EP1283806B1

EP1283806B1 - Récipient ou emballage obturé de manière étanche et hermetique

Info

Publication number: EP1283806B1
Application number: EP01938295A
Authority: EP
Inventors: Jean-François PANZANI; David Platre; Roger Deldaele
Original assignee: Deldaele Roger; Kesteloot Benoit; van Caeneghem Jacky; Platre David
Current assignee: Deldaele Roger; KESTELOOT, BENOIT; Platre David; van Caeneghem Jacky
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2004-12-29
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: DE60108109T3; ATE285953T1; DZ3465A1; MA25749A1; AU2001263991A1; ES2233645T5; PT1283806E; ES2233645T3; WO2001089951A1; DE60108109T2; EP1283806A1; FR2809085B1; FR2809085A1; DE60108109D1; EP1283806B2

Description

L'invention concerne un récipient ou emballage muni d'un organe d'obturation, destiné à obturer ce dernier de manière étanche et hermétique.
Typiquement, l'invention met en oeuvre un opercule, rapporté au niveau de l'organe de fermeture. Cette fermeture peut être constituée par un couvercle à fermeture réversible, mais peut également être constituée d'un adhésif repositionnable, libérant un orifice obturé par un opercule.
Dans le domaine du conditionnement, notamment de produits agro-alimentaires, et plus spécifiquement de produits liquides ou en vrac, un problème majeur se pose relatif à l'étanchéité et le maintien de l'étanchéité du contenu.
A ce jour, différentes solutions ont été proposées, mais elles ne donnent pas satisfaction, soit en termes de résultats techniques, soit en termes de coût de revient de ces emballages.
Parmi ces différentes solutions, l'une d'entre elles consiste à réaliser une préforme rigide, typiquement réalisée en un carton relativement épais, voire aluminisé, c'est à dire recevant un film d'aluminium, préforme à laquelle on confère la forme définitive que l'on souhaite voir adopter par l'emballage.
Une fois cette préforme réalisée, on procède traditionnellement au dépôt automatique d'un film d'operculage ou opercule, en introduisant un mandrin à l'intérieur du volume défini par la préforme, constituant un support, et en amenant l'opercule proprement dit par l'extérieur de manière colinéaire par rapport à la direction de la course dudit mandrin, au moyen d'un mandrin supérieur, la fixation de l'opercule à l'extrémité de la préforme étant réalisée notamment par thermocollage.
Le mandrin supérieur est donc avantageusement chauffant pour assurer cette phase de thermocollage. Une fois l'opercule mis en place, il est procédé, toujours par voie automatique, au dépôt d'un couvercle à ouverture et fermeture réversibles au niveau de la même extrémité de la préforme. L'emballage ainsi réalisé est retourné, puis rempli par le produit agro-alimentaire qu'il est destiné à contenir et enfin, est fermé par un fond traditionnellement thermocollé, cette fixation étant en outre optimisée par un emboutissage vers l'intérieur de la préforme, de telle sorte à constituer un épaulement de renfort pour ledit fond.
Selon ce procédé de réalisation, le corps du récipient ou de l'emballage est rigide, de sorte que la mise en place du film constitutif de l'opercule s'effectue de manière relativement aisée.
En revanche, il présente de nombreux inconvénients parmi lesquels on peut citer :

tout d'abord, une telle ligne de fabrication d'emballages et de conditionnements est relativement onéreuse, et ne peut être réalisée que pour un seul type d'emballage, notamment en termes de dimensions ou en termes de forme et donc de volume. En effet, les différents organes qui la constituent, qu'il s'agisse des mandrins, des robots de préhension et de déplacement, etc., sont paramétrés et réalisés pour des dimensions et des côtes déterminées de l'emballage en question. Aussi, dès lors qu'une opération promotionnelle est souhaitée, du type par exemple, offre gratuite d'une quantité supplémentaire du contenu, nécessitant un emballage du type « girafe », tous ces organes sont à modifier, et toute la ligne de fabrication et de remplissage est à reparamétrer, engendrant de fait des coûts financiers élevés ;
ensuite, si les emballages de forme parallélépipédique sont réalisables par une telle ligne, en revanche, des formes moins traditionnelles, par exemple de type cylindrique, ovoïde ou plus excentriques encore, sont irréalisables, car alors, il n'est plus possible de procéder à une pré-formation préalable nécessaire pour la réalisation du corps principal du contenant ;
à titre surabondant, les lignes en question sont munies de convoyeurs et autres pinces de préhension des préformes au fur et à mesure de la réalisation de l'emballage, nécessitant l'actionnement d'organes sur deux faces antagonistes de la préforme, impossible à réaliser avec une forme autre qu'un parallélépipède et donc limitant drastiquement les possibilités en termes de variétés des formes de l'emballage.

Afin de s'affranchir de cet inconvénient, on a proposé, par exemple dans le document FR-A-2 777 863, un emballage permettant justement cette multiplicité des formes, de plus en plus recherchée en termes de marketing.
Ce procédé consiste à partir d'un aplat ou feuille, destiné à constituer le corps de l'emballage. On confère à cette feuille la forme souhaitée au moyen d'un mandrin et de pinces venant prendre les deux bords extrêmes de la feuille, afin de les faire se chevaucher bord à bord, typiquement sur une largeur de 2 millimètres, et assurer leur solidarisation sur toute leur hauteur, cette solidarisation étant typiquement réalisée par ultrasons, voire par collage ou thermocollage. Cette feuille est donc réalisée en matière synthétique, voire en carton, traitée de telle sorte à permettre ce soudage par ultrasons ou thermocollage.
Le corps ainsi réalisé reçoit à sa base un fond, typiquement constitué d'une coupelle, également réalisée en un matériau synthétique, dont la forme et les dimensions correspondent bien entendu à la forme et aux dimensions du corps réalisé lors de l'étape précédente, et dont la périphérie est munie d'une gorge au sein de laquelle est destinée à venir s'insérer l'extrémité inférieure dudit corps. Après insertion, il est procédé à une phase de collage ou soudage, afin d'assurer à ce niveau l'étanchéité et l'herméticité requises.
Une fois l'ensemble ainsi réalisé, l'emballage est retourné et rempli. Pour ce faire, il est maintenu en forme au moyen d'une pince ou d'un système de pinces extérieures, compte-tenu de la relative souplesse des parois constitutives du corps. Puis il est fermé au moyen d'une coupelle analogue à celle constitutive du fond, généralement pourvue d'un système de bouchage approprié, et rapportée et solidarisée de la même manière que celle-ci.
Incontestablement, ce mode de réalisation permet d'aboutir à une multiplicité de formes, puisqu'on part d'un aplat, auquel on peut conférer la forme et les dimensions souhaitées, et que la forme définitive résulte alors de la forme des coupelles.
En revanche, il n'est pas possible de procéder à une quelconque opération d'operculage justement compte-tenu de la souplesse de la feuille constitutive du corps. Cette absence d'operculage est rédhibitoire pour un certain nombre d'applications, notamment dans le domaine des produits alimentaires, de sorte que ce type d'emballage ne peut être envisagé pour ces applications.
Le document GB-A-2 107 291 décrit un organe d'obturation muni d'un opercule pour un emballage en matière plastique ou en carton, comprenant une bague insérée en force dans le corps de l'emballage, de telle sorte à lui conférer une certaine étanchéité.
L'objet de l'invention vise à palier les différents inconvénients liés aux techniques de l'art antérieur.
Fondamentalement, elle vise à mettre en oeuvre un récipient du type précédemment décrit, tout en lui adjoignant une fermeture intégrant un opercule, et correspondant à l'objet de la revendication 1.
Cet emballage ou récipient, dont le corps est réalisé à partir d'un à-plat ou feuille en tout matériau, et notamment, carton, matière synthétique, papier, voire métal, ledit à-plat étant mis en forme selon le profil souhaité, comprend :

une bague ou base périphérique rigide, destinée à être fermée par un opercule étanche et hermétique, et solidarisée au niveau de la circonférence de l'embout dudit récipient ou dudit emballage par collage, thermocollage ou soudage, et destinée à constituer l'ouverture d'accès ou de vidange du contenu du récipient ou de l'emballage ;
et un fond, constitué par une coupelle rigide réalisée en matériau synthétique, en bois ou en carton, et dont la forme et les dimensions correspondent à la forme finale souhaitée de l'emballage, ladite coupelle étant munie à sa périphérie de moyens propres à coopérer avec l'extrémité inférieure de ladite feuille de telle sorte à pouvoir être solidarisée à celle-ci de manière étanche et hermétique par collage ou soudage.

Dans de nombreuses applications de l'invention, cet embout reçoit un couvercle à fermeture réversible. A cet effet, un couvercle proprement dit est articulé sur la base ou bague périphérique.
Ce couvercle peut être issu de moulage, et constitué un tout avec la bague ou base périphérique, l'ensemble étant alors munie d'une charnière ménagée au niveau de l'un des bords de la bague, ou alors le couvercle peut venir se clipser sur l'une des bords de ladite bague, ces deux éléments étant alors munis des organes complémentaires nécessaires.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées.
La figure 1 est une représentation schématique en section d'une forme de réalisation de l'invention couvercle fermé, dont la figure 2 est une vue analogue, couvercle ouvert.
La figure 3 est une vue très schématique en plan d'un couvercle conforme à l'invention.
La figure 4 est une représentation schématique des différentes étapes de mise en place de l'opercule au sein du couvercle conformément à l'invention, dont la figure 5 est une représentation d'un détail vu en plan.
La figure 6 est une représentation schématique d'une variante de la forme de réalisation de la figure 4.
La suite de la description a plus particulièrement trait au domaine des produits alimentaires. Il est cependant bien entendu que l'invention ne saurait se limiter à cette seule application.
Dans le domaine alimentaire, un grand nombre d'applications requièrent la mise en oeuvre d'un couvercle à fermeture réversible. C'est donc en relation avec cette application particulière que va être réalisée la description qui suit.
On a représenté au sein de la figure 1 une représentation schématique en section transversale d'un récipient conforme à la présente invention. Ce récipient porte la référence générale (1), et dans la forme de réalisation décrite, est constitué d'un corps parallélépipèdique vertical (2), dont les deux extrémités constituent respectivement le fond (3) et l'embout d'accès à l'intérieur du récipient (10).
Fondamentalement, le corps (2) du récipient est constitué d'une feuille ou à-plat, réalisé en matière plastique, susceptible d'être imprimée par un procédé traditionnel tel que, notamment sérigraphie, flexographie, et de manière générale, tous procédés d'impression.
Cette feuille, dont les dimensions sont déterminées en fonction du volume souhaité de l'emballage final, est jointe bord à bord au niveau de deux de ses bords extrêmes, soudés par un procédé de soudure ou de collage traditionnel, afin de constituer un corps de forme parallélépipédique. A ce moment de la réalisation de l'emballage, cette forme n'est pas acquise, compte tenu de la relative souplesse du matériau qui le constitue, et partant, des phénomènes de flambage susceptible d'en découler. De fait, la forme définitive souhaitée va lui être conférée par la mise en place des éléments constitutifs du fond et de l'embout d'accès.
Le fond (3) de ce corps (2) est de fait constitué par une coupelle (3), donc de dimensions correspondantes et présentant la forme d'un carré. La périphérie de cette coupelle (3) présente une gorge annulaire (4) dirigée vers le haut, et destinée à recevoir le bord inférieur du corps (2) ainsi réalisé.
Une fois celui-ci inséré au sein de cette gorge, on solidarise l'un à l'autre notamment par soudure à ultrasons, voire par collage ou thermocollage. On confère de la sorte l'étanchéité et l'herméticité requises à ce niveau. Cette coupelle est réalisée en matériau synthétique, ou en bois ou en carton.
Selon une caractéristique fondamentale de l'invention, l'extrémité ouverte (10) de l'emballage ainsi réalisé, destinée à constituer le moyen d'accès à l'intérieur de celui-ci et d'évacuation du contenu qu'il est destiné à recevoir, est obturée au moyen d'un couvercle (5) décrit plus en détail ci-après.
Ce couvercle comporte fondamentalement une bague périphérique rigide (7), également de forme carrée, et dont les dimensions correspondent à celles du corps (2). Cette bague (7) est rapportée sur l'extrémité supérieure dudit corps par tout moyen traditionnel, tel que notamment collage, thermocollage voire soudure.
Dans des variantes de l'invention, cette bague pourrait être rapportée au voisinage de l'extrémité considérée du corps, mais à l'intérieur, à l'extérieur, voire à cheval de part et d'autre de l'extrémité dudit corps.
Cette bague périphérique est réalisée en matière plastique, et présente une charnière (9) d'articulation du couvercle proprement dit (6), de forme également carrée. L'ensemble constitué par le couvercle (6), la bague périphérique (7) et la charnière (9) est issu de moulage par injection.
Dans une variante de l'invention, le couvercle proprement dit (6) et la bague (7) sont réalisés de manière complètement indépendante, le couvercle étant clipser sur l'un des bords de ladite bague après mise en place de celle-ci sur le corps (2).
Il n'a pas été représenté au sein des différentes figures le dispositif de fermeture réversible du couvercle (6) sur la bague périphérique (7). De tels dispositifs sont largement connus, de sorte qu'il n'y a pas lieu de les décrire en détail.
Selon une caractéristique de l'invention, la bague (7) intègre un opercule (8), destiné à rendre étanche le contenu du récipient (1). Lors de la première utilisation, après ouverture du couvercle, l'usager retire l'opercule (8) pour avoir accès à l'intérieur de l'emballage.
On a représenté en figure 2 une vue analogue à la figure 1, dans laquelle le couvercle (6) est en position ouverte.
Ainsi qu'on l'aura compris, il est possible de conformer l'emballage (1) selon une multiplicité de formes et de dimensions.
Indépendamment de la forme, on peut également modifier à loisir le volume souhaité de l'emballage en modifiant simplement les dimensions de la feuille ou aplat de départ constitutif du corps (2) de l'emballage. Comme en outre, une telle feuille peut être imprimable à volonté, il devient également possible de communiquer de manière très variée.
On a représenté en liaison avec la figure 4, une ligne de mise en place de l'opercule au sein du couvercle (5).
En sortie de presse à injecter (11), au niveau de laquelle les couvercles (5) (couvercle proprement dit (6) + bague périphérique (7) sont réalisés, un robot manipulateur (13) procède à leur préhension, en l'espèce par groupe de huit, et à leur positionnement sur un convoyeur (12) en quatre séries de deux couvercles. A la fin de la course de ce convoyeur (12), un bras manipulateur (14) prends les couvercles par groupe de deux au moyen de ventouses, et les positionne sur un plateau tournant (15) (Phase A), au niveau d'une prise femelle venant s'emmancher au sein de l'ouverture définie par la bague périphérique (7), et ce, afin d'assurer le maintien en position horizontale de ceux-ci.
Ce plateau tournant (15) est motorisé au moyen d'un moteur pas à pas, de telle sorte à acheminer les couples de couvercles à l'aplomb des différents postes successifs, nécessaires à la mise en place des opercules.
Ainsi, en phase B, les couples de couvercles sont acheminés à l'aplomb de deux barillets identiques (17) stockant les opercules à plat.
Lorsque les couvercles, toujours maintenus en position ouverte, arrivent à l'aplomb du couple de barillets (17), l'opercule situé à l'extrémité inférieure de la pile contenue dans chacun des barillets est appréhendé par un vérin (19) à course verticale, muni de ventouses, passant à travers l'ouverture définie par la bague périphérique (7), puis posé au niveau de la bague (7), et plus précisément au niveau d'un épaulement interne (non représenté). Pour ce faire, à ce niveau, la mise sous vide des ventouses est coupée, permettant ainsi la libération de l'opercule. Ce dernier est suffisamment rigide pour reposer sur l'épaulement mentionné, en l'absence de toute autre contrainte.
Lors de l'étape suivante (phase C), après rotation du plateau (15), lesdits couvercles arrivent à l'aplomb d'une tête de soudure (18), assurant la soudure des opercules au niveau de la paroi interne de la bague périphérique (7).
Lors de la phase suivante (phase D), après nouvelle rotation du plateau rotatif (15), chacun des deux couvercles est maintenu bloqué par une ventouse sous-jacente (20) au niveau de l'opercule, de telle sorte à permettre le rabat du couvercle (6) sur la bague périphérique (7). Cette opération est réalisée au moyen d'un bras manipulateur (non représenté).
Le clipsage du couvercle (6) sur la bague (7) est réalisé lors de l'étape ultérieure (phase E), puis, après nouvelle rotation du plateau (15), le couple de couvercles (5) est appréhendé par un bras manipulateur (21), qui dépose lesdits couvercles sur un convoyeur (16) au moyen de ventouses (phase F).
On conçoit donc la relative simplicité de réalisation des couvercles, et notamment l'intégration de l'opercule en leur sein. Cet opercule est de facture traditionnelle et est typiquement constitué d'un complexe constitué d'un film d'aluminium surmonté d'un film polyéthylène, ledit film en polyéthylène étant destiné à permettre la fixation par thermosoudure ou thermocollage au niveau de la face interne de la bague ou base périphérique (7) du couvercle (5).
Dans une autre forme de réalisation de l'invention décrite en liaison avec la figure 6, on met en place cet opercule directement sur site de production, c'est à dire lors du remplissage du récipient destiné à recevoir le couvercle.
A cet effet, les couvercles (5) obtenus après injection sont stockés dans un bol vibrant (22), puis acheminés au niveau d'un convoyeur (23), à l'extrémité duquel un bras manipulateur (24) assure leur positionnement au niveau de l'embout supérieur d'un emballage, dont le corps latéral (2) seul est réalisé, ledit corps étant maintenu en place au niveau d'un plateau rotatif (15) par des organes non représentés.
Plus précisément, chaque couvercle est fixé à l'extrémité supérieure du corps (2) par l'intermédiaire de la bague périphérique (7), et ce par collage ou thermocollage, voire par soudage.
Selon une variante de l'invention, il est procédé à la fixation non pas du couvercle (5) dans son intégralité, mais de la seule bague périphérique rigide (7), également par collage, thermocollage ou par soudure.
Lorsque la mise en oeuvre d'un couvercle est requise, la fixation de celui-ci sur ladite bague, notamment par clipsage intervient lors d'une phase ultérieure, notamment après mise en place de l'opercule au niveau de la bague (7).
Le principe du plateau rotatif décrit en liaison avec la forme de réalisation précédente est conservé.
Après rotation dudit plateau, un mandrin (25) à course vertical monte à travers ledit corps latéral (2) pour venir prendre l'opercule situé à l'extrémité inférieure d'un barillet (17), pour venir le déposer au niveau de la bague périphérique (7) du couvercle (5), et plus précisément, au niveau d'un épaulement interne, ménagé au sein de la bague périphérique (7).
Lors de l'étape suivante, et à l'instar de la forme de réalisation précédemment décrite, une tête de soudure assure la solidarisation dudit opercule au niveau de la face interne de la bague périphérique (7).
Puis, le couvercle proprement dit (6), lorsqu'il est requis, est rabattu puis clipsé sur la bague (7).
En fin de rotation du plateau (15), les emballages (25) sont acheminés au niveau de la ligne de remplissage (non représentée).
On conçoit aisément tous les avantages de la présente invention :
En premier lieu, il convient de souligner la possibilité de disposer d'une variété de formes et de volumes quasi infinie.
Par ailleurs, il faut souligner la diminution importante des coûts de production dé tels emballages, dès lors que l'on souhaite procéder à des modifications de forme et de dimensions. Le fait de travailler à partir d'un corps souple permet en outre de diminuer considérablement la logistique, et partant les frais qui s'y rapportent.
Enfin, on dispose d'un emballage à corps souple et à fermeture étanche et hermétique, ce que l'on ne savait faire jusqu'alors.

Claims

Récipient ou emballage, comprenant :
• un corps (2), réalisé par la mise en forme d'une feuille ou d'un à-plat en tout matériau souple, et notamment, carton, matière synthétique, papier, voire métal, ladite feuille ou ledit à-plat étant mis en forme selon le profil souhaité, et étant solidarisé au niveau de deux de ses bords extrêmes ;

• un fond, constitué par une coupelle rigide (3) réalisée en matériau synthétique, en bois ou en carton, et dont la forme et les dimensions correspondent à la forme finale souhaitée du récipient ou de l'emballage, ladite coupelle (3) étant munie à sa périphérie de moyens (4) propres à coopérer avec l'extrémité inférieure de ladite feuille ou dudit à-plat, de telle sorte à pouvoir être solidarisée à celle-ci de manière étanche et hermétique par collage, thermocollage ou soudage,

• et un embout (10), destiné à constituer l'ouverture d'accès au contenu du récipient ou de l'emballage, constitué par une bague ou base périphérique rigide (7), solidarisée par collage, thermocollage ou soudage au niveau de la circonférence dudit embout, ladite bague ou base périphérique (7) intégrant un opercule étanche et hermétique.
Récipient ou emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague ou base périphérique (7) est solidarisée à l'intérieur, à l'extérieur ou à cheval de part et d'autre de l'extrémité de l'embout (10).
Récipient ou emballage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un couvercle (6) est articulé sur l'un des bords de la base ou bague périphérique (7).
Récipient ou emballage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (4), dont est munie la coupelle rigide (3), sont constitués d'une gorge périphérique dirigée vers le haut, au sein de laquelle est insérée l'extrémité du corps (2).
Récipient ou emballage selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le couvercle (6) est articulé sur la bague périphérique (7) au moyen d'une charnière (9), l'ensemble couvercle/bague/charnière étant issu de moulage.
Récipient ou emballage selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le couvercle proprement dit (6) est rapporté sur l'un des bords de la bague périphérique (7) par clipsage.