FR2827844A1 - Dispositif a recipient rigide et poche cylindrique souple pour le conditionnement de fluides - Google Patents

Dispositif a recipient rigide et poche cylindrique souple pour le conditionnement de fluides Download PDF

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Abstract

L'invention concerne le conditionnement et la distribution de produits fluides.Le dispositif de l'invention est du type comportant une poche souple étanche placée dans un récipient rigide, associée à une pompe ou une valve; la poche (1) comprend une paroi cylindrique (2) constituée par au moins une feuille métallique ou de matière plastique enroulée suivant un cylindre dont les bords sont fixés de manière étanche à deux flasques (3, 4) dont l'un forme le fond de la poche et l'autre une bague de fixation au récipient et à la pompe ou à la valve.La poche d'un tel dispositif peut être remplie facilement sans outillage complexe.

Description

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La présente invention concerne un dispositif de conditionnement et de distribution de produit fluide, et plus particulièrement un nouveau dispositif de conditionnement et de distribution de produit fluide, liquide ou pâteux, du type comportant une poche souple placée dans un récipient rigide, associée à une pompe ou une valve, assurant le stockage du produit fluide à l'abri de l'air et sa distribution dans de bonnes conditions d'efficacité.
Les dispositifs de conditionnement et de distribution de fluide du type flacon-poche sont bien connus. Ces dispositifs comportent généralement un récipient à coque rigide dans lequel est placée une poche souple rétractable, qui se rétracte au fur et à mesure que le produit en est extrait.
L'expulsion du produit lors de la poche peut être obtenue au moyen d'une pompe"airless"ou sans reprise d'air, ou sous la pression d'un gaz propulseur agissant dans le flacon, sur la paroi de la poche. Dans le cas de l'expulsion du produit hors de la poche au moyen d'une pompe sans reprise d'air, un évent est prévu, généralement dans le fond ou dans le col du flacon, pour permettre à l'air extérieur de pénétrer dans l'espace situé entre le flacon et la poche à chaque actionnement de la pompe et permettre ainsi à la poche de se rétracter en maintenant une pression suffisante sur ses parois. Un exemple de réalisation suivant cette technique est décrit dans le brevet FR 2.723. 356 relatif à un dispositif comportant une poche en matière plastique souple, telle que polyéthylène ou polypropylène, dans un récipient rigide dont le col comporte une entrée d'air.
Les difficultés rencontrées dans cette technique sont souvent liées aux plis que peut former la paroi de la poche lors de sa rétractation, qui peuvent limiter l'efficacité de la distribution du fluide en formant des volumes de rétention de produit, et à la difficulté d'assurer une étanchéité satisfaisante de la poche permettant de préserver l'intégrité du produit qui y est contenu. Les produits que contiennent les
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poches sont en effet souvent sensibles à l'oxydation sous l'action de l'oxygène de l'air et peuvent se dégrader si de l'air s'introduit dans la poche. Les défauts d'étanchéité se rencontrent souvent au niveau de la jonction de la poche et de la pompe. Ils peuvent aussi résulter d'une certaine porosité des matériaux utilisés pour la réalisation de la poche. Enfin, les plis formés par la paroi de la poche au cours de sa rétractation peuvent entraîner des déchirures susceptibles de laisser passer de l'air qui atteint alors le produit contenu dans la poche.
Un autre exemple de réalisation de flacon-poche est décrit dans le brevet FR 2.770. 834, qui concerne un dispositif destiné à éviter le percement et la déchirure de la poche lors de sa vidange. A cet effet, la poche, réalisée en matière souple telle que feuille plastique ou d'aluminium, contient un flotteur libre empêchant une trop forte rétractation de la poche et limitant ainsi les risques de déchirure.
Les poches réalisées en feuilles d'aluminium ou en matières multicouches du type plastique/aluminium, comme celles utilisées dans le dispositif du brevet précité, présentent de bonnes qualités d'étanchéité de leur paroi, mais la présence du flotteur peut gêner l'évacuation du produit hors de la poche et limiter l'efficacité du dispositif d'extraction. De plus, les poches d'aluminium sont réalisées sous forme de feuilles superposées, soudées par leur bord, s'adaptant généralement sur un col ou une bague rigide assurant la liaison avec la pompe, ou la valve, et le récipient rigide. La fabrication de telles poches est relativement simple, et diverses mentions et dessins peuvent y être imprimés aisément, mais ce système présente l'inconvénient que la feuille, avant remplissage, a une forme aplatie, exigeant de recourir à un outillage complexe spécialement adapté pour pouvoir y introduire le produit. Les opérations de remplissage impliquent généralement, de devoir faire d'abord le vide dans la poche avant de procéder à un
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remplissage partiel, puis à opérer dans une dernière étape sous gaz neutre.
Les poches en matière plastique, par exemple en poly- éthylène ou polypropylène comme celle décrite dans la demande de brevet WO 97.09124, permettent de simplifier l'opération de remplissage de la poche, mais ne garantissent pas une étanchéité satisfaisante susceptible de convenir au conditionnement de produits très fragiles se dégradant au contact de l'air. Or les techniques d'extrusion ou d'extrusion soufflage utilisées pour la fabrication de telles poches en matière plastique sont totalement inadaptées aux poches comportant une ou plusieurs feuilles métalliques. De plus, il est difficile d'obtenir et de maintenir une bonne étanchéité des soudures des bords des feuilles métalliques, par exemple d'aluminium en raison des déformations et des tensions auxquelles elles sont soumises en cours d'utilisation.
La présente invention a précisément pour objet un dispositif de conditionnement et de distribution de produit fluide, liquide ou pâteux, du type comportant une poche souple étanche placée dans un récipient rigide, associée à une pompe ou une valve, assurant une très bonne facilité de remplissage de la poche sans qu'il soit nécessaire de recourir à un outillage complexe ou spécialement adapté.
L'invention a aussi pour objet un dispositif de conditionnement et de distribution de produit fluide du type comportant une poche souple étanche placée dans un récipient rigide, assurant un parfait conditionnement du produit au moyen d'une excellente étanchéité de la poche.
L'invention a enfin pour objet un procédé de fabrication d'une poche cylindrique comme indiqué ci-dessus.
Le dispositif de conditionnement et de distribution de produit fluide suivant la présente invention est du type comportant une poche souple étanche placée dans un récipient rigide, associée à une. pompe ou une valve, et se distingue en ce que la poche comprend une paroi cylindrique constituée par
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au moins une feuille métallique ou de matière plastique enroulée suivant un cylindre dont les bords sont fixés de manière étanche à deux flasques dont l'un forme le fond de la poche et l'autre une bague de fixation au récipient et à la pompe ou à la valve.
Suivant une forme préférentielle de réalisation, la poche cylindrique comprend un complexe multicouche associant plusieurs films métalliques ou un film métallique, de préférence en aluminium, revêtu d'un film plastique sur l'une au moins de ses faces. Ce complexe multicouche est enroulé sur deux flasques en métal ou en matière plastique. Une forme particulièrement avantageuse de réalisation comprend une feuille d'aluminium intercalée entre deux films plastiques.
Les films plastiques utilisés dans les complexes multicouches peuvent être choisis parmi un polyéthylène, un polypropylène, un polyamide, etc.
La feuille multicouche est fixée par ses bords à la périphérie de chaque flasque, et refermée suivant une génératrice du cylindre.
Un tel revêtement composite multicouche s'avère particulièrement utile lorsqu'une étanchéité rigoureuse est indispensable, ou lorsque la nature du produit contenu dans la poche l'exige.
Suivant une variante, on peut utiliser une feuille d'aluminium enroulée sur deux flasques en métal ou en matière plastique, deux bords opposés de la feuille étant soudés l'un sur l'autre suivant une génératrice du cylindre.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, la feuille multicouche est un complexe matière plastique/ polymère barrière/matière plastique, et par exemple un film EVOH intercalé entre deux films de polyéthylène ou de polypropylène. L'EVOH est un polymère éthylène-alcool vinylique offrant de bonnes caractéristiques de barrière aux gaz, en particulier à l'oxygène et à la vapeur d'eau.
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Dans un autre exemple confrme à l'invention, on peut utiliser un complexe à quatre couches', soit polyéthylène/ polyamide/aluminium/téréphtalate de polyéthylène.
Comme indiqué ci-dessus, la feuille métallique, ou la feuille multicouche, est fixée sur la périphérie de chacun des deux flasques, de préférence par collage ou par soudage, selon la nature du matériau utilisé pour les flasques.
L'un des deux flasques forme un disque plein et constitue le fond de la poche, tandis que l'autre présente une ouverture et sert de bague de fixation, d'une part au flacon rigide, d'autre part à la pompe ou à la valve utilisée pour l'extraction du produit contenu dans la poche. L'ouverture pratiquée dans le flasque servant de bague est de préférence axiale, mais elle peut être déportée, selon la forme du cylindre et les effets recherchés.
Le cylindre formé par la feuille métallique, ou le complexe multicouche, et les deux flasques est de préférence un cylindre droit à section circulaire, les flasques étant alors en forme de disques circulaires, mais d'autres formes peuvent être réalisées sans difficulté, et par exemple les flasques peuvent avoir une forme elliptique, ou une forme quelconque continue ou polygonale, selon l'effet esthétique recherché ou imposé par la forme du flacon rigide. Les deux flasques ont de préférence la même forme pour faciliter la fixation de la feuille métallique, mais le cas échéant ils peuvent avoir une forme différente, ou une forme homothétique.
Les flasques peuvent être métalliques ou réalisés en matière plastique, par exemple par moulage. Il est également possible de donner au flasque formant le fond une forme évidée en son centre, le flasque ayant alors une forme torique, dont l'ouverture centrale peut être fermée par le film de la paroi cylindrique, ou un autre film.
La fabrication de la poche cylindrique suivant la présente invention s'effectue au moyen d'un appareillage usuel permettant d'enrouler'une feuille métallique, plastique ou
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multicouche, par ses bords sur la périphérie des deux flasques maintenus sur un même axe l'un en face de l'autre.
La feuille est découpée à la longueur voulue, correspondant à la circonférence des flasques augmentée d'une longueur suffisante pour permettre la fermeture par soudure bord à bord, après collage des bords latéraux sur la périphérie des flasques.
Le flacon-poche suivant la présente invention présente l'avantage de pouvoir être facilement rempli sans qu'il soit nécessaire de disposer d'un outillage complexe, contrairement aux poches en aluminium classiques. Conformément à la présente invention, le remplissage peut s'effectuer avec un outillage standard, par simple gravité, ce qui assure une très bonne régularité de remplissage. De plus, la grande liberté de forme de la poche permet de l'adapter aisément à des flacons rigides de formes variées.
Diverses mentions et dessins peuvent être apposés sur la poche, comme dans le cas des poches classiques en aluminium de forme aplatie, la seule contrainte étant de le faire avant l'opération de fixation de la feuille sur les flasques.
Malgré l'absence d'élasticité de la feuille métallique, le taux de restitution du produit, c'est-à-dire le rapport entre le volume de produit introduit dans la poche lors du remplissage et le volume extrait au cours de l'utilisation, est excellent, supérieur à 90 %, et supérieur à celui généralement obtenu avec des poches plates classiques.
En raison de sa forme cylindrique s'appuyant sur les deux flasques rigides, lors de son utilisation et de l'extraction du produit qui y est contenu, la poche ne se plisse pas comme dans le cas des poches plates en aluminium, mais se rétracte régulièrement en limitant les risques de fissuration ou de déchirure. De plus, le nombre de soudures est limité par rapport à une poche en aluminium classique, et la fiabilité de la poche. s'en trouve améliorée. *
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Un des avantages du dispositif de la présente invention est que la poche peut être assemblée'au flacon sans pliage préalable, et donc sans risque de détérioration de ses qualités d'étanchéité. De plus, l'assemblage de la poche au flacon peut être effectué à cadences élevées.
Un exemple de réalisation de poche souple en aluminium pour dispositif du type flacon poche conforme à la présente invention est décrit ci-après en référence aux dessins annexés qui représentent :
Figure 1 : une vue en coupe d'une poche suivant la présente invention comportant une feuille en complexe multicouche fixée sur un fond et une bague en matière thermoplastique.
Figure 2 : une vue en coupe et en perspective de la poche de la Figure 1.
Figure 3 : une vue en perspective de la poche de la Figure 1 montrant comment s'effectue la soudure longitudinale de la feuille d'aluminium constituant la paroi de la poche.
Figure 4 : une vue en coupe de la poche de la Figure 1 mise en place dans un flacon rigide comportant une pompe.
La poche (1) représentée sur la Figure 1 comprend une paroi cylindrique (2) constituée par une feuille d'aluminium enroulée sur les deux flasques (3) et (4). Le flasque inférieur (3) a la forme d'un disque plein (5) à bord relevé formant une surface annulaire (6) sur laquelle est fixée le bord de la feuille (2) par collage. Le flasque supérieur (4) a la forme d'une bague traversée en son centre par un orifice (7) et comportant un bord relevé formant une surface annulaire (8) sur laquelle est collé l'autre bord de la feuille (2), limitée par un rebord (9) de diamètre légèrement supérieur à celui de la paroi cylindrique (2).
Comme le montre la Figure 3, les deux bords (2', 2") de la feuille d'aluminium (2), découpée à la longueur voulue, sont soudés l'un sur l'autre suivant une génératrice du cylindre, après collage des'deux bordures latérales (2a, 2b)
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sur les surfaces annulaires, (6) et (8) respectivement, des flasques.
La poche (1) est introduite dans un flacon cylindrique (10) comme le représente la Figure 4. Le bord (9) de la bague (4) vient se fixer par encliquetage dans une rainure (11) formée dans la surface interne de la paroi (12) du flacon rigide.
Une pompe (13) complétée par un poussoir (14) est montée de manière étanche sur le col de la poche (1). L'étanchéité peut être assurée de manière usuelle, par exemple au moyen d'un joint annulaire (15). Une pression sur le poussoir (14) provoque la sortie d'une dose par la buse (16), entraînant une rétractation de la poche (1). Un évent pratiqué dans le flacon permet à l'air extérieur d'entre dans le volume situé entre le flacon (10) et la poche (1) et à la poche de se rétracter au fur et à mesure que l'on actionne le poussoir (14).
La poche utilisée dans le dispositif de la Figure 4 comporte un flasque (3) dont le fond est évidé, l'ouverture étant masquée par une feuille d'aluminium (17) améliorant la souplesse de la poche (1).

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de conditionnement et de distribution de produit fluide, du type comportant une poche souple étanche placée dans un récipient rigide, associée à une pompe ou une valve, caractérisée en ce que la poche (1) comprend une paroi cylindrique (2) constituée par au moins une feuille métallique ou de matière plastique enroulée suivant un cylindre dont les bords sont fixés de manière étanche à deux flasques (3,4) dont l'un forme le fond de la poche et l'autre une bague de fixation au récipient et à la pompe ou à la valve.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poche cylindrique (1) comprend une feuille d'aluminium enroulée sur deux flasques en métal ou en matière plastique, deux bords opposés (21, 2") de la feuille d'aluminium étant soudés l'un sur l'autre suivant une génératrice du cylindre.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi cylindrique (2) de la poche est constituée par une feuille d'aluminium.
4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi cylindrique (2) de la poche est constituée par une feuille multicouche associant plusieurs films métalliques ou un film métallique revêtu d'un film plastique sur l'une au moins de ses faces.
5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les films plastiques utilisés dans les complexes multicouches sont choisis parmi un polyéthylène, un polypropylène, un polyamide.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux flasques (3,4) ont une forme de disque circulaire.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flasques (3, 4)-ont une forme elliptique ou polygonale.
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8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les-deux flasques (3,4) ont une forme identique.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les flasques (3,4) ont des forme différentes.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le flasque (3) formant le fond a une forme évidée en son centre, l'ouverture centrale étant fermée par le film de la paroi cylindrique, ou un autre film.
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