Brevet FR2897292A1 — publié le 20070817

FOND DE MOULE POUR MOULE DE FABRICATION DE RECIPIENTS THERMOPLASTIQUES, ET DISPOSITIF DE MOULAGE EQUIPE D'AU MOINS UN MOULE EQUIPE D'UN TEL FOND La présente invention concerne, d'une manière générale, le domaine de la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients, notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET. Plus spécifiquement, l'invention concerne des perfectionnements apportés dans la conception d'un fond de moule pour un moule de fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients, notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET, lesdits récipients ayant un corps et ayant un fond du type dit pétaloïde avec plusieurs pieds qui sont distribués angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe du récipient et qui sont séparés les uns des autres par des vallées rayonnantes à fond d'étendue convexe, ledit fond de moule ayant une cavité de moulage comportant, pour le moulage du susdit fond des récipients, plusieurs cavités qui sont distribuées angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe du fond de moule et qui sont séparées les unes des autres par des dorsales rayonnantes à crête d'étendue concave, les fonds desdites cavités étant distribués sur un contour sensiblement circulaire. Par le terme de "dorsale", on entend désigner une partie saillante, allongée sensiblement radialement, du fond de moule qui conduit, dans le fond du récipient moulé, à la formation d'une susdite "vallée". La partie des récipients qui est mécaniquement la plus délicate est le fond. C'est en effet le fond qui supporte le poids de la colonne de liquide contenu dans le récipient et il peut perdre sa forme (en particulier affaissement de sa partie centrale) en un laps de temps plus ou moins long selon les conditions environnantes (température, humidité, ensoleillement, ...) de stockage des récipients : les récipients ne peuvent alors plus reposer de façon stable sur un support. L'affaissement de la partie centrale du fond de récipient modifie la position et/ou l'inclinaison des parois définissant les pieds en direction de l'axe du récipient. Ainsi les pieds perdent leur orientation approximativement parallèle à l'axe du récipient et, du fait que les pieds possèdent en coupe radiale un contour curviligne, leur zone d'appui sur un support évolue sur leur surface. Le récipient ne repose plus de façon stable sur un support plan. Or, les commerçants distribuant, dans des pays aux conditions climatiques sévères (température élevée, taux d'humidité élevé), des liquides carbonatés conditionnés dans des récipients en matière thermoplastique telle que du PET souhaitent pouvoir stocker les récipients pendant un intervalle de temps suffisamment long sans que les récipients perdent leur stabilité. En outre, les fabricants de récipients souhaitent être à même de donner satisfaction aux requêtes des commerçants sans qu'il en résulte une réduction de la cadence de fabrication des récipients, voire si possible au contraire avec des cadences de production encore accrues. L'invention a précisément pour objet de proposer une solution technique perfectionnée qui soit apte à conduire aux objectifs recherchés en terme d'amélioration de la stabilité dans le temps des fonds des récipients conservés, remplis sous pression, en atmosphère chaude et humide, sans affectation de la cadence de production. A ces fins, l'invention propose, selon un premier de ses aspects, un fond de moule pour un moule de fabri-cation, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients, notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET, comme mentionné au préambule, lequel fond de moule se caractérise, étant agencé conformément à l'invention, en ce que chaque cavité, considérée radialement de part et d'autre de son point le plus profond, est définie : - vers l'extérieur par une portion de surface courbe qui, en coupe radiale, est sensiblement en arc de cercle et - vers l'intérieur par une portion de surface en plan brisé à au moins deux pentes qui intersecte ladite portion de surface courbe selon une arête droite d'étendue sensiblement circonférentielle, - le plan, contenant ladite arête droite, qui est 20 tangent à ladite portion de surface courbe étant sensiblement perpendiculaire à l'axe de la cavité de moulage et - la portion de plan adjacente à la portion de surface courbe ayant une pente comprise entre environ 12 et 25 8 par rapport audit plan tangent. Grâce à cet agencement, les deux portions de surfaces courbe et en plan brisé se raccordent par une arête matérialisant, pour chaque pied du fond de récipient, une ligne d'appui rigidifiée d'étendue 30 approximativement circonférentielle par laquelle chaque pied repose sur un support plan. Cette arête demeure le contact d'appui du pied sur un support plan quelle que soit la déformation et/ou l'inclinaison subie par le pied sous l'effet d'un affaissement de la partie centrale du fond de récipient. La pente de la portion de plan adjacente à la portion de surface courbe doit être choisie avec soin, car, si cette pente est trop forte, le moulage du fond de récipient s'avère difficile, tandis que, si au contraire cette pente est trop faible, le centre du fond de récipient est trop peu surélevé par rapport aux extrémités des pieds de sorte que la stabilité du récipient sera perdue rapidement. Une pente comprise dans la fourchette mentionnée entre environ 12 et 8 semble devoir donner satisfaction d'une façon générale, une solution préférée étant une pente d'environ 100. Dans un mode de réalisation préféré car simple à mettre en œuvre, on prévoit que la portion de surface en plan brisé est à double pente. Avantageusement alors, la pente de la portion de plan située vers l'intérieur du fond de la cavité de moulage est comprise entre environ 17 et 23 , de préférence entre environ 20 et 21 , typiquement d'environ 20,5 . Selon un second de ses aspects, l'invention propose également un dispositif de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients, notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET, lesdits récipients ayant un corps et ayant un fond du type dit pétaloïde avec plusieurs pieds qui sont distribués angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèle-ment à l'axe du récipient et qui sont séparés les uns des autres par des vallées rayonnantes à fond convexe, lequel dispositif de moulage comporte au moins un moule constitué en au moins trois parties dont un fond de moule ayant une cavité de moulage comportant, pour le moulage du susdit fond des récipients, plusieurs cavités qui sont distribuées angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe du fond de moule et qui sont séparées les unes des autres par des dorsales rayonnantes à crête concave, les fonds desdites cavités étant distribués sur un contour sensiblement circulaire, lequel dispositif de moulage, étant agencé conformément à l'invention, se caractérise en ce que le fond de moule est agencé selon l'invention comme expliqué ci-dessus. Une application importante des dispositions de l'invention concerne les machines de soufflage ou étirage-soufflage tournantes du type carrousel équipées d'une multiplicité de moules ayant des fonds respectifs agencés selon l'invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains de ses 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 fond de moule agencé conformément à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe diamétrale selon la ligne II-II du fond de moule de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue partielle à échelle 25 agrandie d'une partie du contour de la cavité de moulage du fond de moule de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective de trois quarts par le dessus du fond de moule de la figure 1 ; et - la figure 5 est une vue en perspective 30 isométrique de trois quarts par le dessous dù fond d'un récipient moulé avec un fond de moule agencé selon les figures 1 à 4. 20 En se reportant maintenant aux figures 1 à 4, il y est représenté un fond 1 de moule destiné à équiper un moule de fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients, notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET. Comme montré à la figure 5, les récipients 2 devant être fabriqués avec ce moule possèdent un corps 3 et possèdent un fond 4 du type dit pétaloïde présentant une pluralité d'excroissances formant pieds 5, généralement en nombre compris entre trois et sept, en pratique entre quatre et six (cinq dans l'exemple illustré), qui sont distribués angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèle-ment à l'axe 6 du récipient et qui sont séparés les uns des autres par des vallées 7 rayonnantes à fond 8 d'étendue curviligne convexe. Toutes les vallées 7 convergent en direction du centre du fond qui est constitué sous forme d'une empreinte l0a creuse à contour circulaire au centre de laquelle est située une excroissance en forme de plateau 10 circulaire en saillie vers l'extérieur. Le fond 4 du récipient se raccorde au corps 3 du récipient par une zone 9 de raccordement sensiblement cylindrique de révolution. Le fond 1 de moule est pourvu d'une cavité C de moulage qui comporte, pour le moulage du susdit fond 4 des récipients 2, une pluralité de cavités 11 en nombre égal au nombre des pieds 5 du fond 4 des récipients, en général compris entre trois et sept, en pratique entre quatre et six (cinq dans l'exemple illustré aux figures 1 à 4), qui sont distribuées angulairement de façon équidistante (écartement angulaire mutuel de 72 dans cet exemple), qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe 12 du fond 1 de moule (qui est aussi l'axe de la cavité C de moulage) et qui sont séparées les unes des autres par des dorsales 13 rayonnantes (c'est-à-dire des parties saillantes, allongées sensiblement radialement, de la cavité C de moulage qui conduisent, dans le fond 4 du récipient moulé, à la formation des susdites vallées 7). Chaque dorsale 13 possède une crête 14 d'étendue curviligne concave, qui est en forme d'arc de cercle prenant naissance sur le bord de l'empreinte 10a centrale. Les fonds 15 des cavités 11 sont distribués sur un contour 16 sensiblement circulaire ayant un diamètre de base donné D, ce diamètre correspondant au diamètre de l'assise du fond 4 des récipients (diamètre du contour circulaire sur lequel sont réparties les zones des pieds 5 par lesquelles les récipients reposent sur un support plan). Le centre de la cavité C de moulage comporte une table 17a centrale en saillie au centre de laquelle est creusée une dépression 17 circulaire de faible profondeur, pour la formation de l'empreinte l0a et du plateau 10 précités du fond 4 de récipient. Conformément à l'invention, chaque cavité 11, considérée radialement de part et d'autre de son point le plus profond, est définie, comme on le voit mieux sur la vue en coupe de la figure 2 et encore mieux sur la vue partielle en coupe à échelle agrandie de la figure 3 : - vers l'extérieur par une portion de surface 18 courbe qui, en coupe radiale, est sensiblement en arc de cercle et - vers l'intérieur par une portion de surface 19 en plan brisé à au moins deux pentes qui intersecte ladite portion de surface 18 courbe selon une arête 20 droite d'étendue sensiblement circonférentielle, - le plan T tangent à ladite portion de surface 18 courbe en s'appuyant sur ladite arête 20 droite étant sensiblement perpendiculaire à l'axe 12 de la cavité C de moulage et - la portion de plan 21 de la portion de surface 19 en plan brisé qui est adjacente à la portion de surface 18 courbe ayant une pente a comprise entre 12 et 8 , de préférence d'environ 10 , par rapport audit plan tangent T. Cet agencement du moule conduit à la formation, sur chaque pied 5 du fond 4 de récipient, d'une arête 22 saillante d'appui par laquelle le pied repose sur un support plan. Cet appui, rigidifié par la forme en arête, est procuré quelle que soit la déformation et/ou l'inclinaison du pied sous l'effet d'un affaissement du fond du récipient au cours du temps. Ainsi, en présence d'un affaissement du fond du récipient, le récipient conserve un appui stable sur un support plan. La pente de la portion de plan 21 qui est adjacente à la portion de surface 18 courbe est, dans la fourchette précitée, suffisante pour que le centre du fond 4 de récipient soit correctement élevé par rapport aux arêtes 22 saillantes d'appui des pieds 5, tout en permet-tant un moulage facile au cours du processus de soufflage. Dans le mode de réalisation préféré illustré aux figures annexées, la portion de surface 19 en plan brisé est au moins à double pente ce qui autorise l'obtention du résultat recherché en matière d'amélioration de la stabilité du récipient dans le temps tout en évitant une complexité formelle du fond de récipient préjudiciable à un moulage facile. Dans ces conditions, on prévoit que la pente 0 de la portion de plan 23 située vers l'intérieur du fond de la cavité C de moulage est comprise entre environ 17 et 23 , de préférence entre environ 20 et 21 , typiquement d'environ 20,5 . Les arêtes formées par l'intersection des deux portions de plan 21 et 23 sont situées sur un contour circulaire ayant un diamètre cl) d'environ 55 mm dans l'exemple typique où lesdites deux portions de plan ont des pentes respectives d'environ 10 et 20,5 . Dans ces conditions, comme visible à la figure 5 chaque pied 5 du fond 4 de récipient est défini, de part et d'autre de l'arête 22 saillante d'appui, par une paroi 24 extérieure courbe (moulée au contact de la portion de surface 18 courbe précitée de la cavité C de moulage du fond 1 de moule) et par une paroi 25 intérieure à double pente, respectivement en 25a et 25b (moulée au contact de la portion de surface 19 en plan brisé à double pente précitée de la cavité C de moulage du fond 1 de moule). Les dispositions conformes à l'invention trouvent une application tout particulièrement préférée dans un dispositif de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients 2, notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET, lesdits récipients 2 ayant un corps 3 et ayant un fond 4 du type dit pétaloïde avec plusieurs pieds 5 qui sont distribués angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe 6 du récipient et qui sont séparés les uns des autres par des vallées 7 rayonnantes à fond 8 convexe, lequel dispositif de moulage comporte au moins un moule constitué en au moins trois parties dont un fond 1 de moule comportant, pour le moulage du susdit fond 4 des récipients, plusieurs cavités 11 qui sont distribuées angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèle-ment à l'axe 12 du fond 1 de moule et qui sont séparées les unes des autres par des dorsales 13 rayonnantes à crête 14 d'étendue concave, les fonds 15 desdites cavités 11 étant distribués sur un contour sensiblement circulaire ayant un diamètre de base donné D, le fond 1 de moule dudit au moins un moule du dispositif de moulage étant alors agencé avec l'une et/ou l'autre des dispositions exposées plus haut. Notamment un tel dispositif de moulage peut être en pratique sous forme d'une machine de soufflage ou étirage-soufflage tournante du type carrousel équipée d'une multiplicité de moules ayant des fonds respectifs agencés selon l'invention. Grâce aux dispositions particulières proposées par l'invention, il devient possible de fabriquer des récipients, notamment des bouteilles, en matière thermo- plastique telle que du PET, qui, en dépit d'un affaissement de leur fond, présentent une stabilité accrue dans le temps, notamment dans une ambiance agressive pour la matière thermoplastique (température élevée, humidité). REVENDICATIONS 1. Fond (1) de moule pour un moule de fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients (2), notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET, lesdits récipients (2) ayant un corps (3) et ayant un fond (4) du type dit pétaloïde avec plusieurs pieds (5) qui sont distribués angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe (6) du récipient et qui sont séparés les uns des autres par des vallées (7) rayonnantes à fond (8) d'étendue convexe, ledit fond (1) de moule ayant une cavité (C) de moulage comportant, pour le moulage du susdit fond (4) des récipients (2), plusieurs cavités (11) qui sont distribuées angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèlement à l'axe (12) du fond (1) de moule et qui sont séparées les unes des autres par des dorsales (13) rayonnantes à crête (14) d'étendue concave, les fonds (15) desdites cavités (11) étant distribués sur un contour (16) sensiblement circulaire, caractérisé en ce que chaque cavité (11), considérée radialement de part et d'autre de son point le plus profond, est définie : - vers l'extérieur par une portion de surface (18) courbe qui, en coupe radiale, est sensiblement en arc de cercle et - vers l'intérieur par une portion de surface (19) en plan brisé à au moins deux pentes qui intersecte ladite portion de surface (18) courbe selon une arête (20) droite d'étendue sensiblement circonférentielle, - le plan (T), contenant ladite arête (20) droite, qui est tangent à ladite portion de surface (18) courbeétant sensiblement perpendiculaire à l'axe (12) de la cavité (C) de moulage et la portion de plan (21) adjacente à la portion de surface (18) courbe ayant une pente (a) comprise entre 12 et 8 par rapport audit plan tangent (T), ce grâce à quoi l'arête (20) droite ainsi constituée au fond des cavités (11) conduit à la formation, pour chaque pied (5) du fond (4) de récipient, d'une arête (22) saillante d'appui d'étendue circonférentielle. 2. Fond de moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pente (a) de la portion de plan (21) adjacente à la portion de surface (18) courbe est d'environ 10 . 3. Fond de moule selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que la portion de surface (18) en plan brisé est à double pente. 4. Fond de moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pente ((3) de la portion de plan (23) située vers l'intérieur du fond de la cavité (C) de 20 moulage est comprise entre environ 17 et 23 . 5. Fond de moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pente (13) est comprise entre environ 20 et 21 . 6. Dispositif de moulage pour la fabrication, par 25 soufflage ou étirage-soufflage, de récipients (2), notamment de bouteilles, en matière thermoplastique telle que du PET, lesdits récipients (2) ayant un corps (3) et ayant un fond (4) du type dit pétaloïde avec plusieurs pieds (5) qui sont distribués angulairement de façon 30 équidistante, qui s'étendent approximativement parallèle-ment à l'axe (6) du récipient et qui sont séparés les uns des autres par des vallées (7) rayonnantes à fond convexe, lequel dispositif de moulage comporte au moins un mouleconstitué en au moins trois parties dont un fond (1) de moule ayant une cavité (C) de moulage comportant, pour le moulage du susdit fond (4) des récipients, plusieurs cavités (il) qui sont distribuées angulairement de façon équidistante, qui s'étendent approximativement parallèle-ment à l'axe (12) du fond de moule et qui sont séparées les unes des autres par des dorsales (13) rayonnantes à crête (14) d'étendue concave, les fonds (15) desdites cavités (11) étant distribués sur un contour sensiblement circulaire, caractérisé en ce que le fond (1) de moule est agencé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.