Brevet FR2392888A1 — publié le 19781229

La présente invention a pour objet un récipient en matière thermoplastique, du type comprenant un fond et des parois latérales qui délimitent une cavité, et un rebord su- périeur horizontal dont le contour présente la forme générale d'un polygane, I1 est de pratique courante de réaliser des articles creux en matière plastique, tels que par exemple des pots de yaourt ou des récipients de conditionnement de produits alib mentaires par exemple à base de laitf par formage d'une feuille thermoplastique préalablement chauffée, Des installations de formage connues comprennent notamment un moule creux ouvert à sa partie supérieure et de meme forme interne que l'article à fabriquer, un piston de préformage dont la partie active pré sente des dimensions légèrement inférieures à celles. de la part tie creuse du moule, et un serre-flan coopérant avec le bord supérieur du moule. Une feuille de matière thermoplastique préalablement chauffee défile perpendiculairement au mouvement relatif du moule, du piston et du serre-flan Lors de l'opéra- tion de formage, la feuille de matière plastique est maintenue fermement contre le bord supérieur du moule par le serre-flan tandis que l'ébauche réalisée dans le moule à l'aide du piston de préformage est plaquée, par injection d'air comprimé, contre les parois internes du moule pour prendre la forme de ce dernier.L'article I ainsi formé comprend généralement (fi- gure 1) un fond 5 et des parois latérales 2 qui déterminent une cavité 4, et un rebord supérieur 3 sensiblement perpendiculaire aux parois latérales du récipient, dirigé vers l'extérieur et s'étendant sous forme de collerette autour de l'ouverture du récipient. Ce rebord supérieur est destiné à recevoir un couvercle, une capsule une bande de scellement ou tout autre moyen d'obturation. Des récipients de ce typeprésentent un fond dont la partie centrale entraînée par le piston lors du formage, est relativement épaisse et rigide. Toutefois, le fond présente une épaisseur plus réduite dans sa partie périr phérique 6 située au voisinage des arêtes inférieures reliant les parois latérales au fond du récipient.Le récipient préc sente ainsi des portions de moindre résistance, Lorsque le récipient présente une section non circulaire et comporte des arêtes verticales plus Qu moins prononcées, a fragilité des portions périphériques du fond est encore accentuée au voisin nage du pied de ces arêtes verticales, On a remédié aux incon vénients précites en réalisant des récipients présentant une hauteur réduite, voisine des dimensions transversales du récipient ou peu supérieure à celles-ci, de sorte que la matière plastique n'est étirée, pour constituer des parois latérales, que sur une faible longueur et présente une épaisseur encore non négligeable dans sa partie de fond On a encore remédié aux inconvénients précités en augmentant l'épaisseur des feuilles thermoplastiques à partir desquelles sont réalisées les récipients.Une telle façon de procéder conduit à une consom- mation exagérée de matière, Ainsi, il n'a pas été possible de réaliser des récipients en matière plastique qui présentent une bonne rigidité même lorsque leur hauteur est très nettement supérieure aux dimensions transversales de leur cavité, et qui soient réali sés à partir d'une portion de feuille de matière thermoplastique de relativement faible épaisseur de sorte que le coût de pro- duction puisse rester réduit et que le récipient puisse être léger. La présente invention a précisément pour objet de re-- médier aux inconvénients précités et de fournir un récipient en matière thermoplastique qui puisse présenter une hauteur très nettement supérieure à ses dimensions transversales, être lé-- ger, présenter une bonne rigidité mécanique, être peu cotteux à fabriquer et faciliter en outre le déversement des produits emmagasinés dans le récipient lorsque ce dernier est ouvert. Ces buts sont atteints grâce à un récipient du type mentionné au début dans lequel, conformément à l'invention, le contour intérieur du rebord polygonal définit une ouverture de section supérieure à la section de la cavité du récipient et le rebord polygonal se trouve raccordé aux parois latérales du récipient par des parois supplémentaires de faible hauteur qui sont, au moins au voisinage des portions de raccordement des côtés du rebord polygonal, inclinées vers l'intérieur du récipient. Un tel type de récipient présente sans difficulté une hauteur de parois latérales supérieure d'au moins 25 % et même 5Q % par rapport aux dimensions transversales de la cavité du récipient, Les côtés du rebord polygonal du récipient peuvent naturellement être raccordés les uns aux autres par de courtes portions arrondies e Les parois supplémentaires' de faible hauteur qui assurent la liaison entre le rebord supérieur polygonal horizontal et les- parois latérales de la cavité du récipient; et sont inclinées vers l'intérieur du récipient sont formées par fluage de la matière thermoplastique lors du moulage et per- mettent qu'un supplément de matière soit entraîné pour la forv mation des parois latérales,. en particulier au voisinage des arêtes plongeantes des parois latérales qui prennent naissance près des portions de raccordement des côtés du rebord polygonal.. Ainsi, il est possible de réaliser des récipients du type conD forme à l'invention qui présentent une profondeur importante sans que la partie périphérique du fond du récipient ne soit trop amincie. Par ailleurs, les parties inclinées des parois supplémentaires de faible hauteur qui sont situées au voisinage des portions de raccordement des côtés du rebord polygonal aug- mentent la rigidité de la partie supérieure du récipient et constituent des becs verseurs qui facilitent l'écoulement des produits contenus dans le récipient Conformément à un mode de réalisation avantageux de l'invention, le récipient est tel que ses parois latérales constituent un cylindre droit dont la projection dans le plan du rebord rectangulaire supérieur est inscrite à l'intérieur dudit rebord rectangulaire et comprend au moins quatre arcs dé courbe dont la convexité est tournée vers 1Jextérieur, qui se fond face deux à deux et qui sont raccordés les uns aux autres au voisinage des portions de raccordement des côtés du rebord rectangulaire. De façon plus particulière, le rebord supérieur rectangulaire défini un carré et la projection des parois latérales du récipient dans le plan du rebord carré est constituée par quatre arcs de courbe égaux tangents respectivement aux quatre côtés du rebord carré en leur milieu, raccordés les uns aux autres à faible distance des portions de raccordement des côtés du rebord carré et constituant des portions d'un cercle dont le diamètre est supérieur à la longueur d'un c8té du rebord carré. De la sorte le récipient présente quatre plans de symétrie verticaux Selon une caractéristique particuliere de l'invention, les parois supplémentaires de faible hauteur présentent quatre premières parties planes verticales triangulaires dont la base est constituée respectivement par un des côtés du rebord rec@ tangulaire et le sommet est contigu au milieu de la partie supérieure de la paroi latérale correspondante du récipient > et quatre deuxièmes parties angulaires en forme de bec inclinées vers l'intérieur du récipient, raccordées par leur partie in- férieure à la partie supérieure des deux demi-parois latérales adjacentes et par leur partie supérieure aux côtés des deux premières parties triangulaires adjacentes. La présente invention a encore pour objet un procédé pour la fabrication d'un récipient du type comprenant des parois suppléIaentaires de faible hauteur entre les parois latérales du récipient et le rebord supérieur horizontal. Suivant un tel procédé, on fait circuler une feuille de matière thermoplastique, préalablement chauffée, entre d'une part, un moule creux ouvert à sa partie supérieure et de même forme interne que le récipient à fabriquer et d'autre part, un piston de préformage et un serre-flan muni d'un alésage pour le passage du piston ; on maintient la feuille de matière thermoplastique contre la partie supérieure du moule à l'aide du serre-flan on réalise une ébauche dans le moule par engagement du piston de préformage dans la cavité du moule, et on fait plaquer, par injection de fluide comprimé, l'ébauche contre les parois- ino ternes du moule et, conformément à l'invontion, on utilise un serre-flan dont l'alésage présente une section polygonale qui correspond à la forme du rebord supérieur du récipient à fabriquer et définit une ouverture de section supérieure à la section de la cavité du moule, et lors de l'opération de for- mage, on laisse subsister entre l'arête supérieure de la cavité du moule et la zone d'appui du serre-flan sur la feuille de matière thettoplastique une partie n o n- saisie de la feuille thermos plastique, de sorte que lors de l'engagement du piston dans la cavité du moule, la partie non saisie de la feuille thermo- plastique est légèrement tirée vers le bas par fluage de la matière thermoplastique en direction de l'arête supérieure de la cavité du moule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui fait suite d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donne uniquement à titre d'exemple, en référence au dessin annexé sur lequel r la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un type connu de récipient en matiere thermoplastique, avec rebord su- périeur horizontal ; - la figure 2 est une vue de dessus d'un récipient conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe verticale selon le plan III-III de la figure 2, et, - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 2. Si l'on se reporte aux figures 2 à 4, on voit un ré- cipient 10 qui comprend des parois latérales verticales 11 et un fond 15, qui définissent une cavité 14, des parois supplé- mentaires de faible hauteur 12, qui sont raccordées aux parois latérales verticales 11, et un rebord supérieur horizontal 13 qui surmonte les parois supplémentaires de faible hauteur 12. Dans l'exemple représente sur les dessins7 les parois latérales verticales 11 comprennent quatre faces courbes 21, 22, 23, 24 raccordées les unes aux autres par quatre aretes verticales 25, 26, 27, 28, Les parois latérales 11 définissent ainsi une cavité 14 de forme cylindrique dont la section est constituée par quatre arcs de courbe dont la convexité est tournée vers l'extérieur et qui se font face deux a deux, Le rebord supérieur horizontal 13 de forme polygonale est constitué dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4 par un cadre de forme générale carrée comprenant quatre côtés raccordés les uns aux autres par de courtes portions arrondies 55, 56 57, 58 respectivement.Le contour Intéc rieur du rebord horizontal 13 définit une ouverture de section supérieure à la section de- la cavité 14 du récipient. La projection des parois latérales 21 22r 23, 24 du récipient 10 dans le plan du rebord carré 13 est pratique- ment inscrite à l'intérieur du rebord carré 13 (figure 1) et chaque arc de cercle représentant une face 2 22, 23, 24 est tangent au milieu de l'un des côtés du rebord carre 13, Les faces 21, 22, 23, 24 correspondent à. des portions d'un cylindre de révolution dont le diamètre est supérieur a la longueur d'un côté du rebord carré 13t Les arêtes 25, 26, 27, 28 de raccordement des différentes faces latérales 21+ 22, 23,. 24 se projettent dans le plan du rebord carré 13, au. voisinage des angles ou portions de raccordement 55, 56, 57, 58 respectivement, mais à une certaine distance du contour intérieur 13a du rebord 13. Les parois latérales verticales du récipient, qui portent d'une manière générale la référence 11, sont raccurdées au rebord supérieur 13 par des parois supplémentaires de faible hauteur 12 qui sont1 au voisinage des portions de rac- cordement 55, 56, 57, 58 des còtés du rebord carrE 13, incli- nées vers l'intérieur du récipient 10 dans les zones 35, 36, 37, 38 respectivement.De façon plus particculière les parois suppié mentaires 12 comprennent quatre parties planes verticales app@oximative@ triangulaires 41, 42, 43, 44 dont la base est constituée par un des côtés du rebord carré 13 et le sommet est contigu au milieu de la partie supérieure de la paroi latérale corres- pondante 21 22, 23, 24 respectivement, et quatre parties angulaires en forme de bec 35, 36, 37, 38 inclinées vers l'in- térieur du récipient, raccordées par leur partie supérieure aux côtés des deux parties triangulaires adjacents et par leur partie inférieure à la partie supérieure des deux parois latérales adjacentes, Ainsi, la partie angulaire 37 est raccordée par sa partie supérieure à des côtés des parties triangulaires 42, 43 adjacentes et par sa partie infé- rieure à la partie supérieure de la moitié de chacune des parois latérales 22, 23 adjacentes. Chaque partie angulaire 35, 36, 37, 38 prolonge une arête 25, 26, 27, 28 respectivement de la cavité 14 et constitue un bec verseur au niveau de chaque angle, ou portion de raccordement 55, 56, 57, 58 respec-.. tivement des côtés du rebord supérieur 13. I1 est avantageux que le rebord supérieur horizontal fasse légèrement saillie par son contour intérieur 13a, vers l'intérieur du récipient 10 au-dessus des parois supplémentaires 12 (figures 3 et 4). Ceci évite le ruisselement de gouttelettes sur les parois extérieures du récipient lorsque l'on vide son contenu par l'un des bec verseurs 35 à 38. Lors de la fabrication d'un récipient 10 selon l'invention, au moment du formage, seule la partie de la feuille thermoplasr tique de départ qui correspond au rebord supérieur horizontal 13 est saisie par le serre-flan et maintenue fixe. La'partie de la feuille thermoplastique non entraînée par le piston de préformage et située entre la cavité du moule de formage et le serre-flan n'est pas maintenue fixe et, par pliage, de la matière est tirée vers le bas au moment du formage pour fournir un peu de matière supplémentaire, notamment dans les coins du moule, au niveau des arêtes 25 à 28, de façon que dans le fond du récipient formé, la partie périphérique ne soit pas trop amincie, notamment au voisinage du pied 16 des arêtes 25 à 28r même si la profondeur des parois latérales 1l à former est importante. Le décalage en hauteur autorisé entre le rebord supérieur 13 de l'article à for mer et la cavité 14 permet ainsi de disposer d'une zone supplémentaire 12 dans laquelle de la matière est disponible pour renforcer notamment les parties 16 du fond du récipient les plus éloignées du centre 18 du fond entraîné et maintenu par le piston de préformage. Un récipient conforme à l'invention peut ainsi recevoir des dimensions telles que sa hauteur H est très nettement supérieure aux dimensions transversales D de la cavité du récipient.La hauteur H des parois latérales 11 peut être facilement de 25 à 50 % et même davantage, supérieure à la dimension transversale moyenne D (figure 2) de la cavité 14. La hauteur h des parois supplémentaires 12 peut rester réduite par rapport aux dimensions D et H du récipient. La hauteur h peut être comprise entre environ 1/20ème et l/lOème de la longueur D ou entre environ 1/30ème et 1/20eme de la hauteur H. La collerette 12 constituée par les parois supplémentaires de faible hauteur interposees entre les parois latérales li du récipient et le rebord supérieur horizontal 13 confère une rigidité supplémentaire à la partie supérieure du récipient et conduit à la formation de becs verseurs dans chacun des angles du rebord supérieur 13. La partie supérieure du récipient 10 peut ainsi être parfaitement symétrique par rapport aux quatre axes de symétrie du carré défini par le rebord 13, de sorte que l'utilisation du récipient est facilitée. Bien entendu, diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées par l'homme de l'art au récipient qui vient d'être décrit, uniquement à titre d'exemple non limitatif sssns sortir du cadre de l'invention. Ainsi, l'invention s'applique à des récite pients dont le rebord supérieur peut être un polygone autre qu'un carré, et la cavité du récipient peut ne pas être cylindrique, mais par exemple présenter des arêtes légèrement convergentes, tel que dans un tronc de pyramide. L'invention est toutefois plus particulièrement adaptée à des récipients ayant une cavité dont la section n'est pas parfaitement circulaire. R E V E N D I C A T I O N S 1. Récipient en matière thermoplastique, du type comm prenant un fond et des parois latérales qu délimitent une cavité, et un rebord supérieur horizontal dont le contour pré- sente la forme génerale d'un polygône, c a r a c t é r i s é en ce que le contour intérieur du rebord polygonal définit une ouverture de section supérieure à la section de la cavité du récipient et en ce que le rebord polygonal se trouve raccordé aux parois latérales du récipient par des parois supplémentaires de faible hauteur qui sont, au moins au voisinage des portions de raccordement des côtés du rebord polygonal, inclinées vers l'intérieur du récipient. 2. Récipient selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que les parois latérales sont pratiquement tan gentes aux côtés du rebord polygonal au voisinage du milieu de ces derniers. 3, Récipient selon la revendication 1 ou 2, c a r a c t é r i s é en ce que la hauteur des parois laterales est su- périeure d'au moins 25 % aux dimensions transversales, de la cavité. 4. Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, c a r a c t é r i s é en ce que les côtés du rebord polygonal sont raccordés les uns aux autres par de courtes portions arrondies 5 Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é en ce que les parois latérales du récipient constituent un cylindre droit dont la projection dans le plan du rebord rectangulaire supérieur est inscrite à l'intérieur dudit rebord rectangulaire et comprend au moins quatre arcs de courbe dont la convexité est tournée vers lrexb térieur, qui se font face deux à deux et qui sont raccordes les uns aux autres au voisinage des portions de raccordement des côtés du rebord rectangulaire. 6. Récipient selon la revendication 5 c a r a c t é r i s é en ce que le rebord supérieur rectangulaire définit un carré et en ce que la projection des parois latérales du récipient dans le plan du rebord carré est constituee par quatre arcs de courbe égaux tangents. respectivement aux quatre côtés- du rebord carré en leur milieu, raccordés les uns aux autres à faible distance des portions de raccordement des côtés du rebord carré et constituant des portions d'un cercle dont le diamètre est supérieur à la longueur d'un côté du rebord carré, 7.Récipient selon la revendication 5 ou 6, c a r a c t é r i s- é en ce que les parois supplémentaires de faible hauteur présentent quatre premières parties planes verticales triangulaires dont la base est constituée respectivement par un des côtés- du rebord rectangulaire et le sommet est contigu au milieu de la partie supérieure de la paroi latérale correspondante du récipient, et quatre deuxièmes parties angulaires en forme de bec inclinées vers l'intérieur du récipient,. rac- cordées par leur partie inférieure à la partie supérieure des deux demi-parois latérales adjacentes et par leur partie su supérieure aux côtés des deux premières parties triangulaires adjacentes 8.Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, c a r a c t é r i s é en ce que le rebord supérieur horizontal fait légèrement saillie vers l'intérieur du réci- pient au-dessus des parois supplémentaires de faible hauteur, 9, Procédé de fabrication d'un récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, selon lequel on fait cirt culer une feuille de matière thermoplastique, préalablement chauffée, entre d'une part un moule creux ouvert à sa partie supérieure et de même forme interne que le récipient à fabriv quer et, d'autre part, un piston de préformage et un serreflan muni d'un alésage pour le passage du piston ; on maintient la feuille de matière thermoplastique contre la partie super rieure du moule à l'aide du serre-flan ; on réalise une ébau- che dans le moule par engagement du piston de préformage dans la cavité du moule, et on fait plaquer, par injection de fluide comprimé, l'ébauche contre les parois internes du moule, c a r a c t é r i s é en ce qu'on utilise un serre-flan dont l'alésage présente une section polygonale qui correspond à la forme du rebord supérieur du récipient à fabriquer et définit une ouverture de section supérieure à la section de la cavité du moule, et lors de l'opération de formage, on laisse sub sister entre l'arête supérieure de la cavité du moule et la zone d'appui du serre-flan sur la feuille de matière thermos plastique une partie non saisie de la feuille thermoplastique, de sorte que lors de l'engagement du piston dans la cavite du mouler la partie non saisie de la feuille thermoplastique est légèrement tirée vers le bas par fluage de la matière thermo plastique en direction de l'arête supérieure de la cavité du moule.