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"Procédé de production d'emballages en feuilles de matières platiques, et emballages ainsi réalisés"
La présente invention est relative à la production d'une matière d'emballage formée par une feuille de matière plastique rigide, en particulier du type transparent, ainsi qu'aux emballa- ges réalisés grâce à ce procédé.
L'invention se rapporte plus par- ticulièrement à la fabrication ,de façon continue, à partir d'une feuille de matière plastique rigide, d'une paroi de récipient présentant un joint soudé et un rayage multiple ,cette paroi de
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CiRt.'t.. 4!..F:t.:.DG"";'" .. être découpée en longueurs requises pour former des récipients, ces longueurs de paroi étant ensuite pourvues d'un couvercle et d'un fond servant à maintenir ces parois de récipient et à obturer les récipients terminée.
Parmi les buts de la présente invention, on a plus par- ticulièrement le rayage , de façon continue, d'une feuille de matière plastique rigide, sana chaleur ou choc, la pré-ouverture des rayures de façon continue après que les parois de récipient ont été formées, la production d'une bobine de la paroi de réci- pient en matière plastique, rigide, pré-rayée et pr6-ouverte, et l'application par sertissage et/ou blocage à chaud de pièces ex- trémas, en particulier lorsque les parois sont réalisées en une matière thermoplastique.
Au cours des récentes arnées, on a transformé des feuil- les de matières plastiques rigides, du type transparent, en réci- pients prébentant certaines formes géométriques. De tels récipi- ents comportent des extrémités réalisées en la même matière , sous la forme de pattes qui sont rayées ou encochées pour réaliser le recouvrement de l'extrémité ouverte du récipient et le repliage de l'extrémité de la patte. De tels récipients ont trouvé un intérêt populaire considérable du fait que les marchandises ven- dues , par exemple des brosses à dents, des poupées, des brosses à vêtement ,etc, sont visibles pour l'acheteur, tout en étant pas soumises à une souillure ou à une mutilation par les manipulations avant la vente.
Des récipients de ce type sont coûteux à réaliser car chaque récipient doit être découpé individuellement et en- coché ou rayé dans deux ou plus de deux directions.
Suivant la présente invention, des récipients transpa- rents réalisés en une feuille de matière plastique rigide sont fabriqués de façon continue scus la forme d'une paroi ,des lon- gueurs de cette paroi sont ensuite déroupées, et les pièces extrê- mes cent attachées , le tout d'une manière non coûteuse et
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Le procédé comprend en résumé les opérations principales suivantes : @ (1) le rayage, sans chaleur ou choc, d'une feuille continue de ma- tière plastiqua rigide alimentée depuis un rouleau;(2) la forma- tion d'une paroi de récipient formée continue en prévoyant une sou- dure ou la formation d'un joint et l'ouverture des "coins" plies;
(3) le découpage de.-. longueurs désirées de la paroi de récipient alimentée depuis le rouleau susdit, et 1 utilisation de ces lon- gueurs à titre de pièces constitutives pour le formation de réci- pients; (4) la réalisation de la forme géométrique désirée à par- tir des longueurs de paroi découpées; (5) l'application d'un cou- vercle et/ou fond er. une feuille de matière rigide, sur au moins une extrémité de la forme géométrique réalisée; et/ou (6) le sertissage des bords de ce couvercle et/ou fond sur les bords de la forme géométrique ouverte, avec ou sans application d'un adhésif, de chaleur ,etc, suivant les désirs.
L'invention sera mieux comprise encore grâce à la des- cription suivante donnée avec référence aux dessins annexés, qui présentent une forme de réalisation préférée et dans lesquels les mêmes notations de référence désignent des parties similaires dans les différentes figures.
La figure 1 montre de façon schématique et en vue laté- rale le développement d'un procédé continu d'alimentation d'une feuille de matière plastique rigide depuis une bobine, le rayage de cette feuille, l'application d'un adhésif à un bord et le scellage ou la soudure de la feuille pour former une paroi de récipient continue fermée, l'ouverture de certaines des rayures ou "coins" formés, et l'enroulement de la paroi de récipient sur une bobine en vue dun autre traitement.
La figure 2 est une vue de dessus d'une partie du sché- ma de développement de la figure 1, cette vue étant prise suivant
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la ligne 2-2 de cette figure 1.
Le* figure 3 montre une vue de dessus d'une portion du schéma de développement ,cette vue étant prise suivant la ligne 3-3 de la iigure 2.
La figure 4 montre une vue de dessus d'une partie du schéma de développement, cette vue étant prise suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 montre, en une vue frontale agrandie, une roue de rayage réalisant une ligne de rayage dans une feuille de matière plastique rigide passant sur un tambour métallique, suivant la présente invention.
La figure 6 montre, en une vue plus agrandie encore et en coupe transversale, le bord de la portion de rayage de l'une des roues de rayage.
La figure 7 est une vue latérale schématique de la paroi de récipient, lorsqu'elle eat alimentée depuis une bobine et ou- verte, suivant les désirs, puis découpée en longueurs désirées, et finalement ouverte à la forme géométrique envisagée.
La figure 8 est une vue de dessus d'un type de flan pour couvercle ou fond , tel que découpé d'une matière en feuille rigide
La figure 9 illustre le couvercle ou fond de la figure 8, dont les bords ont été rainure* pour recevoir les borda ouverts de la paroi de récipient formée.
La figure 10 montre le placement de la paroi de réci- pient conformée sur le couvercle ou fond, dans les rainure* de celui-ci.
La figure 11 illustre la paroi de récipient sur laquelle un fond a été sorti.
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Les figures z 15 8Onr.D 1.. asations ran8r.al.. des portions de fond ou oeomxole et de paroi de récipient la Z(')1. de jonction, ce* figures oorre aot treapaetiv Mnt aux figurée 8 à 11.
La figura 16 us rw saNhstiqw , ¯1Ib18ble .
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celles des figures 12 à 15, illustrant le cas où la chaleur est appliquée à la zone de jonction pour former un bourrelet de serrage lorsque la matière de paroi est faite d'une feuille thermoplastique.
La figure 17 et une vue en perspective d'un récipient suivant la présente invention , auquel un fond a été applique par le processus des figures 15 ou 16.
La figure 18 est une vue en perspective d'un emballage du type manchon, que l'on peut réaliser suivant la présente ixivention.
La figure 19 est une vue de dessus d'un flan pour couver- cle ou fond destiné à un récipient suivant la présente invention, récipient ayant une forme géométrique ou cylindrique.
La figure 20 est une vue en perspective d'un récipient cylindrique suivant la présente invention, comportant un couvercle ou fond tel qu'illustré par la figure 19, ce couvercle ou fond ayant été rainuré et serti sur une extrémité de ce récipient.
En se référant aux dessins, la référence 20 désigne un rouleau d'une feuille de matière plastique, par exempie un rouleau d'une feuille rigide de polystyrène bi-orienté transparent, d'une épaisseur de 0,0075 pouce par exemple. Cette feuille rigide 21 (c'est-à-dire se supportant d'elle-même) passe sur un cylindre 22 de réglage de l'alimentation et de la tension et sur un cylin- dre dansant 23, puis sur un tambour en métal dur 24 au-dessus du- quel sont superposées une rangée de roues de rayage 25 que l'on décrira plus en détails par la auite. Ces roues de rayage sont es- pacéea suivant les distances requises pour former une portion 26 constituant un joint de recouvrement, et, comme le récipient doit être dans ce cas particulier un polygone d'allure carrée,
les li- gnes de rayage 27, 28, 29 et 30 sont réalisées dans la surface de la feuille do matière plastique. Ce rayage erst réalisé par une combinaison d'une action de pression ou "découpage" plus un effet d'écoulement plastique latéral qui est dû à la pression exercée sur la feuille.
Apres qu'elle a été soumise à l'opération de rayage,
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la feuille rayée 21b passe sur un rouleau fou 31, un rouleau com- mandé 32 assurant la traction de la feuille, et des rouleaux fous 33, 34, 35 et 36, ainsi qu'entre des rouleaux de guidage 37,38.
Ensuite, la zone de soudure ou ge joint 26 passe sur une roue à "colle" 39 dont la surface inférieure trempe dans un récipient 40 comportant une colle liquide qui est appliquée par la roue 39 à la surface inférieure de la portion de joint 26.
Ensuite, la feuille 21b passe sous un rouleau 41, après quoi les deux bords sont repliés pour former un joint ou soudure en 42 , entre les rouleaux 43 et 43'. Des rouleaux de pression de la soudure ou joint, à savoir les rouleaux 44 disposés au-dessus et les rouleaux 45 disposés en desscus du tube soudé 21' servent à assurer que la soudure ou joint 42' soit fermement collée.
Après que le tube 21', qui est en réalité le ruban ou paroi soudé devant former le récipient, en déplacement continu, est passé sur un rouleau 46 et entre des rouleaux de pression sup- plémentaires 47 et 48, ce tube 21' est soumis à un autre pliage de manière que les deux "coins" pliée précédemment soient ouverts.
On notera que, lorsque la paroi de récipient continue 21' quitte les rouleaux 47 et 48, cette paroi est pliée à nouveau suivan; les lignes de rayage opposées 27 et 29. Lorsque la longueur de paroi a été ainsi repliée, ce pliage se situe alors suivant les lignes de rayage opposées 28 et 30, tandis que les pliures précé- dentes suivant les lignes de rayage 27 et 29 sont aplaties par passage de la longueur de paroi ou tube entre les rouleaux 49 et 50. cette ouverture et cet aplatissement qui se réalisent entre les rouleaux 49 et 50 peuvent également être pratiquée par des courroies mobiles parallèles.
Bien que l'on ait représenté deux rouleaux (ou courroies), il sera entendu que l'on peut utillset un certain nombre de paires de rouleaux en série afin de réaliser une cuverture graduelle et d'emp^"cher ainsi un mauvais alignement de la feuille au rayage, ou une défoxmation des panneaux ad jacente
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Après que les coins ouverts ont été aplatis, le tube
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' ..'-' r , - , < , r¯=. f. ,. ¯ t' plat 21" passe entre des rouleaux de guidage 51 et 52 et sur un grand rouleau 53, après quoi les coins existants sont à nouveau ouverts entre des rouleaux 54 et 55. Cette nouvelle ouverture per- met la manipulation plus facile de la paroi de récipient terminée, lorsque les extrémités de ce récipient sont appliquées.
Sinon, la paroi de récipient resterait rigidement hors de sa forme et exigerait un plus grand nombre de manipulations. Cette opération est facultative et dépend de la nature de la matière plastique uti- lisée. Ensuite, la paroi de récipient terminée 21a passe entre des cylindres 56 - 57 et 58 - 59 avant d'être enroulée sur une bobine 60. Si on désire découper le manchon d'emballage formé en longueurs déterminées, au lieu de l'enrouler sur la bobine 60, on peut pré- voir une unité de découpage, telle que celle représentée par la figure 7, entre les rouleaux 56-57 et 58-59.
Après que la paroi d'emballage (manchon) a été amenée à la forme d'un rouleau, elle peut être emmagasinée pour une utili- sation ultérieure ou bien on peut donc la passer à une unité de découpage, telle que celle de la figure 7. Dans ce cas, le rouleau 60' de la matière d'emballage 21a en forme de manchon passe entre des rouleaux 90, après quoi elle est ouverte pour ouvrir lee plis et pliée suivant de nouveaux plis disposés à l'opposé. Ensuite, la paroi d'emballage nasse entre des rouleaux 91 et 92 pour apla- tir les plis précédemment formée, et elle est découpée en longueurs désirées 63 par un couteau 62.
L'action d'ouverture des cylindres 91-92 permet à la longuour découpée 63 de se dresser pour prendre approximativement la forme géométrique tétragonale crause voulue.
Cependant, si les longueur découpées doivent être entassées et transportées, les rouleaux 90, 91, 92 peuvent être omit at le manchon 21a peut être découpe directement lorsqu'il quitte le rouleau 60'.
Un fond 64 srt fait d'une Matière en feuille rigide,
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qui peut être une ¯tiiJ:8 p1a .tique, du papier fort, du ai6tal,
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t ""' y.¯ . < < i. [ t v jJ ... 'r. . d'un tel fond est illustrée par les figura 8 à 16. Une têtière typique pour constituer une extrémité de récipient, telle qu'un fond, peut être formée par une fouille d'aluminium dur d'une épais- seur de 0,006 pouce, de préférence estampés eur la forée d'un flan plat en croix 65 comportant une portion centrale 66 et des pattes 67 en saillie de chaque cet' de la portion centrale. Les pattes sont alors conformées pour présenter une rainure 68 dont la base 69 se dispose en dessous du niveau de la portion centrale 66.
La limite externe 70 de la rainure est en saillie vers l'extérieur suivant un léger angle, par exemple de 20 à 30 , de préférence de
30 , pour assurer de bonnes caractéristiques de réception ,comme le montrent les figures 9 et 13. Les pièces extrêmes ou fonds sont alors prêts à être appliqués à la portion de paroi 63.
La portion de paroi 63 est placée dans les rainures 68, comme montré par les figures 10 et 14, et ensuite le récipient 63, disposé sur le fond 64, passe sur un transporteur 71 comportant des galets de sertissage ou poussoirs en tungstène 72, de sorte que les bords en saillie 70 des pattes 67 sont repliés et poussés en position de serrage contre la paroi de récipient 63. On notera que les bords 63' de la paroi 63 sont ainsi fermement maintenus en place par le bord serti 70', comme montré par les figures 11 et 15.
Si on utilise une matière thermoplastique pour former les parois
63, il est possible et souvent désirable d'en tenir compte pour la fixation de la paroi 63 au fond 64. Lorsque le bord 70 des pattes est serti par le galet 72, le récipient passe au-dessus d'un élément chauffant 74 disposé sous les pattes , cet élément chauffant le bord 63' de la paroi de récipient jusqu'à son point de ramollissement ou de désorientation. Ce chauffage peut égale- ment être réalisé avant ou après l'opérationde sertissage. Ceci amène la matière plastique à former un bourrelet se contractant 63' , ce qui est une action propre des matières plastiques bi-
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ori,tigs! . ce*t4t.i raat trie fi??lfl++ " aislt3on àa , fond 64 par rapport à la paroi 63.
Ce bourrelet, lorsqu'il est formée imprime un effet élastique supplémentaire en aidant à la fixation du bord du récipient au fond. Bien que l'agencement avec 'e tram- porteur 71 ne permette un sertissage et un accrochage que des deux pattes opposées du fond, le récipient peut être atone à pivo- ter et à passer aux le transporteur pour réaliser la même action @ sur les deux autres pattes.
Une fois que cette pièce terminale ou fond a été appli- quée, le contenu du récipient peut y être introduit et un couver- cle est appliqué d'une manière similaire, sauf qu'il est plus com- mode et souvent désirable d'employer un transporteur supérieur de manière à éviter de devoir retourner le récipient et son con- tenu. Evidemment , les deux pièces extrêmes peuvent être égale- ment appliquées simultanément.
Bien qu'on ait envisagé un récipient carré ou rectangu- laire dans les dessins des figures 1 à 18, il doit être entendu que d'autres formes sont possibles , suivant ce que l'on désire, étant entendu qu'au moins deux lignes de rayage , disposées de façon opposée, sont présentes dans la paroi du récipient plane , continue , passant par les divers rouleaux et à l'état terminé.
Lorsqu'on utilise deux lignes de rayaqe , on peut fabriquer un récipient oval ou cylindrique, comme montré par les figures 19 et 20. Le fond ou couvercle 64' présente des pattes 75 d'un type dentelé tou. au-tour de la portion centrale 66. La paroi de ré- cipient 63' comporte deux lignes de rayage 76 et 77. Lorsque la longueur de paroi 63', qui a été découpée, est ouverte comme montré par la figure 20, ses bords peuvent être introduits dans lea rainures 68 formées dans les pattes 75, et les bords en saillie 70 des pattes rainurées peuvent être sertis par un galet ou un autre dispositif pour produire un récipient cylindrique.
Des détails du procédé de rayage que l'on utilise ici
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Ce dernier est moté de façon réglable sur une base 79. La roue est pourvue d'un bord épais pointu 80 qui a une rayon désiré d'en- viron 0,005 pouce à environ 0.030 pouce pour des feuilles de matiè- res plastiques d'une épaisseur d'environ 0,005 pouce à 0,010 pouce.
Pour des feuilles plus épaisses, un rayon plue grand peut être désirable. Lorsque la feuille de matière plastique 21' passe aur le tambour à surface dure, par exemple un tambour 24 en acier plaqué au chrome, le bord 80 de la roue de rayage est réglé de manière à pratiquer une rayure 28 dans environ 1/5 à 1/2 de 1épaisseur de la feuille. On a trouvé qu'un rayage réalisé de cette sanière es- pêche une rupture de la feuille, particulièrement durant les opé- rations de pliage et d'ouverture.
Comme signalé précédemment, le machon 21a peut être uti- lisé directement , en longeurs découpées, à titre de Matière d'em- ballage, par exemple du type représenté par la figure 18. Dans ce
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cas, le -ane-u-on 63*j comportant la ;*iM3vr= 428 peut être utilisé pour recouvrir des articles ou à titre de réceptacle transparent pour un essuie-mains de papier que l'on peut y glisser. La soudure peut être réalisée sous forme d'un joint à recouvrement qui est collé, scellé à chaud ou fixé d'une autre manière. Il peut aussi s'agir d'un joint du type bout à bout ,réuni par une bande ou élément similaire, le type de soudure ou joint dépendant de la ma- tière plastique utilisée et du type de récipient à réaliser.
Bien que l'on ait décrit un couvercle ou fond particu- lier en se référant aux figures 8 à 11, il sera entendu que d'au- tres types de couvercles ou fonds peuvent être appliqués au man- chon conformé de manière géométrique, par exemple un couvercle ou fond de type courant, comportant un bord formant lèvre qui se glisse par-dessus la face externe du manchon formant réceptacle.
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: .; x¯ ;-:z.... ... &"'l -t..JI" ..(, 'Iow""- :lr -.-.;.;:..;...,. .t les rouleaux d'ouverture peuvent être utilisés peur provoquer de @ façon oontinw l'ouverture de paires au ires de rayure afin d'assurer l'ouverture de toutes lea rayures qui doivent âtre ouvertes dans le but expliqus préxédesmment, et ce suivant la férue
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g6086trique (par exeeple oetcffluale) a r5a.iaer..
L'excepte donné montre que le rayage a été réalisé à l'intérieur de la forme géométrique fermée par la suite. Cepen- dant, il eat parfois désirable de réaliser une forme dans laquel- le toutes ou certaines dea lignes de rayage sont disposées à l'ex- térieur, en particulier lorsque des goussets doivent être précis dans cette forme réalisée, ou lorsque l'épaisseur de la matière
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plastique ,le type d cette matière ou loutilination d8emballage envisagée rendent désirable un tel emplacement du rayage.
Bien que les forées géométriques aient été représentées comme étant pourvues de couvercles ou fonds se situant à angle droit par rapport aux parois, il doit être entendu que les pièces extrêmes peuvent être découpées suivant divers angles suivant le résultat final désiré.
REVENDICATIONS
1. Un procédé pour produire de façon continue des réci- pients creux, présentant une forme géométrique, à partir d'une grande longueur d'une feuille de matière plastique rigide, com- prenant en combinaison le rayage de cette feuille dans le sens longitudinal sur une surface dure en utilisant une lame non en- traînée pour former au moins deux lignes de rayage longitudinales continues , destinées à former les lignes de pliage, le repliage de cette feuille vers l'intérieur et son aplatissement de façon continue suivant les deux lignes de rayage susdites, et le scella- ge des bords longitudinaux libres de cette feuille pliée pour former un ruban tubulaire aplati.