Brevet FR2494673A1 — publié le 19820528

Pour le transport des produits devant être conservés froids ou chauds, on a utilisé autrefois des boites isothermes, lourdes et consignées et, par conséquent, peu pratiques. On a donc cherché à les remplacer par des conteneurs isothermes bon marché, pouvant être jetés après usage. C'est ainsi que l'on a employé des contenants en bois, carton, plastique, métal ou autre matière, garnis sur toutes leurs faces internes de plaques en polystyrène expansé de plusieurs centimètres d'épaisseur.Cependant, le polystyrène expansé est poreux, il n'est donc pas parfaitement imperméable aux gaz et aux liquides et, d'autre part, aux angles de raccordement des plaques de polystyrène formant la garniture interne de la surface latérale du contenant, il existe de "ponts thermiques", c'est-à-dire des interstices par lesquels les calories transitent entre l'enceinte à température contrôlée et le milieu ambiant. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, elle a pour objet une doublure thermiquement isolante et amovible perfectionnée pour contenant isotherme, composée d'éléments thermiquement isolants garnissant intérieurement les parois latérales, le fond et le couvercle du contenant et caractérisée en ce que chaque élément est constitué par une enveloppe en polypropylène remplie de mousse de polyuréthane, et en ce que les divers éléments susindiqués sont appliqués les uns centre les autres de façon jointive, afin de former à l'intérieur du contenant une cuve en polypropylène thermiquement isolante .La mousse mousse de polyuréthane, con- trairement au polystyrène expansé, n'est pas rcreuse;elle est de ce fait très imperméable aux gaz et aux liquides; elle est aussi très légère, sa densité étant de l'ordre de 50 kg/m . Elle est avanta seulement sous forme de mousse injectée dans l'erveloppe, formée in situ, emplissant totalement l'enveloppe et faisant corps avec celle-ci, ce qui n'est pas réalisable avec de la mousse de polystyrène.En outre, le polypropylène servant à former #'enveloppe des éléments de la doublure est un matériau de Qualité alimentaire, pouvant être mis en contact direct avec des produits comestibles à transporter dans le contenant isotherme, et il a, tout en étant rigide, une bonne résistance mécanique que ne possède pas le polystyrène; il est de ce fait pliable par des moyens mécaniques, ce qui permet une réalisation industrielle facile des enveloppes des éléments de la doublure.On emploie de préférence du polypropylè- ne sous forme de feuilles ayant une structure à canaux, ce maté- ce riau étant très léger et ayant une épaisseur de 2 à 4 millimètres par exemple, tel que le polypropylène de la marque "Akylux" fa- briqué par la Société Cartonneries de Kaysersberg troupe Béghin), Francesset etdont la densité est de l'ordre de 450 g/m2. L' enveloppe des éléments de la doublure garnissant le fond et le couvercle du contenant peut n' & re en polypropylène que sur sa face intérieure et être en tout autre matériau, tel que du carton, sur ses autres faces. Pour parfaire l'étanchéité de la doublure, ses éléments garnissant les parois latérales du eontet.rt sont seulement au nombre de deux et les faces en bout de chaque élément sont en pans coupés se raccordant de façon #arfaitement jointive aux faces en bout de autre élément. lorsque le contenant est, de façon classique, de forme parallélépipédique, chacun de ces deux éléments est destiné à doubler deux parois adjacentes du contenant et il présente une entaille à section en V s'évasant vers la face interne de l'élément,d'angle au sommet 900 et destinée à être placée en regard d'un angle dièdre formé par les parois latérales du contenant, la région de l'entaille étant recouverte par l'en veloppe en polypropylène mais étant dépourvue de mousse de polyuréthane, pour permettre le repli à 900 sur lui-même et vers ltin- térieur de l'élément de doublure, en face dudit angle dièdre. On limite ainsi les solutions de continuité entre éléments et le risque de créer des ponts thermiques.D'autre part, ladite entaille permet aussi le repli à 1800 sur lui-même de l'élément par ses faces externes situées de part et d'autre de l'entaille, lorsque l'élément est en dehors du contenant, ce qui réduit son encombrement pour le stockage et l'expédition. Egalement pour parfaire l'étanchéité, on munit avantageusement le bord de la face interne des éléments de la doublure, garnissant le fond et le couvercle, d'une bande de joint en élastomère cellulaire, par laquelle ce bord est appliqué, respectivement sous la face inférieure et sur la face supérieure des éléments garnissant les parois latérales du contenant. lorsque le contenant a été chargé et fermé, un cerclage au moyen d'un feuillard en métal ou en plastique relie fermement le couvercle et le fond aux parois latérales du contenant. La présente doublure forme alors, à l'intérieur du contenant, une sorte de cuve en polypropylène alimentaire à double paroi, l'espace entre les deux parois étant rempli de mousse de polyuréthane. le coefficient global d'échange thermique obtenu avec le présent dispositif est très bon (K La doublure suivant l'invention a donc un haut pouvoir d'isolation, tout en étant légère, robuste et fiable. Elle peut être mise completement à plat, par superposition de ses éléments, après repli éventuel des éléments de garnissage des parois latérales, et elle est ainsi facile à stocker et à expédier. le contenant associé peut être une manchette en carton, que l'on peut également mettre à plat et replier, l'ensemble constituant un contenant isotherme démontable, stockable et livrable à plat, donc sous un faible encombrement. ta présente doublure est suffisamment bon marché pour être jetable après usage, tout comme elle peut etre récupérée, puisqu'elle est amovibleS Si elle n'a pas été souillée par le produit transporté.Elle convient parfaitement pour le transport en contenant isotherme de produits congelés ou surgelés, de produits alimentaires périssables (poissons, crustacés, fruits etc.), de produits altérables pharmaceutiques ou de laboratores (sérums, vaccins, plasma etc.), de plats cuisinés chauds, de pel iicules photographiques, entre autres. les contenants peuvent esre empilés sur des palettes transportées par avion, par fer, par camion. l'invention a aussi pour objet le procédé de fabrication de la doublure décrite ci-dessus. -Ce procédé est caractérisé en ce que, pour chaque élément, on prépare par découpage les morceaux de polypropylène et éventuellement de carton destinés à composer l'enveloppe de l'élément, on forme mécaniquement sur ces morceaux des lignes de pliage, on les met en place et les assemble dans un moule de forme correspondante en les pliant suivant lesdites lignes de pliage pour mettre l'enveloppe en forme, puis on injecte dans l'enveloppe du polyuréthane expansible, par au moins un orifice percé dans la paroi de l'enveloppe, la mousse de poiyuréthane produite in situ remplissant l'enveloppe et rigidifiant celle-ci après son durcissement, tout en reliant fermement les morceaux composant l'enveloppe et auxquels elle adhère, l'élément mixte ainsi fabriqué étant d'un seul bloc. On peut éventuellement, avant l'injection de polyuréthane, relier avec du papier collant ou un mastic les bords des morceaux composant l'enveloppe de l'élément ; ces joints demeureront, après l'injection; ils sont nécessaires, si l'on n'emploie pas de moule, mais ils correspondent à un procédé artisanal, alors que le moule permet une fabrication industriellement rentable. Il convient de remarquer qu'il s'agit d'une injection in situ, possible seulement avec le polyuréthane. le découpage peut être effectué à la cisaille, le pliage à la presse-plieuse et l'injection de polyuréthane avec une machine mélangeuse pourvue d'une pompe volumétrique déterminant la dose à injecter et d'une buse d'injection. On introduit dans la machine une résine, qui est l'une des substances de départ, telle qu'un polyéther, ainsi qu'un diisocyanate, qui est la seconde substance de départ, avec un catalyseur de polymérisation et un agent d'expansion, dit gonflant, par exemple un Fréon liquide tel que le F-11.la machine mélange ces substances et le mélange est introduit à l'état liquide dans l'enveloppe de l'élément au moyen de la buse dtinjectlon et en quantité dosée par la pompe volumétrique. l'orifice d'introduction percé dans l'enveloppe est ensuite bouché, à cause de la pression d'expansion subséquente du mélange. les deux substances de départ se combinent en polyuréthane dans l'élément, en dégageant une chaleur de réaction, qui vaporise le gonflant liquide, ce qui crée la pression d'expansion du polymère dans l'enveloppe et les cellules dans la masse du polyuréthane. L'enveloppe se remplit alors de mousse de polyuréthane a hé- rant à l'enveloppe et bouchant l'orifice d'injectIon, puisqu'elle est non poreuse; on retire donc le bouchon précédemment mis en place et on insère, éventuellement, à sa place un disque de même épaisseur que la paroi de l'enveloppe. Une forme particulière d'exécution de la doublure pour contenant isotherme suivant l'invention va être décrite ci-après, à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un contenant équipé de ladite doublure. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. les figures 3a et 3b sont des vues en plan à échelle réduite des composants de l'enveloppe d'un élément de la doublure destiné à garnir ou à constituer le fond ou le couvercle du contenant. les figures 4a et 4b sont des vues en plan à échelle réduite des composants de l'enveloppe d'un élément de la doublure destiné à garnir deux parois latérales adjacentes du contenant. la figure 5 est une vue en perspective à échelle rédui- te d'un élément de la doublure destiné à garnir deux parois latérales adjacentes du contenant. la figure 6 est une vue de détail, en coupe verticale, à. échelle agrandie, correspondant au coin upêrieur gauche de la figure 1. la figure 7 est une vue en perspective de l'ensemble de la doublure et du contenant, mais à plat et replié pour le stockage et l'expédition. Le contenant représenté aux figures 1, 2 et 6 est une caisse en carton parallélépipédique, dont les parois latétrales sont constituées par une manchette 1 de carton fort, par exemple a double cannelure.Cette manchette est garnie intérieurement de la dou- blure suivant l'invention, qui comprend un éliment de couvercle 2, un élément de fond 3 et deux éléments de parois latérales 4 et 5 doublant chacun deux parois adjacentes de la manchette 1. Dans le cas particulier illustré par le dessin, l'élément de couvercle 2 et l'élément de fond 3 de la doublure, qui s'emboltent a' frotte ment doux dans la manchette 1 forment st.multanément le couvercle et le fond du contenant, mais, bien entendu, un couvercle et un fond en carton distincts pourraient être liés ou associés a la manchette 1, comme dans les boutes classiques; toutefois, il ne ont pas nécessaires. Des poignées 6 sous forme de languettes ra battables sont fixées sur deux parois latérales en regard de la manchette 1. Chaque élément de doublure se compose d'une enveloppe remplie de mousse de polyuréthane injectée. les figures 3a et 3b montrent les deux composants de l'enveloppe de l'élément de couvercle 2 ou de fond 3, à savoir une feuille de base 7 (figure 3b3 rectangulaire en polypropylène à structure à canaux, destinée à être la paroi interne de 11 élément après mise en place de celuici dans la manchette 1, et une feuille 8 (figure 3a) découpée dans du carton identique à celui de la manchette et comprenant une paroi rectangulaire centrale de même surface que la feuille de base 7 et, au delà de lignes de pliage 9, 10, 11, 12 délimitant la paroi rectangulaire centrale, des bords rectangulaires 13, 14, 15, 16, destinés à être rabattus à 900 d un même côté de la paroi rectangulaire centrale et à être posés sur la feuille de base 7 pour constituer l'enveloppe de 11 élément, qui sera placée dans un moule et dans laquelle sera injectée de la façon susindiquée de la mousse de polyuréthane 17. Une bande de joint 18 en élastomère cellulaire est collée sur le pourtour de la face libre de la feuille de base 7. l'élément 2 ou 3 terminé est représenté à la figure 1 et la figure 6 montre en détail l'élément 2. les figures 4a et 4b montrent les deux composants de l'enveloppe de l'un des deux éléments de doublure identiques 4,5 devant garnir les parois latérales de la manchette. Il s'agit, d'une part, d'une feuille de base 19 (figure 4b) rectangulaire en polypropylène à structure à canaux, destinée à être la paroi interne de l'élément après mise en place de celui-ci dans la manchette 1, cette feuille présentant cinq lignes de pliage transversales 20, 21, 22, 23, 24 et, d'autre part, d'une feuille 25 (figure 4a) également en polypropylène à structure à canauxsqui comprend une paroi rectangulaire centrale de même largeur que la feuille de base 19 et, au-delà de lignes de pliage longitudinales 26, 27, 28 et 29, délimitant la paroi rectangulaire centrale, des bords trapézoldeux 30, 31, 32 et 33, destinés à être repliés à 900 d'un même côté de la paroi rectangulaire centrale, comme on le voit à la figure 5. Une ligne de pliage transversale 34 est également prévue. La feuille de base 19 est destinée à recouvrir la feuille 25, en étant posée sur toute la longueur des extrémités libres desdits bords trapézoidaux de la feuille 25 repliés à 900, la ligne de pliage 22 de la feuille 19 devant venir en colncidence avec la ligne de pliage transversale 34 de la feuille 25.On ob tient ainsi ltenvelDppe représentée à la figure 5 d'un élément de paroi latérale de la doublure. les lignes de pliage transversales 22 et 34 sont situées de façon à partager l'enveloppe de l'élément en deux parties 35 et 36, destinées à être appliquées contre deux parois adjacentes de la manchette 1, les longueurs de ces parties 35 et 36 correspondant aux longueurs desdites parois adjacentes. Comme dans le cas des éléments de couvercle et de fond, de la mousse de polyuréthane 37 est injectée dans l'enveloppe, pour former l'élément final 4 ou 5, par un orifice non représenté. Cet élément, qui présente une sorte d'entaille intermédiaire sous forme d'un angle dièdre 38 de 900, est repliable de 900 suivant la flèche f1, pour sa mise en place dans la manchette 1, le long de deux parois adjacentes de celle-ci (figure 2). la jonction entre les parties 35 et 36 qui en résulte est très jointive et il en est de même des jonctions en 39 et en 40 des deux éléments 4 et 5 de parois latérales, chaque raccordement s'effectuant par application l'une sur l'autre de deux surfaces en pans coupés, comme on le voit à la figure 2, pans coupés qui résultent de la forme donnée à la feuille 25. Un cerclage au moyen d'un feuillard non représenté au dessin peut consolider l'emboitement des éléments 2 et 3 de couvercle et de fond dans la manchette 1. La figure 7 montre les éléments de la doublure superposés pour leur stockage, ou leur emballage en vue de leur livraison, à savoir les éléments 2 et 3 de couvercle et de fond et un élément 5 de parois latérales. le second élément 4 de parois latérales n'a pas été représenté, pour que la figure soit plus claire. La manchette de carton 1 repliée a été ajoutée à l'ensemble. On peut remarquer que la partie 36 de l'élément 5 -de parois latérales a été repliée sous la partie 35, par une rotation de 1800 selon la flèche f2 de la figure 5,c'est-à-dire par une rotation en sens inverse et d'angle double de celle selon f1 qui met l'élément en forme pour sa mise en place dans la manchette 1. On voit, à la figure 1, que l'intérieur du contenant est une cuve en polypropylène à double paroi avec isolation en mousse de polyuréthane dans la double paroi. A titre indicatif, un contenant isotherme de 80 litres, du type décrit ci-dessus, de dimensions extérieures : longueur 1, largeur 0,5 m, hauteur 0,46 m, de dimensions intérieures : longueur 0,84 m, largeur 0,33m, hauteur 0,28 m, et avec une épaisseur de mousse de polyuréthane isolante de 70 mm, pèse 10 kg; il est léger pour son volume, tout en étant robuste. Un modèle de 210 litres avec une épaisseur de mousse de polyuréthane isolante de 100 mm, ne pèse que 20 kg. Des modifications de détail, du domaine des équivalents techniques, peuvent être apportées au dispositif décrit ci-dessus, sans que llor sorte pour autant du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Doublure thermiquement isolante et amovible pour contenant isotherme (l), composée d'éléments (2 à 5) thermique- ment isolants garnissant intérieurement les parois latérales, le fond et le couvercle du contenant et caractérisée en ce que chaque élément est constitué par une enveloppe réalisée en poly propylène au moins sur ses faces (7, l9s 25, 723 tournées vers l'intérieur du contenant, cette enveloppe étt remplie de mousse de polyuréthane (17, 37), et en ce que les divers éléments susindiqués sont appliqués les uns contre les autres de façon jointive, afin de former à-l'intérieur du contenant une cuve en polypropylène thermiquement 2. Doublure suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la mousse de polyuréthane est sous forme de mousse injectée dans l'enveloppe, formée in situ, emplissant totalement lten-zelop- pe et faisant corps avec celle-ci. 5. Doublure suivant la revendication l ou 2, caractérisée en ce que le polypropylène est sous forme de feuilies ayant une structure à canaux. 4. Doublure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ses éléments (4, 5) garnissant les parois latérales du contenant sont seulement au nombre de deux et les faces en bout de chaque élément sont en pans coupés se raccordant (en 39, 40) de façon parfaitement jointive aux faces en bout de autre élément. 5. Doublure suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsque le contenant (1) est de forme parallélépipédique, chacun desdits deux élément (4, 5) est destiné à doubler deux parois adjacentes du contenant et il présente une entaille (38) à section en V s'évasant vers la face interne de l'élément, d'angle au sommet 900 et destinée à être placée en regard d'un angle dièdre formé par les parois latérales du contenant, la région de l'entaille étant recouverte par l'enveloppe (19, 25) en polypropylène mais étant dépourvue de mousse de polyuréthane, pour permettre le repli à 900 sur lui-même et vers l'intérieur de l'élément de doublure, en face dudit angle dièdre. 6. Doublure suivant la revendication-5, caractérisé en ce que chacun desdits deux éléments (4, 5) est repliable sur lui-meme à 1800 par ses faces externes situées de part et d'autre de l'entaille (38). 7. Doublure suivant l'une quelconque des revendications 1 à j, caractérisée en ce que le bord de la face interne des éléments (3, 2) de la doublure, garnissant le fond et le couvercle,est muni d'une bande de joint (18) en élastomère cellulaire. 8. Doublure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est mise complètement à plat pour le stockage et l'expédition, par superposition de ses éléments (2 à 5) amovibles et après repli éventuel des éléments (4, 5) de garnissage des parois latérales du contenant. 9. Doublure suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que l'enveloppe de chaque élément est composée de morceaux découpés, (7, 8, 19, 25), dont certains au moins (8, 25) ont leurs bords repliés à angle droit suivant des lignes de pliage et qui sont assemblés de façon à former une enveloppe fermée, et en ce que la mousse de polyuréthane remplissant ltenveloppe est sous forme de mousse injectée adhérant aux parois de l'enveloppe et reliant fermement entre eux lesdits morceaux composant celle-ci. 10. Procédé de fabrication de la doublure suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que, pour chaque élément, on prépare par découpage les morceaux de pclypropylène (7, 19, 25) et éventuellement de carton (8) destinés à composer l'enveloppe de l'élément, on forme mécaniquement sur ces morceaux des lignes de pliage, on les met en place et les assemble dans un moule de forme correspondante en les pliant suivant lesdites lignes de pliage pour mettre l'enveloppe en forme, puis on injecte dans l'enveloppe du polyuréthane expansible, par au moins un orifice percé dans la paroi de l'enveloppe, la mousse de polyuréthane produite in situ remplissant ltenve- loppe et rigidifiant celle-ci après son durcissement, tout en reliant fermement les morceaux composant l'enveloppe et auxquels elle adhère, l'élément mixte ainsi fabriqué étant d'un seul bloc.