Brevet FR2011939A1 — publié le 19700313

La présente invention concerne des cartouches thermiques servant à rafraîchir ou à réchauffer les récipients pour produits alimentaires ; les récipients pour produits alimentaires comportant ces cartouches thermiques et la méthode d'assemblage des cartouches et des récipients pour produits alimentaires. I1 est très interessant de pouvoir soit réchauffer soit rafratchir le contenu d'un récipient pour aliment ou pour boisson immédiatement avant sa consommation. Selon la présente invention, des moyens autonomes permettant d'atteindre ce but sont prévus dans le récipient lui-même, La présente invention concerne un récipient pour produits alimentairoeayant une extrémité concave ou en retrait. Ce récipient pour produits alimentaires est rempli du produit alimentaire ou d'une boisson et ensuite scellé. La présente invention concerne également une cartouche thermique dont une extrémité est généra le ment convexe. La cartouche thermique est remplie, au moins partiellement, d'une certaine quantité de substance thermo-active, et ensuite scellée.Lorsque ces deux unités séparées du récipient ont été séparément remplies et scellées, l'extrémité convexe de la cartouche thermique est introduite dans l'extrémité concave de l'unité contenant le produit alimentaire en contact effectif avec celle-ci, et ces deux unités sont ensuite fixées dans leur relation de prise mutuelle de manière à assurer une conduction thermique efficace entre-elles. Les structures séparées de la cartouche thermique et de l'unité contenant le produit alimentaire forment une double paroi qui isole la substance thermo-active à l'intérieur de la cartouche thermique du produit alimentaire ou de la boisson contenu par l'unité récipient pour produits alimentaires.La cartouche thermique occupe de façon caractéristique, environ un tiers de ce qui serait autrement le volume total de l'unité récipient pour produits alimentaires, c'est-d-dire qu'un récipient standard de 35 cl modifié selon l'invention aura un volume net de 24 cl seulement. En principe, le récipient pour produitsalimentairoefourni par la présente invention peut autre eté après usage, mais des récipients fabriqués selon l'invention peuvent astre également du type réutilisable. Un récipient pour produits alimentaires fabriqué selon la présente invention peut titre utilisé pour réchauffer un produit alimentaire ou pour rafraîchir une boisson avant leur consommation. Dans chaque cas l'action de la cartouche thermique est terminée après une courte période de l'ordre de une ou deux minutes. Lorsque le réchauffage ou le rafratchissement est désiré, la cartouche thermique est simplement mise en communication avec l'atmosphère.Si une substance génératrice de chaleur est contenue par la cartouche, elle est de nature telle qu'elle produit de la chaleur en se mélangeant avec l'oxygène de l'atmosphère. Pour un rafraîchissement, la cartouche thermique contient un agent réfrigérant, et la mise en communication avec l'atmosplAère permet l'évaporation de l'agent réfrigérant en produisant ainsi un refroidissement. Les FIGURES 1 à 8 incluses, représentent un mode de réalisation dans lequel l'unité récipient pour produits alimentaires est représentée comme étant remplie d'une boisson devant être rafraîchie avant d'être bue, et dans lequel la cartouche thermique est représentée comme contenant un agent réfrigérant sous pression. La cartouche thermique est généralement de configuration conique, et l'extrémité en retrait de l'unité récipient pour produits alimentaires possède un évidement de forme similaire dans lequel s'adapte la cartouche thermique. La cartouche thermique pénètre sensiblement sur toute la longueur de l'unité récipient à produit alimentaire. Les FIGURES 9 A 12, incluses, représentent un second mode de réalisation dans lequel la cartouche thermique a la meme configuration que précédemment. Toutefois, dans l'unité récipient pour produits alimentaires, la structure de corps et la couronne en retrait sont constituées d'une seule pièce au lieu d'entre des éléments séparés. Les FIGURES 13 à 17 incluses représentent un troisième mode de réalisation de l'invention, représentant encore une cartouche thermique du type réfrigérant pour le rafraîchissement d'une boisson contenue dans l'unité récipient pour produits alimentaires. cartouche thermique est de nouveau de forme généralement conique, mais avec son extrémité interne sensiblement cylindrique. Concernant maintenant le premier mode de réalisation représenté par les Figures 1 à 8, le récipient à produits alimentaires complet 10 se compose d'une unité récipient pour produits alimentaires 12 et d'une cartouche thermique 14. T'unité récipient pour produits alimentaires 12 est remplie d'une boisson 19 et la cartouche thermique 14 est remplie d'un agent réfrigérant liquide 28. L'unité récipient pour produits alimentaires 12 comprend un élément latéral cylindrique ou structure de corps 16 dont une premiers extrémité est fermée par un moyen couvercle 15, et un dispositif d'ouverture classique à tirette 18 est tracé en creux dans la surface du couvercle 15. Une couronne ou -élément de fond 21 est assujettieà la seconde extrémité de la structure dé corps 16, la couronne 21 étant de configuration généralement conique et enfoncée dans la structure de corps 16 d'une distance telle qu'elle s'étend sensiblement sur toute la longueur de celle-ci. La couronne 21 est fixée à la structure de corps 16 au moyen d'un sertissage 22, consistant en une bordure formée par 'sertissage du bord périphérique de la couronne et du bord périphérique de la structure de corps vers l'extérieur par rapport à la structure de -corps. Le couvercle ou dessus 15 est assujetti à la structure de corps 16 par un sertissage classique 17. La cartouche thermique se compose d'un réservoir 26 ayant une configuration à peu près conique, l'extrémité du réservoir ayant le plus petit diamètre étant d'une seule pièce et complètement fermée,tandis que l'extrémité ayant le plus grand diamètre est fermée par un moyen couvercle 27. La longueur du réservoir 26 est supérieure à son diamètre maximal. L'agent réfrigérant liquide 28 est contenu dans le réservoir sous pression et scellé par le moyen couvercle 27, le moyen couvercle 27 comportant également un orifice devent 32 normalement obturé par une fermeture 31, pouvant être retirée au moyen d'une tirette associée afin d'exposer l'agent réfrigérant à l'atmosphère.La totalité de la paroi longitu- dinale du réservoir, et sa paroi terminale de petit diamètre, sont en matériau conducteur de la chaleur, et de préférence en aluminium ou en métal similaire. Un joint 29 est formé entre le réservoir 26 et le couvercle 27 par un double sertissage de ces surfaces en dedans du pourtour du couvercle. Plusieurs nervures 30,peuvent autre formées dans le couvercle 27 afin d'augmenter sa rigidité. La cartouche thermique 14 est -conçue pour supporter une plus grande pression que l'unité récipient à produit alimentaire 12 et par conséquent est fabriquéede préférence à partir d'un matériau plus épais ou plus résistant. Dans l'unité récipient à produit alimentaire 12, la couronne 21, à l!endroit où elle rejoint-le côté ou structure de corps 16, possède une surface de tete 23 relativement grande,-et et' la partie queue conique' plus petite de la couronne 21 est indiquée par le repère numérique 24. Afin d'effectuer le réchåuffage- ou le rafraichissement désiré, la tige 24 de la couronne 21 doit pénétrer dans la structure de corps 16 sur la plus grande partie de sa longueur, et de préférence sensiblement sur toute la longueur de la structure de corps. La cartouche thermique 14 représentée aux Figures 1 à 8, est prévue pour être jetée après un seul usage, et dans ce but, le dispositif classique à tirette 31 convient. Toutefois, si l'on désire recharger la cartouche thermique, on peut alors prévoir une valve du type à commande manuelle dans le couvercle 27 au lieu du dispositif d'ouverture à tirette 31. L'unité récipient pour produit alimentaire 12 est obtenue en formant d'abord la structure de corps 16 et la couronne 21 ensemble pour fournir un récipient ouvert en bout, dont la surface interne est revalue par pulvérisation d'un époxyde ou d'une couche protectrice autre. Ce récipient peut être commodément empilé par emboitement en vue d'une expédition, ou en vue de sa manipulation par des machines d'assemblage de récipients classiques. Le récipient ouvert est ensuite rempli soit d'un produit alimentaire soit d'une boisson, et le moyen couvercle 15 est ensuite assujetti et scellé à l'autre extrémité de la structure de corps Cette dernière phase est tout à fait classique et s'effectue au moyen des types existants de machinerie classique. La cartouche thermique 14 est remplie d'un agent réfrigérant liquide 28 sous pression, mais en laissant un certain volume en tête pour la vapeur, de l'ordre de 17 à 25%, conformément aux règlements de sécurité. Le fréon 12 s'est avéré satisfaisant comme agent réfrigérant, et le propane, le butane ou un mélange de ceux-ci donnent également satisfaction. Après remplissage du réservoir, le couvercle 27 est assujetti et scellé. Si le récipient à produitsalimentairescontient un produit alimentaire demandant à autre réchauffé, la cartouche thermique est alors remplie d'une substance thermite génératrice de chaleur. Un mélange de charges de phosphore et de magnésium peut être placé et scellé dans la cartouche thermique, et restera normalement inerte. La cartouche thermique et l'unité récipient pour produits alimentaires sont remplis et fernSéshermétiquement par des machines différentes ne se trouvant pas nécessairement au même endroit. L'unité récipient pour produits alimentaires, quend elle contient un produit alimentaire, peut nécessitér un réchauffage à une température élevée pour la cuisson du produit alimentaire. Si l'unité récipient contient de la bière par exemple, elle peut nécessiter un réchauffage à température élevée afin de pasteuriser la bière. Le traitement de l'unité récipient pour produits alimentai- res et de son contenu à température élevée ne pertube pas la cartouche thermique, étant donné que cela se fait avant l'assemblage des deux unités. Lorsque la cartouche thermique et l'unité récipient pour produits alimentaires sont assemblOesael1s peuvent être fixées au moyen d'une couche mince de matière adhésive 33 conductrice de la chaleur, telle que le thermo-mastic. Autrement, les deux unités peuvent autre fixées ensemble par un ajustage mécanique serré et maintenues par friction. Le récipient rempli des Figures 1 à 8 peut être transporté ou stocké selon besoin, avant son utilisation effective. Concernant une boisson telle que la bière qui doit être rafratchre avant d'être bue, le processus est le suivant. Le récipient est placé avec la cartouche thermique à son extrémité supérieure, comme représenté par la Figure 3. On tire sur la tirette pour retirer la fermeture tracée en creux 31 du couvercle 27, en laissant l'orifice d'évent 32 à découvert comme représenté par la Figure 7. La dimension réduite de l'orifice 32 limite la vitesse d'échappement de l'agent réfrigérant, en protégeant ainsi le consommateur du produit des conséquences dangereuses ou nuisibles d'une trop forte exposition à l'agent réfrigérant.Le liquide bouillonne à sa surface, d'abord au niveau représenté par la Figure 3, en causant un refroidissement jusqu'à un niveau de température tel que -290C vers le haut, mais qui est conduit de haut en bas à travers l'agent réfrigérant liquide 28, ainsi qu'à travers les parois conductrices de la chaleur du réservoir 26 de la cartouche thermique, à travers la couche d'adhésif 33, la couronne 21,ainsi qu'à travers la boisson 19. La poursuite de 'évaporation de l'agent réfrigérant provoque lSabaissenent progres- if du niveau.Avant l'dpuisement de l'agent réfrigérant, le reroi- dissement n'a lieu seulement qu'à l'extrémité la plus basse de la couronne 21. I1 s'ensuit que la boisson se trouvant à proximité de l'extrémité inférieure de la couronne 21 est rafraîchie pendant tout le nrocessus d'évaporatioll, tandis que la boisson se trouvant de1Textrémitê à proximité/supérieure de la couronne 21 n'est refroidie que pendant la partie initiale du processus d'évaporation. Lorsque l'agent réfrigérant est épuisé, le récipient est renversé, pour permettre l'obtention d'un mélange interne de la boisson et un refroidissement uniforme. Le dispositif classique à tirette 18 sert à ouvrir le couvercle 15 afin de boire la bière ou boisson autre. Dans le récipient 10' représenté aux Figures 9 à 12, l'élément de fond de forme conique ou couronne 21' de l'unité récipient pour produit alimentaire 12' est formé d'une seule pièce avec la structure de corps 16', à partir d'une seule feuille de matériau, telle que l'aluminium. Le matériau peut être embouti afin de former d'abord un récipient ouvert en bout de forme cylindrique possédant un fond convexe, ce fond pouvant être ensuite étiré à travers la structure cylindrique de paroi latérale pour former la section conique de la couronne 21'. Le second mode de réalisation est par ailleurs identique au premier. Sur les Figures 13 à 17, le récipient IOn comprend une unité récipient pour produit alimentaire 12" et une cartouche thermique 14". L'ensemble récipient 12" se compose d'une structure de corps 34 pouvant être identique à la structure de corps 16, d'un moyen couvercle 36 avec un dessus à tirette 38 pouvant être identique au moyen couvercle 15 et à la tirette 18, le couvercle 36 et le corps 34 pouvant être assemblés hermétiquement de la même manière que décrit précédemment. L'unité récipient pour produitsalimentaires 12" comprend salement un élément couronne en retrait 40 dont la configuration est quelque peu différente de celle de l'élément couronne 21 ou de l'élément couronne 21' décrits plus haut. L'élément couronne 40 est serti sur la structure de corps 34 par un sertissage 42 pouvant être identique au sertissage 22. A son extrémité de plus grand diamètre, l'élément couronne 40 possède une section 44 généralement conique similaire à celle comprend également une section cylindrique 48, un épaulement annulaire incurvé 5O, et une section cylindrique 52, l'épaulement 50 étant situé entre les sections cylindriques 48 et 52. L'autre extrémité de la section cylindrique 52 constitue l'extrémité interne de la couronne 40, et possède une paroi d'extrémité plane 54 d'une seule pièce avec elle. La cartouche thermique 14" comprend un réservoir 56 de configuration sensiblement conique et prévu pour s'accoupler avec l'élément couronne 40 ; un moyen couvercle 58 fermant l'extrémité de grand diamètre du réservoir 56 ; et un chapeau d'extrémité 60 fermant l'extrémité de petit diamètre du réservoir. A proximité de son extrémité de grand diamètre, le réservoir 56 possède une section conique 62, celle-ci étant suivie d'une section cylindrique -64, d'un épaulement annulaire incurvé 66 et d'une autre section cylindrique 68. L'autre extrémité de la section cylindrique 68 constitue l1extrémité de petit diamètre du réservoir, et comporte un bourrelet annulaire 70 reçevant le chapeau d'extrémité 60. Dans le processus de production et de remplissage de la cartouche thermique 14'l, il est pratique et économiquement avantageux de fixer d'abord le moyen couvercle 58 du réservoir 56 au moyen du sertissage circonférentiel 80, et de remplir ensuite le réservoir de réfrigérant liquide. On peut utiliser une remplisseuse de boites sous pression classique, et l'extrémité interne du réservoir est ensuite obturée par fixation du chapeau d'extrémité 60. Les diverses sections longitudinales du réservoir 56 ont une taille et une configuration telles qu'elles coincident avec les sections correspondantes de la couronne 40.Le rebord de sertissage 80 s'adapte étroitement dans le rebord de sertissage 42,- et par conséquent la cartouche thermique 14", lorsqu'elle est insérée dans l'unité récipient pour produits alimentaires 12'',peut être maintenue par friction. Autrement, elle peut être maintenue nar une couche de matière adhésive conductrice de la chaleur. couvercle La moyen /58 est généralement similaire au moyen couvercle 27, et la tirette 74 est généralement similaire à la tirette 31. Toutefois, le principe du mécanisme de la tirette est différent. Une pattsen plastique allongée 74 (Figure 16) est formée avec deux ouvertures espacées dans une de ces extrémités. Le couvercle 58 possède deux orifices 72 espacés de façon similaire (Figure 17i. Le métal du couvercle 58 est recourbé quelque peu vers le haut autour de chacun des trous 72. La pabbe en plastique 74 est placée sur le dessus du couvercle 58 de sorte que les deux paires de trous soient alignées. Un tube en plastique court 78 est disposé latéralement en travers de la face supérieure de la languette 74, chaque extrémité du tube 78 étant recourbée par dessus et passant par l'ouverture correspondante de la patteen plastique 74 puis par le trou correspondant 72 du couvercle 58. On utilise un procédé de dilatation aux extrémités du tube en plastique 78 afin de faire en sorte qu'elles soient retenues par les trous 72 du couvercle 58. Lorsque l'on doit ouvrir la cartouche thermique 14", on tire sur la patte 74 et le tube 58 est arraché des deux orifices 72 en même temps. Le produit réfrigérant est alors exposé à l'atmosphère par les deux orifices séparés, chacun d'entre eux étant très petit. On obtient ainsi un contrôle de la vitesse d'évaporation. REVENDICATIONS 1. Une cartouche thermique conçue pour être insérée dans l'extrémité en retrait d'un récipient pour boisson ou pour produit alimentaire afin de réchauffer ou de rafraîchir son contenu avant consommation, ladite cartouche thermique comprenant un un réservoir ayant une configuration essentiellement conique avec une extrémité de petit diamètre et une extrémité de grand diamètre ; une quantité de substance thermo-active placée dans ledit réservoir ; un moyen couvercle fermant l'extrémité de grand diamètre dudit réservoir et comportant un orifice d'évent ; une fermeture obturant normalement ledit orifice d'évent et possédant un moyen associé pour retirer à la main ladite fermeture dudit orifice d'évent afin d'exposer ainsi ladite substance thermo-active à l'atmosphère afin d'engendrer une action de réchauffage ou de refroidissement la totalité de la paroi longitudinale et la paroi d'extrémité de petit diamètre dudit réservoir étant conductrices de la chaleur et ayant une surface suffisamment grande pour réchauffer ou rafraîchir efficacement le contenu du récipient. 2. Une cartouche thermique selon la revendication 1, dans laquelle ledit moyen couvercle est un couvercle séparé scellé sur ledit réservoir par sertissage du rebord périphérique ouvert dudit réservoir et de la partie périphérique marginale dudit couvercle vers l'intérieur par rapport audit couvercle. 3. Une cartouche thermique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la partie longitudinale dudit réservoir adjacente a ladite extrémité grand diamètre de celui-ci diminue progressivement vers l'intérieur jusqu'S un diamètre plus petit la partie longitudinale dudit réservoir adjacente à aaa extrémité de petit diamètre de celui-ci ayant une configuration généralement cylindrique et par conséquent un diamètre sensiblement constant. 4. Une cartouche thermique selon la revendication 3, dans laquelle l'extrémité de petit diamètre dudit réservoir est formée avec un orifice d'extrémité, et comprenant en outre un chapeau d'extrémité séparé formant ledit orifice d'extrémité 5. Une cartouche thermique selon les revendications 1, 2, 3 ou 4 dans laquelle la longueur dudit réservoir est approximativement le double dudit grand diamètre. 6. Un récipient pour produits alimentaires incorporant la cartouche thermique selon les revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, ladite unité récipient pour produits alimentaires comprenant une structure de corps creux et allongé, un moyen couvercle fermant une première extrémité de ladite structure de corps, et une couronne assujettie à la seconde extrémité de ladite structure de corps et fermant celle-ci, ladite couronne étant en retrait à l'intérieur de ladite structure de corps en configuration concave afin que la surface externe de ladite couronne soit plus grande que la surface d'une section transversale de ladite structure de corps ; ladite cartouche thermique étant positionnée dans ladite couronne en retrait de ladite unité récipient pour produits alimentaires et assujettie en prise avec celle-ci de manière à assurer une condzAion thermique efficace entre ladite cartouche thermique et ladite unité récipient pour produits alimentaires, les structures séparées de ladite cartouche thermique et de ladite unité récipient pour produits alimentaires formant ainsi une double paroi isolant ladite substance thermo-active du contenu de ladite unité récipient pour produits alimentaires. 7. Un récipient pour produits alimentaires selon la revendication 6, dans lequel ladite structure de corps est de configuration cylindrique et dans lequel ladite couronne, sur une partie de sa longueur au moins, est de configuration généralement conique. 8. Un récipient pour produits alimentaires selon la revendication 6 ou 7, dans lequel ladite structure de corps est scellée à ladite couronne par une bordure formée par le sertissage du rebord périphérique de ladite couronne et du rebord périphérique de ladite structure de corps vers l'extérieur par rapport à ladite structure de corps. 9. Un récipient pour produits alimentaires selon la revendication 6 ou 7, dans lequel ladite structure de corps et ladite couronne sont d'une seule pièce. 10. Un récipient pour produits alimentaires selon la revendication 6, 7, 8 ou 9, dans lequel les faces d'accouplement de ladite unité récipient pour produits alimentaires et ladite cartouche thermique sont liées l'une à 11 autre par une couche de matière adhésive conductrice de la chaleur disposée entre les deux. 11. Un récipient pour produits alimentaires selon la revendication 6U 7, 8, 9 ou 18, dans lequel la section longitudinale de ladite couronne est de configuration cylindrique, et dans lequel la section onqitudirale al ervoir de 1e cartouche thermique est de configuration cylindrique-et s'adapte dans ladite section cylindrique de ladite couronne. 12. Un récipient pour produits alimentaires selon la revendication 6,7,8,9,10 ou 11, dans lequel ladite couronne en retrait pénètre à l'intérieur de ladite structure de corps sur sensiblement toute la-longueur de celle-ci. 13. Un récipient pour produits alimentaires selon la revend-ca- tion 6,7,8,9,10,11 ou 12, dans lequel les parois de laite cartouche thermique ont une structure plus solide que les parois de ladite unité récipient pour produits alimentaires de manière à permettre à ladite cartouche thermique de retenir un agent réfrigérant sous pression. 14. Le procédé d'assemblage d'un récipient pour produits alimentaires comportant un moyen autonome pour le réchauffage ou le rafratchissement de son contenu avant consommation de celui-ci, et comprenant les phases suivantes : sélection d'une unité récipient pour produits alimentaires qui est remplie d'un aliment ou d'une boisson, qui est fermée hermétiquement et qui possède une extrémité concave ;.sélection d'une cartouche thermique contenant une certaine quantité de substance thermo-active, qui est fermée hermétiquement et qui comporte une extrémité généralement convexe insertion de ladite extrémité convexe de ladite cartouche thermique dans l'extrémité concave de ladite unité récipient pour produits alimentaires et en prise effective avec celle-ci ; et fixation desdites deux unités dans leur prise d'engagement mutuel de manière à assurer une conduction thermique efficace entre-elles. 15. Le procédé selon la revendication 14, dans lequel ladite unité récipient pour produits alimentaires et son contenu -sont d'abord soumis à une température élevée avant l'assemblage desdites deux unités. 16. Le procédé selon la revendication 13 ou 14, dans lequel ladite substance thermo-active est un agent réfrigérant, et qui comporte la phase supplémentaire de mise sous pression dudit agent réfrigérant avant la fermeture hermétique de ladite cartouche thermique. 17. Le procédé selon la revendication 14, 15 ou 16, dans lequel ladite unité récipient pour produits alimntaires comprend une structure de corps craux et allongée, un moyen couvercle fermant une première extrémité de ladite structure de corps, et une couronne en retrait fermant la seconde extrémité de ladite structure de corps et formant ladite extrémité concave de ladite unité récipient pour produits alimentaires, ladite structure de corps creux et ladite couronne étant d'abord formées ensemble pour fournir un récipient ouvert en bout, ledit récipient ouvert en bout étant ensuite rempli d'un produit alimentaire ou d'une boisson et ledit moyen couvercle étant ensuite assujetti et serti sur la première extrémité de ladite structure de corps.