OUTREMAN, Jean-Tristan (3570 Chemin du Moulin, SAINT MAXIMIN LA SAINTE BAUME, F-83470, FR)
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un contenant de grande capacité, supérieure à 2 litres, à paroi mince, comprenant les étapes suivantes :
- mise en forme au volume recherché, à chaud ou à froid, d'une préforme (10) ayant un col (12) et un goulot (14) destiné à recevoir un bouchon (16), cette préforme étant susceptible de présenter des contraintes résiduelles après sa mise en forme au volume recherché,
- utilisation d'un ratio poids de matière/surface développée dudit contenant compris entre 150g/m 2 et 250g/m 2 plus particulièrement entre 150g/m 2 et 200g/m 2 . 2. Procédé de fabrication d'un contenant de grande capacité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau est du PET, polyéthylène téréphtalate.
3. Procédé de fabrication d'un contenant de grande capacité selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit contenant subit une étape de chauffage après remplissage et bouchage de façon à le rendre manipulable.
4. Contenant (20) de grande capacité, supérieure à 2 litres, à paroi mince, obtenu par le procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un bouchon (16) susceptible d'être perforé, en élastomère.
5. Dispositif de réception et de service du contenant (20) à paroi mince selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une base (24) équipée d'un trocart (26), un circuit (28) de distribution, et des moyens (30) de réception destinés à recevoir ledit contenant (20), goulot vers le bas, adaptés pour assurer le maintien dudit contenant (20) et son guidage de façon que le bouchon (16) vienne au droit de ce trocart (26). |
PROCEDE DE FABRICATION D'UN CONTENANT DE GRANDE CAPACITE, A PAROI MINCE, CONTENANT OBTENU ET DISPOSITIF DE RéCEPTION
ET DE SERVICE DE CE CONTENANT
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un contenant de grande capacité, à paroi mince et le contenant obtenu.
L'invention couvre aussi un dispositif de réception et de service de ce contenant à paroi mince. Dans le domaine de l'eau minérale, il existe la distribution en bouteilles individuelles, généralement avec des capacités maximales de 2 litres. En effet, au-delà, le poids rend la manipulation difficile. De même le transport en packs de 6 bouteilles conduit à un poids maximum pour un conditionnement sous un film rétractable auquel est associée une poignée constituée d'une bande rapportée. On a constaté une demande pour des contenances plus importantes, soit au sein de certaines familles, soit en collectivité. Les volumes concernés sont de 20 litres pour fixer un ordre de grandeur.
Pour réaliser des contenants ayant une rigidité suffisante pour la manipulation, ces contenants sont réalisés sous forme de bidons en polycarbonate à paroi épaisse. Le choix du matériau et l'épaisseur importante de paroi les rendent mécaniquement très résistants, ce qui s'avère nécessaire pour l'usage qui en est fait et les types de manutentions qu'ils subissent.
Ces contenants peuvent être manipulés aisément grâce à leur rigidité, lorsqu'ils sont pleins mais le contenant vide est d'un poids important. Compte tenu du poids rendant un tel contenant impossible à manipuler pour délivrer de petites quantités et remplir un verre par exemple, ils sont utilisés en
combinaison avec des appareils distributeurs pour la délivrance du liquide contenu.
De tels appareils, bien connus sous le nom de fontaines à eau, comprennent une base destinée à recevoir le col et le goulot du contenant, contenant qui est installé goulot en bas. Cette base assure le maintien mécanique du contenant et la connexion fluide.
Le goulot du contenant est équipé d'un bouchon à bille par exemple à connecter sur une tête. Cette tête est reliée aux moyens de distribution comprenant au moins un robinet de distribution. Dans certains appareils de distribution, il est prévu au moins un circuit supplémentaire destiné à chauffer ou à refroidir l'eau après qu'elle a été soutirée du contenant, le contenant lui-même étant toujours à température ambiante, tout comme l'eau qu'il contient.
Ces contenants coûtent chers à la fabrication, compte tenu de leur poids matière élevé ainsi que du procédé d'obtention afin de leur permettre d'être conditionnés plusieurs fois. Par contre ils sont réutilisables mais ceci induit dès lors de nombreuses contraintes.
Une contrainte est l'organisation éventuelle d'un circuit de livraison des contenants pleins mais surtout un circuit de reprise des contenants vides. Une autre contrainte est la gestion des stocks de ces contenants vides en plus de la gestion des contenants pleins qui est basiquement nécessaire et obligatoire.
On note que les utilisateurs doivent aussi gérer les contenants vides en attendant leur reprise en plus des contenants pleins.
Les contenants vides doivent ensuite être préparés avec retrait du bouchon usagé, puis lavés, stérilisés sur site avant remplissage, ce qui peut présenter des risques importants, leur utilisation préalable n'ayant pas été contrôlée.
Ceci n'est pas satisfaisant sur le plan sanitaire car le traitement de nettoyage est complexe et engendre nécessairement un taux de perte important de contenants.
Pour remplir le contenant d'eau minérale, il faut remplir le contenant, quel que soit le procédé utilisé et remettre un nouveau bouchon.
Ces contraintes conduisent déjà à des coûts importants sachant qu'en fin de vie ou en cas de dégradation, il faut détruire et/ou recycler ces contenants en polycarbonate devenus inutilisables.
Les contenants étant directement exposés dans les appareils de distribution, il convient qu'ils restent esthétiquement présentables, ce qui nécessite soit des manipulations délicates soit des renouvellements fréquents.
Une autre contrainte résulte de l'utilisation qui est faite de ces contenants, notamment dans le cas d'une distribution avec un faible débit, ce qui étale sur plusieurs jours la durée d'utilisation du contenu du contenant. En effet, les contenants étant rigides, lorsqu'il y a prélèvement d'eau, il se produit une aspiration d'air pour compenser le volume prélevé.
Ainsi, de l'air environnemental de compensation est introduit par bullage en traversant le volume de liquide restant dans le contenant avec tous les microorganismes qu'il transporte et cet air reste au contact de l'eau durant toute la durée de consommation. Cette quantité d'air augmente au fur et à mesure des prélèvements.
Ceci n'est pas très satisfaisant sur le plan sanitaire car le traitement de nettoyage est complexe et qu'il engendre nécessairement un taux de perte important de contenants. Une solution consisterait à utiliser un contenant jetable, du type poche mais une poche d'un tel volume, 20 litres par exemple, engendre des problèmes certains de manipulation.
Il existe des contenants en polyéthylène dont le poids de matière est réduit.
Ces contenants doivent présenter néanmoins des formes particulières, il s'agit notamment des demandes de brevet WO-O3/O33361, EP-1468930 et EP-1527999.
Néanmoins, de tels agencements ne sont pas compatibles a^ec des volumes importants car les contenants ainsi réalisés ne sont pas manipulables sauf à augmenter les quantités de matière.
La présente invention vise à proposer un contenant manipulable avant usage, de grande capacité, à paroi mince, à poids réduit de matière et à usage unique, notamment destiné à contenir de l'eau minérale. L' invention vise aussi le dispositif de réception et de mise en service de ce contenant.
L' invention est décrite ci-après, selon un mode de réalisation, en s'appuyant sur des dessins, dessins sur lesquels les différentes figures montrent :
- figures 1, 2, 3 et 4: une vue synoptique schématique de la formation d'un contenant à paroi mince,
- figures 5, 6 et 7 : une vue synoptique schématique d'un dispositif de réception et de mise en service de ce contenant.
Le contenant à paroi mince selon l'invention, représenté figures 1, 2, 3 et 4, est obtenu par mise en forme à chaud ou à froid d'une préforme 10 ayant un col 12 et un goulot 14 destiné à recevoir un bouchon 16.
Cette préforme, figure 1, est réalisée en un matériau susceptible de présenter des contraintes résiduelles après sa mise en forme au volume recherché. Le procédé de fabrication d'un contenant de grande capacité, supérieure à 2 litres, à paroi mince, selon l'invention comprend les étapes suivantes : - mise en forme au volume recherché, à chaud ou à froid, d'une préforme 10 ayant un col 12 et un goulot 14 destiné à recevoir un bouchon 16, cette préforme étant susceptible de présenter des
contraintes résiduelles après sa mise en forme au volume recherché, et - utilisation d'un ratio poids de matière/surface développée dudit contenant compris entre 150 g/m 2 et 250 g/m 2 . Cette mise en forme peut être un procédé de soufflage de la préforme 10 afin d'obtenir le contenant 18 au volume recherché, figure 2.
Pour le choix du matériau, on peut recourir de préférence à du PET, polyéthylène téréphtalate, qui est connu pour ses qualités de transparence, de faible densité, de conformabilité, de résistance mécanique, mais aussi pour ses qualités de conservation et de faible perméabilité ainsi que la présence de contraintes résiduelles après mise en forme au volume recherché.
Ces contenants sont conditionnés à froid et sans pression, notamment pour l'eau minérale. Le contenant 18 est ensuite obturé à l'aide du bouchon 16, de préférence un bouchon susceptible d'être perforé, en élastomère, voir figure 3.
Aussi, chaque contenant 18 ayant des parois minces et présentant un volume important se trouve difficilement manipulable immédiatement après remplissage. C'est ainsi que ce contenant 18, après remplissage, subit un chauffage périphérique destiné à libérer les contraintes résiduelles emmagasinées dans le matériau. Ces contraintes libérées ont tendance à ramener le contenant vers sa forme initiale, avant soufflage, c'est-à-dire celle de la préforme. Du fait de cette tendance vers une diminution de volume du contenant et du fait que le liquide contenu, en l'occurrence l'eau, est incompressible, il se produit une mise en pression du liquide par le contenant, ce qui rend ce contenant 20 sensiblement compact et donc manipulable, figure 4.
Le chauffage périphérique du contenant peut être un chauffage par air chaud par exemple.
En effet, dans ce cas, la paroi subit directement et seule l'élévation de température. De plus, le matériau est peu conducteur et absorbe les calories. Le fluide, en l'occurrence l'eau, au sein du contenant ne subit pas d'élévation de température, compte tenu de la masse. Les contenants 20 de grande capacité ainsi obtenus peuvent être manipulés et transportés.
Sur les figures 5, 6 et 7, on a représenté un dispositif 22 de réception et de service du contenant 20.
Ce dispositif comprend au moins les éléments suivants : une base 24 équipée d'un moyen de prélèvement 25, un circuit 28 de distribution, et des moyens 30 de réception destinés à recevoir le contenant 20, voir figure 5 schématique.
Les moyens 30 de réception ont pour but d'assurer le maintien du contenant 20 et son guidage de façon que le bouchon 16 vienne au droit du moyen 25 de prélèvement, en l'occurrence un trocart 26. Ainsi, pour la mise en oeuvre du dispositif, il suffit de placer le contenant 20, goulot vers le bas dans les moyens 30 de réception.
Le contenant 20, sensiblement rigide, est mis en place aisément.
Lorsque ce contenant 20 arrive en partie inférieure, le bouchon est perforé par le trocart 26 sous le poids propre du contenant 20. Cette perforation est étanche. Dès lors le contenant 18 se retrouve sans rigidité et non manipulable mais il est retenu par les moyens de réception et cela n'est pas un inconvénient, au contraire cela devient un avantage.
Du liquide, en l'occurrence de l'eau, peut être prélevé à partir du circuit 28 de distribution. La surpression intérieure étant très faible, de l'ordre de 0,1 bar, est immédiatement évacuée au perçage du bouchon, ne laissant le circuit soumis qu'à la seule gravité comme dans toutes ces installations.
Au fur et à mesure des prélèvements, le contenant se vide, sans pour autant nécessiter l'introduction d'air. En effet, grâce au phénomène de collapse du contenant 18, ce qui est dans ce cas un avantage, le volume de liquide prélevé n'est pas compensé, les parois du contenant venant se plaquer l'une contre l'autre.
Il est même possible de prévoir un couvercle 32 ayant un certain poids formant gueuse, par exemple deux kilos, ce couvercle étant libre en translation, de façon à exercer une certaine pression sur le contenant 18 durant sa durée de service. Une fois le contenant 18 vide, après retrait de l'éventuel couvercle/gueuse, il suffit d'exercer une traction sur ledit contenant afin de le retirer, le bouchon élastomère assurant un auto operculage de l'ouverture générée par le trocart. Le contenant 18 à usage unique est placé avec les autres emballages à recycler. Ce contenant, lorsqu' il est vide, est assimilable à une poche et n'occupe donc que très peu de place et surtout son volume est très réduit, sans comparaison possible avec le volume qu'il occupait initialement lorsqu' il était plein. L'utilisateur ne gère aucun contenant vide.
L'utilisateur met en place un nouveau contenant 20 manipulable en place. Le contenant 18, 20 à paroi mince, à usage unique, selon la présente invention est particulièrement avantageux et il s'utilise avec le dispositif de réception et de service selon l'invention.
On note qu'il est possible de développer des dispositifs de fontaine à eau spécifiques puisque les design et agencements peuvent être d'expression plus libre. Néanmoins, on note que les dispositifs existants de fontaine à eau peuvent être modifiés et équipés d'une base 24 avec un trocart 26 et de moyens 30 de réception et de service.
Ainsi, selon l' invention, le procédé de réalisation d'un contenant selon l'invention permet de résoudre les problèmes de manipulation relatifs à des contenants de grand volume, supérieur à 2 litres, tout en conservant une paroi mince et un ratio
très intéressant entre le poids de matière et la surface développée dudit contenant.
Un autre constat avantageux du procédé selon l'invention est l'utilisation d'installations existantes de production de contenants les modifications des postes étant réduites et peu onéreuse.
Les contenants de grand volume à paroi mince aussi obtenus offrent de nombreuses perspectives d'applications, non envisagées du fait actuellement du coût, du poids, des circuits nécessaires de re-remplissage. Enfin du fait de la suppression de retour des emballages, il est tout à fait envisageable de simplifier la logistique, l'utilisateur pouvant s'approvisionner directement chez un distributeur, gérant lui-même ses stocks en fonction de sa consommation.
La description a été réalisée en utilisant un trocart associé à un bouchon élastomère mais tout autre moyen de prélèvement analogue peut être utilisé.