EP2049405A1 - Fond de corps creux obtenu par soufflage ou etirage soufflage d'une preforme en materiau thermoplastique corps creux comprenant un tel fond - Google Patents

Fond de corps creux obtenu par soufflage ou etirage soufflage d'une preforme en materiau thermoplastique corps creux comprenant un tel fond

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EP2049405A1
EP2049405A1 EP07803870A EP07803870A EP2049405A1 EP 2049405 A1 EP2049405 A1 EP 2049405A1 EP 07803870 A EP07803870 A EP 07803870A EP 07803870 A EP07803870 A EP 07803870A EP 2049405 A1 EP2049405 A1 EP 2049405A1
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EP
European Patent Office
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transverse
bearing surface
hollow body
outer edge
notches
Prior art date
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EP07803870A
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German (de)
English (en)
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EP2049405B1 (fr
Inventor
Pierrick Protais
Michel Boukobza
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Sidel Participations SAS
Original Assignee
Sidel Participations SAS
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2049405B1 publication Critical patent/EP2049405B1/fr
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • 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
    • B65D1/0284—Bottom construction having a discontinuous contact surface, e.g. discrete feet
    • 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
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1397—Single layer [continuous layer]
    • 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
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
    • Y10T428/214—End closure

Definitions

  • the invention relates to the technical field of hollow bodies made of thermoplastic material, in particular containers such as pots or bottles.
  • the invention relates more particularly to hollow bodies obtained by blowing or stretching then blowing a preform injected with thermoplastic material (injection blow molding).
  • injection blow molding a preform injected with thermoplastic material
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PP polypropylene
  • PAN polyacrylonitrile
  • blowing or stretching causes a structural hardening of the PET. Blowing or stretching also causes crystallization induced by deformation, leaving the material translucent. For conventional deformation rates, the higher the crystallinity, the higher the deformation rate and the higher the deformation rate.
  • thermoplastic containers must have good resistance of their bottom.
  • the bi-oriented PET has good mechanical and thermal resistance. But, as has been said above, the bottom of the containers is much less stretched than the body of the containers, so that the bottom has mechanical and thermal resistance lower than those of the body. The same problem exists for the collar.
  • the heat treatment of the necks makes it possible to increase their crystallinity. But the heat treatment of the necks (in amorphous PET) leads to isothermal crystallization forming spherulites, the thermo-hardened PET obtained is thus no longer translucent at all. If it is acceptable that the necks of bottles, relatively thick, are not translucent, a bottom of translucent bottle would harm the presentation of the packaged product.
  • the bottom of the container must withstand shocks, for example when the full container falls.
  • the container bottom must withstand the internal pressure, especially when the container contains a carbonated beverage.
  • An internal overpressure may result from an increase in the storage temperature of the full bottles and / or the withdrawal of the plastic material from these bottles, this withdrawal generally occurring within two or three weeks of their manufacture and filling.
  • the bottles are transported under load palletized and stacked.
  • the bottom of the bottles of the upper layers rest on the caps of the lower bottles and are subject to stresses of depression and punching.
  • the container bottom must withstand internal depressions that may occur, especially after the container has been hot filled, and then closed before its contents are cooled.
  • the container bottom must resist creep.
  • the container as a whole, and in particular its bottom, must withstand the relatively severe thermal conditions encountered during hot filling or pasteurization.
  • the bottom When hot filling with a liquid at a temperature of at most 94 ° C, the bottom must have a relative aptitude for deformation. It is the same during the subsequent cooling, the bottom having to withstand the vacuum (vacuum compensation).
  • Pasteurization is used for certain flat liquids (non-carbonated fruit juice) or gaseous liquors (beer).
  • the liquid contained in the closed container may be carried for example at a temperature of between 60 and 80 0 C for 20 minutes to 2 hours, the temperature being a function of the CO2 content.
  • the liquid to be pasteurized contains dissolved gas under pressure (carbonated beverage, beer)
  • the material of the bottom of the container must not only support the increase in volume of the hot liquid, but also the increase of the pressure of the hot gas.
  • the pasteurized liquid reduces volume, the bottom of the container must also withstand this constraint.
  • any deformation of the bottom of the container affects the aesthetics of the product and the stability of the container stored upright.
  • the bottom of the containers must sometimes withstand cleaning agents in the case of reusable containers.
  • the bottom wall is then generally convex outward and has feet, typically four to six feet formed by excrescences regularly distributed on the bottom, and separated in pairs by a portion of the convex bottom wall.
  • These petaloid bottoms are widely used for containers containing carbonated beverages.
  • the radial recesses separating the feet absorb the forces due to the pressurization during filling and maintain the bearing surfaces of the feet in a plane substantially perpendicular to the axis of the container. This solution is not always satisfactory. Under the effect of internal pressure, the petaloid bottoms may burst.
  • the petaloid bottoms can not always withstand the overpressure due to the increase in volume of the contents of the bottle, during a pasteurization.
  • the aim of the invention is to provide a new bottle bottom structure whose set of individual characteristics makes it possible to obtain a resistance superior to that of most funds currently known, and allows it to recover its shape after deformation.
  • a bottom according to the invention will be more resistant than most previously known bottoms bottoms. In particular, it will have better resistance to vacuum.
  • a desired strength, a bottom according to the invention can be achieved with a lesser amount of material than most funds previously known.
  • the invention also aims to provide a bottle having a good resistance to hot filling and good resistance to pasteurization, while considering a possible significant relief of the entire container, compared to known structures. A lightening of the entire container, from 5% to 20% is thus envisaged.
  • the invention relates to a bottom of a hollow body obtained by blow-molding or stretch blow molding of a preform made of thermoplastic material, this bottom comprising a transverse bearing surface and on either side of this surface.
  • transversal support :
  • the background has the following characters, if any combined:
  • the concave inner wall is provided with reinforcing grooves whose distal end portion comes close to a segment of the transverse bearing surface, but without reaching this segment, the proximal end portion of these reinforcing grooves coming close to the transverse central part but without reaching this transverse central part;
  • the reinforcement grooves comprise a bottom wall and two side wings and have a plane of symmetry;
  • the notches comprise a bottom wall and two lateral wings and have a plane of symmetry;
  • the bottom wall of a reinforcing groove is substantially placed in alignment with the bottom wall of a notch and the proximal end portion of each reinforcing groove extends between two reinforcing ribs;
  • the width of the notches is between approximately 2 and 20 millimeters
  • the depth of these notches is between approximately 1 and 5 millimeters
  • the pellet of low crystallinity material is projecting on the outer face in the central transverse portion
  • the bottom is in the form of a body of revolution about an axis substantially perpendicular to its transverse bearing surface.
  • the hollow body bottom has, in vertical radial section, between the outer edge and the transverse bearing surface, a profile which is:
  • the bottom has, in vertical radial section, between the outer edge and the transverse support surface, a substantially parabolic profile.
  • the invention relates, according to a second aspect, to hollow bodies of thermoplastic material, in particular polyester such as PET, obtained by blow molding or stretch blow molding of a preform, these hollow bodies comprising a side wall and a bottom connected to this side wall. said bottom being as presented above.
  • - Figure 1 is a bottom view of a hollow body bottom such as for example a bottle, according to one embodiment of the invention
  • - Figure 2 is a side view of the bottom shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of the bottom shown in Figures 1 and 2.
  • the bottom 4 is in the form of a body of revolution about an axis 5 substantially perpendicular to its bearing surface transverse 6.
  • the bottom 4 will first be described in isolation from the radial ribs 1, notches 2 and reinforcement grooves 3, which will be the subject of a detailed description.
  • the bottom 4 will be described starting from its outer edge 7 and going radially towards the axis 5 of revolution.
  • the outer edge 7 is transverse and substantially corresponds to the junction between the bottom 4 and the side wall of the container (not shown). This outer edge 7 is placed at a height h7 relative to the transverse bearing surface 6 of the bottom 4 (and the bottle comprising the bottom 4, when the bottle is stored upright).
  • the bottom 4 has in vertical radial section a substantially parabolic profile 8. At near the outer edge 7, this profile 8 is substantially tangent to a direction 9 perpendicular to the transverse bearing surface 6. In the vicinity of the transverse bearing surface 6, this profile 8 is substantially tangential to the transverse bearing surface. 6.
  • the profile 8 thus provides a solution of continuity, without breaking of curvature, between the side wall of the container (not shown) and the transverse bearing surface 6.
  • the bottom 4 has a transverse bearing surface 6 of annular and segmented shape, as it will appear later. Starting from this transverse support surface 6 and going towards the axis 5 of revolution, the bottom 4 has, in vertical radial section, a substantially parabolic profile 10 and then a transverse central portion 11.
  • the transverse central portion 11 is placed at a height h11 relative to the transverse bearing surface 6, this height h11 may be greater or smaller than that h7 of the outer edge 7.
  • An axial pellet 12 is projecting in the transverse central portion 11, this axial pellet 12 projecting downwards, that is to say the outside of the container provided with the bottom 4.
  • radial reinforcing ribs 1 will now be described. These radial ribs 1 have an outer edge 13 coming close to the outer edge 7 of the bottom 4, but without reaching this outer edge 7. A distance of a few millimeters thus separates the outer edge 13 (of the ribs 1) and the outer edge 7 ( from the bottom 4).
  • These radial ribs 1 have an inner edge 14 coming close to the transverse central portion 11, but without reaching this transverse central portion 11.
  • Each radial rib 1 comprises a bottom wall 15 and a flange 16, 17 on either side of the bottom wall 15.
  • the bottom wall 15 is of decreasing width from the outer edge 13 to the inner edge 14 of the rib 1.
  • the bottom wall 15 of a rib has a substantially constant curvature over any the radial length of this rib.
  • Each radial rib 1 has a plane of symmetry 18 which is vertical and radial.
  • the radial ribs 1 are leaned against a central chimney 19 in the center of which protrudes, downwards, the pellet 12, this central chimney being limited upwards by the transverse central portion 11.
  • the notches 2 will now be described. These notches 2 extend radially. They comprise a bottom wall 20 and two lateral wings 21, 22. Each notch 2 has a vertical plane of symmetry 23 radial. The distal end portion 24 of these notches 2 comes in the vicinity but does not reach the outer edge 7 of the bottom 4. These notches 2 and have an output close to the vertical but at a distance from the joint plane. The distal end portion 24 of the notches is placed at a height h24 relative to the transverse bearing surface 6. In the embodiment shown, this height h24 is substantially half the height h7. The distance between the edge 7 and the distal end portion 24 of the notches is thus much greater than the distance between the edge 7 and the outer edge 13 of the ribs 1 of reinforcement.
  • the proximal end 25 of the notches 2 comes in tangency of the seat but does not open into this seat.
  • the width of the notches is typically between 2 and 20 millimeters.
  • the depth of these notches 2 varies according to the capacity of the bottle, and is typically 1.5 millimeters for a bottle of 0.5 liters (3 to 4 millimeters for a bottle of 1.5 liters).
  • the depth of the notches 2 is less than the depth of the radial ribs 1, as it appears in particular in FIG.
  • the notches 2 participate in the overall strength of the bottom 4 and provide in particular a mechanical reinforcement of the bottom portion located beyond the seat and which is delimited by two neighboring ribs 1.
  • Reinforcing grooves 3 will now be described. These reinforcement grooves 3 extend radially. They comprise a bottom wall 26 and two lateral wings 27, 28. Each reinforcement groove 3 has a radial vertical plane of symmetry 29. The distal end portion 30 of these reinforcement grooves 3 comes in the vicinity but does not reach the transverse bearing surface 6. The proximal end portion 31 of the reinforcement grooves 3 is leaned against the chimney 19 without reaching the central portion transverse 11.
  • the bottom wall 26 of each reinforcing groove 3 extends radially in alignment with the bottom wall 20 of a notch 2.
  • the plane of symmetry 23 of each notch 2 is substantially coincident with a plane of symmetry 29 of a groove 3 reinforcement.
  • the transverse bearing surface 6 is thus formed of five annular sectors 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, each of these annular sectors 6a, 6b, 6c, 6d, 6e being close to:
  • a proximal end portion 25 of a notch 2 a proximal end portion 25 of a notch 2, this proximal end portion 25 not encroaching on the annular seating sector;
  • a bottom according to the invention makes it possible to obtain a resistance greater than that of most currently known funds.
  • a bottom according to the invention will be more resistant than most previously known bottoms bottoms.
  • a desired strength, a bottom according to the invention can be made with a material thickness less than most funds previously known.
  • a bottle comprising a bottom according to the invention has a good resistance to hot filling and good resistance to pasteurization.
  • the central chimney 19 is particularly well reinforced with respect to creep or slump by the presence of reinforcement ribs 1 and reinforcing grooves 3.
  • a bottle comprising a bottom according to the invention also has good impact resistance on the lower part of the side wall.
  • the presence of the notches 2 reduces the risk of plastic deformation of the bottle in the connection area between the side wall of a container and its seat.
  • the shape of the bottom of the bottle allows a reduction of the weight of material and this without weakening the seat or reducing too much the surface compared to conventional bottoms, while maintaining good resistance to hot filling (vacuum effects during cooling) and shocks.
  • a conventional 32g hot-fill bottle can be made with 26g of PET only, using a bottom according to the invention.
  • the ribs 1 of reinforcement are five in number and substantially identical and equidistant.
  • the reinforcing ribs are more or less numerous, in particular to take into account the diameter of the bottom.
  • the reinforcing ribs may be of different sizes, a first series may have a bottom wall narrower than the bottom wall of a second series of ribs.
  • the notches, ribs and grooves are five in number and substantially identical and equidistant. The number of notches, ribs and grooves can be greater than five, in particular for large hollow bodies. By this arrangement, the ribs and notches cooperate best with the reinforcement of the bottom of the hollow body.

Landscapes

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  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
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Description

FOND DE CORPS CREUX OBTENU PAR SOUFFLAGE OU ETIRAGE
SOUFFLAGE D'UNE PREFORME EN MATERIAU THERMOPLASTIQUE
CORPS CREUX COMPRENANT UN TEL FOND
L'invention se rapporte au domaine technique des corps creux en matériau thermoplastique, notamment récipients tels que pots ou bouteilles.
L'invention concerne plus particulièrement les corps creux obtenus par soufflage ou étirage puis soufflage d'une préforme injectée en matière thermoplastique (injection-soufflage). Depuis quelques années, la fabrication de récipients en matière plastique à partir de préformes préalablement injectées a connu un essor considérable, notamment grâce à l'emploi du polyéthylène téréphtalate (PET).
Entre-temps, d'autres matériaux ont été envisagés et/ou utilisés avec plus ou moins de succès tels, à titre d'exemples non limitatifs, le polyéthylène naphtalate (PEN), le polypropylène (PP), le polyacrylonitrile (PAN) ou des mélanges ou superpositions de divers matériaux.
Il est connu que le soufflage ou étirage soufflage provoque un durcissement structural du PET. Le soufflage ou étirage soufflage provoque également une cristallisation induite par déformation, laissant le matériau translucide. Pour les vitesses de déformation conventionnelles, la cristallinité est d'autant plus forte que la vitesse de déformation est grande et que le taux de déformation est élevé.
Il subsiste cependant conventionnellement, au centre du fond du corps creux, une zone à très faible cristallinité dite « pastille » résultant d'une partie de la préforme qui n'est que très faiblement étirée lors du soufflage ou de l'étirage soufflage. L'axe longitudinal de la préforme correspond en effet à celui du récipient final. Il en résulte que lors du soufflage ou de l'étirage soufflage, l'étirage du PET est quasiment nul au centre du fond du récipient, et s'accroît au fur et à mesure que l'on se rapproche de la paroi latérale du récipient. Les récipients en PET bi orientés conventionnels présentent, lorsqu'ils sont portés à une température supérieure à la température de transition vitreuse, un retrait important, par libération des contraintes.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (Règle 2B) Pour pallier ce problème, il est connu depuis longtemps d'effectuer un traitement thermique dit « thermofixation » (heat setting), traitement dans lequel, juste après le soufflage de la préforme et alors que le récipient est encore en contact avec les parois du moule de soufflage, une température comprise entre 120 et 25O0C environ est appliquée au matériau pendant quelques secondes. Puis le récipient est refroidi en étant maintenu sous pression.
Quel que soit leur procédé de fabrication, les récipients en matière thermoplastique doivent présenter une bonne résistance de leur fond. Le PET bi orienté présente une bonne résistance mécanique et thermique. Mais, ainsi qu'il a été dit plus haut, le fond des récipients est beaucoup moins étiré que le corps des récipients, de sorte que ce fond présente des résistances mécaniques et thermiques inférieures à celles du corps. Le même problème existe pour le col. Le traitement thermique des cols permet d'augmenter leur cristallinité. Mais le traitement thermique des cols (en PET amorphe) conduit à une cristallisation isotherme formant des sphérolites, le PET thermo durci obtenu n'étant donc plus du tout translucide. S'il est acceptable que les cols de bouteilles, relativement épais, ne soient pas translucides, un fond de bouteille peu translucide nuirait à la présentation du produit conditionné.
Le fond du récipient doit résister aux chocs, par exemple lorsque le récipient plein chute.
Le fond de récipient doit résister à la pression interne, en particulier lorsque le récipient contient une boisson carbonatée. Une surpression interne peut résulter d'une augmentation de la température de stockage des bouteilles pleines et/ou du retrait de la matière plastique de ces bouteilles, ce retrait se produisant en général au cours des deux ou trois semaines suivant leur fabrication et leur remplissage. Les bouteilles sont transportées en charge palettisées et gerbées.
De sorte que, sauf mises en place d'intercalaires, le fonds des bouteilles des couches supérieures reposent sur les bouchons des bouteilles inférieures et sont soumis à des contraintes d'enfoncement et de poinçonnement. Le fond de récipient doit résister à des dépressions internes qui peuvent survenir, en particulier après que le récipient a été rempli à chaud, puis obturé avant que son contenu ne soit refroidi.
Toute déformation du fond du récipient affecte l'esthétique du produit et la stabilité du récipient stocké debout.
Le fond de récipient doit résister au fluage.
Le récipient dans son ensemble, et en particulier son fond, doit résister aux conditions thermiques relativement sévères rencontrées lors d'un remplissage à chaud ou d'une pasteurisation. Lors d'un remplissage à chaud avec un liquide à une température au plus égale à 94°C, le fond doit présenter une relative aptitude à la déformation. Il en va de même lors du refroidissement ultérieur, le fond devant résister à la dépression (vacuum compensation).
La pasteurisation est mise en œuvre pour certains liquides plats (jus de fruits non carbonates) ou gazeux (bière). Lors d'une pasteurisation, le liquide contenu dans le récipient fermé peut être porté par exemple à une température comprise entre 60 et 800C environ pendant 20 minutes à 2 heures, la température étant fonction de la teneur en CO2. Lorsque le liquide à pasteuriser contient du gaz dissous sous pression (boisson carbonatée, bière), le matériau du fond du récipient doit non seulement supporter l'augmentation de volume du liquide chaud, mais aussi l'accroissement de la pression du gaz chaud. Lors du refroidissement, le liquide pasteurisé réduit de volume, le fond du récipient devant également résister à cette contrainte.
Il s'est avéré que certains récipients présentent un fond sujet à un affaissement lors du remplissage à chaud. Cet affaissement du fond, vers l'extérieur, notamment dans la zone de raccordement entre la paroi latérale du récipient et le fond, ne se produit pas de manière régulière sur le pourtour du récipient. De sorte que le récipient devient instable. Cet affaissement peut provenir d'une libération des contraintes induites lors du soufflage final de l'ébauche rétrécie chaude.
Toute déformation du fond du récipient affecte l'esthétique du produit et la stabilité du récipient stocké debout. Le fond des récipients doit parfois résister à des agents de nettoyage, dans le cas de récipients réutilisables.
Afin de pallier en tout ou partie les problèmes qui peuvent survenir, il a été proposé de réaliser les récipients avec des fonds pétaloïdes. La paroi de fond est alors de forme générale convexe vers l'extérieur et comporte des pieds, typiquement quatre à six pieds formés par des excroissances régulièrement réparties sur le fond, et séparés deux à deux par une portion de la paroi de fond convexe. Ces fonds pétaloïdes sont largement employés pour les récipients contenant des boissons carbonatées. Les creux radiaux séparant les pieds absorbent les efforts dus à la mise sous pression lors du remplissage et maintiennent les portées d'appui des pieds dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du récipient. Cette solution n'est pas toujours satisfaisante. Sous l'effet d'une pression interne, les fonds pétaloïdes peuvent éclater. Les fonds pétaloïdes ne peuvent pas toujours encaisser la surpression due à l'augmentation de volume du contenu de la bouteille, lors d'une pasteurisation.
Il a encore été envisagé des fonds tels celui décrit dans le document FR 2 822 804 de la demanderesse. Il décrit un fond de bouteille comprenant dans sa partie centrale une empreinte en forme de croix multi branche, ce fond étant de plus de type pétaloïde, chaque pied étant pourvu d'une encoche d'absorption des contraintes, séparée radialement de l'extrémité de la branche correspondante de l'empreinte en croix. La mise en place de ces encoches d'absorption des contraintes permet, lorsque des contraintes sont subies par un pied, la localisation au niveau de l'encoche de la déformation qui peut en résulter. La mise en place de ces encoches conduit de plus à deux zones d'appui de part et d'autre de chaque encoche, ces encoches étant en partie placées dans la zone d'assise de la bouteille.
II s'avère que si les fonds de l'art antérieur résolvent certains seulement des problèmes posés, aucun n'est capable, après une chute et une déformation subséquente, de recouvrer sa forme initiale, qu'il soit rempli ou non. L'invention vise à fournir une nouvelle structure de fond de bouteille dont l'ensemble des caractéristiques individuelles permette d'obtenir une résistance supérieure à celle de la plupart des fonds actuellement connus, et lui permette de recouvrer sa forme après déformation.
A épaisseur de paroi identique, un fond selon l'invention sera plus résistant que la plupart des fonds de bouteille connus antérieurement. Il possédera notamment une meilleure résistance au vide.
A résistance souhaitée, un fond selon l'invention pourra être réalisé avec une quantité de matière moindre que la plupart des fonds connus antérieurement.
L'invention vise également à fournir une bouteille présentant une bonne résistance au remplissage à chaud et une bonne résistance à la pasteurisation, tout en envisageant un allégement notable éventuel de l'ensemble du récipient, par rapport aux structures connues. Un allégement d'ensemble du récipient, de 5% à 20% est ainsi envisagé.
L'invention se rapporte, selon premier aspect, à un fond de corps creux obtenu par soufflage ou étirage soufflage d'une préforme en matériau thermoplastique, ce fond comprenant une surface d'appui transversal, et de part et d'autre de cette surface d'appui transversal :
- un bord externe transversal ;
- une paroi interne concave avec une partie centrale transversale contenant une pastille de matériau à faible cristallinité, cette pastille correspondant au point d'injection de la préforme ; ce fond comprenant des nervures de renfort ayant un bord extérieur venant à proximité du bord externe transversal mais sans atteindre ce bord externe transversal, ces nervures de renfort ayant un bord intérieur venant à proximité de la partie centrale transversale, mais sans atteindre cette partie centrale transversale, la surface d'appui transversal étant formée de segments interrompus par les nervures de renfort, ce fond de corps creux comprenant en outre des encoches dont la partie extrême distale vient au voisinage mais n'atteint pas le bord externe du fond, la partie extrême proximale des encoches venant en tangence de la surface d'appui transversal mais ne débouchant pas dans cette surface d'appui transversal. Dans diverses réalisations, le fond présente les caractères suivants, le cas échéant combinés :
- la paroi interne concave est pourvue de gorges de renfort dont la partie extrême distale vient à proximité d'un segment de la surface d'appui transversal, mais sans atteindre ce segment, la partie extrême proximale de ces gorges de renfort venant à proximité de la partie centrale transversale mais sans atteindre cette partie centrale transversale ;
- les gorges de renfort comprennent une paroi de fond et deux ailes latérales et présentent un plan de symétrie ; - les encoches comprennent une paroi de fond et deux ailes latérales et présentent un plan de symétrie ;
- la paroi de fond d'une gorge de renfort est sensiblement placée dans l'alignement de la paroi de fond d'une encoche et la partie extrême proximale de chaque gorge de renfort s'étend entre deux nervures de renfort ;
- la largeur des encoches est comprise entre 2 et 20 millimètres environ ;
- la profondeur de ces encoches est comprise entre 1 et 5 millimètres environ ;
- la pastille de matériau à faible cristallinité est en saillie en face externe dans la partie centrale transversale ;
Dans une réalisation avantageuse, à l'exception des nervures de renfort et des encoches et gorges de renfort, le fond se présente sous la forme d'un corps de révolution autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à sa surface d'appui transversale. Dans une réalisation particulière, le fond de corps creux présente, en coupe radiale verticale, entre le bord externe et la surface d'appui transversale, un profil qui est :
- au voisinage du bord externe, sensiblement tangent à une direction perpendiculaire à la surface d'appui transversale, - au voisinage de la surface d'appui transversale, sensiblement tangent à cette surface d'appui transversale. Avantageusement, le fond présente, en coupe radiale verticale, entre le bord externe et la surface d'appui transversale, un profil sensiblement parabolique.
L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, aux corps creux en matériau thermoplastique, notamment polyester tel que PET, obtenus par soufflage ou étirage soufflage d'une préforme, ces corps creux comprenant une paroi latérale et un fond raccordé à cette paroi latérale, ledit fond étant tel que présenté ci-dessus.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, cette description étant effectuée à la lumière des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessous d'un fond de corps creux tel que par exemple une bouteille, selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue latérale du fond représenté en figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en perspective du fond représenté en figures 1 et 2.
A l'exception de cinq nervures radiales 1 , des cinq encoches 2 et des cinq gorges 3 de renfort, le fond 4 se présente sous la forme d'un corps de révolution autour d'un axe 5 sensiblement perpendiculaire à sa surface d'appui transversale 6.
Pour cette raison et afin de simplification, le fond 4 va tout d'abord être décrit en faisant abstraction des nervures radiales 1 , des encoches 2 et des gorges 3 de renfort, qui feront l'objet ensuite d'une description détaillée. Le fond 4 va être décrit en partant de son bord externe 7 et en allant radialement vers l'axe 5 de révolution.
Le bord externe 7 est transversal et correspond sensiblement à la jonction entre le fond 4 et la paroi latérale du récipient (non représentée). Ce bord externe 7 est placé à une hauteur h7 par rapport à la surface d'appui transversale 6 du fond 4 (et de la bouteille comprenant ce fond 4, lorsque cette bouteille est stockée debout).
Entre le bord externe 7 et la surface d'appui transversal 6, le fond 4 présente en coupe radiale verticale un profil 8 sensiblement parabolique. Au voisinage du bord externe 7, ce profil 8 est sensiblement tangent à une direction 9 perpendiculaire à la surface d'appui transversale 6. Au voisinage de la surface d'appui transversale 6, ce profil 8 est sensiblement tangent à cette surface d'appui transversale 6. Le profil 8 assure ainsi une solution de continuité, sans rupture de courbure, entre la paroi latérale du récipient (non représentée) et la surface d'appui transversale 6.
Le fond 4 présente une surface d'appui transversale 6 de forme annulaire et segmentée, ainsi qu'il apparaîtra par la suite. Partant de cette surface d'appui transversale 6 et allant vers l'axe 5 de révolution, le fond 4 présente, en coupe radiale verticale, un profil 10 sensiblement parabolique puis une partie centrale transversale 11.
La partie centrale transversale 11 est placée à une hauteur h11 par rapport à la surface d'appui transversale 6, cette hauteur h11 pouvant être supérieure ou inférieure à celle h7 du bord externe 7. Une pastille 12 axiale est en saillie dans la partie centrale transversale 11 , cette pastille 12 axiale saillant vers le bas, c'est-à-dire l'extérieur du récipient pourvu du fond 4.
Les nervures 1 radiales de renfort vont maintenant être décrites. Ces nervures 1 radiales ont un bord extérieur 13 venant à proximité du bord externe 7 du fond 4, mais sans atteindre ce bord externe 7. Une distance de quelques millimètres sépare ainsi le bord extérieur 13 (des nervures 1) et le bord externe 7 (du fond 4).
Ces nervures 1 radiales ont un bord intérieur 14 venant à proximité de la partie centrale transversale 11 , mais sans atteindre cette partie centrale transversale 11.
Chaque nervure 1 radiale comprend une paroi 15 de fond et une aile 16, 17 de part et d'autre de la paroi 15 de fond. La paroi 15 de fond est de largeur décroissante depuis le bord extérieur 13 jusqu'au bord intérieur 14 de la nervure 1. Ainsi qu'il apparaît sur les figures, la paroi 15 de fond d'une nervure présente une courbure sensiblement constante sur toute la longueur radiale de cette nervure.
Chaque nervure 1 radiale présente un plan de symétrie 18 qui est vertical et radial. Les nervures 1 radiales viennent s'adosser à une cheminée 19 centrale au centre de laquelle saillit, vers le bas, la pastille 12, cette cheminée 19 centrale étant limitée vers le haut par la partie centrale transversale 11.
Les encoches 2 vont maintenant être décrites. Ces encoches 2 s'étendent radialement. Elles comprennent une paroi 20 de fond et deux ailes latérales 21 , 22. Chaque encoche 2 présente un plan de symétrie 23 vertical radial. La partie extrême distale 24 de ces encoches 2 vient au voisinage mais n'atteint pas le bord externe 7 du fond 4. Ces encoches 2 ont ainsi une sortie proche de la verticale mais à distance du plan de joint. La partie extrême distale 24 des encoches est placée à une hauteur h24 par rapport à la surface d'appui transversal 6. Dans le mode de réalisation représente, cette hauteur h24 vaut sensiblement la moitié de la hauteur h7. La distance entre le bord 7 et la partie extrême distale 24 des encoches est ainsi très supérieure à la distance entre le bord 7 et le bord extérieur 13 des nervures 1 de renfort.
La partie extrême proximale 25 des encoches 2 vient en tangence de l'assise mais ne débouche pas dans cette assise. La largeur des encoches est typiquement comprise entre 2 et 20 millimètres. La profondeur de ces encoches 2 varie suivant la capacité de la bouteille, et vaut typiquement 1 ,5 millimètres pour une bouteille de 0,5 litres (3 à 4 millimètres pour une bouteille de 1,5 litres). La profondeur des encoches 2 est inférieure à la profondeur des nervures 1 radiales, ainsi qu'il apparaît en particulier en figure 3.
Les encoches 2 participent à la résistance d'ensemble du fond 4 et assurent notamment un renforcement mécanique de la partie du fond située au- delà de l'assise et qui est délimitée par deux nervures 1 voisines. Les gorges 3 de renfort vont maintenant être décrites. Ces gorges 3 de renfort s'étendent radialement. Elles comprennent une paroi 26 de fond et deux ailes latérales 27, 28. Chaque gorge 3 de renfort présente un plan de symétrie 29 vertical radial. La partie extrême distale 30 de ces gorges de renfort 3 vient au voisinage mais n'atteint pas la surface d'appui transversal 6. La partie extrême proximale 31 des gorges 3 de renfort vient s'adosser à la cheminée 19 sans atteindre la partie centrale transversale 11. Dans le mode de réalisation représenté, la paroi 26 de fond de chaque gorge 3 de renfort s'étend radialement dans l'alignement de la paroi 20 de fond d'une encoche 2. En d'autres termes, le plan de symétrie 23 de chaque encoche 2 est sensiblement confondu avec un plan de symétrie 29 d'une gorge 3 de renfort.
La surface d'appui transversal 6 est ainsi formée de cinq secteurs annulaires 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, chacun de ces secteurs annulaire 6a, 6b, 6c, 6d, 6e étant voisin :
- d'une partie extrême proximale 25 d'une encoche 2, cette partie extrême proximale 25 n'empiétant pas sur le secteur annulaire d'assise ;
- d'une partie extrême distale 30 d'une gorge 3 de renfort, cette partie extrême distale 30 n'empiétant pas non plus sur le secteur annulaire d'assise ;
- d'une aile 16, 17 d'une nervure 1 radiale, ces nervures 1 radiales séparant l'assise transversale en ses différents secteurs annulaires.
L'ensemble des caractéristiques individuelles du fond de bouteille permet d'obtenir une résistance supérieure à celle de la plupart des fonds actuellement connus. A épaisseur de paroi identique, un fond selon l'invention sera plus résistant que la plupart des fonds de bouteille connus antérieurement. A résistance souhaitée, un fond selon l'invention pourra être réalisé avec une épaisseur de matière moindre que la plupart des fonds connus antérieurement.
Une bouteille comprenant un fond selon l'invention présente une bonne résistance au remplissage à chaud et une bonne résistance à la pasteurisation. La cheminée 19 centrale est particulièrement bien renforcée vis- à-vis du fluage ou de l'affaissement par la présence des nervures 1 de renfort et des gorges 3 de renfort 3.
Une bouteille comprenant un fond selon l'invention présente également une bonne résistance aux chocs sur la partie inférieure de la paroi latérale. La présence des encoches 2 permet de réduire les risques de déformation plastique de la bouteille, dans la zone de raccordement entre la paroi latérale d'un récipient et son assise.
La forme du fond de bouteille permet une réduction du poids de matière et ceci sans fragiliser l'assise ni réduire trop fortement la surface d'assise par rapport aux fonds de bouteille conventionnels, tout en conservant une bonne résistance au remplissage à chaud (effets de vide lors du refroidissement) et aux chocs. A titre indicatif, une bouteille pour remplissage à chaud conventionnelle de 32g pourra être réalisée avec 26g de PET uniquement, en employant un fond selon l'invention.
Ce fond, qui absorbe très bien les chocs, recouvre aisément sa forme après déformation accidentelle.
Dans le mode de réalisation représenté, les nervures 1 de renfort sont au nombre de cinq et sensiblement identiques et équidistantes. Dans d'autres modes de réalisation, les nervures de renfort sont plus ou moins nombreuses, pour tenir compte notamment du diamètre du fond. Les nervures de renfort peuvent être de dimensions différentes, une première série peut présenter une paroi de fond plus étroite que la paroi de fond d'une deuxième série de nervures. Dans le mode de réalisation représenté, les encoches, nervures et gorges sont au nombre de cinq et sensiblement identiques et équidistantes. Le nombre d'encoches, nervures et gorges peut être supérieur à cinq, en particulier pour des fonds de corps creux de grande dimensions. Par cette disposition, les nervures et encoches coopèrent au mieux au renfort du fond de corps creux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Fond de corps creux obtenu par soufflage ou étirage soufflage d'une préforme en matériau thermoplastique, ce fond comprenant une surface d'appui transversal, et de part et d'autre de cette surface d'appui transversal :
- un bord externe (7) transversal ;
- une paroi interne concave avec une partie centrale transversale (11) contenant une pastille (12) de matériau à faible cristallinité, cette pastille correspondant au point d'injection de la préforme ; ce fond comprenant des nervures (1) de renfort ayant un bord extérieur (13) venant à proximité du bord externe (7) transversal mais sans atteindre ce bord externe (7) transversal, caractérisé en ce que ces nervures (1) de renfort ont un bord intérieur (14) venant à proximité de la partie centrale transversale (11), mais sans atteindre cette partie centrale transversale (11), la surface d'appui transversal étant formée de segments (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) interrompus par les nervures (1) de renfort , ce fond (4) de corps creux comprenant en outre des encoches (2) dont la partie extrême distale (24) vient au voisinage mais n'atteint pas le bord externe (7) du fond, la partie extrême proximale (25) des encoches (2) venant en tangence de la surface d'appui transversal mais ne débouchant pas dans cette surface d'appui transversal.
2. Fond de corps creux selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la paroi interne concave est pourvue de gorges (3) de renfort dont la partie extrême distale (30) vient à proximité d'un segment (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) de la surface d'appui transversal (6), mais sans atteindre ce segment (6a, 6b, 6c, 6d, 6e), la partie extrême proximale (31) de ces gorges (3) de renfort venant à proximité de la partie centrale transversale (11) mais sans atteindre cette partie centrale transversale (11).
3. Fond de corps creux selon la revendication 2, caractérisé en ce que les gorges (3) de renfort comprennent une paroi (26) de fond et deux ailes latérales (27, 28) et présentent un plan de symétrie (29).
4. Fond de corps creux selon la revendication 3, caractérisé en ce que les encoches (2) comprennent une paroi (20) de fond et deux ailes latérales (21 , 22) et présentent un plan de symétrie (23).
5. Fond de corps creux selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi (26) de fond d'une gorge (3) de renfort est sensiblement placée dans l'alignement de la paroi (20) de fond d'une encoche (2), la partie extrême proximale (31) de chaque gorge (3) de renfort s'étendant entre deux nervures (1 ) de renfort.
6. Fond de corps creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur des encoches (2) est comprise entre 2 et 20 millimètres environ.
7. Fond de corps creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la profondeur des encoches (2) est comprise entre 1 et 5 millimètres environ.
8. Fond de corps creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille (12) de matériau à faible cristallinité est en saillie en face externe dans la partie centrale transversale (11).
9. Fond de corps creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord externe (7) est placé à une hauteur h7 par rapport à la surface d'appui transversale, la partie centrale transversale (11) étant placée à une hauteur h11 par rapport à la surface d'appui transversale.
10. Fond de corps creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'exception des nervures (1) de renfort et des encoches (2) et gorges (3) de renfort, le fond (4) se présente sous la forme d'un corps de révolution autour d'un axe (5) sensiblement perpendiculaire à sa surface d'appui transversale.
11. Fond de corps creux selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il présente, en coupe radiale verticale, entre le bord externe (7) et la surface d'appui transversale, un profil qui est : - au voisinage du bord externe (7), sensiblement tangent à une direction perpendiculaire à la surface d'appui transversale,
- au voisinage de la surface d'appui transversale, sensiblement tangent à cette surface d'appui transversale.
12. Fond de corps creux selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il présente, en coupe radiale verticale, entre le bord externe (7) et la surface d'appui transversale, un profil sensiblement parabolique.
13. Corps creux en matériau thermoplastique, notamment polyester tel que PET, obtenu par soufflage ou étirage soufflage d'une préforme, ce corps creux comprenant une paroi latérale et un fond raccordé à cette paroi latérale, ledit fond étant tel que présenté dans l'une quelconque des revendications précédentes.
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