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i~9~3 ~
1 La présente invention concerne un procédé, une machine et un
moule de fabrication, par injection de matière synthétique,
de récipients comportant une pellicule formant revêtement
externe au moins partiel et faisant partie intégrante des
récipients ; et les récipients ainsi obtenus.
Lorsque l'on souhaite, en particulier, décorer de tels
récipients obtenus par injection de matière synthétique, ou
y apposer des indications concernant notamment la composi-
tion du produit contenu, une technique courante consiste à
imprimer le décor et les indications, directement, sur le
récipient déjà réalisé. Cette technique présente de nombreux
inconvénients du fait notamment de la mauvaise qualité de
l'impression sur la matière, en général du polypropylène ou
analogue, du récipient ; et en raison de la nécessité d'une
opération supplémentaire pour ce faire, opération qui
augmente les coûts et la durée de fabrication.
Pour éviter ces inconvénients, on a imaginé de réaliser
l'injection de matière synthétique sur une pellicule
imprimée, prédécoupée au format souhaité, et QUi est placée
dans le moule préalablement à l'injection. Dans ce cas, on
peut obtenir de très bonnes qualités d'impression, et
l'incorporation de la pellicule au récipient se fait en même
temps que l'on fabrique celui-ci, soit sans perte de temps
et sans coût supplémentaire.
Ainsi, le brevet français n 2 210 504, notamment, révèle un
procédé d'incorporation d'une pellicule mince de matériau à
un objet en matière thermoplastique ; l'objet étant réalisé
au moyen d'une machine d'injection comprenant notamment un
moule constitué d'un élément mâle formant poinçon et d'un
élément femelle formant matrice, et au moins une buse
d'injection de matière synthétique. Plus particulièrement,
le procédé comprend les étapes suivantes :
3~8
1 - alimenter le moule en pellicules prédécoupées au format
choisi ;
- maintenir la pellicule appliquée contre l'élément mâle
pendant la fermeture du moule ; et,
- injecter de la matière synthétique dans l'espace laissé
entre les éléments mâle et femelle lorsque ledit moule est
fermé.
En se référant à la figure 1 annexée illustrant cet art
antérieur, le moule 1 utilisé pour la mise en oeuvre de ce
procédé comprend un poinçon 2 et une matrice 3. La buse
d'injection 4 de matière synthétique est prévue dans la
matrice 3 et débouche dans la zone centrale du fond de la
cavité de la matrice ; ladite zone étant conformée comme une
partie arquée 5 faisant saillie vers l'extérieur. Cette
partie arquée 5 est agencée pour être logée dans un
évidement concave 6 correspondant dans le poinçon 2. Ce
- dernier est muni de fentes ou ouvertures 7, reliées à un
-système dlaspiration non représenté, pour le maintien de la
pellicule 8 contre le poinçon pendant la fermeture du moule.
Ainsi, dans ce cas, lorsque la pellicule doit être
extérieure au récipient, celle-ci, comme illustrée sur la
figure 1j doit être munie d'un trou central à travers lequel
la matière synthétique est injectée. La matière synthétique
ainsi injectée entre le poin~on et la pellicule plaque cette
: ~25 dernière contre les parois de la matrice, tout en formant le
:~ récipient dont la pellicule, constituant, par exemple, une
étiquette ou un décor, fait partie intégrante.
3 1~93348
1 L'inconvénient essentiel de ce procédé réside, comme on l'a
vu, dans la nécessité de pratiquer un évidement dans la
pellicule pour le passage de la matière injectée. Cela
nécessite une étape supplémentaire pour la réalisation de la
pellicule, d'où perte de temps et augmentation des coûts.
L'avantage d'utiliser une pellicule préimprimée est donc de
ce fait largement diminué. En outre, un tel trou est
inesthétique et rend peu pratique l'utilisation de la
pellicule en tant qu'étiquette. En effet, les indications
concernant par exemple la composition du produit, qui sont
généralement imprimées sur la partie de la pellicule
recouvrant le fond du récipient, sont interrompues par ce
trou.
La présente invention a précisément pour objet d'éviter cet
inconvénient en proposant un procédé, une machine et un
moule de fabrication de récipients, en matière injectée,
comportant une pellicule formant revêtement extérieur,
faisant partie intégrante du récipient, sans qu'il soit
nécessaire de réaliser un trou central dans ladite
pellicule.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de
fabrication, par injection de matière synthétique, de
récipients comportant une pellicule formant revêtement
externe au moins partiel, et faisant partie intégrante des
-récipients, au moyen d'une machine d'injection comprenant
notamment un moule constitué d'un élément mâle formant
poinçon et d'un élément femelle formant matrice, et au moins
une buse d'injection de matière synthétique, ledit procédé
- comprenant les étapes suivantes :
lZ93348
1 - alimenter le moule en pellicules prédécoupées au format
choisi ;
- maintenir la pellicule appliquée contre l'élément mâle
pendant la fermeture du moule ; et,
- injecter de la matière synthétique dans l'espace laissé
entre les éléments mâle et femelle lorsque ledit moule est
fermé, le procédé étant caractérisé en ce que, pendant la
fermeture du moule, le maintien de la pellicule contre
l!élément mâle est réalisé, au moins partiellement, par
appui constant, contre la face de la pellicule en regard de
: l'élément femelle, d'un coulisseau logé dans la cavité
formée par l'élément femelle, saillant, en position ouverte
du moule, et déplaçable sous l'action de l'élément mâle,
dans la direction d'avance de celui-ci, à l'encontre d'une
force de rappel ; et en ce que l'injection de matière
synthétique s'effectue à partir de l'élément mâle, et contre
la face de la pellicule en regard de l'élément mâle.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'injection
de matière synthétique s'effectue dans la zone centrale de
l'extrêmité de l'élément mâle ; la matière injectée plaquant
le revêtement contre les parois de la cavité de l'élément
femelle du moule, et repoussant complètement la tête du
coulisseau dans le logement prévu dans le fond de ladite
: -cavité.
.
La présente invention concerne également une machine de
fabrication, par injection de matiere synthétique, de
récipients comportant une pellicule formant revêtement
. . externe au moins partiel, et faisant partie intégrante des
réclpients, du type compreDant :
. ~ .
. i .
'
. ;
~Z~33~8
1 - un moule constitué d'un élément mâle, formant poinçon,
susceptible de coopérer avec un élément femelle, formant
matrice ;
- au moins une buse d'injection de la matière synthétique
dans l'espace laissé entre lesdits éléments mâle et femelle,
en position fermée du moule ; un dispositif d'amenée des
pellicules prédécoupées dans ledit moule ; et,
- des moyens de maintien de la pellicule contre l'élément
mâle pendant la fermeture du moule, caractérisée en ce que
la buse d.'injection de matières synthétiques est portée par
l'élément mâle, et en ce que les moyens de maintien
comprennent au moins un coulisseau logé dans la cavite
formée par l'élément femelle, saillant en position ouverte
du moule, et susceptible de coopérer avec l'élément mâle
15 pour maintenir la pellicule contre ce dernier pendant la
fermeture du moule, ledit couIisseau étant déplaçable, sous
l'action de l'élément mâle, dans la direction d'avance de
celui-ci, à l'encontre d'une force de rappel.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le
coulisseau précité comprend une tige dont une extrêmité est
reliée à un moyen générateur de la force de rappel, tel que
notamment un piston pouvant coulisser dans un cylindre prévu
au delà de la cavité de l'élément femelle, dans la direction
d'avance de l'élément mâle, un ressort ou analogue, et dont
l'autre extrêmité porte une tête aplatie susceptible de
venir en appui contre la face de la pellicule en regard de
l'élément femelle.
. . En particulier, l'axe du coulisseau précité est au moinssensiblement parallèle à la direction d'avance de l'élément
mâle du moule, et notamment confondu avec l'axe central de
la cavité de l'élément femelle.
..
- , ,.. ;
- , -~
6 ~Z~33~8
1 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le
fond de la cavité de l'élément femelle comprend un logement
pour la tête du coulisseau.
De plus, la buse d'injection peut être prévue dans le corps
de l'élément male du moule de façon à déboucher au moins
sensiblement au centre de l'extremité de l'élément male en
regard de l'élément femelle, c'est-à-dire en regard de la
tete du coulisseau.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le
dispositif d'amenée de la pellicule est disposé généralement
au-dessus du moule et comprend un chariot solidaire du bati
portant l'élément mâle du moule, et formant, à sa partie
supérieure, magasin pour les pellicules prédécoupées, et, à
sa partie inférieure, moyen de retenue temporaire pour une
pellicule, ledit chariot pouvant coulisser sur une glissière
et ayant sa face avant percée d'un orifice pour le passage
d'une buse d'aspiration des pellicules ; la glissière étant
munie à son extrêmité distale par rapport au chariot, en
position ouverte du moule, d'une fente pour le passage, une
à une, des pellicules ; ladite glissière étant reliée, à
cette extrêmité, à des montants solidaires du bâti de
l'élément femelle du moule et munis de rainures dans
lesquelles peuvent coulisser les pellicules jusqu'à des
butées prévues sur les montants pour retenir une pellicule
en regard de la cavité du moule.
La présente invention sera mieux comprise, et d'autres
détails, caractéristiques et avantages de celle-ci
apparait-ront plus clairement à la lumière de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins
schématiques annexés, illustrant un mode de réalisation
actuellement préféré de l'invention, et dans lesquels :
12933~8
1 - la figure 1 est une vue partielle, en coupe longitudinale,
du moule selon l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue schématique en perspective d'une
machine de fabrication de récipients, en matière injectée,
selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue partielle, en coupe longitudinale,
du moule selon l'invention, en position ouverte ; et,
- la figure 4 est une vue partielle, en coupe longitudinale,
du moule selon l'invention, en position fermée.
La machine 10, selon l'invention, est destinée à la
fabrication, par injection de matière synthétique, telle que
notamment du polypropylène ou analogue, de récipients 11
comportant une pellicule 12 formant revêtement externe au
moins partiel, et faisant partie intégrante des récipients
11, (on notera que, dans la figure 2, le récipient 11 est
représenté à plus grande échelle que la machine 10).
La machine 10 comprend un moule 13 constitué d'un élément
mâle 14, formant poinçon, susceptible de coopérer avec un
élément femelle 15, formant matrice ; au moins une buse
d'injection 16 de la matière synthétique dans l'espace 17
laissé entre les éléments mâle 14 et femelle 15, en position
fermée du moule 13 ; un dispositif d'amenée 18 des
pellicules 12 dans le moule 13 ; et des moyens de maintien
19 de la pellicule contre l'élément mâle 14 pendant la
fermeture du moule 13.
En particulier, selon l'invention, la buse 16 d'injection de
matière synthétique est portée par l'élément mâle 14, et les
moyens de maintien comprennent au moins un coulisseau 19
logé dans la cavité 20 formée par l'élément femelle 15, de
.
~Z93348
1 façon à être saillant, en position ouverte du moule 13, dans
cette cavité. Le coulisseau 19 est susceptible de coopérer
avec l'élément mâle 14 pour maintenir la pellicule 12 contre
ce dernier pendant la fermeture du moule, ledit coulisseau
19 étant déplaçable, sous l'action de l'élément mâle 14,
dans la direction d'avance de celui-ci, à l'encontre d'une
force de rappel.
Le coulisseau 19 comprend une tige 21 dont une extrêmité 22
est reliée à un moyen générateur de la force de rappel.
Comme illustré, ce moyen peut être constitué d'un piston 23
pouvant coulisser dans un cylindre 24 prévu au-delà de la
cavité 20 de l'élément femelle 15, dans la direction
d'avance de l'élément mâle 14. Le cylindre 24 oomporte, dans
sa partie de fond, des moyens 25 d~introduction et
d'échappement d'un fluide approprié, reliés à une source de
fluide non représentée. Le piston et le cylindre peuvent
être remplacés par toute autre-moyen analogue approprié, tel
que notamment un ressort. L'autre extrêmité 26 de la tige 21
du coulisseau 19 porte une tête ap~atie 27 susceptible de
venir en appui contre la face 12b de la pellicule 12 en
regard de l'élément femelle 15.
De manière générale, l'axe du coulisseau 19 est au moins
sensiblement parallèle à la direction d'avance de l'élément
mâle 14 du moule 13 lors de la fermeture de celui-ci, et est
notamment confondu avec l'axe central de la cavité 20 de
l'élément femelle 15.
On prévoit dans le fond de cette cavité 20 de l'élément
femelle 15 un logement 28 pour la tête 27 du coulisseau 19,
en position fermée du moule.
~:93348
1 Comme représenté, la.buse 16 d'injection est prévue dans le
corps 29 de l'élément mâle 15 du moule 13 et débouche au
moins sensiblement au centre de l'extrêmité 30 de l'élément
mâle 15 en regard de l'élément femelle 14, c'est-à-dire en
regard de la tête 27 du coulisseau 19. '
Il est bien entendu que, selon la forme du récipient à
réa'iser, les élém,ents mâle et femelle du moule présenteront
des formes différentes. Dans l'exemple de réalisation
illustré notamment par la figure 2, destiné à la réalisation
de barquettes ayant une, forme sensiblement parallélépipè-
dique rectangulaire, la cavité de l'élément femelle du moule
possède une forme adap.tée à la réalisation de ce type de
récipient,.c'est-à-dlre parallélépipèdique rectangulaire,
l'élément mâle du moule ayant de meme une forme correspon-
dante.
En se référant maintenant plus particu~èrement à la figure2, le dispositif d'amenée 18 des pellicules est disposé
généralement au-dessus du'moule'13 et'comprend un chariot 31
solidaire du bâti 32,portant l'élément mâle 14 du moule.
Cette solidarisation peut être notamment réalisée à l'aide
d'une plaque 33 fixée au bâti 32 par des moyens.de fixation
34 appropriés, tels que notamment vis, boulons ou analogues,
ainsi qu'au chariot 31 par tout moyen approprié de fixation
(non représenté). ~ la partie supérieure du chariot 31, on
prévoit un magasin 35 pour les pellicules 12 prédécoupées,
tandis que sa partie inférieure 36 est conformée pour
retenir temporairement une desdites pellicules. Le chariot
31 peut coulisser,sur une glissière 37, et a sa face avant
38 perçée d'un orifice 39 pour le pass'age d'une buse 40
d'aspiration des pellioules. En outre, des rainures 41 sont
prévues, du côté intérieur dudit chariot, le long des bords
de la face avant 38 de celui-ci. La buse d'aspiration 40 est
prolongée par une tige 42 passant.à travers un boitier 43
,~, , .
.
lZ933 ~3
1 monté sur une poutrelle 44 de support solidaire du bâti 46
de l'élément femelle 15 du moule 13. La tige 42 de la buse
40 est reliée à un conduit d'aspiration 45, lui-même relié à
une source de vide (non représentée). On notera que les
bâtis 32 et 46 des éléments mâle 14 et femelle 15 du moule
sont reliés par des tiges coulissantes 4~ permettant
l'ouverture et la fermeture du moule.
La glissière 37 est munie, à son extrêmité distale par
rapport au chariot 31, en position ouverte du moule, d'une
iO fente 48 pour le passage, une à une, des pellicules ; ladite
glissière 37 étant fixée, à cette extrêmité, à la poutrelle
44 par une tige 49, et étant reliée, à cette même extrêmité,
à des montants SO solidaires du bâti 46 de l'élément femelle
15 du moule et munis de rainures 51 dans lesquelles peuvent
15 glisser les pellicules jusqu'à des moyens formant butées
(non représentés), adaptés selcn la forme particulière des
pellicules et prévus de façon à retenir chaque pellicule en
regàrd de la cavité 20 de l'élément femelle 15 du moule.
On expliquera maintenant ci-après le fonctionnement de la
20 machine selon l'invention.
.
Les pellicules 12 prédécoupées au format choisi sont
stockées dans le magasin 35 prévu à la partie supérieure du
chariot 31, l'une derrière l'autre et en regard de la face
avant 38 du chariot. Dans l'exemple représenté, les
. 25 pellicules présentent une forme de croix comportant une
partie centrale rectangulaire et des volets latéraux
rectangulaires rabattables. Il est bien évident que toute
autre forme souhaitable peut être utilisée. Néanmoins
l'exemple de réalisation illustré de la machine selon
30 l ' invention est plus particulièrement adapté à la forme
représentée des pellicules, notamment en ce qui concerne le
dispositif d'amenée 18 de celles-ci.
-lZ933~8
1 1
1 Le dispositif d'amenée 18 fonctionne en synchronisme avec
l'ouverture et la fermeture du moule 13 de la manière
suivante.
A partir de la position ouverte initiale du moule représen-
tée sur la figure 2, lors de la fermeture de celui-ci~ le
chariot 31, solidaire du bâti 32 de l'élément mâle 14 mobile
du moule, va glisser le long de la glissière 37 jusqu'à se
trouver au niveau de la partie élargie de celle-ci
comportant la fente 48. Dans cette position, la buse
d'aspiration 40 ayant passé à travers l'orifice 39 prévu
dans la face avant 38 du chariot 31, se trouve à proximité
de la première pellicule du magasin 35 qu'elle aspire. La -
pellicule en se courbant légèrement vient de ce fait, d'une
part, se plaquer contre la buse 40, et, d'autre part, se
loger, par ses volets latéraux, dans les rainures 41 prévues
sur les bords de la face avant 38 du côté interne du chariot
31, et qui se font face. Lorsque le moule s'ouvre de
nouveau, la buse 40 d'aspiration s'éloigne de la pellicule
qu'elle maintenait plaquée contre elle, et celle-ci tombe,
par gravité, dans la partie inférieure 36 du chariot 31 en
glissant dans les rainures 41, partie inférieure 36 où elle
est retenue dans la position représentée en pointillés sur
la figure 2.
Lors du cycle suivant, quand le moule est fermé, cette
pellicule passe dans la fente 48 (le chariot 31 étant placé
immédiatement au-dessus de celle-ci) et glisse entre les
: - : montants 50 dans les rainures-51, tandis qu'une autre
pellicule est aspirée par la buse 40. Lors de l'ouverture
consécutive du moule, la première pellicule se positionne en
regard de la cavité 20 de l'élément femelle-15 du moule
- grâce aux butées qui l'arrêtent dans la position requise (en
- pointillés sur la figure 2), tandis que la deuxième
pellicule reste en position d'attente dans la partie
: , .
,
33~
12
1 inférieure 36 du chariot 31.
Nous nous intéresserons maintenant ci-après plus particuliè-
rement au fonctionnement du moule 13 proprement dit.
En se réfèrant aux figures 3 et 4, une pellicule 12 ayant
été placée devant l'élément femelle 15 du moule 13 de la
façon indiquée ci-dessus, l'ensemble moule-pellicule se
trouve dans la position illustrée par la figure 3,
c'est-à-dire correspondant à l'ouverture du moule ; la tête
27 du coulisseau 19 étant, dans cette position, légèrement
en retrait par rapport à la pellicule 12. Dans une première
étape, le moule est fermé par avance de la partie mâle 14
mobile du moule 13 dans la cavité 20 de la partie femelle
15. Pendant la fermeture du moule 13, le maintien de la
pellicule 12 contre l'élément mâle 14 est réalisé, au moins
partiellement, par appui constant, contre la face 12b de la
pellicule 12 en regard de l'élément femelle 15, de la tête
du coulisseau 19 qui se déplace sous l'action de l'élément
mâle 14, dans la direction d'avance de celui-ci, à
l'encontre de la force de rappel exercée sur le piston 23.
. 20 Ainsi, au fur et à mesure de l'avance de l'élément mâle 14
dans la cavité 20 de l'élément femelle 15, le coulisseau 19
se rétracte en s'enfonçant dans l'embase de la partie
femelle 15, et notamment dans le cylindre 24 ; jusqu'à ce
que le moule 13 atteigne sa position fermée illustrée par la
figure 4. A ce moment, du fait de l'espace qui est laissé
entre les éléments mâle et femelle pour l'injection de
matière synthétique, la pellicule n'est pas parfaitement
plaquée contre les parois de la cavité 20 de l'élément
femelle et la tête du coulisseau, sur laquelle prend appui
la pellicule, dépasse légerement de son logement 28 prévu
dans le fond de la cavité 20. L'injection de matière
synthétique s'effectue alors, par la buse 16 d'injection,
dans la zone centrale de l'extrêmité 30 de l'élément mâle 14
:
,
lZ~33~
13
1 du moule 13. On peut bien évidemment utiliser toute matière
synthétique appropriée, telle que par exemple du polypropy-
lène à environ 200C. La matière synthétique injectée contre
la face 12a de la pellicule 12 en regard de l'élément mâle
14 plaque la pellicule 12 contre les parois de la cavité 20
de l'élément femelle 15 du moule 13 et repousse, en même
temps, complètement la tête du coulisseau 19 dans son
logement 28 ; de sorte que la pellicule 12 est en fait
incorporée à la face externe du récipient réalisé, en
faisant partie intégrante de celui-ci.
Enfin, lors de l'ouverture consécutive du moule, le
récipient 11 pourra être éjecté de la cavité 20 de l'élément
femelle du moule, et recueilli, en même temps que le
coulisseau 19 reprendra, sous l'action de la force de rappel
précitée, sa position initiale en extension ; l'éjection
pouvant être notamment réalisée par ledit coulisseau.
Il est bien évident que l'on peut utiliser pour la
réalisation des pellicules, tout matériau approprié, c'est-
à-dire notamment compatible avec l'impression d'un décor ou
d'indications pratiques, ainsi qu'avec l'incorporation dans
le matériau du récipient considéré. En particulier, les
pellicules peuvent être réalisées dans la même matière que
celle du récipient, telle que par exemple du polypropylène
ou également en papier.
:
. .~ . ~.
.
