Etui
L'invention comprend un étui pourvu d'un couvercle destiné à venir s'ajuster télescopiquement pardessus le corps d'étui. Cet étui se caractérise, suivant l'invention, en ce que ledit corps d'étui est fait d'une matière thermoplastique emboutie sans soudure et en ce qu'il possède une coupe transversale rectangulaire avec des côtés parallèles opposés ayant une hauteur d'au moins 5 cm et au moins deux fois et demie la dimension transversale la plus étroite, les parois latérales ayant une épaisseur moyenne inférieure à 0,3 mm, une au moins de ces parois latérales étant gravée à l'extérieur.
L'invention comprend aussi un procédé pour la fabrication de cet étui, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on force de la matière plastique chauffée dans une matrice femelle, qu'on applique une aspiration dans ladite matrice pour emboutir ladite matière plastique au contact des parois intérieures de celle-ci, et qu'on imprime simultanément à la paroi de la matière plastique un effet de gravure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'étui que comprend l'invention, ainsi que des variantes de construction.
La fig. 1 est une élévation d'une forme d'exécution de l'étui constituant un emballage pour cigarettes.
La fig. 2 est un plan par-dessus.
La fig. 3 est une vue fragmentaire de profil par la droite de la fig. 1, mais sur laquelle un volet à charnière est légèrement élevé.
La fig. 4 est une coupe fragmentaire à échelle agrandie suivant le plan de trace 4-4 de la fig. 1.
Les fig. Sa à 5e sont des vues schématiques illustrant un appareillage permettant une mise en oeuvre du procédé que comprend aussi l'invention.
La fig. 6 est un plan par-dessus montrant un autre étui, dont le couvercle présente une forme un peu modifiée par rapport aux fig. 1 à 4, afin d'illustrer plus clairement l'effet donné par l'écartement des rebords du volet quand on soulève le volet.
La fig. 7 est une élévation latérale du haut de l'étui de la fig. 6, montrant en pointillé le volet en position ouverte.
La fig. 8 est une coupe selon 8-8 de la fig. 7.
Les fig. 9, 10 et 11 sont des vues similaires respectivement aux fig. 6, 7 et 8, mais montrant une autre variante de couvercle d'étui.
La fig. 12 est un plan par-dessus montrant une autre forme de couvercle d'étui de forme symétrique simple, avec les avantages particuliers qui en font une forme préférentielle dans de nombreux cas.
La fig. 13 est une coupe verticale suivant le plan de trace 13-13 de la fig. 12.
La fig. 14 est une coupe verticale suivant le plan de trace 14-14 de la fig. 12, et
la fig. 15 est une vue fragmentaire illustrant schématiquement l'effet donné par l'écartement des rebords du volet vers l'extérieur lorsqu'on ouvre le volet.
Une première forme d'exécution de l'étui est représentée sur les fig. 1 à 4. Elle comprend un corps principal 10, un couvercle 11 adapté télescopiquement par-dessus l'extrémité supérieure du corps 10 et une bandelette de garniture 12 faisant le tour de la région supérieure de l'étui et recouvrant le joint entre le corps 10 et le couvercle 11, et collée en place. L'étui, en particulier le corps principal, présente un extérieur décoratif gravé qui comprend des ondulations ou nervures 13 dirigées verticalement, et la surface du panneau porte d'autres décorations, par exemple le dessin indiqué en 14 qui peut présenter, outre les décorations, toutes inscriptions telles que le nom du fabricant ou une marque de cigarettes.
La surface supérieure peut aussi porter tout motif décoratif désiré, appliqué par une opération de gravure, tel que les ondulations 15 et le dessin indiqué de façon générale en 16.
Le couvercle est formé séparément et, comme on l'indique particulièrement sur la fig. 4, il est adapté télescopiquement par-dessus une bande supérieure unie et lisse 20 du corps principal, la bande 20 étant légèrement en retrait par rapport au panneau principal, comme l'indique l'épaulement 21, dans une mesure égale à l'épaisseur de la paroi latérale du couvercle, de sorte que les surfaces latérales extérieures du couvercle et du corps principal sont situées dans chaque cas dans un plan commun. Le couvercle 1 1 comprend un volet à charnière 22 solidaire de la portion normalement fixe 23 mais pouvant pivoter vers le haut autour d'une zone de charnière. La portion 23 est fixée de façon permanente à la bande supérieure 20 du corps 10 par des moyens appropriés, par exemple par collage ou soudage à chaud.
Par contre, le volet 22 possède un rebord 24 qui s'adapte par-dessus la bande supérieure 20 du corps
10. Comme l'indique la fig. 3, le panneau de profil du corps par-dessus lequel s'étend l'extrémité extérieure du volet 22 présente une portion découpée 25 de sorte que les extrémités des cigarettes voisines du panneau de profil sont dégagées et faciles à retirer.
Si on le désire, le volet à charnière peut présenter un agencement approprié indiqué en 26, qui peut tre soit un creux, soit une saillie dirigée vers l'extérieur et à laquelle on peut appliquer un doigt pour ouvrir plus facilement le volet, Les dimensions relatives peuvent tre telles que le rebord extérieur 24a du volet s'adapte par frottement sur la portion correspondante de la bande 20 du corps de manière à maintenir le volet fermé de façon libérable mais, si on le désire, un système à déclic peut tre prévu à cet effet. Ce système peut tre de nature variée mais, dans la forme représentée, comme on le voit en fig. 3, il comprend des saillies 27 prévues sur la face de profil de la bande 20 et le volet 22 possède des saillies corespondantes 28 faites pour s'adapter pardessus cellesci.
Comme on l'a noté plus haut, le couvercle 11 présente en tant qu'élément solidaire une portion normalement fixe 23 et un volet à charnière 22. Dans le formage initial, on donne au couvercle une certaine forme propre à constituer une zone ou ligne de charnière. Dans la forme des fig. 1 à 4, et particulièrement comme on le voit sur les fig. 1 et 2, cette zone de charnière comprend deux rainures 30 et 31 dirigées vers l'intérieur, en travers du sommet et partant des bords respectifs. La partie fixe 23 et le volet 22 peuvent varier dans leurs proportions relatives, mais il est pratiquement avantageux de leur donner une grandeur égale, et de rendre le sommet symétrique, de sorte que le couvercle peut tre appliqué dans deux positions à 1800 l'une par rapport à l'autre. En conséquence, sur les fig. 1 et 2, les rainures 30 et 31 sont disposées au milieu.
Le motif 16 comprend un renflement défini par des rainures 1 6a et de forme générale elliptique. De préférence, le sommet du renflement 16 se trouve dans le plan général du sommet du couvercle. Les rainures 30 et 31 s'arrtent avant le centre, laissant subsister une zone en relief 32 qui, telle qu'on la voit sur la fig. 2, présente sa surface supérieure dans le plan du sommet du renflement 16. La forme et la nature de la zone de charnière, particulièrement l'existence des rainures transversales 30 et 31 et de la portion renflée 32, jouent un rôle important en ce sens qu'elles permettent aux rebords laténaux 24 du volet de s'écarter vers l'extérieur au voisinage de la charnière quand on fait pivoter le volet vers le haut, ce qui empche les coins inférieurs arrière des rebords d'accrocher le bord supérieur de la bande 20 du corps lorsqu'on referme le volet.
On décrira cela plus complètement ci-après à propos de certaines des autres figures, par exemple des fig. 6 à 8. Mais, pour le moment, on peut noter que cet effet est indiqué sur la fig. 3 sous une forme un peu exagérée en 24b. Afin de permettre l'ouverture facile du volet, les rebords latéraux sont munis, de chaque côté, de lignes d'affaiblissement indiquées d'un côté en 33 sur la fig. 1. Ces lignes d'affaiblissement peuvent tre de nature variable et tre constituées, par exemple, par de simples lignes fortement entaillées qui se déchirent facilement quand on applique une pression d'ouverture sur le bord extérieur du volet.
De préférence, l'extrémité inférieure de la ligne comprend une portion fendue 33a; en pareil cas l'entaille peut tre omise à l'extrémité supérieure de la ligne 33 car avec une fente initiale dans le bas, le déchirement se propagera facilement jusqu'à la surface supérieure lorsqu'on ouvre le couvercle. Toutefois, la portion fendue ne doit pas s'étendre audessus de la bandelette de garniture 12, afin que l'étui reste étanche à l'air et à l'humidité.
Une caractéristique importante de l'étui décrit réside dans le fait qu'il est formé à partir de matière thermoplastique, par une opération d'emboutissage, et que la forme finale, particulièrement celle du corps 10, est caractérisée par des parois généralement minces mais avec certaines variations dans l'épaisseur des parois suivant les nécessités fonctionnelles de l'étui, le corps présentant aussi des surfaces décoratives obtenues par gravure. La matière thermoplastique peut tre l'une des nombreuses matières que l'on trouve dans le commerce, comme celles à base de polystyrène, de chlorure de vinyle ou d'acétate de vinyle, d'acétate ou de butyrate de cellulose, d'éthylcellulose, de polyéthylène ou de propylène.
Outre qu'elle doit tre thermoplastique, la matière doit essentiellement tre susceptible d'emboutissage, mais présenter une certaine rigidité sous forme de feuille mince, elle doit tre élastique, inodore, pouvoir tre superposée à elle-mme par collage ou autrement et, de préférence, résister à l'humidité dans une mesure notable. I1 est entendu que normalement la matière de base contiendra d'autres matières appropriées ou sera associée à celles-ci suivant la pratique commerciale. Une matière thermoplastique particulièrement utile et pratique à cet effet est un polystyrène auquel est, de préférence, incorporé un caoutchouc greffé sur la molécule ainsi qu'un pigment de la nature et de la couleur désirées. Le polystyrène du type utilisé est propre à acquérir une charge électrique statique qui attire les saletés et la poussière.
On peut supprimer ou diminuer grandement ce phénomène en faisant passer la matière en feuille à travers une solution aqueuse d'un détergent approprié, par exemple à 1 010. Un autre traitement désirable dans certains cas consiste à revtir la matière en feuille d'un composé qui la protège contre l'humidité.
Les fig. 5a à 5e illustrent schématiquement un appareil et un procédé destinés à former le corps principal de l'étui représenté en fig. 1 à 4. La matière thermoplastique est sous la forme d'une feuille plane,
S, d'une épaisseur de l'ordre de 1 mm, on la serre entre deux plateaux 40 et 41 formant châssis, présentant une ouverture centrale dans laquelle la feuille apparaît. On amène alors le châssis en association avec un dispositif de chauffage qui comprend deux supports 42 et 43 espacés et entre lesquels se trouve la feuille S, chaque support présentant un élément chauffant à résistance électrique 44. On chauffe la feuille de matière à une température qui, pour le polystyrène du type mentionné plus haut, sera supérieure à 820 C environ et plus spécialement supérieure à 2120 C environ.
On amène alors le châssis 40, 41 contenant la feuille chauffée S dans un appareil d'emboutissage dans lequel la feuille est soumise à une combinaison d'opérations d'emboutissage mécanique et pneumatique. L'appareil d'emboutissage comprend une matrice femelle 46 en forme de cuvette représentée sur la fig. 5b et l'espace situé en dessous de la feuille est fermé hermétiquement par une garniture de caoutchouc 46a placée entre le plateau 41 et la cuvette de matrice 46. On peut augmenter ou diminuer la pression dans la chambre 47, au moyen d'un tuyau 48 communiquant avec un interstice à fluide 49 qui communique lui-mme avec la chambre principale 47 par de petits trous 50. Ces derniers trous sont très fins et convenablement espacés pour réaliser la dilatation de la matière plastique lorsqu'une aspiration est appliquée à l'interstice 49 dans une étape suivante.
L'appareil mécanique de formage comprend un poinçon à va-et-vient vertical 54 qui, dans l'étape représentée en fig. 5a, descend tandis que son extrémité inférieure est à proximité de la feuille de matière plastique S ou en contact avec celle.
La fig. 5c montre l'étape principale suivante. Cependant, pour mieux illustrer certaines caractéristiques, cette vue est une coupe prise perpendiculairement à celle de la fig. 5b, et donc suivant la plus petite dimension de la matrice et de l'étui final. Le poinçon est représenté après une courte progression vers le bas. A mesure que le poinçon agit sur la feuille S, il se crée une pression positive supérieure à la pression atmosphérique. On peut y parvenir en fermant le conduit 48 et elle résulte alors de la diminution de volume, mais dans la plupart des cas il est préférable d'appliquer une pression en ajoutant de l'air en 48.
La pression qui règne en dessous de la feuille S amène celle-ci à bomber vers le haut comme on l'a indiqué en 55, en s'écartant de la surface supérieure de la cuvette de matrice 46, amenant un étirage préalable de la zone annulaire, correspondante, ce qui ne se produirait pas si, à ce stade précoce, on laissait la feuille subir la poussée vers le bas qui l'applique fermement contre le sommet de la cuvette de matrice.
De préférence, le poinçon présente dans sa petite dimension des côtés parallèles 54', sur une courte distance en partant de l'extrémité inférieure, et il est considérablement plus mince, dans cette zone, que la dimension transversale de la cuvette de matrice 46, et ensuite les côtés du poinçon s'écartent vers l'extérieur de bas en haut, mais l'épaisseur est encore notablement inférieure à la dimension correspondante de la cuvette de matrice.
D'autre part, comme on le voit en fig. 5b, la surface inférieure du poinçon 54 présente la forme voulue pour assurer un contact limité avec la feuille S, de manière à diminuer tout effet de refroidissement et à permettre un certain fluage de la feuille autour du bas du poinçon, et vers le haut sur les côtés. A cet effet, la portion centrale du poinçon 54 est creusée vers le haut comme on le voit en 56, ménageant deux portions de coin arrondies 57.
A partir de la position représentée en fig. 5c, le poinçon 54 continue son mouvement descendant, à peu près jusqu'à la position représentée en fig. 5d où l'extrémité du poinçon est à une petite distance du fond de la cuvette de matrice 46, environ 3 à 6 mm.
L'extrémité supérieure du poinçon 54 est munie d'une plaque de formage élargie 58 qui s'applique à la surface horizontale de la feuille S et la comprime. A peu près au moment où le poinçon 54 atteint la limite de sa course descendante comme on l'a représenté en fig. 5d, on applique une aspiration par des moyens appropriés et des conduits appropriés, par exemple par le tuyau 48, et la matière plastique est rapidement attirée fermement contre les parois intérieures de la cuvette de matrice. Ces parois intérieures de la cuvette de matrice sont munies de motifs gravés appropriés, pour former les motifs décoratifs et inscriptions désirés sur la surface extérieure de l'étui, comme on l'a indiqué, par exemple, à propos de la fig. 1.
Auprès du haut de la surface intérieure de la cuvette de matrice 46 se trouve aussi une zone annulaire plane 59, s'avançant vers l'intérieur, présentant une largeur verticale d'environ 8,5 mm, définie par l'épaulement 59a et propre à former la bande 20 indiquée sur la fig. 4, par exemple. L'extension de la bande 59 vers l'intérieur correspond pratiquement à l'épaisseur du rebord annulaire 24 du couvercle, qui doit tre appliqué ensuite. Les côtés de l'étui sont en effet en retrait par rapport à la bande 59 et d'autres portions du panneau latéral sont aussi en retrait conformément à la gravure et aux dessins formés dessus. Toutefois, étant donné la nature mince et flexible des parois de l'étui final, on n'éprouve aucune difficulté à le retirer de la cuvette de matrice au stade approprié.
Dans une étape suivante, on retire de la cuvette de matrice l'étui formé et on l'amène à une rogneuse appropriée comme celle qui est représentée sur la fig. 5e. La rogneuse comprend une matrice inférieure 60, et une plaque de blocage supérieure 61, et un poinçon de cisaillement 62 mobile verticalement. Le poinçon 62 possède un épaulement annulaire 63 que l'on fait descendre pour l'amener en position de cisaillement vis-à-vis de l'épaulement annulaire 64 de la matrice de cisaillement 60, comme l'indique la position en pointillé 62' du poinçon, de sorte que l'excédent de la zone horizontale de rebord de la feuille S est sectionné suivant une ligne nette, et qu'il reste le corps 10 de la fig. 1, présentant un bord supérieur régulier et uniforme.
On peut noter que le poinçon 62 possède des angles inférieurs arrondis en 65 et que l'ouverture de la plaque de blocage 61 est biseautée comme on le voit en 66, pour permettre de guider plus facilement les éléments dans la relation appropriée. D'autre part, la grandeur et la forme de la partie inférieure 67 du poinçon dépassent légèrement les dimensions intérieures de l'étui en matière plastique dans la zone de l'étui qui correspond à la bande 20, et de préférence il diminue pour pouvoir entrer facilement dans la zone de bande 20 et dilater celle-ci afin d'appuyer fermement le bord extérieur de la bande 20 contre l'épaulement annulaire 64 qui est aussi un peu plus large que la dimension extérieure de la bande 20 avant étirage.
On a recours à cette dilatation de la bande 20 par l'action de la portion inférieure 67 du poinçon 62 qui s'applique avec cisaillement contre l'épaulement 64, afin que les parties de dimension maximale du corps 10 puissent tre insérées à travers la matrice inférieure 60, permettant à la zone horizontale excédentaire de la feuille S de s'appliquer au sommet de la matrice inférieure 60. L'épaulement annulaire 64 n'a pas besoin de présenter la dimension maximale du corps 10 et la dimension préférentielle est intermédiaire entre la dimension extérieure de la bande 20 et la dimension maximale du corps 10, de sorte que lors de l'insertion, l'écrasement du corps 10 se fait dans les limites élastiques du corps et que lorsque la bande 20 se dilate et vient s'appliquer contre l'épaulement annulaire 64, la bande 20 s'étire dans sa limite élastique.
Cette disposition permet de cisailler verticalement l'excèdent du rebord de la feuille S sans modifier de façon permanente les dimensions du corps 10 ni de sa bande 20.
La matrice de formage en forme de cuvette 46 et les éléments de rognage 60 et 62 peuvent présenter des formations spéciales dans les zones voulues pour définir et produire la portion découpée 25 du récipient représenté en fig. 3.
Le couvercle 1 1 est formé de mme par une opération d'emboutissage dans des matrices appropriées, mais étant donné que le couvercle présente une profondeur moindre et qu'il n'y a pas de retrait dans les côtés, cette opération est beaucoup plus simple et peut tre exécutée de façon purement mécanique.
Contrairement au corps, le couvercle est formé contre le poinçon et par suite l'intérieur du couvercle est lisse et de dimension exacte, et propre à s'adapter avec précision à l'extérieur de la bande 20 du corps.
L'étui ainsi obtenu est très léger et à paroi mince et contient un minimum de matière, et il est destiné à tre utilisé une seule fois et jeté ensuite. L'épaisseur de la paroi peut varier dans une certaine mesure, mais pour donner le meilleur résultat, la zone de panneau latéral présente une épaisseur inférieure à 0,3 mm et, de préférence, inférieure à 0,25 mm, particulièrement avant la gravure. Avantageusement, l'épaisseur est inférieure à environ 0,13 mm, à l'exclusion de toutes crtes ou saillies formées par la gravure sur la surface extérieure. A ce propos, on notera que l'expression épaisseur moyenne , employée ici, tient compte des effets de gravure et s'applique à la feuille équivalente, avant la gravure ou sans celle-ci. La minceur relative de la matière dans les parois latérales est un point important pour permettre la gravure.
La bande supérieure 20 est notablement plus épaisse que les parois latérales, de sorte que la bande 20 est un peu plus rigide et plus propre à supporter le couvercle et à résister à la flexion ou au froissement permanent du bord supérieur dans l'utilisation,
L'épaisseur de la bande 20 doit normalement tre supérieure à 0,25 mm et de préférence elle doit tre d'au moins 0,3 mm environ. Le fond du corps de l'étui peut présenter une épaisseur généralement voisine de celle des parois latérales, mais de préférence un peu plus grande, pour augmenter la solidité et la résistance à la flexion.
L'épaisseur des zones de couvercle correspond généralement à celles du corps, mais de préférence le rebord 24 présente une épaisseur d'au moins 0,3 mm pour donner une rigidité notable, et l'épaisseur dans la zone de charnière est d'un ordre inférieur 0,3 mm, par exemple d'environ 0,18 mm, pour assurer une plus grande flexibilité et empcher la détérioration. Les épaisseurs indiquées ci-dessus sont particulièrement applicables à une matière thermoplastique du type polystyrène.
L'étui ainsi obtenu est exceptionnellement léger et nécessite très peu de matière, compte tenu de sa dimension relativement longue dans la direction de l'étirage vertical. Pour un étui destiné à 20 cigarettes ordinaires de 85 mm, le corps de l'étui présente une hauteur d'environ 83 mm, la largeur est d'environ 54 mm et la dimension transversale du bord étroit est d'environ 23 mm. La surface totale des côtés et du fond est donc d'environ 140 cm2.
Le polystyrène que l'on a mentionné ci-dessus comme étant utile pour les étuis présente un poids spécifique d'environ 1,05 g/cmS et le poids du corps destiné aux cigarettes de 85 mm, avec cette matière, est d'environ 2,6 g; autrement dit, de façon générale, compte tenu de petites variations de dimensions et de la matière plastique particulière que l'on utilise, le poids est inférieur à 3,5 g.
Le couvercle destiné au présent étui présente un rebord d'environ 12 mm de largeur et la surface totale du dessus et du rebord est d'environ 31 cas et le poids d'environ 1,0 g. Dans un exemple typique, le poids est de 0,8 g.
La surface totale de l'étui destiné à des cigarettes de 85 mm, comprenant le corps et le couvercle, est d'environ 170 cm2 et le poids total est inférieur à 4,5 g, et dans l'exemple précis mentionné ci-dessus, le poids est d'environ 3,4 g.
Une cigarette de dimension normale présente une longueur d'environ 70 mm. Donc, le corps d'une forme d'exécution de l'étui selon l'invention présente une surface voisine de 120 cm2 et y compris le couvercle la surface totale est d'environ 150 cm2. De façon plus générale, la surface totale est supérieure à 130 cm2 environ et le poids total est donc un peu inférieur à celui de l'étui pour cigarettes de 85 mm.
Dans l'utilisation d'un tel étui pour l'emballage de cigarettes, on insère bien entendu la boîte de cigarettes dans le corps 10 avant d'appliquer le couvercle. On peut envelopper au préalable les cigarettes dans un papier approprié, par exemple un papier cristal, mais étant donné la nature de l'étui en matière plastique et notamment sa grande résistance à la pénétration de l'humidité, on peut omettre l'enveloppe ordinaire en papier d'étain. Une fois que les cigarettes ont été insérées, l'étui présente suffisamment de solidité et de persistance de forme pour permettre d'appliquer facilement le couvercle au moyen de machines automatiques, y compris la fixation de la portion normalement fixe 23 par des moyens appropriés tels qu'un collage ou un soudage à chaud.
Comme on l'a dit plus haut, le couvercle présente une forme et une structure telles que lorsqu'on ouvre le volet 22, les rebords, particulièrement à l'arrière près de la charnière, s'écartent ou fléchissent vers l'extérieur en s'éloignant de la bande 20 du corps principal. Cela est illustré plus clairement à propos de la forme d'exécution représentée sur les fig. 6 à 8, dans laquelle le couvercle 11, présente un volet à charnière 70 et un renflement ou élargissement 71 dans la surface supérieure et des entailles sous la forme de rainures 72 et 73, de profondeur notable, définissant une ligne de charnière. Chaque rebord latéral possède une fente qui s'étend vers le haut sur une courte distance en partant du bord inférieur, celle d'un côté étant indiquée en 74 sur la fig. 7.
Sur les fig. 6 et 7, les rainures 72 et 73 montent sur les côtés respectifs du renflement 71, mais peuvent se terminer à la base du renflement. Dans un cas comme dans l'autre, elles sont interrompues par une portion centrale 75 qui présente une surface supérieure située dans le plan du sommet du renflement et élevée audessus de la surface du couvercle 11, en général.
Lorsqu'on soulève le volet 70, les lignes ou rainures 72 et 73 déterminent la ligne de pliage ou de charnière qui traverse la zone 75. Par conséquent, lorsqu'on fait pivoter le volet vers le haut pour l'amener à la position 70' sur la fig. 7, et continuer normalement jusqu'à 900 ou plus loin, la portion centrale du volet dans la zone 75 s'enfonce relativement à la surface supérieure du volet comme on l'a indiqué de façon générale en pointillé, en 76, sur la fig. 7. La fig. 8 indique en trait plein la portion située à la charnière dans le plan 8-8 de la fig. 7 lorsque le volet est fermé, et en pointillé la portion correspondante ou bord postérieur du volet lorsqu'elle est élevée dans la position en pointillé 70' de la fig. 7, la forme en pointillé de la fig. 8 correspondant au plan 8a-8a de la fig. 7.
On notera que les rebords 77 et 78 restent pratiquement perpendiculaires à la surface supérieure du volet au point de jonction avec celui-ci, mais comme la partie centrale du volet à la section 8a est enfoncée comme on le voit en 76, il s'ensuit que les rebords 77 et 78 s'écartent vers l'extérieur par rapport aux côtés du corps principal, et en conséquence quand le volet est ouvert à 900 ou davantage et ensuite fermé, le bord inférieur, et particulièrement les coins postérieurs indiqués en 79 sur la fig. 7, n'accrochent pas le bord supérieur du corps. L'écartement des rebords 77 et 78 vers l'extérieur augmente progressivement à mesure que l'on ouvre le volet, et au moment où le volet est ouvert à environ 450 ou davantage, dans la position de la fig. 7 par exemple, l'écartement est devenu très notable.
En conséquence, quelle que soit la forme des bords postérieurs du volet, du moment que les coins 79 restent en dessous du bord supérieur du corps sur 450 de l'ouverture du volet, il ne se produit aucun accrochage lors de la fermeture.
On obtient un fonctionnement et un résultat similaires avec la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 4.
Les fig. 9 à 11 illustrent une autre forme de couvercle qui donne le mme résultat général. Dans le cas présent, la ligne de charnière du volet 80 est définie par une rainure ou entaille 81 qui présente la forme d'un arc dans le plan du sommet. La position de la rainure 81 peut varier et, par suite, la grandeur du volet à charnière 80. Dans cette forme, toutefois, on n'a pas l'avantage d'avoir un couvercle à position réversible, car pour le fonctionnement désiré, il faut que la portion centrale 82 de la rainure 81 soit convexe vers l'extérieur, vers le bord d'ouverture du volet. Chaque rebord latéral présente une fente 83 ou autre moyen d'affaiblissement assurant un déchirement facile vers le haut jusqu'à la ligne de charnière 81 quand on pousse le volet pour l'ouvrir.
Etant donné que la portion centrale 82 de la ligne de charnière est convexe vers l'extérieur du côté droit, lorsqu'on fait pivoter le volet vers le haut, la zone qui entoure le point 82 est enfoncée relativement à la surface du sommet en général, comme l'indique la ligne pointillée 84 sur la fig. 10. Quand on utilise le paquet pour extraire une cigarette, on ouvre habituellement le volet 80 sous un angle d'environ 900. La fig. 10 montre le volet en pointillé dans une position intermédiaire 80', mais l'effet de la zone d'enfoncement 84 existe et devient de plus en plus grand à mesure que t'on ouvre davantage le volet.
Comme dans les autres formes de couvercle d'étui, le résultat net est que les rebords s'écartent vers l'extérieur, particulièrement aux coins arrière, et que l'on peut facilement fermer le volet en partant d'une ouverture complète à 900 ou davantage sans que les rebords accrochent le bord supérieur du corps de l'étui. L'effet est représenté particulièrement sur la fig. 11 où le trait plein est une coupe suivant le plan 11-11 de la fig. 10, le volet étant fermé, tandis que le pointillé est une coupe suivant le plan lia-lia de la fig. 10, correspondant à la position en pointillé 80' du volet, les rebords écartés vers l'extérieur étant indiqués en 85 et 86.
Les fig. 12 à 15 montrent encore une autre forme de couvercle 88 qui fonctionne d'une façon généralement
Case
The invention comprises a case provided with a cover intended to come to fit telescopically over the case body. This case is characterized, according to the invention, in that said case body is made of a seamless stamped thermoplastic material and in that it has a rectangular cross-section with opposite parallel sides having a height of at least at least 5 cm and at least two and a half times the narrowest transverse dimension, the side walls having an average thickness of less than 0.3 mm, at least one of these side walls being engraved on the outside.
The invention also comprises a method for manufacturing this case, this method being characterized in that heated plastic material is forced into a female die, that suction is applied in said die in order to emboss said plastic material in contact. of the inner walls thereof, and that simultaneously imprints on the wall of the plastic material an etching effect.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the case which the invention comprises, as well as construction variants.
Fig. 1 is an elevation of one embodiment of the case constituting a cigarette package.
Fig. 2 is a shot from above.
Fig. 3 is a fragmentary profile view from the right of FIG. 1, but on which a hinged shutter is slightly raised.
Fig. 4 is a fragmentary section on an enlarged scale taken on the trace plane 4-4 of FIG. 1.
Figs. Sa to 5e are schematic views illustrating an apparatus allowing an implementation of the method which also comprises the invention.
Fig. 6 is a top plan showing another case, the cover of which has a shape which has been slightly modified with respect to FIGS. 1 to 4, in order to illustrate more clearly the effect given by the spacing of the edges of the shutter when the shutter is raised.
Fig. 7 is a side elevation of the top of the case of FIG. 6, showing in dotted lines the shutter in the open position.
Fig. 8 is a section on 8-8 of FIG. 7.
Figs. 9, 10 and 11 are views similar respectively to FIGS. 6, 7 and 8, but showing another variant of the case cover.
Fig. 12 is a top plan showing another form of simple symmetrical shaped case cover, with the particular advantages which make it a preferred form in many cases.
Fig. 13 is a vertical section along the trace plane 13-13 of FIG. 12.
Fig. 14 is a vertical section along the trace plane 14-14 of FIG. 12, and
fig. 15 is a fragmentary view schematically illustrating the effect of moving the edges of the shutter outward when opening the shutter.
A first embodiment of the case is shown in FIGS. 1 to 4. It comprises a main body 10, a cover 11 fitted telescopically over the upper end of the body 10 and a trim strip 12 going around the upper region of the case and covering the seal between the body. 10 and the cover 11, and glued in place. The case, in particular the main body, has an engraved decorative exterior which comprises vertically directed corrugations or ribs 13, and the surface of the panel bears other decorations, for example the design indicated at 14 which may have, in addition to the decorations , all inscriptions such as the name of the manufacturer or a brand of cigarettes.
The top surface can also have any desired decorative pattern applied by an engraving operation, such as the corrugations 15 and the design generally indicated at 16.
The cover is formed separately and, as particularly indicated in FIG. 4, it is fitted telescopically over a plain, smooth upper band 20 of the main body, the band 20 being slightly recessed from the main panel, as indicated by the shoulder 21, by an amount equal to the thickness. of the side wall of the cover, so that the outer side surfaces of the cover and the main body are located in each case in a common plane. The cover 1 1 comprises a hinged flap 22 integral with the normally fixed portion 23 but capable of pivoting upwards around a hinge zone. The portion 23 is permanently attached to the upper band 20 of the body 10 by suitable means, for example by gluing or hot welding.
On the other hand, the flap 22 has a rim 24 which fits over the upper band 20 of the body.
10. As shown in fig. 3, the profile panel of the body over which the outer end of the shutter 22 extends has a cutout portion 25 so that the ends of the cigarettes adjacent to the profile panel are clear and easy to remove.
If desired, the hinged shutter can have a suitable arrangement indicated at 26, which can be either a hollow or a projection directed outwards and to which a finger can be applied to more easily open the shutter. relative can be such that the outer rim 24a of the shutter adapts by friction to the corresponding portion of the strip 20 of the body so as to keep the shutter releasably closed but, if desired, a click system can be provided. for this purpose. This system can be of a varied nature but, in the form shown, as seen in FIG. 3, it comprises projections 27 provided on the profile face of the strip 20 and the flap 22 has corresponding projections 28 made to fit over them.
As noted above, the cover 11 has as an integral element a normally fixed portion 23 and a hinged flap 22. In the initial forming, the cover is given a certain shape suitable for constituting an area or line. hinge. In the form of Figs. 1 to 4, and particularly as seen in Figs. 1 and 2, this hinge zone comprises two grooves 30 and 31 directed inwardly, across the top and starting from the respective edges. The fixed part 23 and the shutter 22 can vary in their relative proportions, but it is practically advantageous to give them an equal size, and to make the top symmetrical, so that the cover can be applied in two positions at 1800 one. compared to each other. Accordingly, in Figs. 1 and 2, the grooves 30 and 31 are arranged in the middle.
The pattern 16 comprises a bulge defined by grooves 16a and generally elliptical in shape. Preferably, the top of the bulge 16 lies in the general plane of the top of the cover. The grooves 30 and 31 stop before the center, leaving a relief zone 32 which, as seen in FIG. 2, has its upper surface in the plane of the apex of the bulge 16. The shape and nature of the hinge zone, particularly the existence of the transverse grooves 30 and 31 and of the bulged portion 32, play an important role in this sense. that they allow the side edges 24 of the flap to move outward in the vicinity of the hinge when the flap is rotated upwards, which prevents the rear lower corners of the flanges from catching the upper edge of the hinge. band 20 of the body when the shutter is closed.
This will be described more fully hereinafter with respect to some of the other figures, for example Figs. 6 to 8. But, for the moment, it can be noted that this effect is indicated in fig. 3 in a somewhat exaggerated form in 24b. In order to allow easy opening of the shutter, the lateral edges are provided, on each side, with weakening lines indicated on one side at 33 in FIG. 1. These weakening lines can be of variable nature and consist, for example, of simple strongly notched lines which tear easily when an opening pressure is applied to the outer edge of the shutter.
Preferably, the lower end of the line comprises a split portion 33a; in such a case the notch can be omitted at the upper end of line 33 because with an initial slit at the bottom, the tear will easily propagate to the upper surface when the cover is opened. However, the slit portion should not extend above the trim strip 12, so that the case remains airtight and moisture proof.
An important characteristic of the described case is that it is formed from thermoplastic material, by a stamping operation, and that the final shape, particularly that of the body 10, is characterized by generally thin walls but with certain variations in the thickness of the walls according to the functional requirements of the case, the body also having decorative surfaces obtained by engraving. The thermoplastic material can be one of the many materials that are found in commerce, such as those based on polystyrene, vinyl chloride or vinyl acetate, cellulose acetate or butyrate, ethyl cellulose. , polyethylene or propylene.
In addition to being thermoplastic, the material must essentially be capable of being drawn, but have a certain rigidity in the form of a thin sheet, it must be elastic, odorless, be able to be superimposed on itself by gluing or otherwise and, of preferably, resist moisture to a significant extent. It is understood that normally the base material will contain other suitable materials or be combined with them in accordance with commercial practice. A particularly useful and practical thermoplastic material for this purpose is a polystyrene having preferably incorporated a rubber grafted onto the molecule as well as a pigment of the desired nature and color. Polystyrene of the type used is able to acquire a static electric charge which attracts dirt and dust.
This phenomenon can be suppressed or greatly reduced by passing the sheet material through an aqueous solution of a suitable detergent, for example 1010. Another treatment desirable in some cases is to coat the sheet material with a compound. which protects it against humidity.
Figs. 5a to 5e schematically illustrate an apparatus and method for forming the main body of the case shown in FIG. 1 to 4. The thermoplastic material is in the form of a flat sheet,
S, with a thickness of the order of 1 mm, it is clamped between two plates 40 and 41 forming a frame, having a central opening in which the sheet appears. The frame is then brought in association with a heating device which comprises two supports 42 and 43 spaced apart and between which the sheet S is located, each support having an electric resistance heating element 44. The sheet of material is heated to a temperature which , for polystyrene of the type mentioned above, will be greater than approximately 820 C and more especially greater than approximately 2120 C.
The frame 40, 41 containing the heated sheet S is then brought into a stamping apparatus in which the sheet is subjected to a combination of mechanical and pneumatic stamping operations. The stamping apparatus comprises a female die 46 in the form of a cup shown in FIG. 5b and the space below the sheet is hermetically sealed by a rubber gasket 46a placed between the plate 41 and the die cup 46. The pressure in the chamber 47 can be increased or decreased by means of a hose. 48 communicating with a fluid gap 49 which itself communicates with the main chamber 47 through small holes 50. These latter holes are very fine and suitably spaced to achieve the expansion of the plastic when suction is applied to the. interstice 49 in a following step.
The mechanical forming apparatus comprises a vertical reciprocating punch 54 which, in the step shown in FIG. 5a, descends while its lower end is close to or in contact with the plastic sheet S.
Fig. 5c shows the next main step. However, to better illustrate certain features, this view is a section taken perpendicular to that of FIG. 5b, and therefore according to the smallest dimension of the die and of the final case. The punch is shown after a short downward progression. As the punch acts on the sheet S, a positive pressure greater than atmospheric pressure is created. This can be achieved by closing the duct 48 and it then results in the decrease in volume, but in most cases it is preferable to apply pressure by adding air at 48.
The pressure which prevails below the sheet S causes the latter to bulge upward as indicated at 55, away from the upper surface of the die cup 46, causing the area to be pre-stretched. annular, corresponding, which would not occur if, at this early stage, the sheet was allowed to undergo the downward push which presses it firmly against the top of the die cup.
Preferably, the punch has parallel sides 54 'in its small dimension, a short distance from the lower end, and is considerably thinner in this area than the transverse dimension of the die cup 46, and then the sides of the punch move outward from bottom to top, but the thickness is still significantly less than the corresponding dimension of the die cup.
On the other hand, as seen in fig. 5b, the lower surface of the punch 54 has the desired shape to ensure limited contact with the sheet S, so as to reduce any cooling effect and to allow some creep of the sheet around the bottom of the punch, and upwards on the sides. For this purpose, the central portion of the punch 54 is hollowed out upwards as seen at 56, leaving two rounded corner portions 57.
From the position shown in fig. 5c, the punch 54 continues its downward movement, approximately to the position shown in FIG. 5d where the end of the punch is a small distance from the bottom of the die cup 46, about 3-6mm.
The upper end of the punch 54 is provided with an enlarged forming plate 58 which presses against the horizontal surface of the sheet S and compresses it. At about the time when the punch 54 reaches the limit of its downward stroke as shown in FIG. 5d, suction is applied by suitable means and suitable conduits, for example through pipe 48, and the plastic is quickly drawn firmly against the interior walls of the die cup. These inner walls of the die cup are provided with suitable etched patterns, to form the desired decorative patterns and inscriptions on the outer surface of the case, as indicated, for example, in connection with FIG. 1.
Near the top of the inner surface of the die cup 46 is also a planar annular area 59, extending inwardly, having a vertical width of about 8.5 mm, defined by the shoulder 59a and clean. to form the strip 20 indicated in FIG. 4, for example. The extension of the strip 59 towards the interior corresponds practically to the thickness of the annular rim 24 of the cover, which must then be applied. The sides of the case are in effect recessed relative to the strip 59 and other portions of the side panel are also recessed in accordance with the engraving and the drawings formed thereon. However, due to the thin and flexible nature of the walls of the final case, there is no difficulty in removing it from the matrix cuvette at the appropriate stage.
In a next step, the formed case is removed from the die cup and brought to a suitable trimmer such as that shown in FIG. 5th. The trimmer includes a lower die 60, and an upper locking plate 61, and a vertically movable shear punch 62. The punch 62 has an annular shoulder 63 which is lowered to bring it into the shear position vis-à-vis the annular shoulder 64 of the shear die 60, as indicated by the dotted position 62 ' of the punch, so that the excess of the horizontal area of the edge of the sheet S is cut off along a clean line, and that the body 10 of FIG. 1, having a regular and uniform upper edge.
Note that the punch 62 has rounded lower angles at 65 and that the opening of the locking plate 61 is bevelled as seen at 66, to make it easier to guide the elements into the proper relationship. On the other hand, the size and shape of the lower part 67 of the punch slightly exceed the internal dimensions of the plastic case in the area of the case which corresponds to the strip 20, and preferably it decreases to be able to easily enter and expand strip area 20 to firmly press the outer edge of strip 20 against annular shoulder 64 which is also somewhat wider than the outside dimension of strip 20 before stretching.
This expansion of the strip 20 is used by the action of the lower portion 67 of the punch 62 which is applied with shear against the shoulder 64, so that the parts of maximum dimension of the body 10 can be inserted through the lower die 60, allowing the excess horizontal area of the sheet S to rest on the top of the lower die 60. The annular shoulder 64 does not need to have the maximum dimension of the body 10 and the preferred dimension is intermediate between the outer dimension of the strip 20 and the maximum dimension of the body 10, so that upon insertion, the crushing of the body 10 occurs within the elastic limits of the body and that when the strip 20 expands and comes in 'applied against the annular shoulder 64, the strip 20 stretches within its elastic limit.
This arrangement makes it possible to vertically shear the excess of the edge of the sheet S without permanently modifying the dimensions of the body 10 or of its strip 20.
The cup-shaped forming die 46 and trimming elements 60 and 62 may have special formations in areas desired to define and produce the cut portion 25 of the container shown in FIG. 3.
The cover 11 is formed in the same way by a stamping operation in suitable dies, but given that the cover has a lesser depth and that there is no recess in the sides, this operation is much simpler. and can be performed purely mechanically.
Unlike the body, the cover is formed against the punch and therefore the interior of the cover is smooth and of exact size, and able to fit precisely outside the strip 20 of the body.
The case thus obtained is very light and with a thin wall and contains a minimum of material, and it is intended to be used once and then thrown away. The wall thickness can vary to some extent, but for best result the side panel area is less than 0.3mm thick and preferably less than 0.25mm especially before engraving . Advantageously, the thickness is less than about 0.13 mm, excluding any ridges or protrusions formed by the etching on the outer surface. In this regard, it will be noted that the expression average thickness, used here, takes into account the effects of etching and applies to the equivalent sheet, before etching or without it. The relative thinness of the material in the side walls is an important point to allow the engraving.
The top strip 20 is noticeably thicker than the side walls, so that the strip 20 is somewhat stiffer and cleaner to support the cover and resist permanent bending or crumpling of the top edge in use.
The thickness of the strip 20 must normally be greater than 0.25 mm and preferably it must be at least approximately 0.3 mm. The bottom of the body of the case may have a thickness generally close to that of the side walls, but preferably a little greater, to increase strength and resistance to bending.
The thickness of the cover areas generally corresponds to those of the body, but preferably the rim 24 is at least 0.3 mm thick to provide substantial rigidity, and the thickness in the hinge area is one. order below 0.3mm, for example about 0.18mm, to provide greater flexibility and prevent deterioration. The thicknesses indicated above are particularly applicable to a thermoplastic material of the polystyrene type.
The resulting case is exceptionally light and requires very little material, taking into account its relatively long dimension in the direction of vertical stretching. For a case for 20 ordinary cigarettes of 85 mm, the case body has a height of about 83 mm, the width is about 54 mm, and the transverse dimension of the narrow edge is about 23 mm. The total surface area of the sides and the bottom is therefore approximately 140 cm2.
The polystyrene which has been mentioned above as being useful for cases has a specific gravity of about 1.05 g / cmS and the body weight for 85 mm cigarettes, with this material, is about 2.6 g; in other words, generally, taking into account small variations in dimensions and the particular plastic material which is used, the weight is less than 3.5 g.
The cover for the present case has a rim of about 12 mm in width and the total area of the top and rim is about 31 cases and the weight of about 1.0 g. In a typical example, the weight is 0.8 g.
The total area of the 85mm cigarette case, including the body and the cover, is approximately 170cm2 and the total weight is less than 4.5g, and in the specific example mentioned above , the weight is about 3.4 g.
A normal-sized cigarette has a length of about 70 mm. Therefore, the body of an embodiment of the case according to the invention has an area of around 120 cm2 and including the cover the total area is about 150 cm2. More generally, the total surface is more than about 130 cm2 and the total weight is therefore a little less than that of the 85 mm cigarette case.
In the use of such a case for packaging cigarettes, of course, the cigarette box is inserted into the body 10 before the cover is applied. The cigarettes can be wrapped beforehand in a suitable paper, for example glassine paper, but given the nature of the plastic case and in particular its high resistance to moisture penetration, the ordinary envelope can be omitted. made of tin paper. Once the cigarettes have been inserted, the case exhibits sufficient strength and persistence of shape to allow the cover to be easily applied by means of automatic machines, including the attachment of the normally fixed portion 23 by suitable means such as than gluing or hot welding.
As stated above, the cover has a shape and structure such that when the shutter 22 is opened the flanges, particularly at the rear near the hinge, move apart or flex outwardly. moving away from the strip 20 of the main body. This is illustrated more clearly in connection with the embodiment shown in Figs. 6 to 8, in which the cover 11 has a hinged flap 70 and a bulge or enlargement 71 in the upper surface and notches in the form of grooves 72 and 73, of substantial depth, defining a hinge line. Each side rim has a slit which extends upward a short distance from the lower edge, with one side being indicated at 74 in FIG. 7.
In fig. 6 and 7, the grooves 72 and 73 go up to the respective sides of the bulge 71, but may end at the base of the bulge. In either case, they are interrupted by a central portion 75 which has an upper surface located in the plane of the top of the bulge and raised above the surface of the cover 11, in general.
When the shutter 70 is raised, the lines or grooves 72 and 73 determine the fold or hinge line which crosses the area 75. Therefore, when the shutter is rotated upwards to bring it to the position 70 'in fig. 7, and continue normally up to 900 or further, the central portion of the shutter in zone 75 sinks relative to the upper surface of the shutter as indicated generally in dotted lines, at 76, in FIG. . 7. FIG. 8 indicates in solid lines the portion located at the hinge in plane 8-8 of FIG. 7 when the shutter is closed, and the corresponding portion or rear edge of the shutter in dotted lines when it is raised in the dotted position 70 'of FIG. 7, the dotted shape of FIG. 8 corresponding to plane 8a-8a of FIG. 7.
Note that the flanges 77 and 78 remain substantially perpendicular to the upper surface of the shutter at the point of junction therewith, but as the central part of the shutter in section 8a is depressed as seen at 76, it follows that the flanges 77 and 78 diverge outwardly from the sides of the main body, and accordingly when the shutter is opened 900 or more and then closed, the lower edge, and particularly the rear corners indicated at 79 on fig. 7, do not catch the upper edge of the body. The spacing of the flanges 77 and 78 outward gradually increases as the shutter is opened, and as the shutter is opened to about 450 or more, in the position of FIG. 7 for example, the spacing has become very noticeable.
Consequently, whatever the shape of the rear edges of the shutter, as long as the corners 79 remain below the upper edge of the body over 450 of the opening of the shutter, no snagging occurs during closing.
Similar operation and result is obtained with the embodiment shown in FIGS. 1 to 4.
Figs. 9 to 11 illustrate another form of cover which gives the same general result. In the present case, the hinge line of the shutter 80 is defined by a groove or notch 81 which has the shape of an arc in the plane of the apex. The position of the groove 81 can vary and, consequently, the size of the hinged shutter 80. In this form, however, we do not have the advantage of having a cover with a reversible position, since for the desired operation, the central portion 82 of the groove 81 must be convex outwardly, towards the opening edge of the shutter. Each side flange has a slit 83 or other weakening means providing easy tearing upward to the hinge line 81 when the shutter is pushed open.
Since the central portion 82 of the hinge line is convex outwardly on the right side, when the shutter is rotated upward, the area around point 82 is depressed relative to the surface of the top in general. , as indicated by the dotted line 84 in FIG. 10. When using the packet to extract a cigarette, the shutter 80 is usually opened at an angle of about 900. FIG. 10 shows the dotted shutter in an intermediate position 80 ', but the effect of the depression zone 84 exists and becomes larger and larger as the shutter is opened more.
As with other forms of case cover, the net result is that the edges diverge outward, especially at the rear corners, and the flap can be easily closed from a full 900 opening. or more without the flanges catching the upper edge of the case body. The effect is shown particularly in fig. 11 where the solid line is a section along the plane 11-11 of FIG. 10, the shutter being closed, while the dotted line is a section along the plane lia-lia of FIG. 10, corresponding to the dotted position 80 'of the shutter, the edges spaced outwards being indicated at 85 and 86.
Figs. 12 to 15 show yet another form of cover 88 which functions in a generally