Brevet FR2614873A1 — publié le 19881110

L'invention concerne un récipient pour liquide, pliable, muni d'un dispositif d'inviolabilité. L'emploi des gobelets jetables s'est développé rapidement ces dernières années, notamment avec les distributeurs automatiques et la restauration rapide. Les gobelets jetables, de forme généralement tronconique, sont livrés empilés les uns dans les autres pour gagner de la place. Ils sont en matiere plastique thermoformée ou injectée, ou en carton paraffiné. Ils sont, le plus souvent empilés vides, et on les prélève un ss un pour les remplir d'un liquide. On trouve aussi des gobelets qui contiennent dans leur fond un produit lyophillisé : il suffit de rajouter de l'eau froide ou chaude, suint le cas, pour obtenir une boisson spécifique. La protection du produit lyophillisé est assurée, soit par le gobelet supérieur, soit par un dispositif d'inviolabilité réalisé par une pellicule pelable fixée au voisinage du fond du gobelet.Si ces produits sont parfaitement adaptés dans les distributeurs où les conditions de stockage sont idéales et les accessoires tels que sucre ou petite cuiller sont disponibles, il n'en est pas de mEme dès que l'emballage devient ambulatoire. Les gobelets empilés forment un cylindre encombrant et fragile qui craint les chocs et les contraintes. Leur protection contre les souillures n'est pas facile et il n'est pas envisageable d'en avoir dans ses poches. Leur usage implique d'avoir le sucre et les cuillers a part car il n'est pas facile de les intégrer au gobelet. Le récipient, objet de l'invention, que nous allons décrire ci-dessous, apporte une solution å ces problèmes, tout en restant tres économique pour l'usager, parce qu'il utilise pour sa fabrication des procédés cpntinus. Il se présente, avant dépliage, sous forme d'un sachet rectangulaire, fermé sur ses quatre cOtés. Nous présenterons plus loin la fanon d'obtenir le sachet fermé. Nous supposons que le sachet est vide, pour les explications, mais en fait, il pourra contenir les ingrédients nécessaires & la confection d'une boisson ou tout autre produit tel que dentifrice et brosse dents, qui seront introduits avant fermeture. La figure i représente le sachet avant fermeture avec ses rainurages et ses prédécoupes. La figure 2 représente le même sachet apres fermeture. La fiaure 3 représente le fond concave La figure 4 représente le même sachet après déchirage de la partie prédécoupée, pour former les languettes du gobelet. Cette figure représente aussi le gobelet prêt a être déplié. La figure 5 représente le gobelet avec les languettes rabattues, avant formage de la cavité. La figure 6 représente le mgme gobelet après formage de la cavité, en situation d'utilisation. La figure 7 représente un sachet avec les rainurages correspondant a une courbe convexe (34) de fond dont la courbure comporte des discontinuités. La figure 8 représente un gobelet ouvert correspondant au sachet précédent , muni a titre indicatif d'une poignée de manutention. Le sachet est donc composé de deux parois (1) et (2) Fig.1, de forme symétrique par rapport au plan (6), de préférence rectangulaires, semi-rigides, superposées, reliées entre elles par leur bord suivant les quatre cotés Fig.2. La liaison est réalisée de telle sorte qu'elle est étanche aux liquides. On peut obtenir ce résultat par l'emploi par exemple d'une des nombreuses techniques disponibles sur le marché pour la fabrication des sachets souples. Par exemple, nous avons représenté la liaison du fond (9) Fig i et .2 comme étant obtenue par pliage de la feuille de départ. Suivant la technique de formage des sachets on peut obtenir jusqu' & deux liaisons par pliage. Dans le cas présent nous avons une préférence pour cette solution en ce qui concerne le fond (9) car cela facilite son formage.Pour la suite de l'exposé nous appellerons la liaison: "soudure" qu'elle soit composée d'un pliage, d'une soudure ou meme d'un collage. Ces deux parois comportent des rainurages (3) Fig.1, et (4) et des prédécoupes (5) parfaitement symétriques par rapport au plan de symétrie (6) des parois t1) et (2). La partie inférieure (7) Fig.2, comporte un rainurage (3) formé principalement d'une courbe convexe par rapport & la partie haute du sachet, partant d'un des coins (8) de la base (9) du sachet, pour aller & l'autre coin (10) de la méme base (9). Les coins (8) et (10) sont au point de rencontre de la base (9) et du bord interne des soudures. Ce rainurage (3) permet de créer par pliage un fond concave (11) Fig.3 qui, lorsqu'il est formé, donne une forme convexe aux parois latérales (1Z) et les maintient écartées.L'angle (13) Fig.Z, que fait la tangente (14) a la courbe convexe (3) a son point de départ (s) avec la base (9) du sachet, est un angle compris entre 25 et 45 degrés, tandis que la tangente (15) à la courbe convexe (3) parallèle a la base (9) s'en trouve à une distance située entre 0,23 et 0,40 fois la largeur (16) du sachet hors soudures; le point de contact (17) de la tangente (15) est aussi le point le plus éloigné de la base (9). Dans une version préférée de l'invention, la courbe convexe (3) est symétrique par rapport & l'axe longitudinal (23). La partie supérieure. comporte une prédécoupe (5) partant sensiblement du milieu (18) d'un ctté latéral (19) pour aller jusqu' l'autre coté latéral (20) en décrivant une courbe (5) constituant une languette (22) de forme générale sensiblement trapèzoidale, mais dont l'extrémité (21) comporte une partie rectiligne parallèle au ctté inférieur (9). La languette (22) est de préférence, symétrique par rapport & l'axe longitudinal (23). Un rainurage rectiligne médian (4) rejoint le point de départ (18) et d'arrivée (24) de la prédécoupé ; il est parallèle à la partie rectiligne d'extrémité (21) de la languette Partant d'un sachet comportant la prédécoupe (5) et les rainurages (3) et (4) décrits, on peut le déplier de la fanon suivante On ouvre le sachet en séparant les parties prédécoupées suivant la prédécoupe (5) Fig.2, qui constitue une inviolabilité. Ayant ouvert le sachet Fig.4, on rabat vers l'extérieur suivant les flèches (27) les deux languettes (22) en faisant un pliage suivant les rainurages médians (4). La partie rectiligne extrtme (21) Fig.5 des languettes (22) se trouve sensiblement a hauteur et parallèle au côté inférieur (9), lorsque les languettes (22) sont completement rabattues. On écarte ensuite les deux parois (30) et (31), suivant les flèches (28), au droit du pliage formé par le rainurage médian (4) et on appuie suivant les fleches (29) simultanément sur la base (9). Les parois (30) et (31) s'incurvent Fig.6 en prenant une forme réglée convexe ressemblant a une tuile canal sur laquelle viennent se plaquer les languettes (22) qui prennent la mgme forme.Lorsqu'on appuie sur la base (9), on obtient progressivement une forme concave (11) Fig.3 qui contribue a l'écartement des parois latérales (30) Fig.5 et (31) de la même manière que décrit précédemment, jusqu'a arriver en position de verrouillage par l'obtention d'une surface réglée concave, dont les lignes d'intersection avec les faces latérales réglées convexes sont les rainurages (3) de forme convexe joignant les angles de la base (8) et L'ensemble de ces appuis, par leur disposition, constituent une assise stable au récipient. Etant donné leur nombre, il est évident que la totalité des points d'appui ne peuvent porter simultanément; par contre, lorsque le récipient est plein, la charge provoque des déformations qui rendent les appuis efficaces. On peut remarquer que la forme de la ligne convexe (34) Fig.7 du rainurage servant a délimiter le fond t35) peut avoir une courbure variant de manière continue ou discontinue (36). Ces discontinuités (36) provoquent des discontinuités de la courbure des parois latérales qu'il conviendra de favoriser par des rainurages (37) appropriés, parallèlement aux cOtés latéraux (19) et (20). Des rainurages (40) devront aussi figurer sur les languettes (39). Ils présentent l'avantage de former sur les parois latérales (43) Fig.8 des azotes (41) sur lesquelles viennent s'appuyer les arêtes (42) des languettes (39), lorsqu'elles sont rabattues, ce qui augmente la résistance au flambage en charge de l'ensemble. Il va de soi que, lorsque la ligne est discontinue, un rainurage (38) du fond est aussi nécessaire pour favoriser sa mise en forme concave. Nous avons représenté une courbe convexe (34) avec deux discontinuités, mais il est possible, et dans certains cas, souhaitable, d'en faire davantage. Le sachet est réalisé, de préférence, à partir d'une feuille d'un complexe comprenant, notamment une couche de papier et une ou plusieurs couches de matière plastique . La couche de papier assure la rigidité, tandis que la ou les couches de plastique assurent l'étanchéité a travers la paroi et les soudures. On utilise généralement une couche de matière plastique qui tapisse l'intérieur du sachet : il s'agit, généralement de polyéthylène ou de polypropylène. Dans certaines configurations, on peut avoir une couche de papier centrale et une couche de matière plastique de chaque cOté, permettant de faire des soudures longitudinales cuir contre chair, du type de celles réalisées sur les briques de lait.Dans certains cas, on peut utiliser des complexes -plus élaborés en fonction du.contenu et des conditions climatiques de distribution, et la composition n'est pas limitative. On peut utiliser ainsi un complexe comprenant une feuille métallisée poli-glace pour limiter les déperditions de chaleur par rayonnement. On remarquera que le fait de partir d'une feuille pour la réalisation du gobelet ouvre des possibilités très larges pour réaliser l'adéquation des performances aux besoins. Pour réaliser le sachet, on commence par faire les prédécoupes, les rainurages et les impressions en continu sur la feuille qui se présente sous la forme- d'une bobine. 4 partir de cette bobine, on n'a plus que l'embarras du choix pour faire le sachet a partir des machines du marché qui servent soit a conditionner le lait, les sachets de soupe, les bonbons, les doses d'eau de Javel, etc...Certaines sont a une piste, d'autre & plusieurs pistes et emploient deux feuilles ; certaines sont verticales, d'autre sont horizontales et utilisent des soudures chair contre chair (c'est å dire ctte interne contre côté interne) ou cuir contre chair (c'est ss dire côté externe contre cété interne). il est évident que les rainurages et les prédécoupages sont a ajuster en fonction de la machine retenue. Il est méme souhaitable que cette opération @@@@ @@@@@@@@@ @@ @@ Dans une version préférée de l'invention, la liaison (9) Fig.2 est obtenue par pliage tandis que les liaisons (19) (20) et (49) sont des soudures chair contre chair.Cette façon de procéder permet t'éliminer les surépaisseurs liées aux soudures médianes, situées au niveau de l'axe (23) en vue d'obtenir les liaisons (19) et (20) par pliage mais conduisent souvent a des défauts d'étanchéité, et permet d'avoir un fond de sachet (9) sans soudure, ce qui facilite la mise en forme du fond. Les soudures latérales peuvent être élargies pour réaliser des poignées. En effet, si on élargit la soudure transversale (51) Fig.8, on peut obtenir, au niveau des soudures latérales du sachet, une zone plane comportant une double épaisseur de complexe pouvant être découpée pour former une poignée qui permettra de saisir le récipient sans se briller s'il contient un liquide chaud.Il est nécessaire de noter que les languettes (22) Fig.6, constituent des zones de saisie isolées thermiquement par la présence d'une double paroi séparée par une lame d'air avec la possibilité d'y adjoindre des composants métallisés comme indiqué précédemment, et que ces zones sont parfaitement bien placées pour saisir naturellement le gobelet pour boire son contenu. La languette (22) sert & garantir la propreté du bord du récipient, puisqu'il est, avant ouverture et pliage, protégé & l'intérieur du sachet. Enfin, le bord étant obtenu par pliage, il ne peut être coupant pour les levres et son profil régulier le rend agréable a l'usage Les soudures latérales (19) et (20) Fig.6, présentent lorsque le récipient est déplié, une arête supérieure (52) et (53) relativement rigide, obtenue par le détachement de la partie prédécoupée extérieure aux languettes. Ces arrêtes (52) et (53) peuvent servir de guide au récipient lorsqu'on le présente sous une source de liquide pour le remplir, afin de yarantir le positionnement correct du gobelet et permettre de déclencher le remplissage par action sur un ou plusieurs micro-contacts tandis que le bec de remplissage faisant saillie a l'intérieur du gobelet dans l'alignement des micro-contacts forme un obstacle & leur actionnement accidentel par exemple par une simple feuille de carton. L'intérêt de livrer le récipient sous forme d'un sachet entièrement fermé, réside dans le fait qu'on peut y stocker, soit directement des produits lyophillisés dans la mesure où les prédécoupes sont suffisamment étanches, ou des sachets qui en contiennent; par exemple, on peut y mettre simultanément un sachet de café lyophillise, un sachet de sucre, un sachet de lait en poudre ou concentré et une petite cuiller. Ainsi, l'utilisateur peut, au choix, utiliser tout ou partie de ces sachets. Dans un autre cas de figure, on peut y mettre une dose de dentifrice en sachet et une brosse a dents ou un cure-dents. Comme nous l'avons déj & précisé le sachet fermé peut être maintenu individuellement stérile, ce qui est un avantage déterminant comparé au gobelet dont la stérilité ne peut être garantie qu'au niveau du groupage. Les avantages que l'on vient de décrire, n'empêchent pas de fabriquer des gobelets livrés ss plat, dans lesquels la languette (22) est déja découpée, comme indiqué Fig 4. La moitié supérieure comporte les languettes rabattables (22), la moitié inférieure comporte les rainurages (3) et (4), deux soudures latérales (45) et (4 & reliant les deux parois et une soudure de fond (9) qui est un simple pliage dans une des versions préférées de l'invention. Ils sont d'une mise en oeuvre plus simple puisqu'il n'y a pas d'inviolabilité a enlever et on peut dans certains cas préférer cette solution. REVENDICATIONS 1-Le gobelet pliable est caractérisé en ce qu'il est constitué de deux parois minces semi-rigides (1) et (2), dont la partie inférieure comporte deux liaisons latérales (45) et (46) et une liaison de fond (9) étanches pouvant être obtenues par pliage collage ou soudure et un rainurage (3) convexe permettant de former un fond concave 2-Le gobelet pliable suivant la revendication précédente est caractérisé en ce que les tangentes (14) (14)! ss la courbe convexe constituant le rainurage (3))passant par les coins (8) et t10) forment avec le bord (9) un angle (13) compris entre 25 et 45 degrés, le point le plus éloigné (17) du rainurage (3) au bord inférieur (9) étant compris entre 0,23 et 0,40 fois la largeur (16) du sachet hors soudure. 3-Le gobelet pliable suivant une quelconque des revendications précédentes est caractérisé en ce qu'il est obtenu a partir d'un sachet fermé inviolable comportant une prédécoupe (5) permettant par déchirage de former les languettes (22). 4-Le gobelet pliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes est caractérisé en ce que le fond (9) est obtenu par pliage et que les autres liaisons sont'des soudures chair contre chair.