Brevet FR3045571A1 — publié le 20170623

Récipient à fond pétaloïde à pieds nervurés L'invention a trait à la fabrication des récipients, notamment des bouteilles, par soufflage ou étirage soufflage à partir d'ébauches 5 (préformes ou récipients intermédiaires non finis) dans une matière thermoplastique tel que le PET (polytéréphtalate d'éthylène). Un récipient comprend d'ordinaire un corps, qui confère au récipient son volume, un col ouvert, qui s'étend en saillie à partir d'une extrémité supérieure du corps et par lequel on remplit le récipient 10 (généralement au moyen d'un liquide ou d'une pâte), et un fond, qui ferme le corps à l'opposé du col et forme un socle par lequel le récipient doit pouvoir reposer de manière stable sur une surface plane telle qu'une table. On cherche en général à conférer au fond une bonne rigidité 15 mécanique car, outre que le fond doit former une assise stable pour le récipient (non seulement lors des opérations de convoyage consécutives à son remplissage, mais également lors de son entreposage et de son utilisation quotidienne par les consommateurs), il doit également résister à la pression hydrostatique exercée par le 20 contenu, à d'éventuelles contraintes thermiques induites par une température élevée du contenu lorsque celui-ci est introduit chaud dans le récipient, ou encore à une éventuelle pression de gaz dissous dans le liquide (cas typique des boissons carbonatées). Si elle permettait au récipient de tenir debout, la forme idéale du 25 fond serait la sphère, car elle répartirait uniformément les contraintes qui lui sont appliquées. Il fut un temps où l'on fabriquait des récipients en PET à fond sphérique sur lequel on emboîtait un socle rapporté en forme de pot, réalisé dans un matériau plus souple (notamment en polypropylène, pour permettre son encliquetage sur le fond). Mais cette 30 conception rendait difficile le recyclage, les deux matériaux devant suivre des filières différentes, obligeant les opérateurs chargés du tri sélectif à procéder eux-mêmes à la séparation du socle du récipient. L'avènement du fond pétaloïde a permis de s'affranchir de ces problèmes : un tel fond comprend une alternance de pieds en saillie, 35 destinés à assurer le maintien vertical du récipient posé sur une surface plane horizontale, et de vallées convexes (généralement sous 3045571 2 forme de portions de sphère) qui absorbent une partie des efforts (thermiques, mécaniques) exercés par le contenu. C'est dans des récipients à fonds pétaloïdes que sont ordinairement contenues les boissons carbonatées. Les capacités de ces récipients sont variables : par exemple 0,2 I, 0,5 I, 1 I, 1,5 I, 2 I voire plus. Les normes environnementales (toujours plus contraignantes) et le caractère aléatoire des cours des matières premières contraignent les fabricants à réduire la quantité de matière employée, ce qui se traduit par une diminution du poids (et donc de l'épaisseur) des récipients. On observe, sur les fonds pétaloïdes allégés, des déformations indésirables. En particulier, on note sur les pieds l'apparition de plissures. Outre leur caractère inesthétique, les plissures peuvent former des amorces de rupture, surtout lorsque les récipients sont palettisés : aux contraintes dues à la pression interne s'ajoutent en effet des contraintes de compression dues au poids des récipients superposés. Même les perfectionnements récents apportés aux fonds pétaloïdes (cf. notamment la demande de brevet européen EP 2 560 887 au nom 20 de la demanderesse) ne permettent pas de s'affranchir de ces plissures. Un objectif est par conséquent de proposer un fond pétaloïde qui, bien qu'allégé, soit cependant moins sujet aux déformations non contrôlées que les fonds pétaloïdes connus. 25 A cet effet, il est proposé un récipient en matière plastique obtenu par soufflage ou étirage soufflage à partir d'une ébauche, ce récipient comprenant un corps, un col qui s'étend à une extrémité supérieure du corps et un fond pétaloïde qui s'étend à une extrémité inférieure du corps, ce fond pétaloïde étant muni de pieds en saillie, séparés par des 30 vallées en creux qui s'étendent radialement à partir d'une zone centrale du fond, chaque pied ayant une paroi externe qui s'étend dans le prolongement du corps et deux flancs bordant chacun une vallée et qui se raccordent chacun à la paroi externe par un congé, chaque pied étant pourvu d'au moins une nervure dont une portion latérale 35 chevauche ledit congé. En se déployant sous la pression du contenu du récipient, cette (ou ces) nervure(s) absorbe(nt) une partie des déformations induites dans 3045571 3 le pied qui sont ainsi canalisées, ce qui évite la formation de plissures indésirables. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : 5 au moins une nervure présente une portion d'extrémité interne qui s'étend au moins en partie sur un flanc, dans le prolongement de la portion latérale ; au moins une nervure présente une portion externe qui s'étend au moins en partie sur la paroi externe du pied, dans le prolongement 10 de la portion latérale ; la nervure s'interrompt, vers l'extérieur, sur la paroi externe du pied ; le récipient comprend au moins une nervure ayant deux portions latérales qui se raccordent par la portion externe ; 15 - la portion externe est arquée ; la (ou chaque) portion latérale est arquée en sens inverse de la portion externe ; la nervure suit le contour d'une intersection du pied avec un cylindre de révolution autour d'un axe radial ; - la portion latérale est droite ; la nervure suit le contour d'une intersection du pied avec un plan ; les pieds ayant des extrémités qui définissent pour le récipient un plan de pose, le plan d'intersection précité est parallèle (ou, en variante, incliné par rapport) au plan de pose ; - le récipient comprend au moins deux nervures superposées ; le récipient comprend trois nervures superposées ; les nervures sont équidistantes ; examinées en remontant en direction du col depuis une extrémité du pied, les nervures sont de longueurs croissantes ; - les nervures suivent le contour d'une intersection du pied avec des cylindres de révolution coaxiaux, d'axe radial et de rayons différents ; au moins une nervure s'interrompt, vers l'intérieur, sur le congé de raccordement entre la paroi externe et le flanc ; - la (ou chaque) nervure présente une largeur comprise entre 0,4 mm et 1,5 mm. 3045571 4 D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective, par-dessous, d'un récipient 5 à fond pétaloïde dont les pieds sont nervurés ; la figure 2 est une vue de détail, à échelle agrandie, du fond du récipient de la figure 1 ; la figure 3 est une vue de détail de dessous, à échelle agrandie, d'un pied nervuré ; 10 - la figure 4 est une vue de côté du fond du récipient ; la figure 5 est une vue de détail, à échelle agrandie, d'un pied du récipient de la figure 4, selon l'encadré V ; la figure 6 est une vue de détail en coupe du fond, à échelle agrandie, selon le plan de coupe VI-VI de la figure 5 ; 15 - la figure 7 est une vue similaire à la figure 4, illustrant une variante de réalisation ; la figure 8 est une vue de détail, de côté, d'un pied du fond de la figure 7 ; la figure 9 est une vue de détail de dessous, à échelle agrandie, 20 d'un pied nervuré du fond illustré sur la figure 7. Sur la figure 1 est représenté un récipient 1, obtenu par soufflage ou étirage soufflage à partir d'une ébauche (terme désignant une préforme brute d'injection ou un récipient intermédiaire destiné à subir une ou plusieurs opérations de finition) en matière plastique, par ex. en 25 PET (polytéréphtalate d'éthylène). Le récipient 1 comprend un corps 2, qui s'étend le long d'un axe X qui peut constituer un axe de révolution du corps 2, un col 3 qui s'étend à une extrémité supérieure du corps 2, et un fond 4 pétaloïde qui s'étend à une extrémité inférieure du corps 2, opposée au col 3. 30 Le fond 4 est muni de pieds 5 en saillie, séparés deux à deux par des vallées 6 en creux qui s'étendent radialement à partir d'une zone 7 centrale du fond 4. Chaque pied 5 s'étend en saillie axiale jusqu'à une extrémité 8. Les extrémités 8 des pieds 5 sont coplanaires et définissent 35 conjointement un plan 9 de pose par lequel le récipient 1 peut reposer 3045571 5 de manière stable sur une surface plane horizontale (typiquement une table). Chaque pied 5 présente une paroi 10 externe, qui s'étend dans le prolongement du corps 2, et deux flancs 11 bordant chacun une vallée 6 5 et qui se raccordent chacun à la paroi 10 externe par un congé 12. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, et notamment sur les figures 3 et 4, chaque congé 12 va en s'élargissant depuis une extrémité 13 supérieure de la vallée 6 en direction de l'extrémité 8 du pied. Dans la même direction, le rayon du congé 12 peut être constant, 10 ou aller croissant. Comme on le voit également sur les figures 3 et 4, chaque flanc 11 présente une forme de croissant (mais cette forme n'est pas limitative). On notera que les limites entre les différentes zones du pied 5 ne sont pas des arêtes tranchantes mais sont douces (faute de quoi ces limites 15 accumuleraient les contraintes et formeraient, sous charge, autant d'amorces de rupture). Pour des raisons de clarté, on a toutefois matérialisé ces limites sur les dessins (sous forme de traits mixtes doubles). Chaque pied 5 présente une symétrie plane par rapport à un plan R 20 radial (contenant l'axe X du récipient 1) passant par son extrémité 8. Chaque pied 5 comprend ainsi une unique paroi 10 externe, symétrique par rapport à ce plan R, deux congés 12 qui sont l'image miroir l'un de l'autre par rapport à ce plan R, et deux flancs 11 qui sont également l'image miroir l'un de l'autre par rapport à ce plan R. 25 Comme on le voit sur les figures, chaque pied 5 est pourvu d'au moins une nervure 14. Vue en section, cette nervure 14 fait saillie (c'est-à-dire qu'elle forme un relief) vers l'intérieur du récipient 1 (figure 6). En variante, cette nervure 14 fait saillie vers l'extérieur du récipient. 30 Quelle que soit sa forme (on en décrit plusieurs ci-après), la nervure 14 comprend une portion 15 latérale qui chevauche le congé 12, c'est-à-dire que cette portion 15 latérale s'étend sur au moins une partie de la largeur du congé 12. Le nombre de nervures 14 présentes sur chaque pied 5 peut être 35 fonction de la capacité volumique du récipient 1. Ainsi, dans un récipient 1 de grande capacité (1,5 1,2 I ou encore 3 I), chaque pied 5 peut être pourvu de trois nervures 14 (ou trois paires de nervures 14 3045571 6 symétriques par rapport au plan R radial de symétrie du pied) superposées (cf. le premier fond 4 illustré sur les figures 1 à 5, qui comprend, pour chaque pied 5, une nervure 14.1 supérieure, une nervure 14.2 intermédiaire et une nervure 14.3 inférieure). Dans un 5 récipient 1 de capacité moyenne (0,5 I ou 1 I), chaque pied 5 peut être pourvu de deux (ou deux paires de) nervures 14 superposées (cf. le deuxième fond 4 illustré sur les figures 7, 8 et 9, qui comprend, pour chaque pied 5, une paire de nervures 14.4 supérieures symétriques et une paire de nervures 14.5 inférieures symétriques). Dans un récipient 10 1 de faible capacité (inférieure à 0,5 I, par ex. de 0,2 I), chaque pied 5 peut être pourvu d'une unique nervure 14 (ou d'une unique paire de nervures 14 symétriques par rapport au plan R de symétrie du pied 5). Au moins l'une des nervures 14 peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 15 la portion 15 latérale s'étend sur toute la largeur du congé 12, joignant ainsi la paroi 10 externe à l'un des flancs 11 du pied 5 ; c'est le cas de la nervure 14.1 supérieure du premier fond 4 (figures 3 et 4) et des nervures 14.4, 14.5 du deuxième fond 4 (figures 7, 8, 9) ; 20 la nervure 14 se prolonge sur le flanc 11, au-delà du congé 12 ; la nervure 14 présente alors une portion 16 d'extrémité interne, qui s'étend au moins en partie sur le flanc 11, dans le prolongement de la portion 15 latérale : c'est le cas de la nervure 14.1 supérieure du premier fond 4 (figures 3 et 4) et des deux nervures 25 14.4, 14.5 du deuxième fond 4 (figures 7, 8, 9) ; la portion 15 latérale s'étend sur une partie seulement du congé 12, partant de la paroi 10 externe et venant s'interrompre au voisinage de la limite entre le congé 12 et le flanc 11 : c'est le cas de la nervure 14.2 intermédiaire du premier fond 4 (figures 3 et 4) ; 30 - la portion 15 latérale s'étend sur une partie seulement du congé 12, partant de la paroi 10 externe et s'interrompant sensiblement à mi-chemin entre la paroi 10 externe et le flanc 11 : c'est le cas de la nervure 14.3 inférieure du premier fond 4 (figures 3 et 4) ; la nervure 14 présente une portion 17 externe qui s'étend au moins 35 en partie sur la paroi 10 externe du pied 5, dans le prolongement de la portion 15 latérale : c'est le cas de la nervure 14.1 3045571 7 supérieure du premier fond 4 (figures 3 et 4) et des deux nervures 14.4, 14.5 du deuxième fond 4 (figures 7, 8, 9) ; la nervure 14 s'interrompt, vers l'extérieur, sur la paroi 10 externe du pied 5 : la nervure 14 présente alors une portion 18 d'extrémité 5 externe, qui s'étend en partie sur la paroi 10 externe : c'est le cas des nervures 14.4, 14.5 du deuxième fond 4 des figures 7, 8, 9 ; le pied 5 illustré sur ces figures comprend deux paires superposées de nervures 14 symétriques par rapport au plan R de symétrie du pied 5. Les nervures 14.4, 14.5 de chaque paire sont écartées 10 l'une de l'autre, leurs portions 18 d'extrémité externe s'interrompant à une distance l'une de l'autre de quelques millimètres ; la portion 17 externe s'étend sur toute la largeur de la paroi 10 externe ; la nervure 14 comprend alors deux portions 15 latérales 15 qui se raccordent par la portion 17 externe : c'est le cas des nervures 14.1, 14.2, 14.3 du premier fond 4 des figures 3 et 4 ; la portion 17 externe est arquée : c'est le cas des nervures 14.1, 14.2, 14.3 du premier fond 4 des figures 3 et 4, dont les portions 17 externes s'étendent suivant un arc à concavité tournée vers le 20 plan 9 de pose ; la (ou chaque) portion 15 latérale est en outre arquée en sens inverse de la portion 17 externe : c'est le cas des nervures 14.1, 14.2, 14.3 du premier fond des figures 3 et 4, dont les portions 15 latérales s'étendent suivant un arc à concavité tournée vers le col 25 3 ; la nervure 14 suit le contour d'une intersection du pied 5 avec un cylindre C de révolution autour d'un axe radial : c'est le cas des nervures du premier fond 4 des figures 3, 4 et 5 ; dans ce premier fond 4, et comme cela est bien visible sur la figure 5, les nervures 30 14.1, 14.2, 14.3 suivent le contour d'une intersection du pied 5 avec des cylindres C1, C2, C3 de révolution respectifs, de même axe A radial et de rayons différents ; en variante, la nervure 14 suit le contour d'une intersection du pied 5 avec un plan P incliné par rapport au plan 9 de pose : c'est le 35 cas des nervures 14.4, 14.5 du deuxième fond 4 des figures 7, 8, 9 ; en variante, le plan P pourrait être parallèle au plan de pose ; 3045571 8 dans les deux cas, la (ou chaque) portion 15 latérale apparaît droite au lieu d'être arquée ; la nervure 14 présente une largeur L comprise entre 0,4 mm et 1,5 mm. 5 Il est envisageable de combiner certaines des caractéristiques précitées. Au moins une (ou chaque) nervure 14 pourrait ainsi présenter une portion 17 externe arquée et une (ou chaque) portion 15 latérale droite. Compte tenu du relief assez tortueux du pied 5, la forme générale 10 de chaque nervure 14 dépend de l'angle selon lequel on observe le fond 4. Ainsi, lorsque le premier fond 4 des figures 1 à 5 est observé de dessous (figure 3), chaque nervure 14.1, 14.2, 14.3 présente une forme de U ouvert. Lorsqu'un pied 5 de ce même fond 4 est observé 15 radialement par l'extérieur (voir le pied 5 situé au centre de la figure 4), chaque nervure 14.1, 14.2, 14.3 présente une forme circulaire. Lorsqu'un pied 5 de ce premier fond 4 est observé latéralement (voir les pieds 5 situés sur les côtés de la figure 4), chaque nervure 14.1, 14.2, 14.3 présente une forme de gaussienne. 20 Lorsqu'un pied 5 du deuxième fond 4 des figures 7 à 9 est observé de dessous (figure 9), chaque nervure 14.4, 14.5 présente également une forme de U ouvert. Lorsqu'un pied de ce même fond est observé latéralement (figure 8), chaque nervure 14.4, 14.5 s'étend suivant une ligne droite. 25 Lorsque chaque pied 5 comprend plusieurs nervures 14 superposées, les nervures 14 peuvent, lorsqu'examinées en remontant en direction du col depuis l'extrémité 8 du pied 5, être de longueurs différentes (par ex. croissantes, cf. le premier fond 4 illustré sur les figures 2, 3 et 4) ou de même longueur (cf. le deuxième fond 4 illustré 30 sur les figures 7, 8 et 9). Lorsque chaque pied 5 comprend un nombre de nervures 14 supérieur ou égal à trois, celles-ci peuvent être équidistantes, comme dans le premier fond 4 illustré sur les figures 1 à 5. Le récipient 1 est destiné à être rempli d'un contenu sous 35 pression, typiquement une boisson carbonatée, qui engendre dans le récipient 1 une pression qui peut atteindre 6 bars. 3045571 9 Sa forme pétaloïde permet au fond 4 de conserver globalement sa forme sans s'effondrer, les vallées 6 assurant, grâce à leur forme sphérique, une répartition relativement homogène des contraintes qu'elles subissent en raison de la pression du contenu. Les pieds 5, 5 quant à eux, sont soumis à d'importantes variations de contraintes en raison de leur forme tortueuse. Il a été constaté que les contraintes s'accumulent dans les congés 12, entre la paroi 10 externe et les flancs 11. Chaque nervure 14 contribue, en se déployant vers l'extérieur du récipient 1 (comme illustré en pointillés sur la figure 6) à canaliser les 10 déformations engendrées par ces contraintes. En d'autres termes, les déformations sont localisées sur la (ou les) nervures 14. Il en résulte que les déformations incontrôlées (indésirables) des pieds 5 sont minimisées, voire éliminées, même lorsque le récipient 1 est allégé. L'esthétique du récipient 1 est préservée, et sa tenue sous charge 15 (notamment en palettisation) accrue, à masse égale ou inférieure. REVENDICATIONS1. Récipient (1) en matière plastique obtenu par soufflage ou étirage soufflage à partir d'une ébauche, ce récipient (1) comprenant un corps (2), un col (3) qui s'étend à une extrémité supérieure du corps (2) et un fond (4) pétaloïde qui s'étend à une extrémité inférieure du corps (2), ce fond (4) pétaloïde étant muni de pieds (5) en saillie, séparés par des vallées (6) en creux qui s'étendent radialement à partir d'une zone (7) centrale du fond (4), chaque pied (5) ayant une paroi (10) externe qui s'étend dans le prolongement du corps (2) et deux flancs (11) bordant chacun une vallée (6) et qui se raccordent chacun à la paroi (10) externe par un congé (12), caractérisé en ce que chaque pied (5) est pourvu d'au moins une nervure (14) dont une portion (15) latérale chevauche ledit congé (12). 2. Récipient (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que qu'au moins une nervure (14) présente une portion (16) d'extrémité interne qui s'étend au moins en partie sur un flanc (11), dans le prolongement de la portion (15) latérale. 3. Récipient (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une nervure (14) présente une portion (17) externe qui s'étend au moins en partie sur la paroi (10) externe du pied (5), dans le prolongement de la portion (15) latérale. 4. Récipient (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la nervure (14) s'interrompt, vers l'extérieur, sur la paroi (10) externe du pied (5). 5. Récipient (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une nervure (14) ayant deux portions (15) latérales qui se raccordent par la portion (17) externe. 6. Récipient (1) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la portion (17) externe est arquée. 7. Récipient (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la (ou chaque) portion (15) latérale est arquée en sens inverse de la portion (17) externe. 8. Récipient (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la nervure (14) suit le contour d'une intersection du pied (5) avec un cylindre (C) de révolution autour d'un axe (A) radial. 3045571 11 9. Récipient (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la portion (15) latérale est droite. 10. Récipient (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la nervure (14) suit le contour d'une intersection du pied (5) 5 avec un plan (P). 11. Récipient selon la revendication 10, caractérisé en ce que, les pieds (5) ayant des extrémités (8) qui définissent pour le récipient (1) un plan (9) de pose, le plan (P) d'intersection est incliné par rapport au plan (9) de pose. 10 12. Récipient selon la revendication 10, caractérisé en ce que, les pieds (5) ayant des extrémités (8) qui définissent pour le récipient (1) un plan (9) de pose, le plan (P) d'intersection est parallèle au plan (9) de pose. 13. Récipient (1) selon l'une des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux nervures (14) superposées. 14. Récipient (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend trois nervures (14) superposées. 15. Récipient (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que 20 les nervures (14) sont équidistantes. 16. Récipient (1) selon l'une de revendications 13 à 15, caractérisé en ce que, examinées en remontant en direction du col (3) depuis une extrémité (8) du pied (5), les nervures (14) sont de longueurs croissantes. 25 17. Récipient (1) selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que les nervures (14) suivent le contour d'une intersection du pied avec des cylindres (C1, C2, C3) de révolution coaxiaux, d'axe (A) radial et de rayons différents. 18. Récipient (1) selon l'une des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce qu'au moins une nervure (14) s'interrompt, vers l'intérieur, sur le congé (12) de raccordement entre la paroi (10) externe et le flanc (11). 19. Récipient (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (ou chaque) nervure (14) présente une largeur 35 (L) comprise entre 0,4 mm et 1,5 mm.