CH628793A5 - Gobelet equipe pour un empilage emboite etanche. - Google Patents

Description

L'invention concerne des gobelets enboîtables pour les distributeurs et pour être séparés à la main. Le gobelet selon l'invention est défini par la revendication 1.

Les gobelets de l'invention peuvent être moulés en polystyrène expansé avec une épaisseur de paroi de 1 à 3 mm.

L'emploi des matières plastiques cellulaires permet de réaliser des gobelets légers, robustes, isolants et économiques.

De plus, l'effet de compression mentionné permet d'absorber sans difficulté les variations des dimensions et de la circularité des gobelets. En effet, la fabrication en grande série de gobelets moulés implique des tolérances relativement larges sur les dimensions et la circularité, mais la compression localisée permet de compenser ces variations.

Les dimensions initiales des gobelets et l'élasticité naturelle de la matière cellulaire permettent d'assurer un forcement mutuel appréciable des surfaces et/ou des arêtes d'étanchéité des gobelets lorsqu'ils sont emboîtés et verrouillés.

La continuité de ce forcement sur toute la circonférence des gobelets permet de réaliser une bonne étanchéité.

Les dessins annexés représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'objet de l'invention:

la fig. 1 est une coupe verticale de deux gobelets emboîtés;

la fig.2 est une vue en détail agrandie de la partie de la fig. 1 qui est délimitée par le cercle II;

la fig. 3 est une vue en détail agrandie de la partie de la fig. 1 qui est délimitée par le cercle III;

la fig. 4 illustre une variante du système d'emboîtement de la fig. 3;

la fig. 5 représente un autre modèle de gobelets emboîtables dont l'un est représenté en perspective et l'autre en coupe verticale;

la fig. 6 est une vue en détail agrandie de la partie de la fig. 5 qui est délimitée par le cercle VI;

la fig. 7 illustre une variante du système d'emboîtement de la fig. 5;

la fig. 8 est une vue de détail agrandie de la partie de la fig. 7 qui est délimitée par le cercle VIII;

la fig. 9 est une coupe fragmentaire d'une autre variante;

la fig. 10 est une coupe fragmentaire d'une autre variante. Les gobelets du type illustré sur la fig. 1 ont une capacité maximale (à ras bord) de 22 cl. Chaque gobelet comporte un fond

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circulaire 2 et une paroi latérale 4 qui s'évase jusqu'à son bord supérieur 6. L'épaisseur de la paroi latérale 4 est de l'ordre de 1 à 3 mm, mais le fond 2 peut être un peu plus épais.

On peut empiler verticalement un nombre quelconque de gobelets identiques qui prennent appui les uns sur les autres par l'engagement de la partie A d'un gobelet et de la partie B du gobelet adjacent. Plus précisément, les surfaces intérieures de la partie A coopèrent avec les surfaces extérieures de la partie B du gobelet immédiatement supérieur de la pile, tandis que les surfaces extérieures de la partie B coopèrent avec les surfaces intérieures de la partie A du gobelet immédiatement inférieur à la pile. La fig. 1 illustre l'emboîtement de deux gobelets de l'invention.

La partie A comprend des surfaces intérieures 8,10,12 et la partie B comprend des surfaces extérieures 14,16,18.

Les surfaces 8 et 10 définissent ensemble une gorge circonférentielle continue de section triangulaire à l'intérieur de la partie A, tandis que les surfaces 14 et 16 définissent ensemble une nervure circonférentielle continue de section triangulaire à l'extérieur de la partie B du gobelet. On voit sur la fig. 3 que la nervure est formée au niveau du fond 2.

La surface 12 est un épaulement annulaire plan et tourné vers le haut de la paroi latérale 4. En fait, la paroi 4 est un peu plus épaisse en dessous de l'épaulement 12, jusqu'à son raccordement avec le fond 2. La gorge 8,10 est adjacente à l'épaulement 12. La surface 18 est une partie annulaire plane du dessous du fond 2.

Lorsque les gobelets sont emboîtés, les surfaces 12 et 18 sont en contact sur une zone annulaire continue qui assure à la fois l'étanchéité et le support mutuel des gobelets. Ainsi, les fonds des deux gobelets emboîtés délimitent un volume 20 sensiblement hermétique. Grâce aux surfaces de support, l'emboîtement des gobelets est limité et il subsiste un léger jeu 22 entre leurs parois latérales pour éviter qu'elles ne se coincent.

En même temps, l'engagement mutuel des surfaces 8 et 14 assure un verrouillage axial des gobelets emboîtés dont la séparation nécessite l'application d'une force axiale prédéterminée. On notera que les surfaces 8,14 sont distinctes des surfaces 12,18.

Les surfaces 10,16 sont des transitions qui n'ont aucun rôle mécanique.

Les dimensions des parties A et B des gobelets doivent être étudiées pour produire un forcement appréciable entre les surfaces 8 et 14 lorsque les surfaces d'étanchéité 12 et 18 sont en contact. Ainsi, lorsqu'on emboîte deux gobelets, l'arête 24 de la nervure 14,16 du gobelet supérieur entre d'abord en contact avec l'intérieur du gobelet inférieur au niveau d'une ligne imaginaire 23. Sous l'effet d'une force axiale suffisante, la nervure 14,16 du gobelet supérieur s'écrase légèrement et déforme localement l'intérieur de l'autre gobelet jusqu'à ce que la nervure atteigne la gorge 8,10. On comprend que la matière plastique cellulaire est suffisamment élastique pour revenir partiellement ou totalement à sa forme primitive. Dès que l'arête 24 de la nervure 14,16 a atteint la limite supérieure 26 de la surface 8, la nervure tend à reprendre sa forme primitive. Il subsiste cependant une certaine compression de la surface 14 du gobelet supérieur et de la surface 8 du gobelet inférieur. Cette compression localisée est entièrement absorbée par la structure cellulaire et ne modifie en rien la forme externe du gobelet inférieur.

Les surfaces 8 et 14 étant obliques, leur compression mutuelle produit une force axiale qui applique les surfaces d'étanchéité 12 et 18 l'une contre l'autre. Cependant, les surfaces 12 et 18 sont soumises à une pression moins forte car leur aire de contact est plus grande que celle des surfaces 8 et 14.

Pour séparer les deux gobelets, il faut exercer entre eux une force axiale suffisante pour surmonter le verrouillage, c'est-à-dire pour faire glisser la nervure 14,16 vers le haut le long de la surface 8

jusqu'à l'arête 26. La séparation des deux gobelets s'accompagne d'une déformation momentanée de la nervure 14,16 du gobelet supérieur et de la paroi latérale 4 du gobelet inférieur au voisinage de la gorge 8,10.

5 L'étanchéité assurée par les surfaces 12 et 18 peut être compromise si le gobelet supérieur s'incline par rapport au gobelet inférieur (c'est-à-dire si leurs axes ne coïncident pas). Pour éviter cet inconvénient, des surfaces cylindriques verticales 28 et 30 sont respectivement formées à l'intérieur et à l'extérieur de la moitié supérieure de la io paroi latérale 4. Ces surfaces ont sensiblement le même diamètre et sont limitées vers le bas par des épaulements respectifs 32,34. La fig. 2 illustre la manière dont les surfaces 28 et 30 coopèrent lorsque deux gobelets sont emboîtés. On voit que les épaulements 32 et 34 restent légèrement espacés pour ne pas gêner l'interaction des parties 15 A et B des gobelets. Les surfaces 28 et 30 ne servent qu'à maintenir l'alignement des axes des deux gobelets et peuvent éventuellement constituer un joint auxiliaire.

La fig. 4 illustre une variante de réalisation dans laquelle la partie A comporte une nervure intérieure 36,38 qui coopère avec une gorge 20 extérieure 40,42 de la partie B. Lorsque les gobelets sont emboîtés, les surfaces 38 et 42 jouent un rôle analogue à celui des surfaces 8 et 14 dans le cas de la fig. 1. Les surfaces 36 et 40 ne sont que des surfaces de liaison.

Le mode de réalisation de la fig. 5 diffère de celui des fig. 1 à 3 par 25 le fait que la nervure 14a, 16a est interrompue circonférentiellement. Dans ce cas, l'interaction est limitée à une compression locale des parties 14a, 16a de la nervure discontinue et aux parties correspondantes de l'autre gobelet. En fait, la majeure partie de la compression affecte la nervure discontinue.

30 De plus, dans la forme des fig. 5 et 6, l'épaisseur de la paroi est plus grande au voisinage de la surface 8 qui est simultanément la surface supérieure d'une gorge intérieure et la surface inférieure d'une nervure intérieure ayant une surface supérieure 44. La surface 44 ne sert qu'à amorcer la compression des portions de ner-35 vure 14a, 16a pendant l'emboîtage des deux gobelets.

Les fig. 7 et 8 illustrent une autre construction qui diffère de celle des fig. 5 et 6 par le fait que la nervure externe 14,16 est continue,

alors que la nervure interne 44b, 8b est discontinue. Dans ce cas, la compression locale de la matière se produit principalement au niveau 40 des surfaces 8b.

La fig. 8 illustre une variante de détail dans laquelle la surface conique 10 est remplacée par une surface cylindrique 10c qui permet d'agrandir la zone d'étanchéité entre les surfaces 12 et 18, comme illustré sur la fig. 9. Il faut également que la surface 16 des fig. 1 à 3 45 soit remplacée par une surface cylindrique en dessous de l'arête de la nervure.

La fig. 10 illustre une variante dans laquelle l'étanchéité se fait entre une surface oblique 46 du fond du gobelet supérieur et un épaulement 48 constitué par la jonction entre la surface horizon-50 taie 12 et la surface interne 50 de la paroi du gobelet inférieur, au voisinage de son fond.

Les différents modèles du gobelet de l'invention peuvent être fabriqués dans des moules fermés par les techniques classiques de mise en œuvre des matières plastiques cellulaires. La nervure 55 discontinue des fig. 5 et 7 facilite le démoulage du gobelet encore chaud.

Les nervures discontinues ont également l'avantage de laisser échapper l'air du volume 20 lorsque les gobelets sont emboîtés et de laisser rentrer l'air lorsque les gobelets sont déboîtés de la pile. Les interruptions peuvent être totales, c'est-à-dire sur toute la hauteur 60 radiale de la nervure, ou partielles, c'est-à-dire sur une partie de la hauteur radiale de la nervure, cette dernière configuration étant souhaitable lorsque la nervure porte l'une des surfaces d'étanchéité (ce qui n'est pas le cas sur les figures).

3 feuilles dessins

Claims (11)

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   2

   REVENDICATIONS

   1. Gobelet ayant un fond et une paroi latérale, dont la configuration est telle qu'elle permet l'empilage vertical de gobelets identiques avec les caractéristiques d'emboîtement suivantes:

   — le gobelet est pourvu sur sa face intérieure d'un profil pour servir de support au gobelet adjacent identique supérieur en coopérant avec lui sans enrayement;

   — le gobelet est pourvu sur sa face intérieure et sur sa face extérieure de profils complémentaires pour que, par coopération de ces profils, la séparation involontaire du gobelet des gobelets adjacents identiques soit empêchée;

   — le gobelet est pourvu sur sa face interne d'une surface circonférentielle et sur sa face externe d'une arête ou surface circonférentielle complémentaire pour que, entre le gobelet et le gobelet identique adjacent supérieur, l'espace au fond du gobelet soit étanche grâce à la coopération de sa surface circonférentielle interne avec l'arête ou la surface circonférentielle externe du gobelet identique adjacent supérieur,

   gobelet caractérisé par le fait d'être fait d'une seule pièce en matière plastique, compressible, élastique et cellulaire et que les dimensions du gobelet avant l'emboîtage avec des gobelets identiques sont telles que l'emboîtage entraîne une prise localisée du profil coopérant extérieur ou du profil coopérant intérieur ou des deux profils du gobelet avec un effet de compression localisé de la matière plastique cellulaire.
2. 2. Gobelet selon la revendication 1, caractérisé en ce que ses dimensions initiales et l'élasticité de la matière plastique cellulaire sont telles que ses profils et ses surfaces circonférentielles complémentaires intérieures (8,10,12) et extérieures (14,16,18) coopèrent avec les profils et surfaces correspondants des gobelets identiques adjacents avec un forcement appréciable entre les parties qui assurent le support et le verrouillage de façon que les surfaces ou la surface et l'arête soient appliquées les unes contre les autres avec une force suffisante pour garantir une bonne étanchéité.
3. 3. Gobelet selon la revendication 2, caractérisé en ce que ses dimensions initiales et l'élasticité de la matière plastique cellulaire sont telles que ladite force d'application est répartie sur toute la circonférence des surfaces ou de la surface et de l'arête d'étanchéité.
4. 4. Gobelet selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, sur sa surface intérieure, le profil pour servir de support au gobelet identique adjacent supérieur est confondu avec la surface circonférentielle d'étanchéité.
5. 5. Gobelet selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface circonférentielle de sa face interne forme un épaule-ment tourné vers le haut et en ce que la surface circonférentielle complémentaire de sa face externe est dirigée vers le bas.
6. 6. Gobelet selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une première surface intérieure (12) est conformée de façon à coopérer avec une première surface extérieure (18) du gobelet identique adjacent pour assurer l'étanchéité et qu'une seconde surface intérieure (8) est conformée de façon à coopérer avec une seconde surface extérieure (14) du gobelet identique adjacent pour assurer le verrouillage.
7. 7. Gobelet selon la revendication 6, caractérisé en ce que sa paroi latérale comporte une nervure circonférentielle externe à proximité de son fond, la surface supérieure de la nervure étant destinée à assurer le verrouillage à l'intérieur d'un autre gobelet.
8. 8. Gobelet selon la revendication 7, caractérisé en ce que la nervure circonférentielle est continue.
9. 9. Gobelet selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que sa paroi latérale comporte une gorge circonférentielle intérieure destinée à coopérer avec la nervure du gobelet adjacent supérieur.
10. 10. Gobelet selon les revendications 5 et 9, caractérisé en ce que la nervure est formée au niveau du fond et en ce que la gorge est formée à proximité immédiate de l'épaulement d'étanchéité intérieur.
11. 11. Gobelet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte dans la moitié supérieure de sa paroi latérale une surface cylindrique externe et une surface cylindrique interne de diamètres sensiblement égaux qui sont destinées à coopérer entre des gobelets emboîtés pour assurer l'alignement de leurs axes.

    Dans certains distributeurs automatiques de boissons, des gobelets emboîtables sont empilés et contiennent chacun une dose d'ingrédient soluble qui occupe tout ou partie du volume délimité dans le bas d'un gobelet par le dessous du fond du gobelet supérieur de la pile. En service, les gobelets sont prélevés un par un au bas de la pile et reçoivent une dose de liquide, généralement d'eau presque bouillante, qui dissout l'ingrédient pour produire une boisson prête à être consommée.

    On emploie aussi les gobelets emboîtables dans les distributeurs où le consommateur doit lui-même extraire son gobelet à la main.

    Jusqu'ici, on utilisait des matières plastiques denses et homogènes, comme le polystyrène choc, pour fabriquer des gobelets à parois minces, de l'ordre de 0,2 mm. Des solutions pour ces types de gobelets sont décrites dans le brevet UK N° 1395026. Vu l'emploi de matières plastiques denses, donc relativement dures, la précision exigée du moulage était élevée, l'effet de forcement entre les gobelets identiques empilés difficile à obtenir, avec comme conséquence une mauvaise étanchéité des cavités entre gobelets adjacents.

    L'emploi de matières plastiques cellulaires permet une autre construction pour satisfaire aux conditions ci-dessous.