Brevet FR3093292A1 — publié le 20200904

Description Titre de l'invention : Procédé et appareillage pour appliquer un revêtement fluoré et/ou céramique sur une paroi interne d'un récipient à goulot. [00ol] Le domaine de l'invention est celui des techniques de fabrication des condi- tionnements destinés à contenir un produit liquide ou semi liquide ou pâteux. Plus précisément, l'invention concerne une technique pour appliquer un revêtement alimentaire, en particulier du type fluoré et/ou céramique, sur une paroi interne d'un corps creux à goulot (ou plus généralement, présentant une ouverture de dimensions inférieures à celles du volume principal du corps creux), par exemple de type flacon ou bouteille. [0002] L'invention s'applique en particulier à des récipients dont la paroi est transparente, préférentiellement et non exclusivement à des récipients en verre. [0003] Dans le domaine de l'invention, l'application d'un revêtement alimentaire, fluoré et/ ou céramique, à l'intérieur d'un corps creux en verre ou équivalent pose des difficultés majeures lorsqu'il s'agit, à une échelle industrielle, d'obtenir un revêtement uniforme à la fois dans sa teinte et son épaisseur. Ces difficultés tendent à atteindre encore un niveau supérieur lorsqu'il s'agit de réaliser un revêtement uniforme devant de plus être obtenu avec une très bonne accroche et avec une qualité qui soit durable. [0004] Bien entendu, ces difficultés d'application du revêtement à l'intérieur du récipient sont liées entre autres à sa forme, s'agissant de réaliser le revêtement après fabrication du récipient lui-même, avec des contraintes liées au passage du goulot du récipient. [0005] Il en résulte que, actuellement, les récipients à goulot, dont la paroi est transparente, en verre ou équivalent, ne sont réalisés que dans une gamme de couleurs restreinte, ces couleurs correspondant à celles que l'on peut obtenir classiquement en teintant la matière de la paroi dans la masse. [0006] Selon des techniques classiques, il est également prévu, outre la coloration dans la masse de la matière du récipient, de réaliser un revêtement extérieur et, selon certaines pratiques plus rares, de réaliser un revêtement non alimentaire interne, protégé par un film plastique soufflé. [0007] Or, non seulement dans le domaine de l'alimentaire, mais également dans le domaine du cosmétique et en particulier des parfums, il est exigé que toute application d'un revêtement interne soit réalisée avec un revêtement de type alimentaire. [0008] L'application d'un tel revêtement, peut ainsi être souhaitée pour proposer des flacons ou des récipients avec des coloris originaux, ou encore pour réaliser un marquage interne. 2 [0009] L'invention a notamment pour objectif de surmonter les difficultés de l'art antérieur. [0010] Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une technique d'application d'un revêtement de type alimentaire à l'intérieur d'un récipient à goulot. [0011] L'invention a en particulier pour objectif d'appliquer un tel revêtement alimentaire sur la paroi interne d'un récipient à goulot en verre ou équivalent. [0012] Plus précisément, l'invention a pour objectif de réaliser un revêtement du type ali- mentaire à l'intérieur d'un récipient à goulot, de façon uniforme dans sa teinte et son épaisseur. [0013] L'invention a également pour objectif de réaliser un tel revêtement interne avec une bonne accroche et une bonne tenue dans le temps. [0014] Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un procédé pour appliquer un revêtement coloré fluoré et/ ou céramique sur une paroi interne d'un récipient à goulot, la paroi interne s'étendant à partir d'un fond, comprenant les étapes de : [0015] préparation de la surface interne par attaque chimique et/ou mécanique ; application par pulvérisation et/ou mélange du revêtement sur la surface interne ; dessolvatation du revêtement à une température comprise entre la température ambiante et 150°C; cuisson du revêtement à une température comprise entre 150°C et 450 'C. [0016] Ainsi, grâce à l'invention, on obtient un procédé qui permet d'appliquer un re- vêtement alimentaire, en particulier fluoré et/ou céramique, sur la paroi interne d'un récipient à goulot, qui permet d'obtenir un revêtement uniforme, que ce soit dans sa teinte et dans son épaisseur. Il est également possible d'obtenir des teintes non uniformes selon les déclinaisons esthétiques souhaitées. [0017] De plus, grâce aux phases de préparation de la surface, d'application et aux phases post-application, le revêtement est appliqué avec une accroche satisfaisante permettant d'obtenir une qualité durable. [0018] Comme cela va apparaître plus clairement par la suite, on note que le procédé selon l'invention est destiné en particulier à l'application sur la paroi interne d'un récipient en verre ou équivalent, le revêtement pouvant être blanc ou de toute autre couleur (la paroi du récipient en question est en tout état de cause avantageusement transparente pour obtenir l'effet visuel attendu). [0019] Selon un mode de réalisation particulier, l'étape de préparation de la surface interne est réalisée par sablage, corindonnage et/ou chimiquement, le sablage ou le corindonnage étant préférentiellement réalisé en introduisant dans le récipient, en passant par le goulot, une buse de projection présentant une extrémité déflectrice apte à diriger du sable ou du corindon en direction de la surface interne. 3 [0020] De cette façon, il est possible de réaliser une attaque mécanique de la surface interne en introduisant un outil spécifique, introduit suivant l'axe longitudinal du récipient, en passant par le goulot, tout en ayant la capacité d'exécuter un sablage ou un corindonnage de la surface interne, c'est-à-dire dans une direction transversale à la direction d'introduction, ceci par la mise en oeuvre de l'extrémité déflectrice de la busc de projection. [0021] Le sablage ou le corindonnage est réalisé à une pression supérieure à la pression at- mosphérique. [0022] La préparation chimique se réalise par aspersion interne liquide ou vapeur, à l'aide d'un système spécifique d'injection du liquide ou de la vapeur. [0023] La préparation chimique permet d'obtenir une attaque du matériau plus douce et moins profonde, donnant un résultat final permettant l'obtention d'une légère translucidité, voire une transparence colorée. [0024] Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'application par pulvé- risation du revêtement sur la surface interne comprend les étapes suivantes : [0025] introduction dans le récipient, en passant par le goulot, d'un déflecteur; introduction dans le récipient, en passant par le goulot, d'une buse d'amenée du revêtement à l'aplomb du déflecteur ; projection du revêtement contre le déflecteur. [0026] Grâce à cette technique d'application du revêtement, on peut, à l'aide d'un outillage spécifique, s'affranchir de la contrainte imposée par la forme du récipient, et en particulier, de la contrainte liée à l'accès restreint à l'intérieur du récipient dû au rétrécissement au niveau du goulot. On opère donc à l'introduction de l'outillage selon l'axe longitudinal du récipient tout en appliquant une pulvérisation transversalement à cet axe longitudinal grâce à la mise en oeuvre du déflecteur. [0027] Dans ce cas, l'application par pulvérisation du revêtement sur la surface interne est préférentiellement réalisée en au moins une passe selon laquelle le déflecteur et la buse d'amenée sont positionnés au voisinage du fond avant pulvérisation, l'application étant réalisée en pulvérisant le revêtement lors d'une remontée progressive du déflecteur et de la buse d'amenée vers le goulot, et/ou inversement. [0028] Une telle façon de procéder contribue à l'atteinte de l'objectif de l'invention, s'agissant de réaliser un revêtement uniforme dans sa teinte et son épaisseur, sur toute la hauteur du récipient. [0029] Une application moins progressive permet d'obtenir une non uniformité qui peut être recherchée pour des raisons esthétiques. [0030] Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la désolvatation comprend une étape de circulation d'air forcée à l'intérieur du récipient. [0031] On note que la désolvatation contribue à l'atteinte de l'objectif de l'invention, s'agissant d'obtenir un pré-séchage uniforme, présentant une bonne tenue dans le temps, avant cuisson. [0032] L'invention concerne également un appareillage pour appliquer un revêtement coloré fluoré et/ou céramique sur une paroi interne d'un récipient à goulot, la paroi interne s'étendant à partir d'un fond, comprenant : [0033] des moyens de préparation de la surface interne par attaque chimique et/ou mécanique ; des moyens d'application par pulvérisation du revêtement sur la surface interne ; des moyens de désolvatation du revêtement à une température comprise entre la température ambiante et 150cC ; des moyens de cuisson du revêtement à une température comprise entre 150°C et 450 °C, [0034] caractérisé en ce que les moyens d'application du revêtement comprennent au moins un déflecteur et au moins une busc d'amenée du revêtement destiné à être introduits dans le récipient en passant par le goulot, de telle sorte que la busc d'amenée soit positionnée à l'aplomb du déflecteur en vue de projeter le revêtement sur le déflecteur, le revêtement étant dévié par le déflecteur en direction de la surface interne. [0035] Il est à noter que le déflecteur et la busc d'amenée peuvent être incorporés dans un seul et même outil. [0036] Par ailleurs, il est envisageable, pour l'application du revêtement, d'utiliser un système complémentaire, ou alternatif, de pression d'air, ou un système venturi placé à l'entrée du goulot, le revêtement étant lors dirigé vers la paroi interne soit la pression de pompage, par la pression d'air ou par venturi. [0037] Selon une caractéristique avantageuse d'un tel appareillage selon l'invention, les moyens de préparation de la surface interne comprennent au moins une buse de projection présentant une extrémité déflectrice apte à diriger du sable, du corindon ou un produit chimique, en direction de la surface interne. [0038] Comme indiqué précédemment, un tel outillage permet d'introduire les moyens de préparation de la surface interne selon l'axe longitudinal du récipient en passant par le goulot, l'extrémité déflectrice permettant de dévier le sable, le corindon ou le produit chimique, en direction de la surface interne, ceci sur toute la hauteur du récipient et éventuellement dans les recoins de celui-ci comme cela va être expliqué plus en détails par la suite. [0039] Selon une autre caractéristique avantageuse d'un appareillage selon l'invention, les moyens d'exploitation comprennent au moins un système de circulation d'air forcée à l'intérieur du récipient. [0040] Ainsi malgré la contrainte imposée par le rétrécissement au niveau du goulot, il est possible de réaliser une circulation d'air forcée au sein même du récipient. Cette circulation d'air forcée peut être obtenue de différentes façons : système de buses ayant des têtes spécifiques, système de soufflage externe, système de diffusion d'air type filtre ou tamis fin... Selon un tel mode de réalisation, on obtient les avantages suivants : [0041] - la circulation d'air forcée à l'intérieur du récipient, permettant la dessol- vatation du revêtement appliqué sur la surface interne ou sur le bord du récipient, est réalisé tandis que la paroi du récipient est chauffée (par la température à l'intérieur d'une étuve, ou par tout autre système de chauffage), ce qui évite d'éventuels phénomènes de condensation particulièrement nuisibles pour l'uniformité et la bonne tenue d'un revêtement alimentaire tel qu'un revêtement fluoré ; il est possible de réaliser la dessolvatation d'une pluralité de récipients simultanément. [0042] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de et de plusieurs de ses variantes, et des dessins annexés parmi lesquels : [0043] la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un récipient pendant une phase d'attaque interne du procédé selon l'invention ; les figures 2 à 5 illustrent chacune une buse de projection et son extrémité déflectrice pour l'exécution d'une étape de sablage ou de corindonnage; la figure 6 est une représentation schématique d'une étape d'application d'un revêtement par pulvérisation sur la surface interne d'un récipient. [0044] En référence à la figure 1, le procédé selon l'invention vise à appliquer un revêtement fluoré et/ou céramique sur la paroi interne 10 d'un récipient 1. La paroi interne du récipient s'étend à partir d'un fond 11, jusqu'à un goulot 12 du récipient. [0045] Selon une première étape du procédé selon l'invention, la surface interne 10 du récipient est préparée par une attaque chimique et/ou mécanique. [0046] Selon le présent mode de réalisation, cette étape de préparation de la surface interne est réalisée par attaque mécanique, et plus précisément par sablage ou corindonnage. Pour réaliser cette étape du procédé, on introduit dans le récipient, en passant par le goulot 12, une buse de projection dont la forme permet son introduction selon l'axe longitudinal X du récipient à l'intérieur de celui-ci, en passant par le goulot 12, et qui pull-let de diriger le sable ou le corindon en direction de la surface interne 10. [0047] Les figures 2 à 5 illustrent des exemples de buses de projection adaptées à réaliser une étape de sablage ou de corindonnage dans un récipient à goulot. [0048] Tel qu'illustré par la figure 2, la buse de projection 2 présente une extrémité conçue pour réaliser une projection selon la direction longitudinale de la buse. Une telle buse 6 est donc utilisée pour traiter le fond du récipient. [0049] En référence aux figures 3 à 5, les buses de projection 2 présentent une extrémité dé- flectrice 20, dont la forme peut varier en fonction des zones de la surface interne que l'on souhaite traiter. [0050] Ainsi, tel qu'illustré par la figure 3, selon un premier mode de réalisation d'une buse de projection, l'extrémité déflectrice 20 est constituée par une déviation de la buse elle-même, avec un angle permettant de diriger du sable ou du corindon vers le bas (quand la buse est introduite dans le récipient du haut vers le bas) tel qu'illustré par les flèches Fi. Une telle buse de projection pourra notamment être utilisée pour exercer une attaque mécanique de la partie inférieure de la surface interne du récipient, au voisinage du fond. [0051] En référence à la figure 4, une buse de projection 20 peut être pourvue d'une extrémité déflectrice 20 prenant la forme d'une plaque déflectrice 21 montée à l'extrémité de la buse de projection, et présentant une courbure qui s'étend de façon à revenir vers le haut. Une plaque déflectrice ainsi configurée permet de diriger le sable ou le corindon vers le haut (tel qu'illustré par la flèche F2) par rapport à l'extrémité de la buse de projection (quand la buse est introduite dans le récipient du haut vers le bas). Une telle buse de projection pourra notamment être utilisée pour réaliser une attaque mécanique d'une partie supérieure de la surface interne du récipient, au voisinage du goulot. [0052] Selon la buse de projection illustrée par la figure 5, celle-ci est pourvue à son extrémité d'une extrémité déflectrice prenant la forme d'une plaque courbée 22, qui s'étend de façon à diriger le sable ou le corindon en direction de la surface interne, sur 360°, de façon essentiellement orthogonale à l'axe longitudinal de la buse, tel qu'illustré par la flèche F3. Une telle buse pourra notamment être utilisée pour réaliser une attaque mécanique de la surface interne sur l'essentiel de sa hauteur, entre le fond et le goulot. [0053] Ainsi, avec de tels outillages, on peut procéder à la préparation de la surface interne par attaque mécanique, à une pression supérieure à la pression atmosphérique, par exemple avec les étapes suivantes (selon un ordre quelconque) : [0054] on introduit la buse de projection illustrée par la figure 1, en passant par le goulot du récipient, et on la descend à l'intérieur du récipient jusqu'au voisinage du fond ; le sable et le corindonnage sont projetés, et la buse de projection est pivotée sur elle-même de façon à réaliser un traitement à 360° ; la buse de projection illustrée par la figure 2 est introduite dans le récipient en passant par le goulot, jusqu'à un niveau maintenu en partie supérieur du récipient ; le sable ou le corindon est projeté, ceci en faisant pivoter la buse de projection sur elle-même de façon à réaliser un traitement à 360'; 7 la busc de projection illustrée par la figure 3 est introduite dans le récipient, en passant par le goulot, jusqu'au voisinage du fond du récipient ; le sable ou le corindon est projeté, ceci en faisant pivoter la buse sur elle-même de façon à réaliser un traitement à 360', puis la busc est remontée progressivement du bas vers le haut jusqu'au voisinage du goulot, ceci en réalisant une projection de sable ou du corindon sur 360' au fur et à mesure de la remontée de la buse. [0055] Bien entendu, il est également possible, selon une variante envisageable, de po- sitionner les buses en premier lieu en partie haute à l'intérieur du récipient et de procéder aux différents traitements en déplaçant les buses vers le fond du récipient. [0056] Selon le principe de l'invention, le procédé pour appliquer un revêtement fluoré et/ou céramique sur la paroi interne du récipient à goulot comprend également une étape d'application par pulvérisation du revêtement sur la surface interne du récipient. [0057] L'application du revêtement peut de façon alternative ou complémentaire être réalisée par la mise en oeuvre d'un système de pression d'air, ou un système venturi placé à l'entrée du goulot, le revêtement étant alors dirigé vers la paroi interne soit par la pression de pompage, par la pression d'air ou par venturi. [0058] Selon l'étape d'application illustrée par la figure 6, les moyens d'application du re- vêtement comprennent au moins un déflecteur 30 et au moins une buse d'amenée 3 du revêtement (qui peuvent faire partie intégrante d'un même outil), destinés tous deux à être introduits dans le récipient, en passant par le goulot, de telle sorte que la buse d'amenée 3 soit positionnée à l'aplomb du déflecteur 30. [0059] Selon le présent mode de réalisation, la buse et le déflecteur sont intégrés dans le même outil, dans le prolongement l'un de l'autre, le déflecteur étant constituant par un conduit prolongeant la buse et orienté à 900 (ou autre) par rapport à l'axe de la buse. [0060] De plus, la buse intègre un canal interne 31 d'amenée d'air sous pression, qui débouche à l'extrémité du déflecteur. Ainsi, en sortie du déflecteur, l'air expulsé simultanément avec le revêtement provoque une pulvérisation du revêtement en direction de la surface interne du récipient. [0061] La buse et le déflecteur peuvent être remplacés par un système à piston, à pression d'air et/ou venturi. [0062] Ainsi, pour réaliser l'application par pulvérisation du revêtement sur la surface interne 10 du récipient, on réalise les étapes consistant à : [0063] introduire dans le récipient en passant par le goulot, le déflecteur 30 (couplé ou non à la buse) ; introduire dans le récipient, en passant par le goulot, une buse d'amenée 3 du revêtement, à l'aplomb du déflecteur 30 (cette étape étant simultanée à la précédente si la buse est couplée au déflecteur) ; projection du revêtement contre le déflecteur, de telle sorte que le revêtement 8 est dirigé par le déflecteur en direction de la surface interne 10 du récipient. [0064] Selon un mode de réalisation envisageable, le déflecteur 30 et la buse d'amenée 3 sont couplés mécaniquement, et donc introduits simultanément à l'intérieur du récipient en passant par le goulot. [0065] La pulvérisation du revêtement est réalisée avec un contrôle du débit et de la pression du revêtement à l'intérieur de la buse en fonction de la viscosité du revêtement et en fonction du résultat recherché. [0066] Selon un mode de réalisation préférentiel, le déflecteur est conçu de façon à diriger le revêtement par rapport à sa direction en sortie de la busc, en direction de la surface interne, sur 360' autour de lui. [0067] Selon un mode de réalisation préférentielle de cette étape d'application du re- vêtement, le déflecteur et la buse d'amenée sont introduits dans le récipient jusqu'à être positionnés au voisinage du fond (ou à tout autre endroit désiré) du récipient avant application du revêtement. L'application est ensuite réalisée en pulvérisant le revêtement, lors d'une remontée progressive du déflecteur de la buse d'amenée en direction du goulot du récipient (ou d'une descente si l'application démarre au voisinage du goulot). [0068] On note que le déflecteur peut également être conçu pour dévier le revêtement en direction de la surface interne du récipient, selon des plages angulaires prédéterminées. Il est par exemple possible de pulvériser le revêtement sur plusieurs plages angulaires séparées entre-elles de plages angulaires non pulvérisées avec le revêtement. A titre indicatif, on peut réaliser quatre plages angulaires de 45° revêtues du revêtement espacées entres-elles de plages de 45° non revêtues du revêtement. [0069] Selon le principe de l'invention, le procédé comprend aussi une étape de désol- vatation du revêtement une fois appliqué sur la surface interne du récipient, à une température comprise entre la température ambiante et 150°C. [0070] Selon le présent mode de réalisation, cette étape de désolvatation est réalisée par une étape de circulation d'air forcée à l'intérieur du récipient. [0071] Une étape de désolvatation complémentaire peut ensuite être réalisée à température ambiante ou dans une étuve. [0072] Cette étape de désolvatation complémentaire peut s'étendre sur une durée de quelques minutes à une heure par exemple. [0073] Selon le principe de l'invention, le procédé comprend encore une étape, consistant à réaliser la cuisson du revêtement appliqué sur la surface interne du récipient et désolvaté. Cette étape de cuisson est réalisée à une température comprise entre 150°C et 450°C. [0074] Bien entendu, l'appareillage pour appliquer le revêtement comprend des moyens de cuisson du revêtement correspondant, en l'occurrence un four permettant de réaliser 9 des paliers de cuisson successifs. Les récipients sont ensuite retirés du four et placés à température ambiante pour connaitre une étape de refroidissement progressif. [0075] Selon une utilisation particulière d'un procédé selon l'invention, il est possible d'appliquer le revêtement sur la paroi interne en recouvrement par exemple d'un code de traçabilité et/ou d'identification réalisé indifféremment selon une technique de marquage, de gravage ou d'écriture. Ainsi, le code est recouvert, cc qui le protège à long terme et le rend difficilement violablc. [0076] Egalement, le revêtement sur la surface interne peut être appliqué en recouvrement d'une décoration interne ou d'une personnalisation indélébile et visible par transparence. [Revendication 1]