CH619663A5 - - Google Patents

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CH619663A5
CH619663A5 CH116678A CH116678A CH619663A5 CH 619663 A5 CH619663 A5 CH 619663A5 CH 116678 A CH116678 A CH 116678A CH 116678 A CH116678 A CH 116678A CH 619663 A5 CH619663 A5 CH 619663A5
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CH
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hollow body
body according
annular
moldings
grooves
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Marc Obsomer
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Solvay
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    • B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • B65D1/0261—Bottom construction
    • B65D1/0276—Bottom construction having a continuous contact surface, e.g. Champagne-type bottom
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

La présente invention concerne un corps creux en matière thermoplastique à structure orientée tel qu'une bouteille ou un article similaire présentant des propriétés mécaniques, et en particulier une résistance aux chocs, améliorées.
On sait que l'on peut accroître sensiblement les propriétés mécaniques des corps creux en matière thermoplastique en réalisant leur production dans des conditions telles que les molécules de matière thermoplastique constituant leur paroi soient orientées de préférence suivant deux directions orthogonales.
Pour obtenir cette orientation moléculaire, en général on réalise d'abord une préforme en matière thermoplastique dont les dimensions sont nettement inférieures à celles du corps creux à structure orientée désirée, puis, après avoir conditionné cette préforme à une température favorisant l'orientation par étirage de la matière thermoplastique, on procède au soufflage du corps creux désiré en provoquant un étirage longitudinal et un étirage radial de la préforme.
Les corps creux à structure orientée ainsi obtenus présentent une résistance mécanique nettement améliorée, au point que ceux-ci peuvent généralement être utilisés pour le conditionnement sous pression de boissons carbonatées. Pour cette application, il est souhaitable de conférer une forme judicieuse au fond des corps creux afin que leur déformation sous l'effet de la pression interne dans la région de leur fond ne compromette pas leur stabilité en position verticale.
Par ailleurs, on sait que les corps creux à structure orientée en matière thermoplastique présentent souvent une résistance aux chocs qui laisse à désirer dans la région de leur fond.
En conséquence, il n'est pas aisé de déterminer pour le fond des corps creux en matière thermoplastique une forme permettant d'obtenir à la fois une bonne résistance à la déformation du fond et une résistance aux chocs satisfaisante.
On est maintenant parvenu à trouver, pour les fonds des corps creux en matière thermoplastique, une forme qui permet à la fois d'obtenir une bonne résistance à la déformation et une bonne résistance aux chocs.
La présente invention concerne dès lors un corps creux en matière thermoplastique à structure orientée dont le corps est de forme générale cylindrique, dans lequel le fond comporte au moins trois moulures et rainures annulaires concentriques de section sensiblement semi-circulaire en alternance à partir de la périphérie.
Le fond du corps creux conforme à l'invention comporte donc à sa périphérie une moulure en saillie annulaire dont le profil est en demi-cercle et qui se raccorde à la surface latérale du corps creux vers la périphérie et, vers le centre, à une rainure en creux annulaire dont le profil est également en demi-cercle. Cette rainure se raccorde vers le centre à une autre moulure en saillie annulaire de même type que la première. Eventuellement, l'alternance se poursuit vers le centre. La partie centrale du fond peut avantageusement avoir la forme d'une demi-sphère qui peut être en saillie ou, de préférence, en creux. Dans ce dernier cas, elle se raccorde alors vers la périphérie à une moulure. Ainsi, le fond du corps creux se présente de façon telle que toute coupe réalisée suivant un plan perpendiculaire au fond et passant par son centre donne un profil ondulé dont les ondulations sont semi-circulaires, ou semi-ellipti-ques.
De préférence, le nombre de moulures et de rainures alternées n'est pas supérieur à 15.
On préfère également que le diamètre des sections des moulures et des rainures semi-circulaires soit inférieur à 20% du diamètre maximal de la partie cylindrique du corps creux.
Le rapport entre le diamètre maximal de la partie cylindrique du corps creux orienté conforme à l'invention et la longueur développée du profil de son fond suivant une coupe par un plan perpendiculaire à ce fond et passant par son centre varie en général entre 0,8 et 0,5. De préférence, il est compris entre 0,75 et 0,6.
Suivant un mode de réalisation préférentiel, le fond du corps creux conforme à l'invention est de forme concave et les moulures
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annulaires concentriques centrales sont en retrait par rapport à la moulure annulaire périphérique. Dans ce cas, le corps creux est donc du type à fond rentrant et, en position verticale, il repose uniquement sur la moulure annulaire périphérique.
La forme générale de la concavité peut être quelconque. On préfère toutefois que cette forme soit celle d'une calotte sphérique.
Les sections semi-circulaires des diverses moulures et rainures annulaires concentriques peuvent présenter un diamètre identique ou des diamètres différents. On préfère que les diamètres soient différents et croissent lorsque l'on s'écarte du centre du fond.
Suivant un autre mode de réalisation préférentiel, qui permet la gravure d'inscriptions en relief bien lisibles sur le fond du corps creux lors de son moulage par soufflage, l'alternance entre les moulures et les rainures annulaires concentriques du fond du corps creux est interrompue par une portion de paroi annulaire de section rectiligne.
On a en effet constaté que la présence de portions de paroi annulaire de section rectiligne dans le fond du corps creux conforme à l'invention n'affecte pas de façon sensible la résistance aux chocs de ce corps creux et que, dans certains cas, cette portion de paroi annulaire peut même contribuer, de façon surprenante en soi, à accroître la résistance aux chocs du corps creux. Chaque portion de paroi annulaire de section rectiligne peut être mise à profit lors du moulage du corps creux pour y graver des inscriptions en relief qui sont parfaitement lisibles et qui indiquent, par exemple, la contenance du corps creux, le nom commercial de son producteur, ou constituent un avertissement.
Le nombre de portions de paroi annulaire de section rectiligne peut être quelconque mais, en général, on préfère que le fond du flacon conforme à l'invention soit pourvu d'une seule portion de paroi annulaire de section rectiligne. Dans ce cas, on préfère que cette portion de paroi annulaire soit plus proche de la périphérie du fond que du centre de ce dernier.
Il existe des variantes pour réaliser sur le fond du corps creux une portion de paroi annulaire de section rectiligne.
Ainsi, suivant une première variante, cette portion de paroi peut être disposée entre une moulure annulaire et une rainure annulaire concentrique consécutives.
Suivant une autre variante, la portion de paroi annulaire peut remplacer une rainure en çreux du fond et être raccordée entre deux moulures consécutives en saillie.
Suivant une troisième variante, la portion de paroi annulaire peut remplacer une moulure en saillie du fond et être raccordée entre deux rainures consécutives en creux.
La largeur de la portion de paroi annulaire de section rectiligne est choisie en fonction de l'inscription en relief à appliquer. La titulaire préfère toutefois que cette largeur soit comprise entre 2 et 10% du diamètre maximal du corps du corps creux.
La portion de paroi annulaire de section rectiligne peut être plane et située dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps creux, par exemple lorsque le fond est de forme générale plane; dans ce cas, elle se présente sous la forme d'un anneau plan ou d'une couronne. Elle peut aussi ne pas être plane et faire un angle par rapport à ce même axe, par exemple lorsque le fond est du type fond rentrant et, dans ce cas, elle se présente sous une forme tronconique.
Le corps creux en matière thermoplastique à structure orientée conforme à l'invention peut être réalisé à partir d'une matière thermoplastique quelconque pour autant que celle-ci puisse être orientée moléculairement par étirage à une température judicieusement choisie. A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer les résines à base de chlorure de vinyle, les polymères et les copoly-mères produits à partir d'a-oléfines contenant jusqu'à 8 atomes de carbone dans leur molécule, les polymères et copolymères acryliques et notamment ceux produits à partir de nitrile acrylique, les polyesters tels que le polytéréphtalate d'éthylèneglycol, et les poly-carbonates.
Le corps creux en matière thermoplastique à structure orientée conforme à l'invention est en outre illustré par les fig. 1 à 6 des dessins annexés qui représentent, en coupe partielle, des corps creux conformes à l'invention.
Ainsi qu'il apparaît sur ces figures, le corps creux conforme à l'invention est délimité par une paroi de surface interne 2 et externe 3. Il est pourvu d'un fond 1 constitué respectivement par 3, 12, 5, 5,9 et 7 moulures et rainures annulaires concentriques de section semi-circulaire alternées. Le fond présente une moulure périphérique 4 qui est raccordée directement ou non à la paroi latérale cylindrique 5 du corps creux. Les diamètres des sections semi-circulaires des moulures et rainures annulaires concentriques alternées sont toujours inférieurs à 20% du diamètre maximal D de la partie cylindrique du corps creux.
Dans la fig. 1, le fond est du type rentrant et les diamètres des sections semi-circulaires des moulures et rainures annulaires concentriques croissent lorsqu'on s'éloigne du centre du fond.
Dans la fig. 2, le fond est du type rentrant et les diamètres des moulures et des rainures sont pratiquement égaux, mis à part celui de la moulure périphérique.
Dans la fig. 3, le fond est plan et le diamètre des sections semi-circulaires des moulures et rainures est constant.
Dans la fig. 4, le fond est du type rentrant et les diamètres des sections semi-circulaires des moulures et rainures croissent lorsqu'on s'éloigne du centre du fond.
Dans la fig. 5, le fond est également du type rentrant et le diamètre des sections semi-circulaires des moulures et des rainures est constant.
Dans la fig. 6, le fond est analogue à celui représenté à la fig. 5, mis à part que ce fond est pourvu d'une portion de paroi annulaire de section rectiligne 6 qui remplace une des moulures annulaires et qui est raccordée entre deux rainures annulaires consécutives en creux, ces deux rainures ayant alors une section en quart de cercle.
Dans les fig. 1 à 6, la partie centrale du fond est de forme générale hémisphérique en creux.
Afin de mieux faire apparaître les avantages obtenus grâce au corps creux orienté conforme à l'invention, on a. réalisé des séries de flacons orientés d'une contenance de 1250 cm3 en les dotant de fonds suivant les fig. 1 à 4 annexées ou d'un fond traditionnel tel que représenté à la fig. 7. Le fond représenté à la fig. 7 ne fait donc pas partie du cadre de la présente invention.
La matière thermoplastique mise en œuvre est du polychlorure de vinyle rigide. Les conditions opératoires, en particulier les paramètres régissant l'orientation, sont les mêmes pour toutes les séries de flaçons. La poids des flacons est de 65 g environ.
Les cotes principales des flacons réalisés suivant les fig. annexées sont données ci-après :
Fig. 1 : D = 86,7 mm
Dl= 16 jnm
D2= 12 mm
D3 = 9,5 mm d = 13 mm
Fig. 2: D = 86,7 mm D' = 72mm H = 35,5 mm
D1 = 6 mm
D2= 2 mm d = 3 mm R = 120 mm
Fig. 3 : D = 86,7 mm
D1 = 8 mm d = 7 mm
Fig. 4: D = 86,7 mm
D1 = 11 mm
D2 = 9 mm
D3 = 7 mm
D4= 4,5 mm
D5 = 4 mm d = 18 mm s
io
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4
Fig. 7 : D = 86,7 mm Les séries de flacons ainsi obtenus ont ensuite été remplis et soumis à une grande variété d'essais de résistance aux chocs dont les résultats sont repris au tableau I:
Tableau I
D =
86,7 mm
RI =
9 mm
R2 =
75 mm
Test Fonds suivant fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig. 4 fig. 7
Chute libre
lm
10
30
40
0
40
2 m
20
60
55
60
80
Chute guidée sur socle incliné 5° :
hauteur:
1 m
0
10
50
0
30
hauteur:
2 m
20
80
20
30
50
Chute latérale
1 m
30
10
50
0
50
Chute d'une table
90 cm
40
20
20
30
70
Chute oblique 30°
40 cm
0
0
0
0
0
Indice de performance
83
70
69
82
60
Les nombres indiqués en regard des différents essais donnent le pourcentage de flacons cassés durant les essais, les différents essais ayant été effectués sur 20 échantillons.
L'indice de performance est obtenu en additionnant le pourcentage de flacons non cassés durant les 7 types d'essais réalisés et en divisant cette somme par 7.
On constate directement que les corps creux en matière thermoplastique orientée conformes à l'invention (fig. 1 à 4) présentent un indice de performance nettement amélioré par rapport aux corps creux orientés de forme traditionnelle (fig. 7).
Afin de faire apparaître que la présence d'une portion de paroi annulaire de section rectiligne sur le fond des corps creux conformes à la variante de réalisation des corps creux suivant l'invention ne risque pas de compromettre les propriétés mécaniques des corps creux, on a également réalisé des flacons orientés d'une contenance de 1250 cm3 en les dotant soit d'un fond suivant la fig. 6 ou d'un fond tel que représenté à la fig. 5. Ce type de fond est identique à celui de la fig. 6, mis à part le fait que la portion de paroi annulaire de section rectiligne est remplacée par une moulure annulaire en saillie.
Enfin, on a également réalisé une série de flacons d'une contenance de 1250 cm3 équipés d'un fond traditionnel comme représenté à la fig. 7 et dont les cotes sont données plus haut.
La matière thermoplastique mise en œuvre est du polychlorure de vinyle rigide. Les conditions opératoires, en particulier les paramètres régissant l'orientation, sont les mêmes pour toutes les séries de flacons. Le poids des flacons est de 65 g environ.
Les cotes principales des flacons réalisés sont données ci-après.
Fig. 6: D =86,7 mm h = 35,5 mm D1 = 8 mm RI = 121 mm D2= 6 mm e = 6 mm D3= 3 mm D4= 6 mm
Fig. 5
Les cotes sont identiques à celles des flacons selon la fig. 6, la portion de paroi annulaire 6 étant remplacée par une moulure de diamètre D3 = 3 mm.
Les séries de flacons ainsi obtenus ont ensuite été remplis et 25 soumis aux essais de résistance aux chocs dont les résultats sont repris au tableau II :
Tableau II
Test
Fonds suivant fig. 6 fig. 5 fig. 7
Chute libre
1 m
30
40
40
2 m
50
50
80
Chute d'une table, hauteur:
90 cm
60
80
70
Chute oblique 30°
40 cm
0
0
0
Indice de performance
65
57,5
52,5
40 Les nombres indiqués en regard des différents essais donnent les pourcentages de flacons cassés durant les essais, les différents essais ayant été effectués sur 20 échantillons.
L'indice de performance est obtenu en additionnant les pourcentages de flacons non cassés durant les quatre essais et en 45 divisant cette somme par 4.
On constate directement que le corps creux en matière thermoplastique à structure orientée conforme à l'invention (fig. 6) présente un indice de performance nettement amélioré par rapport aux corps creux orientés de forme traditionnelle (fig. 7). On consto tate également, en comparant les essais relatifs aux fonds selon les fig. 5 et 6, que la présence d'une portion de paroi annulaire de section rectiligne (fig. 6) conduit, contre toute attente, à une amélioration de la résistance aux chocs.
Les corps creux conformes à l'invention, fig. 1 à 6, conviennent 55 particulièrement bien pour le conditionnement des eaux de table non carbonatées et de boissons carbonatées telles que la bière et les limonades.
R
2 feuilles dessins

Claims (19)

  1. 619 663
    2
    REVENDICATIONS
    1. Corps creux en matière thermoplastique à structure orientée, dont le corps est de forme générale cylindrique, caractérisé en ce que le fond comporte au moins trois moulures et rainures annulaires concentriques de section sensiblement semi-circulaire en alternance à partir de la périphérie.
  2. 2. Corps creux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre maximal de la partie cylindrique et la longueur développée du profil du fond suivant une coup« par un plan perpendiculaire à ce fond et passant par son centre varie entre 0,8 et 0,5.
  3. 3. Corps creux suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la moulure annulaire périphérique se raccorde directement à la paroi latérale de la partie cylindrique du corps creux.
  4. 4. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moulures annulaires centrales sont en retrait par rapport à la moulure annulaire périphérique.
  5. 5. Corps creux suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la forme générale du retrait du fond est concave.
  6. 6. Corps creux suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la forme générale du retrait du fond est celle d'une calotte sphé-rique.
  7. 7. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les diamètres des sections semi-circulaires des moulures et rainures annulaires concentriques sont identiques.
  8. 8. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1
    à 7, caractérisé en ce que les diamètres des sections semi-circulaires des moulures et rainures annulaires sont croissants à partir du centre du fond.
  9. 9. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1
    à 8, caractérisé en ce que les diamètres des sections des moulures et rainures annulaires sont inférieurs à 20% du diamètre maximal du corps cylindrique du corps creux.
  10. 10. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le fond comporte de 3 à 15 moulures et rainures annulaires.
  11. 11. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'alternance entre les moulures et les rainures annulaires concentriques est interrompue par une portion de paroi annulaire de section rectiligne.
  12. 12. Corps creux suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'il ne comporte qu'une seule portion de paroi annulaire de section rectiligne.
  13. 13. Corps creux suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la portion de paroi annulaire est disposée entre une moulure annulaire et une rainure annulaire concentrique consécutives.
  14. 14. Corps creux suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la portion de paroi annulaire remplace une rainure en creux du fond et est raccordée entre deux moulures consécutives en saillie.
  15. 15. Corps creux suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la portion de paroi annulaire remplace une moulure en saillie du fond et est raccordée entre deux rainures consécutives en creux.
  16. 16. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la largeur de la portion de paroi annulaire de section rectiligne est comprise entre 2 et 10% du diamètre maximal du corps creux.
  17. 17. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la portion de paroi annulaire de section rectiligne est plane et située dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps creux.
  18. 18. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la portion de paroi annulaire de section rectiligne est tronconique.
  19. 19. Corps creux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la partie centrale du fond est de forme générale hémisphérique et est en creux.
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