Berlingot bouchable en matière semi-rigide, procédé de fabrication et moyen de mise en oeuvre

Abstract

 Le berlingot pour le conditionnement et la conservation de liquides de consommation domestique, comporte sur une de ses faces supérieures, un orifice renforcé d'une bague rigide (1) formant goulot (7), rivée sur les rebords de cette orifice et apte à recevoir un bouchon ou une capsule, ce qui permet le rebouchage étanche du berlingot, après son usage.
La bague-goulot (1) est rivée sur l'orifice avant que le berlingot ne soit fermé. Pour assurer une bonne étanchéité du goulot, la bague est collée sur le rebord de l'orifice à l'aide d'une matière adhésive, ou par thermofusion de la bague en plastique sur la paroi plastifiée du berlingot.
Cette opération est assurée par une presse formée de deux machoires dont l'une, mobile, vient introduire la bague-goulot dans l'orifice de la paroi du berlingot, et l'autre, fixe, pourvue d'une matrice chauffée, rabat la jupe (8) de la bague-goulot sur l'intérieur de la paroi du berlingot.

Description

[0001] La présente invention a trait à un berlingot en matière semi-rigide pour la conservation de liquides de consommation domestique, à un procède de fabrication du berlingot ainsi qu'un moyen de mise en oeuvre de ce procédé.

[0002] Les problèmes posés par le conditionnement et la conservation des liquides potables d'usage domestique, comme le lait, les boissons lactées et les jus de fruits, sont nombreux. Les qualités que doivent présenter les emballages sont souvent difficilement compatibles entre elles : étanchéité et solidité, résistance à la pression notamment pour les liquides gazeux, encombrement et poids minimum, hygiène, imputrescibilité et prix de revient qui ne doit pas grever le prix du liquide contenu.

[0003] On connaît les solutions apportées par le flaconnage avec les bouteilles en verre à capsule refermable ou non, les bouteilles en plastique pour l'eau de source par exemple, et les berlingots en plastique ou en carton plastifié.

[0004] Ces berlingots avaient à l'origine la forme pyramidale du bonbon portant ce nom. Pour des raisons de réduction d'encombrement et de facilité de stockage, on leur a donné la forme sous laquelle ils sont le plus connus actuellement, dite en "brique".

[0005] L'ouverture de tels berlingots "brique" s'effectue par déchirement ou découpage d'une extrémité supérieure du carton plastifié formant le berlingot._Ce déchirement est souvent malaisé,surtout qu'à ce moment le berlingot est plein de liquide. De plus , ce système d'ouverture ne permet pas la fermeture tant soit peu étanche du récipient après son premier usage,ce qui rend malaisé,par exemple,le transport du berlingot.

[0006] Le produit selon l'invention apporte une solution à ces problèmes, en proposant un berlingot caractérisé en ce qu'il présente, sur l'une de ses faces, un orifice rebouchable de façon étanche après emploi; à cette fin, les rebords de l'orifice sont renforcés d'un oeillet de matière rigide, formant goulot apte à recevoir un bouchon,ou une capsule amovible, susceptible d'être remis en place après usage.

[0007] Renforcer les bords d'un orifice pratiqué dans un maté- souple,par exemple dans des chaussures de cuir,à l'aide d'un oeillet de amtiere rigide,est en soi connu,mais le fait de placer un tel oeillet sur l'orifice d'un berlingot de façon à former un goulot obturable, est inédit.

[0008] Dans la version préférentielle, réalisée à titre de prototype par l'inventeur, l'oeillet de matière rigide rivé sur l'orifice est caractéristique en ce qu'il est constitué de deux bagues dont l'une, pour la partie supérieure, forme goulot et l'autre, pour la partie inférieure, est une rondelle venant se river sur la partie basse, ou jupe du goulot, de la bague supérieure, avec laquelle elle vient coopérer.

[0009] Afin de faciliter le rivetage de la rondelle sur la bague-goulot, on a prévu sur la jupe de cette dernière unrenflement formant crochet, destiné à venir agripper le rebord intérieur bas de la rondelle.

[0010] Le diamètre intérieur de la rondelle est égal au diamètre extérieur de la jupe du goulot. La jupe est munie de fentes verticales réparties sur son pourtour, ce qui permet une légère diminution de son diamètre et facilite sa pénétration à force dans la rondelle.

[0011] D'autre part, la rondelle possède,au moins sur sa face supérieure, un bourrelet circulaire. La couronne de la bague possède sur sa face inférieure une rainure circulaire, de telle sorte que,lorsque la bague est enfoncée dans la rondelle, le bourrelet viendrait coopérer avec ladite rainure.

[0012] En fait, comme la bague est placée à l'extérieur de la paroi du berlingot, et la rondelle à l'intérieur, en 'oeillet', les rebords de la paroi se trouvent "pincés" entre le bourrelet de la rondelle et la rainure de la bague susdécrits. Cette particularité du dispositif a pour but d'assurer une bonne étanchéité du goulot une fois en place.

[0013] Selon un autre mode de réalisation, la couronne de la bague-goulot ne comporte pas de rainure à sa face inférieure, mais un bourrelet circulaire en saillie, et la jupe ce la bague-goulot est lisse, c'est-à-dire qu'elle ne comporte pas de renflement formant crochet.

[0014] Cette forme d'exécution simplifiée de la bague-goulot rend plus aisé son montage sur l'orifice du berlingot par une machine. En outre, cette forme d'exécution permet de se passer de la rondelle nécessaire pour le montage dans le premier mode de réalisation décrit précédemment.

[0015] La bague-goulot peut être en tout matériau apte à être rive ou collé sur l'orifice du berlingot, par exemple en métal ou en alliage; le prototype réalisé par l'inventeur est en plastique rigide.

[0016] Le bouchon ou la capsule, une fois enfoncé dans la bague-goulot, doit assurer la fermeture étanche du berlingot. A cette fin, il peut être constitué de tout matériau apte à cet usage : bois, liège, caoutchouc, métal ou matière plastique. Dans sa forme préférentielle d'exécution, le bouchon est une capsule en plastique semi-rigide. La partie supérieure de la capsule forme une collerette, la partie inférieure est un cylindre creux comportant, sur son pourtour extérieur, au moins un renflement circulaire de diamètre au moins égal au diamètre interne du goulot de la bague-goulot. Ce renflement évite à la capsule, lorsqu'elle-est enfoncée dans la bague-goulot,tout glissement intempestif vers le haut, ce qui provoquerait l'autodébouchage du berlingot; ce renflement contribue à l'étanchéité du berlingot.

[0017] Les bague-goulot,rondelle,et bouchon,décrits ici,sont de forme circulaire,mais toutes autres formes aptes à favoriser l'écoulement d'un liquide contenu dans le berlingot, sont envisageables:ovale,triangulaire,ou rectangulaire.

[0018] Les berlingots sont généralement fabriqués à partir d'une feuille de matériau souple et étanche, comme du carton plastifié. Ces feuilles sont livrées en rouleaux, elles passent dans une machine qui les découpe, selon la taille désirée, et les plie en forme de berlingot, les rebords sont ensuite soudés à chaud, sauf toutefois le haut du berlingot qui reste ouvert. On est donc alors en présence, pour un berlingot du type "brique", d'un parallélépipède rectangle dont les bords supérieurs ne sont pas rabattus.

[0019] Le procédé de fabrication du berlingot rebouchable est caractérisé en ce que la bague formant goulot est introduite par pression,sur la face extérieure de la paroi du berlingot, dans l'orifice pratiqué dans cette paroi, et solidarisée sur les rebords de l'orifice avant que le berlingot ne soit refermé. Une variante de ce procédé est caractérisée en ce que la bague-goulot est introduite dans l'orifice de la paroi,avant que la feuille ne soit pliée en forme de berlingot.

[0020] Un orifice ayant été perforé dans la partie supérieure de la paroi, une machine agissant à la façon d'une pince à oeillet place la bague-goulot sur l'orifice et introduit par pression la jupe du goulot vers l'intérieur du berlingot.

[0021] Si l'on choisit la forme d'exécution où la bague.- goulot est rivetée à l'aide d'une rondelle, le rivetage de la bague-goulot sur les rebords de l'orifice est obtenu en pressant la rondelle sur la face interne de la paroi du berlingot, déjà formé ou non, et en la refoulant sur la jupe de la bague,jusqu'à ce que le crochet de la jupe vienne s'agripper sur les bords intérieurs bas de la rondelle. Le bourrelet circulaire de la rondelle, en se pressant sur la paroi interne du berlingot, se répercute sur la face externe de celui-ci et forme un bossage circulaire qui coopère avec la rainure creusée dans la face inférieure de la couronne de la bague-goulot. Cette particularité de la bague-goulot et de la rondelle a pour but d'assurer un bon pincement des- rebords de la paroi formant le berlingot et contribue ainsi à la bonne étanchéité du goulot.

[0022] Si l'on choisit la forme simplifiée de la bague-goulot, c'est-à-dire comportant un bourrelet circulaire sur la face inférieure de sa couronne et une jupe de goulot droite, sans crochet à la base, la jupe de la bague-goulot est introduit comme précédemment, dans l'orifice de la paroi, et elle est ensuite refoulée par pression contre la face interne de cett< paroi. Le bossage circulaire de la couronne de la bague-goulot,se répercutant sur la face interne de la paroi, la jupe une fois refoulée vient coopérer sur le bossage circulaire. Là encore, une bonne étanchéité du goulot est assurée.

[0023] Selon le mode préférentiel d'exécution, la bague-goulot est en plastique, et les parois du berlingot sont en carton plastifié. Le procédé de fabrication est alors caractérisé en ce que le refoulement de la jupe en plastique est effectué à chaud sur la paroi interne du berlingot, ce qui provoque un collage thermoplastique de la jupe sur la paroi interne du berlingot.

[0024] Selon une autre variante du procédé de fabrication, la bague-goulot pourrait être simplement collée sur les rebords de l'orifice du berlingot à l'aide d'une substance adhésive.

[0025] Selon une variante du procédé de fabrication, vue ci-dessus, la pose de la bague-goulot peut aussi être effectuée lorsque la feuille de matériau, qui doit former le berlingot, n'est pas encore pliée. La perforation de la feuille et la pose de la bague-goulot sont alors effectuées à un endroit déterminé de la feuille, de façon à ce que, une fois pliée en forme de berlingot, le goulot se trouve sur une face supérieure du berlingot à l'endroit désiré, par exemple dans l'angle d'une des petites faces du parallélépipède rectangle formé par le berlingot.

[0026] La pose de la bague-goulot intervenant,selon cette variante du procédé, à un moment où la feuille est encore à plat, cela facilite les opérations de rivetage ou collage de la bague-goulot.

[0027] Le moyen de mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif d'amenée desberlingots ouverts, d'une presse formée de deux mâchoires dont l'une, fixe, est pourvue d'une matrice et l'autre est animée d'un mouvement horizontal de va-et-vient, par un piston pneumatique, l'ensemble mâchoires et piston étant accroché sous un tablier-support mobile de bas en haut, actionné par un autre piston pneumatique, et guidé par un système de guides à coulissement; l'alimentation en air comprimé des pistons pneumatiques étant assurée par deux paires de tuyaux flexibles reliés à une armoire de commande contenant des valves de distribution d'air comprimé, dont le déclenchement est provoqué par un palpeur relié à l'armoire de commande.

[0028] Dans le cas où on choisit la variante du mode d'exécution qui consiste à placer la bague-goulot sur la feuille non encore pliée, les deux mâchoires, au lieu d'être placées l'une en face de l'autre, seront placées l'une en dessous de l'autre. La mâchoire mobile sera de préférence placée au-dessus de la feuille et effectuant son mouvement de bas en haut sur un axe. La mâchoire fixe sera placée sous la feuille, et elle comportera à son extrémité, comme dans la variante précédente, une matrice dont la forme est apte à provoquer le refoulement de la jupe de la bague-goulot. Selon le procédé préférentiel d'exécution, les berlingots sont déjà formés, mais leur partie supérieure encore ouverte, au moment où intervient la pose de la bague-goulot. Pour ce faire, ces berlingots sont amenés par un transfert mécanique, par exemple un tapis roulant, sous le système des deux mâchoires. Celles-ci doivent pouvoir s'abaisser vers l'intérieur du berlingot pour poser la bague-goulot quelques centimètres en dessous du rebord supérieur de la feuille formant le berlingot. A cette fin, les deux mâchoires sont fixées sous un tablier-support qui est lui-même animé d'un mouvement de va-et-vient de bas en haut par un piston pneumatique. Selon le mode préférentiel d'exécution où l'on choisit des bagues-goulots en plastique, rivées à chaud, une des deux mâchoires, et de préférence celle fixe supportant la matrice, est pourvue d'un corps de chauffe constitué d'une résistance électrique apte à chauffer la matrice afin d'obtenir une soudure thermoplastique de la bague sur le carton plastifié formant la paroi du berlingot. Si l'on choisit de coller simplement la bague - goulot à l'aide d'une matière adhésive sur le rebord de l'orifice du berlingot, le corps de chauffe est inutile.

[0029] Le tablier-support,auquel sont accrochés les deux mâchoires et le piston pneumatique,est lui-même relié à une poutrelle horizontale formant une partie du bâti de la machine. La liaison entre le tablier-support et la poutrelle est assurée par deux systèmes de guide à coulissement et par un piston pneumatique qui actionne de bas en haut le tablier-support.

[0030] La poutrelle est fixée à un pilier vertical de façon que l'ensemble pilier plus poutrelle forme une potence. Au pilier est également fixée l'armoire de commande contenant les valves de distribution d'air comprimé, qui alimentent les deux pistons pneumatiques. L'ouverture et la fermeture de ces valves sont déclenchées par des contacts électriques à relais, qui fonctionnent à chaque fois qu'un palpeur placé sur le tapis roulant détecte la présence d'un berlingot.

[0031] L'alimentation en air comprimé de l'armoire de commande est assurée par un tuyau relié à la machine à former les berlingots ; ces machines étant généralement mues également par de l'air comprimé.

[0032] On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description suivante, faite à titre d'exemple, qui renvoie aux planches de dessin ci-jointes, sur lesquelles :

la fig. 1 montre la partie supérieure d'un berlingot du type "brique", avec un orifice rebouchable, ici une bague-goulot 1, les fentes 9 de la jupe du goulot 8 sont visibles ;

la fig. 2 montre un autre type de berlingot selon l'invention, dont la partie supérieure est un prisme à base triangulaire ;

la fig. 3 montre une coupe en perspective d'une réalisation de la bague-goulot 1 sur laquelle on voit la couronne 4 de la bague et la rainure circulaire 5 creusée dans la face inférieure de la couronne, le goulot 7, la jupe 8 du goulot se terminant par un renflement circulaire formant crochet 6, et les fentes verticales 9 pratiquées dans la jupe ;

la fig. 4 est une coupe en perspective de la rondelle 2, pourvue de bourrelets circulaires supérieurs et inférieurs 10 a et 10 b ;

la fi^g. 5 est une vue en plan d'une forme d'exécution de la capsule de bouchage 3, avec sa collerette 11 et deux renflements circulaires 11 et 13 formant segment d'étanchéité

la fig. 6 montre une vue schématique d'une coupe plane de la partie supérieure d'un berlingot, munie d'un orifice dans lequel va être introduit la bague-goulot 1 ;

la fig. 7 montre une vue schématique d'une coupe plane, avec la bague-goulot enfoncée dans l'orifice du berlin- ^got et prête à recevoir la rondelle 2 ; sur

la fig. 8 la rondelle a été rivée sur la jupe de la bague-^gou- lot 1 ; on remarque que le bourrelet 10 de la rondelle 2 coopère avec la rainure 5 de la bague-goulot, assurant un bon pincement des rebords de l'orifice du berlingot ; la capsule 3 a été représentée prête à venir boucher le goulot du berlingot ;

les fig. 9, 10 et 11 montrent une vue schématique d'une coupe plane d'une forme simplifiée de la bague-goulot 1, destinée plus particulièrement à être montée sur l'orifice par une machine : la partie inférieure de la couronne 4 comporte à la place de la rainure un bourrelet circulaire 16 ;

la fig.10 montre la bague-goulot 1 enfoncée dans l'orifice du berlingot ;

la fig.ll montre la bague-goulot 1 rivée sur les rebords de l'orifice du berlingot, par refoulement de la jupe 8;

la fig.12 montre une vue schématique en coupe de la matrice 22;

la fig.13 montre un berlingot dont le haut est encore ouvert, sur lequel la bague-goulot 1 vient d'être posée ;

la fig.14 montre un schéma en plan d'un moyen de mise en oeuvre du procédé de fabrication, sur lequel sont visibles le berlingot 20, déjà formé mais encore ouvert en haut, amené sur un tapis roulant 19 ; les deux mâchoires 21 et 23 de la presse dont l'une, 21, est fixe et se termine par la matrice 22 ; l'autre, 23, mobile sur la glissière "en queue d'aigle" 24, est actionnée par le piston pneumatique 25 alimenté en air comprimé par les tuyaux souples 26 et 27 reliés à l'armoire de commande 36; les pistons pneumatiques sont déclenchés lorsque le palpeur 38,relié à 1' armoire de commande par le fils 40, détecte la présence d'un berlingot sous les machoires 21 et 23 ; la machoire 21 est boulonnée sur le tablier-support mobile 28,ce qui permet son réglage latéral vers la gauche ou la droite.

[0033] L'ensemble mâchoire et piston pneumatique est fixé au tablier-support 28, qui peut effectuer un mouvement de bas en haut en coulissant dans les deux systèmes de guidage 29 et 30. Le mouvement du tablier-support est assuré par le piston pneumatique 31 qui est relié à l'armoire de commande par les tuyaux d'air comprimé 32 et 33. Les guides 29 et 30 et le piston pneumatique 31 sont fixés sur la poutrelle 34 qui rattachée au pilier 35 forme le bâti en potence de la machine. L'armoire de commande 36 est fixée sur le pilier, et en 37 est visible le manomètre permettant le contrôle de la pression de l'air amené par le tuyau 39 d'alimentation principale en air comprimé.

[0034] La machine représentée trouve sa place au bout de la chaîne de fabrication des berlingots, avant les opérations de remplissage et de fermeture de sa partie haute. Son alimentation en air comprimé est assurée par un branchement effectué sur la chaîne dont les machines sont généralement animées par ce procédé, d'où simplification de l'apport en énergie.

[0035] Le berlingot rebouchable selon l'invention présente plusieurs avantages. Il peut être ouvert de façon aisée par les ménagères, sans qu'une partie du liquide se répande.

[0036] Comme il est refermable de façon étanche, son transport avec le contenu en est grandement facilité. Il a été constaté, lors d'essais de résistance à la pression, qu'un berlingot réalisé comme prototype par l'inventeur peut résister à la pression occasionnée par l'empilement sur lui d'une cinquantaine de berlingots contenant chacun environ 1 litre de liquide. La marge de sécurité nécessaire pour le stockage de berlingots selon l'invention, est donc largement suffisante.

[0037] Le procédé de fabrication du berlingot selon l'invention permet au moyen de mise en oeuvre d'être inséré soit à la fin de la chaîne de formation des berlingots, avant le remplissage et avant la fermeture de leur partie supérieure, soit au début de cette chaîne, avant pliage de la feuille. L'animation du moyen de mise en oeuvre étant assurée,comme pour l'ensemble de la chaîne, par de l'air comprimé, l'insertion de ce moyen de mise en oeuvre est d'autant simplifiée.

Revendications

1. Berlingot en matière semi-rigide pour la conservation de liquides de consommation domestique, caractérisé en ce qu'il présente, sur l'une de ses faces, un orifice rebouchable de façon étanche après emploi.

2. Berlingot selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rebords de l'orifice sont renforcés par un oeillet de matière rigide (1) formant goulot apte à recevoir une capsule amovible (3).

3. Berlingot selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'oeillet rigide est constitué, pour sa partie supérieure,.d'une bague formant goulot (1) et, pour sa partie inférieure, d'une rondelle (2) comportant, sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, un bourrelet (lOa et lOb).

4. Berlingot selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la bague formant goulot est constituée, pour sa partie haute, d'une couronne (4) creusée à sa face inférieure d'une rainure (5) et, pour sa partie basse, d'une jupe (8).

5. Berlingot selon les revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que la jupe (8) de la bague-goulot présente des fentes verticales (9).

6. Berlingot selon les revendications de 1 à 5, caractérisé en ce que la jupe (8) de la bague (1) se termine par un renflement formant crochet sur toute sa circonférence extérieure.

7. Berlingot selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couronne (4) de la bague-goulot (1) comporte, sur sa face intérieure, un bourrelet circulaire en saillie (16).

8. Berlingot selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la capsule amovible comporte sur son pourtour deux renflements (12 et 13) formant segment d'étanchéité.

9. Procédé de fabrication d'un berlingot selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bague formant goulot (1) est introduite par pression, sur la face extérieure de la paroi du berlingot, dans l'orifice pratiqué dans cette paroi, et solidarisée sur les rebords de l'orifice avant que le berlingot ne soit refermé.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague-goulot est introduite dans l'orifice de la paroi avant que la feuille ne soit pliée en forme de berlingot.

11. Procédé selon-la revendication 9, caractérisé en ce que la solidarisation de la bague-goulot,sur les rebords de l'orifice, est obtenue par rivetage, en passant la rondelle (2) sur la face interne de la paroi du berlingot et en la refoulant sur la jupe (8) de la bague (1), jusqu'à ce que les crochets (6) viennent s'agripper sur les bords intérieurs bas de la rondelle (2).

12. Procédé de fabrication selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la jupe ( 8) de la bague-goulot est refoulée à pression contre la face interne de la paroi du berlingot, jusqu'à ce que la jupe (8) vienne s'appliquer sur le bourrelet circulaire en saillie (16).

13. Procédé de fabrication selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le refoulement de la jupe (8) , en plastique, est effectué à chaud sur la paroi interne plastifiée du berlingot, provoquant un thermo-collage.

14. Moyen de mise en oeuvre du procédé selon les revendications 9, 12 et 13, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif d'amenée (19) des berlingots ouverts, d'une presse formée de deux mâchoires (21 et 23) dont l'une, fixe, est pourvue d'une matrice (22) et l'autre est animée d'un mouvement horizontal de va-et-vient, par un piston pneumatique (25), l'ensemble mâchoire et piston étant accroché sous- un tablier-support (28) mobile de bas en haut, actionné par un piston pneumatique (31) et guidé par deux systèmes de guidage (29 et 30); l'alimentation en air comprimé des pistons pneumatiques (25 et 31) étant assurée par les tuyaux flexibles (26, 27 et 32, 33) reliés à une armoire de commande (36) contenant des valves de distribution d'air comprimé, dont le déclenchement est provoqué par un palpeur (38) relié à l'armoire de commande (36).

Dessins