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-EMBALLAGES .EN CARTON DOUBLES ET LEUR FABRICATION.
Cette invention est relative à un emballage en carton doublé, nouveau et perfectionné, qui se prête à être fabriquée rempli et fermé au moyen de ma,chines automatiques à grande vitesse, et elle concerne aus- si un procédé et une machine pour la fabrication de cet emballage.
On connaît l'usage d'enveloppes de papier, de cellophane ou de matière plastique comme doublures non attachées pour des fûts et des sacs- On connaît aussi des emballages en carton doublés de papier et on en a fabriqué en garnissant l'ébauche d'une doublure et en disposant la fermeture de l'extrémité du corps tubulaire de manière que le pliage des extrémités de l'emballage pince automatiquement l'extrémité dépassante de la doublure et la replie. Cependant, dans ces emballages en carton, il y a une solution de continuité dans la doublure à la jonction de la fermetu- re latérale et de la fermeture d'extrémité et il existe une section du ra- bat de carton collé qui n'est pas protégée par la doublure;
bien que ces emballages en carton donnent satisfaction pour des grosses particules so- lides, ils laissent fuir les poudres fines, les graisses ou les liquides.
En outre;, ces emballages en carton exigent pour leur fabrication et/ou leur manipulation des machines spécialement conçues' Il a été jusqu'à pré- sent impossible de fabriquer une doublure tubulaire fixe couvrant complè- tement la surface intérieure de l'emballage en carton et de l'utiliser sur des machines automatiques à remplir et à sceller; ou bien l'emballage de carton est faible parce qu'il n'y a pas de joint convenable carton sur carton ou bien la doublure est mal scellée.
Le but de cette invention est de fournir un emballage en car- ton doublé qui puisse 'être facilement fabriqué sur des machines standard avec un dispositif spécial et qui reste à plat pendant le transport avant le remplissage et qui peut être rempli et scellé sur des machines automa- tiques pour former un emballage étanche à l'eauo On a découvert qu'avec
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des emballages en carton ayant un système pour maintenir la doublure pen- dant la fermeture de telle manière qu'il se forme un pli dans chaque par- tie latérale et que l'extrémité dépassante de la doublure soit pincée pour la fermeture tout en évitant ailleurs les rentrants de la doublure, on peut aisément fixer une doublure tubulaire dans l'emballage en car- ton au cours de l'assemblage et l'emballage possède les qualité-s désira- bles précitées.
La présente invention comprend un emballage en carton rectan- gulaire pliable et raide avec un manchon ou doublure tubulaire préformé attaché à l'intérieur et dépassant aux deux extrémités, les extrémités de l'emballage étant conformées de manière que lorsqu'on ouvre l'emballage pour le remplir, ses extrémités puissent être pliées de façon à pincer les extrémités de la doublure en formant un pli de chaque côté et en lais- sant dépasser les extrémités pincées pour permettre le scellement.
La doublure préfabriquée comprend de préférence une bande ou feuille dont les bords sont collés l'un sur l'autre et le carton comprend une ébauche pliée ayant un joint longitudinal (par exemple à un coin de remballage) qui est espacé latéralement des bords collés de la doublure.
La présente invention fournit aussi un procédé de fabrication d'un emballage en carton doublé tel que décrit ci-dessus, dans lequel une bande ou nappe continue de la matière formant la doublure reçoit un adhé- sif sur un bord longitudinal et est ensuite pliée pour former un tube con- tinu par collage de ses bords l'un sur l'autre, et dans lequel la doublu- re tubulaire continue est appliquée successivement sur une série d'ébauches d'emballages en carton qui sont pliées en rond et fixées à la doublure tu- bulaire qui est ensuite coupée entre les emballages successifs.
Pour la facilité, les ébauches d'emballages en carton sont;, dans ce procédé., disposées en file., avec un intervalle entre elles, sur un support sans fin qui reçoit une doublure tubulaire avançant continuel- lement après sa formation à partir de la bande ou nappe.
La présente invention procure aussiune machine pour mettre à exécution ce dernier procédé, qui comprend un bâti portant un support sans fin sur lequel les ébauches d'emballages en carton sont placées en file, a- vec un intervalle entre elles, un dispositif pour enduire les ébauches d'un adhésif et un mécanisme pour plier les ébauches pendant quelles sent sur le support, en combinaison avec un support pour une bande continue de ma- tière de doublure, un mécanisme de formation et d'application d'adhésif pour convertir de manière continue la bande en doublure tubulaire,
des ga- lets pour appliquer la doublure tubulaire formée sur les ébauches d'embal- lages se trouvant sur le support sans fin avant qu'elles soient attaquées par le mécanisme de pliage et un dispositif pour couper la doublure tubu- laire entre les emballages pliés et doublés.
La meilleure forme d'emballage en carton suivant la présente invention est un corps rectangulaire en carton ayant à chaque extrémité;, fermés par des prolongements égaux des côtés, un vclet de fermeture sépa- ré,deux vclets carrés sur les cotés étroits de la boîte joints par les plis verticaux du quatrième volet et ayant une entaille en demi-diago- nale et une perforation en demi-diagonale à la base de chacun des deux vo- lets carrés et une perforation verticale à la partie supérieure de ceux-ci de manière à permettre de plier à plat les trois.parties des volets carrés sur l'extrémité ouverte de la boite pour les superposer rune à l'autre.
Les deux volets'carrés sent aussi échancrés suffisamment à leurs bords adjacents au volet libre pour éviter de forcer vers l'intérieur cette par- tie de la doublure. L'échancrure laisse de préférence près d'un quart du vclet et une patte presque carrée reliés au reste seulement par un autre pli vertical perforé au milieu du volet et parallèle à son bord. La doublu- re tubulaire préfabriquée est collée au carton le long des lignes des pat- tes et sur le panneau dorsal; il n'y a pas de colle entre la doublure et le volet de fermeture.
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Un emballage en carton de ce type contenant une doublure offre davantage que chaque extrémité est constituée par un volet de fer- meture séparé qui est utilisé pour la fermeture finale et aussi par trois panneaux d'extrémité réunis ensemble et qui tiennent la doublureo Ce. main- tien assure un pliage des parties de la doublure en contact avec ces pan- neaux d'extrémité de manière que le pliage soit entièrement en bout et tire ces parties de la doublure l'une vers l'autre tout en les maintenant ten- duesoLe pincement ainsi formé entre l'extrémité du milieu d'un des trois panneaux d'extrémité et l'extrémité de la boîte est maintenu en place où il peut être collé ou scellé d'une autre manière* Après ce scellement,
le volet d'extrémité libre est replié dessus et le maintient en place de ma- nière à le rendre tout à fait étanche à l'eau. Il n'est paspossible de réa- liser un pareil joint étanche à leau sans utiliser un manchon ou doublure tubulaire. Dans les emballages en carton doublés utilisés jusqu'à présent, il est courant d'attacher une feuille plate de matière de doublure sur l'é- bauche de l'emballage en carton ou, en variante, d'insérer une doublure séparée dans la. boite en carton formée'Dans le premier cas,
il est impos- sible de sceller l'emballage en carton aussi bien que de sceller la doublu- re à moins d'effectuer cette opération à la main alors qu'il est très avan- tageux d'utiliser des machines à coller ou sceller de façon continue pour la fabrication des emballages en carton.Le dernier cas exige la fabrication séparée d'une doublure et son. introduction dans les boites en cartono ce qui est aussi un procédé onéreux. Les avantages de l'invention sont donc qu'il n'y a aucune possibilité de fuite par le joint latéral cu le joint d'extrémité de la doublure et en outre que celle-ci. peut être facilement confectionnée sur des machines à fabriquer des emballages en carton de ty- pes standard, à plier et à coller.
Un autre avantage est que lorsque l'ébau- che a été pliée et collée;, mais avant que les extrémités ne soient fermées;, la boite en carton contenant la doublure tubulaire se plie à plat et peut être facilement transportée, sans danger pour la boîte ni la doublure.
Tout type connu, de matière pour doublure peut être utilisé dans cet emballage en carton pourvu qu'elle puisse être pliée et scellée., Les matières qui conviennent comprennent le papier et le papier insensible. a la graisse qui peuvent être facilement scellé.-, par collage et peuvent ê- tre attachés au carton de la ooite par collage, et .la cellophane et les ma- tières thermoplastiques formant des pellicules qui peuvent être scellées à chaud* De toutes ces matières;, on préfère le papier.
La forme préférée pour l'emballage en carton ainsi que les pro- cédé et machines préférés pour la fabriquer seront maintenant décrits à ti- tre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels ; la figure 1. montre une extrémité de l'emballage en carton en perspective, avant sa fermeture; la figure 2 montre l'extrémité de la boîte en carton partielle- ment fermée; la figure 3 montre l'extrémité de la boîte prête pour le scella- ge finale la figure 4 est une représentation schématique vue latéralement d'une machine pour Inexécution du procédé;
la figure 5 est une vue en perspective de cette machine avec certaines parties arrachées et la figure 6 est une représentation schématique d'une machine modifiée pour Inexécution du procédé, vue de coté.
Les mêmes chiffres de référence sont employés partout sur les dessins peur désigner les mêmes pièces,
En se reportant aux figures 1 à 3 qui montrent une extrémité d'un emballage ou boite en carton, on voit que le ¯corps tubulaire 1 se termine par un volet d'extrémité libre 2 et par troisautres volets d'ex-
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trémité reliés, dont deux sont représentés en 3 et 4. L'ébauche contient un manchon 6 qui dépasse l'extrémité de ces volets. Les volets d'extrémi- té opposés reliés (on en voit un en 3) sont entaillés et perforés.
Le man- chon est collé à la boite sur le côté qui se termine par le volet d'extré- mité 4 et il est aussi collé sur la patte 9 représentée sur le volet d'extré- mité 3 et sur une patte correspondante sur un volet d'extrémité formé de ma- nière semblable et se trouvant vis-à-vis du volet 3. Pour fermer la boîte, on plie ces deux volets d'extrémité vers l'intérieur en pressant au milieu, où les perforations 7 et 8 se joignent. La partie triangulaire du volet se replie à l'intérieur et entraine avec elle la partie verticale qui est fi- xée à l'autre volet 4, fermant ainsi l'extrémité. En même temps, la patte 9 se plie vers l'extérieur et comme elle est attachée à la doublure, elle ser- re le coin de la doublure fortement dans le coin de la boite en carton.
Com- me le volet 3 et son opposé se plient vers l'intérieur, ils sont couverts par le volet 4 ce qui fait que finalement l'extrémité du volet 4 pince la doublure qui est abaissée latéralement comme le montre la figure 3 de maniè- re à pouvoir être collée ou scellée d'une autre manière tandis que le volet libre 2 est maintenu à l'écart. Le volet libre est ensuite rabattu sur le volet 4 et fixé dessus, pliant ainsi encore une fois la doublure et mainte- nant solidement en place l'extrémité scelléeo
On peut apporter certaines additions ou modifications mineures à la forme de l'emballage en carton ; parexemple, dans la forme représentée sur les dessins, le volet de fermeture d'extrémité 2 peut être collé au vo- let 4.
Une liaison par languette et fente peut cependant être formée entre les volets 2 et 4 avec la languette taillée dans le volet 2 et s'engageant dans une fente du volet 4. On peut aussi échancrer un coin libre du volet 2 pour laisser à découvert les perforations ou lignes de moindre résistance disposées en demi-cercle sur les volets interconnectés 3 et 4 avec un centre situé à la jonction de ces volets avec une paire de parois latérales de la boite en carton. Quand ces lignes de perforations ou de moindre résistance de la boite en carton remplie et fermée sont rompus, le coin des volets 3 et 4 peut 'alors être plié vers l'extérieur pour former une gouttière ou un dis- tributeur pour le contenu de la boîte, la doublure étant aussi rompue dans ce but.
On peut aussi employer des adhésifs spéciaux résistants à l'humidité ou à l'eau pour former la doublure tubulaire suivant la nature du contenu à emballer dans la boite. On peut utiliser un pareil adhésif pour la doublure sans changer l'adhésif normal employé pour le carton extérieur.
On fabrique les emballages en carton de préférence par un procé- dé dans lequel des ébauches d'emballages estampées ou découpées dans une feuil- le de carton sont entraînées d'une manière continue et en succession sur une courroie transporteuse principale tout en étant soumises aux autres opéra- tions de formation. Ce procédé est représenté schématiquement sur la figure 4, où un stock d'ébauches d'emballages 10 sont maintenues par un distribu- teur 11 et un galet support 12 pour être amenées par la courroie d'alimenta- tion 13 à la courroie transporteuse principale 14 entraînée à une vitesse plus grande que la courroie 13. Les ébauches d'emballages sont amenées in- dividuellement de manière que la courroie transporteuse principale 13 reçoi- ve des ébauches à intervalles réguliers.
Le distributeur 11 peut être n'im- porte quel type connu de système de distribution ou de commande de distribu- tion pour la fourniture individuelle de feuilles de papier ou l'équivalent d'une pile. Les ébauches espacées entraînées par la courroie transporteuse principale 14 rencontrent d'abord les roues 15 et 16 pour l'application de l'adhésif, les roues 15 servant'à appliquer des lignes d'adhésif à la face intérieure de l'ébauche en carton dans le but d'attacher une doublure au car- ton et la roue 16 servant à appliquer un adhésif à un volet de l'emballage formant un joint longitudinal pour ce dernier quand il est replié sur lui- même.
On voit plus clairement la disposition des roues 15 et 16 sur le des- sin en perspective de la figure 5 où des ébauches d'emballages individuelles 17 sont représentées sur la courroie transporteuse principale 14, les galets porteurs 18 (figure 4) de la courroie transporteuse étant portés par le bâti 19 de la machine représenté sur la figure 5. Après application de l'adhésif,
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on introduit une doublure tubulaire dans les ébauches d'emballages de la manière décrite ci-après et les ébauches en carton entraînées par la cour- roie transporteuse principale 14 passent devant des organes façonneurs qui ne sont pas représentés sur les dessins et qui servent à plier les ébau- ches latéralement de manière à embrasser la doublure tubulaire.
Le bâti de la machine porte aussi des montants pour supporter un axe 20 pour une bobine d'alimentation 21 de papier ou l'équivalent qui doit former la doublure de l'emballage en carton. D'autres montants de la machine, dont l'un est représenté en 22 sur la figure 5, supportent des pa- liers d'extrémité de rouleaux guides 23 et 24 autour desquels passe la ban- de de papier 25 venant de la bobine 21. Une traverse 26 entre les montants 22 porte un support 27 muni de galets 28 pour recevoir la bande 25, ces ga- lets 28 étant placés au talon du support 27 qui porte aussi un gabarit de formation de tube 29 autour de laquelle la bande 25 est pliée latéralement de manière à sortir de l'extrémité libre de la plaqie 29 sous forme de tu- be scellé ou boyau 30.
Pour la formation du tube 30 on utilise une roue 31 pour appliquer l'adhésif sur un bord de la bande 25, la roue 31 entrant en contact avec la bande 25 vis-à-vis du rouleau support 24. Des roues pres- seuses 32 portées dans des supports réglables 33 sur le socle 34 entre les montants 22 servent à assurer un pliage continu correct de la bande 25 en forme de tube 30 autour du gabarit de formation 29, un rouleau support 35 porté aussi par le socle 34 servant de support à la bande et au gabarit de formation. Les roues presseuses 32 assurent un chevauchement adéquat des bords longitudinaux de la bande 25 de manière qu'ils adhèrent grâce à. l'adhé- sif appliqué par la roue 31.
Le tube formé 30 représente une doublure pré- formée pour les ébauches d'emballages 17 portées par la courroie transporteu- se principale 14 et il passe sur un galet guide 36 et sous des galets guides 37 qui amènent le tube 30 aux ébauches d'emballages 17 juste avant le plia- ge de ces dernières de manière que les ébauches 17 soient donc pliées par les façonneurs autour du tube 30 de façon à enfermer ce dernier comme dou- blure préformée pour les ébauches 17.
Les ébauches d'emballages 17 formées et pliées, enfermant le tube 30, passant finalement sous les galets presseurs 38 pour assurer une bonne adhérence de la doublure préfabriquée sur les emballages et aussi des joints des boites et finalement une guillotine 39 sert à couper le tu- be 30 entre les ébauches 17 de manière à fournir des emballages en ¯carton doublés séparés.
La forme des emballages en carton ainsi obtenus ést celle décrite en se référant aux figures 1 à 3 et il est à remarquer que la dou- blure préfabriquée peut être complétée par des procédés appropriés de col- lage entre les marges longitudinales, par exemple par l'usage d'adhésifs appropriés de manière à résister à la pénétration de tout contenu de l'em- ballage capable de détériorer le collage du joint de l'ébauche d'emballa- geo Alors que ce dernier joint est normalement situé dans un coin de la boî- te en carton, le joint de la doublure préfabriquée peut être disposé sur une face'd'un panneau de la boîte de manière à être espacé latéralement du joint de la boîte en carton.
Les lignes d'adhésif appliquées sur l'ébauche en car- ton pour fixer la doublure préformée sont de préférence'aussi disposées de manière que la doublure en tube s'adapte bien dans les coins de la boîte en carton et adhère aussi aux volets opposés libres 9 aux extrémités de la boi- te en carton représentée sur les figures 1 à 3, de façon à assurer un plia- ge approprié de la doublure dans une position où cette dernière puisse être facilement scellée quand l'emballage doublé est rempli et fermé.
Comme précau- tion supplémentaire pour assurer un pliage satisfaisant de la doublure lors de la fermeture de la boîte en carton, des lignes transversales d'adhésif peuvent être appliquées sur l'ébauche en carton avant d'y placer la doublure tubulaire,les lignes transversales d'adhésif étant appliquées aux extrémi- tés des panneaux latéraux de la boîte, par exemple comme décrit avec réfé- rence à la figure 6.
Dans la machine comprenant des roues pour l'application de l'ad- hésif en lignes transversales, la courroie sans fin 18 est prolongée ou une 'section additionnelle d'une courroie sans fin similaire est placée entre le distributeur d'alimentation 11 et les galets encolleurs 15. A cette courroie
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se trouve associé un ensemble de galets encolleurs entraînés en synchronis- me avec le passage des ébauches en carton et dont le dernier qui est desti- né à appliquer les lignes transversales désirées d'adhésif est cannelé ou conformé de façon à entrer en contact avec les ébauches en carton longitu- dinalement par rapport au galet, uniquement le long d'une cannelure ou par- tie profilée appropriée du galet qui peut recevoir l'adhésif d'un galet de transfert approprié.
L'extension ou partie ajoutée de la courroie transpor- teuse principale peut aussi être associée à des cames plieuses, des bras'et/ ou des courroies servant à plier et déplier l'ébauche d'emballage avant l'ap- plication de tout adhésif, de manière que l'ébauche se plie facilement pour recevoir sa forme finale après l'application de l'adhésif et de la doublure.
Suivant ce dernier procédé et dans la machine qui le met en pra- tique, représentée schématiquement sur la figure 6, une section de machine séparée est avantageusement placée entre le distributeur d'alimentation 11 et une autre section de la machine pour appliquer le tube préformé sur les ébauches d'emballages encollées au moyen du galet 37 et pour effectuer le pliage final des emballages autour de la doublure tubulaire. La première sec- tion séparée de la machine porte les emballages en carton sur un support sans fin passant autour des galets 18 depuis le distributeur 11 jusqu'au delà des bras, cames ou boulons de pliage (représentés schématiquement en 45) de manière à effectuer un pliage de l'ébauche en carton suivi du dépliage de celle-ci pour qu'elle reprenne sa forme initiale avant l'application de tout adhésif.
Ce traitement assure que l'ébauche en carton soit facile à plier pour recevoir sa forme finale après l'application de l'adhésif et de la dou- blure. Après traitement par les plieurs-déplieurs 45, les ébauches d'embal- lages passent entre les galets encolleurs 15 et 16, le galet supérieur 15 étant alimenté de colle par un'réservoir 40. D'autres galets encolleurs 42 et 44 alimentés respectivement par les réservoirs 41 et 43 sont également prévus et entraînés en synchronisme avec le passage des ébauches en carton de manière à appliquer les lignes d'adhésif désirées transversalement aux cartons sur les panneaux de la boîte, près des plis transversaux.
Les galets 42 et 44 sont profilés ou cannelés pour entrer en contact 'avec les ébauches en carton uniquement le long d'une partie longitudinale appropriée du galet, de manière à appliquer comme requis une ligne d'adhésif transversale. Les ga- lets encolleurs peuvent être alimentés par des galets de .transfert appropriéso
Dans la section suivante de la machine telle qu'elle est repré- sentée sur la figure 5, on peut employer un appareil pour former une doublu- re tubulaire et appliquer la doublure formée 30 sur les ébauches d'emballa- ges qui sont finalement pliées par le dispositif de guidage et de pliage 460 Les boîtes en carton doublées sont finalement séparées par la guillotine 39.
L'appareil pour former la doublure tubulaire peut être placé longitudinale- ment dans la section suivante de la machine, au-dessus du support sans fin por- tant les ébauches en carton encollées prêtes à recevoir la doublure tubulaire 30 appliquée par les galets 37, la doublure tubulaire étant formée autour d'un gabarit de formation placé horizontalement avec des galets 28 à une extrémité pour former un talon pour plier la bande 25. Sur le schéma de la.figure 6, le mécanisme de formation de la doublure tubulaire est placé horizontalement au- dessus de la section de prépliage et d'encollage des ébauches d'emballage et la bande 25 venant du rouleau d'alimentation 21 passe autour du galet guide 23 et entre les galets encolleurs 24 et 31 alimentés par le réservoir 44.
Une ligne d'adhésif est ainsi appliquée sur une marge;, qui est recouvert,e par l'au- tre marge au passage de la bande encollée sur le gabarit horizontal de forma- tion du -tube avec galets 28, rouleaux presseurs 32 et rouleau support 35. Le tube formé passe du galet guide 36 au galet 37 qui applique le tube sur les ébauches encollées qui sont ensuite pliées par les guides 46 et les boites sont séparées par la guillotine 39 qui coupe la doublure entre les boites La guil- lotine fonctionne en synchronisme avec l'arrivée des boites en carton séparées qui peuvent commander un interrupteur dans le circuit des solénoïdes qui com- mandent ou règlent la guillotine.