Brevet FR2883258A1 — publié le 20060922

RECIPIENT THERMOPLASTIQUE REMPLISSABLE AVEC UN LIQUIDE CHAUD La présente invention concerne d'une façon générale le domaine des récipients thermoplastiques remplissables à chaud, et elle concerne plus spécifiquement des perfectionnements apportés aux récipients, notamment aux bouteilles, en matériau thermoplastique tel que du PET, propres à pouvoir être remplis avec un liquide chaud, ces récipients comportant un corps présentant une pluralité de panneaux creux d'étendue sensiblement parallèle à l'axe du corps et répartis de façon sensiblement équidistante autour du corps, ces panneaux étant séparés par des portions du corps formant des poutres d'étendue sensiblement verticales. Dans le cadre de la présente invention, le terme liquide chaud entend désigner un liquide ayant une température, au moment où il est versé dans le récipient, d'au moins 60 C, et plus particulièrement, bien que non exclusivement, ayant une température se situant dans le haut de la plage, d'au moins 85 C et pouvant aller jusqu'à 90-95 C. On rappellera qu'un liquide chaud possède un volume sensiblement supérieur au volume qu'il occupe lorsqu'il est froid. De ce fait, lorsqu'un récipient est rempli avec un liquide chaud puis fermé de façon étanche, le liquide, en se refroidissant, réduit de volume. Du fait de l'étanchéité de la fermeture du récipient, la réduction de volume du liquide ne peut pas être compensée par l'admission d'un volume équivalent d'air. En outre, un phénomène comparable survient avec l'air contenu dans le récipient qui, après la fermeture, se réchauffe au contact du liquide et se refroidit ensuite, de sorte que finalement sa pression diminue. Le récipient est alors mis en dépression et se déforme avec un creusement de ses parois, et notamment des parois de son corps, vers l'intérieur. A titre d'exemple, dans un récipient de 1,5 litres, la réduction de volume peut être de l'ordre de 5 à 6 cl, ce qui suffit à déformer significativement le récipient. En outre, bien entendu, l'importance de la réduction de volume du liquide, et donc l'importance de la déformation concomitante du récipient sont d'autant plus grandes que la température du liquide au remplissage est élevée. Dans un récipient non spécifiquement approprié, ce sont les parois ou parties de paroi les plus faibles qui se déforment et ces déformations ne sont pas contrôlables de sorte qu'un récipient déformé dans ces circonstances non seulement présente un mauvais aspect, mais peut aussi être rendu instable si son fond a été incurvé. Par ailleurs, s'agissant d'un phénomène physique naturel et normal, il n'est pas envisageable de tenter de réaliser des récipients indéformables, ce qui ne pourrait être obtenu, pour autant que cela soit possible, qu'en donnant aux parois des épaisseurs considérables: il en résulterait une grande consommation de matière, et donc un coût excessif inacceptable dans un processus de fabrication industrielle en très grandes quantités. En outre, un récipient ainsi réalisé et rempli dans ces conditions serait en dépression, avec un risque d'éclatement du récipient notamment en cas de choc et/ou un risque de projection de liquide lors de l'ouverture. Il est donc connu de réaliser des récipients spécifiquement agencés pour être remplis avec un liquide chaud, ces récipients étant pourvus de parties conçues pour pouvoir se déformer sans altération de la forme du reste du récipient et notamment de son fond. On constitue ainsi des récipients à déformation contrôlée qui conservent leur forme générale et surtout qui demeurent stables. Ces parties déformables se présentent généralement sous forme de panneaux creux prévus sur le corps des récipients, répartis sur le pourtour du corps et séparés les uns des autres par des portions du corps formant des poutres indéformables. Les panneaux sont souvent de forme sensiblement rectangulaire ou approximativement rectangulaire, sont éventuellement pourvus de reliefs de renfort et sont allongés parallèlement à l'axe du récipient. Dans certains cas, de tels récipients présentent une relativement grande déformabilité dans la zone médiane et ne sont pas acceptables pour être commercialisés. En outre, de tels récipients à panneaux présentent un aspect esthétiquement discutable. L'invention a essentiellement pour but de remédier, dans toute la mesure du possible, aux insuffisances des récipients actuels et de proposer une structure perfectionnée de récipient remplissable à chaud qui permette de concevoir des récipients de petite comme de grande capacité ayant, au surplus, un aspect esthétiquement intéressant. A ces fins, l'invention propose un récipient tel que mentionné au préambule qui se caractérise, étant agencé selon l'invention, en ce que: les panneaux sont disposés sur plusieurs niveaux autour du corps; - les panneaux de deux niveaux consécutifs sont séparés par une portion annulaire du corps formant un collier sensiblement en continuité de surface avec les susdites poutres; et - chaque poutre est creusée d'un tronçon de cannelure médian longitudinal et les tronçons de cannelure des poutres des niveaux successifs sont raccordés les uns aux autres, de façon décalée angulairement d'une poutre d'un niveau à la poutre consécutive du niveau adjacent, par des tronçons de cannelure fortement inclinés s'étendant dans les susdits colliers et tous inclinés dans le même sens sensiblement parallèlement les uns aux autres, de manière telle que le corps soit muni, du haut jusqu'en bas, de tronçons de cannelures qui, raccordés entre eux, forment des cannelures configurées en décrochements successifs sensiblement parallèles et réparties sur le pourtour du corps. Grâce aux dispositions qui viennent d'être exposées, les parties annulaires du corps constituées par les susdits colliers sont renforcées mécaniquement, en raison de l'inclinaison des tronçons de cannelures situés dans ces parties, contre un effort d'écrasement dû à la dépression générée par la restriction de volume du liquide se refroidissant. La résistance ainsi procurée est d'autant meilleure que ces tronçons de cannelure sont plus proches de l'horizontale. Aussi, pour pouvoir accéder à une position relativement couchée de ces tronçons de cannelure, on prévoit avantageusement, dans un mode de réalisation préféré, que les panneaux de deux niveaux consécutifs soient décalés angulairement de manière qu'un panneau d'un niveau soit situé au moins en partie en regard d'une poutre du niveau adjacent et que les tronçons de cannelure du collier situé entre ces deux niveaux soient inclinés dans le sens du susdit décalage angulaire des panneaux des deux niveaux, ce grâce à quoi les tronçons de cannelure inclinés dudit collier ont une longueur accrue dans la direction périmétrique du corps et le collier est plus résistant. Dans un exemple préféré de réalisation, les panneaux sont répartis sur deux niveaux et le susdit 5 collier est unique. En outre, on peut prévoir que, sur chaque niveau, les panneaux alternent avec un nombre identique de poutres. Dans le cas notamment où ces deux dernières dispositions sont combinées dans un même récipient, de façon souhaitable les tronçons de cannelure inclinés dudit collier ont une inclinaison, par rapport à l'axe du corps, comprise entre 40 et 90 et de préférence d'environ 70 . 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 nullement limitatifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue à plat d'une partie du 20 corps d'un récipient agencé selon l'invention; - la figure 2 est une vue à plat d'une partie du corps d'un récipient agencé selon un mode de réalisation préféré de l'invention; -la figure 3 est une vue de côté de l'ensemble d'un récipient intégrant les dispositions de la figure 2; - les figures 4A et 4B sont des vues respectivement de dessus et de dessous du récipient de la figure 3; et -la figure 5 est une vue en coupe transversale 30 selon la ligne V-V de la figure 3. En se reportant tout d'abord à la figure 1, il y est représenté une partie du corps 2, étalé à plat, d'un récipient 1 en matériau thermoplastique tel que du PET, 6 2883258 propre à pouvoir être rempli avec un liquide chaud. Le corps 2 de ce récipient 1 présente une pluralité de panneaux 3 creux d'étendue sensiblement parallèle à l'axe 4 du corps 2 et répartis de façon sensiblement équidistante autour du corps, ces panneaux 3 étant séparés par des portions intercalaires du corps formant des poutres 5 d'étendue sensiblement parallèle à l'axe 4. Conformément à l'invention, on prévoit la combinaison des dispositions qui suivent: - les panneaux 3 sont disposés autour du corps 2 sur plusieurs niveaux A, B, ... ; - les panneaux de deux niveaux A, B consécutifs sont séparés par une portion annulaire du corps formant un collier 6 sensiblement en continuité de surface avec les susdites poutres 5; chaque poutre 5 est creusée d'un tronçon 7 de cannelure médian longitudinal et les tronçons 7 de cannelure des poutres des niveaux A, B, ... successifs sont raccordés les uns aux autres, de façon décalée angulairement d'une poutre d'un niveau (par exemple A dans l'agencement montré à la figure 1) à la poutre consécutive du niveau B adjacent (situé sous le niveau A dans l'exemple illustré), par des tronçons 8 de cannelure fortement inclinés s'étendant dans les susdits colliers 6 et tous inclinés dans le même sens sensiblement parallèlement les uns aux autres, de manière telle que le corps 2 soit muni, du haut jusqu'en bas, de tronçons 7, 8 de cannelures raccordés entre eux. Ainsi, plusieurs tronçons raccordés forment une cannelure configurée en décrochements successifs, et lesdites cannelures sont sensiblement parallèles et réparties sur le pourtour du corps 2. 7 2883258 La présence des tronçons 8 de cannelure inclinés dans les colliers 6 renforce sensiblement ces colliers dans la direction périmétrique, résultat qui ne pouvait pas être obtenu si les cannelures s'étendaient continûment du haut jusqu'en bas du corps en suivant les poutres alignées des niveaux successifs. On confère donc au récipient dont le corps est ainsi équipé une capacité de déformation radiale contrôlée en raison de la présence des panneaux 3 qui demeurent de surface relativement petite en même temps qu'on renforce, dans des zones intermédiaires du corps, les colliers 6 qui contribuent ainsi à maintenir la forme générale du corps 2 en conjonction avec l'épaule et le fond du récipient. Dans l'agencement simple montré à la figure 1, les panneaux 3 des divers niveaux A, B, ... sont alignés en colonnes parallèlement à l'axe 4 du corps 2. Les tronçons 8 de cannelure, inclinés de la droite vers la gauche dans le sens descendant dans la configuration montrée à la figure 1, relient les tronçons 7 de cannelure de la rangée supérieure A avec les tronçons 7 de cannelure de rang précédent dans la rangée sous-jacente B: par exemple, le tronçon 7 de cannelure de la rangée A situé entre les panneaux de rangs i et i+l est relié, par un tronçon 8 de cannelure incliné au tronçon 7 de cannelure de la rangée sous-jacente B situé entre les panneaux de rangs i-1 et i. Et ainsi de suite. Un tel agencement répond aux exigences de la pratique pour ce qui concerne la déformabilité contrôlée et, au surplus, la configuration en décrochements successifs des cannelures (grâce à la présence de plusieurs tronçons 7, 8 sur chaque cannelure) se déroulant entre les panneaux procure un effet esthétique agréable 8 2883258 que ne possèdent pas les récipients antérieurs du même type. On notera cependant que, dans l'agencement montré à la figure 1, les tronçons 8 de cannelures inclinés ont une étendue périmétrique correspondant à la largeur d'un panneau et approximativement à la largeur d'une colonne. L'étendue périmétrique de ces tronçons 8 de cannelure est donc relativement modeste. Au surplus, la zone 9 (repérée par un hachurage sur la figure 1) polygonale curviligne de chaque collier 6 comprise entre deux tronçons 8 de cannelure successifs est relativement grande, de sorte que ces zones risquent d'être sujettes à des déformations indésirables si les efforts de déformation deviennent importants. Pour pallier cet inconvénient, notamment pour des récipients destinés à être remplis avec un liquide très chaud, par exemple à une température de l'ordre de 90-95 C, on prévoit de mettre en oeuvre une variante préférée de réalisation des dispositions précédentes. Comme illustré à la figure 2, les panneaux 3 appartenant à deux niveaux A, B consécutifs sont décalés angulairement, lequel décalage est désigné par e, les uns par rapport aux autres, de manière qu'un panneau 3 d'un niveau soit situé au moins en partie en regard d'une poutre 5 du niveau adjacent; en outre, les tronçons 8 de cannelure du collier 6 situé entre ces deux niveaux A, B sont inclinés dans le sens du susdit décalage e angulaire des panneaux 3 de ces deux niveaux. Plus précisément, on conserve la géométrie des cannelures qui a été exposée plus haut, à savoir que, par exemple le tronçon 7 de cannelure situé dans la rangée A entre les panneaux i-1 et i est raccordé, par un tronçon 8 de cannelure incliné, au tronçon 7 de cannelure situé dans la rangée sous-jacente B entre les panneaux i et i+l, et ainsi de suite, avec cette différence que la distance entre la poutre 5 située entre les panneaux i-1 et i dans la rangée A et la poutre 5 située entre les panneaux i et i+l dans la rangée sous-jacente B est ici plus grande que dans la réalisation à panneaux alignés parallèlement à l'axe 4 montrée à la figure 1. L'agencement montré à la figure 2 offre plusieurs avantages remarquables par rapport à celui de la figure 1. Tout d'abord, du fait de l'écart créé entre les panneaux respectifs de même rang appartenant à deux rangées A, B consécutives, les tronçons 8 de cannelure inclinés des colliers 6 ont une longueur accrue dans la direction périmétrique du corps. Au surplus et surtout, on remarque, sur la figure 2, que chaque zone polygonale curviligne d'un collier 6 qui est comprise entre quatre panneaux voisins (par exemple la zone 10 entre les panneaux de rangs i et i+l dans la rangée A et les panneaux de rangs i et i+l dans la rangée B, qui est hachurée sur la figure 2 afin de faciliter son repérage), est traversée par deux tronçons 8 de cannelures inclinés qui sont séparés l'un de l'autre d'une distance d qui est sensiblement plus faible que dans la configuration de la figure 1. Cela signifie que les tronçons 8 de cannelure sont plus inclinés que précédemment et qu'en outre des portions de ces deux tronçons 8 de cannelure s'étendent l'une au-dessus de l'autre sur une distance correspondant au décalage e. La combinaison de la longueur accrue et de l'inclinaison accrue des tronçons 8 de cannelure ainsi que du rapprochement desdits tronçons 8 fait que chaque collier 6 présente une structure ondulée qui augmente sa résistance. Ainsi, les colliers 6 résistent mieux aux efforts de déformation auxquels ils sont soumis au cours du refroidissement d'un liquide versé très chaud. On notera également que ces mêmes colliers sont aptes à mieux supporter l'effort de préhension lorsque le récipient est saisi par une main d'un utilisateur. A titre d'exemple, à la figure 3 est illustré un récipient 1 sous forme d'une bouteille reprenant les dispositions exposées ci-dessus en regard de la figure 2. Dans cet exemple, les panneaux 3 sont répartis sur deux niveaux A et B et le susdit collier 6 est alors unique. La représentation de la figure 5, qui est une coupe selon la ligne V-V de la figure 3, c'est-à-dire une coupe transversale du récipient 1 de la figure 3 à travers le collier 6, met bien en évidence la structure ondulée du collier 6. En outre, bien que le nombre des panneaux et des poutres puisse varier d'un niveau à l'autre, la solution la plus simple consiste en ce que les panneaux et les poutres soient en nombres identiques dans tous les niveaux. De plus, on prévoit, toujours par souci de simplicité que, sur chaque niveau les panneaux 3, au nombre de quatre dans l'exemple illustré à la figure 3, alternent avec un nombre identique de poutres 5. On notera que, dans l'exemple illustré, chaque panneau 3 est pourvu d'une nervure 11 centrale de renfort, allongée sensiblement parallèlement à l'axe 4. La mise en uvre des dispositions conformes à l'invention, conduisant à la formation de zones annulaires renforcées mécaniquement dans le corps, autorise la réalisation de récipients s'écartant des récipients à panneaux actuellement fabriqués (récipients de relative-ment faible contenance, récipients à corps de forme trapue ). Ainsi, le récipient 1 illustré à la figure 3 11 2883258 présente une forme avec un corps relativement élancé tout en possédant la capacité requise pour pouvoir être remplie avec un liquide très chaud, à une température de 90-95 C. Dans ces conditions, les tronçons 8 de cannelure inclinés dudit collier 6 ont une inclinaison, par rapport à l'axe du corps 2, comprise entre 40 et 90 , typiquement d'environ 70 dans l'exemple illustré. Les représentations des figures 4A et 4B, montrant la bouteille de la figure 3 respectivement en vue de dessus et en vue de dessous, mettent parfaitement en évidence le décalage angulaire entre les tronçons 7 de cannelure de la rangée A supérieure (figure 4A) et les tronçons 7 de cannelure de la rangée B inférieure (figure 4B). Dans la pratique le nombre des panneaux dans chaque niveau semble devoir être de trois au minimum pour l'obtention des résultats attendus, et peut atteindre six à huit dans les cas les plus courants, voire plus en fonction de la dimension transversale et de la forme du corps du récipient. 12 2883258 REVENDICATIONS 1. Récipient (1), notamment bouteille, en matériau thermoplastique tel que du PET, propre à pouvoir être rempli avec un liquide chaud, ce récipient comportant un corps (2) présentant une pluralité de panneaux (3) creux d'étendue sensiblement parallèle à l'axe (4) du corps et répartis de façon sensiblement équidistante autour du corps, ces panneaux (3) étant séparés par des portions du corps formant des poutres (5) d'étendue sensiblement parallèle à l'axe (4) du corps, caractérisé en ce que les panneaux (3) sont disposés sur plusieurs niveaux (A, B, ...) autour du corps (2) ; les panneaux (3) de deux niveaux (A, B) consécutifs sont séparés par une portion annulaire du corps formant un collier (6) sensiblement en continuité de surface avec les susdites poutres (5) ; chaque poutre (5) est creusée d'un tronçon (7) de cannelure médian longitudinal et les tronçons (7) de cannelure des poutres (5) des niveaux (A, B, ...) successifs sont raccordés les uns aux autres, de façon décalée angulairement d'une poutre (5) d'un niveau (A) à la poutre (5) consécutive du niveau (B) adjacent, par des tronçons (8) de cannelure fortement inclinés s'étendant dans les susdits colliers (6) et tous inclinés dans le même sens sensiblement parallèlement les uns aux autres, de manière telle que le corps (2) soit muni, du haut jusqu'en bas, de tronçons (7, 8) de cannelures qui, raccordés entre eux, forment des cannelures configurées en décrochements successifs sensiblement parallèles et réparties sur le pourtour du corps (2), 13 2883258 ce grâce à quoi les parties annulaires du corps (2) constituées par les susdits colliers (6) sont renforcées mécaniquement contre un effort d'écrasement dû à la dépression générée par la restriction de volume du liquide se refroidissant. 2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux (3) de deux niveaux (A, B) consécutifs sont décalés (e) angulairement de manière qu'un panneau (3) d'un niveau (A) soit situé au moins en partie en regard d'une poutre (5) du niveau (B) adjacent et en ce que les tronçons (8) de cannelure du collier (6) situé entre ces deux niveaux (A, B) sont inclinés dans le sens du susdit décalage (e) angulaire des panneaux des deux niveaux, ce grâce à quoi les tronçons (8) de cannelure inclinés dudit collier (6) ont une longueur accrue dans la direction périmétrique du corps (2). 3. Récipient selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les panneaux (3) sont répartis sur deux niveaux (A, B) et en ce que le susdit collier (6) est unique. 4. Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, sur chaque niveau (A, B), les panneaux (3) alternent avec un nombre identique de poutres (5). 5. Récipient selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les tronçons (8) de cannelure inclinés dudit collier (6) ont une inclinaison, par rapport à l'axe du corps, comprise entre 40 et 90 . 6. Récipient selon la revendication 5, caracté- risé en ce que les tronçons (8) de cannelure inclinés dudit collier (6) ont une inclinaison, par rapport à l'axe du corps, d'environ 70 .