Brevet FR2680155A1 — publié le 19930212

i La technique la plus actuelle pour conditionner dans un récipient, emballer, en vue du transport et de la distribution aux consommateurs de liquides à usage alimentaire, en particulier de boissons non- alcooliques, gazeuses ou non, consiste à les 5 conditionner dans des enveloppes en matière synthétique, normalement transparentes et en forme de bouteille, qui sont ensuite chargées en couches superposées, dans des conteneurs préformés suffisamment robustes, ou palettisés avec une enveloppe en matière synthétique thermo-rétractable.10 Les caractéristiques, universellement connues et sur lesquelles on ne s'arrêtera pas, de ces bouteilles en matière synthétique, les rendent particulièrement idoines pour la conservation des boissons, tant pour leur reconnaissance immédiate, la sécurité contre la15 rupture en cas de choc, la légèreté particulière qui les fait préférer dans le transport et la manutention, que surtout pour leur entière possibilité d'utilisation de la part du consommateur et l'absence de nécessité de leur récupération ou consigne, étant donné le coût que ceci représente. 20 Ce type de bouteille offre une grande garantie mécanique et de possibilité de transport, cependant il présente quelques inconvénients qui en rendent l'usage même compliqué et leur production coûteuse.25 Les bouteilles en matière synthétique peuvent être regroupées en deux catégories distinctes: celles pour les boissons non gazeuses et celles pour les boissons gazeuses. Celles qui contiennent des boissons non gazeuses sont embouteillées avec le gaz sous pression, et peuvent présenter une surface externe avec une ou plusieurs cannelures horizontales, hautes de quelques centimètres, qui en facilitent la prise de la part du consommateur. Ces cannelures, tandis qu'elles améliorent également la résistance mécanique de la bouteille au chargement vertical (qui surviennent 5 lorsque les bouteilles sont pleines et empilées en plusieurs couches superposées), présentent cependant le grave inconvénient de ne pouvoir être remplies avec des boissons gazeuses et, de ce fait, de ne pouvoir être utilisées avec une pression interne supérieure à 2 à 3 bar.10 En effet une pression interne de cette valeur provoque la distension de la matière synthétique de la cannelure et, en définitive, la fait s'allonger même de quelques millimètres. Lorsque ces bouteilles sont empilées en nombreuses couches, ledit allongement s'ajoute de façon correspondante et n'est absolument pas acceptable, étant donné les obligations dimensionnelles des conteneurs finaux des bouteilles. Pour éviter cet inconvénient, pour les boissons gazeuses ou sous pression, on utilise des bouteilles en matière synthétique avec une surface lisse ou quasi lisse. Cette mesure, si elle élimine d'une part le problème de l'allongement dû à la pression, introduit, d'autre part, le nouveau problème sui- vant: étant donné la minceur de la matière synthétique et ses caractéristiques d'extrême flexibilité en sollicitation en flexion, une bouteille normale-en matière synthétique du type précité devient difficilement manipulable, soit du fait qu'elle manque d'une30 quelconque prise, ce qui en rend impossible l'usage d'une seule main pour une personne ayant de petites mains, comme par exemple les enfants, soit lorsqu'également on a saisi la bouteille d'une seule main, il en résulte facilement, lorsqu'on en verse le contenu, que le tout se plie par inadvertance sous la simple pression de la main; ce qui fait normalement plier sur le côté le trou de sortie et ainsi 5 déverser à l'extérieur le contenu. On peut naturellement augmenter l'épaisseur de la matière synthétique, mais ceci provoque une augmentation sensible des coûts, étant donné que ces bouteilles sont produites à l'échelle10 industrielle et en quantité élevée (de l'ordre de plusieurs milliers à l'heure pour chaque installation) Indépendamment de ces facteurs, l'opportunité de prévoir des types différents de bouteilles est évidente, mais s'accompagne d'une coût de gestion et d'une complication de la production facilement compréhensibles. En outre, les deux types décrits ci-dessus présentent deux autres inconvénients: 1) le fond des bouteilles est constitué d'un prolongement de la surface cylindrique latéral qui se subdivise en une pluralité de bombements réguliers, analogues, disposés ordinairement en cercles et orientés vers le bas. Le profil latéral externe desdits bombements est inscrit dans l'hémisphère géométrique qui ferme en partie supérieure la bouteille et qui a pour grand cercle la même section inférieure du cylindre qui forme la bouteille. Le pétaloide formé par lesdits bombements se prolonge vers le bas seulement jusqu'à une certaine profondeur, pour pouvoir créer le périmètre d'appui de la bouteille. La courbure partielle, en hémisphère, du pétaloïde a pour but de donner une déformation minimale au bombement, du fait de l'effet combiné mais antagoniste du poids du chargement situé au-dessus et de la pression interne. Mais, de cette manière, la base d'appui se réduit considérablement avec des effets évidents et dégradants sur la stabilité de la bouteille, spécialement si elle est ouverte, effets causés par un choc même minime. 5 Pour éliminer ledit inconvénient, il a été imaginé des bases en matière synthétique, circulaires et en forme de couvercle, qui, appliquées au fond de la bouteille, en déterminent l'augmentation de périmètre d'appui; cependant, ceci induit une complication10 inévitable que représente une opération supplénientaire et du coût du matériau concerné 2) Le second inconvénient est donné par le fait que les étiquettes, qui sont normalement appliquées sur la surface externe de la bouteille, en frottant contre les autres bouteilles adjacentes ou avec les parois de guidage des récipients15 lors de la mânutention, sont abîmées ou enlevées, en provoquant une gêne évidente pour le consommateur, une perte d'image du contenu et la nécessité d'un triage et d'une réapplication des étiquettes manquantes. Ainsi, il serait souhaitable, et c'est le but du présent brevet, de réaliser un type unique de bouteille en matière synthétique, pouvant être produit industriellement en quantité élevée, qui soit avantageusement utilisable soit pour des boissons gazeuses (sous pression), soit pour des boissons non gazeuses qui ne demandent pas25 d'augmentation du matériau utilisé à égalité de géométrie et de volume interne, qui conservent de façon constante les caractéristiques mécaniques d'indéformabilité sous charge et sous pression, qui soit d'une manipulation facile et qui offre une meilleure stabilité. Ces buts sont atteints avec une bouteille en matière synthétique, sensiblement cylindrique, comportant une base d'appui constituée d'un pétaloïde formé d'une pluralité de bombements, caractérisée par le fait que la séparation entre bombements contigus est produite par des nervures arquées correspondantes, disposées radialement par rapport au centre de ladite base d'appui, dans des plans respectifs 5 verticaux, lesdites nervures reliant des points d'attaque correspon- dants situés sur la surface externe inférieure de la bouteille à un élément, de préférence de forme circulaire, disposé centralement et en position 'de préférence espacée du plan d'appui. Do Les nervures arquées sont en forme de quart de cercle, leur rayon étant égal au rayon de la bouteille, diminué de la moitié de la dimension dudit élément plan. Lesdites nervures arquées sont tangentes à la surface de la bouteille aux points d'attaque externes correspondants. Chaque nervure arquée offre une surface totalement développable sur toute son aire dans un plan unique, de forme rectangulaire allon- gée et de largeur finie.20 Les côtés externes des bombements sont des prolongements sensi- blement verticaux de la surface cylindrique supérieure, jusqu'au plan d'appui. La surface externe de la bouteille présente une pluralité de bossages ou de renfoncements analogues, disposés de façon ordonnée et au même niveau; lesdits renfoncements étant séparés par des nervures verticales respectivement qui relient, de façon rectiligne, la partie supérieure de la bouteille, par rapport auxdits renfoncements, à la30 partie inférieure de la bouteille. Lesdits renfoncements sont formés de surfaces courbes constituées d'une cannelure rectangulaire, de préférence symétrique, creusée horizontalement sur la surface externe de la bouteille, interrompue régulièrement par une pluralité de surfaces courbes secondaires d'al- 5 lure verticale. La surface externe de la bouteille présente deux raccords circulaires horizontaux, parallèles, positionnés à des niveaux différents sur la- dite surface, délimitant une paroi interne auxdits raccords, et une10 zone externe supérieure et inférieure, ladite paroi interne présentant un rayon de courbure constant et inférieur au rayon de ladite zone externe. Le raccord circulaire supérieur de la bouteille est positionné en cor- respondance du côté supérieur des cannelures rectangulaires. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiel- lement en ceci que la bouteille est polyvalente et offre des caractéristiques de résistance aux chocs et à la pression, et une stabilité20 suffisantes, sans incidence sur sa masse unitaire, ni sur sa produc- tion en grande série. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la descrip- tion qui va suivre d'un type de bouteille en matière synthétique, réa-25 lisé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au re- gard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente une coupe verticale d'une bouteille se Ion l'invention, les figures 2 a et 2 b représentent respectivement les coupes verticale et transversale du fond d'une bouteille, les figures 3,4,5 et 6 représentent quelques variantes de réa lisation de la bouteille représentée à la figure 1. Les figures représentent des bouteilles en matière synthétique pour fluides pressurisés et non pressurisés, selon l'invention, comportant des renfoncements ou niches 1, des nervures verticales 2 de sépara- tion desdites niches 1 des parties externes 30,31 de diamètre maxi-10 mum, une partie intermédiaire 4, de diamètre plus faible, recevant l'étiquette 6, avec raccords 5 entre les surfaces, des bombements in- férieurs d'appui 7 à côté externe 8, avec nervures internes semi-circulaires 9 à flancs latéraux 13, de liaison mécanique entre lesdits bombements 7, à point d'attaque 10 entre les nervures 9 et à élément15 d'union 11 des extrémités internes desdites nervures 9, des canne- lures horizontales 12 réalisées sur la surface externe et des nervures 14,15 et 16 situées dans les variantes de réalisation selon les figures 3 à 6, entre la cannelure horizontale 12 et le raccord 5. Pour faciliter la description desdits éléments, dans chaque cas offert à la compréhension par les figures, il convient tout d'abord de dire que l'invention se base sur la construction d'une structure d'appui de la bouteille, réalisée en faisant converger pratiquement jusqu'au plan d'appui, toute la partie inférieure 31 de la bouteille par une25 pluralité de nervures internes semi-circulaires 9. Lesdites nervures internes sont creusées par formage ou soufflage, dans le matériau même qui constitue la bouteille, et sont disposées avec leur point d'attaque externe 10 le long de la surface30 périmétrale, à un niveau, par rapport au plan d'appui, légèrement inférieur au rayon de la base même. L'extrémité interne de chaque nervure s'unit à un élément commun 11, légèrement en retrait, placée pour fermer et décharger les ten- sions réciproques mais opposées, provenant desdites nervures 9. Entre des nervures adjacentes, la fermeture est assurée par les bombements 7, sur lesquels se décharge la pression interne et qui, à leur tour, sont maintenues par les nervures 9. Lesdites nervures réalisent ainsi une imbrication de forces sur le lo fond de la bouteille, ladite imbrication étant de forme semi- sphérique du fait de la longueur, de la forme et du positionnement desdites nervures, on obtient un maximum de résistance, donc un minimum de déformation, donc la possibilité de faire se rejoindre les côtés externes 8 de forme circulaire des bombements 7, jusqu'au15 plan d'appui et, en définitive, on obtient une base d'appui ample, sans risque de déformation, d'augmentation du matériau ou sans nécessité d'appliquer séparément des bases supplémentaires. Dans la pratique, on réalise ainsi une configuration "en négatif' de la solution connue, ce qui fait que les caractéristiques de résistance obtenues précédemment par le profil sphérique des bombements sont assurées avec la présente invention, et avec de meilleurs résultats, par la pluralité de nervures semi-circulaires et par l'élément d'union 11. Pour améliorer l'efficacité desdites nervures, il est préférable qu'elles soient conformées en forme de bandes arquées, de largeur finie et constante, avec les flancs 13 parallèles et pouvant être obtenues de manière idéale par un simple pliage, sans torsion du3 0 rectangle de même largeur et longueur. Les caractéristiques mécaniques de résistance à la compression, à la flexion et à l'allongement, et également la possibilité d'une prise facile sont réalisées au moyen d'une pluralité de niches ou renfoncements 1 creusés régulièrement sur la surface externe, au même niveau. Ces niches peuvent, selon un mode particulier, être réalisées en partant d'une cannelure horizontale 12, ménagée sur la surface externe et interrompue par des éléments structurels appropriés d'allure verticale. De préférence, lesdites niches sont séparées par des nervures verticales 2, qui relient la partie supérieure 30 de la bouteille à la partie intermédiaire 4. Les raisons pour lesquelles ladite configuration assure d'excellentes performances mécaniques, sont évidentes à l'homme de l'art Il n'en sera pas donné inutilement explication. Il est, par ailleurs, évident que les configurations proposées dans les figures 3 à 6 ne sont que quelques unes des innombrables variantes20 possibles du présent brevet, variantes parmi lesquelles on pourra choisir également la base des caractéristiques de préhensibilité et de conception offertes par chaque solution. La protection de l'étiquette 6 sera possible en réalisant des bouteilles de diamètres différenciés, et précisément avec un grand diamètre dans les parties supérieure et inférieure 30,31 de la bouteille, et un diamètre inférieur dans la partie intermédiaire 4, concernée par l'application de l'étiquette, comme il est connu dans l'état de la technique.30 De cette manière, l'étiquette ne pourra entrer en contact ni avec les parois planes tangentes à la bouteille, ni avec d'autres bouteilles du même type, adjacentes. Le perfectionnement réside dans le fait que les unions entre les deux diamètres seront produites grâce à des raccords appropriés 5 superposés, dont le raccord supérieur fait parti de la cannelure 12 précitée. Bien entendu, les indications des explications données en référence aux dessins annexés le sont à titre d'exemple de l'invention et de ses améliorations, et peuvent être susceptibles de nombreuses variantes, sans que l'on ne s'écarte du champ de la présente invention. R FVFND ICATIONS 1 Bouteille en matière synthétique, sensiblement cylindrique, comportant une base d'appui constituée d'un pétaloîde formé d'une pluralité de bombements ( 7), caractérisée par le fait que la séparation entre bombements contigus est produite par des nervures internes ( 9) arquées correspondantes, disposées radialement par rapport au centre de ladite base d'appui, dans des plans respectifs verticaux, lesdites nervures reliant des points d'attaque ( 10) correspondants, situés sur la surface externe inférieure de la bouteille, à un élément ( 11), de1 o préférence de forme circulaire, disposé centralement et en position de préférence espacée du plan d'appui, par le fait que les côtés externes desdits bombements ( 7) sont des prolonge- ments sensiblement verticaux de la surface cylindrique supé- rieure, jusqu'au plan d'appui et par le fait que ladite bouteille15 présente, sur sa surface externe, une pluralité de renfonce- ments ( 1) analogues, disposés de façon ordonnée et au même niveau ainsi que deux raccords circulaires ( 5), horizontaux, parallèles, positionnés à des niveaux différents sur ladite sur- face, délimitant une partie intermédiaire ( 4) auxdits raccords20 et des parties supérieure ( 30) et inférieure ( 31), ladite partie intermédiaire ( 4) présentant un rayon de courbure constant et inférieur au rayon des parties supérieure ( 30) et inférieure ( 31) de la bouteille. 2 Bouteille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites nervures internes ( 9) sont en forme de quart de cercle, de rayon égal au rayon de la bouteille, diminué de la moitié de la dimension dudit élément plan ( 11). 3 Bouteille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdites nervures internes ( 9) sont tangentes à la surface de la bouteille, aux points d'attaque externes ( 10) correspondants. 5 4 Bouteille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque nervure interne ( 9) consti- tue une surface totalement développable sur toute son aire dans un plan unique, de forme rectangulaire allongée et de10 largeur finie. Bouteille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits renfoncements ( 1) sont séparés par des nervures verticales ( 2) respectives, qui relient de façon rectiligne la15 partie supérieure ( 30) de la bouteille, par rapport à auxdits renfoncements ( 1), à la partie intermédiaire ( 4). 6 Bouteille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits renfoncements ( 1) sont formés de surfaces courbes produites par une cannelure rectangulaire ( 12), de préférence symétrique, creusée horizontalement sur la surface externe de la bouteille, interrompue régulièrement par une pluralité de surfaces courbes secondaires ( 15,16), d'allure verticale. 7 Bouteille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le raccord ( 5) supérieur est positionné en correspondance du côté supérieur de la cannelure rectangulaire ( 12).