EP2825481B1 - Récipient, notamment pot à grande ouverture, destiné à contenir un produit liquide ou pâteux, associé à un système de prélèvement et de distribution sans reprise d'air - Google Patents

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EP2825481B1
EP2825481B1 EP13706641.1A EP13706641A EP2825481B1 EP 2825481 B1 EP2825481 B1 EP 2825481B1 EP 13706641 A EP13706641 A EP 13706641A EP 2825481 B1 EP2825481 B1 EP 2825481B1
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Promens SA
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    • B65D83/0055—Containers or packages provided with a flexible bag or a deformable membrane or diaphragm for expelling the contents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1028—Pumps having a pumping chamber with a deformable wall
    • B05B11/1032—Pumps having a pumping chamber with a deformable wall actuated without substantial movement of the nozzle in the direction of the pressure stroke

Definitions

  • the present invention relates to a container for containing a liquid or pasty product, associated with a collection and distribution system without air intake, called "Airless", which container is rigid and comprises a flexible bag containing the product to be dispensed, and which is associated with the sampling system.
  • a first known technique for producing such containers is to obtain, by molding, a rigid bottle and a flexible bag, in a single operation or in several operations.
  • the document WO 2006/107403 shows a container for a product contained in a bag, the bag being pressurized by compression of the container.
  • the container is closed at the top by an upper rigid block which has a rigid skirt extending inside the pocket. During the distribution of the product, the bag is able to turn inside the skirt.
  • a second well-known technique consists in producing "airless” flasks with piston. But these are not compact, by the thickness necessary for the operation of the piston and require developing a new range of pot. Piston "Airless” can not be made for large diameter 200 ml pots, molding tolerances make it difficult to fit and seal over large diameters.
  • this consisted in seeking a compromise between the "Airfree” technique and the “Piston” technique, that is to say a container comprising both a flexible bag and a piston associated, for obtaining an “Airless” system, adapted to a large diameter container, according to the desired purpose.
  • the present invention also relates to the features which will emerge during the following description, which should be considered in isolation or in all their possible technical combinations.
  • the container 1 generally designated in the figures is intended to contain a liquid or pasty product 2. It is associated with a sampling and dispensing system 3 without air intake, which container 1 is rigid and comprises a flexible bag 4 containing the product to be dispensed 2, which is associated with the sampling system 3.
  • the sampling and dispensing system 3 is constituted by a metering chamber 5, in communication on the one hand with a reservoir 6 formed by the pocket 4, via a non-return valve 7, and on the other hand part with an external channel 8, made of elastically deformable material, or any other means of distribution of the product 2.
  • a pouch 4 thus formed can, adequately sized of course, adapt to any container, pot or tube, with a capacity of 10 ml to 2000 ml to make them “Airless” in association with a sampling system and Distribution 3 "Airless” which closes the top of the container, type pot or tube.
  • the flexible peripheral articulation zone 19 forming a corner fillet connected to the rigid bottom 18 on the one hand and to the flexible lower side wall 17 on the other hand, allows the wall to turn on itself. lower flexible side 17, during the upward movement piston, as mentioned above.
  • This hinge zone 19 makes it possible to initiate and facilitate the reversal of the flexible side wall 17 on itself and then to cause this reversal during the displacement of the rigid bottom 18 forming a piston upwards, until the moment when the fold formed by this reversal reaches the rigid upper side wall 9, thus blocking the displacement of this upturn and the rigid bottom 18.
  • the flexible lower side wall 17 is completely turned over and is raised upwards so as to cover the same height h1 as the rigid side wall 9.
  • the rigid bottom or piston 18 is then all at the top of the tank.
  • the leave may be straight or rounded.
  • the pouch 4 mid-rigid, half-flexible is obtained, in one piece, during a single molding operation, by injection of a plastic material.
  • the materials used for producing the bag may be of the LDPE "low density polyethylene” or EVA (Ethylene Vinyl Acetate) or TPE (Thermo Plastic Elastomer) or PU (Polyurethane) type type, having stiffness moduli very low ( ⁇ 300 MPa) associated with a very high fluidity (MFI fluidity> 50 gr / 10 min of material passing through a die calibrated under 2.16 kg of load and 190 ° C of temperature).
  • EVA Ethylene Vinyl Acetate
  • TPE Thermo Plastic Elastomer
  • PU Polyurethane
  • the injection will be under high speed and high pressure, with closed mold with very high or variable closing force.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un récipient destiné à contenir un produit liquide ou pâteux, associé à un système de prélèvement et de distribution sans reprise d'air, dit « Airless », lequel récipient est rigide et comporte une poche souple renfermant le produit à distribuer, et qui est associée au système de prélèvement.
    • Etat de la technique
  • Une première technique connue pour la réalisation de tels récipients consiste à obtenir, par moulage, un flacon rigide et une poche souple, en une seule opération ou en plusieurs opérations.
  • Mais ces flacons, communément appelés de type « flacon a poche », sont d'une hauteur supérieure à leur diamètre, et le collapsage de la poche s'effectue de façon latérale, car ce sont les côtés du flacon qui présentent la plus grande surface et qui collapsent.
  • Cette technique n'est donc pas adaptée aux pots, pour cosmétique par exemple, qui sont plus larges que hauts et qui ont une ouverture de grand diamètre, proche ou identique de celui du pot proprement dit.
  • C'est ainsi qu'il est démontré que la technologie des « flacons à poche » n'est pas transposable à un pot que l'on voudrait « Airless » car les flacons sont par principe soufflés, avec un col plus petit en diamètre que le corps du flacon, ce qui n'est pas le cas des pots où le diamètre d'ouverture est large, et on ne sait pas réaliser des « Airless » à poche pour des pots de 15 ml et de 30 ml et pour des pots de 200 ml, ratio de soufflage en dehors des normes.
  • Les solutions proposées et décrites dans les documents EP0546898 et GB2184491 concernent des poches renfermant le produit, dont le col de sortie est d'un diamètre inférieur au diamètre du corps de la poche, qui est forcément obtenue par soufflage. Ces solutions ne concernent donc pas des poches de grands diamètres et à grande ouverture.
  • Le document WO 2006/107403 montre un récipient pour un produit contenu dans une poche, la poche étant mise sous pression par la compression du récipient. Le récipient est fermé dans le haut par un bloc rigide supérieur qui comporte une jupe rigide s'étendant à l'intérieur de la poche. Lors de la distribution du produit, la poche est apte à se retourner à l'intérieur de la jupe.
  • Une seconde technique bien connue consiste à réaliser des flacons « Airless » à piston. Mais ceux-ci ne sont pas compacts, de par l'épaisseur nécessaire au fonctionnement du piston et nécessitent de développer une nouvelle gamme de pot. On ne peut pas réaliser des « Airless » à piston pour des pots de 200 ml de grand diamètre, les tolérances de moulage rendent difficiles les ajustements et les étanchéités sur de grands diamètres.
  • Le problème reste donc entier pour réaliser des récipients, notamment des pots de grand diamètre et à grande ouverture, devant être associé à un flacon « Airless » à piston.
    • Description de l'invention
  • Selon une première phase de la démarche inventive, celle-ci a consisté à rechercher un compromis entre la technique « Airfree » et la technique « Piston », c'est-à-dire un récipient comportant à la fois une poche souple et un piston associé, pour l'obtention d'un système « Airless », adapté à un récipient de grand diamètre, selon le but recherché.
  • A cet effet, l'invention concerne un récipient selon la revendication 1. Les avantages d'un tel récipient sont les suivants :
    • réservoir « Airless » compact permettant d'être incorporé dans des réservoirs existants,
    • possibilité de fonctionnement avec un organe de prélèvement à faible dépression (10 mbar à 50 mbar) et avec une faible énergie à apporter par l'utilisateur,
    • bon taux de restitution du produit (>95%) et bonne compatibilité avec les crèmes très visqueuses des pots. Le fond se déplace pour pousser le produit vers l'organe de prélèvement, ce qui permet un fonctionnement avec des produits très visqueux.
    • diamètre d'ouverture large identique à celui du pot, ce qui facilite le remplissage.
  • La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles.
  • Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • Brève description des figures
    • La figure 1 représente une vue en perspective et en coupe d'un récipient « Airless » et d'un système de prélèvement et de distribution, selon l'invention, poche pleine.
    • La figure 2 représente une vue en perspective et en coupe d'un récipient « Airless », selon l'invention, poche vide.
    • La figure 3 représente une vue en perspective éclatée du récipient selon la figure 1.
    • La figure 4 représente une vue en coupe axiale d'une poche, selon l'invention.
    • Les figures 5 et 6 représentent, à échelle réduite, schématiquement, et comparativement aux figures 1 et 2, une poche selon la figure 4, respectivement pleine et vidée de son produit.
    Description détaillée
  • Le récipient 1 globalement désigné sur les figures est destiné à contenir un produit liquide ou pâteux 2. Il est associé à un système de prélèvement et de distribution 3 sans reprise d'air, lequel récipient 1 est rigide et comporte une poche souple 4 renfermant le produit à distribuer 2, et qui est associée au système de prélèvement 3.
  • Le système de prélèvement et de distribution 3 est constitué par une chambre de dosage 5, en communication d'une part avec un réservoir 6 formé par la poche 4, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 7, et d'autre part avec un canal externe 8, réalisé en matériau élastiquement déformable, ou tout autre moyen de distribution du produit 2.
  • Selon l'invention, la poche 4 est obtenue par injection d'une matière plastique indépendamment du récipient rigide 1 et constitue un réservoir 6 globalement cylindrique, présentant à sa partie supérieure une ouverture large d'un diamètre égal à celui de son diamètre interne, ladite poche se décomposant en quatre zones formées par :
    • une paroi latérale supérieure rigide 9 dont le bord d'extrémité périphérique supérieur libre 10 est destiné à coopérer, de manière étanche, avec une collerette correspondante 14 d'un couvercle 15 du système de distribution associé 3, et dont un bord d'extrémité périphérique inférieur de ladite zone 9 constitue un cordon rigide 16 assurant la liaison avec
    • une paroi latérale inférieure 17 souple et déformable, de diamètre intérieur identique à celui de la paroi latérale supérieure rigide et dont la concentricité est assurée par le cordon rigide 16, pour s'étendre axialement à partir de celui-ci vers
    • un congé ou un chanfrein 19 constituant une zone de raccordement et d'articulation entre la paroi latérale inférieure 17 souple et déformable et
    • un fond rigide 18 de diamètre « d » inférieur au diamètre « D » du réservoir 6 ainsi constitué, ledit fond lorsqu'il est soumis à une commande en dépression « F » par le système de prélèvement 3, est appelé vers le haut, à la manière d'un piston, entrainant la zone de raccordement et d'articulation 19 ainsi que la paroi souple 17 en retournement sur elle-même.
  • Les essais ont démontré que de bons résultats étaient obtenus lorsque d'une part, la paroi latérale supérieure rigide 9 du réservoir cylindrique 6 couvre sensiblement la moitié « h1 » de la hauteur « H » de celui-ci, et que son épaisseur, ainsi que celle du fond 18, sont de 0,8 à 2 mm environ, et lorsque d'autre part, la paroi latérale inférieure souple 17 du réservoir cylindrique 6 couvre sensiblement la moitié « h2 » de la hauteur « H » de celui-ci et se prolonge par le congé ou chanfrein 19 et par un plan horizontal 20 concentrique au fond rigide 18, et que son épaisseur est de 0,05 à 0,35 mm environ.
  • Une poche 4 ainsi constituée peut, en étant adéquatement dimensionnée bien entendu, s'adapter à tout récipient, pot ou tube, d'une contenance de 10 ml à 2 000 ml pour les rendre « Airless » en association avec un système de prélèvement et de distribution 3 « Airless » qui ferme le dessus du récipient, de type pot ou tube.
  • Le fonctionnement d'un tel ensemble est le suivant : sous l'action du système de prélèvement et de distribution 3 « Airless » (sans reprise d'air), une dose de produit 2 est évacuée à l'extérieur du contenant 1, provoquant une dépression à l'intérieur du réservoir 6 car la dose à évacuer à l'extérieur du système 3 n'est pas remplacée par de l'air. Le réservoir 6 se trouve en dépression et compense la dépression par une déformation souple de sa géométrie.
  • Lors de cette action en dépression, pouvant être faible (de 10 mbar à 50 mbar), le fond rigide 18 est aspiré vers le haut, à la manière d'un piston, entrainant conséquemment la paroi latérale souple 17 en déformation vers le haut, par retournement et déroulement sur elle-même, à l'intérieur du réservoir 6. Le déplacement vertical du fond rigide 18, associé à la déformation de la paroi latérale souple 17, provoque une diminution du volume du réservoir 6, permettant ainsi l'évacuation du produit 2 sans reprise d'air.
  • Par ailleurs, la zone d'articulation périphérique souple 19 formant un congé d'angle, reliée au fond rigide 18 d'une part et à la paroi latérale inférieure souple 17 d'autre part, permet le retournement sur elle-même de la paroi latérale inférieure souple 17, lors du mouvement vers le haut du piston, comme précité. Cette zone d'articulation 19 permet d'initier et de faciliter le retournement de la paroi latérale souple 17 sur elle-même puis d'entrainer ce retournement au cours du déplacement du fond rigide 18 formant piston vers le haut, jusqu'au moment ou le pli formé par ce retournement atteint la paroi latérale supérieure rigide 9, bloquant ainsi le déplacement de ce retournement et du fond rigide 18.
  • En fin de vidange, la paroi latérale inférieure souple 17 est complètement retournée sur elle-même et elle est remontée vers le haut de façon à couvrir la même hauteur h1 que la paroi latérale rigide 9. Le fond rigide ou piston 18 se situe alors tout en haut du réservoir.
  • Le congé peut être droit ou arrondi.
  • La poche 4 mi-rigide, mi-souple est obtenue, de manière monobloc, au cours d'une même opération de moulage, par injection d'une matière plastique.
  • Pratiquement, pour pouvoir injecter des épaisseurs fines de 0,2 mm, on utilise des matières de très haute fluidité et des machines d'injection avec pression d'injection élevée, vitesse d'injection élevée et une force de fermeture du moule pouvant varier au cours du cycle d'injection.
  • A titre d'exemple, les matières utilisées pour la réalisation de la poche peuvent être du type PEBD « Polyéthylène basse densité) ou EVA (Ethylene Vinyl Acetate) ou TPE (Thermo Plastique Elastomère) ou PU (Polyuréthane), ayant des modules de rigidité très faible (<300 MPa) associée à une très haute fluidité (Fluidité MFI >50 gr/10 mn de matière passant à travers une filière calibrée sous 2,16 kg de charge et 190°C de température).
  • L'injection se fera sous haute vitesse et haute pression, avec moule fermé avec force de fermeture très élevée ou variable.

Claims (4)

  1. Récipient (1) destiné à contenir un produit liquide ou pâteux (2), associé à un système de prélèvement et de distribution (3) sans reprise d'air, lequel récipient (1) est rigide et comporte une poche (4) renfermant le produit à distribuer (2), et qui est associée au système de prélèvement (3), caractérisé en ce que la poche (4) est mi-rigide, mi-souple et monobloc, obtenue au cours d'une même opération de moulage par injection d'une matière plastique indépendamment du récipient rigide (1) et constitue un réservoir (6) globalement cylindrique, présentant à sa partie supérieure une ouverture large d'un diamètre égal à celui de son diamètre interne, ladite poche se décomposant en quatre zones formées par :
    - une paroi latérale supérieure rigide (9) dont le bord d'extrémité périphérique supérieur libre (10) coopère, de manière étanche, avec le col (11) du récipient (1) ou le rebord (12) d'une cuve optionnelle rigide (13), et une collerette correspondante (14) d'un couvercle (15) du système de distribution associé (3), et dont un bord d'extrémité périphérique inférieur de ladite zone (9) constitue un cordon rigide (16) assurant la liaison avec
    - une paroi latérale inférieure (17) souple et déformable, de diamètre intérieur identique à celui de la paroi latérale supérieure rigide et dont la concentricité est assurée par le cordon rigide (16), pour s'étendre axialement à partir de celui-ci vers
    - un congé ou un chanfrein constituant une zone de raccordement et d'articulation (19) entre la paroi latérale inférieure souple et
    - un fond rigide (18) de diamètre (d) inférieur au diamètre (D) du réservoir (6) ainsi constitué, ledit fond (18) lorsqu'il est soumis à une commande en dépression (F) par le système de prélèvement (3) étant appelé vers le haut, à la manière d'un piston, entraînant la zone de raccordement et d'articulation (19) ainsi que la paroi souple (17) en retournement sur elle-même.
  2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi latérale supérieure rigide (9) du réservoir cylindrique (6) couvre sensiblement la moitié (h1) de la hauteur (H) de celui-ci.
  3. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi latérale inférieure souple (17) du réservoir cylindrique (6) couvre sensiblement la moitié (h2) de la hauteur (H) de celui-ci et se prolonge par le congé ou chanfrein (19) et par un plan horizontal (20) concentrique au fond rigide (18).
  4. Récipient selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les matières utilisées pour mouler cette poche souple (4) par injection sont des matières de très haute fluidité et de très faible module de rigidité de type PEBD, EVA ou TPE.
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