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Récipient sous pression doublé d'une poche flexible et procédé pour le fabriquer.
L'invention concerne un récipient autodistribe tour et, en particulier, un bidon distributeur sous pres- sion fonctionnant avec vlve, destiné à distribuer ,les produits fluides, spécialement des produits formtent visqueux que distribuent difficilement les récipients @ uels
One tendance récentedans la présentation de diffé- unis gen:res de produits, tels que les crèmes à raser, les pein
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tures et les insecticides.est d'emmagasiner ces produits dans des récipients autodistributeurs, généralement appelés récipients à "aérosol" ou bombes.
D'une manière générale, ces récipients sont des bidons cylindriques rigides remplis d'un mélange du pro- duit à distribuer et d'un propulseur à bas point d'ébullition, par exemple du Fréon (marque déposée par E.I. du Pont de Nemours & Ce.). Le récipient est pourvu d'une valve à actionner du doigt et, lorsque celle-ci est actionnée, le produit, en même temps que le propulseur, est distribué par l'orifice de la valve. La pression exercée par le propulseur à basse pression de vapeur, lorsque celui-ci se vaporise à l'intérieur du récipient, four- nit l'énergie nécessaire pour l'expulsion du produit par l'ori- fice.
On a constaté que de tels distributeurs étaient sur- tout utiles lorsque le propulseur est miscible au produit à distribuer. Dans de tels cas, les deux produits sont normale- ment combinés au cours du remplissage du distributeur. Toute- fois, quel que soit le produit à distribuer, lorsque le propul- seur et le produit doivent être combinés et contenus dans une seule chambre, une reformulation du produit à distrit buer est nécessaire afin qu'il conserve les propriétés qu'il avait avant d'être mélangé au propulseur.
Pour la distribution de certains produits toutefois, en particulier de produits alimentaires, il est souvent difficile de combiner le produit et le propulseur pour un certain nombre de raisons. Une première raison est la difficulté de reformuler le produit et une seconde raison est que de nombreux produits ne se prêtent pas à être utilisés sous forme de mousse aérosol. De plus,'pour les produits alimentaires pouvant être reformulés, le;
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choix du propulseur est souvent limité à quelques propulseurs peu appropriés.
Dans d'autres cas encore, on a constaté que le produit alimentaire, par exemple de la sauce aux tomates, ne se prête pas à ce type d'emballage étant donné la réaction chimique indésirable qui a lieu entre le produit, le propulseur et la matière d'emballage, le plus souvent du métal.
Pour résoudre ces problèmes, on a imaginé des réci- pients dans lesquels le produit se trouve dans une chambre et la propulseur dans une autre, les deux chambres étant séparées par un piston. Dans un tel système, la chambre contenant le produit à distribuer communique avec un orifice de distribution. Des moyens exerçant une pression appropriée sont prévus pour dépla- cer le piston et pour chasser le produit par l'orifice.
Dans ce type de distributeur, approximativement 33% ou davantage, du volume total disponible sont occupés par le piston, ce qui réduit sensiblement la capacité utile, outre que le piston est onéreux, le récipient doit être du type extru- dé de facon à permettre un contact intime entre le piston et la paroi. Les coups que peut subir la paroi du récipient rendent celui-ci inutilisable. Pour que la pression soit suffisante pour actionner ce récipient distributeur, il faut un propulseur à pression élevée et le récipient ne peut pas être utilisé avec certains produits, tels que les sauces, à moins que des couches protectrices soient appliquées à la face interne de la paroi du récipient pour éviter le contact du produit avec le métal.
Les distributeurs sous pression sans piston sont généra- lement des distributeurs à diaphragme ou à poche. Des exemples types de tels distributeurs connus sont décrits dans les breveta américains n 3.140.802 et 3.145.884. Ces distributeurs n'ont pas
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été admis sur le marché pour diverses raisons, notamment parce que leur fabrication pose d'importants problèmes, que leur fonctionnement est difficile et que leur prix de revient est élevé.
L'invention a pour objet un récipient distributeur pratique que l'on peut fabriquer au moyen des machines existan- tes, en utilisant des matières de départ courantes, que l'on se procure facilement. Etant donné ces deux facteurs, l'embal- lage faisant l'objet de l'invention est d'un prix de revient extrêmement avantageux, ce qui permet de l'utiliser pour de nombreux produits qui, jusqu'ici, n'avaient pu être condition- nés de la sorte. Le récipient sous pression conforme à linven- tion comprend un tronçon de tube creux rigide. Dans ce tube rigide, est logée une poche flexible présentant une extrémité ouverte et une extrémité fermée.
Le périmètre de la poche flexible est sensiblement égal à celui du tube rigide et la poche, d'une bngueur préalablement déterminée, est rabattue sur l'extrémité supérieure du tube rigide et descend à l'extérieur de celui- ci sur une longueur également préalablement déterminée,à partir de son bord supérieur. Un couvercle 14 est fixé au sommet du tube rigide, au-dessus de la poche flexible et présente un orifice de distribution. Le récipient est également pourvu de moyens servant à mettre sous pression la partie de son volume comprise entre l'intérieur du tube rigide et l'extérieur de.la poche flexible.
L'un des avantages de la présente invention est qu'elle peut être réalisée au moyen de matières premières courantes facilement disponibles. Les diverses parties du récipient, c'est- à-dire le corps et le couvercle ainsi que la poche falexible, son fai- tesen des produits commerciaux de type courant,qui ne doivent pas
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être spécialement fabriquée ni façonnés pour l'application en question. De plus, la poche, qui est de préférence fabriquée en polyéthylène ou en une autre matière plastique organique flexi- ble, permet d'obtenir un dosage précis lors du remplissage et garantit un minimum de gaspillage lors de la distribution.
Ainsi qu'il sera expliqué de façon plus détaillée dans la suite, l'emploi d'une poche rabattue sur l'orifice du corps du réci- pient à l'une de ses extrémités et fermée à son autre extrémité de façon à former un sac destiné à cntenir le produit,a pour effet de donner une configuration spéciale au fond de la pocha' qui se prête facilement à l'introduction -du propulseur à l'intérieur du récipient après que celui-ci a été complètement mon- té. Comme la poche flexible a un poids et une épaisseur minima (épaisseur d'environ 0,05 mm), la distribution du produit peut se faire à des pressions très faibles.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, la valve de distribution a, à sa partie contenue dans le ré- cipient, une conformation spéciale qui contribue à une distri- bution du produit sans gaspillage.
Ces avantages de l'invention, ainsi que d'autres, ressortiront clairement de la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue explosée, en coupe, du récipient distributeur, avant de joindre et de sertir ses éléments;
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la Fig, 2 est une vue fragmentaire, a plus grande échelle, de la zone identifiée en 2-2 sur la Fig, 1; la Fig. 3 est une vue en coupe du récipient distribu- teur après son montage; la Fig. 4 est, une vue fragmentaire, à plus grande échelle, de la zone identifiée en 4-4 sur la Fig. 3;
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la Fige 5 est une vue suivant la ligne 5-5 de la Fige 1;
la Fig 6 est une vue en élévation de face du tube formant la poche destinée a contenir le produite après qu'il a été découpé d'un tube à plat; la Fig. 7 est'une vue en élévation de face de la poche représentée sur la Fig. 6 lorsqu'elle est ouverte; la Fig, 8 est une vue en perspective, arrachée, du récipient distributeur représentant son couvercle et la valve de distribution ainsi que la poche à l'état complètement dilaté;
la Fige, 9 est une vue en perspective correspondant à la Fig. 8 mais représentant le sac ou poche qui contenait le produit à l'état affaissé, et . la Fig. 10 est une vue en élévation de face du réel- pient complètement monté., portant une inscription à 1'extérieur
Le récipient distributeur représenté en coupe sur la
Fig 1 comporte trois parties principales, un corps formé d'un. tube rigide 12, un couvercle 14 et un fond 16. Lorsqu'il est monté, comme l'indique la Fig. 3 le couvercle 14 et le fond 16 .on% sertis au corps 12.
Une partie de la poche flexible 22 recouvre la lèvre .upérieure 18 du corps 12 et passe entre celle-ci et une bride
20 du couvercle 14. Lorsqu'elle est convenablement mise en pla- ce, la poche 22 part d'un point situé à l'extérieur du corps 12,à , une distance préalablement déterminée en dessous de la partie supérieure du corps, couvre la lèvre 18 et pénètre à l'intérieur du tube rigide formant le corps. Lorsque le couvercle 14 et le corps 12 ont été sertis, la poche 22, partant de dessous le bord
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inférieur 24 du couvercle serti (Fig. 3 et 4), passe entre le corps 12 et le couvercle 14 et pénètre à l'intérieur du corps, où elle descend le long de la paroi cylindrique de celui-ci pour atteindre le voisinage du fond 16.
Lorsque la poche 22 est mise en place et remplie comme l'indique la Fig. 3, son fond 26 rentre dans le récipient suivant un triangle dont le sommet 28 se trouve en un point nettement supérieur à sa base 30.
Une valve 34 s'adapte dans une ouverture 32 du cou- vercle 14 et est sertie au bord de cette ouverture. Cette valve comprend un élément de montage 38 contenant un corps concentri- que 40 que traverse la valve proprement dite 42. La valve 42 comporte une partie allongée 44 présentant un passage 46 sur toute sa hauteur et un prolongement 48 butant contre le corps 40 à l'une de ses extrémités,ce prolongement partant de la partie allongée 44 et pénétrant dans le récipient distributeur
10.
Le prolongement 48 est formé d'une série de segments 49 qui définissent des canaux longitudinaux 50 communiquant avec des ouvertures 52 qui, à leur tour, communiquent avec le pas- sage 46 de 1a valve 42. La Fig. 5 est une vue en bout du pro- longement 48 de la valve, suivant la ligne 5-5 de la Fig. 1.
Au lieu d'être formé de segments, le prolongement 48 peut éga. lement se présenter sous d'autres formes. Par exemple, il peut avantageusement être formé d'un noyau plein de longueur préa- lablement déterminée,présentant une série de rainures ou de ca- naux longitudinaux à sa surface. Les rainures ou canaux sont suffisamment profonds pour communiquer avec les ouvertures 52.
Le rôle principal du prolongement 48 est de constituer un orga- ne autour duquel la poche 22 puisse s'affaiser. Il est particu- lièrement utile en ce sens qu'il contribue à 1'expulsion d'un dernier reste du contenu du récipient. Le prolongement 48 de la valve
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sera plus complètement décrit lorsqu'il sera question de la distribution du produit du récipient 10. Au lieu de la valve représentée, que l'on actionne par une pression du doigt posé horizontalement, on peut utiliser d'autres valves convenant pour les récipients distributeurs sous pression.
Comme on l'a dit plus haut, le fond 16 est assemblé au bord inférieur du corps 12 par sertissage (Fig. 3). Dans l'une des formes d'exécution de l'invention, le fond 16 est un élé- ment en forme de cuvette dont la 'face convexe est tournée vers l'intérieur du corps 12. Selon la réalisation préférée, une masse 54 d'un composé de polyester catalysé est posée sur la face convexe du fond 16. Cette masse est, de préférence, tron- conique et constitue une valve se fermant d'elle-même par la- quelle le propulseur destiné à mettre sous pression le produit à distribuer est introduit à l'intérieur du récipient 10.
La forme tronconique de cette masse est avantageuse en ce sens qu'elle permettra à la pression radiale exercée sur elle par le propulseur d'assurer la meilleure fermeture quand une aiguil- le ou un trocart de gonflement ou de mise sous pression ayant été enfoncé dans le fond 16 et dans la masse 54 sera retiré du récipient.,De plus, la forme rentrante du fond de la poche flexible 22, combinée à la forme tronconique préférée de la valve se fermant d'elle-même, empêche que la poche soit percée lorsque le fond 16 et la valve 54 sont percés par le dispositif de mise sous pression. Au lieu de la masse de composé assurant l'obturation, on peut évidemment utiliser d'autres valves se fermant d'elles-mêmes.
Pour certains usages, le propulseur peut être intro- duit dans le récipient à l'état solide. Dans de tels cas, la valve de pression n'est pas nécessaire puisque le propulseur
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peut être déposé sur le fond 16 avant qu'il soit serti au corps rigide 12.
Les Fig. 6 et 7 sont des vues en élévation d'un tronçon de tube flexible 22 utilisé pour la confection de la poche du récipient distributeur représenté sur les Fig. 1 et 3. ' Le tube se présente normalement en rouleau,sur lequel on prélevé la longueur voulue à l'état plat (Fig. 6). L'emploi d'un tel tube abaisse le prix de revient de la partie du récipient destinée à contenir le produit,étant donné la facilité avec laquelle on dispose des rouleaux de mtiÇre et la simplicité de leur utili- sation pour la fabrication de récipients conformes à l'inven- tion. on choisit le périmètre de la poche flexible de façon qu'il soit sensiblement égal au périmètre du tube rigide dans lequel la poche doit se placer, c'est-à-dire au périmètre du corps 12.
Dans la forme préférée de l'invention, la poche flexible 22 et le corps rigide 12 sont cylindriques et le diamètre de la poche est choisi égal ou légèrement inférieur au diamètre in- terne du corps 12.
Lorsqu'on prépare la poche à introduire dans le ré- cipient, on soude à chaud une longueur préalablement déterminée de tube flexible de façon à la fermer à l'une de ses extrémités, 56, et on coupe cette longueur du rouleau. Si on le désire, on peut prévoir une inscription imprimée 57 sur la provision de tube flexible avant le,découpage, Lorsqu'il s'agit de mettre la poche en place dans le corps 12, on étire l'extrémité opposée 58 du tube flexible et on la glisse sur le bord supérieur du corps 12 puis on la relâche de façon que la poche se @étracte, lais- sant son extrémité ouverte tendue sur le bord du corps 12 et tom- bant sur une longueur prédéterminée à l'extérieur de celui-ci.
Si l'on choisit judicieusement la dimension et la qualité du
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tube flexible, la paroi de la poche adhère à l'extérieur du corps et s'ajuste étroitement à la bride 18 comme l'indiquent les Fig. 1 à 4. Le contact intime . est important en ce sens qu'il assure une fixation élastique, dan glissemtn, de la porte au corps 12 et à la bride 18, qui sert à maintenir la poche en place pendant l'assemblage et l'empêche de se plisser lorsqu'on fixe le couvercle au corps du récipient.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, la poche contenant le produit est fabriquée en polyéthylène et a une épaisseur de paroi d'environ 0,05 mm. On peut également à cette fin utiliser d'autres matières plastiques organiques, tel- les que le polyvinyle, le polypropylène etc. Contrairement aux poches à produit utilisées dans certains récipients distribu- teurs connus, la poche faisant l'objet de l'invention a une épaisseur de paroi uniforme en tous points. Le polyéthylène poré sente encore l'avantage de ne subir qu'une très faible dilata- tion pendant l'opération de remplissage.
Cette caractéristique, combinée au fait qu'il est tendu lorsqu'il est fixé sur la lè re supérieure 18 du corps 12, est un facteur qui permet d'ob- . erver un dosage très précis lorsque le produit st introduit dans le récipient..
Le montage du récipient.distributeur est clairement illustré par la Fig. 3. Lorsque la poche destinée à contenir le produit a été façonnée à partir du tube flexible, elle est placée au-dessus du corps 12 et une longueur prédéterminée de la loche, à son extrémité ouverte, est rabattue sur la lèvre
18 du corps 12. Lorsque la poche a été mise en place par rap- port au corps 12, on l'introduit dans celui-ci en faisant agir une légère dépression au fond du tube rigide 12 de façon que la
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poche soit aspirée à l'intérieur du récipient.
Le couvercle 14 est alors serré à la partie supérieu- re du corps 12 et la bride 20 de ce.-couvercle est rabattue au- tour de la bride ou lèvre 18 du bord supérieur du corps 12, . le sertissage permettant d'arriver à la réalisation re- présentée sur les Fig. 3 et 4.Le sertissage scelle la poche flexi- ble 22 entre le couvercle et le bord périphérique du corps 12 et s'accompagne d'un sectionnement de la partie du tube de poly- éthylène 22 descendant en dessous de l'extrémité inférieure de la bride 24 du couvercle 14. Décorée et pourvue d'une inscription, cette partie du tube de polyéthylène constitue une étiquette qui peut être arrachée de façon à rendre le récipient propre à être servi à table (Fig. 10).
'
Avant de remplir le récipient, on place, sur la face convexe de son fond 16 et approximativement au centre de celui- ci, une masse d'une composition analogue au caoutchouc qui con- stituera une valve se fermant d'elle-même. Comme on l'a dit plus haut, la valve peut ne pas être nécessaire dans certains cas.
Le fond est alors serré sur le bord inférieur du corps 12 et sa bride 60 est fixée sur ce corps et est rabattue sur la bri- de 62 de celui-ci au cours d'une opération de sertissage sembla- ble à celle qui a eu lieu pour la fixation du couvercle au corps} le récipient est alors complètement fermé.
Pour l'emballage, on fait alors passer le récipient distributeur à une machine de remplissage tournante par exemple, où un produit, de la pâte dentifrice, de la sauce, du beurre d'arachides,du sirop ou autre, est introduit dans le récipient en polyéthylène Le récipient quitte alors le poste de remplis- sage et est prêt pour la fixation de la valve 34.
La valve 34 est placée dans l'ouverture 32 et est sertie en plusieurs points
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de la circonférence interne du couvercle 14.Lorsqu'on utilise @ une valve de gonflement, le récipient passe à un poste où une aiguille ou un trocart est placé sous son fond 14, de façon'à percer celui-ci ainsi que la valve 54, ce qui permet l'introduc- tion d'un propulseur d'usage courant. Le propulseur préféré est 1'octafluorocyclbutane (communément désigné par C 318 Fréon,, qualité alimentaire). Le récipient distributeur peut alors être expédié chez le consommateur.
La disposition du corps 12 par rapport à la poche 22 et au couvercle 14 importe pour l'efficacité de la distribu- tion du produit contenu dans la poche. La Fig. 8 montre comment se place le couvercle 14 par rapport à la poche 22 lorsque celle- ci est complètement remplie. Le fait qu'on utilise un tube plat entraîne nécessairement la forme rentrante de la poche à, sa.par- tie inférieure 26. Cette partie rentrante assure d'importants avantages lors de la mise sous pression du récipient et de la distribution complète du produit qu'il contient.
Pour distribuer le produit contenu dans la poche en polyéthylène 22, on procède normalement de la manière suivante t on presse du doigt la partie allongée 44 de la valve 34, ce qui ouvre un espace entre le corps 40 de la valve et la valve pro- prement dite 42 et établit la communication entre l'intérieur de la poche flexible 22 et le passage 46 de Isolément allongé 44. Lorsque la valve est actionnée, la pression exercée par le propulseur contenu à l'intérieur du récipient agit sur la poche 22 et la fait s'affaisser suivant l'axe longitudinal du récipient, ce qui chasse le produit par les orifices 52 et le passage 46 et le fait sortir de la valve. Cet effet se poursuit jusqu'à ce qu'approximativement la moitié où plus du produit ait été distri- bué .
Ensuite, du fait que la poche 22 est fixée au récipient en
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un point où le couvercle 14 et le corps 12 sont sertis, le* partie de la poche les plus proches du sommet du récipient se replient tout d'abord vers le couvercle 14 (Fig.
9) et on% ten- dance à suivre le profil de l'intérieur du couvercle, qu'il soit bombé ou plat, La pression exercée par le propulseur sur cette partie de la poche détermine.une compression du produit en di- rection du prolongement 48 de la valve, au centre du récipient, A mesure qu'une quantité plus importante du produit est distri- buée, la poche, sous l'effet du propulseur et en raison d'une tendance qui lui est propre, se replie en direction du prolon- gement 48 de la valve, comme il est indiqué en 66 sur la big y Comme la poche 22 a la consistance d'un film, elle offre peu de résistance à la pression exercée par le propulseur vaporisé et elle se replie en substance complètement,
ne laissant aucun es- pace ou une partie du produit puisse être retenue à l'intérieur du récipient. La conformation de la poche 22,combinée à la pré sence du prolongement 48 de la valve ,évite toute tendance de la partie du récipient contenant le produit à former des ilots en un point quelconque au 'cours de la distribution. Cette ten- dance selon laquelle la poche contenant le produit formerait des Ilots de produit ne pouvant atteindre la valve, empêcherait l'élimination du produit contenu dans ces Ilots et provoque- rait un gaspillage, qui constitue d'ailleurs un inconvénient important des distributeurs connus.
Outre les avantages précités, on a constaté que le fonctionnement de ce récipient distributeur exige une quan- tité nettement moindre de propulseur puisque aucune partie . de celui-ci n'est chassée par la.valve de distribution lorsque le produit est distribué, Le récipient contient donc une plus grande quantité de produit et une moindre quantité de propulseur,
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On a également constate que le propulseur Introduit dans le ré- cipient distributeur ne doit exercer qu'ne faible pression pour assurer une distribution satisfaisante du produit.
Cette pression (de l'ordre de 1,75 kg/cm2) étant faible, le.récipient peut présenter une résistance moindre et être par conséquent moins onéreux, avantage qui s'ajoute à celui de l'économie de produit que permet de réaliser le récipient distributeur con- torme à l'invention.
.. REVENDICATIONS.
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1.- Procédé 4e fabrication de récipients distributeurs, caractérisé en ce qu'on part d'un tronçon de. tube rigide et d'un tronçon de tube flexible destiné à former une poche flexible, cette poche flexible ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée et son périmètre étant approximativement égal au périmètre interne du tube ri- gide;
on fixe' la poche flexible au tube rigide en la plaçant à l'intérieur de celui-ci et en-rabattant sous tension une ' longueur déterminée de l'extrémité ouverte de la poche sur l'une des extrémités du tube rigide, cette extrémité descendant à l'extérieur du tube rigide sur une distance préalablement dé- terminée, et on fixe un couvercle et un fond au tube rigide de façon à former deux joints étanches à l'air, la poche . flexible passant entre le couvercle et le tube rigide entre lesquels sa paroi est pincée.