EP0290356B1

EP0290356B1 - Gobelet pliable avec dispositif d'inviolabilité

Info

Publication number: EP0290356B1
Application number: EP88420138A
Authority: EP
Inventors: Gilbert Capy
Original assignee: Individual
Current assignee: CAPY, GILBERT
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1994-07-13
Anticipated expiration: 2008-04-27
Also published as: EP0290356A1; ATE108401T1; DE3850607D1; ES2060669T3; FR2629052B2; FR2629052A2; DE3850607T2

Description

L'invention concerne un récipient pour liquide, pliable, muni d'un dispositif d'inviolabilité.
L'emploi des gobelets jetables s'est développé rapidement ces dernières années, notamment avec les distributeurs automatiques et la restauration rapide. Les gobelets jetables, de forme généralement tronconique, sont livrés empilés les uns dans les autres pour gagner de la place. Ils sont en matière plastique thermoformée ou injectée, ou en carton paraffiné. Ils sont, le plus souvent, empilés vides et on les prélève un à un pour les remplir d'un liquide. On trouve aussi des gobelets qui contiennent dans leur fond un produit lyophillisé; il suffit de rajouter de l'eau froide ou chaude, suivant le cas, pour obtenir une boisson spécifique. La protection du produit lyophillisé est assurée, soit par le gobelet supérieur, soit par un dispositif d'inviolabilité réalisé par une pellicule pelable fixée au voisinage du fond du gobelet. Si ces produits sont parfaitement adaptés dans les distributeurs où les conditions de stockage sont idéales et les accessoires tels que sucre ou petite cuiller sont disponibles; il n'en est pas de même dès que l'emballage devient ambulatoire. Les gobelets empilés forment un cylindre encombrant et fragile qui craint les chocs et les contraintes. Leur protection contre les souillures n'est pas facile et il n'est pas envisageable d'en avoir dans ses poches. Leur usage implique d'avoir le sucre et les cuillers à part, car il n'est pas facile de les intégrer au gobelet.
Le récipient, objet de l'invention, que nous allons décrire ci-dessous, apporte une solution à ces problèmes, tout en restant très économique pour l'usager, parce qu'il utilise pour sa fabrication des procédés continus.
Il se présente, avant dépliage, sous forme d'un sachet rectangulaire, fermé sur ses quatre côtés. Nous présenterons plus loin la façon d'obtenir le sachet fermé. Nous supposons que le sachet est vide, pour les explications, mais en fait il pourra contenir les ingrédients nécessaires à la confection d'une boisson ou tout autre produit tel que dentifrice et brosse à dents, qui seront introduits avant fermeture.
La figure 1 représente le sachet avant fermeture avec ses rainages et ses prédécoupes.
La figure 2 représente le même sachet après fermeture.
La figure 3 représente le fond concave 11 du gobelet et ses liaisons avec les parois latérales 12.
La figure 4 représente le même sachet après déchirage de la partie prédécoupée, pour former les languettes du gobelet. Cette figure représente aussi le gobelet prêt à être déplié.
La figure 5 représente le gobelet avec les languettes rabattues, avant formage de la cavité.
La figure 6 représente le même gobelet après formage de la cavité, en situation d'utilisation.
La figure 7 représente un sachet avec les rainages correspondant à une courbe convexe 34 de fond dont la courbure comporte des discontinuités.
La figure 8 représente un gobelet ouvert correspondant au sachet précédent muni, à titre indicatif, d'une poignée de manutention.
La figure 10 représente le gobelet ouvert avec le système de verrouillage en place vu par-dessous.
La figure 11 représente le gobelet en cours d'ouverture avec le fond non positionné.
La figure 12 représente le sachet-gobelet avant ouverture du sachet.
Le sachet est donc composé de deux parois 1 et 2 figure 1, de forme symétrique par rapport au plan 6, de préférence rectangulaires, semi-rigides, superposées, reliées entre elles par leur bord suivant les quatre côtés figure 2. La liaison est réalisée de telle sorte qu'elle est étanche aux liquides. On peut obtenir ce résultat par l'emploi, par exemple, d'une des nombreuses techniques disponibles sur le marché pour la fabrication des sachets souples. Par exemple, nous avons représenté la liaison du fond 9 figures 1 et 2 comme étant obtenue par pliage de la feuille de départ. Suivant la technique de formage des sachets, on peut obtenir jusqu'à deux liaisons par pliage. Dans le cas présent, nous avons une préférence pour cette solution en ce qui concerne le fond 9 car cela facilite son formage. Pour la suite de l'exposé nous appellerons la liaison "soudure" qu'elle soit composée d'un pliage, d'une soudure ou même d'un collage. Ces deux parois comportent des rainages 3 figures 1 et 4 et des prédécoupes 5 parfaitement symétriques par rapport au plan de symétrie 6 des parois 1 et 2.
La partie inférieure 7 figure 2, comporte un rainage 3, formé principalement d'une courbe convexe par rapport à la partie haute du sachet, partant d'un des coins 8 de la base 9 du sachet, pour aller à l'autre coin 10 de la même base 9. Les coins 8 et 10 sont au point de rencontre de la base 9 et du bord interne des soudures. Ce rainage 3 permet de créer par pliage un fond concave 11 figure 3 qui, lorsqu'il est formé, donne une forme convexe aux parois latérales 12 et les maintient écartées.
L'angle 13 figure 2, que fait la tangente 14 à la courbe convexe 3 à son point de départ 8 avec la base 9 du sachet, est un angle compris entre 25 et 45 degrés, tandis que la tangente 15 à la courbe convexe 3 parallèle à la base 9 s'en trouve à une distance située entre 0,23 et 0,40 fois la largeur 16 du sachet hors soudure; le point de contact 17 de la tangente 15 est aussi le point le plus éloigné de la base 9. Dans une version préférée de l'invention, la courbe convexe 3 est symétrique par rapport à l'axe longitudinal 23.
La partie supérieure comporte une prédécoupe 5 partant sensiblement du milieu 18 d'un côté latéral 19 pour aller jusqu'à l'autre côté latéral 20 en décrivant une courbe 5 constituant une languette 22 de forme générale sensiblement trapézoidale, mais dont l'extrémité 21 comporte une partie rectiligne parallèle au côté inférieur 9. La languette 22 est de préférence symétrique par rapport à l'axe longitudinal 23.
Un rainage rectiligne médian 4 rejoint le point de départ 18 et d'arrivée 24 de la prédécoupe; il est parallèle à la partie rectiligne d'extrémité 21 de la languete 22 et à une distance 25 égale ou supérieure à la distance 26 du rainage aux angles 8 et 10 de la base d'où part le rainage convexe 3 augmentée éventuellement de la largeur de la soudure du fond 9 lorsqu'il n'est pas obtenu par pliage.
Partant d'un sachet comportant la prédécoupe 5 et les rainages 3 et 4 décrits, on peut le déplier de la façon suivante :
On ouvre le sachet en séparant les parties prédécoupées suivant la prédécoupe 5 figure 2, qui constitue une inviolabilité. Ayant ouvert le sachet figure 4, on rabat vers l'extérieur, suivant les flèches 27, les deux languettes 22 en faisant un pliage suivant les rainages médians 4.
La partie rectiligne extrême 21 figure 5 des languettes 22 se trouve sensiblement à hauteur et parallèle au côté inférieur 9, lorsque les languettes 22 sont complètement rabattues. On écarte ensuite les deux parois 30 et 31, suivant les flèches 28, au droit du pliage formé par le rainage médian 4 et on appuie suivant les flèches 29 simultanément sur la base 9. Les parois 30 et 31 s'incurvent, figure 6 ,en prenant une forme réglée convexe ressemblant à une tuile-canal sur laquelle viennent se plaquer les languettes 22 qui prennent la même forme.
Lorsqu'on appuie sur la base 9, on obtient progressivement une forme concave 11, figure 3, qui contribue à l'écartement des parois latérales 30, figure 5, et 31 de la même manière que décrit précédement, jusqu'à arriver en position de verrouillage par l'obtention d'une surface réglée concave, dont les lignes d'intersection avec les faces latérales réglées convexes sont les rainages 3 de forme convexe joignant les angles de la base 8 et 10. Lorsque le fond concave 32, figure 6, est verrouillé, les angles 8 et 10 de la base sont en saillie et peuvent constituer deux points d'appui, ce qui n'est pas suffisant pour assurer l'équilibre de leur côté, les languettes latérales 22, en forme de tuiles, constituent, par leur extrémité 21, deux lignes d'appui, perpendiculaires aux génératrices de la surface réglée, situées dans un même plan 33 sensiblement perpendiculaire à l'axe de symétrie 44 du récipient. Les lignes d'appui délimitent un polygone de sustentation stable pour le récipient. Les deux points d'appui formés par les angles de base 8 et 10 peuvent être dans ce plan 33, mais il est préférable qu'ils soient légèrement au-dessus pour ne pas perturber l'appui des languettes 22.
L'ensemble de ces appuis, par leur disposition, constituent une assise stable au récipient. Etant donné leur nombre, il est évident que la totalité des points d'appui ne peuvent porter simultanément; par contre, lorsque le récipient est plein, la charge provoque des déformations qui rendent les appuis efficaces.
On peut remarquer que la forme de la ligne convexe 34, figure 7, du rainage servant à délimiter le fond 35 peut avoir une courbure variant de manière continue ou discontinue 36. Ces discontinuités 36 provoquent des discontinuités de la courbure des parois latérales qu'il conviendra de favoriser par des rainages 37 appropriés, parallèlement aux côtés latéraux 19 et 20. Des rainages 40 devront aussi figurer sur les languettes 39. Ils présentent l'avantage de former sur les parois latérales 43, figure 8, des arêtes 41 sur lesquelles viennent s'appuyer les arêtes 42 des languettes 39, lorsqu'elles sont rabattues, ce qui augmente la résistance au flambage en charge de l'ensemble.
Il va de soi que, lorsque la ligne est discontinue, un rainage 38 du fond est aussi nécessaire pour favoriser sa mise en forme concave.
Nous avons représenté une courbe convexe 34 avec deux discontinuités, mais il est possible, et dans certains cas, souhaitable, d'en faire davantage.
Le sachet est réalisé, de préférence, à partir d'une feuille d'un complexe comprenant notamment une couche de papier et une ou plusieurs couches de matière plastique. La couche de papier assure la rigidité, tandis que la ou les couches de plastique assurent l'étanchéité à travers la paroi et les soudures. On utilise généralement une couche de matière plastique qui tapisse l'intérieur du sachet ; il s'agit, généralement, de polyéthylène ou de polypropylène. Dans certaines configurations, on peut avoir une couche de papier centrale et une couche de matière plastique de chaque côté, permettant de faire des soudures longitudinales cuir contre chair, du type de celles réalisées sur les briques de lait.
Dans certains cas, on peut utiliser des complexes plus élaborés en fonction du contenu et des conditions climatiques de distribution, et la composition n'est pas limitative. On peut utiliser ainsi un complexe comprenant une feuille métallisée poli-glace pour limiter les déperditions de chaleur par rayonnement. On remarquera que le fait de partir d'une feuille pour la réalisation du gobelet ouvre des possibilités très larges pour réaliser l'adéquation des performances aux besoins.
Pour réaliser le sachet, on commence par faire les prédécoupes, les rainages et les impressions sur la feuille qui se présente sous la forme de feuilles ou d'une bobine. On obtient ainsi des flans à partir desquels on n'a plus que l'embarras du choix pour faire le sachet à partir des machines du marché. Il est évident que les rainages et les prédécoupages sont à ajuster en fonction de la machine retenue.
Dans une version préférée de l'invention, la liaison 9, figure 2, est obtenue par pliage tandis que les liaisons 19, 20 et 49 sont des soudures chair contre chair. Cette façon de procéder permet d'éliminer les surépaisseurs liées aux soudures médianes, situées au niveau de l'axe 23 en vue d'obtenir les liaisons 19 et 20 par pliage, mais conduisent souvent à des défauts d'étanchéité, et permet d'avoir un fond de sachet 9 sans soudure, ce qui facilite la mise en forme du fond. Les soudures latérales peuvent être élargies pour réaliser des poignées. En effet, si on élargit la soudure transversale 51, figure 8, on peut obtenir, au niveau des soudures latérales du sachet, une zone plane comportant une double épaisseur de complexe pouvant être découpée pour former une poignée qui permettra de saisir le récipient sans se brûler s'il contient un liquide chaud. Il est nécessaire de noter que les languettes 22, figure 6,constituent des zones de saisie isolées thermiquement par la présence d'une double paroi séparée par une lame d'air avec la possibilité d'y adjoindre des composants métallisés comme indiqué précédemment, et que ces zones sont parfaitement bien placées pour saisir naturellement le gobelet pour boire son contenu. La languette 22 sert à garantir la propreté du bord du récipient, puisqu'il est, avant ouverture et pliage, protégé à l'intérieur du sachet. Enfin, le bord étant obtenu par pliage, il ne peut être coupant pour les lèvres et son profil régulier le rend agréable à l'usage.
Les soudures latérales 19 et 20, figure 6, présentent, lorsque le récipient est déplié, une arête supérieure 52 et 53 relativement rigide, obtenue par le détachement de la partie prédécoupée extérieure aux languettes. Ces arêtes 52 et 53 peuvent servir de guide au récipient lorsqu'on le présente sous une source de liquide pour le remplir, afin de garantir le positionnement correct du gobelet et permettre de déclencher le remplissage par action sur un ou plusieurs micro-contacts tandis que le bec de remplissage, faisant saillie à l'intérieur du gobelet dans l'alignement des micro-contacts, forme un obstacle à leur actionnement accidentel par exemple par une simple feuille de carton.
L'intérêt de livrer le récipient sous forme d'un sachet entièrement fermé, réside dans le fait qu'on peut y stocker, soit directement des produits lyophillisés dans la mesure où les prédécoupes sont suffisamment étanches, ou des sachets qui en contiennent; par exemple, on peut y mettre simultanément un sachet de café lyophillisé, un sachet de sucre, un sachet de lait en poudre ou concentré et une petite cuiller. Ainsi, l'utilisateur peut, au choix, utiliser tout ou partie de ces sachets. Dans un autre cas de figure, on peut y mettre une dose de dentifrice en sachet et une brosse à dents ou un curedents. Comme nous l'avons déjà précisé le sachet fermé peut être maintenu individuellement stérile, ce qui est un avantage déterminant comparé au gobelet dont la stérilité ne peut être garantie qu'au niveau du groupage.
Les avantages que l'on vient de décrire, n'empêchent pas de fabriquer des gobelets livrés à plat, dans lesquels la languette 22 est déjà découpée, comme indiqué figure 4. La partie supérieure comporte les languettes rabattables 22, la moitié inférieure comporte les rainages 3 et 4, deux soudures latérales 45 et 46 reliant les deux parois et une soudure de fond 9 qui est un simple pliage dans une des versions préférées de l'invention. Ils sont d'une mise en oeuvre plus simple puisqu'il n'y a pas d'inviolabilité à enlever et on peut dans certains cas préférer cette solution.
A l'usage, on constate que le bord 78, figure 6, servant à boire qui est formé par la languette repliée 22, est situé de telle sorte que naturellement on cherche à porter le gobelet aux lèvres en le saisissant au droit des languettes 22. Cette façon de saisir le gobelet n'est pas rassurante pour l'utilisateur parce qu'elle tend à en rapprocher ses parois 12, figure 3, que l'on avait écartées grâce au fond concave 11. Ainsi, si on serre de trop le gobelet dans ses doigts, on risque de voir le fond 11 se déverrouiller, les bords se rapprocher, le volume diminuer, et le liquide déborder. Alors on préfère saisir le gobelet en s'appuyant sur les bords latéraux 52 et 53, figure 6, situés de part et d'autre des languettes 22, ce qui présente l'avantage de provoquer, lorsqu'on serre trop les doigts une augmentation de volume. Mais alors le gobelet ne se présente pas, avec un geste naturel, correctement aux lèvres parce qu'il se présente en face des bords latéraux 52 et 53 ce qui ne permet pas de boire. Il faut tourner le poignet de quatre-vingt dix degrés pour amener son bord 78, figure 6, en position correcte,ce qui n'est pas très confortable.
Il est possible d'apporter une solution simple au problème de verrouillage du fond du gobelet de manière à pouvoir saisir le gobelet naturellement, sans prendre le risque de le voir se refermer.
Lorsque les languettes 54, figure 10, sont rabattues en position pour servir de stabilisateur au gobelet, elles sont plaquées contre la paroi 55 du gobelet. Le fond concave 56 étant formé, la zone inférieure 57 des languettes 54, lorsqu'elle passe en-dessous de la courbe convexe 58 qui délinite la paroi latérale 55 de celle constituant le fond concave 56, n'est plus en appui sur la paroi 55 et délimite une zone libre que l'on peut utiliser pour mettre en place un verrouillage du fond du gobelet.
Pour bien faire comprendre le mécanisme nous partirons de la description du gobelet décrit dans ladite demande de brevet. On fait d'abord une fente 59 sensiblement horizontale dans la languette 54, en partant d'un bord de la langette 54 situé au-dessous du point le plus élevé de la courbe convexe 58 délimitant le fond concave 56. On continue cette fente jusqu'à ce que son extrémité arrive au niveau 60 de ladite courbe convexe 58. Ensuite on replie, suivant un pli 61 sensiblement perpendiculaire au bord 62 du gobelet, un panneau 63 délimité par le bord inférieur 64 de ladite fente 59 et l'extrémité 65 de la languette 54, de telle manière que ce panneau 63 passe sous le fond concave 56 et permette de servir d'appui à ce dernier. On peut ainsi replier deux panneaux 63 par languette 54, soit quatre panneaux pour les deux languettes, dont la partie sensiblement horizontale 64 sert d'appui au fond concave 56, et l'empêche de se déverrouiller. La forme de la fente 59 et sa position, dépend directement de la forme du fond concave 56, particulièrement l'angle 66 que fait le panneau 63 lorsqu'il est plié comme indiqué précédemment afin qu'il serve effectivement d'appui au fond. Il est en effet important que le panneau 63 replié, épouse au mieux la forme du fond, et forme avec ce dernier un angle le plus près possible de l'angle droit de manière à pouvoir s'arquebouter dessus, lorsqu'il subit une pression, au lieu de glisser, ce qui annulerait son action . Il est évident que cet angle varie de façon continue ou discontinue en fonction de la forme du fond concave, dès l'instant que le panneau 63 une fois en place n'est pas parallèle aux génératrices rectilignes du fond. Il suffit qu'il y ait une zone suffisamment grande répondant à cette caractéristique pour réaliser la fonction de verrouillage souhaitée. Pour chaque forme de fond, il faudra adapter expérimentalement la forme de la découpe des panneaux 63 pour obtenir la performance optimum. Dans une version préférée de l'invention, le fond est obtenu à partir d'une courbe polygonale 67, figure 11, dont la partie la plus haute est un segment de droite 68 parallèle au bord 69 du gobelet, la fente 70 est située à hauteur de ce segment 68 lorsque la languette 54 est rabattue, elle est droite et parallèle à ce dernier. Elle se prolonge jusqu'au rainage 71 de la languette, perpendiculaire au bord 69 du gobelet passant au voisinage immédiat de l'extrémité 72 du segment 68 située du même côté que celui de la fente 70. Lorsque le panneau 63, figure 10, est replié sous le fond concave 56, il se place au niveau de la pliure du fond 73 passant par ladite extrémité 72, figure 11, du segment 68, perpendiculairement à la surface de la partie 74, figure 10, du fond du gobelet située entre les deuxdits segments 68 parallèles au bord 69 du gobelet. Lorsque les quatre panneaux 63 sont en place, ils sont perpendiculaires à la partie centrale 57 des languettes 54. Ils forment, avec chacune des languettes 54 correspondantes, un trièdre venant consolider l'appui sur le sol de la languette 54, en augmentant sa résistance au flambage. La zone constituée par ces trièdres est une zone très favorable pour la préhension, car quand les doigts prennent appui dans cette zone 57, ils tendent à faire basculer la languette 54 vers l'intérieur, et les panneaux 63 tendent à basculer à leur tour pour venir s'arquebouter sur la partie 74 du fond 56 qui est parallèle au bord 62 du gobelet assurant ainsi son verrouillage. De plus cette zone est éloignée des parois 55 du gobelet d'une distance suffisante pour être insensible à la chaleur transmise par un liquide chaud et même bouillant. Nous avons décrit une manière d'obtenir un panneau à partir d'une fente réalisée dans la languette. Il est évident qu'il y a d'autres moyens de dégager ces panneaux 63, et notamment par une découpe appropriée de la languette 54.
Lorsque le gobelet se présente sous la forme initiale d'un sachet, cela ne pose aucun problème particulier de prévoir, au moment de la fabrication du flan, les découpes 75, figure 12, et les rainages 76 qui permettront de mettre en place les panneaux 77 de verrouillage après formage du fond concave.

Claims

Gobelet pliable constitué de deux parois minces semi-rigides (1,2) qui comportent chacune, à l'état plié du gobelet, une partie inférieure et une partie supérieure, les deux parois étant liées entre elles dans leur partie inférieure par deux liaisons latérales (45,46) et une liaison de fond (9), étanches pouvant être obtenues par pliage, collage ou soudure, chaque paroi comportant un premier rainage (3) convexe joignant les extrémités inférieures des liaisons latérales et permettant de former par pliage un fond concave (11), la partie supérieure de chaque paroi étant formée d'une languette (22) reliée à l'extrémité supérieure de la partie inférieure par un second rainage (4), l'extrémité supérieure (21) de chaque languette étant rectiligne, la hauteur (25) des languettes étant supérieure ou égale à la hauteur (26) de la partie inférieure, les languettes étant rabattables sur la partie inférieure par pliage suivant le second rainage (4) pour former un support par appui sur les extrémités rectilignes (21) qui forment un polygone de sustentation.
Gobelet pliable suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les tangentes (14) à la courbe convexe constituant le premier rainage (3) passant par les coins inférieurs (8,10) forment avec la ligne de fond (9) un angle (13) compris entre 25 et 45 degrés, la distance du point le plus éloigné (17) du rainage (3) au bord inférieur formé par la ligne de fond (9) étant compris entre 0,23 et 0,40 fois la largeur (16) du gobelet hors soudure à l'état plié.
Gobelet pliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir d'un sachet fermé inviolable comportant une prédécoupe (5) permettant par déchirage de former les languettes (22).
Gobelet pliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison du fond (9) est obtenue par pliage et que les autres liaisons sont des soudures chair contre chair entre les bords des deux parois.
Gobelet pliable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque languette de stabilisation (54) présente deux fentes (64) sensiblement horizontales, dont la position et le profil sont définis en fonction du profil du fond concave (56), permettant de former des panneaux (63) qui se replient sous ce dernier en constituant un verrouillage.
Gobelet pliable suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la courbe convexe est polygonale avec un segment (68) parallèle au bord (69) du gobelet, la fente est rectiligne et parallèle au bord (69), et la partie supérieure des panneaux (63), lorsqu'ils sont en place, prend appui perpendiculairement sur le fond au niveau de la pliure (73) passant par l'extrémité (72) du segment.