Brevet FR2719825A1 — publié le 19951117

La présente invention a pour objet un récipient pour fluide avec pression interne, tel que des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci, ainsi qu'un procédé conçu spécialement pour sa fabrication. Elle trouvera notamment son utilisation dans tous les domaines économiques dans lesquels on est amené à manutentionner et/ou stocker des fluides avec pression interne. Il pourra s'agir, par exemple, de récipients dans lesquels le fluide exerce une pression interne due à sa nature propre, tels que des fûts à boissons gazeuses et/ou fermentantes, des bouteilles de gaz, des extincteurs ou autres. Il pourra s' agir également, par exemple, de récipients dans lesquels la pression interne exercée par le fluide vient de la pression d'un réseau de distribution dans lequel ils sont intégrés, tels que des chauffe-eaux à accumulation, des vases d'expansion de chauffage central, des filtres de piscine, des filtres à sable, des réservoirs de circuits de freins, des réservoirs de fontaines d'eau, des réservoirs d'air comprimé ou autres. Aussi, une des applications concerne une utilisation de la présente invention, par exemple, dans l'industrie de la brasserie comme conditionnements de fluides alimentaires tels que de la bière. Celle-ci n'est toutefois pas limitative. Actuellement, pour stocker et/ou transporter des fluides avec pression interne, on connaît différents types de récipients en matière thermoplastique comme du polyéthylène ou du polypropylène. Ces récipients présentent l'inconvénient de n'être pas assez résistant aux pressions internes lorsque celles-ci sont trop élevées. Leur résistance aux chocs est également faible. D'autre part, on connaît différents types de récipients principalement métalliques à base d'acier inoxydable ou d'aluminium. Un inconvénient de ce type de récipients est d'être coûteux et lourd. En outre, ils obligent leurs utilisateurs à développer de nombreux efforts, notamment de recyclage d'où une augmentation du prix de revient final. Le but de la présente invention est de proposer un récipient qui permette de pallier les inconvévients des dispositifs connus et qui soit à la fois résistant à une pression interne et léger par rapport au récipient principalement métallique évoqué plus haut. Un autre but de la présente invention est de proposer un récipient résistant également aux chocs mécaniques externes. Un autre but de la présente invention est de faciliter son utilisation grâce à ses caractéristiques de poids et de forme. Un autre but de la présente invention est de proposer un récipient présentant, en outre, des caractéristiques d'isolation thermique et d'imperméabilité aux gaz et aux liquides correspondant à la nature et aux propriétés du fluide contenu. Un autre but de la présente invention est de proposer, accessoirement, un récipient jetable, compte tenu de son coût de revient. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'a titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le récipient pour fluide avec pression interne, tels que, notamment, des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci, est caractérisé par le fait qu'il présente une structure sandwich comprenant - un contenant pour le fluide, - une enveloppe extérieure définissant avec ledit contenant un espace, - des moyens de positionnement relatifs dudit contenant et de ladite enveloppe extérieure, - une couche d'un matériau remplissant intégralement ledit espace, ladite structure sandwich étant apte à résister à la pression interne par répartition des efforts entre ledit contenant, ladite couche, et ladite enveloppe extérieure. L'invention a également pour objet un procédé conçu spécialement pour la fabrication dudit récipient, destiné à des fluides avec pression interne tels que des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci, caractérisé par le fait que - on forme un contenant, - on forme une enveloppe extérieure, apte à inclure ledit contenant, - on centre le contenant dans l'enveloppe extérieure grâce à des moyens de positionnement en définissant ainsi un espace, entre le contenant et l'enveloppe extérieure, - on place l'enveloppe extérieure dans un conformateur, - on insère un matériau pour remplir intégralement 1' espace. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description suivante ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 est une vue en perspective d'un des modes de réalisation d'un récipient conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue de dessus du récipient représenté à la figure précédente. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 présente un flan en carton apte à constituer un fond et des côtés de l'enveloppe extérieure du récipient représenté à la figure 1. La figure 5 présente une vue partielle de côté d'une variante de réalisatioii de la couche de matériau remplissant intégralement l'espace entre le contenant et l'enveloppe extérieure. La figure 6 est une coupe partielle de face suivant la ligne VI-VI de la figure 5. La figure 7 est une vue partielle en coupe suivant la ligne III-III d'un mode de réalisation d'un orifice du récipient conforme à l'invention. La présente invention a pour objet un récipient pour fluides avec pression interne, tels que des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci. Elle s'applique à tous les domaines économiques où l'on utilise des fluides avec pression interne. Le mode particulier de réalisation développé ci-dessous s'applique, par exemple, dans le domaine de la brasserie ou autre, à des fluides alimentaires comme, par exemple de la bière. Néanmoins, cela n'est en aucun cas une limitation de son application. La figure 1 présente une vue en perspective du mode particulier de réalisation évoqué ci-dessus. Sa structure est détaillée aux figures suivantes. Si l'on se réfère plus précisément aux figures 2 et 3, le récipient pour contenir des fluides avec pression interne 1 présente une structure sandwich 2. Dans le secteur de la brasserie, par exemple, la pression interne peut être reprise jusqu'à 7 bars. La présente structure sandwich 2 est apte à résister à de tels efforts. Pour résister à la pression interne, elle comprend un contenant 3 pour le fluide 1 et une enveloppe extérieure 4 définissant ainsi entre eux un espace 5. La structure sandwich 2 comprend également des moyens de positionnement relatifs 6 du contenant 3 et de l'enveloppe extérieure 4 et une couche 7 d'un matériau 8 remplissant intégralement l'espace 5. C'est grâce à la coopération de ce contenant 3, de cette enveloppe extérieure 4 et de cette couche 7 que le récipient peut résister à des pressions internes élevées grâce à l'effet dit "effet sandwich" qui permet une distribution et une répartition des efforts de pression. La structure sandwich 2 est d'autant plus efficace que la couche 7 épouse parfaitement à la fois la surface extérieure du contenant 3 et la surface intérieure de l'enveloppe extérieure 4 et ne contient aucune hernie. Toujours suivant la figure 3, le contenant 3 présente, par exemple une base 9 et un sommet 10 équipé, par exemple, d'un goulot 23. Dans le mode particulier de réalisation exposé à cette figure, cette base 9 et ce sommet 10 présentent une forme se rapprochant le plus possible d'un demi ellipsoide de révolution. Ce profil permettra, comparé à d'autres volumes présentant des arêtes saillantes, de mieux répartir les efforts exercés par la pression interne du contenu. Dans ce même mode de réalisation, le contenant est également constitué d'un corps latéral 11 reliant la base 9 et le sommet 10. Ce corps 11 se présente, par exemple, sous une forme se rapprochant d'un cylindre. Ceci permet d'augmenter le volume intérieur du contenant 2. Celui-ci présente ainsi une forme qui concilie capacité volumétrique et résistance aux efforts de pression. Il comprend, au moins un orifice. Suivant un des modes de réalisation de l'invention non représenté, le contenant 2 peut également être renforcé par des cerclages métalliques ou autres. Ces derniers permettent d'assurer une meilleure tenue à la pression. Si l'on se reporte à la figure 1, on constate que l'enveloppe extérieure 4 est, par exemple, de forme parallélépipédique. Elle permet, notamment, d'inclure le contenant 3. Suivant les figures 2 et 3, elle est constituée, par exemple, d'un fond 12, d'un couvercle 13 et de côtés latéraux 43. Pour éviter la détérioration de l'enveloppe extérieure 4 lors de manipulations du fluide, le couvercle 13 présente, par exemple, une face extérieure 19 imperméabilisée. Suivant d'autres modes de réalisation non représentés, l'enveloppe extérieure 4 peut également se présenter sous une forme cylindrique, polyédrique ou autre suivant les contraintes de manutention et/ou de stockage qui correspondent à son utilisation. La figure 3 montre également un exemple particulier de réalisation des points de contact fixes 42. Suivant ce mode, ces moyens de positionnement relatifs 6 sont constitués, par exemple, d'une part, d'un logement 20 ménagé dans le fond 12. Il coopère avec un téton 21 de centrage, prévu à la base 9 du contenant 3. Le logement 20 et le téton 21 sont par exemple de forme cylindrique. Le téton 21 est constitué, lors de la réalisation du contenant 3, par exemple, par extrusion soufflage. Les moyens de positionnement relatifs 6 comprennent également, par exemple, un orifice 22, ménagé dans le couvercle 13. Il coopère avec le goulot 23 prévu au sommet 10 du contenant 3. Suivant le mode particulier de réalisation représenté à la figure 3, les moyens de positionnement relatifs 6 comprennent, en outre, par exemple, une rondelle joint 25 intercalée entre l'orifice 22 du couvercle 13 et le goulot 23 du contenant 3. Par ailleurs, le contenant 3 comprend, en outre, par exemple, une canne de remplissage et/ou soutirage 24. Cette canne 24 est munie de moyens pour l'obturer de manière étanche connus de l'homme de l'art et non représentés sur les différentes figures. La rondelle joint 25 est munie d'un orifice taraudé 26 coopérant avec un filetage 27 usiné à l'une des extrémités de la canne 24. A la figure 7, on peut voir un mode particulier de réalisation de l'orifice du contenant 3. Une pièce 50, de révolution, constituant un presse-étoupe, est munie dans sa partie inférieure d'un taraudage 49 et dans sa partie supérieure de l'orifice taraudé 26. Elle est ainsi apte à solidariser le contenant 3, au niveau du taraudage 49, et la canne 24 grâce à son filetage 27. Cette liaison est rendue étanche grâce à un joint élastique supérieur 47 et un joint élastique inférieur 48. Suivant les figures 2 et 4, l'enveloppe extérieure 4 est constituée, plus précisément, par exemple, d'une caisse 28, connue sous le nom de demi-caisse américaine. Cette caisse 28 comprend des rabats 29, 30, 31, 32 constituant un prolongement de surfaces planes 14, 15, 16, 17 constituant les côtés 43. Ces rabats 29, 30, 31, 32 sont munis de bords 33, 34, 35, 36 jointifs. Ils renforcent ainsi l'équerrage de l'enveloppe extérieure 4. Cette dernière comprend, en outre, par exemple, une plaque de renforcement 37 du fond 12 dans laquelle est ménagé le logement 20. Dans ce mode de réalisation, certaines des surfaces planes 14, 15, 16, 17 comprennent au moins un orifice 18 d'insertion du matériau 8 remplissant intégralement l'espace 5. Le couvercle 13 est solidaire de ces surfaces planes 14, 15, 16, 17 grâce à un repli 38. Dans d'autres modes de réalisation, on peut rencontrer une caisse 28 de type connu sous le nom de caisse américaine. Le logement 20 et l'orifice 22 peuvent être réalisés directement dans des rabats de la caisse 28 correspondante. Pour faciliter la manutention, l'enveloppe extérieure 2 comprend en outre, par exemple, des poignées 39. Selon le mode particulier de réalisation représenté, elles sont constituées par les orifices 18 oblongs prolongés par des réservations ménagées dans le matériau 8 remplissant intégralement l'espace 5. Les matériaux de la structure sandwich 2 sont choisis d' après leur propriété. Le contenant 3 est, par exemple, réalisé à partir d'une matière thermoplastique plus particulièrement apte à faciliter le formage et à assurer l'imperméabilité aux liquides et aux gaz. Il pourra s'agir soit de polyéthylène ou de polypropylène ou, dans un autre mode de réalisation, de métal, de verre ou autre L'enveloppe extérieure 4 est réalisée, par exemple, à partir d'un flan 40 de carton, de bois, ou de stratifié léger à base, par exemple de matière thermoplastique et/ou thermodurcissable, ou autre. Dans le cas d'un carton, il pourra s'agir d'un plaqué et/ou d'un ondulé. Le matériau 8 remplissant intégralement l'espace 5 est composé d'une mousse thermodurcissable et/ou thermoplastique, expansée ou non, choisie pour ses propriétés de résistance mécanique. Il pourra s:agir, par exemple, d'un polychlorure de vinyl, d'un polychlorure de vinylidène, d'un polyuréthane ou autre. Dans un autre mode de réalisation, exposé aux figures 5 et 6, la couche 7 de matériau 8 remplissant intégralement l'espace 5 se présente sous la forme d'une structure 44, dite en nids d'abeilles constituée, par exemple, à partir de matière thermoplastique. Cette structure 44 en nids d'abeilles présente, par exemple, des alvéoles 45 d'axes longitudinaux 46, sensiblement perpendiculaires au contenant 3 et à l'enveloppe extérieure 4. Selon une première variante de réalisation, cette structure 44 en nids d'abeilles comprend, par exemple, des alvéoles revêtues de chaque côté d'un nontissé qui est collé d'une part contre la paroi extérieure du contenant 3 et d'autre part contre la paroi intérieure de l'enveloppe extérieure 4. Dans une autre variante de réalisation, la structure 44 en nids d'abeilles se présente sous la forme de nervures obtenues par roto-moulage du contenant 3. Dans une autre variante de réalisation, cette même structure 44 contient des alvéoles obtenues par surmoulage d'une résine thermoplastique, comme du polyéthylène, sur le contenant 3. Cela étant, dans le mode de réalisation particulier de l'invention représenté à la figure 3, on remarque, en outre, une couche tampon 41 de matière thermoplastique à base de mousse alvéolaire. Elle est placée entre le couvercle 13 et la couche 7 de matériau 8 remplissant l'espace 5. Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, l'ensemble des matériaux utilisés dans le récipient peut faire de ce dernier un produit jetable compte tenu du coût. L'invention a également pour objet un procédé spécialement conçu pour la fabrication du récipient pour fluides avec pression interne tels que, notamment, des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci. Suivant l'invention, on forme un contenant 3. On peut, par exemple, opérer par extrusion-soufflage. On forme une enveloppe extérieure 4, apte à inclure ce contenant 3, notamment, par pliage d'un flan 40 de carton comme celui représenté à la figure 4. Cette figure montre des lignes en pointillés, elles constituent, dans le mode de réalisation particulier correspondant, des lignes de pliage. On obtient ainsi un fond 12 à partir d'un recouvrement des rabats 29, 30, 31, 32. On superpose une plaque de renforcement 37 munie d'un logement 20. On centre le contenant 3 dans l'enveloppe extérieure 4 grâce à des moyens de positionnement relatifs 6. Ces moyens de positionnement relatifs 6 comprennent, par exemple, un téton 21 qui, par exemple, s'emmanche dans le logement 20. On perfectionne le centrage, en outre, en positionnant une plaque constituant un couvercle 13 de l'envelopppe extérieure 4 grâce à un orifice 22 réalisé dans ce couvercle 13 coopérant avec un goulot 23 du contenant 3. Ce contenant 3 et l'enveloppe extérieure 4 définissent ainsi entre eux un espace 5. On place alors l'enveloppe extérieure 2 dans un conformateur et, lorsque cela s'avère nécessaire, on peut remplir le contenant 3 d'un fluide apte à exercer une contre-pression. Ce fluide peut, par exemple, être de l'eau. Suivant le mode particulier de réalisation présenté, le conformateur comprend des saillies participant à la formation de poignées 39. On insère ensuite un matériau 8 pour remplir intégralement l'espace 5 par des orifices 18. Ces derniers sont, par exemple, constitués par au moins une des poignées 39 laissée libre d'accès avant la fermeture complète du conformateur. Selon les cas, on soumet le matériau 8 qui peut être, par exemple, une mousse thermoplastique, à une expansion et on peut contrôler cette expansion grâce à une couche tampon 40. Celle-ci réalise ainsi un jeu de remplissage qui permet de ne pas endommager le contenant 3 et l'enveloppe extérieure 4 lors de l'expansion. Cette dernière peut être contrôlée, en outre, par exemple, grâce à une température adaptée. Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention à la portée de l'homme de l'art auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente demande. REVENDICATIONS 1. Récipient pour fluides avec pression interne tels que, notamment, des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci, caractérisé par le fait qu'il présente une structure sandwich comprenant - un contenant (3) pour le fluide (1), - une enveloppe extérieure (4) définissant avec ledit contenant (3) un espace (5), - des moyens de positionnement relatifs (6) dudit contenant (3) et de ladite enveloppe extérieure (4), - une couche (7) d'un matériau (8) remplissant intégralement ledit espace (5), ladite structure sandwich (2) étant apte à résister à la pression interne par répartition des efforts entre ledit contenant (3), ladite couche (7), et ladite enveloppe extérieure (4). 2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le contenant est constitué d'une base (9) et d'un sommet (10), reliés par un corps latéral (11), munis d'au moins un orifice, et l'enveloppe extérieure (4) est constituée d'un fond (12), de côtés latéraux (43) et d'un couvercle (13), aptes à inclure le dit contenant (3). 3. Récipient selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de positionnement relatifs dudit contenant (3) et de ladite enveloppe extérieure (4) sont constitués par au moins deux points de contact (42) fixes. 4. Récipient selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la base (9) et le sommet (10) présentent une forme se rapprochant d'un demi-ellipsoïde de révolution et le corps latéral (11) une forme se rapprochant du cylindre. 5. Récipient selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe extérieure (4) est de forme parallélépipédique ou cylindrique. 6. Récipient selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les points de contact fixes (42) sont constitués, d'une part, d'un logement (20), ménagé dans le fond (12), coopérant avec un téton (21) de centrage, prévu à la base (9) du contenant (3) et d'autre part, d'un orifice (22), ménagé dans le couvercle (13), coopérant avec un goulot (23) du contenant (3). 7. Récipient selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'enveloppe extérieure (4) est constituée d'une caisse (28), dont - les côtés latéraux (43) se présentent sous la forme de surfaces planes (14, 15, 16, 17) munies d'au moins un orifice (18) d'insertion du matériau (8) remplissant intégralement l'espace (5), et d'un repli (38), apte à solidariser le couvercle (13) et lesdites surfaces planes (14, 16, 16, 17), - le fond (12) présente des rabats (29, 30, 31, 32) des surfaces planes (14, 15, 16, 17) munis de bords (33, 34, 35, 36) jointifs, aptes à renforcer l'équerrage et une plaque de renforcement (37) dans laquelle est ménagé le logement (20). 8. Récipient selon la revendication 1, caractérisé par le fait que - le contenant (3) est réalisé à partir d'une matière thermoplastique plus particulièrement choisie pour ses propriétés de facilités de formage et d'imperméabilité aux liquides et aux gaz, - le matériau (8) remplissant intégralement l'espace (5) est composé d'une mousse thermoplastique expansée choisie pour ses propriétés de résistance mécanique. 9. Récipient selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche (7) de matériau (8) remplissant intégralement l'espace (5) est constituée d'une structure (44) en nids d'abeilles. 10. Récipient selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le couvercle (13) et la couche (7) de matériau (8) remplissant l'espace (5) sont séparés par une couche tampon (41) de matière thermoplastique et/ou thermodurcissable à base de mousse alvéolaire. 11. Procédé conçu spécialement pour la fabrication d'un récipient, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, destiné à des fluides avec pression interne (1) tels que des liquides et/ou gaz exerçant une pression de l'intérieur du récipient vers l'extérieur de celui-ci, caractérisé par le fait que - on forme un contenant (3), - on forme une enveloppe extérieure (4), apte à inclure ledit contenant (3), - on centre le contenant (3) dans l'enveloppe extérieure (4) grâce à des moyens de positionnement (6) en définissant ainsi un espace (5) entre le contenant (3) et l'enveloppe (4), - on place l'enveloppe extérieure (4) dans un conformateur, - on insère un matériau (8) pour remplir intégralement l'espace (5). 12. Procédé de fabrication d'un récipient selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'on soumet ledit matériau (8) à une expansion et on contrôle l'expansion grâce à une couche tampon (41), apte à réaliser un jeu de remplissage afin de ne pas endommager le contenant (3) et l'enveloppe extérieure (4).