ÉLÉMENT CREUX COMPRESSIBLE ET EXTENSIBLE
La présente invention a pour objet un élément creux compressible et extensible.
Elle concerne d'une façon générale des corps creux compressibles et extensibles, qu'il s'agisse de récipients tels que bidons ou bouteilles, ou d'éléments tubulaires tels que tuyaux.
Ces éléments creux sont constitués de plusieurs sections dont les parois latérales forment un ou plusieurs soufflets permettant leur compression et leur extension. On peut trouver dans les demandes de brevet américaines Nos US 4 492 313 et US 4 773 458 des exemples de tels articles moulés par soufflage à partir de matières plastiques telles que polyéthylène ou polychlorure de vinyle.
Chaque soufflet élémentaire est en général formé de deux portions de paroi latérale évasées opposées (dans la direction de l'axe central, reliées par leurs petites bases en constituant ainsi un pli jouant le rôle d'une charnière interne circulaire extensible radialement. Les grandes bases sont reliées chacune à la grande base de l'une des parties évasées d'un soufflet élémentaire adjacent formant ainsi des charnières circulaires externes extensibles radialement. Les deux parties évasées constituant un soufflet élémentaire peuvent être de même largeur ou de largeurs différentes. Dans le second cas, il se produit une excentration lors de la compression pouvant provoquer un verrouillage des soufflets.
Jusqu'à présent, on a considéré que la génératrice des parties évasées devait de préférence avoir une longueur constante sur toute la circonférence, ladite génératrice étant la ligne d'intersection de la paroi d'une partie évasée avec un plan parallèle à l'axe principal et perpendiculaire à cette paroi, la longueur de la génératrice correspondant à la longueur de cette intersection entre la petite base et la grande base d'une partie évasée. Toutefois, cette solution connue n'est pas optimale dans tous les cas, en particulier pour les corps creux n'ayant pas une section circulaire en tout point de l'axe principal.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en renonçant à la nécessité d'une dimension constante des parois latérales des soufflets. Au contraire, les demandeurs ont découvert que la variation de la longueur des génératrices le long de la circonférence des parties évasées formant les soufflets pouvait présenter des avantages très intéressants. En effet, cette particularité permet d'augmenter considérablement le champ d'application des éléments creux compressibles et extensibles, en particulier pour les articles creux n'ayant pas une section transversale circulaire en tous points de leur longueur.
La présente invention décrit un élément creux compressible et extensible comportant une paroi latérale s'etendant autour de l'axe principal de l'élément et comprenant au moins une structure de type soufflet composée de deux parties dont la longueur de la périphérie augmente progressivement à partir d'une petite base commune joignant les deux parties et constituant une charnière périphérique interne, jusqu'aux sections transversales terminales des deux parties formant les
grandes bases, la longueur des génératrices de ces deux sections étant variable le long de la périphérie de ladite paroi latérale.
Dans certaines applications de corps creux selon l'invention, les sections transversales terminales des deux parties évasées sont séparées l'une de l'autre, c'est-à-dire que les lignes périphériques définissant les grandes bases ne se rencontrent en aucun point de l'élément creux.
Avantageusement, la forme de la "charnière" interne périphérique (petite base) joignant les deux parties d'un soufflet sera différente de la forme des sections transversales terminales (grandes bases). De préférence, la petite base aura une forme annulaire ou arrondie, alors que les deux grandes bases opposées auront une forme sensiblement polygonale. Cette combinaison de formes annulaires et polygonales permet un stockage des corps creux plus facile et plus efficace, chaque élément occupant moins de place, cependant que, en raison de la forme annulaire, de préférence sensiblement circulaire de la petite base, l'on évite toute interférence des parties polygonales des soufflets avec les parties voisines, lors de la compression ou de l'extension desdits soufflets.
Les soufflets seront avantageusement de type excentré, la génératrice de l'une des partie évasée étant plus petite que la génératrice de la seconde partie évasée en chaque point de la périphérie du soufflet.
Pour d'autres applications, les deux parties évasées peuvent être constituées chacune de deux portions, les premières étant disposées dans le prolongement l'une de l'autre et ayant des génératrices d'une longueur sensiblement constante, les génératrices
des secondes portions étant courbes et de longueurs différentes de manière à permettre une excentration et un verrouillage du soufflet correspondant, la courbure de la seconde portion étant plus grande que celle des premières. On obtient ainsi un corps creux compressible et extensible pourvu d'une zone de verrouillage et dont la résistance au cintrage est augmentée dans un plan perpendiculaire à l'axe principal, en raison du petit angle formé par la première portion dans ce plan. Cette configuration est particulièrement intéressante pour des conteneurs de grandes dimentions tels que jerricans.
Dans une variante de réalisation d'un corps creux selon l'invention, la longueur des génératrices des deux parties évasées varie, le long de la périphérie, de zéro, à un point de la paroi latérale, à une valeur maximale au point opposé. On obtient, grâce à cette configuration, une compressibilité variable de l'élément creux d'un côté au côté opposé dont le résultat est une courbure de l'élément creux au droit du soufflet concerné. Cette réalisation sera avantageusement utilisée pour des tubes verseurs de bidons ou de jerricans.
Les parois externes comporteront de préférence au moins deux structures contigues de type soufflet dont les "charnières périphériques internes" (petites bases) son écartées l'une de l'autre, et dont les directions d'extensions sont opposées, ce qui permet une flexion du corps creux, ainsi qu'une extension et une compression sensiblement rectilignes dans la direction de l'axe central. Les soufflets seront avantageusement de type excentré, la génératrice de l'une des partie évasée étant plus petite que la génératrice de la seconde partie évasée en chaque point de la périphérie du soufflet.
Dans tous les cas, au moins une partie de la "charnière périphérique" constituant la petite base commune des deux parties évasées sera préférentiellement formée d'un renfoncement sOuvrant vers l'extérieur et constituant un canal périphérique, par exemple en forme de U ou de V.
Dans le cas décrit ci-dessus, où la longueur des génératrices des deux parties évasées varie de zéro à une valeur maximale, il est très intéressant de faire varier également les dimensions du canal périphérique de zéro à une valeur maximale parallèlement à l'augmentation de la longueur des génératrices, ce qui de surcroît facilite le moulage par soufflage du corps creux.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation préférentielles de l'objet de l'invention: la figure 1 est une vue isométrique d'une première variante de réalisation de l'élément creux en position étirée, la figure 2 est une vue isométrique de l'élément creux de la figure 1 lorsqu'il est compressé, la figure 3 représente, vu de côté en élévation, une seconde variante d'élément creux en état d'extension, la figure 4 est une coupe transversale horizontale de l'élément creux de la figure 3, la figure 5 est une vue partielle de l'élément creux de la figure 4 lorsqu'il est compressé, la figure 6 est une vue schématique partielle en élévation, d'une troisième variante d'élément creux montrant, en état d'extension, le tuyau verseur d'un jerrican, la figure 7 est une vue partielle schématique de l'élément creux de la figure 6, en état de compression
et la figure 8 représente, vu de côté en élévation, le jerrican équipé du tuyau verseur de la figure 6.
Sur les figures 1 et 2 un récipient 1 moulé par soufflage de matière plastique telle que polyérhylène ou polychlorure de vinyle comporte une partie supérieure 2, une base 3 et une paroi latérale 17 s'etendant autour d'un axe central A. La partie haute 2 et la base 3 ont la forme de parallélépipèdes définis respectivement par une face supérieure 2" carrée et des côtés 2', et un fond 3" carrée et des côtés 3'. La face supérieure 2" est ouverte pour faciliter l'accès à l'intérieur du récipient 1 et peut être fermée par un bouchon approprié non représenté ici. Le fond 3" est fermé.
Les parois latérales 17 sont composées de deux soufflets 17' et 17", chacun d'eux comprenant une partie évasée vers le haut 9, 11, et une partie évasée vers le bas 10 12, reliées entre elles par une zone charnière circulaire intérieure 7, 8 en forme de U. Ce type de zone charnière est connu en lui-même et a fait l'objet d'une demande de brevet américain N° US 4 773 458.
La partie évasée vers le haut 9 du soufflet supérieur 17' est reliée, à son extrémité opposée à la zone charnière circulaire 7, au bord le plus bas des côtés 2' par une arête 6 formant un carré et constituée d'un pli périphérique de la paroi. De même, la partie évasée vers le bas 10 du soufflet supérieur 17', et la partie évasée vers le haut 11 du soufflet inférieur 17" sont reliées entre elles par leurs extrémités opposées respectivement aux zones charnières circulaires 7, 8 par une arête périphérique 4 en forme de carré. Et enfin, la partie évasée vers le bas 12 du soufflet inférieur 17" est reliée, à son extrémité opposée à la zone charnière
circulaire 8, au bord supérieur des côtés 3' par une arête périphérique 5 carrée.
Les angles des arêtes 4, 5 et 6, de la base 3 et de la partie haute 2 peuvent être arrondis. Comme on peut le voir, chaque partie évasée 9,
10, 11, 12 a une base carrée et un sommet circulaire. Des arêtes d'angle 13, 14, 15, 16 forment les liaisons entre les faces adjacentes desdites parties évasées et sont de moins en moins accentuées au fur et à mesure que l'on se rapproche des zones charnières circulaires 7 et 8.
Dans le récipient 1, à chaque point de la circonférence, la longueur des parois des parties évasées vers le bas 10 et 12, mesurée le long de leur intersection avec un plan passant par l'axe central A, est plus grande que celle des parois des parties évasées vers le haut 9 et 11, mesurées de la même manière.
Il en résulte que l'angle α entre les lignes d'intersection ci-dessus des parois 9 et 11 avec un plan perpendiculaire à l'axe central A est plus grand que l'angle β entre les lignes d'intersection des parois 10 et 11 et le même plan perpendiculaire à l'axe central A.
Les angles α et β ont une valeur croissante depuis une arête d'angle 13, 14, 15, 16 et un point intermédiaire entre deux de ces arêtes d'angle. De même, la longueur des génératrices décroît graduellement depuis une valeur (g, h) mesurée à l'arête d'angle à une valeur (e, f) correspondant à un point équidistant de deux arêtes d'angle.
Les soufflets 17', 17" sont de type excentré, ce qui signifie que, lors de la compression (figure 2), les arêtes externes passent en-dessous des arêtes internes. Les soufflets sont de préférence autobloquants de manière à ne pas retourner à leur état non compressé en l'absence d'une force extérieure. Comparativement à un récipient similaire au récipient 1 comportant également
un contour polygonal, mais dont les zones charnières internes sont carrées au lieu d'être circulaires, les parties internes et externes des soufflets présentent moins de risques d'interférence lors de l'extension ou de la compression.
Le récipient 101 représenté sur les figures 3, 4 et 5 est formé d'une base 104, d'une paroi latérale 102 constituée de soufflets s'etendant autour de l'axe central B, et d'une partie supérieure 103 comportant une ouverture obturable par un bouchon 105 et une poignée 106. La paroi latérale comprend trois soufflets complets 102', 102" et 102"', ainsi qu'un demi-soufflet supérieur 107' consistant en une partie évasée vers le bas. Chaque soufflet 102', 102" et 102"' est formé d'une portion de paroi évasée vers le haut 108 et d'une portion de paroi évasée vers le bas 107 reliée à la précédente par une zone charnière périphérique interne 110 en forme de U. Les soufflets 102', 102" et 102"' sont reliés les uns aux autres, ainsi qu'avec le demi-soufflet 107' et la base 104 par des zones pliables formant des arêtees périphériques 109.
Le récipient 101 est réalisé en polyéthylène ou polychlorure de vinyle moulé par soufflage. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4 les parties évasées 107 et 108 ont une largeur variant le long de la périphérie delà paroi latérale. Dans les zones 111 et 112 situées à l'avant et à l'arrière des parties évasées 107 et 108 respectivement, la largeur c de la partie évasée 107 est plus grande que la largeur d de la partie évasée 108 permettant de provoquant un blocage des soufflets dans ces zones, ladite largeur étant égale à la longueur locale de la génératrice de la paroi de la partie évasée considérée. Dans les zones 113 et 114 situées sur les côtés des parties 107 et 108
respectivement, la largeur a de la partie 107 est égale à la largeur b de la partie 108.
Entre les zones 112 et 114, ainsi que 111 et 113, le long de la périphérie, la largeur c décroît graduellement vers la largeur a, tandis que la largeur d croît vers la largeur b. Étant donné que dans les zones 113 et 114 la largeur a et b des parties évasées 107 et 108 sont égales, il n'y aura pas d'excentration des soufflets à l'emplacement de ces zones lors de la compression du récipient, les zones 113 et 114 étant simplement appliquées l'une contre et superposées. Par contre les zones 111 et 112 seront décentrées et bloquées lors de la compression du récipient 101. Il en résulte que ce dernier pourra être maintenu dans l'état comprimé comme on le voit sur la figure 5, alors que la paroi latérale présentera une grande résistance aux efforts de déformation provoqués par le contenu du récipient.
Sur les figures 6, 7 et 8 on peut voir un récipient 201 de type jerrican, avec une poignée 206 et un tuyau verseur 203 comprenant un col 204 pourvu d'une ouverture filetée 205 destinée à recevoir un bouchon (non représenté) , et une partie tubulaire consistant en une paroi 202 s'etendant autour d'un axe central C et formée d'une série de soufflets 202' à 202v entre la partie haute 212 du récipient et l'épaulement 211 du col 204. Le tuyau verseur pourra être réalisé par exemple en polyéthylène ou polychlorure de vinyle moulé par soufflage. Chaque soufflet 202' à 202v comprend une partie de paroi évasée vers le haut 207 et une partie de paroi évasée vers le bas 208 reliées entre elles par des zones charnières 209 en forme de U. Les soufflets sont reliés les uns aux autres ainsi qu'aux parties 211 et 212
par des arêtes externes 210 formées par des plis périphériques de la paroi latérale.
Cet exemple de réalisation présente une particularité remarquable. En effet, les parties évasées 207 et 208 sont effilées entre deux côtés opposés de la paroi 202 du tuyau verseur. Comme on peut le voir sur les figures 6 à 8, les hauteurs des parties évasées 207, 208 ont des valeurs i, j d'un côté, des valeurs k, 1 à un point situé entre les deux côtés et sont pratiquement nulles du côté opposé. La direction de cet effilement transversal est inversé d'un soufflet au soufflet adjacent et ainsi de suite. Il en résulte que deux soufflets contigus sont situés entre deux arêtes externes 210 parallèles.
Sur les figures 6, 7 et 8, la hauteur de la partie évasée 208 a une valeur maximale supérieure à la largeur de la partie évasée 207, ce qui permet un excentrement des soufflets lors de la compression du tuyau 203. La compression du tuyau verseur 203 peut s'effectuer pas à pas, l'inclinaison de l'ouverture du tuyau verseur étant modifiée à chaque pas, ce qui procure à l'utilisateur de nombreuses positions possibles de l'ouverture du tuyau verseur. Sur la figure 6 on peut remarquer que la dimension des zones charnières 209 en forme de U dont la taille décroît graduellement pout être nulle au croisement de deux arêtes externes 210 adjacentes, au point où les hauteurs deux parties évasées 207 et 208 sont également nulles. Par conséquent le rapport profondeur /largeur de la zone charnière en U varie le long de la périphérie, ce qui présente entre autre l'avantage de faciliter le moulage.
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum
d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires.