WO1998043804A1 - Dispositif pour la fabrication en continu de flans composites, flans ainsi realises et emballages obtenus a partir desdits flans - Google Patents

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WO1998043804A1
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    • B31B2120/408—Construction of rigid or semi-rigid containers lined or internally reinforced by folding a sheet or blank around an inner tubular liner

Definitions

  • the present invention relates to a device for the continuous manufacture of blanks for the production of boxes or lids, said blanks comprising a rigid core composed essentially of a material sensitive to moisture and / or considered to be bacteriologically impure in its subsequent conditions of use, said rigid core being completely wrapped in a film of flexible synthetic material.
  • the invention also relates to the products obtained by the implementation of the device according to the invention, namely the blanks and the packaging obtained from said blanks.
  • the invention relates generally to the field of the implementation of techniques and methods making it possible to obtain, from materials sensitive to humidity and / or considered to be bacteriologically impure, a product whose technical resistance in a humid environment approaches "dry" and bacteriologically acceptable characteristics.
  • the device which is the subject of the present application uses two (or more) materials so that the external material forms a sort of second skin while not being integral with the internal material in order to allow good recycling conditions.
  • the external material will be a film (polyethylene, polypropylene or other) which must envelop the rigid core to be protected as precisely as possible on all of its faces.
  • the rigid (or semi-rigid) core will essentially consist of a corrugated cardboard blank comprising fold lines, suitable cutouts, etc.
  • the blanks thus produced can be shaped either as a single box, or in trays, or in a box type "American box", this without limitation.
  • composite blanks are particularly advantageous for recycling the waste products used, which is not currently possible.
  • US-A-2 613025 generally describes a cardboard blank wrapped between two sheets of flexible plastic material welded on the periphery.
  • the cardboard blank has folds made before the cardboard is protected by the plastic film.
  • the final shaping is carried out in a conventional manner, by film-film heat sealing.
  • patent EP-A-0375643 (NORPAPP) describes a corrugated cardboard blank for making boxes or lids.
  • the blank is wrapped by a waterproof plastic film.
  • the film is loosely mounted, which creates the risk of water condensation in the event of thermal variations and hygrometric, therefore a deterioration of the blank in terms of its physical resistance and its bacteriological qualities.
  • This patent describes in particular blanks completely wrapped in plastic film over their entire periphery, in particular at all of the blunt edges, such as incisions or slits.
  • the blanks proposed are not satisfactory, the finished products obtained by their implementation not being sufficiently resistant. Resistance can only be obtained by the use of staples, which is strictly prohibited in certain industries, in particular food.
  • the first object of the invention is to propose a machine (or device) for obtaining composite blanks.
  • the invention also relates to improved composite blanks obtained by the use of the aforementioned machine.
  • a device is proposed for the continuous manufacture of composite blanks for the production of boxes or lids, said blanks comprising a rigid core composed essentially of a material sensitive to humidity and / or considered to be bacteriologically impure in the subsequent conditions of use, said rigid core being completely wrapped in a film of flexible synthetic material, characterized in that it essentially comprises:
  • solder-cut station comprising an electrode and a counter-electrode each disposed on a support comprising the necessary tools and forms, said supports being opposite and at least one of them being movable in the direction the second, said solder-cut being intended to connect them hermetically the two films on each of the free edges of the cardboard blank and to prepare the gluing zones for the production of the finished products.
  • the subject of the invention is also the composite blanks thus obtained.
  • FIG. 1 is a schematic top view of a device according to the invention.
  • FIG. 2A is a more precise schematic view from above of a description according to the invention.
  • Figure 2B is a side elevational view of the device of Figure 2A;
  • FIG. 3 is a partial sectional view at the electrodes and against welding-cut electrodes
  • FIG. 4 schematically illustrates the production of holes in the film by heating tips;
  • FIG. 5 schematically illustrates the production of welds with cuts in the film, then allowing the mounting of the final packaging in an automatic manner on conventional machines.
  • the device according to the invention essentially comprises a supply of blanks (2) of cardboard, or similar product, brought on a conveyor (3).
  • the film (2) is brought between two films, respectively upper and lower, not shown in this figure, which are welded upstream of the blank by a transverse welding clamp to the zone referenced (4).
  • the films pass through a lateral tensioning zone (5), comprising symmetrical means for tensioning the films in the direction perpendicular to their direction of advance.
  • This zone also includes welding-cutting means which will be described later.
  • the cardboard blank (2) here arranged in a direction different from that shown in FIG. 1, is supplied from a storage magazine (7) of known type. It is extracted therefrom in a conventional manner and is brought to a conveyor belt (8). At the end of the strip (8) the blank is sandwiched between two respectively upper (9) and lower (10) films fed from motorized reels (11, 12) in a manner known per se.
  • the coils and the power supply are such that the films are brought into longitudinal tension, with known devices of brakes and cells.
  • the two films are welded together and cut by a transverse sealing bar (13).
  • the films are taken laterally by the clamps (14) each consisting of two motorized bands pulling the films outwards relative to the cardboard blank, before and during the passage through said zone (26).
  • the bands (14) are divergent to achieve tension. It is at this level that the two welded-cut supports (15,16) are shown schematically in Figure 3.
  • the two supports are two supports equipped with electrodes (17) and counter-electrodes (18) and with sealing bars intended to connect together the lower and upper films already pre-positioned and to prepare the areas which will be used for the glue for mounting the final packaging.
  • the two supports are equipped with electrodes and counter-electrodes allowing to marry all the forms of the blank to be protected by maintaining the holes and notches both on the periphery and in the body of the product (holes for stacking, ventilation, water drainage, etc.).
  • Said supports will have a height-adjustable stroke in order to be able to pass products to be protected of different thicknesses and so that the welds of the two films are as close as possible to the edges of the product.
  • the two supports will have openings (19) at the level of the holes and notches to be released, making it possible to evacuate the surplus films by suction (20).
  • the gluing zone (22) is prepared for the final shaping of the packaging.
  • a "window" will be created in the film by means of a seal around the perimeter and the suction of the piece of film corresponding to the area of gluing.
  • the geometric shape of the "window” can be variable.
  • Gluing zones will also be provided in order to be able to position a glued cover on the finished packaging. These zones will be arranged in the same way as the above-mentioned assembly zones. It goes without saying that we can combine the different principles of preparation of the gluing areas.
  • the finished products will either be stacked in a store (25) in order to make bundles which will then be taken up to be put on assembly machines, or transferred directly to the assembly machines.

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Abstract

Dispositif pour la fabrication de flans composites. Il comporte essentiellement: un poste de déroulement et d'alimentation en film à partir de deux bobines (11, 12); un moyen d'alimentation en flans de carton; des moyens de préhension latéraux (14) des flans et de mise sous tension de ceux-ci; un poste de soudure-découpe (15, 16). L'invention a également pour objet des flans ainsi réalisés et les emballages obtenus à partir desdits flans.

Description

Di sposi ti f pour l a fabri cati on en conti nu de fl ans composi tes , fl ans ai nsi réal i sés et embal l ages obtenus à parti r desdi ts fl ans
La présente invention a pour objet un dispositif pour la fabrication en continu de flans pour la réalisation de boîtes ou de couvercles, lesdits flans comportant une âme rigide composée essentiellement d'un matériau sensible à l'humidité et/ou considéré comme bactériologiquement impur dans ses conditions ultérieures d'utilisation, ladite âme rigide étant totalement enveloppée d'un film en matière synthétique souple.
L'invention a également pour objet les produits obtenus par la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention à savoir les flans et les emballages obtenus à partir desdits flans.
L'invention concerne de manière générale le domaine de la mise en oeuvre des techniques et procédés permettant d'obtenir à partir de matériaux sensibles à l'humidité et/ou considérés comme bactériologiquement impurs un produit dont les résistances techniques en milieu humide se rapprochent des caractéristiques "à sec" et bactériologiquement acceptable.
Le dispositif objet de la présente demande met en oeuvre deux matériaux (ou plus) afin que le matériau extérieur forme une sorte de deuxième peau tout en n'étant pas solidaire du matériau intérieur afin de permettre de bonnes conditions de recyclage. Le matériau extérieur sera un film (polyéthylène, poly propylène ou autre) qui devra envelopper l'âme rigide à protéger de la manière la plus précise possible sur toutes ses faces.
L'âme rigide (ou semi-rigide) sera essentiellement constituée d'un flan de carton ondulé comportant des lignes de pliage, les découpes adéquates etc..
Les flans ainsi réalisés peuvent être mis en forme soit de boite simple, soit en plateaux, soit en boite type "caisse américaine", ceci non limitativement.
L'utilisation de flans composites est particulièrement avantageuse pour le recyclage des produits perdus utilisés, ce qui n'est pas possible actuellement.
Des flans composites de ce type sont déjà en eux-mêmes connus.
Ainsi, le brevet US-A-2 613025 (GARDNER) décrit de manière générale un flan de carton emballé entre deux feuilles de matière plastique souples soudées en périphérie. Le flan de carton comporte des pliures réalisées avant la protection du carton par le film plastique. La mise en forme définitive est opérée de manière conventionnelle, par thermoscellage film-film.
Les produits ainsi obtenus ne peuvent avoir à l'évidence les qualités de résistance mécanique requises, l'assemblage étant réalisé uniquement par le thermoscellage. Par ailleurs, ce brevet ne décrit aucune machine permettant de réaliser les flans composites décrits.
De la même manière, le brevet EP-A-0375643 (NORPAPP) décrit un flan en carton ondulé pour la confection de boîtes ou de couvercles.
Le flan est enveloppé par un film plastique étanche à l'eau. Le film est monté de manière lâche, ce qui entraine des risques de condensation d'eau en cas de variations thermiques et hygrométriques, donc une détérioration du flan au niveau de sa résistance physique et de ses qualités bactériologiques.
Ce brevet décrit en particulier des flans enveloppés complètement d'un film plastique sur toute leur périphérie, en particulier au niveau de toutes les bordures franches, telles que incisions ou fentes.
Ce brevet ne décrit cependant aucun dispositif permettant d'obtenir lesdits flans.
En outre, les flans proposés ne donnent pas satisfaction, les produits finis obtenus par leur mise en oeuvre n'étant pas suffisamment résistants. La résistance ne peut être obtenue que par l'utilisation d'agrafes, ce qui est formellement interdit dans certaines industries, en particulier alimentaires.
L'invention a pour premier objet de proposer une machine (ou dispositif) pour l'obtention de flans composites.
L'invention a également pour objet des flans composites perfectionnés obtenus par la mise en oeuvre de la machine précitée. Conformément à l'invention, on propose un dispositif pour la fabrication en continu de flans composites pour la réalisation de boites ou de couvercles, lesdits flans comportant une âme rigide composée essentiellement d'un matériau sensible à l'humidité et/ou considéré comme bactériologiquement impur dans les conditions ultérieures d'utilisation, ladite âme rigide étant totalement enveloppée d'un film en matière synthétique souple, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement :
- un poste de déroulement et d'alimentation en film à partir de deux bobines, comportant un frein et une cellule permettant d'alimenter en aval en film tendu dans le sens de la translation, l'alimentation amenant conjointement un film dit "supérieur" et un film dit "inférieur" ;
- un moyen d'alimentation en flans de carton comportant des pliures et orifices prédécoupés adéquats, lesdits flans étant amenés en sandwich entre les films supérieur et inférieur,
- des moyens de préhension latéraux des deux films de chaque côté du flan de carton permettant de mettre lesdits films en tension perpendiculairement à leur sens d'avance ;
- un poste de soudure-découpé comportant une électrode et une contre-électrode disposées chacune sur un support comportant les outillages et formes nécessaires, lesdits supports étant en vis-à-vis et au moins l'un d'entre eux étant mobile en direction du second, lesdites soudure-découpé étant destinées à relier entre eux eux hermétiquement les deux films sur chacune des bordures franches du flan de carton et à préparer les zones d'encollage pour la réalisation des produits finis. L'invention a également pour objet les flans composites ainsi obtenus. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après d'un mode de mise en oeuvre donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels ;
- la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un dispositif conforme à l'invention ;
- la figure 2A est une vue schématique de dessus plus précise d'un descriptif conforme à l'invention ;
- la figure 2B est une vue en élévation latérale du dispositif de la figure 2A ;
- la figure 3 est une vue partielle en coupe au niveau des électrodes et contre électrodes de soudure-découpé ;
- la figure 4 illustre schématiquement la réalisation de trous dans le film par pointes chauffantes ; - la figure 5 illustre schématiquement la réalisation de soudures avec découpes dans le film, permettant ensuite le montage de l'emballage final d'une manière automatique sur des machines classiques.
On se référera tout d'abord à la figure 1.
Le dispositif selon l'invention, généralement référencé (1 ), comporte essentiellement une alimentation en flans (2) en carton, ou produit similaire, amenés sur un convoyeur (3).
Le film (2) est amené entre deux films respectivement supérieur et inférieur, non représentés sur cette figure, qui sont soudés en amont du flan par une pince transversale de soudure à la zone référencée (4). Dans leur cheminement, les films traversent une zone de mise en tension latérale (5), comportant des moyens symétriques de mise en tension des films dans le sens perpendiculaire à leur sens d'avancement. Cette zone comporte également des moyens de soudure-découpé qui seront décrits ultérieurement.
Puis le flan (6) composite final est amené, en sortie de machine, vers une zone d'empilage ou est transféré vers une structure de reprise et de mise en forme définitive. On se référera maintenant aux figures 2A et 2B. Le flan (2) en carton, disposé ici dans un sens différent de celui représenté à la figure 1 , est alimenté à partir d'un magasin de stockage (7) de type connu. Il en est extrait de manière conventionnelle et est amené sur une bande transporteuse (8). En extrémité de la bande (8) le flan est amené en sandwich entre deux films respectivement supérieur (9) et inférieur (10) alimentés à partir de bobines motorisées (11 , 12) de manière en elle-même connue. Les bobines et l'alimentation sont telles que les films sont amenés en tension longitudinale, avec des dispositifs connus de freins et de cellules.
Puis les deux films enserrant un flan (2), sont amenés dans la zone (26) de mise en tension transversale et de soudure-découpé.
En amont de cette zone, les deux films sont soudés entre eux et découpés par une barre de soudure (13) transversale. Dans la zone (26), les films sont pris latéralement par les pinces (14) constituées chacune de deux bandes motorisées tirant les films vers l'extérieur par rapport au flan de carton, avant et pendant le passage dans ladite zone (26). Les bandes (14) sont divergentes pour réaliser la tension. C'est à ce niveau que se situent les deux supports de soudure-découpé (15,16) représentés schématiquement à la figure 3.
Il s'agit de deux supports équipés d'électrodes (17) et contre-électrodes (18) et de barres de soudures destinées à relier entre eux les films inférieur et supérieur déjà pré-positionnés et à préparer les zones qui serviront à l'encollage pour le montage des emballages finaux. Les deux supports sont équipés d'électrodes et de contre-électrodes permettant d'épouser toutes les formes du flan à protéger en maintenant les trous et encoches tant sur le pourtour que dans le corps même du produit (trous pour le gerbage, la ventilation, l'évacuation d'eau, etc.).
Lesdits supports auront une course réglable en hauteur afin de pouvoir passer des produits à protéger de différentes épaisseurs et pour que les soudures des deux films se trouvent le plus près possible des chants du produit.
Les deux supports comporteront des ouvertures (19) au niveau des trous et encoches à libérer permettant d'évacuer les surplus de films par aspiration (20).
Dans cette même zone (ou dans une zone suivante (21 ), il est procédé à la préparation des zone d'encollage (22) pour la mise en forme finale de l'emballage.
Il est indispensable de préparer les zones d'encollage afin de permettre à la matière adhésive (hotmelt ou autre) d'être en contact direct des faces du matériau enveloppé afin de pouvoir garantir les résistances mécaniques de l'emballage monté. Ceci n'est possible que si la matière adhésive peut parvenir directement sur le carton. Sur la face où seront déposés les traits de colle, il sera effectué soit des perforations (22) permettant à la colle d'adhérer au matériau intérieur, soit une réserve (23) pour dépôt de colle comme décrit plus loin.
Sur la face contre laquelle viendra se plaquer un rabat muni de traits de colle, il sera aménagé une "fenêtre" dans le film au moyen d'un scellage sur le pourtour et de l'aspiration du morceau de film correspondant à la zone d'encollage.
La forme géométrique de la "fenêtre" pourra être variable.
Des zones d'encollage seront également prévues pour pouvoir positionner un couvercle collé sur l'emballage fini. Ces zones seront aménagées de la même manière que les zones de montage précitées. Il va de soi que l'on peut combiner les différents principes de préparation des zones d'encollage.
A l'issue de ces opérations il sera opéré une légère rétraction du film supérieur au moyen de générateurs d'air chaud (24) afin d'obtenir un film supérieur suffisamment tendu, film supérieur qui se trouvera à l'intérieur de l'emballage monté, la tension du film inférieur (qui devient extérieur) se faisant automatiquement au moment de la mise en forme de l'emballage par l'accroissement des périmètres extérieurs.
En sortie de machine, les produits finis seront soit empilés dans un magasin (25) afin d'en faire des liasses qui seront reprises ensuite pour être mises sur des machines de montage, soit transférés directement sur les machines de montage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour la fabrication en continu de flans composites pour la réalisation de boites ou de couvercles, lesdits flans comportant une âme rigide composée essentiellement d'un matériau sensible à l'humidité et/ou considéré comme bactériologiquement impur dans les conditions ultérieures d'utilisation, ladite âme rigide étant totalement enveloppée d'un film en matière synthétique souple, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement :
- un poste de déroulement et d'alimentation en film à partir de deux bobines (11 ,12) , comportant un frein et une cellule permettant d'alimenter en aval en film tendu dans le sens de la translation, l'alimentation amenant conjointement un film dit "supérieur" et un film dit "inférieur" ;
- un moyen d'alimentation en flans de carton (2) comportant des pliures et orifices prédécoupés adéquats, lesdits flans étant amenés en sandwich entre les films supérieur et inférieur,
- des moyens de préhension latéraux (14) des deux films de chaque côté du flan de carton permettant de mettre lesdits films en tension perpendiculairement à leur sens d'avance ;
- un poste de soudure-découpé (15,16) comportant une électrode et une contre-électrode disposées chacune sur des supports recevant les outillages et formes nécessaires, lesdits supports étant en vis-à-vis et au moins l'un d'entre eux étant mobile en direction du second, lesdites soudure-découpé étant destinées à relier entre eux eux hermétiquement les deux films sur chacune des bordures franches du flan de carton et à préparer les zones d'encollage pour la réalisation des produits finis.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un poste de soudure (4) des deux films inférieur et supérieur par une pince transversale (13).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans la zone (26), les films sont pris latéralement par les pinces (14) constituées chacune de deux bandes motorisées tirant les films vers l'extérieur par rapport au flan de carton, avant et pendant le passage dans ladite zone (26), les bandes (14) étant divergentes pour réaliser la tension.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les supports de soudure-découpé (15,16) comportent des électrodes (17) et contre-électrodes (18), des barres de soudures destinées à relier entre eux les films inférieur et supérieur déjà prépositionnés et à préparer les zones qui serviront à l'encollage pour le montage des emballages finaux, lesdites électrodes et contre-électrodes permettant d'épouser toutes les formes du flan à protéger en maintenant les trous et encoches tant sur le pourtour que dans le corps même du produit.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les supports ont une course réglable en hauteur.
6. Dispositif selon l'une quelconques des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les supports comportent des ouvertures (19) au niveau des trous et encoches à libérer permettent d'enlever les surplus de film par aspiration (20).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il 5 comporte un poste de préparation des zone d'encollage (22) pour la mise en forme finale de l'emballage.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il permet d'effectuer soit des perforations (22) permettant à la colle d'adhérer au matériau intérieur, soit une réserve (23) pour dépôt de colle.
10 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une zone de légère rétraction du film supérieur au moyen de générateurs d'air chaud
(24).
10. Flan composite caractérisé en ce qu'il est obtenu par la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 1 5
1 1. Flan composite selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte soit des perforations (22) permettant à la colle d'adhérer au matériau intérieur, soit une réserve (23) pour le dépôt de colle.
12. Flan composite selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 , caractérisé en ce que sur la face contre laquelle viendra se plaquer un rabat muni de traits de colle, il est aménagé
20 une "fenêtre" dans le film.
13. Flan composite selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le film supérieur est légèrement rétracté.
14. Emballage, caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir d'un flan selon l'une quelconque des revendications 10 à 13.
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