La présente invention concerne un procédé pour fabriquer
un récipient pour une boisson ou analogue, dans lequel on dispose
deux parois d'une poche souple en vis-à-vis de manière à délimiter
entre elles un espace intérieur destiné à contenir une boisson ou
analogue, on dispose une tubulure d'aspiration entre les deux parois
et on forme dans l'espace intérieur un canal de maintien pour la
tubulure, ce canal étant délimité entre deux lignes de liaison
disposées de part et d'autre de ladite tubulure.
On connaít, par exemple par le brevet GB-1-069 268, des
récipients formés par des poches en matière plastique souple
contenant une boisson. Ces récipients présentent l'avantage d'être
peu coûteux et légers. Certains d'entre eux, qui présentent la
conformation décrite par le brevet GB-1-069 268, ont un autre
avantage qui réside dans le fait que, malgré leur souplesse, ils
peuvent être naturellement maintenus en position redressée.
On a déjà pensé à associer à la poche une tubulure
d'aspiration couramment dénommée paille, fixée sur l'extérieur de
cette poche. Ce dispositif externe constitue une gêne dans
l'emballage et risque d'être arraché durant certaines phases de
manipulation et de transport.
La demande de brevet EP-0 733 015 cherche à améliorer
cette situation en dotant la poche d'un soufflet extérieur contenant
une tubulure d'aspiration. La fabrication de cette poche est toutefois
complexe puisqu'elle nécessite une conformation avec soufflet sur
un des côtés de la poche, la mise en place de la tubulure d'aspiration
dans ce soufflet et le rabat du soufflet contre la poche avant la
fermeture de cette dernière.
De plus, pour satisfaire les règles d'hygiène, la tubulure
d'aspiration doit être stérilisée indépendamment de sa mise en place
dans le soufflet, et la poche doit elle-même être stérilisée pour éviter
de contaminer cette tubulure lors de sa mise en place dans le
soufflet, et enfin la boisson introduite dans la poche doit également
être elle-même stérilisée ou pasteurisée.
Il faut encore noter que, pour la consommation du produit,
le soufflet contenant la paille se trouve presque complètement
désolidarisé de la poche ; il forme ainsi une pièce ballante et peu
pratique, qui perturbe la stabilité.
Les documents US 3 144 976, DE 35 20 451 et
US 5 884 758 montrent des poches dans lesquelles le canal
contenant la paille est directement formé à l'intérieur de la poche, et
est en contact permanent avec le liquide situé dans cette poche.
Le document US 3 144 976 ne précise pas le procédé de
fabrication de la poche qu'il divulgue.
Le document DE 35 20 451 indique quant à lui que la paille
est extraite d'une trémie de stockage, puis basculée de manière à se
présenter verticalement et à être insérée entre deux films qui roulent
l'un contre l'autre. Les deux films sont soudés pour former le fond de
la poche et, après l'introduction de la paille entre eux, ils sont soudés
selon les lignes de liaison qui délimitent le contour de la poche et qui
délimitent également le canal dans lequel est disposée la paille.
Malgré sa simplicité apparente, cette technique est délicate
à mettre en oeuvre. En effet, le mouvement de basculement de la
paille la conduit dans un entonnoir qui est inséré entre les deux films.
L'extrémité inférieure de cette paille est normalement retenue entre
les films qui sont plaqués l'un contre l'autre, et le fait de pousser la
paille vers le bas risque de l'endommager ou de la briser. De plus, en
forçant son passage entre les films, la paille risque de se déplacer
obliquement et de se trouver mal positionnée au moment de la
soudure à l'aide de mâchoires de soudure, de sorte qu'elle risque
d'être écrasée par ces mâchoires. Ainsi, parmi les poches fabriquées
en mettant en oeuvre le procédé du document DE 35 20 451,
certaines risquent d'être défectueuses.
Le document US 5 884 758 préconise l'utilisation de
mâchoires de préhension qui extraient une paille de la trémie et la
présentent dans l'ouverture d'une poche. La paille est poussée
longitudinalement à travers cette ouverture dans le canal de
maintien, qui a préalablement été formé par les mâchoires de
soudure. L'utilisation d'un tube de guidage en forme d'entonnoir dont
l'extrémité cylindrique est insérée dans la poche est nécessaire.
Cette technique d'insertion reste peu sûre eu égard à la pénétration
et au positionnement de la paille dans la poche.
Ainsi, les procédés de fabrication divulgués par les
documents DE 35 20 451 et US 5 884 758 présentent un certain
nombre d'inconvénients. Si le canal de maintien est préalablement
formé, la paille est très difficile à insérer dans ce canal. Si le canal
est formé après l'insertion de la paille, celle-ci est mal positionnée et
risque d'être écrasée par les mâchoires de soudure qui réalisent
ensuite le canal ; pour limiter ce risque, le canal est relativement
large, de sorte que la paille n'est pas réellement maintenue dans ce
canal et que, après ouverture de la poche, le fluide contenu dans
cette dernière s'écoule librement par l'ouverture.
L'invention vise à proposer un procédé simple et fiable
pour fabriquer un récipient du type précité, dans lequel une paille est
disposée dans un canal de maintien, tout en réalisant la disposition
de la paille et la formation de ce canal de manière fiable et simple.
Ce but est atteint grâce au fait que, avant de former au
moins l'une des lignes de liaison qui délimitent le canal de maintien,
on déplace la tubulure d'aspiration disposée entre les deux parois
dans un sens sensiblement transversal à la longueur de ladite
tubulure, jusqu'à ce que cette dernière se trouve dans une zone
destinée à former le canal de maintien puis on relie les deux parois
sur ladite ligne de liaison non préalablement formée.
Dans toute la suite, à défaut de précisions contraires, on
considérera, par exemple lorsqu'on fera référence à la poche, que la
direction longitudinale est la direction de la longueur de la tubulure
d'aspiration lorsque cette dernière est disposée dans la poche,
tandis que la direction transversale est perpendiculaire à cette
direction longitudinale.
Le positionnement final de la tubulure d'aspiration ou paille
par le mouvement transversal selon l'invention est beaucoup plus
fiable qu'un positionnement qui serait seulement réalisé par un
déplacement purement longitudinal. De plus, il ne risque pas
d'endommager la paille.
Avec l'invention, le canal de maintien est réalisé de manière
très simple une fois la tubulure d'aspiration introduite entre les deux
parois de la poche souple ou entre les deux feuilles destinées à
former ces parois. L'opération d'introduction de cette tubulure peut
être réalisée sans difficulté en écartant l'une de l'autre les deux
parois, sans que cet écartement soit limité par un canal de maintien
préexistant, comme dans US 5 884 758 ou par le fait que les feuilles
sont plaquées l'une contre l'autre, comme dans DE 35 20 451.
Ensuite, la liaison des parois ou des feuilles servant à délimiter le
canal est réalisée le long de la tubulure, de sorte que les dimensions
et la géométrie du canal sont toujours correctement adaptées à
celles de la tubulure.
Avantageusement, le déplacement de la paille
transversalement à sa direction longitudinale qui la met en place
dans la zone destinée à former la canal de maintien s'effectue dans
un plan horizontal, la paille, les parois de la poche ou les feuilles
destinées à former ces parois étant disposées sensiblement à plat.
Avantageusement, on pousse la paille dans ce sens
transversal jusqu'à ce qu'elle vienne en butée contre un moyen de
butée limitant son déplacement pour qu'elle se trouve dans la zone
destinée à former le canal de maintien. C'est dans cette situation que
l'on réalise ensuite la ligne de liaison. Comme on le verra dans la
suite, ce moyen de butée peut par exemple être constitué par une
zone de soudure de la poche (formant une ligne continue ou des
zones discrètes) ou bien par un outil de calage appuyé contre le film.
On maintient la paille contre ce moyen de butée pour
réaliser au moins en partie la ligne de liaison non préalablement
formée.
La paille peut initialement être introduite entre les parois
sans précaution particulière quant à son positionnement exact. Elle
est en effet correctement positionnée en étant repoussée contre cet
organe de butée qui, comme on le verra dans la suite, peut être
constitué par une partie du contour de liaison de la poche, auquel
cas le canal de maintien peut ensuite être simplement réalisé en
formant une seule ligne de liaison supplémentaire, de l'autre côté de
la tubulure.
En outre, cette dernière restera placée, dans l'espace
intérieur de la poche, contre un côté de cette poche et sera
facilement accessible par une ouverture de la poche dans la région
de ce côté.
Avantageusement, on fournit deux parois reliées entre
elles selon un contour de liaison interrompu dans une ouverture
d'introduction, on introduit une tubulure d'aspiration entre les deux
parois par ladite ouverture d'introduction et on déplace la tubulure
d'aspiration entre les deux parois dans un sens sensiblement
transversal à la longueur de ladite tubulure, jusqu'à ce que cette
dernière se trouve dans ladite zone destinée à former le canal de
maintien.
Dans ce cas, pour introduire la paille entre les deux parois,
l'ouverture d'introduction peut être largement entrebâillée. Pour
amener la paille dans la zone destinée à former le canal de maintien,
celle-ci est déplacée transversalement à sa longueur. On peut choisir
d'introduire la paille dans la poche à partir d'une ouverture
d'introduction ménagée sur un côté longitudinal de cette poche,
auquel cas le déplacement d'introduction s'opère uniquement dans
un sens transversal par rapport à la direction longitudinale de la
paille, ou bien par une ouverture d'introduction ménagée sur un côté
transversal de la poche, auquel cas le déplacement de la paille
comprend un premier mouvement longitudinal, suivi par un
mouvement transversal.
On peut également, en entrebâillant largement l'ouverture
d'introduction ménagée à une extrémité de la poche, introduire la
paille entre les parois de cette dernière en la déplaçant dans son
sens longitudinal. Si l'ouverture est suffisamment entrebâillée, les
risques d'endommager la paille sont extrêmement limités. Même si
cette paille se place en biais, ceci n'a pas d'importance puisque son
déplacement final la disposant correctement dans la zone destinée à
former le canal d'introduction est opéré transversalement à sa
longueur.
Selon une variante avantageuse, après avoir introduit la
tubulure d'aspiration entre les deux parois par l'ouverture
d'introduction, on repousse ladite tubulure contre une portion
sensiblement rectiligne du contour de liaison, cette portion
constituant une première des deux lignes de liaison servant à
délimiter le canal et, en maintenant la tubulure dans cette position,
on relie les parois entre elles, de l'autre côté de cette tubulure par
rapport à la première ligne de liaison, pour réaliser la deuxième ligne
de liaison.
Dans ce cas, le moyen de butée précité n'est autre que la
première ligne de liaison qui délimite le canal. Le fait que la paille
coopère en butée contre cette ligne assure que l'opération de
soudure formant la deuxième ligne de liaison n'écrase pas la paille.
Dans cette variante, les deux parois sont par exemple
formées par les deux faces repliées l'une sur l'autre d'un même film
et la paille est introduite par un bord non encore soudé, qui forme
ladite ouverture d'introduction, qui est opposé à la pliure et qui est
destiné à former un bord transversal des poches, par exemple leur
bord supérieur. Dans ce cas, la paille, orientée perpendiculairement
à ce bord, peut d'abord être insérée entre les parois par un
déplacement longitudinal jusqu'à ce qu'elle parvienne au voisinage
de la zone destinée à former le canal de maintien. Elle est ensuite
précisément positionnée dans cette zone par un déplacement
transversal.
Selon une autre variante avantageuse, avant de relier les
deux parois sur un côté correspondant à une portion longitudinale du
pourtour de la poche, on introduit la tubulure entre ces parois par
ledit côté, par un déplacement de ladite tubulure transversalement à
sa longueur et, lorsque la tubulure est parvenue dans la zone
destinée à former le canal de maintien, on relie les deux parois dans
des zones de soudure situées sur chacune des lignes de liaison, de
part et d'autre de la tubulure.
Dans cette variante, les deux parois sont par exemple
formées par les deux faces repliées l'une sur l'autre d'un même film
et la paille est introduite par un bord non encore soudé, qui forme
ladite ouverture d'introduction, qui est opposé à la pliure et qui est
destiné à former un bord longitudinal des poches. Dans ce cas, le
déplacement d'introduction de la paille entre les deux parois peut
s'opérer uniquement transversalement à partir de ce bord du film.
Dans le procédé, on réalise en outre une zone d'ouverture
qui permet de dégager l'extrémité supérieure du canal de maintient
et donne ainsi accès à la paille pour son extraction partielle hors du
canal et la consommation de la boisson. Cette zone peut être
pratiquée de manière connue en soi, par exemple par des découpes
en forme d'entailles sur les bords de la poche ou par tous moyens
convenables d'affaiblissement localisé, par exemple réalisés au
laser.
Dans l'une ou l'autre des variantes du procédé, on
conditionne une boisson dans le récipient, en procédant
avantageusement de la manière suivante : on introduit la boisson
dans le récipient muni de la tubulure d'aspiration dans un état dans
lequel la poche est fermée sur tout son contour à l'exception d'une
zone formant une ouverture de remplissage, on ferme la poche en
reliant les parois de cette poche dans ladite ouverture de
remplissage, on dispose la poche fermée de telle sorte que la
tubulure d'aspiration soit sensiblement immergée dans la boisson et
on soumet le récipient à un traitement de conservation de la boisson.
Avec cette variante, la boisson peut être introduite dans la
poche du récipient de manière connue en soi, sans que la présence
de la tubulure d'aspiration dans son canal ne nécessite que des
précautions très particulières soient prises. L'ouverture de
remplissage est ensuite fermée et le traitement de conservation de la
boisson affecte non seulement cette boisson, mais également la
tubulure d'aspiration qui est inondée par cette dernière. Par
conséquent, sans qu'il soit nécessaire d'assurer la stérilité lors de
l'introduction de la tubulure d'aspiration dans la poche, on obtient
finalement un emballage dont le contenu (faces internes des parois,
boisson et tubulure d'aspiration) est parfaitement conforme aux
dispositions qualitatives requises en matière d'hygiène. En
particulier, le traitement de conservation de la boisson peut être une
stérilisation ou une pasteurisation.
Les moyens pour introduire la boisson dans le récipient
muni de la tubulure d'aspiration peuvent être du type couramment
utilisé pour remplir les récipients du type connu par le brevet GB-1
069 268. Des moyens pour fermer l'ouverture de remplissage
peuvent être des outils de soudure appliqués de manière à pincer les
parois de la poche l'une contre l'autre sans écraser la tubulure
d'aspiration. Les moyens pour soumettre le récipient rempli au
traitement de conservation de la boisson peuvent utiliser un
rayonnement ou une source de chaleur et un système de
refroidissement brutal et être du type couramment utilisé pour la
stérilisation ou la pasteurisation.
L'invention concerne également une installation de
fabrication d'un récipient comprenant une poche souple qui comporte
deux parois en vis-à-vis délimitant entre elles un espace intérieur
destiné à contenir une boisson, comportant des moyens pour
introduire une tubulure d'aspiration entre deux parois destinées à
former les deux parois de la poche souple, des moyens pour relier
les deux parois le long de cette tubulure de manière à délimiter,
entre deux lignes de liaison desdites parois, un canal de maintien
dans lequel est disposée et maintenue ladite tubulure, ce canal de
maintien étant formé dans l'espace intérieur de la poche.
L'installation divulguée par le document DE 35 20 451,
comprenait un entonnoir dont le canal de sortie était disposé
verticalement, et qui recevait une paille basculée dans l'entonnoir à
partir d'une trémie. La paille était poussée entre les deux films
destinés à constituer deux parois d'une poche par un poussoir
déplacé verticalement. On a déjà indiqué précédemment que ce
mouvement de poussée purement longitudinal, c'est-à-dire opéré
dans le sens de la longueur de la paille, présentait certains
inconvénients puisqu'il risquait d'endommager la paille et d'être peu
précis quant à son positionnement final. De plus, lorsque la paille est
partiellement engagée dans l'entonnoir, le poussoir est déplacé vers
le bas et vient ainsi coopérer avec l'extrémité supérieure de la paille
pour la déplacer entre les films. La paille n'est pas correctement
maintenue dans l'entonnoir, et il est difficile de s'assurer que le
mouvement vertical du poussoir permettra effectivement de pousser
son extrémité supérieure sans l'endommager.
Le document US 5 884 758 divulgue un système proche,
qui a également recours à un tube de guidage et d'insertion et qui
présente les inconvénients précités.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en
proposant une installation d'utilisation simple et fiable.
Ce but est atteint grâce au fait que l'installation selon
l'invention comporte des moyens pour déplacer la tubulure disposée entre les
deux parois dans un sens sensiblement transversal à la longueur de
ladite tubulure, pour disposer ainsi cette dernière dans une zone
destinée à former le canal de maintien et pour relier ensuite les deux
parois sur au moins une ligne de liaison non préalablement formée.
Le déplacement de la tubulure transversalement au sens
de sa longueur et, avantageusement, dans un plan horizontal, ne
risque pas de l'endommager. De plus, les parois ne sont reliées sur
au moins la ligne de liaison non préalablement formée que lorsque la
paille a atteint sa position correcte, de sorte que le canal peut être
dimensionné de manière très précise sans que la formation de cette
ligne de liaison ne risque d'endommager la paille.
Avantageusement, l'installation comporte des moyens pour
maintenir la paille dans la zone destinée à former le canal de
maintien lors de la formation de ladite ligne de liaison non
préalablement formée. Ces moyens sont par exemple réalisés sous
la forme de moyens de butée.
Avantageusement, l'installation comporte des moyens pour
écarter les deux parois disposées l'une contre l'autre et des moyens
pour pousser la tubulure entre les parois par l'ouverture
d'introduction ainsi entrebâillée.
L'invention concerne encore un récipient comprenant une
poche souple apte à contenir une boisson ou analogue, qui comporte
deux parois en vis-à-vis délimitant entre elles un espace intérieur
destiné à contenir une boisson et qui présente un canal de maintien
dans lequel est disposée une tubulure d'aspiration, ce canal étant
délimité, dans l'espace intérieur, entre deux lignes de liaison des
deux parois, la poche étant destinée à être ouverte dans une zone
d'ouverture dans laquelle débouche une extrémité du canal.
Dans les récipients connus par les documents
US 3 144 976, DE 35 20 451 et US 5 884 758, les canaux dans
lesquels sont disposées les pailles ont une largeur assez importante
pour que la paille puisse en être extraite sans difficulté après
ouverture de la poche dans une région d'extrémité supérieure du
canal. Cette largeur est également due aux difficultés de fabrication
précédemment évoquées.
Aucun système n'est prévu pour refermer ce canal même
provisoirement, après sa première ouverture. De plus, après
l'ouverture, la paille flotte de manière aléatoire, c'est-à-dire que son
extrémité supérieure dépasse plus ou moins constamment de la
poche, sans pouvoir être rentrée à l'intérieur. Il en résulte non
seulement un risque de déversement du liquide contenu dans la
poche, mais également un risque de salissure de l'extrémité
supérieure de la paille sur lequel l'utilisateur posera ses lèvres.
L'invention vise à proposer un récipient amélioré, pouvant
être sensiblement refermé après son ouverture, et pour lequel
l'extrémité de la paille peut être protégée entre deux absorptions de
la boisson.
Ce but est atteint grâce au fait que, en vue de permettre la
fermeture du canal après l'ouverture de la poche, la tubulure
d'aspiration présente une partie d'extrémité susceptible d'être repliée
sur elle-même, tandis que le canal de maintien présente une portion
d'extrémité voisine de la zone d'ouverture apte à recevoir la portion
d'extrémité repliée de la tubulure et que ledit canal de maintien
présente une zone de restriction, dont la largeur est inférieure à la
largeur de ladite portion d'extrémité et qui est tout au plus apte à
recevoir une partie de la tubulure non repliée sur elle-même.
Grâce à ces dispositions, après l'ouverture de la poche
dans une zone supérieure du canal et une première absorption de
boisson par l'extrémité supérieure de la paille, celle-ci peut être
repliée et son extrémité supérieure à nouveau être disposée dans le
canal de maintien dont la portion d'extrémité est assez large pour
recevoir cette partie repliée de la paille. De plus, la paille ainsi repliée
peut être relativement enfoncée dans le canal. Sa partie rectiligne
non repliée parvient alors dans la zone de restriction, et du fait des
tensions appliquées sur les films qui constituent la poche, les parois
du canal ont tendance à se plaquer contre la paille.
Grâce à cela, le repli de la paille dans le canal sert non
seulement à protéger cette paille, mais à réaliser une étanchéité
empêchant sensiblement le reflux du fluide en dehors du canal.
Cette étanchéité est due à la zone de restriction qui, avec la
présence de la paille repliée, a un effet de clapet ou d'étranglement
s'opposant au passage du fluide.
La poche présente une zone d'ouverture dans laquelle
débouche l'extrémité supérieure large du canal de maintien. Pour
consommer la boisson, il suffit de dégager l'extrémité supérieure de
la paille que l'on extrait partiellement de son canal. La bouche du
consommateur est placée en contact avec la paille qui est exempte
de toute salissure extérieure. Après une première consommation, la
paille peut être repliée dans la portion supérieure du canal comme
précédemment évoqué. Pour une nouvelle consommation, il suffit
d'extraire à nouveau légèrement la paille, qui est restée parfaitement
propre, et de boire la boisson par son extrémité légèrement dépliée.
Il faut noter que, si la poche est du type de celle que
divulgue le document GB 1 069 268, la présence de la paille dans
cette poche contribue à sa stabilité en position redressée et améliore
la résistance aux efforts de compression verticale.
Avantageusement, le contour d'au moins l'une des lignes
de liaison qui délimitent le canal de maintien le long de la tubulure
d'aspiration est non rectiligne. Elle peut par exemple être une courbe
ou une ligne présentant un renflement servant à former la restriction.
Par exemple, cette ligne de liaison non rectiligne présente
une concavité tournée à l'opposé du canal.
L'invention sera bien comprise et ses avantages
apparaítront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de
modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La
description se réfère aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de face schématique d'un récipient
fabriqué conformément à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de côté du récipient de la figure 1,
prise selon la flèche II de la figure 1 ;
- la figure 3 montre, en perspective simplifiée, la poche des
figures 1 et 2 ;
- les figures 4 à 7 sont des vues partielles d'un récipient
fabriqué conformément à l'invention, illustrant plusieurs variantes de
réalisation, ces vues montrant le récipient dans une région
d'extrémité du canal de maintien ;
- la figure 8 montre le récipient de la figure 4, à l'état
ouvert ;
- la figure 9 est une vue de face d'un récipient conforme à
l'invention, représenté à l'état ouvert, la paille étant repliée dans la
partie supérieure du canal de maintien, pour obtenir un effet
d'étanchéité du fait de la forme de ce dernier ;
- la figure 10 est une vue de côté illustrant
schématiquement une installation de fabrication conforme à
l'invention ;
- la figure 11 est une vue de dessus d'une installation
conforme à l'invention, selon une variante de la figure 10 ;
- les figures 12 et 13 montrent des variantes de réalisation
des lignes de liaison ;
- la figure 14 est une vue analogue à la figure 11, pour une
autre variante de la figure 10 ; et
- les figures 15, 16 et 17 présentent de manière
schématique une installation servant à fabriquer le récipient de
l'invention, et illustrent le procédé de fabrication.
Le récipient des figures 1 et 2 comprend une poche 10
réalisée à partir de feuilles souples, avantageusement en matériau
thermoplastique, ayant une conformation analogue à celle de la
poche du brevet GB-1 069 268. Cette poche 10 comprend deux
parois opposées 12 et 14 délimitant entre elles un espace intérieur
destiné à contenir une boisson. Dans l'exemple représenté, comme
dans le brevet GB-1 069 268, le fond de la poche est formé par une
feuille 18 soudée aux extrémités inférieures des deux parois 12 et
14. Les deux parois 12 et 14 sont par exemple formées par deux
feuilles soudées l'une à l'autre sur leurs bords et en région haute du
récipient selon les lignes de soudure 20. La feuille 18 est soudée
entre les deux feuilles 12 et 14 dans la région du fond, dans une
zone de soudure 22. Ces feuilles sont par exemple réalisées en
matière plastique transparente ou en aluminium.
Les feuilles 12, 18 et 14 peuvent être formées en continuité
à partir d'un même film convenablement replié et soudé dans les
zones de pliure ou être constituées par des films séparés.
Avant le remplissage de la poche, cette paroi de fond 18
peut être ramenée vers l'intérieur de la poche entre les deux parois
12 et 14, de sorte que la poche à plat, considérée en coupe
perpendiculaire aux parois 12 et 14, présente un fond conformé
sensiblement en W. En vue de dessous, ce fond est convexe, les
extrémités latérales de la paroi de fond étant soudées aux bords
latéraux des parois 12 et 14 en des régions relevées vers l'extrémité
supérieure du récipient. Une fois le récipient rempli, l'extrémité
inférieure 22A de cette zone de soudure définit une embase sur
laquelle la poche est susceptible de reposer en se maintenant en
position redressée sensiblement verticale comme on le voit sur les
figures 1 et 2. Cette embase présente un contour sensiblement
elliptique assurant sa stabilité.
La poche 10 présente un canal de maintien 24 délimité,
dans l'espace intérieur 16, entre deux lignes de liaison des parois 12
et 14. Dans l'exemple avantageux représenté, ces deux lignes de
liaison sont constituées, d'une part, par une portion rectiligne 20A du
contour de soudure 20 et, d'autre part, par une soudure additionnelle
26. La portion 20A se trouve sur un bord latéral de la poche et,
lorsque cette dernière repose sur son embase, ladite ligne de
soudure se trouve orientée verticalement.
Le procédé et l'installation de l'invention permettent de
réaliser la deuxième ligne de liaison 26 en l'orientant sensiblement
parallèlement à la portion 20A, et en l'espaçant d'une distance
moyenne D de cette dernière. Il permet également de fabriquer le
récipient conforme à l'invention, dans lequel la ligne de liaison 26 est
inclinée par rapport à la portion 20A (comme on le voit sur les figures
1 et3 à 7) et est même éventuellement non rectiligne (comme le
montre la figure 9).
L'extrémité inférieure 24A du canal 24 est ouverte dans
l'espace intérieur, de sorte que ce canal communique naturellement
avec cet espace intérieur. Une tubulure d'aspiration 28 est disposée
dans le canal 24 et est maintenue dans ce dernier. Cette tubulure ou
"paille" est avantageusement réalisée en matière plastique
(polyéthylène) de qualité alimentaire.
On a indiqué sur la figure 1 des entailles de prédécoupe
30A et 30B qui définissent une zone d'ouverture de la poche, cette
dernière pouvant être déchirée entre ces deux entailles selon la ligne
30C indiquée en traits interrompus, qui délimite la zone d'ouverture.
L'extrémité supérieure 24B du canal se trouve dans la
région de cette zone d'ouverture 30C. Ainsi, lorsque la poche est
déchirée selon la ligne 30C, l'extrémité supérieure 28B de la tubulure
d'aspiration dépasse légèrement de l'ouverture pratiquée. Selon la
hauteur de dépassement, le consommateur peut laisser la tubulure
d'aspiration dans cette position et appliquer directement sa bouche
sur cette tubulure pour aspirer le contenu du récipient, ou faire
coulisser la tubulure dans le canal de manière à l'extraire davantage
dudit canal. La tubulure peut présenter un bourrelet ou analogue
(non représenté) limitant sa course.
Les figures 1 et 3 montrent qu'avec le procédé et
l'installation de l'invention, la ligne de découpe 30C peut être réalisée
de manière à faire directement communiquer avec l'extérieur la
partie de l'espace intérieur 16 situé de l'autre côté de la ligne de
soudure 26 par rapport au canal de maintien 24. Toutefois, comme
on le verra dans la suite, on peut avoir intérêt à éviter une telle
communication directe, en particulier pour permettre de reboucher le
récipient grâce à la tubulure d'aspiration, comme c'est le cas avec le
récipient conforme à l'invention.
Sur les figures 1 à 3, on a indiqué par une ligne L en traits
mixtes interrompus le niveau du liquide dans la poche. Le canal 24
communique largement avec l'espace intérieur 16 contenant le
liquide, puisque l'extrémité inférieure 26A de la ligne de soudure 26
se trouve à une distance importante du fond de la poche (de l'ordre
de, par exemple, la moitié de la hauteur de cette poche) et le liquide
remonte à l'intérieur de ce canal.
La variante de la figure 4 est analogue à celle de la figure 1
à ceci près que la ligne de soudure 26 s'étend, vers le haut, jusqu'à
rejoindre la ligne de soudure 20B du bord supérieur de la poche. Les
entailles 30A et 30B ou, de manière générale, les moyens
d'affaiblissement qui délimitent la zone d'ouverture 30C, sont placés
de telle sorte que cette zone d'ouverture découvre seulement
l'extrémité supérieure 24B du canal lorsque la poche est déchirée,
sans s'étendre à la partie de l'espace intérieur située de l'autre côté
de la ligne de soudure 26 par rapport au bord de soudure 20A.
De ce fait, on s'assure que, lors de la consommation de la
boisson, l'intégralité de cette boisson passe par le canal 24 et on
limite ainsi les risques de déversement intempestif de la boisson
hors de la poche.
Dans la variante de la figure 5, la ligne de soudure 26
rejoint également la ligne de soudure 20B du bord supérieur de la
poche, et la zone d'ouverture est également réalisée de manière à
découvrir seulement l'extrémité supérieure du canal 24. La tubulure
d'aspiration 28 présente une portion d'extrémité 29 qui est raccordée
au reste de la tubulure 28 par un soufflet ou analogue 29A
permettant de replier ladite partie d'extrémité 29 contre le reste de la
tubulure 28. La largeur D' du canal 24, au moins dans la partie
supérieure de ce dernier, est déterminée de manière à permettre que
ce canal loge la partie 29 repliée. De cette manière, lorsque
l'utilisateur aura consommé une partie de la boisson contenue dans
la poche, il pourra replier la partie 29 de la tubulure d'aspiration dans
la partie supérieure 24B du canal d'aspiration 24, de sorte que celui-ci
sera sensiblement bouché par cette partie repliée. Ceci permet de
refermer momentanément la poche entre deux phases de
consommation de la boisson et de protéger dans le même temps
l'extrémité de la tubulure contre les salissures externes. Dans le
récipient de l'invention, la largeur du canal 24 va en diminuant dans
le sens allant vers le fond 18 de la poche à partir de son extrémité
supérieure découverte par l'ouverture de la poche dans la zone
d'ouverture, ce qui permet de mieux maintenir la tubulure 28 dans ce
canal et d'améliorer encore l'effet de rebouchage momentané.
La figure 5 montre que la paille est déjà repliée sur elle-même
dans la partie supérieure du canal avant la première ouverture
du récipient. En revanche, sur la figure 4, la paille est rectiligne avant
la première ouverture. Elle est également dotée d'un soufflet ou
analogue 29A qui, une fois que la zone d'ouverture a été dégagée,
permet de replier la paille dans la partie supérieure du canal. Ainsi,
avec le récipient conforme à l'invention, la paille peut être repliée
dans le canal pour boucher momentanément ce dernier.
La largeur courante D du canal 24 mesurée lorsque la
poche est à plat est la distance moyenne qui sépare les lignes de
liaison 20A et 26 sur la majeure partie de la longueur du canal. Elle
est légèrement supérieure à la largeur que présenterait la paille si
elle était écrasée, ce qui signifie que le diamètre courant du tube que
forme le canal est légèrement supérieur au diamètre de la paille.
Plus particulièrement, dans le récipient conforme à l'invention, cette
largeur courante diminue entre la largeur D' dans la partie supérieure
du canal et une largeur plus faible située davantage vers le bas de la
poche. On obtient ainsi un effet d'étanchéité qui sera explicité dans
la suite. Par exemple, la largeur maximale D' du canal peut être de
l'ordre de 2,6.d à 3,5.d, où d représente le diamètre de la tubulure,
tandis que la largeur minimale du canal peut être de l'ordre de 1,6.d
à 2.d. Par exemple, pour une paille ayant un diamètre de 3 mm, la
largeur du canal pourra varier entre 8,4 mm et 5,2 mm.
Bien entendu, le procédé et l'installation de l'invention
permettent également de disposer dans le récipient une paille
dépourvue de soufflet, comme c'est le cas pour la paille de la
figure 1.
La tubulure d'aspiration 28 est naturellement maintenue
dans le canal 24 sous l'effet de la légère compression qu'exercent
sur cette tubulure les parois 12 et 14 du fait de leur pincement l'une
contre l'autre selon les lignes de liaison 20A et 26.
Sur la figure 5, le canal 24 est rectiligne sur toute sa
longueur. En revanche, dans la variante de la figure 6, la partie
d'extrémité du canal voisine de la zone d'ouverture présente un
coude 25 permettant de loger la partie 29 de la tubulure d'aspiration
repliée par rapport au reste de cette tubulure 28. Dans l'exemple
représenté sur la figure 6, ce coude est pratiqué à angle droit par
rapport à la portion courante du canal 24 qui est sensiblement
verticale lorsque la poche est tenue dans la position représentée sur
les figures 1 à 3. On peut également envisager que le coude soit
incliné davantage de manière à former un angle aigu par rapport à la
partie courante du canal. Sur la figure 6, on a également choisi à titre
d'exemple que la zone de découpe 30C s'étende seulement dans la
partie supérieure du canal. Après une première ouverture de la
poche, la partie supérieure de la paille peut être repliée sur elle-même
pour être disposée dans la portion supérieure de la partie
courante du canal, qui est située sous le coude.
Dans la variante de la figure 7, le canal 24 est rectiligne
jusqu'à une région d'extrémité 24B située légèrement en deçà de la
zone de découpe 130C délimitée entre deux entailles 130B et 130A
situées sur les deux bords latéraux opposés de la poche. Ainsi,
lorsque l'on doit ouvrir cette poche, on déchire une partie d'extrémité
de la poche s'étendant sur toute sa largeur. Dans ce cas, pour éviter
que le liquide contenu dans l'espace intérieur ne se déverse par la
partie large de l'ouverture ainsi ménagée, sans s'écouler par le canal
24, la ligne de soudure 26 est raccordée, en deçà de la zone de
découpe 130C, à une autre ligne de soudure 126 qui s'étend
sensiblement perpendiculairement à la ligne 26, entre l'extrémité
supérieure de cette dernière et le bord de la poche qui est opposé au
canal 24.
Bien entendu, bien que l'on ait représenté sur la figure 7,
une tubulure d'aspiration 28 rectiligne, on peut mettre à profit
l'espace 127 ménagé entre la ligne de soudure 126 et le bord
supérieur 120B de la poche pour y loger une partie d'extrémité de la
tubulure repliée par rapport à la partie courante de cette dernière.
L'espace 127 forme une région d'extrémité du canal 24 qui s'étend
selon toute la largeur de la poche.
La variante de la figure 7 est applicable au récipient
conforme à l'invention, puisque la paille peut être dotée d'un soufflet
et que sa partie supérieure d'extrémité peut être repliée sur elle-même
en étant insérée dans la partie supérieure du canal voisine de
sa région d'extrémité 24B.
Avec le procédé et l'installation de l'invention, on peut
fabriquer un récipient pourvu d'une paille rectiligne simple, ou bien
d'une paille repliable, ou bien encore d'une paille télescopique. Dans
le récipient conforme à l'invention, la paille est repliable pour venir
obturer la portion supérieure du canal après l'ouverture du récipient.
Sur la figure 8, la partie 30D de la poche de la figure 4
située au delà de la ligne 30C est arrachée et l'extrémité de la
tubulure 28 dépasse légèrement pour permettre la consommation de
la boisson.
La figure 9 montre le récipient conforme à l'invention, sur
lequel le coin supérieur de la poche a été arraché selon la zone
d'ouverture 30C. Le canal 24 est délimité entre un bord 20A de la
poche qui constitue une ligne de liaison, et l'autre ligne de liaison 26
qui rejoint la ligne de soudure 20B du bord supérieur de la poche.
L'extrémité supérieure du canal débouche dans la zone d'ouverture
30C. La paille présente une partie d'extrémité 29 susceptible, grâce
au soufflet 29A, d'être repliée sur elle-même.
L'ouverture de la zone d'ouverture 30C découvre
sensiblement l'intégralité de l'extrémité supérieure 24B du canal de
maintien.
Comme on le voit sur la figure 9, la partie d'extrémité 29 de
la paille peut être repliée contre la partie de la paille située de l'autre
côté du soufflet 29A, et engagée avec elle dans la portion d'extrémité
supérieure 24B du canal 24. Cette portion d'extrémité présente une
largeur D1 qui est supérieure à sa largeur D2 dans une zone de
restriction 24C. Dans cette zone, seule une partie de la paille non
repliée sur elle-même peut être engagée. On voit qu'en effet, seule la
région de l'extrémité inférieure 28A de la paille est disposée dans
cette zone de restriction. La largeur du canal 24 est minimale dans la
zone de restriction. Dans l'exemple de la figure 9, la ligne de liaison
26 n'est pas rectiligne. Ainsi, à partir de sa largeur maximale D1, le
canal passe par une largeur minimale D2, avant de retrouver une
largeur D3 qui est plus importante à son extrémité inférieure 24A. La
ligne de liaison 26 présente une concavité qui est tournée à l'opposé
du canal 24. Ceci favorise la réalisation de l'effet d'étanchéité dû à la
restriction 24C. En effet, l'insertion de la partie repliée de la paille
dans la portion supérieure du canal tend les feuilles qui constituent
les parois de la poche, et un pli se constitue dans la zone de
restriction 24C, dans laquelle les parois du canal se plaquent contre
la paille 24. Ainsi, le liquide ne peut pas refluer à partir de l'espace
intérieur de la poche au-delà de la restriction 24C. Le liquide introduit
dans la paille reste quant à lui dans la portion du canal située sous
l'extrémité libre repliée de cette paille.
On pourrait choisir de modifier encore la forme du canal
pour que les deux lignes de liaison qui le délimitent soient non
rectilignes. La forme de la ligne 26 pourrait également être plus
complexe et présenter plusieurs concavités successives, voire se
présenter sensiblement comme une ligne brisée dont les angles
seraient arrondis.
La ligne de liaison 26 des figures 1 à 5 est rectiligne auquel
cas, dans le récipient de l'invention, la largeur du canal décroít
continûment entre sa largeur maximale dans la région de sa portion
d'extrémité supérieure et une largeur minimale à son extrémité
inférieure 24A. Dans ce cas, la zone de restriction est réalisée à
cette extrémité inférieure 24A. Dans les exemples des figures 6 et 7,
la partie de la ligne de liaison 26 située sous le coude formé par
cette ligne en région supérieure peut être sensiblement rectiligne en
donnant au canal de liaison une largeur qui diminue continûment
jusqu'à son extrémité inférieure. Elle peut également être du même
type que la ligne de liaison 26 de la figure 9.
On décrit maintenant la figure 10 qui montre l'installation
de l'invention et permet de mieux comprendre le procédé de
l'invention. Dans l'installation, les feuilles dans lesquelles seront
constituées les parois des poches sont déroulées à partir d'un film
210 enroulé en bobine 212. Ce film est plié dans une station de
pliage 214 de manière à présenter deux faces 210A et 210B
disposées l'une contre l'autre, qui constituent les feuilles précitées.
Dans cette situation, le film passe dans une station de soudure 220,
comprenant éventuellement plusieurs postes de soudure, aptes à
pratiquer certaines des lignes de soudure de la poche. En aval de
cette station dans le sens S d'avancement du film, ce dernier passe
dans une autre station de soudure ou de découpe des poches
soudées 230. Une ouverture de remplissage ayant été préservée, les
poches peuvent ensuite être remplies de boisson, puis
complètement fermées et stérilisées.
L'installation comporte également une station de mise en
place de tubulures d'aspiration ou pailles dans les poches. Les lignes
de liaison qui délimitent le canal de maintien peuvent être réalisées
en aval de cette station, par exemple dans la station 220 ou bien être
réalisées pour partie en amont et pour partie en aval de cette station
ou bien encore, au moins en partie, dans cette station. En tout état
de cause, la tubulure d'aspiration 28 est mise en place entre les
parois destinées à former les poches ou dans les poches déjà
formées pour leur plus grande partie, avant qu'au moins l'une des
lignes de liaison qui délimitent le canal d'aspiration n'ait été formée.
Ainsi, selon une première variante, la station de mise en
place des pailles, repérée en trait mixte interrompu et désignée par A
sur la figure 10, peut être disposée en amont de la station de
soudure 220.
Selon une deuxième variante, cette station, désignée par B
et également repérée en trait mixte interrompu, peut être située
après ce poste.
La figure 11 illustre une première possibilité pour la
première variante. Elle montre schématiquement en vue de dessus
les différentes étapes du processus d'insertion de la paille entre les
parois des poches et de soudure de ces parois. Les pailles sont
alimentées sur un plan de travail 300 par des moyens d'alimentation
comprenant par exemple un tambour rotatif 301 pas à pas dont
chaque gorge longitudinale 302 embarque une paille 28 en passant
sous la sortie 348 d'une trémie et, après un demi-tour, pose la paille
sur le plan de travail 300 horizontal.
Un poussoir 350 animé d'un mouvement de va-et-vient
repousse la paille ainsi déposée entre les parois 210A et 210B du
film qui défile sur le plan 300'. On voit que, dans cet exemple
avantageux, les poches sont destinées à être formées
transversalement au sens d'avancement S du film dans l'installation.
Par exemple, le bord libre 220A et la pliure 220B sont
respectivement destinés à former le bord supérieur et le fond des
poches. L'ouverture d'introduction pour les pailles est ménagée par
l'entrebâillement des deux parois 210A et 210B dans la région du
bord libre 220A, à l'aide de moyens d'écartement comprenant par
exemple un système de ventouses ou analogues, ou bien un organe
en forme de coin 350, disposé entre les deux faces du film et dont
l'angle est tourné vers l'amont. Cet organe d'écartement peut être
fixe si aucune soudure risquant de se bloquer contre lui n'a été
pratiquée en amont entre les deux feuilles.
Dans l'exemple représenté, des soudures 322 du fond des
poches ont été pratiquées avant l'arrivée du film dans la station de
mise en place des pailles. Une zone de soudure longitudinale 311B
(qui ne rencontre pas l'organe 350 lors de l'avancement du film) a
également été pratiquée. Ces soudures ont pu être réalisées dans
une première station de soudure (non représentée) disposée en
amont de la station A de la figure 10.
La paille 28 est ainsi mise en place entre les parois 210A
et 210B sans être positionnée avec précision.
Au poste suivant, dit poste de calage, la paille 28 est
repoussée en butée contre la soudure 311B, par un organe de
balayage ou de poussée 313 qui est initialement écarté du trajet du
film et qui, lorsque la paille disposée entre les parois, parvient au
poste de calage, se rapproche du film et balaye la paille 28 vers la
soudure de butée 311B en se déplaçant, dans un plan horizontal,
parallèlement au sens S, c'est-à-dire dans une direction transversale
par rapport à la paille.
Pendant que l'organe de poussée 313 maintient la paille
contre la soudure de butée 311B, des moyens de soudure (poste
240 de la figure 10) réalisent une ou plusieurs zones de soudure de
calage 311A. La paille est ainsi calée dans ce qui deviendra le canal
de maintien.
Les lignes de liaison complètes délimitant ce canal, ainsi
que d'autres soudures éventuelles sont ensuite réalisées dans le
poste 220, puis les poches sont découpées et prêtes à être remplies.
Il faut noter que la soudure 311B pourrait être réalisée de
la même manière que les zones de soudures 311A, c'est-à-dire
seulement dans la station de calage. Pendant la réalisation de ces
soudures, la paille reste maintenue sur chaque bord par un organe
de poussée.
Sur les figures 12 et 13, les formes extérieures des poches
sont seulement esquissées en trait mixte interrompu, car les
soudures délimitant les contours des poches peuvent être réalisées
après les situations qu'illustrent ces figures.
La figure 12 montre que l'organe de poussée 313 peut
avoir toute forme adéquate. Il peut ainsi présenter une section en U,
l'outil servant à réaliser la ou les zones de soudure 311A étant
déplacé entre les branches du U. La figure 12 montre l'emplacement
d'une zone de soudure 311A réalisée par un tel outil.
La ou les zones de soudure 311A peuvent ainsi être très
proches de la paille, ce qui permet d'équiper le canal de maintien de
la paille dans la poche selon l'invention d'une zone de restriction.
Comme on le voit sur la figure 13, la soudure
complémentaire servant à former la partie restante de la ligne de
liaison 26 peut être davantage éloignée de la paille 28, pour réaliser
la partie élargie 24B du canal de maintien 24.
Les zones de soudure 311A et 311B peuvent être des
zones discrètes, localisées ou être des lignes continues.
La figure 14 illustre une autre possibilité pour la variante
comprenant la station A., selon laquelle on dispose la tubulure
d'aspiration entre les deux parois avant de relier ces dernières sur un
côté 220A correspondant à une portion longitudinale du pourtour de
la poche. Cette portion est par exemple la portion 20A.
En se reportant aux figures 10 et 14, on comprend que,
selon cette possibilité, on introduit la paille entre les parois destinées
à former les parois de la poche par le bord 220A non soudé, par un
déplacement de la tubulure 28 dans la direction T transversale à sa
longueur. Pour ce faire, un système de poussoir à mouvement 260
alternatif, prenant la paille à partir d'un moyen d'alimentation tel que
l'extrémité inférieure d'une trémie, est par exemple utilisé.
Lorsque la tubulure parvient dans la zone Z dans laquelle
est destiné à être formé le canal de maintien, on relie les deux parois
formées par les deux faces 210A et 210B du film dans des zones de
soudure 211A et 211B. Par exemple, ces zones de soudure sont
réalisées dans un poste de soudure 240 disposée dans la station A.
Elles peuvent également l'être dans la station 220.
Si l'on dispose à ce stade de peu de place, on peut se
contenter de réaliser ces zones de soudure sous la forme de zones
discrètes comme indiqué sur la figure 14, ces zones étant disposées
de part et d'autre de la paille. C'est alors seulement ensuite, comme
on le voit sur la figure 14, que l'on réalise les lignes de liaison
sensiblement continues, en soudant les bords de la poche
notamment sur la ligne de liaison 20 et en pratiquant la ligne de
liaison 26 précédemment évoquée.
L'installation peut comporter des moyens de détection de
la présence de la paille dans la zone Z destinée à former le canal de
maintien, par exemple un système de détection optique. De manière
complémentaire ou alternative, elle peut comporter des moyens de
butée ou de calage qui calent ou retiennent la paille dans la zone Z
pour la réalisation des zones de soudure.
Avantageusement, pour faciliter l'introduction de la paille
28 entre les deux parois 210A et 210B, on entrebâille ces deux
parois, par des moyens d'écartement tels que, par exemple, le
système de ventouses 250 ou l'organe 350 en forme de coin
précités.
Les zones de soudure 211A, 211B, 311A et 311B
précédemment évoquées sont, au moins pour certaines d'entre elles,
pratiquées juste après l'introduction de la paille entre les deux faces
du film. Ces moyens d'écartement permettent d'entrebâiller
l'ouverture d'introduction que constitue le bord non soudé 220A des
deux faces 210A, 210B du film.
Sur la figure 10, les deux faces du film repliées l'une contre
l'autre avancent sur un plan, dans les différentes stations de
l'installation, en étant propulsées par des moyens d'avancement 260.
Bien que la figure 10 montre la formation, à partir d'un
même film, des deux feuilles destinées à constituer les parois de la
poche, il doit être entendu que ces deux feuilles peuvent être
distinctes et déroulées à partir de deux bobines séparées.
Dans la variante A de la figure 10, le poste de soudure 240
qui permet de réaliser les zones de soudure 211A et 211B ou 311A
et 311B peut être disposé en alignement avec le système
d'introduction de la paille entre les deux faces du film. Par exemple,
l'outil et le contre-outil de soudure peuvent rester en position écartée
des faces du film pour l'introduction de la paille et, dès que ces
parois cessent d'être écartées, être rapprochés de la bande. Ces
outils peuvent également être réalisés en deux parties, une première
partie servant à réaliser les zones de soudure 211A ou 311B situées
d'un premier côté de la paille et une deuxième partie servant à
réaliser les zones de soudure 211B ou 311A. Dans ce cas, pour la
possibilité illustrée sur la figure 14, la première partie peut rester en
position de soudure pendant l'introduction de la paille, pour former
une butée qui permettra de déterminer la position de la paille dans la
zone Z de soudure. Ensuite, l'outil de soudure servant à former les
zones de soudure 211B ne sera activé que lorsque les faces du film
se seront rapprochées.
On peut également prévoir de décomposer le poste de
soudure 240 en deux postes, soit un premier qui réaliserait les zones
de soudure 211 A ou 311B en amont de la zone d'introduction de la
paille entre les deux films, et un deuxième qui réaliserait les zones
de soudure 211B ou 311A soit en alignement avec le poste
d'introduction de la paille, mais après le relâchement des deux faces
du films, ou en aval de ce dernier.
Dans la variante B de la figure 10, les poches parviennent
dans la station B de mise en place de la tubulure d'aspiration après
avoir été formées avec leurs soudures longitudinales et
transversales dans la station de soudure 220. Toutefois, une
ouverture d'introduction est restée ménagée à une extrémité de la
poche.
Les figures 15 et 16 illustrent plus en détail cette variante B
de la figure 10. L'installation représentée sur ces figures peut être
disposée en continu sur la ligne de fabrication de la figure 10. Elle
peut également constituer une machine distincte permettant, en
reprise, de disposer ces pailles dans les poches dont le fond et les
bords longitudinaux sont déjà soudés, et de réaliser le canal de
maintien.
On dispose d'un plan de travail 100 sur lequel est placée
une poche 110 préformée, avec ses deux parois 112 et 114 fixées
l'une à l'autre (par exemple par soudure), et à la paroi de fond 118.
Les parois 112 et 114 ne sont pas reliées à leurs extrémités
opposées au fond 118, de telle sorte que la poche présente une
ouverture d'introduction 140. Le contour de la liaison 120 des parois
de la poche est donc interrompu.
La poche 110 est disposée sur le plan de travail 100 et ses
deux parois 112 et 114 sont écartées l'une de l'autre de manière à
entrebâiller l'ouverture 140. Pour ce faire, des systèmes de
ventouses, respectivement une ventouse inférieure 142 et une
ventouse supérieure 144, commandées par des moyens de
commande 143 et 145 (système pneumatique, servomoteur ...) sont
par exemple utilisés. La poche est alimentée à partir d'une table
d'alimentation 101 pour être placée sur la table 100, et la poche
munie de sa tubulure d'aspiration est évacuée par le moyen
d'évacuation 102.
On voit ainsi une poche préformée 110A sur la table 101,
une poche 110 en cours d'introduction de la tubulure d'aspiration sur
la table 100, et une poche 110B munie de cette tubulure évacuée sur
la table 102. Les poches sont transportées de l'une à l'autre de ces
tables par des systèmes de tapis roulants ou, par exemple, par des
systèmes de préhension à ventouses ou analogues.
La poche 110 en cours de traitement sur la table 100 peut
être maintenue dans un renfoncement 111 de cette table, et par un
système de pince ou analogue dont une mâchoire 146 est
représentée de manière schématique.
Un système d'alimentation en tubulures d'aspiration est
prévu. Ce système comporte par exemple une trémie 148, située au-dessus
de la table 100 et disposée de manière à permettre la sortie
des tubulures d'aspiration à l'unité, et en concordance avec les
étapes du procédé mis en oeuvre à l'aide de l'installation.
Sur la figure 15, on voit qu'une tubulure d'aspiration 128
est sortie de la trémie 148 et repose sur la table 100. L'installation
comporte des moyens pour introduire la tubulure entre les deux
parois 112 et 114 de la poche, par l'ouverture d'introduction 140. Par
exemple, ces moyens comprennent un système de poussoir 150
disposé de l'autre côté de la trémie par rapport à la poche 110. Ainsi,
lorsque la tubulure d'aspiration 128 est disposée sur la table 100, le
poussoir 150 peut être déplacé sous la trémie pour pousser la
tubulure 128 dans la poche 110.
Sur la figure 16, on a représenté une tubulure 128 à sa
sortie de la trémie et, en la désignant par la référence 128', la même
tubulure 128 mise en place dans la poche 110. Une fois la tubulure
correctement poussée dans cette poche, le poussoir 150 peut être
reculé de manière à revenir dans sa position représentée sur les
figures 15 et 16. Dans le même temps, les systèmes de ventouses
ou analogues 142, 144 peuvent être commandés de manière à
permettre que la paroi 112 se rabatte contre la paroi 114.
Ensuite, un système de positionnement peut être utilisé
pour placer la tubulure d'aspiration dans la position souhaitée à
l'intérieur de la poche 110. Ce système de positionnement comporte
par exemple un bras de positionnement 152 qui, une fois les parois
de la poche rabattues l'une contre l'autre, peut être déplacé
perpendiculairement au plan de la paroi 112 (double flèche F) de
manière à venir sensiblement pincer les deux parois entre elles sans
pour autant les presser l'une contre l'autre. Une fois ce bras de
positionnement 152 parvenu contre la poche, il peut être déplacé
parallèlement au plan de la paroi 112 (double flèche G) dans le sens
allant en se rapprochant du bord de la poche contre lequel est
destinée à se trouver la tubulure d'aspiration 128, de manière à venir
caler cette tubulure contre ce bord.
Dans cette position, on peut souder les deux parois l'une
contre l'autre le long de la tubulure. Par exemple, un contre-outil de
soudure 154 est disposé dans la table 100 de manière à venir au
contact de la paroi 114 de la poche située contre cette table. L'outil
de soudure peut être constitué par le bras de positionnement 152 qui
présente alors à cet effet une zone de soudure située sur sa face en
contact avec la paroi 112. Ainsi, lorsque ce bras de positionnement
152 a été déplacé transversalement à la poche comme le montre la
flèche G de la figure 16, il suffit pour effectuer la soudure de déplacer
encore légèrement le bras 152 vers la table 100 selon la flèche F de
manière à le rapprocher du contre-outil de soudure 154 pour venir
pincer fortement entre elles les deux parois 112 et 114 et, l'un des
outil et contre-outil de soudure étant chauffé, réaliser une ligne de
soudure. La géométrie de l'outil de soudure et du contre-outil de
soudure est telle que la ligne de soudure finalement obtenue délimite
le canal de maintien de la tubulure d'aspiration de telle sorte que ce
canal puisse communiquer avec l'espace intérieur formé à l'intérieur
de la poche et avec la zone d'ouverture de cette poche.
La tubulure est dans un premier temps poussée dans le
sens de sa longueur de manière à pénétrer entre les deux parois par
l'ouverture d'introduction 140 puis, à l'aide du bras de positionnement
152, elle est ensuite poussée transversalement à sa longueur pour
l'amener contre le bord de la poche formé par les lignes de liaison
analogues à la ligne 20A précédemment évoquée.
Les moyens de liaison des bords de la poche et les
moyens pour réaliser les lignes de liaison qui délimitent le canal de
maintien, font avantageusement appel à la soudure, qu'il s'agisse
d'une soudure à rayonnement ou autre. Ceci ne peut toutefois pas
être considéré comme étant limitatif.
De même, s'il est avantageux de prévoir que l'outil de
soudure soit directement porté par le bras de positionnement 152,
ceci n'est toutefois pas obligatoire.
La zone d'ouverture de la poche peut être réalisée par des
pré-découpes, telles que des encoches ou des entailles, ou par
exemple par des lignes d'affaiblissement pratiquées au laser ou
analogues.
Pour réaliser les récipients des figures 5 et 6, on peut
couder la tubulure 28 avant sa mise en place dans la poche, auquel
cas le poussoir 150 peut être équipé de moyens pour maintenir cette
position coudée.
En particulier dans le cas de la figure 6, on peut couder la
tubulure 26 et souder partiellement le bord supérieur de la poche
pour refermer le logement de la tubulure et éviter qu'elle n'ait
tendance à se déplier lors du remplissage de la poche.
En référence à la figure 17, on décrit maintenant le
remplissage et le scellement du récipient, ainsi que la stérilisation ou
la pasteurisation de ce récipient et de son contenu. Dans un souci de
simplification, cette figure est extrêmement schématique. Une fois la
poche 110 équipée de la tubulure d'aspiration 128 réalisée à la sortie
de l'installation des figures 10, 11 et 14 à 16, on ouvre l'ouverture de
remplissage 140' de cette poche par exemple à l'aide d'un système
de ventouses 162 et 164 analogue à celui des figures 14 à 16.
Avantageusement, comme dans l'exemple représenté,
l'ouverture de remplissage est la même que l'ouverture d'introduction
140, à ceci près qu'elle est légèrement diminuée par la présence de
la ligne de liaison 26 qui délimite le canal de maintien de la tubulure
d'aspiration 128.
On dispose la poche de telle sorte que cette ouverture de
remplissage 140' se trouve placée vers le haut, sous un doseur de
remplissage 168. Ainsi, on introduit la boisson dans le récipient muni
de sa tubulure d'aspiration, dans un état dans lequel la poche 110
est fermée sur tout son contour à l'exception de la zone qui forme
l'ouverture de remplissage 140'. A la fin du remplissage, on ferme la
poche 110 en reliant les parois 112, 114 de cette poche dans
l'ouverture de remplissage 140'. On utilise par exemple pour ce faire
des outils de scellement ou de soudure 170, 172 qui viennent pincer
entre eux les bords de l'ouverture de remplissage 140'. Une fois la
poche fermée, on la dispose de telle sorte que la tubulure
d'aspiration 128 soit immergée ou sensiblement immergée dans la
boisson contenue dans le récipient. Ensuite, on soumet ce récipient
à un traitement de conservation de la boisson dans une station de
stérilisation, de pasteurisation ou analogue 174 qui permet à
l'ensemble du contenu de la poche, y compris à la tubulure, d'être
stérilisé.
Avantageusement, on introduit la boisson dans le récipient
alors que cette boisson est à une température de pasteurisation (de
l'ordre de 85°C), on ferme la poche, on dispose cette poche de telle
sorte que la tubulure d'aspiration baigne dans la boisson chaude et,
dans un laps de temps convenant à la pasteurisation, on refroidit le
récipient et la boisson jusqu'à ramener ladite boisson à une
température basse déterminée (de l'ordre de 30°C). Ce laps de
temps est généralement bref pour que le refroidissement soit brutal
et détruise les germes. A cette occasion la boisson vient au contact
des faces internes des parois de la poche qui sont également
stérilisées.
Le film à partir duquel sont formées les parois de la poche
peut être fabriqué à partir de résines telles que le chlorure de
polyvinyle ou le polyester (polyéthylène téréphtalate), qui possèdent
des qualités appréciables en matière de transparence et de
résistance mécanique.
Il peut s'agir d'un film plastique multicouches comprenant :
a) une feuille en polyéthylène (PE) ou polyéthylène
téréphtalate (PET), b) une feuille en copolymère éthylène-alcool vinylique
(EVOH) servant de barrière aux gaz, et c) une feuille en polyéthylène de moyenne ou basse densité
(PE-MD/BD) au contact du liquide contenu.
On peut également choisir un film multicouche comprenant
une couche destinée à se trouver en contact avec le liquide constitué
par un copolymère d'éthylène et d'α-oléfine, une couche faisant
barrière aux gaz constituée d'un polymère organique non chloré tel
qu'un copolymère éthylène-alcool vinylique (EVOH) ou un polymère
contenant du chlore imperméable à l'oxygène tel que les
copolymères de chlorure de vinylidène et une couche extérieure,
constituée par exemple d'une polyoléfine, lesdites couches étant
liées les unes aux autres par des couches adhésives, tel que celui
qui est décrit dans la demande EP 0 701 897.
Le film peut encore avoir une structure réalisée en intégrant
une feuille d'aluminium qui assure une plus longue conservation, si
l'on ne souhaite pas obtenir un récipient transparent.
Avantageusement, le film utilisé comprend 4 couches
dénommées ci-après feuilles (1), (2), (3) et (4), telle que définies ci-après
:
La feuille (1) du film multicouche selon l'invention, destinée à
se trouver en contact avec l'extérieur, permet, lorsque ledit film est
utilisé pour réaliser un récipient ou emballage, d'assurer à celui-ci
une grande résistance mécanique et une très bonne imperméabilité.
Elle donne à celui-ci un aspect cristallin comparable à celui
du verre, constituant un avantage considérable pour la
commercialisation du produit fini. De plus, elle permet de réaliser une
impression sur sa face interne sans que cette impression entre en
contact avec le contenu du récipient ou de l'emballage.
La feuille (1) a par exemple une épaisseur de l'ordre de 12
µm.
La feuille (2) a pour effet d'assurer essentiellement une
excellente barrière aux ultra-violets ; en outre, elle améliore la rigidité
du film multicouches, donne une très bonne transparence et
constitue aussi une barrière à l'oxygène, à la vapeur d'eau et aux
substances odorantes.
Cette feuille est par exemple réalisée dans un polyamide du
type SELAR ® et son épaisseur est par exemple de l'ordre de 8 à 12
µm.
La feuille (3), qui permet d'assurer une barrière aux gaz et
aux substances odorantes aura de préférence la même épaisseur
que les feuilles (1) et (2).
La feuille (4), qui est seule en contact direct avec les produits
liquides ou semi-liquides que contient le récipient, assure
principalement le maintien de la qualité gustative du produit contenu.
Elle constitue aussi une barrière à la vapeur d'eau et présente
d'excellentes propriétés mécaniques de scellage. Elle est enfin
constituée d'une matière très élastique améliorant la souplesse et la
solidité du film.
Cette feuille a par exemple une épaisseur de l'ordre de 60 à
100 µm.
Les feuilles (2), (3) et (4) définies ci-dessus sont coextrudées
et la cohésion entre elles est confortée au moyen d'adhésifs de
coextrusion (A2/A3) appropriés, d'une épaisseur d'environ 1 µm
chacun.
La feuille (1 ) est liée par laminage et au moyen d'un adhésif
(A1) compatible, d'une épaisseur d'environ 3 à 5 microns, à
l'ensemble des feuilles (2), (3) et (4), déjà coextrudées.
La feuille (1) est avantageusement constituée de
polyéthylène téréphtalate (PET), ayant un poids moléculaire compris
entre 4 000 et 40 000.
La deuxième feuille (2) est avantageusement par une résine
polyamide amorphe.
La troisième feuille (3) est avantageusement constituée d'un
copolymère éthylène-alcool vinylique (EVOH).
La quatrième feuille (4) est avantageusement constituée de
polyéthylène de basse densité (PEBD), de qualité alimentaire.
Le terme « polyéthylène » utilisé dans la présente description
se réfère à une famille de résines obtenue par polymérisation de
molécules d'éthylène.
En faisant varier les catalyseurs utilisés et les procédés de
polymérisation, il est possible d'obtenir des propriétés différentes en
ce qui concerne la densité, l'indice de fluidité, la cristallinité, le degré
de ramification et le poids moléculaire.
Le terme « polyamide amorphe » utilisé dans la présente
description se réfère à un polymère de haut poids moléculaire
comportant des liaisons amides, et notamment aux polyamides
synthétiques, aliphatiques ou aromatiques.
En tant qu'exemples d'adhésifs, on utilisera, pour (A1 ), un
adhésif de type « primer » de complexage, d'une épaisseur d'environ
3 µm, pour (A2), un adhésif de type BYNEL CXA 4100 ®, d'une
épaisseur d'environ 1 µm, et pour (A3), un adhésif de type BYNEL
CXA 5000 ®, d'une épaisseur d'environ 1 µm.
L'ensemble des quatre feuilles (1), (2), (3) et (4) ci-dessus
permet grâce à la barrière aux UV d'améliorer durablement et de
manière notable la conservation qualitative du contenu. Cette
amélioration est d'autant plus significative pour l'eau naturelle ou
faiblement aromatisée.
De même, la barrière à l'oxygène ainsi qu'aux gaz et aux
particules de matières infinitésimales constituant les odeurs est
améliorée.
En outre, l'ensemble de ces matériaux résiste à des
températures élevées notamment au moment du remplissage à
chaud et à des écarts importants de température lors de la
pasteurisation.