Brevet FR2074605A1 — publié le 19711008

L'invention concerne un récipient en résine synthétique, notamment un gobelet constituant un emballage peu onéreux pour un produit, par exemple une boisson, en vue de l'emmagasinage, du transport1 de la distribution et de la consommation dudit produit dans ledit récipient. Elle concerne, également, un procédé et un dispositif permettant de sceller une capsule sur l'embouchure d'un récipient, en résine synthétique, garni d'une dose de produit consommable dans ledit récipient, en vue de la classique succession d'opérations précitées. On sait que la consommation de certains produits, tels qu'unie boisson, impose pour pouvoir être assurée à bord d'un avion, par exemple, des servitudes de transport, de manipulations de flacons et de gobelets traditionnels qui sont contraires à de bonnes conditions de fret. Certes, certains produits alimentaires, par exemple des yaourts, sont déjà conditionnés, sous la forme de doses correspondant à des portions individuelles, dans des récipients peu onéreux et fermés par une capsule convenablement assujettie à leurs bords pour permettre des opérations commodes d'emmagasinage, de transport et de distribution en vue de leur vente. De plus, ces récipients sont souvent réalisés par soufflage, dans un moule, d'une résine synthétique adéquate pour constituer un emballage qui, en raison de son prix de revient très faible, peut être jeté après utilisation du produit qu'il contient. Toutefois, ces récipients ne pourraient pas etre utilisés pour le conditionnement de boissons destinées à etre consommées à bord d'un avion car les modes de fermeture qui leur sont appliqués n'assurent pas une étanchéité appropriée au transport de produits de cette nature et, au surplus, ces principes connus de fermeture de tels récipients ne permettent pas un conditionnement de produits directement consommables dans ces récipients car de tels modes de fermeture n'assurent pas, sur le bord du récipient, I'asepsie nécessaire au- contact des lèvres d'un consommateur. L'invention se propose de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet un récipient à paroi mince en résine synthétique, léger, peu onéreux, dans lequel est conditionnée une dose usuelle d'un produit destiné à être consommé directement dans ledit récipient ; ce dernier étant convenablement fermé par une capsule. Selon l'inventionZ la capsule est fermement assujettie aux bords du récipient par une cape mince en matière plastique rétractile qui présente une jupe assurant l'asepsie de son bord d'utilisation La forme et les dimensions d'un tel récipient sont1 évidemment, appropriées au volume d'une dose de consommation usuelle ; ce volume étant, luimême, adapté à la nature du produit destiné à être consommé dans ce récipient. On conçoit que l'assujettissement de la capsule de fermeture sur le bord d'un tel récipient, par l'effet de rétraction d'une cape mince, constitue un ferme scellement de ladite capsule sur ledit bord, ce qui est parfaitement adapté à une bonne étanchéité de l'emballage. Au surplus, la jupe d'une telle cape de scellement peut préserver, d'une façon efficace au cours d'opérations d'emmagasinage, de transport et de distri bution, l'asepsie du bord d'utilisation de ce récipient. Dans un mode de réalisation préférée de l'invention, le récipient se présente sous la forme d'un gobelet rempli d'une dose usuelle de boisson ; il apparait clairement qu'un tel gobelet évitera, à bord d'un avion, le transport et les manipulations de gobelets traditionnels qui accompagnent nécessairement ceux de flacons. L'invention concerne, également, un procédé permettant de sceller une capsule sur l'embouchure d'un récipient garni d'une dose de produit destiné à etre consommé dans ledit récipient. Un tel procédé est remarquable en ce qu'il consiste à engager, sur l'embouchure munie d'une capsule d'un tel récipient, une cape en matière plastique thermo rétractile puis à chauffer ladite cape jusqu'à entrarner sa ferme rétraction sur ladite capsule et sur ledit récipient. De- telles opérations peuvent etre effectuées rapidement en raison de la nature et de la petite épaisseur de la cape de sorte que ces opérations sont favorables à de bonnes cadences de conditionnement diun produit dans ce récipient. En outre, ce principe de scellement par chauffage d'une cape mince s'applique parfaitement à l'utilisation de gobelets peu onéreux, à paroi mince en résine synthétique, pour le conditionnement de produits liquides peu volatils, notamment de produits aqueux tels que des boissons car, en lloccurence, le contact d'un produit de cette nature sur une telle paroi permet, à cette dernière, de supporter sans déformations dangereuses des flux de chaleur qui sont bien supérieurs à ceux qu'exige la rétraction de la cape mentionnée plus haut. Enfin, l'invention concerne un dispositif applicable au scellement d'une capsule de fermeture sur le bord d'un gobelet à paroi mince en résine synthéti que ; ledit gobelet étant garni d'une dose de boisson en vue de sa consommation, par exemple à bord d'un avion0 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés lesquels, description et dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatif. Sur ces dessins, - la figure 1 représente, en perspective, un récipient conforme à llin- invention. - la figure 2 représente à une échelle plus grande, en coupe verticale en partie arrachée, le récipient de la figure 1. - les figures 3a à 3j sont des schémas qui permettent d'expliquer un processus de conditionnement, de transport et de consommation d'un produit dans un récipient conforme à l'invention. - les figures 4 et 5 sont des coupes analogues à celles de la figure 2 qui permettent d'expliquer le processus de fermeture du récipient conforme à llin- invention. Sur la figure 1, on peut voir un gobelet comportant une paroi latérale de révolution 1, à profil galbé, et solidaire d'un fond circulaire approprié à la bonne stabilité de son assise sur un plateau. L'ouverture de ce gobelet est fermée par une capsule 2 ; cette dernière étant appliquée, d'une façon étanche comme il sera expliqué plus loin, sur le bord du gobelet par une cape 3. On précisera que les dimensions de ce gobelet sont similaires à celles de gobelets traditionnellement utilisés pour la consommation de boisson et qu'il contient une dose ou portion usuelle d'eau minérale dont le niveau de sa surface libre se situe, approximativement, à un centimètre de la capsule 2. On indiquera qu'un repère, par exemple un dessin, peut etre imprimé sur la capsule ou sur la paroi latérale pour permettre d'identifier le produit ainsi conditionné dans ce gobelet. Ce gobelet (figure 2) est réalisé par soufflage, dans un moule, d'une résine synthétique, par exemple du polystyrène; ce gobelet comporte, par conséquent, une paroi et un fond relativement mince et le bord de son embouchure présente un cordon 4 assurant un renforcement de la rigidité de cette partie de sa paroi latérale. Sur ce cordon 4 est appliqué le bord de la capsule 2 qui peut être convenablement réaliséepardécoupage et emboutissage d'un disque dans une plaque relativement mince de résine synthétique, notamment de polyéthylène. Enfin, la cape 3 est réalisée à partir d'un polychlorure de vinyl dont la nature présente une particularité sur laquelle on reviendra plus loin. Cette cape présente une épaisseur de lXordre du dixième de millimètre, un bord en forme de couronne circulaire 3a et une jupe 3b en forme de douille évasée vers le bas dont la hauteur est de l'ordre d'un centimètre au moins ; le bord 3a étant fermement appliqué sur la partie extrême de la capsule 2 alors que la douille 3b épouse étroitement le profil de la face exteme de la partie supérieure de la paroi 1 et du cordon 4 qui forment l'embouchure du gobelet. Le processus de conditionnement d'eau minérale et de fermeture de ce gobelet, à l'aide de la capsule 2 et de la cape 3, est le suivant (figures 3a à 3f): - une quantité prédéterminée d'eau minérale, correspondant à une dose de consommation individuelle, est versée dans un gobelet (figure 3a) puis - une capsule 2 est convenablement posée sur le cordon 4 du gobelet (figure 3b), - une cape 5 est, alors, enfilée sur la capsule 2 et sur le bord de llembou- chure du gobelet (figures 3c, 3d) On précisera que cette cape 5 présente une nature et une épaisseur identiques à celles de la cape 3 décrite plus haut ; elle présente, également, (figure 4) un bord en forme de couronne 5a solidaire d'une jupe 5b.Toutefois, la forme et les dimensions de ces deux parties de la cape 5 sont différentes de celles de la cape 3 ; la couronne 5a étant plate et la jupe 5 étant cylindrique. De plus, le diamètre de cette jupe est, sensiblement, plus grand que le diamètre extrême de la capsule 2 et du cordon 4, ce qui permet un engagement libre de la cape sur le gobelet. Enfin, on indiquera mulon a choisi une nuance de polychlorure de vinyl permettant à la cape 5 de se rétracter, dans des proportions appréciables, lorsque la température de cette cape est portée, par échauffementr à une valeur adéquate ; la durée de la rétraction étant inversement proportionnelle à la valeur de cette température. Le conditionnement de la dose d'eau dans le gobelet est, alors, achevé comme suit. Le gobelet est entraîné dans un tunnel dont les parois sont convenable ment chauffées ; par exemple, un tunnel dont les deux parois latérales et le plafond sont constitués par des plaques chauffantes armant une enceinte qui peut être portée à une température de l'ordre de 2000 (figure 3e! ; de la sorte1 en raison de la petite épaisseur de la cape 5 et d'une t le vapeur de 'a tempé- rature, cette cape 5 est brusquement saisie par le flux de chaleur qui assure un effet rapide de rétraction de ses parties 5a, 5b (figure 3f). Evidemment, le diamètre de la jupe 5b est adapté à celui des parties de l'embouchure du gobelet, notamment le diamètre du cordon 4; pourvue cette rétraction amène la cape dans un état tendu (figure 5, flèches F) sur l'embouchure du gobelet réalisant, ainsi, un contact très intime des parties 3a, 3b respectivement sur la capsule 2 et sur le bord de cette embouchure pour assurer la fermeture étanche du gobelet. En outre, la capsule 2 se trouve scellée sur llembouchure du gobelet pour assurer l'inviolabilité de la dose d'eau minérale qui est conditionnée dans ce gobelet. Evidemment, au cours de cette opération de chauffage assurant le scellement de la capsule 2, la paroi mince 1 du gobelet est également soumise au flux de chaleur qui tend à ramollir le polystyrène qui la constitue ; mais1 grâce à la présence de la dose d'eau, plus patticulièrement aux particularités thermiques de cette dernière et au contact intime d'un tel produit et de la paroi 1, la forme de cette paroi et de sa capsule 2 est maintenue pendant un laps de temps suffisant pour permettre la rétraction de la cape 5. A ce sujet, on indiquera que pour la température de 2000 mentionnée plus haut, la rétraction de la cape exige un séjour d'au moins deux secondes et, dans tous les cas, inférieur à six secondes, alors que la forme du gobelet se maintient pendant vingt secondes au moins, de sorte que de bons résultats de fermeture et de scellement sont obtenus pour une durée de séjour, dans cette enceinte, comprise entre deux et cinq secondes et on remarquera qu'une telle durée de chauffage est bien appropriée à une bonne cadence de conditionnement de doses d'eau dans des gobelets. On précisera qu'une telle cape 5, susceptible d'etre rétractée par llef- fet de la chaleur est connue mais, toutefois, en raison de la valeur de la température exigée par la rapidité de sa rétraction en vue d'une cadence de fermeture acceptable, il semblait pratiquement impossible d'appliquer cette cape à la fermeture de gobelets à paroi mince en polystyrène, du fait de cette faible épaisseur de paroi et de la propension au ramollisement de matières de cette nature sous l'effet de la chaleur. Enfin, on indiquera que ces diverses opérations de conditionnement et de fermeture du gobelet peuvent être effectuées1 successivement, à l'aide d'appareils connus disposés les uns à la suite des autres et fonctionnant automatique ment en synchronisme avec un dispositif de manutention cu: assure le déplace- ment des gibelets d'un appareil à l'appareil suivant, peur former une chaine de conditionnement et de fermeture ; ces appareils étant odaptés à la forme et aux dimensions du gobelet et de sC cape 5 décrits plus haut. Par ailleurs, la description qui précde permet de comprendre que (figure 39) des doses individuelles d'eau minérale conditionnées dans des gobelets, identiques à celui de la figure 1, peuvent etre convenablement emballées dans une boite appropriée 6 pour permettre des opérations de transport et de distributison en vue de la consommation de cette eau On conçoit que ce gebelet facilite de telles opérations de distribution et de consommation, par exemple à berd d'un avion et permet une consommation directe du produit qu'il cantient ; ce gobelet évite, ais@@, des transports de fla ans En effet1 des caisses 6 peuvent être chargées dans l'une des soutes d'un avion puis, au cours d'un vol de ce demier, une caisse 6 peut être ouverte (figure 3g, flèches f1), des gobelets peuvent etre distribués à des usagers (figure 3h) sans précau- tions relatives à la netteté du gebelet, un usager peut, alors. ouvrir lui-même son gobelet (figure 3i) ; il suffit d'effectuer une traction (flèche f2) sur une languette prévue à cet effet sur le bord de la iupe 3b puis l'usager peut porter le gobelet à ses lèvres (figure 31) car, au cours des opérations de conditionnement et de fermeture (figures3a à 3f) et de celles de transport et de distribution la lune 3b assure l'asepsie du bord externe d'utili- satin du gobelet Evidemment, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant, pour la fabrication du gobelet ou pour celle de la cape, d'autres résines synthétiques adéquates ni en conditionnant, dans de tels gobelets d'autres produits qui, gr8ce à leur nature, pourraient assurer la stabilité de la forme du gobelet au cours de l'opération de chauffage pour sa fermeture. De même, le procédé décrit plus haut pourrait être appliqué au conditionnement de certains produits, par exemple des produits pharmaceutiques qui exigent une consommation directe dans leur emballage ; le récipient d'emballage, approprié au volume d'une dose d'un tel produit, présentant un bord d'utilisation parfaitement protégé de toutes souillures par la cape de fermeture. La présente demande de brevet est accompagnée d'un jeu de quatre photographies qui représentent quatre étapes successives de rétraction d'une cape analogue à la cape 5, sur un gobelet en polystyrène-choc ; ce gobelet rempli d'veau étant disposé dans l'enceinte, portée à 2000, d'une étuve de laboratoire dont les parois sont équipées d'un dispositif de glaces permettant l'é- clairage et la photographie du gobelet. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Un récipient peu onéreux dans lequel est conditionnée une dose usuelle d'un produit pour constituer un emballage dudit produit en vue de son emmagasi nage, de son transport, de sa distribution et de sa consommation dans ledit récipient, ce dernier étant fermé par une capsule et étant caractérisé en ce que la capsule est assujettie au bord du récipient par une cape mince en matière plastique thermo-rétractile qui est tendue sur l'embouchure dudit récipient et présente une jupe assurant l'asepsie de son bord utilisable pour la consommation directe dudit produit. 2. Un récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cape est constituée de polychlorure de vinyl thermo-rétractilee 3. Un récipient selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la hauteur de la jupe de la cape est, au moins, égale à la hauteur d'applica tion usuelle des lèvres d'un consommateur sur un gobelet. 4. Un récipient selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est réalisé par soufflage d'une résine synthétique dans un moule et contient une dose d'un produit liquide. 5. Un récipient, notamment un gobelet, selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il contient une dose de boisson,-notamment une dose d'eau miné rale. 6. Un procédé permettant de sceller une capsule sur l'embouchure d'un réci pient garni d'une dose dsun produit consommable dans ledit récipient, pour obtenir un récipient selon l'une des revendications 1 à 3, consistant à poser-une capsule sur le bord de l'embouchure dudit récipient garni d'une dose de produit adaptée à sa capacité, assujettir ladite capsule sur ladite embouchure du récipient, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à à engager sur l'embouchure et la capsule une cape en matière plastique thermo-rétracti le, à à chauffer ladite cape jusqu a assurer la rétraction de cette dernière sur l'embouchure dudit récipient. 7. Un procédé de scellement d'une capsule sur l'embouchure d'un récipient en résine synthétique permettant d'obtenir un récipient selon l'une des revendi cations 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer une cape thermo rétractile engagée sur l'embouchure du récipient garni de sa dose de produit et couvert d'une capsule, jusqu'à atteindre une temnérature suffisante pour entraîner la rétraction de ladite cape mais inférieure à la temnérature de ramollissement de la paroi du récipient, compte tenu de l'effet nermique de ladite dose de produit sur la stabilité de lad te pa@oi 8.Un procédé de scellement selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour assurer le chauffage de la cape il consiste, en outre, à placer ledit gobelet dans une enceinte chauffée à la température d'environ 2000C. 9. Un procédé de scellement selon la revendication 8 > @@ @@@actérisé en ce que pour sceller une capsule sur un gobelet à paroi mince en polystyrène; il consiste en outre à maintenir le gobelet dans l1encinre duran- aeux secon des, au moins, et six secondes au plus. 10. Un dispositif permettant de mettre en oeuvre un pr@@@dé selon l'one des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte dans laquelle peut être disposé un récipient fermé par une capsule et susceptible d'être portée à une température d'environ 2000C. 11. Un dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'enceinte se présente sous la forme d'un tunnel comportant deux parois latéraies consti tuées, au moins en partie, par des plaques chauffantes. 12. Un dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le tunnel est combiné à un appareil de manutention de récipients pour former, avec diou- tres appareils connus de remplissage et de pose de capsule, une chaine de conditionnement et de fermeture des récipients.