WO2022185003A1 - Bouteille à fond amélioré - Google Patents

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WO2022185003A1
WO2022185003A1 PCT/FR2022/050359 FR2022050359W WO2022185003A1 WO 2022185003 A1 WO2022185003 A1 WO 2022185003A1 FR 2022050359 W FR2022050359 W FR 2022050359W WO 2022185003 A1 WO2022185003 A1 WO 2022185003A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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bottle
axis
plane
equal
dome
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/050359
Other languages
English (en)
Inventor
Germano DUARTE DA CAL
Yann Debuire
Rémi CHARLOT
Frédéric SENAUX
Eric VIOLLAZ
Original Assignee
SOCIETE ANONYME DES EAUX MINERALES D'EVIAN et en abrégé "S.A.E.M.E"
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Filing date
Publication date
Application filed by SOCIETE ANONYME DES EAUX MINERALES D'EVIAN et en abrégé "S.A.E.M.E" filed Critical SOCIETE ANONYME DES EAUX MINERALES D'EVIAN et en abrégé "S.A.E.M.E"
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Priority to CN202280019990.6A priority patent/CN117279835A/zh
Priority to BR112023017959A priority patent/BR112023017959A2/pt
Publication of WO2022185003A1 publication Critical patent/WO2022185003A1/fr

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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
    • 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
    • B65D1/40—Details of walls
    • B65D1/42—Reinforcing or strengthening parts or members
    • B65D1/44—Corrugations
    • 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
    • B65D2501/00—Containers having bodies formed in one piece
    • B65D2501/0009—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures designed for pouring contents
    • B65D2501/0018—Ribs
    • B65D2501/0036—Hollow circonferential ribs

Definitions

  • the invention relates to the field of bottles made of thermoplastic material such as polyethylene terephthalate or PET manufactured by blow molding or stretch blow molding of a preform itself obtained by molding this thermoplastic material, for example by injection (ISBM technology: Injection Strech Blow Molding) .
  • thermoplastic material such as polyethylene terephthalate or PET manufactured by blow molding or stretch blow molding of a preform itself obtained by molding this thermoplastic material, for example by injection (ISBM technology: Injection Strech Blow Molding) .
  • bottles are intended in particular to contain drinks, for example water or other drinks.
  • the bottles of the invention may in particular be intended to contain non-carbonated drinks, for example still water.
  • the invention also relates to the blow mold for obtaining these bottles.
  • the manufacture of a PET bottle consists in blowing a preform obtained by molding of PET, for example by injection or compression, consisting of a tube closed at one end and whose opening is defined by a neck intended to be that of the finished bottle.
  • This preform is placed in a mold whose imprint corresponds to the body and bottom of the bottle.
  • the preform is brought to a temperature above the glass transition temperature of PET.
  • Pressurized air is blown inside the softened preform so that it expands and presses against the walls of the mold, perfectly matching the relief of the mold cavity. Blowing can be completed by stretching carried out by means of a sliding rod.
  • the rigidity and mechanical strength of the finished bottle is essentially determined by its shape, its structure, its thicknesses, and by the hardened PET in a more or less crystalline state.
  • the bottle comprises, from top to bottom, along its vertical Z axis in the standing position of the bottle on a flat support: a neck, a body and a bottom.
  • This body and this bottom can be marked out with different grooves/ribs/steps, according to various and varied patterns, intended to give it an aesthetic shape and the mechanical properties required after filling, in particular impact resistance, sufficient rigidity, and held in a satisfactory standing position.
  • Plastic drinking water bottles are in fact stored in packs of several units wrapped in shrink-wrapped plastic film. For storage and transport, these packages are stacked in particular on pallets. It is therefore essential that the bottles filled resist the mechanical stresses imposed by such storage and transport solutions. Any deformation, depression, degradation of the filled bottles are all defects limiting the sale and/or degrading the experience of use.
  • blowing pressure which is for example between 25 and 30 bars for bottles of capacity 150 cl, for standard injection blowing technology, i.e. without vents around the injection point.
  • Patent application WO 2013/178905 describes a plastic container provided with a body and a bottom extending from the lower end of the body, the bottom comprising a peripheral seat defining a laying plane , a concave vault which extends from a central zone to the seat and a series of reinforcement meetings which extend radially from the central zone to the seat at least.
  • the vault has 2 concentric regions, namely a central region and a peripheral region, separated by an axial recess which extends annularly in a continuous manner around the central region, so that the central region is raised with respect to the region peripheral.
  • This recess would be a means of stabilizing the container, in particular under conditions of extreme pressure and/or volume.
  • This plastic bottle equipped with a specific base can be improved in terms of mechanical properties and weight reduction.
  • An object of the invention is to provide a bottle of thermoplastic material such as PET, which provides an optimal compromise between mechanical properties and lightness, in particular thanks to its bottom.
  • Another object of the invention is to provide a bottle made of thermoplastic material such as PET, the mechanical properties of which, evaluated in a palletization test, in particular with regard to the ability of the bottles to stand upright, are markedly improved. compared to the existing one, while minimizing the mass of the bottle.
  • Another object of the invention is to provide a bottle made of thermoplastic material such as PET, endowed with an optimal compromise between the mechanical properties and the lightness, and able to be blown under usual conditions of heating of the preform and blowing pressure, for a standard injection blowing technology (without vents around the injection point), or even at lower blowing pressures, for identical preform heating temperatures.
  • Another object of the invention is to provide a bottle made of thermoplastic material such as PET, resistant to uncontrolled deformations, in particular to turning over or rotating, and in particular when the internal pressure is high.
  • Rotulation is a phenomenon according to which, when the container is placed on a flat surface, the axis of the container tilts with respect to a vertical axis (because of the low weight of the container) and the container performs a rotational movement around a theoretical vertical axis, by straightening its axis, until it stops alone, when its axis is placed in the theoretical vertical axis
  • Another object of the invention is to provide a bottle made of thermoplastic material such as PET, which has good stability when it is filled and stored on pallets.
  • Another object of the invention is to provide a bottle made of thermoplastic material such as PET, which is economical, energy efficient and as eco-compatible as possible, in particular with regard to its manufacture.
  • Another object of the invention is to provide an injection blow mold making it possible to produce the bottle as referred to in the above objectives.
  • Another object of the invention is to provide a high-performance process for the manufacture by injection blow molding of a bottle as referred to in the above objectives.
  • the invention satisfies at least one of the above objectives and relates, according to a first aspect, to a thermoplastic polymer bottle, preferably polyethylene terephthalate or PET, obtained by injection blow molding of an injected preform, comprising from the bottom upwards, along the vertical axis Z of the bottle resting upright on a horizontal support-plane in an XY contact plane, a bottom, a body and a neck; the spatial reference of this bottle being an orthonormal reference [XYZ] of origin O;
  • a Z-axis dome extending towards the inside of the bottle and presenting, preferably, a mark of the injection of the preform located in the region of the apex of the dome,
  • main grooves preferably equiangular, extending radially from the dome to the side wall, defining between them, on the vault, portions of the vault,
  • secondary grooves preferably equiangular, arranged between the main grooves, preferably equidistant from the main grooves, each extending radially between an end Ev in an arch portion (21 ) and a peripheral end Ep in the side wall; characterized in that
  • the Pf/Vuf ratio in which Pf is the weight of the bottom and Vuf the useful volume of the bottom is less than or equal to 0.050 g/mL, preferably less than or equal to 0.045 g/mL, and, even more preferably, less or equal to 0.035 g/mL;
  • d/D ratio in which d is the radial distance between the Z axis and the end Ev of at least one of the secondary grooves and D the radial distance between the Z axis and the annular edge, is greater than or equal to 0.65; preferably greater than or equal to 0.70;
  • 0 do is the diameter of the dome at its base and H d0 its apex height along the Z axis or an axis parallel to Z, is greater than or equal to 4.4, of preference to 4.8.
  • Pf/Vuf, d/D, 0 do /H do ratios are the expression of a judiciously designed arrangement of the shape and the grooving of the bottom of the bottle, which results in an optimal distribution, mechanically speaking, thermoplastic material in the bottom of the bottle. This arrangement also improves the circulation of the molten plastic material in the mold during manufacture.
  • the bottle according to the invention thus has a level of quality corresponding to a low percentage of defects caused by the constraints of palletization, compared to the negative controls of the prior art.
  • the bottle according to the invention is also distinguished in that it has at least one of the characteristics set out below in paragraphs 22 to 44.
  • the thickness of the bottom of the bottle decreases radially constantly along a radial generating line G extending, outside the zones comprising the main and secondary grooves, from the axis Z to the edge annular.
  • This radial generatrix is for example G2 along the section line (C-C), shown in Figure 7.
  • the thickness e is greater than or equal to 1200 ⁇ m at the level of the dome
  • the thickness e is less than or equal to 150 ⁇ m at the level of the annular edge.
  • the thickness e is:
  • the bottle is such that the thickness of the bottom decreases radially constantly along three generatrices G1, G2 and G3 extending from the center of the dome towards the periphery of the bottom, distributed in an equiangular manner, on portions vault excluding any grooves.
  • the thicknesses are measured at different radial distances, increasing on each generatrix, from the center to the periphery.
  • G1, G2 and G3 are thus defined as shown in FIG. 7 and by reference to the orthonormal reference [XYZ] whose origin is point O: * G1: radial direction along the X axis, between the Z axis and the bottom side wall;
  • G2 radial direction at an angle of 120° with respect to G1 in the clockwise direction of rotation, between the Z axis and the side wall of the bottom;
  • G3 radial direction at an angle of 240° with respect to G1 in the clockwise direction of rotation, between the Z axis and the side wall of the bottom.
  • G corresponding to G1, G2 or G3
  • the thickness e of the bottom wall (2) can vary as follows:
  • the thickness e of the bottom wall (2) can vary as follows:
  • the thickness e of the bottom wall (2) can vary as follows:
  • the thickness e of the bottom wall (2) can vary as follows:
  • the bottom according to the invention offers good axial distribution of the material.
  • the standard deviation, at the same abscissa G(x) according to the three generatrices, is reduced.
  • the average standard deviation on the part of the bottom extending from the Z axis to the annular edge is thus, preferably less than or equal to 35 ⁇ m.
  • the bottle is such that the ratio d/D in which d is the radial distance between the Z axis and the end Ev of at least one of the secondary grooves and D the radial distance between the Z axis and the annular edge, is greater than or equal to 0.65, preferably greater than or equal to 0.70.
  • at least one of the main grooves in the bottom of the bottle has the general shape of an inverted "U" in straight cross section, in a plane parallel to the Z axis; and the branches of the "U” form between them an alpha angle of between 30 and 50°, preferably between 45 and 55°.
  • At least one of the secondary grooves in the bottom of the bottle has the general shape of an inverted "V” in straight cross section, in a plane parallel to the Z axis and the branches of the " V” form between them an angle alpha2 of between 45 and 65°, preferably between 50 and 60°.
  • each vault portion of the coronary vault of the bottom of the bottle comprises a substantially rectilinear radial profile.
  • each vault portion of the coronary vault of the bottom of the bottle comprises a profile forming an angle alpha3 with the contact plane XY of between 5 and 20°, preferably between 10 and 15°.
  • At least one of its parts, bottom, body and neck of the bottle has a circular shape in straight cross section, in a plane parallel to the contact plane XY.
  • the neck of the bottle has a non-circular shape (for example oval or rectangular, in particular square) in straight cross section, in a plane parallel to the contact plane XY.
  • a non-circular shape for example oval or rectangular, in particular square
  • the bottle has a volume capacity in centilitres: from 20 to 30 cL, or from 30 to 40 cL, or from 40 to 60 cL, or from 60 to 80 cL, or from 80 to 110 cL , or from 110 to 130 cL, or from 130 to 160 cL, or from 160 to 180 cL, or from 180 to 220 cL, or from 220 to 260 cL, preferably 25 cL, or 33 cL, or 50 cL, or 75 cL, or 100 cL, or 125 cL, or 150 cL, or 175 cL, or 200 cL.
  • each main groove has an end in the arch Ev and a peripheral end EP in the side wall. Furthermore, the end Ev of all or part of the main grooves is open and opens under the dome, and/or the end Ep of all or part of the main grooves is open and opens towards the outside of the bottle.
  • the end Ep of all or part of the secondary grooves is open and opens outwards from the bottle, preferably below the end Ep of at least one of the main grooves. adjacent. According to another characteristic, the end Ev of all or part of the secondary grooves is open and opens out under the arch.
  • the end EV of all or part of the secondary grooves is profiled at a point, this point forming an angle alpha4 less than or equal to 30°, preferably 20°.
  • the invention relates to an injection blow mold, one of the parts of which has an imprint making it possible to obtain the bottle according to the invention.
  • the invention relates to a method for manufacturing the bottle according to the invention, consisting in implementing a preform, preferably obtained by injection, in a blow molding technology, optionally comprising stretching, using the mold according to the invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a preform intended for the manufacture of the bottle according to the invention by blow molding.
  • FIG. 2 is a sectional view of Figure 1 along the median diametral plane of the preform shown in this Figure 1.
  • FIG. 3 is a front view of one embodiment of a bottle according to the invention.
  • Fig. 4 is a front view of one embodiment of a bottle according to the invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of a bottle according to the invention.
  • FIG. 5 is a bottom and front view of the bottom of the bottle of FIG. 3.
  • FIG. 6 [0053]
  • FIG. 6 is a perspective bottom view of the bottom of the bottle of Figure 4.
  • FIG. 7 is a bottom and front view of the bottom of the bottle of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a bottom and front view of the bottom of the bottle of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a side view of Figure 7.
  • FIG. 9 is a perspective view of the bottom of Figures 7 and 8.
  • FIG. 10 is a cross-section along line A-A of Figure 7.
  • FIG. 11 is a cross-section along line B-B of Figure 7.
  • FIG. 12 is a sectional view along line C-C of FIG. 7.
  • FIG. 13 is a sectional view along line C-C of FIG. 7.
  • FIG. 13 is a detail view H of figure 12.
  • FIG. 14 is a cross-section along line D-D of Figure 7.
  • FIG. 15 is a cross-section along line F-F of Figure 7.
  • FIG. 16 is a diametric sectional view of the preform used to manufacture a bottle according to the invention used in example 1.
  • FIG. 17 is a side view of a bottle according to the invention used in example 1 from the preform of figure 16.
  • FIG. 18 is a bottom view showing the bottom of the bottle shown in Figure 17.
  • Fig. 19 is a bottom view showing the bottom of the bottle shown in Figure 17.
  • FIG. 19 is a bottom photograph showing the bottom of the bottle shown in Figure 17.
  • FIG. 20 is a partial perspective view from below showing the bottom of the bottle shown in Figure 17.
  • FIG. 21 is a bottom photograph showing the bottom of the negative control bottle used in Comparative Example 2.
  • Fig. 22 is a bottom photograph showing the bottom of the negative control bottle used in Comparative Example 2.
  • FIG. 22 is a side view in partial diametral section of the preform used to manufacture a bottle according to the invention used in Example 3.
  • FIG. 23 is a side view of a bottle according to the invention used in example 3 from the preform of figure 22.
  • FIG. 24 is a bottom view showing the bottom of the bottle shown in Figure 23.
  • FIG. 25 is a bottom photograph showing the bottom of the bottle shown in Figure 23.
  • FIG. 26 is a partial bottom perspective view showing the bottom of the bottle shown in FIG. 23.
  • FIG. 27 is a partial bottom perspective view showing the bottom of the bottle shown in FIG. 23.
  • FIG. 27 is a bottom photograph showing the bottom of the negative control bottle used in Comparative Example 4.
  • thermoplastic refers to a thermos plastic or moldable copolymer or homopolymer that becomes fluid, viscous, bendable, moldable above a specific temperature (e.g. glass transition temperature) and returns to a solid state / hardened after cooling.
  • the container at the heart of the invention is a bottle 1 made of thermoplastic polymer material, preferably polyethylene terephthalate or PET.
  • This bottle 1 represented in FIGS. 3 and 4 is described below with reference to a three-dimensional orthonormal reference [XYZ] of origin O.
  • the axis Z-Z or Z is the axis of the bottle 1.
  • the axes X_X or X and Y-Y or Y define an XY plane which is the plane of contact between the bottom of the bottle and a horizontal plane support on which this bottle rests when standing.
  • the origin O of the XYZ orthonormal coordinate system is in this XY plane.
  • Figures 3, 5, 6 and 9, in particular, show this spatial reference XYZ.
  • the bottle 1 comprises, from bottom to top, along the Z axis, a bottom 2, a body 3 and a neck 4 delimiting the upper opening 5 of the bottle 1 and separated from the body 3 by a collar of support 6, itself surmounted by a thread 7, intended to cooperate with a screw cap for closing the bottle 1.
  • the body 3 of the bottle 1 comprises grooving and ribbing patterns, known per se and not referenced in the figures and intended to contribute to the mechanical strength of the body 3.
  • the terms “inside”, “internal”, “outwards”, relate to an element close to or in the direction of the Z axis of the bottle 1 or within the enclosure 8 defined by the bottom 2, the body 3 and the neck 4, forming an envelope delimiting this enclosure 8 of the bottle 1, and the terms "exterior”, “external”,
  • This bottle 1 is produced industrially by injection-blow molding technology, of a preform sufficiently heated to be fluid, in a mold comprising the imprint of the bottle.
  • the blowing is possibly supplemented by a stretching using an axial rod introduced into the preform (“Injection Stretching Blow Molding” ISBM).
  • Figures 1 and 2 show an example of this preform 100 in the form of a Z-axis tube, defined by a wall 101, open at its upper end 102 comprising the neck 4 of the future bottle 1 and whose base 103 has a generally hemispherical shape.
  • the lower end of the base 103 comprises on the outer face of the wall 101, a prominence 104 extending outwards, along the axis Z. The latter is a mark of the injection point of the preform 100.
  • the preform does not have such a mark.
  • the bottom 2 of this bottle 1 comprises successively and centrifugally:
  • annular seat 13 intended to be in contact with the support-plane in an XY contact plane on which the bottle 1 can rest in the upright position
  • a side wall 14 extending in a non-horizontal direction (different from XY), up to the body, at a height H of 15 mm with a height hO located at the level of the plane of the seat 13 which coincides with the XY contact plane of the support-plane, on which the bottle 1 can rest in the upright position.
  • Figures 5, 6, 7 and 9 show that the underside of the bottom 2 is marked by radial mechanical reinforcement grooves of 2 types: main grooves 16 and secondary grooves 17.
  • G1 radial direction along the X axis, between the Z axis and the side wall of the bottom 2;
  • G2 radial direction at an angle of 120° relative to G1 in the clockwise direction of rotation, between the Z axis and the side wall of the bottom 2
  • G3 radial direction at an angle of 240° with respect to G1 in the clockwise direction of rotation, between the Z axis and the side wall of the bottom 2.
  • Mf is measured by weighing the dry bottom and Vuf by filling it with water to a level such that the meniscus is concave, the edge of this meniscus being included in the plane perpendicular to Z corresponding to the upper end of the side wall 14 of bottom 2.
  • the thickness of the bottom 2 decreases radially constantly, from the Z axis (dome 9) at least to the annular edge 15, excluding the areas comprising the main and secondary grooves, that is to say for example along the control line 16 - shown in Figure 7.
  • the thickness e of the bottom wall 2 can vary as follows:
  • the thickness e of the bottom wall 2 can vary as follows:
  • the thickness e of the bottom wall 2 can vary as follows:
  • the Z-axis dome 9 extends towards the inside (enclosure 8) of the bottle 1.
  • the region of the apex 11 of the dome 9 comprises a convex well 111 of axis Z.
  • the mark 104 of the injection of the preform 100 corresponds to the well 111 seen on the outside of the bottom 2.
  • the well 111 can correspond at a preform injection point.
  • the region of the apex 11 is defined by the peripheral edge of the well 111 , in the plane P A perpendicular to Z. According to a variant in which the region of the apex 11 of the dome 9 is not a well 111 , but a point 11 apex.
  • the plane P A orthogonal to Z includes only the apex point 11 .
  • the dome 9 preferably extends between the plane P A and its base which is inscribed in a plane P B parallel to P A comprising the circle corresponding to the inflection (i.e. curvature rupture) between the coronary vault 12 and the dome 9.
  • the vault crown 12 throughout its thickness, is advantageously rectilinear in section view along the vertical plane including the Z axis.
  • the distance between the plane P A and the plane P B corresponds to the height H d0 of the dome 9 (FIG. 14).
  • the diameter of the circle defining the base of the dome 9 is designated by the reference 0 do .
  • the 0 d0 /H d0 ratio is one of the remarkable characteristics of the invention. Preferably greater than or equal to 4.5, it is, for example, between 4.6 and 10, or better still between 4.6 and 8.
  • the coronal vault (“in the sense that it forms a crown between the dome and the seat”) 12 connects the base of the dome 9 to the annular edge 18 of the annular seat 13.
  • this coronal vault 10 is a thin part of the bottom 2, which projects in the centripetal direction towards the inside of the bottle 1 (enclosure 8).
  • the thickness of this vault 12 is for example slightly increasing from the dome 9 towards the annular base.
  • Its inner face 12i in vertical section along the Z axis (section CC of FIG. 7 shown in FIG. 13) is preferably rectilinear, but according to a variant, it could be curvilinear or even wavy. In one embodiment of this preferred embodiment according to a rectilinear radial profile, this inner face 12i of the vault 12 forms an angle alpha3 with the contact plane XY, which can for example be of the order of 12°.
  • the annular seat 13, delimited by the annular edge 18 and the peripheral annular edge 15, is intended to be the zone of contact with the support-plan on which the bottle 1 can rest in the upright position. It belongs to the XY plane. Its thickness from the edge 18 to the edge 15 is advantageously decreasing, or even constant.
  • the annular edge 15 forms an inflection limit from which the side wall 14 rises from hO on the XY plane up to H equal to 15 mm at the level of the plane perpendicular to Z corresponding to the upper end of this side wall 14 of the bottom 2.
  • the main grooves 16 are 5 in number in the embodiment of Figure 5 in the embodiment of Figures 6 to 14. These main grooves 16 extend radially from the dome 9 to the wall side 14. They are separated from each other by the same angular difference, 72° for the embodiment of Figure 5 and 60° for the embodiment of Figures 6 to 14.
  • the main radial ribs 16 each have an open central end 19 hollowed out in the dome 9 and an open peripheral end 20 located on the side wall 14.
  • the FIG. 15 shows the general inverted "U" shape of the straight cross section of each main groove 16 and the alpha angle defined by the side faces of the groove 16, on either side, of the median diametral plane PD (branches of the "U").
  • the angle alpha is for example equal to 40° plus or minus 5°.
  • the main radial grooves 16 cross the entire coronary vault 12 and thus delimit similar portions of the vault 21 .
  • the secondary radial grooves 17 are arranged between the main radial grooves 16.
  • the secondary radial grooves 17 are equiangular with each other and are each separated from the 2 related main radial grooves 16, by the same angle.
  • the secondary radial grooves 17 are 5 in number in the embodiment shown in Figure 5 and 6 in number in the embodiment shown in Figure 6, 7, 9.
  • Each secondary radial groove 17 has an open end Ev located in an arch portion 21 and a peripheral open end Ep printed in the side wall 14. As shown in Figure 7, each end Ev is separated from the Z axis by a distance d, which is another of the remarkable parameters of the invention. Each secondary radial groove 17 can thus contribute to the stiffening and mechanical reinforcement of the bottom 2 of the bottle 1, without hindering the circulation of the molten plastic material during the injection-blow molding. In accordance with the invention, this distance d between Ev and Z, is defined relatively with respect to the distance D which is the radial distance between the axis Z and the annular edge 15 (see FIG. 7).
  • the d/D ratio is advantageously greater than or equal to 0.65; preferably at 0.65, for example between 0.70 and 1.0; and, better still between 0.71 and 0.80.
  • Figures 8, 10 and 11 show that the peripheral open ends Ev of the secondary radial grooves 17 are located at a lower height than that of the open peripheral ends 20 of the main radial grooves 16.
  • FIG. 15 shows the general "V" shape of the straight cross section of each secondary groove 17 and the angle alpha2 defined by the side faces of the groove 17, on either side, of the median diametral plane P F ( branches of the "V").
  • the angle alpha2 is for example equal to 55° plus or minus 5°.
  • each secondary radial groove 17 has a profiled shape whose tip is the end Ev, at a distance d from the Z axis.
  • the angle alpha4 determined by this profiled shape is between 20 and 60, preferably between 30 and 20. This value is consistent with a search for optimal circulation of molten plastic material during the shaping of the bottle by injection blow molding, to ultimately obtain a distribution of thermoplastic material adapted to the objectives of lightness and mechanical resistance.
  • the exemplary embodiments shown in the figures correspond to a circular shape of bottle in straight cross-section, according to a plane parallel to the contact plane XY.
  • the invention also encompasses any non-circular bottle shape. Consequently, by convention, the qualifiers relating to the circular shape: "radial”, “annular”, “diameter”... would be transposed to the description of a bottle according to the invention of non-circular shape in straight cross section. .
  • 150 cL PET bottles are manufactured by injecting a preform model then blowing. Blowing is carried out by heating preforms using lamps distributed along these preforms, then introduction into molds, then stretching and blowing into the molds. [0097] The molds consist of two half-molds for the body of the bottles and a mold bottom for the bottoms of the bottles.
  • the weight of PET in the bottom is adjusted by varying the heating intensity of the different lamps: an increase in heating at the bottom of the preform makes it possible to reduce the quantity of PET at the bottom of the bottle.
  • the bottles are analyzed by measurements (weight and volume of the bottom, distances, thickness measurements) and the bottles obtained are evaluated by a palletization test.
  • Bottom weight and volume the bottom of a bottle is cut to a height of 15 mm. The weight is measured, as well as the useful volume.
  • the thicknesses of the bottom are measured along three generatrices G1, G2 and G3 extending from the center of the dome towards the periphery of the bottom, distributed in an equiangular manner, on portions of the vault excluding any groove (cf. ⁇ [0027] supra ).
  • the thicknesses are measured at different radial distances, increasing on each generatrix, from the center to the periphery. We report, for each radial distance, the average thickness for the 3 generatrices, and the standard deviation of the thicknesses for the 3 generatrices.
  • the thickness profiles are reported in Table 2.
  • the filled and corked bottles are grouped together in packs of 6 bottles wrapped in shrink film.
  • the packs are arranged on 800 mm x 1200 mm pallets, in 4 superimposed layers of 21 packs, separated by a layer of cardboard.
  • Bottle pallets are wrapped in plastic film.
  • the pallets are subjected to a transport simulation by placing them on a vibrating table for 4 hours, for storage for 10 days at 40° C. at 40% humidity.
  • the bottles are analyzed in a similar manner and the bottles obtained are evaluated by a palletization test of the same nature, adapted to the format of the bottles.

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Abstract

Le but de l'invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, qui procure un compromis optimal propriétés mécaniques/légèreté, en particulier grâce à son fond. À cette fin, la bouteille selon l'invention qui comprend un fond (2), un corps (3) et un col (4). Le fond (2) comporte: - un dôme (9), - une voûte coronaire (12), - une assise annulaire (13), - une paroi latérale (14), - 6 rainures principales (16) radiales, - 5 rainures secondaires (17) radiales entre les rainures principales (16) et présentant chacune une extrémité Ev dans la voûte (12) et une extrémité périphérique Ep dans la paroi latérale (14). Ce fond (2) est tel que le rapport Mf/Vuf dans lequel Mf est la masse du fond et Vuf le volume utile du fond (2),est inférieur ou égal à 0,050 g/mL et tel que le rapport do/Hdo dans lequel do est le diamètre du dôme (9) à sa base (PB) et Hdo (PA) selon l est supérieur ou égal à 4,4. L'invention concerne également un procédé de fabrication et un moule de la bouteille susvisée.

Description

Description
Titre : Bouteille à fond amélioré
Domaine de l’invention [0001] L'invention relève du domaine des bouteilles en matériau thermoplastique tel que le polyéthylène téréphtalate ou PET fabriquées par soufflage ou étirage soufflage d’une préforme elle-même obtenue par moulage de ce matériau thermoplastique, par exemple par injection (technologie ISBM : Injection Strech Blow Molding) .
[0002] Ces bouteilles sont notamment destinées à contenir des boissons, par exemple de l’eau ou autres boissons. Les bouteilles de l’invention peuvent notamment être destinées à contenir des boissons non gazeuses, par exemple de l’eau plate.
[0003] L'invention a également pour objet le moule de soufflage permettant d’obtenir ces bouteilles.
Arrière-plan technologique de l’invention [0004] La fabrication d’une bouteille en PET consiste à souffler une préforme obtenue par moulage de PET, par exemple par injection ou compression, constituée par un tube fermé à une extrémité et dont l’ouverture est définie par un col destiné à être celui de la bouteille finie. Cette préforme est placée dans un moule dont l’empreinte correspond au corps et au fond de la bouteille. La préforme est portée à une température supérieure à la température de transition vitreuse du PET. De l’air sous pression est soufflé à l’intérieur de la préforme ramollie pour qu’elle s’expanse et vienne se plaquer contre les parois du moule en épousant parfaitement le relief de l’empreinte du moule. Le soufflage peut être complété par un étirage réalisé au moyen d’une tige coulissante.
[0005] La rigidité et la tenue mécanique de la bouteille finie est essentiellement déterminée par sa forme, sa structure, ses épaisseurs, et par le PET durci dans un état plus ou moins cristallin. La bouteille comprend, de haut en bas, selon son axe Z vertical en position debout de la bouteille sur un support-plan : un col, un corps et un fond. Ce corps et ce fond peuvent être jalonnés de différentes rainures/nervures/décrochements, selon des motifs divers et variés, destinés à lui conférer une forme esthétique et des propriétés mécaniques requises après remplissage, notamment une résistance aux chocs, une rigidité suffisante, et une tenue en position debout satisfaisante . Les bouteilles d’eau de consommation en plastique sont en effet stockées par paquets de plusieurs unités emballées sous film plastique rétracté. Pour le stockage et le transport, ces paquets sont gerbés notamment sur des palettes. Il est alors capital que les bouteilles remplies résistent aux contraintes mécaniques imposées par de telles solutions de stockage et de transport. Toute déformation, enfoncement, dégradation des bouteilles remplies sont autant de défauts limitant la vente et/ou dégradant l’expérience d’usage.
[0006] Les propriétés de résistance mécanique d’une bouteille en plastique remplie d’eau, stockée sur palettes, par gerbage de plusieurs couches de paquets de bouteilles emballées sous film plastique rétracté, sont en particulier déterminées par le fond de la bouteille, et, plus précisément par les motifs en creux et en relief qu’il comporte ainsi que par la masse de matériau thermoplastique qui le constitue.
[0007] Un autre facteur pris en considération par les concepteurs et fabricants de bouteilles plastiques destinées à contenir de l’eau (plate) de consommation, se rapporte à la quantité de matière plastique utilisée. Il est souhaitable, tant pour des raisons économiques qu’écologiques de diminuer la quantité de matière plastique utilisée, et donc de chercher à réduire les épaisseurs des différentes parties des bouteilles.
[0008] Un autre facteur pris en considération par les concepteurs et fabricants de bouteilles plastiques destinées à contenir de l’eau (plate) de consommation, se rapporte aux conditions de fabrication. Il est notamment souhaitable pour des raisons évidentes d'économie d’énergie et donc in fine de préservation de l’environnement, de diminuer autant que faire se peut la pression de soufflage qui est par exemple comprise entre 25 et 30 bars pour des bouteilles de capacité 150 cl, pour une technologie standard d’injection soufflage, c’est-à-dire sans évents autour du point d'injection.
[0009] La demande de brevet WO 2013/178905 décrit un récipient en plastique muni d’un corps et d’un fond s’étendant à partir de l’extrémité inférieure du corps, le fond comprenant une assise périphérique définissant un plan de pose, une voûte concave qui s’étend à partir d’une zone centrale jusqu’à l'assise et une série de réunions de renforts qui s’étendent radialement à partir de la zone centrale jusqu’à l’assise au moins. La voûte présente 2 régions concentriques, à savoir une région centrale et une région périphérique, séparées par un décrochement axial qui s’étend annulairement de manière continue autour de la zone centrale, en sorte que la région centrale se trouve surélevée par rapport à la région périphérique. Ce décrochement serait un moyen de stabilisation du récipient, en particulier dans des conditions de pression et/ou de volume extrêmes. Cette bouteille en plastique équipée d’un fond spécifique est perfectible en termes de propriétés mécaniques et d’allégement.
Objectifs de l’invention
[0010] Dans ce contexte, l’invention vise à satisfaire au moins l’un des objectifs énoncés ci-après. [0011] Un objectif de l'invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, qui procure un compromis optimal entre les propriétés mécaniques et la légèreté, en particulier grâce à son fond.
[0012] Un autre objectif de l’invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, dont les propriétés mécaniques évaluées dans un test de palettisation, notamment en ce qui concerne la capacité des bouteilles à tenir debout, sont notoirement améliorées par rapport à l’existant, tout en minimisant la masse de la bouteille.
[0013] Un autre objectif de l’invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, dotée d’un compromis optimal entre les propriétés mécaniques et la légèreté, et apte à être soufflée dans des conditions usuelles de chauffage de la préforme et de pression de soufflage, pour une technologie d’injection soufflage standard (sans évents autour du point d’injection), voire à plus basses pressions de soufflage, pour des températures identiques de chauffage de la préforme. [0014] Un autre objectif de l’invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, résistant aux déformations non contrôlées, en particulier au retournement ou au rotulage, et notamment lorsque la pression interne est élevée. Le rotulage est un phénomène suivant lequel, quand on pose le récipient sur une surface plane, l'axe du récipient bascule par rapport à un axe vertical (à cause du faible poids du récipient) et le récipient réalise un mouvement de rotation autour d'un axe vertical théorique, en redressant son axe, jusqu'à ce qu'il s'immobilise seul, quand son axe se place dans l'axe vertical théorique
[0015] Un autre objectif de l’invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, qui bénéficie d’une bonne stabilité lorsqu’elle est remplie et stockée en palettes.
[0016] Un autre objectif de l’invention est de fournir une bouteille en matériau thermoplastique tel que le PET, qui soit économique, peu énergivore et le plus éco- compatible possible, s’agissant notamment de sa fabrication.
[0017] Un autre objectif de l’invention est de fournir un moule d’injection soufflage permettant de produire la bouteille telle que visée dans les objectifs ci-dessus.
[0018] Un autre objectif de l’invention est de fournir un procédé performant de fabrication par injection soufflage d’une bouteille telle que visée dans les objectifs ci-dessus. Brève description de l’invention
[0019] L'invention satisfait à au moins l'un des objectifs ci-dessus et concerne, selon un premier aspect une bouteille en polymère thermoplastique, de préférence en polyéthylène téréphtalate ou PET, obtenue par injection soufflage d’une préforme injectée, comprenant du bas vers le haut, selon l’axe vertical Z de la bouteille reposant debout sur un support- plan horizontal dans un plan de contact XY, un fond, un corps et un col ; le référentiel spatial de cette bouteille étant un repère orthonormé [XYZ] d’origine O ;
* le fond comprenant successivement et selon une direction centrifuge:
- un dôme d’axe Z s’étendant vers l’intérieur de la bouteille et présentant, de préférence, une marque de l’injection de la préforme localisée dans la région de l’apex du dôme,
- une voûte coronaire s’étendant vers l’intérieur de la bouteille,
- une assise annulaire destinée à être en contact avec le support-plan dans un plan de contact XY sur lequel la bouteille peut reposer en position debout,
- une paroi latérale s’étendant dans une direction non horizontale, jusqu’au corps, à une hauteur H de 15 mm avec une hauteur hO située au niveau du plan de l’assise, c’est-à- dire le plan qui est confondu avec le plan de contact XY du support-plan sur lequel la bouteille peut reposer en position debout, la jonction entre la paroi latérale et l’assise annulaire constituant une arête annulaire,
- au moins 3, de préférence entre 4 et 8, rainures principales, de préférence équiangulaires, s’étendant radialement du dôme à la paroi latérale, définissant entre elles, sur la voûte, des portions de voûte,
- au moins 3, de préférence entre 4 et 8, rainures secondaires, de préférence équiangulaires, disposées entre les rainures principales, de préférence à équidistance angulaire des rainures principales, s’étendant chacune radialement entre une extrémité Ev dans une portion de voûte (21) et une extrémité périphérique Ep dans la paroi latérale ; caractérisée en ce que
- le rapport Pf/Vuf dans lequel Pf est le poids du fond et Vuf le volume utile du fond, est inférieur ou égal à 0,050 g/mL, de préférence inférieur ou égal à 0,045 g/mL, et, plus préférentiellement encore, inférieur ou égal à 0,035 g/mL ;
- le rapport d/D dans lequel d est la distance radiale entre l’axe Z et l’extrémité Ev d’au moins l’une des rainures secondaires et D la distance radiale entre l’axe Z et l’arête annulaire , est supérieur ou égal à 0,65 ; de préférence supérieur ou égal à 0,70 ;
- le rapport 0do/Hdo dans lequel 0do est le diamètre du dôme à sa base et Hd0 sa hauteur d’apex selon l’axe Z ou un axe parallèle à Z, est supérieur ou égal à 4,4, de préférence à 4,8.
[0020] Ces rapports Pf/Vuf, d/D, 0do/Hdo sont l’expression d’un agencement judicieusement conçu de la forme et du rainurage du fond de la bouteille, ce qui a pour conséquence une répartition optimale, mécaniquement parlant, du matériau thermoplastique dans le fond de la bouteille. Cet agencement améliore également la circulation du matériau plastique fondu dans le moule lors de la fabrication.
Cela conduit à une réponse particulièrement performante de cette bouteille dans un test de palettes, décrit ci-après, et consistant à empiler sur une palette plusieurs couches de paquet de bouteilles remplies d'eau et emballées sous film plastique rétracté. La bouteille selon l’invention présente ainsi un niveau de qualité correspondant à un faible pourcentage de défauts provoqués par les contraintes de la palettisation, par rapport aux témoins négatifs de l’art antérieur.
[0021] La bouteille selon l'invention se singularise par ailleurs en ce qu’elle possède au moins l’une des caractéristiques énoncées ci-après dans les paragraphes 22 à 44.
[0022] Selon une caractéristique, l’épaisseur du fond de la bouteille décroît radialement constamment le long d’une ligne génératrice radiale G s’étendant, hors des zones comprenant les rainures principales et secondaires, de l’axe Z à l’arête annulaire.
[0023] Cette génératrice radiale est par exemple G2 selon la ligne de coupe (C-C), montrée sur la figure 7.
[0024] De préférence l’épaisseur e est supérieure ou égale à 1200 pm au niveau du dôme,
[0025] De préférence l’épaisseur e est inférieure ou égale à 150 pm au niveau de l’arête annulaire.
[0026] De préférence l’épaisseur e est :
- supérieure ou égale à 1200 pm au niveau du dôme, et
- inférieure ou égale à 150 pm au niveau de l’arête annulaire.
[0027] De préférence, la bouteille est telle que l’épaisseur du fond décroît radialement constamment le long de trois génératrices G1, G2 et G3 s’étendant du centre du dôme vers la périphérie du fond, réparties de manière équiangulaire, sur des portions de voûte excluant toute rainure. Les épaisseurs sont mesurées à différentes distances radiales, croissantes sur chaque génératrice, du centre vers la périphérie.
G1 , G2 et G3 sont ainsi définies comme montré sur la figure 7 et par référence, au repère orthonormé [XYZ] dont l'origine est le point O : * G1 : direction radiale selon l’axe X, entre l’axe Z et la paroi latérale du fond ;
* G2 : direction radiale selon un angle de 120° par rapport à G1 dans le sens horaire de rotation, entre l'axe Z et la paroi latérale du fond ;
* G3 : direction radiale selon un angle de 240° par rapport à G1 dans le sens horaire de rotation, entre l’axe Z et la paroi latérale du fond. [0028] Ainsi, dans un mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à G1 , G2 ou G3, comprises entre 5 millimètres et la distance de l’arête annulaire, par exemple de 5 mm à environ 25 mm pour une bouteille de faible volume (par exemple inférieur ou égal à 50 cL), ou de 5 mm à environ 35 mm pour une bouteille de grand volume (par exemple inférieur ou égal à 150 cL), l’épaisseur e de la paroi du fond (2), peut varier ainsi :
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ;
- pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ; - pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 30 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 35 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm .
[0029] Dans une variante de ce mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à une moyenne des valeurs de e sur G1 , G2 et G3, comprises entre 5 millimètres et la distance de l’arête annulaire, par exemple de 5 mm à environ 25 mm pour une bouteille de faible volume (par exemple 50 cL), ou de 5 mm à environ 35 mm pour une bouteille de grand volume (par exemple 150 cL), l’épaisseur e de la paroi du fond (2), peut varier ainsi:
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ; - pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ; - pour x = 20 mm ; 80 miti < e < 280 miti, de préférence 100 pm < e < 220 pm ;
- pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 30 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 35 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm .
[0030] Dans un autre mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à G1, G2 ou G3, comprises entre 5 millimètres et la distance de l’arête annulaire, par exemple de 5 mm à environ 25 mm, l’épaisseur e de la paroi du fond (2), peut varier ainsi:
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ;
- pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ;
- pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm.
[0031] Dans une variante de ce mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à une moyenne des valeurs de e sur G1, G2 et G3, comprises entre 5 millimètres et la distance de l’arête annulaire (15), par exemple de 5 mm à environ 25 mm, l’épaisseur e de la paroi du fond (2), peut varier ainsi:
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ;
- pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ;
- pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm.
[0032] Avantageusement, le fond selon l’invention offre une bonne répartition axiale de la matière. L’écart type, à même abscisse G(x) selon les trois génératrices, est réduit. L'écart type moyen sur la partie du fond s’étendant de l’axe Z à l’arête annulaire est ainsi, de préférence inférieur ou égal à 35 pm.
[0033] Selon une autre caractéristique, la bouteille est telle que le rapport d/D dans lequel d est la distance radiale entre l’axe Z et l’extrémité Ev d’au moins l’une des rainures secondaires et D la distance radiale entre l’axe Z et l’arête annulaire, est supérieur ou égal à 0,65, de préférence supérieur ou égal à 0,70. [0034] Selon une autre caractéristique, au moins l’une des rainures principales du fond de la bouteille, a une forme générale de « U » renversé en section transversale droite, selon un plan parallèle à l’axe Z ; et les branches du « U » forment entre elles un angle alphal compris entre 30 et 50°, de préférence entre 45 et 55°.
[0035] Selon une autre caractéristique, au moins l’une des rainures secondaires du fond de la bouteille, a une forme générale de « V » renversé en section transversale droite, selon un plan parallèle à l’axe Z et les branches du « V » forment entre elles un angle alpha2 compris entre 45 et 65°, de préférence entre 50 et 60°.
[0036] Selon une autre caractéristique, chaque portion de voûte de la voûte coronaire du fond de la bouteille, comprend un profil radial sensiblement rectiligne.
[0037] Selon une autre caractéristique, chaque portion de voûte de la voûte coronaire du fond de la bouteille, comprend un profil formant un angle alpha3 avec le plan de contact XY compris entre 5 et 20°, de préférence entre 10 et 15°.
[0038] Selon un mode de réalisation préférée, qu’au moins l’une de ses parties, fond, corps et col de la bouteille, présente une forme circulaire en section transversale droite, selon un plan parallèle au plan contact XY.
[0039] Selon un autre mode de réalisation, le col de la bouteille, présente une forme non circulaire (par exemple ovale ou rectangulaire, en particulier carrée) en section transversale droite, selon un plan parallèle au plan contact XY.
[0040] Selon une autre caractéristique, la bouteille a une capacité volumique en centilitres : de 20 à 30 cL, ou de 30 à 40 cL, ou de 40 à 60 cL, ou de 60 à 80 cL, ou de 80 à 110 cL, ou de 110 à 130 cL, ou de 130 à 160 cL, ou de 160 à 180 cL, ou de 180 à 220 cL, ou de 220 à 260 cL, de préférence 25 cL, ou 33 cL, ou 50 cL, ou 75 cL, ou 100 cL, ou 125 cL, ou 150 cL, ou 175 cL, ou 200 cL.
[0041] Selon une autre caractéristique, chaque rainure principale présente une extrémité dans la voûte Ev et une extrémité périphérique EP dans la paroi latérale. Par ailleurs, l’extrémité Ev de tout ou partie des rainures principales est ouverte et débouche sous le dôme, et/ou l’extrémité Ep de tout ou partie des rainures principales est ouverte et débouche vers l’extérieur de la bouteille.
[0042] Selon une autre caractéristique, l’extrémité Ep de tout ou partie des rainures secondaires est ouverte et débouche vers l’extérieur de la bouteille, de préférence en deçà de l’extrémité Ep d’au moins l’une des rainures principales adjacentes. [0043] Selon une autre caractéristique, l’extrémité Ev de tout ou partie des rainures secondaires est ouverte et débouche sous la voûte.
[0044] Selon une autre caractéristique, l’extrémité EV de tout ou partie des rainures secondaires, est profilée en pointe, cette pointe formant un angle alpha4 inférieur ou égal à 30°, de préférence à 20°.
[0045] Selon un deuxième de ses aspects, l'invention concerne un moule d’injection soufflage dont l’une des parties présente une empreinte permettant d’obtenir la bouteille selon l’invention.
[0046] Selon un troisième de ses aspects, l’invention est relative à un procédé de fabrication de la bouteille selon l’invention, consistant à mettre en œuvre une préforme, de préférence obtenue par injection, dans une technologie de soufflage, comprenant éventuellement un étirage, faisant appel au moule selon l’invention.
Brève description des dessins
[0047] Cette description est faite en référence aux figures annexées illustrant des exemples de réalisation non limitatifs, et dans lesquelles :
Fig. 1
[0048] [Fig. 1] est une vue en perspective d’une préforme destinée à la fabrication de la bouteille selon l’invention par moulage soufflage .
Fig. 2 [0049] [Fig. 2] est une vue en coupe de la figure 1 selon le plan diamétral médian de la préforme montrée sur cette figure 1.
Fig. 3
[0050] [Fig. 3] est une vue de face d’un mode de réalisation d’une bouteille selon l’invention. Fig. 4
[0051] [Fig. 4] est une vue en perspective d’un autre mode de réalisation d’une bouteille selon l’invention.
Fig. 5
[0052] [Fig. 5] est une vue de dessous et de face du fond de la bouteille de la figure 3. Fig. 6 [0053] [Fig. 6] est une vue de dessous en perspective du fond de la bouteille de la figure 4.
Fig. 7
[0054] [Fig. 7] est une vue de dessous et de face du fond de la bouteille de la figure 4. Fig. 8
[0055] [Fig. 8] est une vue de côté de la figure 7.
Fig. 9
[0056] [Fig. 9] est une vue en perspective du fond des figures 7 et 8.
Fig. 10 [0057] [Fig. 10] est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 7.
Fig. 11
[0058] [Fig. 11] est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 7.
Fig. 12
[0059] [Fig. 12] est une vue en coupe selon la ligne C-C de la figure 7. Fig. 13
[0060] [Fig. 13] est une vue de détail H de la figure 12.
Fig. 14
[0061] [Fig. 14] est une vue en coupe selon la ligne D-D de la figure 7.
Fig. 15 [0062] [Fig. 15] est une vue en coupe selon la ligne F-F de la figure 7.
Fig. 16
[0063] [Fig. 16] est une vue en coupe diamétrale de la préforme utilisée pour fabriquer une bouteille selon l’invention utilisée dans l’exemple 1.
Fig. 17 [0064] [Fig. 17] est une vue latérale d’une bouteille selon l’invention utilisée dans l’exemple 1 à partir de la préforme de la figure 16.
Fig. 18
[0065] [Fig. 18] est une vue de dessous montrant le fond de la bouteille représentée sur la figure 17. Fig. 19
[0066] [Fig. 19] est une photographie de dessous montrant le fond de la bouteille représentée sur la figure 17.
Fig. 20 [0067] [Fig. 20] est une vue partielle en perspective de dessous montrant le fond de la bouteille représentée sur la figure 17.
Fig. 21
[0068] [Fig. 21] est une photographie de dessous montrant le fond de la bouteille témoin négatif utilisée dans l’exemple 2 comparatif. Fig. 22
[0069] [Fig. 22] est une vue latérale en coupe diamétrale partielle de la préforme utilisée pour fabriquer une bouteille selon l’invention utilisée dans l’exemple 3 .
Fig. 23
[0070] [Fig. 23] est une vue latérale d’une bouteille selon l’invention utilisée dans l’exemple 3 à partir de la préforme de la figure 22.
Fig. 24
[0071] [Fig. 24] est une vue de dessous montrant le fond de la bouteille représentée sur la figure 23.
Fig. 25 [0072] [Fig. 25] est une photographie de dessous montrant le fond de la bouteille représentée sur la figure 23.
Fig. 26
[0073] [Fig. 26] est une vue partielle de dessous en perspective montrant le fond de la bouteille représentée sur la figure 23. Fig. 27
[0074] [Fig. 27] est une photographie de dessous montrant le fond de la bouteille témoin négatif utilisée dans l’exemple 4 comparatif.
[0075] Les références numériques utilisées sur toutes les figures, désigne les mêmes éléments. Définitions [0076] Conformément à la terminologie utilisée dans ce texte, les définitions non limitatives suivantes sont données à titre d’exemples et d’illustrations pour l’interprétation de ce texte :
- tout singulier désigne un pluriel et réciproquement. - “thermoplastique” se réfère à un copolymère ou un homopolymère thermos plastique ou moulable qui devient fluide, visqueux, pliable, moulable au-dessus d’une température spécifique (par exemple la température de transition vitreuse) et qui retourne à l’état solide/durci après refroidissement.
Description détaillée de l’invention [0077] Le conteneur au cœur de l’invention est une bouteille 1 en matériau polymère thermoplastique, de préférence en polyéthylène téréphtalate ou PET.
Cette bouteille 1 représentée sur les figures 3 et 4 est décrite ci-après par référence à un repère orthonormé tridimensionnel [XYZ] d’origine O. L’axe Z-Z ou Z est l’axe de la bouteille 1. Les axes X_X ou X et Y-Y ou Y définissent un plan XY qui est le plan de contact entre le fond de la bouteille et un support plan horizontal sur lequel repose cette bouteille en station debout. L’origine O du repère orthonormé XYZ est dans ce plan XY. Les figures 3 ,5, 6 et 9, notamment, font apparaître ce référentiel spatial XYZ.
[0078] La bouteille 1 comprend, de bas en haut, selon l'axe Z, un fond 2, un corps 3 et un col 4 délimitant l’ouverture supérieure 5 de la bouteille 1 et séparé du corps 3 par une collerette d’appui 6, elle-même surmontée d’un filetage 7, destiné à coopérer avec un bouchon à vis pour la fermeture de la bouteille 1. Le corps 3 de la bouteille 1 comprend des motifs de rainurage et de nervurage, connus en eux-mêmes et non référencés sur les figures et destinés à contribuer à la tenue mécanique du corps 3.
[0079] Dans la description qui suit, les termes « intérieur », « interne », « vers l'extérieur », se rapportent à un élément proche ou en direction de l’axe Z de la bouteille 1 ou au sein de l’enceinte 8 définie par le fond 2, le corps 3 et le col 4, formant une enveloppe délimitant cette enceinte 8 de la bouteille 1, et les termes « extérieur», « externe »,
« vers l’extérieur », se rapportent à un élément situé dans une direction opposée de l’axe Z de la bouteille 1 ou hors de l’enceinte 8 de la bouteille 1. Les termes « bas », « inférieur », « haut », « supérieur » s’entendent par rapport à la bouteille 1 posée sur un support plan horizontal XY en station debout.
[0080] Cette bouteille 1 est produite industriellement par la technologie d’injection- soufflage, d’une préforme suffisamment chauffée pour être fluide, dans un moule comportant l’empreinte de la bouteille. Le soufflage est éventuellement complété par un étirage à l’aide d’une tige axiale introduite dans la préforme (« Injection Stretching Blow Molding » ISBM).
[0081] Les figures 1 et 2 montrent un exemple de cette préforme 100 en forme de tube d'axe Z, défini par une paroi 101, ouvert à son extrémité supérieure 102 comportant le col 4 de la future bouteille 1 et dont le culot 103 a une forme générale hémisphérique. Dans le cas où cette préforme est fabriquée par moulage-injection, l’extrémité inférieure du culot 103 comporte sur la face extérieure de la paroi 101, une proéminence 104 s’étendant vers l’extérieur, selon l’axe Z. Cette dernière est une marque du point d’injection de la préforme 100.
Dans une variante de production par compression, la préforme ne présente pas une telle marque.
[0082] Comme montré sur les figures 5, 6, 7, 9, 10 et 11, le fond 2 de cette bouteille 1 comprend successivement et de manière centrifuge :
-un dôme 9,
- une voûte coronaire 12 s’étendant vers l’intérieur de la bouteille 1 (enceinte 8),
- une assise annulaire 13 destinée à être en contact avec le support-plan dans un plan de contact XY sur lequel la bouteille 1 peut reposer en position debout,
- une paroi latérale 14 s’étendant dans une direction non horizontale (différente de XY), jusqu’au corps, à une hauteur H de 15 mm avec une hauteur hO située au niveau du plan de l’assise 13 qui est confondu avec le plan de contact XY du support-plan, sur lequel la bouteille 1 peut reposer en position debout.
Comme cela apparaît en particulier sur les figures 10 & 11 , la jonction entre la paroi latérale 14 et l’assise annulaire 13 constituant une arête annulaire 15 qui forme une sorte de ligne de démarcation entre ces 2 parties du fond 2.
[0083] Les figures 5, 6, 7 et 9 montrent que la face inférieure du fond 2, est marquée par des rainures radiales de renfort mécanique de 2 types : des rainures principales 16 et des rainures secondaires 17.
[0084] Le fond 2 est représenté sur les figures 5 à 14, comme une cupule virtuellement détachée du reste de la bouteille 1. Cette cupule virtuelle, prise isolément, contribue à la définition de la bouteille selon l’invention. À cette fin, 3 génératrices G1 , G2, G3 sont définies comme montré sur la figure 7 :
G1 : direction radiale selon l’axe X, entre l’axe Z et la paroi latérale du fond 2 ;
G2 : direction radiale selon un angle de 120° par rapport à G1 dans le sens horaire de rotation, entre l’axe Z et la paroi latérale du fond 2 , G3 : direction radiale selon un angle de 240° par rapport à G1 dans le sens horaire de rotation, entre l'axe Z et la paroi latérale du fond 2.
[0085] Le fond 2 peut être également défini, outre par sa forme et sa hauteur H=15 mm décrite ci-dessus, par sa masse Mf et par un volume utile Vuf. Mf est mesurée par pesée du fond sec et Vuf par remplissage avec de l’eau jusqu’à un niveau tel que le ménisque soit concave, le bord de ce ménisque étant compris dans le plan perpendiculaire à Z correspondant à l’extrémité supérieure de la paroi latérale 14 du fond 2.
[0086] Selon l’invention, hors des zones comprenant les rainures principales 16 et les rainures secondaires 17, l’épaisseur du fond 2 décroît radialement constamment, de l’axe Z (dôme 9) au moins jusqu’à l’arête annulaire 15, à l’exclusion des zones comprenant les rainures principales et secondaires, c’est-à-dire par exemple selon la ligne de commande 16 - montré sur la figure 7.
Ainsi, dans un mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à G1, G2 ou G3, comprises entre 5 et 35 millimètres, l’épaisseur e de la paroi du fond 2, peut varier ainsi :
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ;
- pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ; - pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 30 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 35 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm .
Dans une variante de ce mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à une moyenne des valeurs de e sur G1, G2 et G3, comprises entre 5 et 35 millimètres, l’épaisseur e de la paroi du fond 2, peut varier ainsi :
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ; - pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ;
- pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm ; - pour x = 30 mm ; 30 miti < e < 150 miti, de préférence 60 pm < e < 120 pm ;
- pour x = 35 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm .
Dans un autre mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l'axe Z, avec G correspondant à G1 , G2 ou G3, comprises entre 5 et 35 millimètres, l’épaisseur e de la paroi du fond 2, peut varier ainsi :
- pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ;
- pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ; - pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm.
Dans une variante de ce mode de réalisation, pour des abscisses G(x) par rapport à l’axe Z, avec G correspondant à une moyenne des valeurs de e sur G1 , G2 et G3, comprises entre 5 et 35 millimètres, l’épaisseur e de la paroi du fond 2, peut varier ainsi : - pour x = 5 mm ; 1200 pm < e < 1600 pm, de préférence 1300 pm < e < 1500 pm ;
- pour x = 10 mm ; 200 pm < e < 600 pm, de préférence 300 pm < e < 500 pm ;
- pour x = 15 mm ; 100 pm < e < 300 pm, de préférence 150 pm < e < 250 pm ;
- pour x = 20 mm ; 80 pm < e < 280 pm, de préférence 100 pm < e < 220 pm ;
- pour x = 25 mm ; 30 pm < e < 150 pm, de préférence 60 pm < e < 120 pm. [0087] Le dôme 9 d’axe Z s'étend vers l’intérieur (enceinte 8) de la bouteille 1 . La région de l’apex 11 du dôme 9 comporte un puits 111 convexe d’axe Z. La marque 104 de l’injection de la préforme 100, correspond au puits 111 vu sur l’extérieur du fond 2. Le puits 111 peut correspondre à un point d’injection de la préforme.
La région de l’apex 11 est définie par le bord périphérique du puits 111 , dans le plan PA perpendiculaire à Z. Suivant une variante dans laquelle la région de l’apex 11 du dôme 9 n’est pas un puits 111 , mais un apex 11 ponctuel. Le plan PA orthogonal à Z, comprend seulement le point d’apex 11 .
Suivant l’invention, le dôme 9 s’étend, de préférence, entre le plan PA et sa base qui s’inscrit dans un plan PB parallèle à PA comprenant le cercle correspondant à l’inflexion (c’est à dire une rupture de courbure) entre la voûte coronaire 12 et le dôme 9. La voûte coronaire 12 dans toute son épaisseur, est avantageusement rectiligne en vue de coupe selon le plan vertical comprenant l’axe Z.
La distance entre le plan PA et le plan PB correspond à la hauteur Hd0 du dôme 9 (figure 14). Le diamètre du cercle définissant la base du dôme 9 est désigné par la référence 0do.
Le rapport 0 d0/Hd0 est l’une des caractéristiques remarquables de l’invention. De préférence supérieur ou égal à 4,5, il est, par exemple, compris entre 4,6 et 10, ou mieux encore entre 4,6 et 8.
[0088] La voûte coronaire (« en ce sens qu’elle forme une couronne entre le dôme et l’assise ») 12 relie la base du dôme 9 à la bordure annulaire 18 de l’assise annulaire 13. À l’instar du dôme 9, cette voûte coronaire 10 est une partie de faible épaisseur du fond 2, qui se projette en direction centripète vers l’intérieur de la bouteille 1 (enceinte 8). L'épaisseur de cette voûte 12 est par exemple légèrement croissante du dôme 9 vers l'assise annulaire. Sa face intérieure 12i en coupe verticale selon l’axe Z (coupe CC de la figure 7 montrée sur la figure 13) est, de préférence rectiligne, mais selon une variante, elle pourrait être curviligne ou bien encore ondulée. Dans un mode ce réalisation préféré selon un profil radial rectiligne, cette face intérieure 12i de la voûte 12 forme un angle alpha3 avec le plan de contact XY, qui peut par exemple être de l’ordre de 12°.
[0089] L’assise annulaire 13, délimité par la bordure annulaire 18 et l’arête annulaire périphérique 15, est destinée à être la zone de contact avec le support-plan sur lequel la bouteille 1 peut reposer en position debout. Elle appartient au plan XY. Son épaisseur de la bordure 18 à l’arête 15 est avantageusement décroissante, voire constante.
[0090] L’arête annulaire 15 forme une limite d’inflexion à partir de laquelle la paroi latérale 14 remonte de hO sur le plan XY jusqu’à H égal à 15 mm au niveau du plan perpendiculaire à Z correspondant à l’extrémité supérieure de cette paroi latérale 14 du fond 2. Conformément à une caractéristique remarquable de l’invention, l’épaisseur de cette paroi latérale 14 continue à décroître de l’arête annulaire 15 jusqu’à l’extrémité supérieure à H = 15 mm. Selon une variante, cette épaisseur peut être sensiblement constante. [0091] Les rainures principales 16 sont au nombre de 5 dans le mode de réalisation de la figure 5 dans le mode de réalisation des figures 6 à 14. Ces rainures principales 16 s’étendent radialement à partir du dôme 9 jusqu’à la paroi latérale 14. Elles sont séparées l’une de l’autre par un même écart angulaire, de 72° pour le mode de réalisation de la figure 5 est de 60° pour le mode de réalisation des figures 6 à 14. Comme on peut l’observer plus particulièrement sur les figures 5, 6, 7 et 9, les nervures radiales principales 16 comportent chacune une extrémité centrale ouverte 19 creusée dans le dôme 9 est une extrémité périphérique ouverte 20 localisée sur la paroi latérale 14. La figure 15 montre la forme générale en « U » renversé de la section transversale droite de chaque rainure principale 16 et l’angle alphal défini par les faces latérales de la rainure 16, de part et d’autre, du plan diamétral médian PD (branches du « U »). L’angle alphal est par exemple égal à 40° plus ou moins 5°.
Les rainures radiales principales 16 traversent toute la voûte coronaire 12 et délimitent ainsi des portions de voûte 21 semblables.
[0092] Les rainures radiales secondaires 17 sont disposées entre les rainures radiales principales 16. Dans l’exemple montré sur les figures, les rainures radiales secondaires 17 sont équiangulaires entre elles et sont séparées chacune des 2 rainures principales radiales connexes 16, par un même angle. Les rainures radiales secondaires 17 sont au nombre de 5 dans le mode de réalisation montrée sur la figure 5 est au nombre de 6 dans le mode de réalisation apparaissant sur la figure 6, 7, 9.
Chaque rainure radiale secondaires 17 présente une extrémité ouverte Ev située dans une portion de voûte 21 et une extrémité ouverte périphérique Ep imprimée dans la paroi latérale 14. Comme montré sur la figure 7, chaque extrémité Ev est séparée de l’axe Z par une distance d, qui est un autre des paramètres remarquables de l’invention. Chaque rainure radiale secondaire 17 peut ainsi contribuer au raidissement et au renfort mécanique du fond 2 de la bouteille 1, sans contrarier la circulation du matériau plastique fondu lors du moulage par injection-soufflage. Conformément à l’invention, cette distance d entre Ev et Z, est définie de manière relative par rapport à la distance D qui est la distance radiale entre l’axe Z et l’arête annulaire 15 (voir figure 7).
Ainsi, le rapport d/D est avantageusement supérieur ou égal à 0,65 ; de préférence à 0,65 par exemple compris entre 0,70 et 1,0 ; et, mieux encore compris entre 0,71 et 0,80.
Les figures 8, 10 et 11 montrent que les extrémités ouvertes périphériques Ev des rainures radiales secondaires 17 sont localisées à une hauteur inférieure à celle des extrémités périphériques ouvertes 20 des rainures radiales principales 16.
La figure 15 montre la forme générale en « V » de la section transversale droite de chaque rainure secondaire 17 et l’angle alpha2 défini par les faces latérales de la rainure 17, de part et d’autre, du plan diamétral médian PF (branches du « V »). L’angle alpha2 est par exemple égal à 55° plus ou moins 5°. Suivant une particularité de l’invention, chaque rainure radiale secondaire 17 possède une forme profilée dont la pointe est l’extrémité Ev, à une distance d de l'axe Z. Avantageusement, l’angle alpha4 déterminé par cette forme profilée est compris entre 20 et 60, de préférence entre 30 et 20. Cette valeur est en cohérence avec une recherche de circulation optimale de matériau plastique fondu lors de la mise en forme de la bouteille par injection soufflage, pour obtenir au final une distribution de matériau thermoplastique adaptée aux objectifs visés de légèreté et de tenue mécanique.
[0093] Les exemples de réalisation montrés sur les figures correspondent à une forme circulaire de bouteille en section transversale droite, selon un plan parallèle au plan de contact XY. L’invention englobe également toute forme non circulaire de bouteille. En conséquence, par convention, les qualificatifs se rapportant à la forme circulaire : « radiales », « annulaire », « diamètre »... seraient transposés à la description d’une bouteille selon l’invention de forme non circulaire en section transversale droite.
Exemples [0094] Les exemples qui suivent illustrent les performances des bouteilles selon l’invention en termes de compromis propriétés mécaniques/légèreté, à l’aune d’un test de palettisation.
[0095] Les bouteilles mises en œuvre dans ces exemples sont montrées aux figures 16 à 27 annexées. Exemples 1 et 2 (Comparatif) - Bouteilles de 150 cL
[0096] On fabrique des bouteilles en PET de 150 cL, par injection d’un modèle de préforme puis soufflage. Le soufflage est réalisé par chauffage de préformes à l'aide de lampes réparties le long de ces préformes, puis introduction dans des moules, puis étirage et soufflage dans les moules. [0097] Les moules sont constitués de deux demi-moules pour le corps des bouteilles et d’un fond de moule pour les fonds de bouteilles.
[0098] Le poids de PET dans le fond est réglé en variant l’intensité de chauffage des différentes lampes: une augmentation du chauffage au niveau du fond de la préforme permet de diminuer la quantité de PET au niveau du fond de la bouteille. [0099] On analyse les bouteilles par mesures (poids et volume du fond, distances, mesures d’épaisseur) et on évalue les bouteilles obtenues par un test de palettisation.
[0100] On analyse et évalue également des bouteilles de 150 cL achetées dans le commerce en France début 2021, présentées comme étant les plus légères sur le marché en France. [0101] Les principales caractéristiques des bouteilles fabriquées ou achetées, ainsi que les résultats d’analyses et tests, sont reportés en tableau 1.
Analyses
[0102] Poids et volume du fond: le fond d’une bouteille est coupé à une hauteur de 15 mm. Le poids est mesuré, ainsi que le volume utile.
[0103] Profile d’épaisseurs:
On mesure les épaisseurs du fond le long de trois génératrices G1, G2 et G3 s’étendant du centre du dôme vers la périphérie du fond, réparties de manière équiangulaire, sur des portions de voûte excluant toute rainure (cf. §[0027] supra). Les épaisseurs sont mesurées à différentes distances radiales, croissantes sur chaque génératrice, du centre vers la périphérie. On reporte, pour chaque distance radiale, l’épaisseur moyenne pour les 3 génératrices, et l’écart type des épaisseurs pour les 3 génératrices. Les profils d’épaisseurs sont reportés en tableau 2.
[0104] Toutes les analyses sont réalisées sur un échantillon de 3 bouteilles. On reporte les valeurs moyennes.
Test de palettisation
[0105] Les bouteilles remplies et bouchées sont regroupées par packs de 6 bouteilles enveloppées dans un film rétractable. Les packs sont disposés sur des palettes de 800 mm x 1200 mm, en 4 couches superposées de 21 packs, séparées par une couche de carton. Les palettes de bouteilles sont entourées d’un film plastique.
[0106] Les palettes sont soumises à une simulation de transport en les plaçant sur une table vibrante pendant 4 heures, pour stockage pendant 10 jours à 40°C à 40% d’humidité.
[0107] 216 bouteilles (43%) de chaque palette sont ensuite expertisées par observations. On reporte les résultats suivants:
- Défauts critiques d'instabilité: nombre de bouteilles qui ne tiennent pas debout (par exemple avec un fond inversé)
- Défauts critiques de verticalité: nombre de bouteilles qui penchent en position debout, avec plus de 8 mm de distance radiale entre le centre de bouchon et le centre du fond.
- Indice de qualité: proportion de bouteilles ne présentant pas de défauts ou présentant des défauts mineurs sur l’ensemble des critères suivants: instabilité, épaulement affaissé, corps déformé (flambage), verticalité, ovalisation, aplatissements latéraux du corps. [0108] [Tableau 1]
Figure imgf000022_0001
[0109] Il apparait que le fond selon l’invention permet, à poids inférieur, de limiter les défauts et d’augmenter la qualité après mise en palette. [0110] [Tableau 2]
Figure imgf000022_0002
Exemples 3 et 4 (Comparatif) - Bouteilles de 50 cL
[0111] On fabrique des bouteilles en PET de 50 cL de manière similaire.
[0112] On analyse les bouteilles de manière similaire et on évalue les bouteilles obtenues par un test de palettisation de même nature, adapté au format des bouteilles.
[0113] On analyse et évalue également des bouteilles de 50 cL, achetées dans le commerce en France début 2021, présentées comme étant les plus légères sur le marché en France. La marque est identique pour les bouteilles de 150 cL et pour les bouteilles de 50 cL. [0114] Les principales caractéristiques des bouteilles fabriquées ou achetées, ainsi que les résultats d’analyses et tests, sont reportés en tableau 3. Les analyses d’épaisseurs sont reportées en tableau 4.
[0115] [Tableau 3]
Figure imgf000023_0001
[0116] Il apparait que le fond selon l’invention permet, à poids inférieur, de limiter les défauts et d’augmenter la qualité après mise en palette. [0117] [Tableau 4]
Figure imgf000024_0001

Claims

Revendications
[Revendication 1] Bouteille (1) en polymère thermoplastique, de préférence en polyéthylène téréphtalate ou PET, obtenue par soufflage d’une préforme (100) injectée, comprenant du bas vers le haut, selon l’axe vertical Z de la bouteille (1) reposant debout sur un support-plan horizontal dans un plan de contact XY, un fond (2), un corps (3) et un col (4); le référentiel spatial de cette bouteille (1) étant un repère orthonormé [XYZ] d'origine O ;
* le fond (2) comprenant successivement et selon une direction centrifuge:
- un dôme (9) d’axe Z s’étendant vers l’intérieur (8) de la bouteille (1) et présentant , de préférence, une marque (104) de l’injection de la préforme (100) localisée dans la région de l’apex (11 ) du dôme (9),
- une voûte coronaire(12) s'étendant vers l’intérieur (8) de la bouteille (1),
- une assise annulaire (13) destinée à être en contact avec un support-plan dans un plan de contact XY sur lequel la bouteille (1 ) peut reposer en position debout,
- une paroi latérale (14) s’étendant dans une direction non horizontale, jusqu’au corps (3), à une hauteur H de 15 mm en référence à une hauteur hO située au niveau du plan de l’assise (13), la jonction entre la paroi latérale (14) et l’assise annulaire (13) constituant une arête annulaire (15),
- au moins 3, de préférence entre 4 et 8, rainures principales (16), de préférence équiangulaires, s’étendant radialement du dôme (9) à la paroi latérale (14), définissant entre elles, sur la voûte (12), des portions principales (21) de voûte,
- au moins 3, de préférence entre 4 et 8, rainures secondaires (17), de préférence équiangulaires, disposées entre les rainures principales (16), de préférence à équidistance angulaire des rainures principales (16), s’étendant chacune radialement entre une extrémité Ev dans une portion de voûte (21) et une extrémité périphérique Ep dans la paroi latérale (14), caractérisée en ce que :
- le rapport Mf/Vuf dans lequel Mf est la masse du fond et Vuf le volume utile du fond (2), est inférieur ou égal à 0,050 g/mL, de préférence inférieur ou égal à 0,045 g/mL, et, plus préférentiellement encore, inférieur ou égal à 0,035 g/mL ;
- le rapport 0do/Hdo dans lequel 0do est le diamètre du dôme (9) à sa base (PB) et Hd0 sa hauteur d’apex (11) (PA) selon l’axe Z ou un axe parallèle à Z, est supérieur ou égal à 4,4 ; de préférence à 4,8.
[Revendication 2] Bouteille (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce que l’épaisseur du fond (2) décroit radialement constamment le long d’une ligne génératrice radiale G s’étendant, hors des zones comprenant les rainures principales (16) et secondaires (17), de l’axe Z à l'arête annulaire (15).
[Revendication 3] Bouteille (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le rapport d/D dans lequel d est la distance radiale entre l’axe Z et l’extrémité Ev d’au moins l’une des rainures secondaires (17) et D la distance radiale entre l’axe Z et l’arête annulaire (15) , est supérieur ou égal à 0,65, de préférence supérieur ou égal à 0,70.
[Revendication 4] Bouteille (1) selon l’une au moins des revendications précédentes caractérisée en ce qu’au moins l’une des rainures principales (16) a une forme générale de « U » renversé en section transversale droite, selon un plan parallèle à l’axe Z ; et en ce que les branches du « U » forment entre elles un angle alphal compris entre 30 et 50°, de préférence entre 45 et 55°.
[Revendication s] Bouteille (1) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisée en ce qu'au moins l’une des rainures secondaires (17) a une forme générale de « V » renversé en section transversale droite, selon un plan parallèle à l’axe Z et en ce que les branches du « V » forment entre elles un angle alpha2 compris entre 45 et 65°, de préférence entre 50 et 60°.
[Revendication 6] Bouteille (1) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisée en ce que chaque portion (21) de voûte, comprend un profil radial sensiblement rectiligne.
[Revendication 7] Bouteille (1) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisée en ce que chaque portion (21) de voûte, comprend un profil formant un angle alpha3 avec le plan de contact XY compris entre 5 et 20°, de préférence entre 10 et 15°.
[Revendication s] Bouteille (1) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisée en ce que le fond (2), le corps (3) et/ou le col (4), présente une forme circulaire en section transversale droite, selon un plan parallèle au plan contact XY.
[Revendication 9] Bouteille (1) selon l’une au moins des revendications précédentes caractérisée en ce que sa capacité volumique en centilitres est de 20 à 30 cL, ou de 30 à 40 cL, ou de 40 à 60 cL, ou de 60 à 80 cL, ou de 80 à 110 cL, ou de 110 à 130 cL, ou de 130 à 160 cL, ou de 160 à 180 cL, ou de 180 à 220 cL, ou de 220 à 260 cL, de préférence 25 cL, ou 33 cL, ou 50 cL, ou 75 cL, ou 100 cL, ou 125 cL, ou 150 cL, ou 175 cL, ou 200 cL. .
[Revendication 10] Moule de soufflage caractérisé en ce qu’il comprend une partie présentant une empreinte permettant d'obtenir le fond (2) de la bouteille (1) selon l’une au moins des revendications précédentes.
[Revendication 11] Procédé de fabrication de la bouteille (1) selon l’une au moins des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre une préforme (100), de préférence, obtenue par injection, dans une technologie de soufflage éventuellement étirage, faisant appel au moule selon la revendication 10.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0140792A2 (fr) * 1983-10-31 1985-05-08 Nissei Asb Machine Co., Ltd. Bouteille en résine synthétique résistant à la chaleur
WO2013178905A1 (fr) 2012-05-31 2013-12-05 Sidel Participations Recipient ayant un fond muni d'une voute a decrochement
EP2735517A1 (fr) * 2012-11-27 2014-05-28 Krones AG Récipient en plastique avec un fond base renforcé
WO2018228962A1 (fr) * 2017-06-16 2018-12-20 Nestec S.A. Récipient ayant une base inférieure comportant des encoches
WO2018228921A1 (fr) * 2017-06-12 2018-12-20 Nestec S.A. Base inférieure de récipient comportant une voûte biconcave

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0140792A2 (fr) * 1983-10-31 1985-05-08 Nissei Asb Machine Co., Ltd. Bouteille en résine synthétique résistant à la chaleur
WO2013178905A1 (fr) 2012-05-31 2013-12-05 Sidel Participations Recipient ayant un fond muni d'une voute a decrochement
EP2735517A1 (fr) * 2012-11-27 2014-05-28 Krones AG Récipient en plastique avec un fond base renforcé
WO2018228921A1 (fr) * 2017-06-12 2018-12-20 Nestec S.A. Base inférieure de récipient comportant une voûte biconcave
WO2018228962A1 (fr) * 2017-06-16 2018-12-20 Nestec S.A. Récipient ayant une base inférieure comportant des encoches

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