Brevet FR2271997A1 — publié le 19751219

Dans la vie économique moderne, l'emballage approprié des produits joue un rôle important et parfois essentiel. Les liquides sont en général emballés soit dans des bouteilles de verre, de métal ou de matière synthétique, soit dans d'autres matériaux solides. Il en résulte de réels inconvenients. Les bouteilles de verre sont bien étanches pour le conditionnement sous vide, mais elles ne peuvent pas être vidées en conservant le vide, de plus elles nécessitent toujours une certaine quantité d'air résiduel ou d'acide carbonique pour égaliser la pression lors de variations de pression. De plus, les bouteilles de verre ne sont par exemple jamais résistantes au gel, mais éclateraient -soue l'influence du gel, et durant le transport elles sont de plus sensibles aux choes et aux coups.Le poids propre de ltemballage est en général plus grand que celui du contenu. Plus le contenu est petit, plus grand sont le poids et l'encombrement dans le stockage des bouteilles vides. De même avec les bouteilles en metal et celles en matériau synthétique, outre les frais élevés et le problème des dégâts, l'encombrement très élevé du stockage des bouteilles vides joute un grand rôle, surtout qu'avec les bouteilles rigides, le volume est invariablement grand, indépendamment du degré de remplissage. Un autre.inconvénient majeur réside dans tous les récipients usuels jus qu'à ce jour dans le fait que lors du premier soutirage partiel, dès la première ouverture, la stérilité du contenu n'est plus assurée, car il est mis immédiatement en contact avec de l'air extérieur et par conséquent avec des bactéries infectieuses. Pour clore, ltélimination de tels récipients devenus inutiles, pose, du point de vue de la protection de l'environnement, de graves problèmes. L'invention s'est proposée comme problème, d'éliminer le plus largement ces inconvénients et de créer un emballage, en particulier pour liquides, dans lequel la stérilité du contenu est conservée jusqu'à la dernière goutte, malgré un nombre aussi élevé que i'on veut de prélèvements dans la durée de temps totale, et qui de plus est pratiquement totalement insensible aux domma- ges lors du stockage et du transport, même lors de grands chocs, et qui se distingue par dessus le marché par un prix très favorable.D'autres avantages sont le poids réduit et l'encombrement très réduit qui-depasse à peine le volume du contenu même lors du soutirage partiel, et un rapport volume-poids très favorable pour le transport et le stockage d'emballages vides, Ce problème est résolu selon l'invention, en ce qu'il est prévu un sac intérieur mince, étanche au milieu, comportant une pièce de vidange repliable sur elle-mEme de façon compacte qui, par l'ouverture d'une première pièce de jonction ou bague de jonction est reliée de façon étanche à un sac extérieur en matériau robuste et à l'ouverture d'une deuxième pièce qui sert de contrepartie et entoure une partie du dispositif de fermeture de la vidange du sac intérieur que constitue la bague, et en ce que les parois du sac extérieur sont rembourrées intérieurement par une couche de mousse à laquelle se joint en plus une couche intermédiaire constituée de feuilles d'un matériau étanche aux gaz, pourvue de fentes perpendiculaires à la direction de l'expansion ultérieure du sac intérieur, qui forme la paroi intérieur du sac extérieur et entoure le sac intérieur d'une couche étanche, dont les fentes sont recouvertes, du côté de la mousse, par des languettes-clapets pressées contre la mousse. L'invention est décrite plus en détails à l'aide des dessins d'un exemple d'exécution. On voit Figure 1, la fermeture par soudage. Figure 2, le sac intérieur avec le tube de remplissage et de soutirage ainsi que l'indication du profil du sac extérieur. Figure 2a et 2b, des détails du tube à plus grande échelle. Figure 3, la fermeture à ressort et Figure 3a, un détail à plus grande échelle. Ce dispositif se compose en principe de trois parties A) un sac extérieur 1, robuste, qui protège le contenu contre les influences externes mécaniques et physiques, assure la stabilité de forme et contient la ",ress1on du liauide contenu (fi. 1 et 2). mince mince B) un sac intérieur 3 constitué d'une feuille/de même forme que le sac extérieur 1. Il sert à la réception de la substance de remplissage proprement dite 2 et dans ce but est muni d'un tube de remplissage et de soutirage (fig. 3) C) une fermeture 5, qui d'une part par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement et d'accouplement établit une liaison étanche entre les deux sacs 1 et 2 , et d'autre part, permet le soutirage stérile du liquide et empêche aussi l'entrée d'air ou de bactéries lors de soutirage partiel (fig. 3). Reprenons en détail ces trois parties A) Le sac extérieur (fig. 1 et 2) possède de préférence une forme plate 1 pour la poche avec trois coins arrondis et un qui ne l'est pas, qui débouche dans une ouverture 6. Le sac 1 est constitué d'un matériau flexible robuste et sert à recevoir le sac intérieur 3. L'habillage robuste 1 est renbourré intérieurement avec de la mousse synthétique, ce qui, d'une part, augmente la protection mécanique, d'autre part permet l'effet de vide du dispositif, qui sera décrit par la suite. Le rembourrage-7 est relié de façon lâche vers l'intérieur avec une feuille-soupape, c'est-à-dire, repose sur elle. Ladite feuille-soupape 8 est constituée d'un matériau plus ou moins solide, mais en tout cas impénétrable aux gaz, par exemple en aluminium, étain ou tout autre feuille d'emballage métallique avec support de matière synthétique. Cette feuille est pourvue perpendiculairement à la direction de l'expansion du sac, d'un certain nombre de fentes 9, qui, sur la face d'appui de la mousse, sont recouvertes par des languettes de feuilles 10, disposées de fa çon mobile. Après l'introduction du sac intérieur 3, qui vient reposer entre deux de ces feuilles-soupapes, c'est-à-dire dans un troisième sac constitué par les feuilles- soupapes 8, le sac 1 qui était ouvert latéralement pour l'introduction du sac intérieur 3 est fermé au moyen d'une fermeture dite fermeture å clavette de soudage 1 1 (fig. 1). Cette fermeture à clavette de soudage soudée se compose d'une fermeture à coulisse, apposée comme dispositif auxiliaire sur les bords latéraux, comme déjà dit, d'abord sur les côtés du sac encore ouvert, fonctionnant selon le principe de la "fermeture éclair" et dont les profilés de raccordement 12,13 avec les côtés adjacents du sac 1 sont constitués de matériau bien soudable, qui sont soudé avec les parois, c'est-à-dire avec les bords du sac extérieur L Par les profilés 12, 13 est amenée une pince 14 qui tire les bords ensemble et qui se termine dans une clavette de soudage 15 pouvant être chauffée. Ainsi la matière des deux pièces de raccordement I2', 13' fond sur les surfaces frontales des pièces 12', 13', et celles-ci par la fermeture simultanée de la fermeture 12, 13 sont fortement pressées l'une contre l'autre. De cette façon est obtenu un cordon de soudure durable et sans contrainte pour les pièces de raec > ordement 12', 13' et pour le sac extérieur. La fermeture à clavette de soudage 11 procure d'une part une fermeture hermétique, élastique et ainsi matériellement correcte du sac 1 avec la plus grand de résistance aux contraintes mécaniques, et empêche d'autre part, du fait de la soudure, l'ouverture du sac par l'utilisateur lui-meme. Si ce dernier ou vrait le sac 1 qui se trouve rempli sous une légère surpression, ce qui serait possible avec l'utilisation d'une simple "fermeture éclair", la conséquence pourrait être un éclatement du sac intérieur, abstraction faite que la systématique du dispositif serait partiellement perturbée, dans laquelle un vide entre sac interne et sac externe est nécessaire. L'ouverture de cette fermeture pour échanger un sac intérieur a lieu en introduisant un couteau dans les profilés, mais qui peut être identique à la clavette de soudage 15 et muni à cet effet d' un dispositif de chauffage. I1 est prévu que les sacs ne sont ouverts et fermés que dans le service de conditionnement, mais là le processus peut être répété aussi souvent que désiré. B) Le système du sac intérieur est le suivant : (fig. 2 et 3) Le sac intérieur stérile 2, dont l'extrémité du tube de remplissage et da prélèvement 4 est fermée par soudage en 4a, est introduit dans le sac ouvert latéralement extérieur 1 par la fermeture intérieure 11, de telle façon que son tube 4 dépasse de l'ouverture 6' prévue à cet effet dans le sac extérieur. Après fermeture des côtés du sac extérieur 1 de la façon décrite (fermeture à clavette de soudage), l'extrémité du tube du sac intérieur 3 est sectionnée en 4b et le liquide désiré y est versé. Avant et pendant le processus de remplissage, le sac intérieur 3 en feuille mince est stérile et vide d'air, de sorte que, en aucun instant, le liquide de remplissage 2 n'entre en contact avec de l'air ou des bactéries.Ceci rend par exemple possible le conditionnement å froid d'une façon nouvelle de liquides stériles, pour lesquels jusqu'à ce jour l'échauffement était nécessaire. Pendant le processus de remplissage, l'air se trouvant entre les deux sacs est expulsé, par les fentes de la feuille-soupape et par l'ouverture 6' du tube qui à ce moment n'est pas encore fermée, une petite partie vers l'extérieur, mais en majeure partie chassée dans la mousse 7. Comme le processus de remplissage ne s'achève qu'avec au moins une légère surpression du liquide a' conditionner, qui est obtenue par un à-coup de pression, qui peut aussi, par exemple, etre augmentée par simple refoûlement, il se produit un vide entre la feuille-soupape 8 et la feuille du sac intérieur 3, ce qui fait que ces deux feuilles en contact se comportent comme une seule feuille composée, cependant que la mousse, comprimée par exemple au Vs de son volume inrtial et l'air t emprisonné constitue un tampon souhaité. Ceci veut dire aussi- que la stabilité du mince sac intérieur 3 correspond à celle du robuste sac extérieur 1 rattaché à la feuille-soupape. De plus, grâce à l'étanchéi- té au gaz de la feuille-soupape 8, on obtient une protection à 100% des arômes pour le contenu 2, ce qui signifie que toutes les caractéristiques hygiéniques d'emballage si appréciées dans le verre, sont obtenues ici.Lorsque la pression de remplissage finale est atteinte, ltextrémité du tube est encore ressoudée sous pression en 4c, et en même temps par soudage et séparation des côtés superflus, le tube, jusqu'aux abords de l'accouplement, est amené à un diamètre de sortie plus réduit désiré 4', de sorte que deys récipients plus petits, comme un verre à vin, peuvent être emplis. Du fait de la disposition des fentes-soupapes 9 et de la fonction de la mousse 7, cet état de la feuille composée est maintenu également pendant et jusqu'a complète vidange du contenu 2. Même lors du relâchement de la tension propre, les lamelles de feuilles agissent comme des clapets de soupapes et la mousse comme les ressorts de soupape t afférents. A part cela les fentes se rétrécissent lorsque la pression intérieure diminue. De cette façon, la feuille 8, représentant au début une partie du sac extérieur, constitue après le remplissage, une unité inséparable avec le sac intérieur, qui persiste lors de dégât au robuste sac extérieur 1, pourvu que d'une façon générale un reste de pres sion agisse encore sur les clapets-soupapes 10. C) Importante pour le maintien de l'étanchéité aux gaz et aux arômes du dispositif, est l'étanchéité de l'ouverture du passage 6' du sac extérieur vers le sac intérieur, au moins à l'état plein. Dans ce but, cette ouverture est constituée d'un accouplement enfichable tubulaire ou annulaire 16 robuste, dont la contrepartie présente le même raccord 17-de la fermeture de vidange 5. Les deux pièces 16, 17, en considération de- leur action de pression réciproque peuvent être, le cas échéant, renforcées par exemple, par une fermeture à levier 18. A travers l'accouplement 16, 17, formé soit d'une bague, soit d'un tube, le tube de soutirage 4, 4' est mené vers l'extérieur. I1 est solidaire d'une manchette ou collet 19, analogue à la bague d'étanchéité des fermetures de bouteille à levier, qui est pressé entre les deux pièces 16, 17 et sert de joint d'étanchéité.De cette façon est obtenue une étanchéité absolue entre le sac intérieur 3 et les feuilles-soupapes 8 reliées au sac extérieur I ainsi qu'entre l'intérieur du sac et l'atmosphère et en même temps une torsion ou glissement du mince tube 4'de remplissage et soutirage est empêchée, cependant que comme déjà dit, l'air emprisonné entre le sac intérieur et le sac extérieur 1 constitue un tampon souhaité. Le tube 4' est pris du côté du sac par une fermeture à ressort en forme de pince 5, dont la particularité essentielle réside en ce que, avec ses m choi- res de pince 20, 21, lors de son ouverture, elle ouvre d'abord son côté entrée (extrémité du sac) et lors de sa fermeture elle ferme d'abord son côté soutirage (sortie extérieure). De cette façon, tout effet de succion de l'extérieur vers l'intérieur est empêché lors de l'ouverture et fermeture et par conséquent la pénétration de bactéries et d'air dans le contenu 2 est rendu impossible. Cette propriété est obtenue en habillant les mâchoires plates de fermeture. 20, 21 avec un matériau élastique 22, dont l'épaisseur croit en forme de coin vers l'extrémité de sortie. L'extrémité de sortie est constituée par deux coins étroits de fermeture 23 dirigés l'un vers l'autre, dont la hauteur dépend de l'élasticité du coussin 23 correspondant. A une des mâchoires 20 est fixé une scie ou couteau sectionneur 24 pour sectionner une deuxième fois et ainsi ouvrir pour la première fois le sac plein 3 en l'endroit 4d du tube 4. Cette ouverture ne peut se faire que lorsque la fermeture à ressort est en position fermée. Afin d'éviter toute prolifération de bactéries à l'extrémité du tube, le tube doit se terminer immédiatement aux coins de fermeture, ce qui est assuré par la position du couteau sectionneur 24. Du fait que les parois du tube sont constituées avantageusement de feuille mince, le tube ne possède en lui-même pas de tension élastique suffisante pouvant provoquer un retour. En conséquence, il doit être intimement lié aux mâchoires de fermeture, lesquelles, lors de leur ouverture l'ouvre de force. Dans ce but, le tube 4' peut être muni sur deux bandes en face l'une de l'autre d'une couche d'aspérités préhensives 4" dont la contrepartie 22' se trouve sur le coussin 22 et les m$choires contiguës 20, 21 environ jusqu'au point 25' avant le point de pivotement de la pince. Les bras de la pince du côté sac qui ensèrent le tube 4, 4' sont profilés en demi-cercles 26, 27 et servent de poignées qui sont écartées en position de repos par exemple par deux ressorts ou par un ressort boudin 28 disposé dans le coude, qui, en position de repos, écarte les poignées de sorte que les mâchoires 20, 21 sont serrées ensemble. Le sac extérieur 1 est prévu, comme décrit plus haut pour être réutilisé plusieurs fois. Par contre, le sac intérieur est prévu comme emballage perdu, à employer une seule fois, surtout qu'au cours d'un processus de remplissage et de soutirage, il subit à plusieurs reprises le raccourcissement de son tube de remplissage. Comme expliqué, presque sans moyens techniques, par simple remplisr sage, deux feuilles séparées 3, 8 sont réunies en une feuille composée étanche au vide, qui est conservé même lors de la suppression totale de la pression intérieure, c'est-à-dire lors de soutirage partiel du contenu. Les deux caractéristiques, très grande flexibilité de la feuille extrêmement mince du sac intérieur 3, stabilité de forme, résistance à la pression et aux chocs du matériel relativement épais de I'enveloppe extérieure 1 avec mousse et tampon d'air inclus sont ainsi réunies. Du fait du vide étanche lors du soutirage, le récipient se serre sans cesse vers le bas contre le contenu2. Le prix de revient d'un sac intérieur 3 en remplacement d'une bouteille ne s'élève qulà une petite fraction (V100 à gel000) du prix habituel d'une bouteille' La dépense pour le lavage des bouteilles disparait. L'effet bactériolo gique- et chimique sur le contenu de l'air résiduel nécessaire dans les bouteilles en verre pour égaliser les pressions n'a plus besoin d'être considéré, car lors du remplissage, aucun gaz n'est présent et ne peut pénétrer pendant le stockage et même lors du soutirage du liquide, lorsque l'ouverture est orientée vers le bas. Lors du remplissage sous pression, il n'y a plus de problème de formation de mousse. Ce dispositif permet ainsi que pour la première fois des liquides sensibles à l'air et aux bactéries tels que jus de fruits, eaux minérales ou des produits de fermentation tels que vins de fruits, de baies ou de raisin peuvent être conditionnés, stockés, transportés dans des conditions de stérilité parfaite, et après que le contenu a été entamé, il peut être soutiré à n'importe quels intervalles sans qu'il ne se modifie, clest-à-dire ne perde n'importe quelle de ses qualités ni ne s'altère. Grâce à ce dispositif, on économise des frais d'une manière considérable. Cette économie concerne aussi bien les frais de stockage que de transport. Le volume d'emballage de stockage n'est plus qu'une minuscule partie de ce qu'était à ce jour l'emballage stable des liquides. Partant par exemple d'une unité de 10 litres, la capacité de remplissage d'un million de bouteilles d'un demi-litre avec les sacs intérieurs ne nécessite qu'un volume de stockage de 3 2 m environ, de sorte que le chef caviste d'une grande cave ne doit préparer, pour l'emballage, qu une place qui n'est que le 1/6000 à 1/8000 de ce qu'elle était auparavant. Le sac extérieur, qui peut être comparé avec le casier de bouteilles, ne nécessite plus que le 1/40 à 1/30 du volume requis jusqu'à ce jour. Les économies agissent aussi de façon très marquée sur les frais de transport. Comme exemple, prenons à nouveau l'unité de 10 litres. Le e poids de l'emballage, par litre est ici d'environ 50 g. Avec les bouteilles en verre ce poids est d'environ 1 kg, soit vingt fois plus. Dans le procédé par bouteilles consignées, pour 10 litres de liquide il faut transporter en retour un poids de marchandises vides de 20 kg. Le volume de transport et de stockage de l'unité remplie selon l'invention ne comporte par contre que 1/4 du système à casiers de bouteilles d'où il résulte une utilisation quadruplée de la capacité de stockage et de transport. Le dispositif proposé est aussi l'emballage pour liquides le moins polluant de l'environnement qui soit, il ne résulte aucun reste de produits de rinçage et de désinfection. Pour l'unité de 10 litres, le poids du sac intérieur à juter est d'environ 1 g par litre. Les sacs à jeter ne sont pas sortis par l'utilisateur, mais par l'établissement de conditionnement, qui peut les récupérer comme matière homogène, utilisable, par exemple incorporée à l'asphalte, dans la fabrication du macadam pour les routes. De cette façon est rendue possible une élimination "propre" pour l'environnement, exempte de frais sinon même encore rentable. L'invention est aussi applicable à d'autres buts, par exemple dans le trafic par eau, sous forme de sacs bon marché remorqués, pour la benzine, l'huile lourde etc. REVENDICA TIONS 1 - Dispositif résistant à la pression de stockage et de transport, pour remplissage stérile ainsi que pour soutirages stériles aussi fréquents que désiré, en particulier des liquides, caractérisé en ce qu'il est prévu un sac intérieur mince (3) étanche au contenu comportant une pièce de soutirage (4, 4') repliable sur elle-même de façon compacte qui, par l'ouverture (6') d'une première pièce de jonction ou bague de jonction (16) est reliée de façon étanche à un sac intérieur (1) en matériau robuste et à l'ouverture d'une deuxième pièce qui sert de contre-partie et entoure une partie du dispositif de fermeture (5) de l'orifice (41) du sac intérieur (3) que constitue la bague (17), et en ce que les parois du sac extérieur (1) sont rembourées intérieurement par-une couche de mousse (7) à laquelle se joint en plus une couche intermédiaire constituée de feuilles d'un matériau étanche au gaz, pourvue de fentes perpendiculaires à la direction de l'expansion ultérieure du sac intérieur (3), qui forme la paroi intérieure du sac extérieur (1) et entoure le sac intérieur (3) d'une couche étanche (8) dont les fentes (9) sont recouvertes, du côté de la mousse, par des languettes-clapets (10) pressées contre la mousse. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (5) de l'orifice de soutirage comporte une pince fermée de préférence par au moins un ressort (28), dont l'une des poignées (26) est reliée à la deuxième pièce de jonction (17) et dont les machoires (20, 21) sont pourvues de coussins plats (22) allant en s'amincissant en direction de l'articulation (25) de sorte que le processus de fermeture se propage de l'extérieur vers l'intérieur et le processus d'ouverture au contraire de l'intérieur vers l'extérieur. 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des coussins (22) est limité vers l'extérieur par un coin de fermeture. 4 - Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que immédiatement à ltextérieur d'un des coins de fermeture (23) se trouve un dispositif sectionneur (24) pour sectionner à ras la partie de soutirage lors de la première ouverture du sac plein (31). 5 - Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le sac intérieur (3) constitue un sac à jeter (emballage perdu). 6 - Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ouverture (6, 6') des pièces de jonction (16, 17) et des entrées et sorties du sac intérieur (3) comporte d'abord une section (4) favorable au remplissage, qui s'étend jusqu'à ltouverture extérieure, mais qui, après remplissage du sac est réduit de l'extérieur jusque près de la jonction (17), au moyen d'un dispositif de soudage à une valeur (4') favorable au soutirage. 7 - Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les coins du sac (.1, 3) sont arrondis. 8 - Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le sac extérieur (1) est soudé au sac à soupapes (8) par les bords des côtés de façon amovible pour permettre l'introduction du sac intérieur (3). 9 - Dispositif selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que sur les bords des côtés du sac extérieur (1) il est prévu à titre auxiliaire une fermeture à coulisse semblable à une"fermeture éclair" comportant des parties de raccordement (12', 13') en matière soudable, soudées sur les bords du sac extérieur (1) et dont les parties frontales sont soudées au moyen d'une clavette de soudage (15) qui se déplace avec la pince de fermeture (14) tout en étant déchargés de toute traction par la fermeture à coulisse. 10 - Dispositif selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'avec la pince (14) se déplace un couteau sectonneur, lequel au moyen d'un dispositif de chauffage peut servir également de clavette de soudage (15). 11 - Dispositif selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'une (12') des parties de raccordement (12', 13') est reliée au profilé correspondant jusqu'au bord frontal de soudage, cependant que l'autre partie de raccordement (13') est en saillie devant le profilé correspondant (13) et comporte un espace libre entre l'autre profilés 12 - Dispositif selon les revendications 1 à 1 1, caractérisé en ce que l'ouverture du sac intérieur est formée en manchette ou muni d'une manchette formée ou rapportée de façon étanche, laquelle, immédiatement après le remplissage, est pressée de façon étanche entre les pièces d'accouplement (16, 17) par exemple selon le principe d'une fermeture à levier de bouteille.