FR3047234A1 - Flacon pressurise en matiere plastique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un flacon pressurisé (1) comportant un récipient (3) en matière plastique comprenant : - un corps (10), s'étendant selon un axe longitudinal (X), le corps présentant au moins une portion (11), qui s'étend sur au moins le tiers de la hauteur totale (H) du récipient (3), - un col (20) venu de matière avec le corps, caractérisé par le fait que ladite portion (11) est de forme sensiblement tronconique, mieux tronconique de génératrice rectiligne
Description
La présente invention concerne les flacons pressurisés, encore appelés flacons aérosols, dont le récipient est réalisé en matière plastique.
La demande US 2014/0209633 décrit un flacon aérosol comportant un récipient en matière plastique dont le col présente une collerette servant à la fixation d'une coupelle de fermeture du récipient équipée d'une valve de distribution. Le corps du récipient présente, sur une majeure partie de sa longueur, une section extérieure constante, cylindrique de révolution. US 2007/0278253 divulgue un flacon aérosol dont le col se raccorde à une partie supérieure du corps pouvant présenter divers profils en section longitudinale. En particulier, le corps du flacon est réalisé avec un fond hémisphérique, surmonté par une partie qui présente un profil légèrement concave vers l’extérieur en coupe longitudinale. La partie haute du corps, sous le col, peut être tronconique ou hémisphérique. Le fond est reçu dans un socle qui assure une assise verticale. Dans des variantes, le fond est réalisé avec des lobes. Lorsque le corps présente une portion tronconique, celle-ci demeure relativement courte. US 2012/0261439 et US 2004/0149781 décrivent des flacons aérosol dont la partie supérieure du corps du récipient est arrondie convexe vers l'extérieur. WO2014/116904 Al divulgue un flacon aérosol dont le col présente une portion cristallisée. Le corps du flacon est réalisé avec une forme cylindrique de révolution. La transition avec le col présente un profil arrondi. Le fond du flacon peut être hémisphérique. D’une façon générale, un flacon pressurisé réalisé en matière plastique doit pouvoir résister à une pression de service généralement de quelques bars, en raison de la présence d’un gaz sous pression à l’intérieur. Cette résistance doit être vérifiée à une température relativement élevée, afin de garantir la sécurité à l’usage.
Par ailleurs, le flacon peut être rempli sous vide, ce qui impose également une résistance à l'effondrement ("squeeze" en anglais) lorsque la dépression est maximale, avant que ne commence le remplissage du gaz.
Le flacon doit enfin être résistant aux chocs, notamment à des chutes à différentes températures. Le flacon doit en outre être facile à décorer par les procédés usités dans le domaine de l’emballage (étiquetage, sérigraphie...) L’invention vise à proposer un flacon répondant de façon satisfaisante à l’ensemble de ces contraintes. L'invention répond à ce besoin grâce à un flacon pressurisé comportant un récipient en matière plastique comprenant : un corps, s'étendant selon un axe longitudinal, un col venu de matière avec le corps, caractérisé par le fait que le corps présente une portion de forme sensiblement tronconique, mieux tronconique de génératrice rectiligne, s’étendant sur plus du tiers de la hauteur totale du récipient, mieux sur plus de la moitié, encore mieux sur les deux tiers au moins.
Un tel flacon pressurisé présente une résistance mécanique satisfaisante, car la forme tronconique s’avère présenter un excellent compromis entre la résistance à la pression de service et la résistance à l’écrasement en raison de la mise sous vide.
De plus, le flacon peut être facilement muni d’une étiquette permettant de le décorer et peut être aisément réalisé si on le souhaite, avec un fond lui permettant de reposer de manière stable sur une surface plane horizontale sans avoir à rapporter un socle.
Par « sensiblement tronconique », il faut comprendre que la surface extérieure du corps s’écarte d’une surface géométrique tronconique rectiligne de référence d’une flèche maximale f, mesurée perpendiculairement à cette surface, de plus ou moins 1,7 % Lgen, où Lgen est la longueur totale de la partie tronconique mesurée le long d'une génératrice. Par "partie tronconique rectiligne", on désigne une partie tronconique dont la génératrice est une droite.
De préférence, le récipient présente un fond agencé pour lui permettre de reposer de façon stable verticalement sur une surface plane horizontale. De préférence, le fond présente un renfoncement concave vers le bas. Ce renfoncement peut être délimité sur une partie de sa hauteur par une paroi tronconique. Le fond du renfoncement peut être bombé ou plat et perpendiculaire à l’axe longitudinal du récipient, permettant de définir la zone de logement du point d’injection. Le fond est de préférence aménagé, notamment à l'aide de la paroi tronconique précitée, pour autoriser un bon positionnement du tube plongeur lors de l’introduction de la valve.
Le plus grand diamètre extérieur du col est de préférence compris entre 34,7 mm et 51 mm. Le plus petit diamètre extérieur du col est de préférence compris entre 15 et 28,7 mm. La distance entre les plans où le plus grand et le plus petit diamètre extérieur sont mesurés est de préférence comprise entre 1,5 et 11,5 mm.
Le col peut comporter deux bagues définissant une gorge annulaire entre elles. L'une des bagues du col sert avantageusement au sertissage d'une coupelle de valve de distribution et l'autre bague, située sous la première, peut servir au transport du récipient sur les lignes de fabrication et/ou de remplissage.
De préférence, l'épaisseur de matière au niveau de la paroi du récipient à la base du col est supérieure à celle le long de ladite portion de forme sensiblement tronconique. De préférence encore, l'épaisseur de matière au bord du renfoncement de la paroi de fond là où le récipient repose sur la surface de support, est supérieure à celle de ladite portion de forme sensiblement tronconique. Cela peut contribuer à renforcer la résistance aux chocs, tout en économisant la matière en profitant de la résistance intrinsèque conférée par la partie tronconique. L'épaisseur de matière le long de la portion de forme sensiblement tronconique est de préférence constante, par exemple comprise entre 0.6 et 1.2 mm pour du PET.
Le récipient peut être en PET, PEN, PCT, PCR ou PET bio, ou leurs mélanges.
Le ratio S2/S1, où S2 est la section extérieure de la portion de forme sensiblement tronconique à son extrémité supérieure et Si la section extérieure minimale du col, peut être compris entre 1 et 12, mieux entre 1,4 et 2.
Le ratio D/D2 entre le diamètre maximal D du corps du récipient et le diamètre extérieur D2 à l'extrémité supérieure de ladite portion de forme sensiblement tronconique peut être compris entre 0,3 et 5, de préférence compris entre 1,2 et 2. On a par exemple D=51 mm et D2=35 mm, soit D/D2=l,46.
Le récipient peut contenir un produit cosmétique ou autre.
Le récipient peut contenir un gaz liquéfié ou comprimé, avec une surpression comprise entre 1 et 13 bars (105 et 13.105 Pa). L’invention a encore pour objet un récipient pour un flacon pressurisé tel que défini plus haut.
Un autre aspect de l'invention porte sur un flacon pressurisé, dont le récipient en matière plastique comporte deux parties de forme sensiblement tronconique séparées par une partie intermédiaire non tronconique, en particulier de rayon de courbure en section longitudinale choisi de sorte que la portion intermédiaire soit tangente à ses extrémités à chacune des portions de forme sensiblement tronconique. Une telle forme, si elle est moins avantageuse qu'une forme tronconique d'un seul segment en ce qu'elle limite la taille d'une étiquette collée sur le récipient, reste néanmoins intéressante sur le plan de la résistance mécanique conférée. La portion intermédiaire courbe évite la présence d'arêtes susceptibles de concentrer les contraintes dans une zone où l'épaisseur de la paroi est avantageusement la plus faible et le récipient exposé aux chocs. Cet avantage est obtenu même lorsque la hauteur de l'une au moins des portions tronconiques représente moins du tiers de la hauteur totale du récipient. Une telle forme évite également de passer en dessous des épaisseurs minimales à respecter et assure une meilleure répartition de la matière. De préférence, la hauteur cumulée des portions de forme sensiblement tronconique correspond selon cet aspect de l'invention à plus de la moitié de la hauteur totale du récipient.
La zone de raccordement peut éventuellement être la zone de diamètre le plus grand du corps du récipient ou la zone de diamètre le plus petit du corps du récipient.
Un autre aspect de l'invention réside dans un flacon pressurisé, dont le récipient en matière plastique comporte deux parties de forme sensiblement tronconique, mieux tronconique rectiligne, divergeant dans des directions opposées, donnant ainsi une forme générale de sablier au récipient. Ces deux parties peuvent être jointives ou non. Lorsque les deux parties ne sont pas jointives, leurs axes peuvent être décalés et parallèles.
En variante, les deux parties de forme sensiblement tronconique, mieux tronconique rectiligne, convergent dans des directions opposées, donnant ainsi une forme générale biconique au récipient. Là encore, ces deux parties peuvent être jointives ou non. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente en élévation un flacon pressurisé selon l'invention, - la figure 2 représente, en vue de dessus, le flacon pressurisé de la figure 1, - la figure 3 est une coupe longitudinale du flacon de la figure 1, - la figure 4 représente, de façon très schématique, en coupe axiale, le col, - les figures 5 à 9 sont des vues analogues à la figure 3 de variantes de réalisation, et - la figure 10 illustre la mesure de la flèche sur une portion de forme sensiblement tronconique (la courbure a été exagérée pour les besoins de la compréhension).
Le flacon pressurisé 1 représenté sur les figures comporte un système de distribution 2 monté sur un récipient 3 contenant le produit à distribuer, par exemple un produit cosmétique à pulvériser.
Le système de distribution 2 peut être réalisé de diverses façons, étant muni d'un organe d’actionnement 4 sur lequel l'utilisateur peut appuyer pour provoquer la distribution du produit par au moins un orifice de sortie, par exemple sous la forme d'un spray.
Le système de distribution 2 comporte une tête de distribution portant l’organe d’actionnement 4 et une coupelle 6, fixée sur le récipient 3, portant une valve 7 à tige de commande creuse 9, à commande par enfoncement ou basculement, et représentée schématiquement à la figure 3.
Le produit contenu dans le récipient 3 quitte la tige de valve 9 lorsque celle-ci est actionnée, puis gagne l’orifice de sortie de la tête de distribution par un ou plusieurs canaux internes à celle-ci.
Le récipient 3 comporte un corps 10, prolongé à son extrémité supérieure par un col 20, l'ensemble du récipient 3 étant réalisé en matière thermoplastique, par exemple en PET. La formation du récipient 3 peut comporter le soufflage d'une préforme au sein d’un moule en plusieurs parties, de façon connue en soi. La matière thermoplastique dans laquelle est réalisé le récipient 3 est de préférence transparente, au moins au niveau du corps 10.
La hauteur totale M du col 20 est par exemple comprise entre 15 et 20 mm
En l’absence d’utilisation, le col 20 est au moins partiellement caché par un capot de protection 8 amovible, qui se fixe par exemple par encliquetage sur le récipient.
Le corps 10 présente ici une partie principale 11 qui s'étend sur une distance L le long de l'axe longitudinal X du récipient 3, cette partie principale 11 étant de forme tronconique rectiligne s’élargissant vers le bas, de révolution autour de l'axe X, d'angle au sommet a, avec a compris par exemple entre 3 et 4,5°, l'angle a étant dans l'exemple considéré égal à 3,7°.
La hauteur L de la partie principale 11 est comprise dans l'exemple considéré entre 100 et 140 mm, étant par exemple de l'ordre de 125 mm.
Le diamètre extérieur D de la partie principale 11 à sa base est par exemple compris entre 15 et 75 mm, mieux entre 40 et 60 mm, étant par exemple de l'ordre de 50 mm dans l'exemple considéré.
La partie principale 11 peut être prolongée vers le bas par une première portion arrondie 13, de rayon de courbure Ri en section longitudinale et par une deuxième portion arrondie 14 de rayon de courbure R2 en section longitudinale, avec R2 ^Ri. La deuxième portion 14 se raccorde à un fond 15 par lequel le récipient 3 peut reposer verticalement sur une surface plane horizontale.
Le fond 15 du récipient 3 présente un renfoncement défini par une paroi tronconique 18, convergente vers l’intérieur du récipient, d’angle β au somment de 90° par exemple.
La paroi tronconique 18 se raccorde à son sommet à une paroi plane 19 qui porte la trace du point d’injection de la préforme ayant servi à réaliser le récipient 3 par injection/soufflage ou compression/soufflage.
Le récipient 3 présente une gorge annulaire 28 autour de la paroi tronconique 18, dans laquelle peut s’étendre l’extrémité d’un tube plongeur relié au système de distribution, le cas échéant, ce tube n'étant pas représenté sur la figure 3.
Le col 20 du récipient 3 est réalisé avec à son extrémité supérieure une bague 21 qui permet l'accrochage du système de distribution 2 et plus particulièrement le sertissage de la coupelle 6. Le col peut être cristallisé ou non.
En se reportant à la figure 4, l'épaisseur N, mesurée selon l'axe X, de la bague 21, est par exemple comprise entre 2,5 et 3,5 mm. Le diamètre extérieur W de la bague 21 est par exemple compris entre 30 et 35 mm. Le diamètre intérieur Q du col 20 au niveau de la bague 21 est par exemple compris entre 22 et 28 mm
Le col 20 présente sous la bague 21 une portion 24 cylindrique de révolution d'axe X dont le diamètre extérieur U est par exemple compris entre 28 et 31 mm.
Comme visible sur la figure 4, la portion 24 se raccorde inférieurement, par un arrondi 25 de faible rayon de courbure, à une deuxième bague 26 de diamètre extérieur Y supérieur à W, par exemple supérieur à W d'au moins 1 mm. On a par exemple Y compris entre 30 et 35 mm.
La bague 26 présente une face inférieure 38 qui est plane et perpendiculaire à l'axe X, comme on peut le voir sur la figure 4. Cette face 38 se raccorde à une portion 30 cylindrique de révolution, d'axe X, de diamètre extérieur Di compris entre 15 et 28,7 mm, Di étant de préférence inférieur à U.
La bague 26 peut être moins épaisse que la bague 21.
Les bagues 21 et 26 définissent une gorge 70 entre elles, dont le rôle est de permettre aux pinces de sertissage de la coupelle 6 de s’engager sous la bague 21.
Le diamètre extérieur à l’extrémité supérieure de la partie principale 11 vaut D2. On a par exemple D2 compris entre 15 et 51 mm, mieux entre 34,7 et 51 mm
On a de préférence D22/Di2 compris entre 1 et 12 mieux entre 1,4 et 2.
La distance entre le plan où D2 est mesuré et celui où Di est mesuré, à mi-hauteur de la portion 30, est par exemple comprise entre 1,5 et 11,5 mm.
La section intérieure du col 20 peut être constante depuis un chanfrein d’entrée en partie supérieure de la bague 21 jusqu’à la bague 26. L'épaisseur de matière ei au niveau de la portion 11 peut être inférieure à celle e2 à la base du col 20 et inférieure également à celle e3 dans la zone qui définit la surface d'appui lorsque le récipient 3 est posé vertical sur une surface plane horizontale.
On a de préférence l'épaisseur ei inférieure à 1,1 mm, notamment pour du PET.
Le récipient 3 peut être muni, comme illustré sur la figure 1, d'une étiquette 40 qui est collée sur la surface extérieure de la partie principale 11. Le fait que la partie principale 11 soit tronconique rend sa surface extérieure développable, et permet de coller l’étiquette sans plis.
La figure 5 illustre une variante de réalisation dans laquelle les valeurs du diamètre extérieur D2 à l’extrémité supérieure de la partie principale 11 de forme tronconique et le diamètre extérieur D maximum du corps du récipient 3, mesuré ici à l’extrémité inférieure de la partie principale 11, sont relativement proches.
On a par exemple D/D2 qui est compris entre 0,3 et 5, mieux entre 1,2 et 2, avec par exemple D= 56 mm et D2= 51 mm. Le col 20 de l'exemple de la figure 5 peut être identique à celui de l'exemple de la figure 3.
Dans cet exemple, l’angle a au sommet de la partie principale 11 est par exemple compris entre 3 et 4 degrés.
La hauteur totale H du récipient, mesurée entre son extrémité inférieure et l'extrémité supérieure du col 20, est par exemple comprise entre 120 et 130 mm, et la hauteur M du col est comprise entre 10 et 20 mm par exemple.
La forme du récipient sous la partie principale 11 est par exemple similaire à celle de l’exemple de la figure 3, avec deux portions successives 13 et 14 de rayons de courbure différents, et un fond présentant une partie tronconique 18 s’étendant vers l’intérieur du récipient.
Le col 20 présente à sa base une paroi tronconique 90 divergente vers le bas, d'épaisseur β4 supérieure à l'épaisseur ei de la portion IL L'angle au sommet de la paroi 90 est par exemple, comme illustré, supérieur à 90°.
Sur les figures 6 et 7, la partie inférieure du récipient 3 n'a pas été représentée.
Dans l’exemple de la figure 6, le récipient 3 présente deux portions tronconiques successives 11 et 11’, séparées par une portion intermédiaire 60 en forme de portion de tore, de rayon de courbure Rim en section longitudinale par exemple supérieur à 150 mm, notamment égal à 200 mm. Les parties tronconiques 11 et 11’ peuvent être de longueur sensiblement égale, l’angle a au sommet de la partie tronconique 11 étant par exemple compris entre 10 et 12 degrés, tandis que l’angle a’ au sommet de la partie tronconique 11’ est inférieur à l’angle a, étant par exemple compris entre 4 et 6 degrés.
Les génératrices des portions 11 et 11' sont tangentes à la portion intermédiaire 60 à leur jonction avec celle-ci.
Dans l’exemple de la figure 7, la partie 11 de forme tronconique se situe sous une partie supérieure 80 de forme cylindrique de révolution d’axe X.
Sur les figures 8 et 9, on a illustré la possibilité pour la partie 11 de ne pas être tronconique rectiligne, mais sensiblement tronconique, légèrement convexe vers l'extérieur, comme dans le cas de la figure 8, ou légèrement concave, comme dans le cas de la figure 9.
Pour rentrer dans la définition d’une partie de forme sensiblement tronconique, la flèche maximale f, mesurée ici à mi-longueur Lgen/2 de la génératrice de la partie 11, comme illustré à la figure 10, est inférieure à 1,7 % de la longueur Lgen.
La flèche maximale f est l’écart entre la surface extérieure de la partie 11 dans le cas d’une forme rigoureusement tronconique d’axe X et la surface extérieure dans le cas de la forme sensiblement tronconique. La flèche maximale est inférieure ou égale à 1 mm, dans les exemples des figures 8 et 9.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. On peut notamment modifier encore la forme du flacon pressurisé, et notamment celle du récipient 3 ou du système de distribution 2.
Le récipient 3 peut contenir tout moyen de propulsion du produit, par exemple un gaz liquéfié ou un gaz comprimé. Le cas échéant, le récipient 3 peut être muni en son fond d'un clapet de remplissage en gaz propulseur, notamment lorsque l'on utilise comme gaz propulseur de l'air comprimé.
Le flacon pressurisé peut être à poche ou non, à tube plongeur ou non. Lorsqu’une poche est présente, celle-ci contient le produit tandis que le gaz propulseur exerce une pression sur la poche, à l’intérieur du récipient.
Le système de distribution 2 peut comporter plusieurs buses de sortie, le cas échéant.
La pression à l'intérieur du récipient 3, avant la première utilisation, à 20°C, est par exemple comprise entre 1 et 13 bars (105 et 13 105 Pa). Lors du remplissage, la dépression est par exemple supérieure ou égale à 0,3 bar (3104 Pa).
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Flacon pressurisé (1) comportant un récipient (3) en matière plastique comprenant : - un corps (10), s'étendant selon un axe longitudinal (X), le corps présentant au moins une portion (11), qui s’étend sur au moins le tiers de la hauteur totale (H) du récipient (3), - un col (20) venu de matière avec le corps, caractérisé par le fait que ladite portion (11) est de forme sensiblement tronconique, mieux tronconique de génératrice rectiligne.
- 2. Flacon selon la revendication 1, ladite portion (11) s'étendant sur au moins la moitié de la hauteur totale (H) du récipient.
- 3. Flacon selon la revendication 1, ladite portion (11) s'étendant sur au moins les deux tiers de la hauteur totale (H) du récipient.
- 4. Flacon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, le diamètre extérieur (D2) à l’extrémité supérieure de ladite portion (11) étant compris entre 15 mm et 51 mm, mieux entre 34,7 mm et 51 mm.
- 5. Flacon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le plus petit diamètre extérieur (Di) du col (20) étant compris entre 15 et 28,7 mm
- 6. Flacon selon l’une quelconque des revendications précédentes, le ratio S2/S1, où S2 est la section extérieure de la portion (11) de forme sensiblement tronconique à son extrémité supérieure et Si la section extérieure minimale du col, étant compris entre 1 et 12, mieux entre 1,4 et 2.
- 7. Flacon selon l’une quelconque des revendications précédentes, le col (20) comportant deux bagues (21,26) définissant une gorge annulaire (70) entre elles.
- 8. Flacon selon la revendication précédente, la gorge annulaire (70) présentant un diamètre extérieur (U) supérieur au diamètre extérieur minimal (Di) du col.
- 9. Flacon selon l’une quelconque des revendications précédentes, le ratio D/D2 entre le diamètre maximal (D) du corps (10) du récipient (3) et le diamètre extérieur (D2) à l’extrémité supérieure de ladite portion (11) de forme sensiblement tronconique (11) étant compris entre 0,3 et 5, de préférence compris entre 1,2 et 2.
- 10. Flacon selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps du récipient comportant plusieurs parties de forme sensiblement tronconique, notamment toutes divergentes vers le fond, toutes convergentes vers le fond, ou au moins deux parties divergeant dans des directions opposées, notamment donnant au récipient une forme générale de sablier ou une forme générale biconique, ces deux parties de forme sensiblement tronconique étant de même axe ou d'axes décalés parallèles.
- 11. Flacon selon l'une quelconque des revendications précédentes, le récipient ayant été réalisé par injection soufflage ou compression soufflage.
- 12. Flacon selon l'une quelconque des revendications précédentes, le récipient étant en PET, PEN, PCT, PCR ou PETbio, ou leurs mélanges.
- 13. Flacon selon l'une quelconque des revendications précédentes, contenant un gaz liquéfié ou comprimé, avec une surpression comprise entre 1 et 13 bars (105 et 13.105Pa) à l'intérieur du récipient.
- 14. Flacon selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant un produit cosmétique.
- 15. Récipient (3) pour flacon pressurisé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant : - un corps (10) s'étendant selon un axe longitudinal (X), le corps présentant une portion (11) qui s’étend sur au moins le tiers, mieux sur plus de la moitié, encore mieux au moins sur les deux tiers de la hauteur totale (H) du récipient (3), - un col (20) venu de matière avec le corps, caractérisé par le fait que la portion principale (11) est de forme sensiblement tronconique, mieux tronconique de génératrice rectiligne.
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|---|---|---|---|---|
| WO2020041029A1 (fr) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | The Procter & Gamble Company | Emballages et ensembles d'emballages pour distributeurs d'aérosol en plastique |
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