Brevet FR2883550A1 — publié le 20060929

RECIPIENT, NOTAMMENT BOUTEILLE, EN MATERIAU THERMOPLASTIQUE La présente invention se situe dans le domaine général des récipients, notamment des bouteilles, en matériau thermoplastique tel que le PET, fabriqués par soufflage ou étirage-soufflage d'une préforme chauffée, et elle concerne plus spécifiquement des perfectionnements apportés à ceux de ces récipients qui possèdent un fond qui est bombé en forme générale de calotte sphérique à concavité tournée vers l'extérieur et qui définit une assise annulaire, ledit fond comportant des empreintes de renfort en saillie vers l'intérieur et rayonnant autour d'un renfoncement central ou cheminée centrale, lesdites empreintes ayant une forme générale approximativement trapézoïdale avec un petit côté situé vers le centre du fond du récipient, un grand côté situé vers la périphérie du fond du récipient, et un fond qui constitue la voûte de l'empreinte. Les récipients destinés à contenir un liquide plat (par exemple des bouteilles destinées à contenir de l'eau de table) sont, dans la plupart des cas, munis d'un fond bombé en forme générale de calotte sphérique à concavité tournée vers l'extérieur et de relativement faible hauteur. De tels fonds sont souvent munis de nervures rayonnantes réparties autour d'un renfoncement central, lesdites nervures pouvant présenter des conformations diverses et pouvant éventuellement déborder sur le bas de la paroi du corps afin de renforcer l'assise (zone périphérique par laquelle le fond repose sur un support). Typiquement, la hauteur des fonds de ce genre, renfoncement central compris, est typiquement de l'ordre de 10 mm, et peut aller jusqu'à 15 mm. De tels fonds sont conformés pour supporter sans déformation la colonne de liquide plat qui les surmonte. Mais ils ne présentent pas une résistance suffisante pour supporter une contrainte supplémentaire, par exemple due à une surpression intérieure, même de faible valeur. Dans le cas des liquides carbonatés (par exemple sous une pression de l'ordre de 3 à 4x105 Pa, voire jusqu'à 10x105 Pa), il est connu de concevoir des récipients dont le fond possède une courbure beaucoup plus prononcée (dits "fonds champagne" ou analogues) capables de supporter sans déformation des pressions élevées. Toutefois, de tels fonds nécessitent une quantité accrue de matière thermoplastique aussi bien en raison de leur hauteur plus importante qu'en raison d'épaisseur de paroi accrue au moins localement. Les récipients pourvus de tels fonds s'avèrent donc plus coûteux et leur conformation correcte au cours du moulage est plus délicate. Il est connu, lors du conditionnement de certains liquides plats facilement oxydables, de verser une petite quantité liquide (par exemple une goutte) d'une substance inerte à vaporisation rapide (par exemple de l'azote) sur la surface du liquide plat à la fin de la phase de remplissage du récipient afin d'évacuer l'air (et donc l'oxygène contenu dans celui-ci) du volume libre surmontant la surface liquide immédiatement avant le bouchage du récipient (opération dite d'"inertage") ou d'améliorer la mise en pression du récipient dans le cas de liquides faiblement carbonatés. Cette petite quantité de substance inerte finit de se vaporiser une fois le bouchage terminé, de sorte qu'il subsiste dans le récipient fermé du gaz d'inertage sous une faible pression résiduelle inférieure à 2x105 Pa, typiquement de l'ordre de 1x105 Pa, voire de l'ordre de 0,5x105 Pa. Les fonds faiblement bombés traditionnellement prévus pour les récipients destinés aux liquides plats ne sont pas en mesure de supporter de façon certaine, sans déformation, une pression même aussi faible que celle susmentionnée. Quant au recours à des fonds mieux résistants tels que des fonds champagne, leur résistance élevée et le surcoût qui leur est associé apparaissent excessifs pour l'application envisagée. C'est dans ce contexte que l'invention vise à proposer une conformation perfectionnée de fond bombé pour récipients propres à être remplis avec des liquides plats et fermés en présence d'une pression relativement faible n'excédant pas 2x105 Pa, et plus généralement de l'ordre de 1x105 Pa, ne nécessitant qu'un minimum de matière thermoplastique, facile à conformer correctement dans les conditions habituelles de moulage par soufflage ou étirage-soufflage de récipients destinés à des liquides plats, et présentant une hauteur du même ordre de grandeur que celle des fonds de récipients traditionnels pour liquides plats. A ces fins, un récipient agencé comme mentionné au préambule se caractérise, étant agencé conformément à l'invention, en ce que les empreintes comportent des voûtes respectives qui forment des secteurs trapézoïdaux bombés à concavité tournée vers l'intérieur et s'étendent depuis l'assise jusqu'au renfoncement central en se raccordant à celui-ci au voisinage immédiat de l'extrémité supérieure du renfoncement central. Certes, il est connu de pourvoir certains types de récipients, tels ceux agencés en prévision d'un remplissage avec un liquide chaud, avec des fonds ayant des empreintes de renfort en saillie vers l'intérieur et rayonnant autour d'un renfoncement central, lesdites empreintes ayant une forme générale approximativement trapézoïdale à petit côté situé vers le centre du fond du récipient. Toutefois, dans ces récipients connus, ces empreintes possèdent une voûte de forme générale sensiblement plane. Des fonds de récipient ainsi agencés avec des empreintes approximativement trapézoïdales à voûte sensiblement plate donnent certes toute satisfaction pour l'utilisation particulière liée au remplissage avec un liquide chaud, mais ils ne peuvent cependant pas convenir dans le contexte envisagé d'une surpression résiduelle de relativement faible valeur. Un fond agencé selon l'invention possède au contraire une double structure de panneaux bombés, à la fois pour ce qui concerne les panneaux définis entre les empreintes saillantes dans le fond du récipient lui- même et pour ce qui concerne les voûtes desdites empreintes. On constitue ainsi un double système d'arc-boutement sur deux niveaux qui, sans être capable de supporter des pressions élevées, est cependant apte à supporter sans déformation sensible une pression résiduelle relativement faible n'excédant pas environ 2x105 Pa telle que celle qui subsiste après une opération d'inertage. Dans un mode de réalisation préféré, les voûtes 25 des empreintes ont une courbure variable, plus grande vers l'assise que vers le renfoncement central. Pour accroître la résistance du fond du récipient à la déformation, il est avantageux que lesdits panneaux définis entre les empreintes saillantes dans le fond du récipient soient munis d'au moins une nervure rayonnante respective; dans un exemple concret de réalisation, il est prévu une seule nervure rayonnante sur chaque panneau de fond. En pratique il est simple de faire en sorte que les nervures soient sensiblement rectilignes, qu'avantageusement elles soient à concavité tournée vers l'extérieur et que, de préférence, leur extrémité intérieure soit située à distance du renfoncement central, autrement dit que les nervures ne s'étendent radialement que sur une partie de l'intervalle entre l'assise et le renfoncement central (par exemple sur environ la moitié de cet intervalle) à partir de l'assise. Toutefois, en tant que de besoin, on peut prévoir, en lieu et place de nervures, des reliefs de renfort ayant toute autre forme souhaitée (par exemple triangulaire). Selon le degré de raidissement recherché, on peut prévoir que les nervures s'étendent uniquement sur le fond jusqu'au voisinage de l'assise de celui-ci ou bien, en alternative, qu'elles s'étendent au-delà de l'assise et remontent sur le bas du corps du récipient s'il est souhaitable de renforcer l'assise. Dans un domaine d'application courant, notamment en ce qui concerne les bouteilles, le fond est de forme générale ronde et les empreintes sont réparties angulairement de façon équidistante. Typiquement, pour des bouteilles courantes d'un diamètre de l'ordre de 50 à 70 mm, les empreintes sont en nombre compris entre 3 et 8. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemples purement illustratifs. Dans cette description, on se réfère au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue de dessus d'un mode de réalisation préféré d'un fond de récipient agencé conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue de côté du bas d'un récipient équipé du fond de la figure 1 (la paroi latérale du récipient étant seulement suggérée), - la figure 3 est une vue en perspective de trois quarts par le dessus du fond montré à la figure 1, et - la figure 4 est une vue de côté d'une variante de réalisation du bas d'un récipient agencé selon l'invention. Bien que les dispositions conformes à l'invention puissent trouver application dans des fonds de formes diverses équipant des récipients de conformations et de dimensions diverses, on a illustré sur les figures, uniquement à titre d'exemple, un fond de contour général rond équipant un récipient de forme générale cylindrique de révolution tel qu'une bouteille destinée à contenir un liquide plat devant subir un traitement d'inertage à l'embouteillage. En se reportant maintenant aux figures 1 à 3, la référence 1 désigne dans son ensemble un récipient, tel qu'une bouteille, constitué en matériau thermoplastique tel que le PET et fabriqué par soufflage ou étiragesoufflage d'une préforme chauffée. Le récipient 1 comporte un fond 2 qui est bombé en forme générale de calotte sphérique à concavité tournée vers l'extérieur (c'est donc la face convexe de ce fond qui est vue sur la figure 1) et qui définit uie assise annulaire 10, c'est-à-dire une partie annulaire du fond par laquelle celui-ci repose sur un support. Le fond 2 comporte des empreintes 3 de renfort, en saillie vers l'intérieur du récipient et rayonnant autour d'un renfoncement 4 central ou cheminée centrale. Les empreintes 3 possèdent une forme générale approximativement trapézoïdale à petit côté situé vers le centre du fond et à grand côté situé vers l'assise 10 du fond. Comme on le voit mieux sur les figures 1 et 3, le petit côté de chaque empreinte 3 de forme approximativement trapézoïdale est, dans l'exemple illustré, de dimension très réduite de sorte que l'empreinte présente une forme générale quasiment triangulaire à sommet situé vers le centre. Dans ces conditions, les empreintes 3 délimitent entre elles des panneaux 5 de fond qui sont, eux aussi, de forme générale approximativement trapézoïdale avec un petit côté situé vers le centre du fond et un grand côté situé vers l'assise. Les panneaux 5, étant des portions du fond 2, sont bombés comme cela se voit clairement aux figures 2 et 3. Selon l'invention, les voûtes 6 des empreintes 3 forment des secteurs trapézoïdaux bombés à concavité tournée vers l'intérieur et s'étendent depuis l'assise 10 jusqu'au renfoncement central en se raccordant à celuici au voisinage immédiat de l'extrémité supérieure 7 du renfoncement 4 central. Comme on le voit particulièrement bien sur la figure 3, les panneaux 5 du fond et les voûtes 6 des empreintes 3, qui alternent les unes avec les autres, forment une double structure bombée située sur deux niveaux et centrée sur le renfoncement 4 central. Un tel agencement procure une résistance mécanique renforcée qui permet au fond de pouvoir supporter sans déformation notable que le récipient soit rempli avec un liquide plat sous une faible surpression n'excédant pas environ 2x105 Pa, et en pratique de l'ordre de 0,5 à 1x105 Pa, comme c'est le cas par exemple à la suite d'une opération d'inertage ou de mise en surpression pour rigidifier le récipient. En outre, un tel fond de récipient peut être réalisé sans surépaisseurs localisées sensibles, autrement dit il peut être formé dans sensiblement les mêmes conditions de moulage que des fonds standard. Enfin, la hauteur h d'un fond 2 de récipient agencé selon l'invention peut être du même ordre de grandeur que celle d'un fond de récipient standard pour liquide plat, c'est-à-dire de l'ordre de 10 à 15 mm pour un récipient tel qu'une bouteille d'un diamètre de 50 à 70 mm. Pour que les voûtes des empreintes présentent une meilleure résistance, il est avantageux qu'elles aient une courbure variable, plus grande vers l'assise que vers le renfoncement 4 central. De préférence, pour obtenir une meilleure rigidité des panneaux 5 du fond 2 du récipient compris entre les empreintes 3, les empreintes 3 du fond 2 sont séparées par des panneaux 5 qui peuvent être munis d'au moins une nervure 8 rayonnante respective; en pratique, pour faciliter le formage correct du fond 2, on ne prévoit qu'une seule nervure 8 rayonnante dans chaque panneau 5. Bien que de nombreuses configurations de nervures puissent être mises en oeuvre, il est cependant plus simple, pour la gravure du moule, que les nervures 8 soient sensiblement rectilignes et avantageusement qu'elles soient à concavité tournée vers l'extérieur, comme montré sur les figures 1 à 3. Si besoin en est, le renfort des panneaux 5 peut être obtenu au moyen de reliefs ayant d'autres formes (par exemple reliefs de forme triangulaire). Il n'est pas indispensable que les nervures 8 s'étendent sur tout l'intervalle séparant l'assise 10 et le renfoncement 4 central: dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures annexées, les nervures 8 ne s'étendent que sur une partie de l'intervalle précité (environ la moitié de cet intervalle dans la configuration représentée) et l'extrémité des nervures 8 située radialement vers l'intérieur est à distance du renfoncement 4 central. Par ailleurs, du côté de leur extrémité tournée radialement vers l'extérieur, on peut envisager que les nervures 8 s'étendent jusqu'au voisinage de l'assise 10 ou bien, en variante, qu'elles s'étendent audelà de l'assise 10 et remontent sur le bas du corps 9 du récipient 1 comme illustré à la figure 4, cette dernière disposition ayant pour but de renforcer l'assise 10. Une application courante, bien que non exclusive des dispositions de l'invention vise des récipients de forme générale approximativement cylindrique de révolution tels que des bouteilles: le fond 2 est alors de forme générale ronde comme montré sur les figures 1 à 4 et dans ce cas les empreintes 3 sont réparties angulairement de façon équidistante. En pratique, pour aboutir à un compromis acceptable entre un renforcement suffisant du fond 2 (qui nécessiterait un nombre relativement élevé d'empreintes 3 et de panneaux 5 intercalaires) et une conformation correcte du fond 2 au cours du moulage (qui nécessiterait un nombre relativement réduit de reliefs), on prévoit que les empreintes soient en nombre compris entre 3 et 8, les exemples concrets montrés sur les figures 1 à 4 comportant cinq empreintes 3 alternant avec cinq panneaux 5 de fond. REVENDICATIONS 1. Récipient (1), notamment bouteille, en matériau thermoplastique tel que le PET fabriqué par soufflage ou étirage-soufflage d'une préforme chauffée, ledit récipient comportant un fond (2) qui est bombé en forme générale de calotte sphérique à concavité tournée vers l'extérieur et qui définit une assise (10) annulaire, ledit fond (2) comportant des empreintes (3) de renfort en saillie vers l'intérieur et rayonnant autour d'un renfoncement (4) central ou cheminée centrale, lesdites empreintes (3) ayant une forme générale approximativement trapézoïdale à petit côté situé vers le centre du fond, caractérisé en ce que les empreintes (3) comportent des voûtes (6) respectives qui forment des secteurs trapézoïdaux bombés à concavité tournée vers l'intérieur et s'étendent depuis l'assise (10) jusqu'au renfoncement (4) central en se raccordant à celui-ci au voisinage immédiat de l'extrémité supérieure (7) du renfoncement (4) central. 2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que les voûtes (6) des empreintes (3) ont une courbure variable, plus grande vers l'assise (10) que vers le renfoncement central. 3. Récipient selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les empreintes (3) du fond (2) sont séparées par des panneaux (5) qui sont munis d'au moins une nervure (8) rayonnante respective. 4. Récipient selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les panneaux (5) du fond (2) du récipient définis entre les empreintes (3) sont munis d'une seule nervure (8) rayonnante respective. 2883550 11 5. Récipient selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les nervures (8) sont sensiblement rectilignes. 6. Récipient selon l'une quelconque des revendi-5 cations 3 à 5, caractérisé en ce que les nervures (8) sont à concavité tournée vers l'extérieur. 7. Récipient selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque nervure (8) ne s'étend que sur une partie de l'intervalle entre l'assise (10) et le renfoncement (4) central et en ce que l'extrémité intérieure des nervures (8) est située à distance du renfoncement (4) central. 8. Récipient selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les nervures (8) 15 s'étendent jusqu'au voisinage de l'assise (10). 9. Récipient selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les nervures (8) s'étendent au-delà de l'assise (10) et remontent sur le bas (9) du corps du récipient (1). 10. Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le fond (2) est de forme générale ronde et en ce que les empreintes (3) sont réparties angulairement de façon équidistante. 11. Récipient selon la revendication 10, caracté-25 risé en ce que les empreintes (3) sont en nombre compris entre 3 et 8.