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Récipient de stockage et/ou transport de liquides.
L'invention concerne les récipients de stockage et/ou de transport de liquides et en particulier des récipients capables de résister à une pression, tels que des fûts à bière, ainsi qu'un procédé d'obtention de tels récipients.
De nombreux récipients de ce type sont connus dans l'état de la technique.
On peut notamment citer le document DE-35 33 406 qui décrit un récipient pour boissons constitué par une structure interne métallique destinée à être en contact avec lesdites boissons et enrobée dans un revêtement de matière synthétique, telle qu'une résine polyuréthane.
Le document DE-39 13 643 décrit également un récipient de ce type dont la structure interne métallique présente une symétrie de révolution, tandis que le revêtement de résine polyuréthane est de forme polygonale avec des colonnes plus épaisses au niveau des arêtes. Cette forme particulière facilite l'empilement et le stockage des récipients et leur confère une résistance appropriée.
Cependant, ces récipients à structure interne métallique présentent des inconvénients.
En effet, cette structure métallique est classiquement constituée de deux demi-coquilles raccordées par une soudure.
Or, ces récipients subissent, de façon répétée, des opérations de lavage avant d'être remplis de nouveau. On constate que les points de soudure ne peuvent pas être lavés de façon complète lors des opérations de lavage et constituent donc des foyers pour le développement des bactéries. De plus, la structure interne métallique présente une surface relativement irrégulière qui est, de ce fait, difficilement lavable.
Enfin, les récipients comprenant une structure interne métallique ont un poids relativement important, ce qui est préjudiciable, tant pour leur transport que pour leur manutention.
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L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un récipient de stockage et/ou de transport de liquides comportant une structure interne destinée à être en contact avec lesdits liquides et au moins partiellement enrobée dans une matière synthétique, caractérisé en ce que la structure interne est réalisée en une seule pièce dans une matière plastique.
Dans une forme de réalisation, ladite matière synthétique d'enrobage est une résine polyuréthane polymérisée.
De façon préférée, la résine polyuréthane appartient à la famille des polyuréthanes de type éther-uréthane.
Ce type de produit convient particulièrement à des fûts à bière. En effet, il procure une meilleure résistance aux agents extérieurs et notamment aux attaques de milieux bactériens comme les levures.
La structure interne est réalisée en un matériau de qualité alimentaire, lorsque le récipient est utilisé pour des boissons.
Dans ce cas, les matériaux utilisés sont, de préférence, le polyéthylène et le polypropylène qui sont peu coûteux.
Lorsque le récipient est destiné à des boissons gazeuses carbonatées, la structure interne est, de préférence, réalisée au moins partiellement en un matériau sensiblement imperméable au gaz carbonique.
De préférence, dans ce cas, le matériau est choisi parmi les familles suivantes : polyamide, copolymère d'éthylène et d'alcool vinyle, polychlorure de vinylidène, polyester téréphtalate, polychlorovinyle ou matériau composite du type aluminium/polyéthylène modifié/polyéthylène.
Pour augmenter les performances mécaniques, le récipient comporte au moins un insert et/ou un renfort dans ladite matière synthétique d'enrobage.
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L'invention concerne également un procédé pour l'obtention d'un récipient de stockage et/ou de transport de liquides, comportant les étapes suivantes : - placer dans un moule, une structure interne en une matière plastique, - fermer le moule de façon à définir une cavité fermée entre ledit moule et ladite structure interne, - injecter dans ladite cavité une résine liquide, - assurer la polymérisation de ladite résine et - ouvrir le moule pour en retirer ledit récipient.
Dans une forme préférée de mise en oeuvre, ladite résine est une résine polyuréthane, et appartient notamment à la famille des polyuréthanes du type éther-uréthane.
De préférence, le procédé consiste à placer dans ladite cavité, avant l'injection de résine, au moins un insert et/ou un renfort.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite au regard des dessins annexés qui représentent des modes non limitatifs de réalisation de l'invention et sur lesquels : - la figure 1 représente, vu en coupe, un fût à bière présentant les caractéristiques du récipient selon l'invention et - la figure 2 représente le procédé d'obtention d'un récipient selon l'invention.
En référence à la figure 1, le récipient selon l'invention prend la forme d'un fût à bière 1. Il comporte une structure interne 2 en matière plastique réalisée préalablement selon une technique de fabrication classique.
Cette structure interne est communément appelée"liner".
Cette structure interne 2 est, dans cet exemple, complètement enrobée dans une couche 3 de matériau synthétique, tel qu'une résine polyuréthane. La structure
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interne 2 peut également n'être enrobée que partiellement dans le matériau synthétique.
La référence 4 désigne une ouverture destinée au remplissage et au nettoyage du fût 1.
En référence à la figure 2, va maintenant être décrit le procédé d'obtention selon l'invention.
On utilise, par exemple, un moule en quatre parties 10 à 13. Une structure interne (ou liner) 2 préalablement réalisée en une seule pièce, est placée sur la partie inférieure 10 du moule. Des moyens de centrage, tel que le pion de centrage 16 peuvent être prévus. On place ensuite les deux parties latérales 11 et 12 du moule et enfin la partie supérieure 13.
Le moule 10 à 13 et la structure interne 2 définissent, une fois le moule fermé, une cavité fermée 14 localisée entre les parois internes du moule et les parois externes du liner.
On injecte dans la cavité 14 une résine liquide par l'intermédiaire du canal 15. On contrôle la réaction de polymérisation qui peut être amorcée par une élévation de la température si cela est nécessaire. Lorsque la réaction est terminée, on ouvre le moule et on obtient alors un récipient tel qu'illustré à la figure 1.
Dans cet exemple, la structure interne 2 est ainsi complètement enrobée dans la résine.
Le retrait et/ou l'adhésion qui s'effectuent au cours de la polymérisation assure la cohésion de l'ensemble. Ainsi, la résine assure la reprise mécanique des efforts demandés à la structure et la liaison des différents éléments entre eux.
Ce procédé permet d'ajouter dans le moule, toutes sortes d'inserts plastiques ou métalliques, ces inserts étant préalablement positionnés dans la cavité 14, ménagée entre le moule et la structure interne. Ils sont positionnés par vissage ou tout autre moyen de solidarisation, ou encore par simple emboîtement. De préférence, les inserts ne sont pas solidarisés à la structure interne 2. En effet, l'opération
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permettant de solidariser un insert à la structure interne 2 est coûteuse et le procédé selon l'invention permet de l'éviter.
La figure 2 illustre deux types d'inserts : une ceinture métallique 17 qui est positionnée par rapport à la structure interne 2 grâce à un support 18 et un insert métallique 19 qui se prolonge par une couronne de renfort 20. L'insert 19 est vissé autour de l'ouverture 4 définie par la structure interne 2.
Un bouchon 21 est prévu dans l'ouverture 4 et dans un évidement correspondant 22 de la partie supérieure 13 du moule. Il a pour fonction de centrer et de maintenir en position le liner, en le pressant contre la paroi du moule, au niveau de l'ouverture 4.
La résine injectée assurera après polymérisation, la cohésion de l'ensemble.
Les performances mécaniques peuvent être augmentées, si nécessaire, en ajustant l'épaisseur des parois des pièces ou en prévoyant des inserts et des renforts de différentes formes et natures, simplement disposés dans le moule, avant l'injection de résine.
La structure interne 2 est réalisée en un matériau étanche. La nature de ce matériau est choisie uniquement en fonction des critères d'usages liés au contenu et au coût de production. Il est, par exemple, nécessaire que le matériau résiste à la corrosion si le récipient doit recevoir des produits chimiques corrosifs ou soit de qualité alimentaire lorsqu'il est destiné à être en contact avec des boissons.
De plus, dans le cas où le réservoir est destiné à contenir des boissons gazeuses carbonatées, telle que bière, soda et autres"soft drinks", le problème de la perméabilité au gaz carbonique devient prépondérant.
Dans ce cas, on utilisera un matériau barrière, choisi parmi les familles suivantes : PA (polyamide), EVOH
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(copolymère d'éthylène et d'alcool vinyle), PVDC (polychlorure de vinylidène), PET (polyester téréphtalate), PVC (polychlorovinyle) ou matériau composite du type aluminium/PE (polyéthylène) modifié/polyéthylène.
En fonction de l'effet barrière à la diffusion du gaz carbonique qui est recherché, on utilisera ces matériaux seuls ou en combinaison avec d'autres, en épaisseurs variant de 10 Mm à quelques 10ème de mm. Pour ce type de réservoir, l'épaisseur de paroi du liner est généralement comprise entre 0,5 et 3mm. Elle est obtenue en combinant un ou plusieurs des matériaux barrières précités, avec un matériau de qualité alimentaire plus économique, présentant de bonnes caractéristiques de transformation et compatible avec le matériau-barrière. Ce matériau de qualité alimentaire est choisi dans les familles des polyoléfines et polyoléfines modifiées, telles que les polyéthylènes basse densité radicalaire ou linéaire, les polyéthylènes moyenne ou haute densité, ou les polypropylènes.
A titre d'exemple, pour une application du type fût à bière, on utilisera un liner de 2mm d'épaisseur, réalisé en extrusion soufflage multicouches, ayant la structure suivante : - polyéthylène basse densité : 970 Mm - polyamide 6.6 : 30 Mm - EVOH : 30 Mm - polyéthylène basse densité : 970 Mm.
Une telle structure permet d'atteindre une valeur de perméabilité au gaz carbonique inférieure à 5 cm/m. 24 h, qui est suffisante pour ce type d'application.
L'ensemble constitué par la structure interne et éventuellement les inserts et/ou les renforts étant surmoulé par une résine liquide, la forme extérieure du récipient peut présenter toute liberté de design. Elle peut notamment
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comporter des poignées ergonomiques telles que la poignée 24, des centreurs pour empiler les fûts, etc...
On peut également prévoir des revêtements locaux sur le réservoir surmoulé, tels que la bande de roulement 25 ou un revêtement de mousse pour rendre les poignées plus confortables.
De plus, la résine apporte ses qualités intrinsèques.
Le choix des résines se fait en fonction des caractéristiques nécessaires à l'application (résistance aux chocs, résistance mécanique, légèreté, son"non métallique", résistance à la corrosion vis-à-vis du milieu extérieur). De préférence, les résines sont du type polyuréthane réactif.
Dans le cas des fûts à bière, ce polyuréthane est choisi avantageusement parmi la famille des polyuréthanes de type éther-urétane tels que celui obtenu par la réaction d'un polyoxyde de propylène sur le diisocyanato-diphenyl-méthane (MDI). Ce type de produit procure une meilleure résistance aux agents extérieurs et notamment aux attaques de milieux bactériens comme les levures.
Le récipient selon l'invention peut être utilisé en tant que contenant étanche pour le stockage et le transport de boissons gazeuses, tel que le fût à bière, illustré à la figure 1.
Par rapport aux techniques de fabrication traditionnelles en acier inox embouti et soudé, le procédé permet de produire un fût léger, moins bruyant et résistant aux chocs.
L'utilisation d'une structure interne en matière plastique monobloc facilite le nettoyage et le séchage lors des opérations d'enfûtage.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée.
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Container for storing and / or transporting liquids.
The invention relates to containers for storing and / or transporting liquids and in particular containers capable of withstanding pressure, such as beer kegs, as well as a process for obtaining such containers.
Many containers of this type are known in the state of the art.
Mention may in particular be made of document DE-35 33 406 which describes a container for beverages constituted by an internal metallic structure intended to be in contact with said beverages and coated in a coating of synthetic material, such as a polyurethane resin.
Document DE-39 13 643 also describes a container of this type whose metallic internal structure has a symmetry of revolution, while the coating of polyurethane resin is of polygonal shape with thicker columns at the edges. This particular shape facilitates stacking and storage of the containers and gives them an appropriate resistance.
However, these containers with an internal metallic structure have drawbacks.
Indeed, this metal structure is conventionally made up of two half-shells connected by a weld.
However, these containers are repeatedly subjected to washing operations before being refilled. It is noted that the solder points cannot be washed completely during the washing operations and therefore constitute foci for the development of bacteria. In addition, the metallic internal structure has a relatively irregular surface which is therefore difficult to wash.
Finally, the containers comprising an internal metallic structure have a relatively large weight, which is detrimental, both for their transport and for their handling.
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The object of the invention is to overcome these drawbacks by proposing a container for storing and / or transporting liquids comprising an internal structure intended to be in contact with said liquids and at least partially coated in a synthetic material, characterized in that the internal structure is made in one piece from a plastic material.
In one embodiment, said synthetic coating material is a polymerized polyurethane resin.
Preferably, the polyurethane resin belongs to the family of polyurethanes of ether-urethane type.
This type of product is particularly suitable for beer kegs. Indeed, it provides better resistance to external agents and in particular to attack by bacterial media such as yeasts.
The internal structure is made of a food grade material, when the container is used for drinks.
In this case, the materials used are preferably polyethylene and polypropylene which are inexpensive.
When the container is intended for carbonated carbonated drinks, the internal structure is preferably made at least partially of a material substantially impermeable to carbon dioxide.
Preferably, in this case, the material is chosen from the following families: polyamide, copolymer of ethylene and of vinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyester terephthalate, polychlorovinyl or composite material of the aluminum / modified polyethylene / polyethylene type.
To increase mechanical performance, the container comprises at least one insert and / or a reinforcement in said synthetic coating material.
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The invention also relates to a method for obtaining a container for storing and / or transporting liquids, comprising the following steps: - placing in an mold, an internal structure made of a plastic material, - closing the mold so defining a closed cavity between said mold and said internal structure, - injecting into said cavity a liquid resin, - ensuring the polymerization of said resin and - opening the mold to remove said container therefrom.
In a preferred embodiment, said resin is a polyurethane resin, and belongs in particular to the family of polyurethanes of the ether-urethane type.
Preferably, the method consists in placing in said cavity, before the resin injection, at least one insert and / or a reinforcement.
The invention will be better understood and other objects, advantages and characteristics thereof will appear more clearly on reading the description which follows, given with reference to the appended drawings which represent nonlimiting embodiments of the invention and in which: - Figure 1 shows, seen in section, a beer keg having the characteristics of the container according to the invention and - Figure 2 shows the process for obtaining a container according to the invention.
Referring to Figure 1, the container according to the invention takes the form of a beer keg 1. It has an internal structure 2 of plastic material previously produced according to a conventional manufacturing technique.
This internal structure is commonly called "liner".
This internal structure 2 is, in this example, completely coated in a layer 3 of synthetic material, such as a polyurethane resin. The structure
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internal 2 may also be only partially coated in the synthetic material.
Reference 4 designates an opening intended for filling and cleaning the barrel 1.
With reference to FIG. 2, the production process according to the invention will now be described.
A four-part mold 10 to 13 is used, for example. An internal structure (or liner) 2 previously produced in one piece, is placed on the lower part 10 of the mold. Centering means, such as the centering pin 16 can be provided. The two lateral parts 11 and 12 of the mold are then placed and finally the upper part 13.
The mold 10 to 13 and the internal structure 2 define, once the mold closed, a closed cavity 14 located between the internal walls of the mold and the external walls of the liner.
Liquid resin is injected into the cavity 14 via the channel 15. The polymerization reaction which can be initiated by raising the temperature is controlled if necessary. When the reaction is complete, the mold is opened and a container as illustrated in FIG. 1 is then obtained.
In this example, the internal structure 2 is thus completely coated in the resin.
The withdrawal and / or adhesion which takes place during the polymerization ensures the cohesion of the assembly. Thus, the resin ensures the mechanical recovery of the forces required from the structure and the connection of the various elements to each other.
This process makes it possible to add to the mold, all kinds of plastic or metallic inserts, these inserts being previously positioned in the cavity 14, formed between the mold and the internal structure. They are positioned by screwing or any other means of securing, or even by simple interlocking. Preferably, the inserts are not secured to the internal structure 2. Indeed, the operation
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making it possible to secure an insert to the internal structure 2 is expensive and the method according to the invention makes it possible to avoid it.
FIG. 2 illustrates two types of inserts: a metal belt 17 which is positioned relative to the internal structure 2 thanks to a support 18 and a metal insert 19 which is extended by a reinforcing ring 20. The insert 19 is screwed around the opening 4 defined by the internal structure 2.
A plug 21 is provided in the opening 4 and in a corresponding recess 22 in the upper part 13 of the mold. Its function is to center and keep the liner in position, by pressing it against the wall of the mold, at the opening 4.
The injected resin will ensure, after polymerization, the cohesion of the whole.
Mechanical performance can be increased, if necessary, by adjusting the thickness of the walls of the parts or by providing inserts and reinforcements of different shapes and types, simply placed in the mold, before injection of resin.
The internal structure 2 is made of a waterproof material. The nature of this material is chosen solely according to the usage criteria related to the content and the cost of production. It is, for example, necessary that the material resist corrosion if the container is to receive corrosive chemicals or is of food grade when it is intended to be in contact with beverages.
In addition, in the case where the tank is intended to contain carbonated carbonated drinks, such as beer, soda and other "soft drinks", the problem of permeability to carbon dioxide becomes paramount.
In this case, a barrier material will be used, chosen from the following families: PA (polyamide), EVOH
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(copolymer of ethylene and vinyl alcohol), PVDC (polyvinylidene chloride), PET (polyester terephthalate), PVC (polychlorovinyl) or composite material of the modified aluminum / PE (polyethylene) / polyethylene type.
Depending on the barrier effect to the diffusion of carbon dioxide which is sought, these materials will be used alone or in combination with others, in thicknesses varying from 10 mm to a few tenths of a mm. For this type of tank, the wall thickness of the liner is generally between 0.5 and 3mm. It is obtained by combining one or more of the aforementioned barrier materials, with a more economical food-grade material, having good processing characteristics and compatible with the barrier material. This food-grade material is chosen from the families of polyolefins and modified polyolefins, such as low-density radical or linear polyethylenes, medium or high density polyethylenes, or polypropylenes.
For example, for an application of the beer keg type, a 2mm thick liner will be used, produced by multilayer blown extrusion, having the following structure: - low density polyethylene: 970 Mm - polyamide 6.6: 30 Mm - EVOH: 30 Mm - low density polyethylene: 970 Mm.
Such a structure makes it possible to reach a permeability value for carbon dioxide less than 5 cm / m. 24 h, which is sufficient for this type of application.
The assembly formed by the internal structure and possibly the inserts and / or the reinforcements being overmolded with a liquid resin, the external shape of the container can have any design freedom. It can in particular
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include ergonomic handles such as the handle 24, centralizers for stacking the barrels, etc.
It is also possible to provide local coatings on the overmolded tank, such as the tread 25 or a foam coating to make the handles more comfortable.
In addition, the resin brings its intrinsic qualities.
The choice of resins is made according to the characteristics necessary for the application (impact resistance, mechanical resistance, lightness, its "non-metallic", corrosion resistance vis-à-vis the external environment). Preferably, the resins are of the reactive polyurethane type.
In the case of beer kegs, this polyurethane is advantageously chosen from the family of polyurethanes of ether-uretane type, such as that obtained by the reaction of a propylene polyoxide with diisocyanato-diphenyl-methane (MDI). This type of product provides better resistance to external agents and in particular to attack by bacterial media such as yeasts.
The container according to the invention can be used as a sealed container for the storage and transport of carbonated drinks, such as the beer keg, illustrated in FIG. 1.
Compared to traditional manufacturing techniques in stamped and welded stainless steel, the process makes it possible to produce a light barrel, less noisy and resistant to shocks.
The use of an internal structure in one-piece plastic material facilitates cleaning and drying during the caskaging operations.
The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims, have the sole purpose of facilitating the understanding of the latter, and in no way limit their scope.