EP1940699B1

EP1940699B1 - Ensemble de bouchage pour emballage et procede d'obturation d'emballage

Info

Publication number: EP1940699B1
Application number: EP06820209A
Authority: EP
Inventors: Arnaud Salomon
Original assignee: Patent Co
Current assignee: Patent Co
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: DE602006020753D1; WO2007045747A1; ATE516229T1; ATE501953T1; FR2892096A1; EP1940700A1; EP1940699A1; FR2892096B1; EP1940700B1; WO2007045748A1

Description

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des emballages pour produits consommables dont la conservation nécessite un certain niveau d'asepsie de l'emballage.
Plus particulièrement, l'invention concerne un ensemble de bouchage pour un emballage destiné à contenir un produit consommable comportant une embase ayant une première partie adaptée pour être assemblée avec l'emballage et un bouchon adapté pour être assemblé avec une deuxième partie de l'embase et pour obturer une ouverture pratiquée dans cette embase, cette ouverture de l'embase débouchant sur une face de contact avec le produit de l'embase, cette face de contact de l'embase étant sensiblement plane et destinée à être mise en regard avec l'intérieur de l'emballage.
Il est connu notamment dans le domaine des emballages souples ou semi rigides d'avoir des embases en matière plastique rigide adaptées pour être assemblées avec l'emballage. Une embase comporte une ouverture traversant l'embase afin de réaliser un passage entre l'intérieur et l'extérieur de l'emballage et permettre ainsi la distribution du produit contenu dans l'emballage. L'embase est adaptée pour recevoir un bouchon d'obturation de l'ouverture afin de rendre étanche l'ouverture lorsque le bouchon est assemblé avec l'embase.
Pour éviter les risques de dégradation du produit contenu dans l'emballage, et pour des questions d'hygiène il est nécessaire d'aseptiser toutes les parties de l'emballage, de l'embase et du bouchon qui peuvent entrer en contact avec ce produit.
Pour cela, le bouchon et l'embase sont fabriqués puis aseptisés et insérés dans un suremballage étanche afin d'être stockés et transportés vers le lieu de conditionnement de produit. Sur le lieu de conditionnement on extrait alors le bouchon et l'embase du suremballage de protection hygiénique puis on assemble l'embase et l'emballage, on remplit l'emballage du produit à conserver et enfin on obture définitivement l'emballage contenant ce produit.
Pour éviter les risques de contamination du produit, les opérations d'assemblage de l'emballage avec l'embase et le bouchon ainsi que l'opération de remplissage de l'emballage sont réalisées dans un environnement aseptisés par exemple sous un flux d'air laminaire purifié.
Un ensemble de bouchage pour un emballage du type précédemment défini est par exemple présenté dans le document brevet WO03/06461 . Cet ensemble de l'art antérieur qui est représenté sur la figure 2 comporte une embase 1 dont l'ouverture 2 s'étend depuis la base de l'embase jusqu'à former une portion tubulaire allongée 3 permettant de verser le produit. Le bouchon 4 possède une collerette interne de forme complémentaire du rebord interne supérieur 5 de l'ouverture 2 permettant ainsi un assemblage étanche entre le bouchon et l'embase à l'extrémité de la portion tubulaire allongée 3.
Un tel ensemble de bouchage est difficilement stérilisable en ligne car il comporte de nombreux replis, zones creuses pouvant contenir des impuretés. Seules des techniques de stérilisation par ionisation ou par bain chimique permettent d'obtenir une stérilisation acceptable mais ces techniques présentent des inconvénients et peuvent laisser des traces sur le bouchon et l'embase (traces de radioactivité ou traces chimiques).
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un ensemble de bouchage pour un emballage ainsi qu'un procédé d'obturation d'un emballage facilitant la mise en oeuvre d'une stérilisation en ligne de l'ensemble.
A cette fin, l'ensemble de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que le bouchon comporte une portion d'obturation de forme complémentaire de l'ouverture de l'embase telle qu'une fois le bouchon assemblé avec l'embase, la portion d'obturation est montée étanche avec au moins une zone de l'ouverture située à l'endroit ou à proximité immédiate de ladite face de contact de l'embase, la portion d'obturation du bouchon comportant en outre une face d'extrémité de contact avec le produit, sensiblement plane, telle qu'une fois le bouchon.assemblé avec l'embase, lesdites faces de contact respectives, du bouchon et de l'embase sont sensiblement coplanaires.
Pour la compréhension de la présente invention, il est à noter que le terme face de contact avec le produit de l'embase, désigne une surface de l'embase s'inscrivant sensiblement dans un plan et sur laquelle débouche l'ouverture. Une telle surface plane de l'embase peut être par exemple une couronne plane 9 au centre de laquelle débouche l'ouverture, comme c'est par exemple le cas sur la figure 2.
La surface de l'ensemble de l'invention devant être mise en contact avec le produit est sensiblement plane et est formée par une face de contact appartenant au bouchon et par une face de contact appartenant à l'embase. Grâce à cette disposition coplanaire des faces de contact respectives de l'embase et du bouchon, la surface à stériliser ne comporte pratiquement pas de zones d'ombres, ou de creux, ou replis, facilitant ainsi la stérilisation.
Pour la compréhension de la présente invention le terme « sensiblement » utilisé dans les expressions « face de contact avec le produit sensiblement plane », « face d'extrémité de contact avec le produit, sensiblement plane » et « lesdites faces de contact respectives du bouchon et de l'embase sont sensiblement coplanaire » précise que ces faces, ont des formes planes et coplanaire aux imprécisions prêts et dans la seule mesure où ces imprécisions sont suffisamment faibles pour que des zones d'ombres ne soient pas générées au niveau des faces de contact avec le produit lors d'une stérilisation par lumière pulsée.
Grâce à l'invention, il est possible d'effectuer une stérilisation en ligne par lumière pulsée en éclairant simplement la surface plane formée par les faces de contact du bouchon et de l'embase. L'ensemble de l'invention est donc avantageux d'un point de vu hygiénique et également économique car l'opération de stérilisation peut être accélérée sans nuire à la qualité de la stérilisation.
A cette même fin, l'invention porte également sur un procédé d'obturation d'un emballage caractérisé en ce que :

on fournit un emballage adapté pour contenir un produit consommable ou des éléments constitutifs dudit emballage, une embase ayant une face sensiblement plane de contact avec le produit, l'embase comportant une ouverture'débouchant sur la face de contact de l'embase et un bouchon adapté pour être assemblé avec l'embase et pour en obturer l'ouverture, ce bouchon présentant une face de contact avec le produit ;
on assemble le bouchon avec l'embase de telle manière qu'une portion d'obturation du bouchon soit montée étanche avec au moins une zone de l'ouverture située à l'endroit, ou à proximité immédiate, de ladite face de contact de l'embase et de telle manière que lesdites faces de contact respectives, du bouchon et de l'embase soient sensiblement coplanaires entre elles ;
on aseptise lesdites faces de contact coplanaires ;
on assemble l'emballage ou les éléments constitutifs de l'emballage avec une première partie de l'embase de telle manière que les faces de contact aseptisées, de l'embase et du bouchon, soient en vis-à-vis avec l'intérieur de l'emballage.

On peut également faire en sorte que l'on aseptise les faces de contact coplanaires du bouchon et de l'embase par un rayonnement lumineux pulsé tel qu'un rayonnement ultraviolet.
Il est également possible en référence à l'ensemble de l'invention qu'une fois le bouchon assemblé avec l'embase, les faces de contact du bouchon et de l'embase soient au plus éloignées l'une de l'autre d'une distance de 1 mm et préférentiellement de 0.5 mm, préférentiellement inférieure à 0.1 mm.
Ce mode de réalisation précise que les faces de contact du bouchon et de l'embase sont considérées comme sensiblement coplanaires et sensiblement planes si elles sont éloignées entre elles d'au plus 1 millimètre.
On cherche en effet à réduire au maximum la distance entre les faces de contact respectives du bouchon et de l'embase pour minimiser les zones d'ombres qui pourraient nuire à la qualité de la stérilisation.
On peut également faire en sorte qu'une fois le bouchon assemblé avec l'embase la face de contact du bouchon et la face de contact de l'embase forment une surface dont le défaut de rugosité est inférieur à 100 µm et préférentiellement inférieur à 10 µm. Pour les mêmes raisons de qualité de stérilisation, on cherche à ce que la rugosité de la surface formée par les faces de contact soit la plus faible possible.
On peut également faire en sorte que l'ensemble comprenne un emballage souple ayant la forme d'une poche et que l'embase soit assemblée avec cet emballage pour en permettre l'obturation.
On peut également faire en sorte que le bouchon et l'embase soient dans des matériaux différents l'un de l'autre. La différence de matériau entre l'embase et le bouchon est avantageuse car il est ainsi possible de conférer certaines propriétés au bouchon et certaines autres propriétés à l'embase. Par exemple on peut faire en sorte que le matériau constitutif du bouchon ait une dureté supérieure à la dureté du matériau constitutif de l'embase (évitant ainsi que le bouchon ne se détériore par écrasement contre l'embase) et/ou que le matériau constitutif de l'embase ait une température de fusion inférieure à la température de fusion du matériau constitutif du bouchon (évitant ainsi un risque de soudure de l'embase avec le bouchon notamment lors de l'assemblage de l'emballage sur l'embase).
Dans ces conditions, on peut faire en sorte que le matériau constitutif du bouchon soit du PEHD (c'est-à-dire du polyéthylène haute densité) ou du PP (c'est-à-dire du polypropylène) et que le matériau constitutif de l'embase soit du PEHD ou du PEBD (c'est-à-dire du polyéthylène basse densité).
On peut également faire en sorte que l'embase comporte un filetage femelle situé à l'intérieur de l'ouverture et que le bouchon comporte un filetage mâle complémentaire dudit filetage femelle permettant ainsi de fileter une portion du bouchon dans l'ouverture de l'embase jusqu'à ce que le bouchon et l'embase soient assemblés avec lesdites faces de contact respectives, du bouchon et de l'embase sensiblement coplanaires.
Grâce au positionnement de du filetage entre le bouchon et l'embase à l'intérieur de l'ouverture, la zone extérieure de l'embase peut être exempte de filetage et peut être lisse ce qui en facilite l'accès lors du nettoyage et améliore l'ergonomie de l'embase dans le cas où l'embase est destinée à être mise en bouche (par exemple lorsque l'embase est montée sur une gourde).
On peut également faire en sorte que le bouchon et l'embase possèdent des zones de butées axiales pour limiter l'enfoncement du bouchon dans l'ouverture de l'embase lorsque les faces de contact du bouchon et de l'embase sont coplanaires.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:

la figure 1 représenté une gourde de l'art antérieur dotée d'une embase assemblée sur un emballage souple en forme de poche et d'un bouchon assemblé sur l'embase ;
la figure 2 représente un ensemble de l'art antérieur tel que présenté dans le document brevet WO 03/066461 ;
la figure 3 représente un ensemble de l'art antérieur composé d'une embase et un bouchon adapté pour être assemblé sur cette embase ;
la figure 4 représente une vue de dessous en perspective de l'ensemble de l'invention avant d'être assemblé avec l'emballage ;
la figure 5 représente une vue en coupe de l'ensemble de l'invention avec l'embase et le bouchon désassemblés ;
la figure 6 représente une vue en coupe de l'ensemble de l'invention avec l'embase et le bouchon assemblés.

Comme annoncé précédemment, l'invention concerne le domaine des ensembles pour le bouchage d'emballages et pour le conditionnement de produit consommable.
La figure 1 représente un emballage connu par exemple pour l'emballage de liquide ou produits pâteux alimentaires tels que de la compote ou de la mayonnaise.
Ce type d'emballage est formé de deux films souples mis en vis-à-vis l'un par rapport à l'autre et soudés généralement par thermo soudage ou soudure ultrason ou collage au niveau de leurs périphéries 15 respectives.
Le produit à conserver est introduit dans la zone creuse ainsi définie entre les films grâce aux soudures périphériques 15.
L'embase 1 sur laquelle est assemblé le bouchon 4 est positionnée dans un passage réservé à la périphérie des films. Chacun des films est soudé avec une première partie de l'embase, à l'endroit du passage réservé, permettant d'une part de lier l'embase à l'emballage et d'autre part de définir une zone rigide pour l'ouverture et la fermeture de l'emballage et pour la distribution de produit ou le remplissage de l'emballage.
Comme le montre la figure 3 qui représente également une embase et un bouchon de l'art antérieur, la première partie 6 de l'embase 1 qui est adaptée pour être assemblée avec les films 7 possède une section transversale en forme d'oeil dont le pourtour est effilé en deux zones diamétralement opposées. Ces zones effilées permettent un écartement progressif des films à l'endroit de la première partie 6 de l'embase 1 ce qui évite les pliures des films facilitant d'autant la soudure des films avec l'embase 1.
La figure 4 est une vue en coupe de l'ensemble de l'invention avec une vue partielle de l'emballage 7 avant son assemblage avec la première partie 6 de l'embase 1.
L'embase 1 possède une face de contact alimentaire 9 destinée à être mise en vis-à-vis avec l'intérieur de l'emballage 7. Une ouverture 2 de forme cylindrique est formée au travers de l'embase 1 et s'étend selon un axe de longitudinal d'ouverture 17. Cette ouverture 2 est disposée de façon que l'axe longitudinal 17 soit sensiblement perpendiculaire à la face de contact alimentaire 9 et que l'ouverture 2 ait une extrémité débouchante sur la face 9 et une autre extrémité débouchante à l'opposé de la face 9, de l'autre côté de l'embase.
Le bouchon 4 qui s'étend au travers de l'ouverture 2 possède une face de contact alimentaire 12 formée à une extrémité et disposée pour être mise en vis-à-vis avec l'intérieur de l'emballage et avec le produit emballé.
Cette face de contact 12 du bouchon est prévue pour être coplanaire avec la face de contact de l'embase 9 lorsque le bouchon est assemblé avec l'embase comme c'est le cas sur les figures 4 et 6.
Grâce à cette disposition, la surface formée par la face 9 et la face 12 est plane et sans zone d'ombre. Il est donc aisé d'aseptiser les portions 9, 12 de l'embase 1 et du bouchon 4 qui vont être mises en contact avec le produit en les éclairant, en ligne, à l'aide d'une simple source lumineuse pulsée.
Une fois les faces 9 et 12 aseptisées chaque film est positionné en vis-à-vis d'une face de la première partie 6 de l'embase de telle manière que les portions effilées 16a et 16b de la première partie de l'embase aillent en s'effilant jusqu'à rejoindre un plan coplanaire aux films d'emballage 7.
Enfin les films 7, qui sont également aseptisés, sont soudés ou collé le long de leurs périphéries.
La figure 5 représente le bouchon 4 de l'invention avant sont assemblage avec l'embase 1 de l'invention. Le bouchon 4 est une première pièce monobloc en plastic et l'embase 1 forme une seconde pièce monobloc également en plastic, ces plastics étant de nature différente pour éviter les risques de soudure/collage entre l'embase et le bouchon.
Le bouchon comporte une portion tubulaire cylindrique creuse sur une majeur partie de sa longueur ce qui permet de réduire la quantité de matière injectée à refroidir, réduisant d'autant le temps de démoulage du bouchon et son coût de production. Cette portion tubulaire cylindrique .du bouchon est complètement obturée à une de ses extrémités par la face de contact alimentaire 12 perpendiculaire à l'axe longitudinal 17 du bouchon.
La zone de l'ouverture 2 de l'embase 1 avec laquelle la portion d'obturation 10 du bouchon est montée étanche est constituée par un rétrécissement de l'extrémité de l'ouverture qui est adjacente à la face de contact de l'embase. Cette zone de l'ouverture rétrécie est formée par un alésage cylindrique de diamètre inférieur au reste de l'ouverture.
La portion d'obturation 10 du bouchon a une forme complémentaire de zone de l'ouverture telle que lorsque le bouchon est assemblé avec l'embase, la portion d'obturation est alors serrée uniquement à sont extrémité, dans la zone de l'ouverture 2 pour permettre une étanchéité exclusivement localisée à la périphérie de la portion d'obturation 10.
La portion d'obturation 10 de forme annulaire est lisse et adjacente à la face de contact 12, ce qui réduit ainsi au maximum les zones creuses situées entre les faces de contact 9, 12 et la zone d'étanchéité.
La zone d'étanchéité est de surface réduite ce qui facilite les efforts de dévissage du bouchon qui ne doivent pas dépasser 10 N*m-1.
Un filetage annulaire 14 est formé sur la périphérie de la portion tubulaire du bouchon de manière à se fileter avec un filetage complémentaire 13 disposé à l'intérieur de l'ouverture 2 de l'embase 1. Ces filetages 13, 14 permettent de forcer le bouchon dans l'ouverture 2 jusqu'à ce qu'il y ait une étanchéité et jusqu'à ce que les faces 9 et 12 soient coplanaires.
Les filetages permettent de visser ou dévisser le bouchon de l'embase entre ¼ et 5 tours au maximum, pour cela on peut prévoir que les filetages comprennent plusieurs spirales.
Le bouchon comporte une portion extérieure de préhension 18 permettant sa manipulation notamment lorsque l'utilisateur souhaite retirer le bouchon pour verser le produit contenu dans l'emballage.
Une bague d'inviolabilité 19 est intégrée au bouchon 4 pour venir se cliper dans une gorge externe complémentaire 20 formée sur l'embase 1.
Cette bague est reliée au bouchon par des picots de faible résistance mécanique et possèdes des ergots 21 qui une fois engagés dans la gorge 20 empêchent les déplacements axiaux de la bague 19 selon l'axe 17. Ainsi, lorsque l'utilisateur souhaite dévisser le bouchon pour le retirer de l'ouverture 2, une traction s'exerce sur la bague qui retenue par les ergots 21 jusqu'à ce que les picots 22 finissent par se rompre et libérer le bouchon.
Ce système permet d'indiquer à l'utilisateur que l'emballage a déjà été ouvert.
L'invention permet d'améliorer les conditions de stockage du produit consommable en assurant une meilleure asepsie de l'embase et du bouchon. L'invention peut être utilisée pour le conditionnement de pâte ou un liquide alimentaire ou cosmétique ou pharmaceutique/médical.

Claims

Ensemble de bouchage pour un emballage (7) destiné à contenir un produit consommable comportant une embase (1) ayant une première partie (6) adaptée pour être assemblée avec l'emballage (7) et un bouchon (4) adapté pour être assemblé avec une deuxième partie (8) de l'embase (1) et pour obturer une ouverture (2) pratiquée dans cette embase (1), cette ouverture (2) de l'embase (1) débouchant sur une face de contact (9) avec le produit de l'embase, cette face de contact de l'embase (9) étant sensiblement plane et destinée à être mise en regard avec l'intérieur de l'emballage (7), caractérisé en ce que le bouchon (4) comporte une portion d'obturation (10) de forme complémentaire de l'ouverture (2) de l'embase telle qu'une fois le bouchon (4) assemblé avec l'embase (1), la portion d'obturation (10) est montée étanche avec au moins une zone de l'ouverture (11) située à l'endroit ou à proximité immédiate de ladite face de contact (9) de l'embase, la portion d'obturation (10) du bouchon (4) comportant en outre une face d'extrémité de contact (12) avec le produit, sensiblement plane, telle qu'une fois le bouchon (4) assemblé avec l'embase (1), lesdites faces de contact (12, 9) respectives, du bouchon (4) et de l'embase (1) sont sensiblement coplanaires.
Ensemble de bouchage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fois le bouchon (4) assemblé avec l'embase (1), les faces de contact (12, 9) du bouchon (4) et de l'embase (1) sont au plus éloignées entre elles d'une distance de 1 mm et préférentiellement de 0.5 mm, préférentiellement inférieure à 0.1 mm.
Ensemble de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une fois le bouchon (4) assemblé avec l'embase (1) la face de contact (12) du bouchon et la face de contact (9) de l'embase forment une surface dont le défaut de rugosité est inférieur à 100µm et préférentiellement inférieur à 10 µm.
Ensemble de bouchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un emballage souple (7) ayant la forme d'une poche et en ce que l'embase (1) est assemblée avec cet emballage (7) pour en permettre l'obturation.
Ensemble de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bouchon (4) et l'embase (1) sont dans des matériaux différents l'un de l'autre.
Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau constitutif du bouchon (4) a une dureté supérieure à la dureté du matériau constitutif de l'embase (1).
Ensemble selon l'une que les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le matériau constitutif de l'embase (1) a une température de fusion inférieure à la température de fusion du matériau constitutif du bouchon (4).
Ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le matériau constitutif du bouchon (4) est du polyéthylène haute densité, PEHD, ou du polypropylène, PP, et en ce que le matériau constitutif de l'embase (1) est du polyéthylène haute densité, PEHD, ou du polyéthylène basse densité, PEBD.
Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'embase (1) comporte un filetage femelle (13) situé à l'intérieur de l'ouverture (2) et en ce que le bouchon (4) comporte un filetage mâle (14) complémentaire dudit filetage femelle (13) permettant ainsi de fileter une portion du bouchon dans l'ouverture (2) de l'embase jusqu'à ce que le bouchon et l'embase soient assemblés avec lesdites faces de contact respectives (12, 9), du bouchon et de l'embase sensiblement coplanaires.
Procédé d'obturation d'un emballage (7) caractérisé en ce que :
- on fournit un emballage (7) adapté pour contenir un produit consommable ou des éléments constitutifs dudit emballage, une embase (1) ayant une face (9) sensiblement plane de contact avec le produit, l'embase (1) comportant une ouverture (2) débouchant sur la face de contact (9) de l'embase et un bouchon (4) adapté pour être assemblé avec l'embase (1) et pour en obturer l'ouverture (2), ce bouchon (4) présentant une face de contact (12) avec le produit ;

- on assemble le bouchon (4) avec l'embase (1) de telle manière qu'une portion d'obturation (10) du bouchon soit montée étanche avec au moins une zone (11) de l'ouverture (2) située à l'endroit, ou à proximité immédiate, de ladite face de contact (9) de l'embase (1) et de telle manière que lesdits faces de contact respectives (12, 9), du bouchon (4) et de l'embase (1) soient sensiblement coplanaires entre elles ;

- on aseptise lesdites faces de contact coplanaires (12, 9) ;

- on assemble l'emballage (7) ou les éléments constitutifs de l'emballage avec une première partie (6) de l'embase de telle manière que les faces de contact aseptisées (12, 9), de l'embase et du bouchon, soient en vis-à-vis avec l'intérieur de l'emballage (7).
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on aseptise les faces de contact coplanaires (12, 9) du bouchon et de l'embase par un - rayonnement lumineux pulsé tel qu'un rayonnement ultraviolet.