La présente invention concerne un procédé et un dispositif
pour la fabrication de récipients à paroi complexe, de section
transversale circulaire ou non circulaire, dont au moins une partie
de la paroi latérale est recouverte d'une feuille de renforcement
décorée ou non, et munis d'un fond de renforcement. La présente
invention concerne aussi les récipients obtenus par ce procédé.
Les feuilles et les fonds de renforcement sont par exemple en
carton, en matière plastique, en aluminium, etc., et, du côté qui est destiné à venir en contact avec la paroi du récipient thermoplastique, sont enduits d'une matière thermocollante adhérant intimement à cette paroi.
Le principe de fabrication de tels récipients à paroi complexe
ou renforcée est connu depuis longtemps et consiste à placer la feuille de renforcement dans un moule femelle, à mettre une feuille thermoplastique préalablement chauffée sur l'ouverture du moule femelle, à préformer une ébauche de récipient au moyen d'un fluide sous pression appliqué sur l'ébauche du côté du poinçon et étirant ladite ébauche contre la paroi du moule, ébauche qui adhère intimement à la feuille de renforcement préalablement disposée dans le moule femelle.
Dans le brevet suisse N0 576852, un procédé et un dispositif pour la fabrication de récipients analogues à paroi complexe et de section transversale non circulaire sont décrits; les récipients obtenus par ce procédé ne sont pas munis d'un fond de renforcement, le fond étant formé par la feuille thermoplastique continue dont l'épaisseur doit être par conséquent assez importante.
La présente invention se propose de fournir un procédé et un dispositif qui permettent d'économiser de la matière plastique, matériau dont le coût tend à augmenter de façon importante, en munissant les récipients d'un fond de renforcement, par exemple en carton, ce qui permet de réduire l'épaisseur de la feuille thermoplastique continue, celle-ci ne servant alors plus que pour assurer l'étanchéité des récipients. La présente invention consiste donc en un procédé pour la fabrication de récipients à paroi complexe et à fond renforcé, caractérisé par le fait qu'on place une feuille de renforcement contre la paroi périphérique interne d'un moule, qu'on découpe un fond de renforcement, et qu'on introduit celui-ci dans le fond du moule, puis qu'on thermoforme une feuille de matière plastique à l'intérieur de la feuille et du fond de renforcement situés dans le moule.
Cette invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'introduction d'une feuille de renforcement de la paroi latérale du récipient à l'intérieur d'un moule dont la forme de la section transversale est celle du récipient fini, et qu'il comporte aussi des moyens pour découper des fonds de renforcement et des moyens pour introduire ceux-ci au fond du moule.
Cette invention concerne enfin un récipient à paroi complexe de section transversale quelconque, obtenu par le procédé cidessus, caractérisé par le fait qu'il comporte une pellicule de matière plastique assurant son étanchéité et renforcée extérieurement par une feuille et un fond de renforcement.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
- La fig. 1 en est une vue d'ensemble en coupe.
- La fig. 2 en est une vue d'ensemble en plan.
- La fig. 2A est une vue d'un détail de la fig. 2.
- La fig. 3 est une vue en perspective d'un détail du dispositif.
¯Les fig. 4A, 4B, 4C sont des vues schématiques en coupe d'un détail du dispositif, chacune des figures représentant une position de fonctionnement du dispositif.
- La fig. 5 est une vue schématique en coupe de trois variantes représentant chacune une forme d'exécution d'un fond de renforcement.
L'ensemble du dispositif, tel qu'il est représenté sur les fig. 1 et 2, comprend trois parties principales, à savoir une partie pour le découpage et l'éventuelle mise en forme des fonds de renforcement, une partie pour le transport de ces fonds jusque vers la troisième partie, qui comporte un dispositif de mise en forme du récipient et de formage de celui-ci.
La partie destinée au découpage et à l'éventuelle mise en forme des fonds de renforcement comprend des moyens pour faire défiler la bande de feuille de renforcement 1 sur un plateau de support 2 et à partir d'un rouleau d'alimentation 3, la feuille de renforcement 1 étant guidée par des galets de guidage 4 et des rouleaux 5. Un poste de découpage 6 est disposé au-dessus du plateau de support 2 et est destiné à couper dans la bande de feuille de renforcement 1 les fonds de renforcement 7 de forme désirée. De plus, le poste de découpage 6 peut être combiné avec un poste d'emboutissage destiné à former par exemple des fonds avec rebord. La bande de feuille de renforcement 1 est reprise après le découpage des fonds, par un rouleau de récupération 8.
Puis les fonds de renforcement 7 découpés et éventuellement mis en forme sont amenés sur une bande de transport sans fin 9 par l'entremise de rouleaux intermédiaires d'entraînement 10. La bande de transport conduit alors les fonds 7 jusqu'à la troisième partie du dispositif, par l'entremise d'un rouleau intermédiaire d'entraînement 11, qui amène le fond 7 sur deux plaques de support mobile 12, 12'. Ces plaques 12, 12' sont munies chacune d'une tige 13, 13' reliée à des moyens destinés à faire mouvoir simultanément les plaques 12, 12' dans la direction des flèches respectivement I et I', de façon à amener ces plaques 12, 12' dans la position illustrée sur la fig. 2A, et à libérer ainsi le fond de renforcement 7, celui-ci étant alors pris en charge par le dispositif d'introduction; constitué ici par un élément du dispositif de mise en forme.
Comme montré sur les fig. 1 et 2, les plaques de support 12, 12' sont disposées entre un dispositif de mise en forme 14 et un moule de formage 15. Le dispositif de mise en forme 14 comporte, comme montré sur la fig. 3, un corps 16, constitué par un parallélépipède percé d'une cavité traversante et d'axe perpendiculaire à la face 17 du corps 16.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 3, la section transversale de la cavité traversante est de forme carrée, alors que la cavité correspondante représentée sur les fig. 1, 2 et 4 est de forme circulaire. La forme de cette cavité est choisie selon la forme que l'on désire donner au récipient, à savoir circulaire, carrée ou de forme quelconque.
Le corps 16 comporte deux fentes latérales 18 et 20: une fente d'introduction 18, disposée tangentiellement à l'une des parois de la cavité traversante et qui forme une ouverture dans cette cavité destinée à l'introduction de la bande de feuille de renforcement 19, la fente 18 étant élargie vers l'extérieur afin de faciliter l'introduction de la bande 19; une fente de guidage 20 destinée à recevoir un couteau mobile 21, et disposée perpendiculairement à la fente d'introduction 18 de façon à intersecter celle-ci sur la paroi de la cavité traversante à l'endroit de l'ouverture formée par cette fente d'introduction 18.
Le couteau mobile 21 est entraîné en un mouvement linéaire par des moyens non représentés, afin de couper la bande de feuille de renforcement 19; il est de plus muni d'un circuit interne de circulation, destiné à faire circuler un fluide, par exemple de la vapeur d'eau, pour chauffer la lame du couteau 21 et éviter la formation d'une zone froide créée par la superposition de deux épaisseurs et gênante lors de l'opération subséquente de formage.
Le dispositif de mise en forme 14 du récipient comporte aussi un noyau 22 constitué de deux parties superposées 23, 24 ayant en coupe transversale la même forme que la cavité traversante du corps 16. Les dimensions de la partie 23 sont telles que, lorsque celle-ci se trouve à l'intérieur de la cavité, un espace annulaire 25 soit ménagé, dont la largeur correspond à l'épaisseur de la feuille de renforcement 19 destinée à y être introduite, et de telle sorte que cette feuille 19 puisse librement coulisser dans cet espace annulaire 25.
Les dimensions de la partie 24 sont, elles, légèrement supé rieures à celles de la partie 23, mais inférieures à celles de la cavité, de façon à pouvoir coulisser librement dans cette cavité; la partie 24 est de plus reliée à des moyens d'entraînement non représentés du noyau 22.
Quant au moule de formage 15, sa forme et ses dimensions sont telles que le récipient préformé puisse y être introduit facilement, poussé par l'épaulement 26 situé entre les deux parties 23, 24 du noyau 22, cet épaulement 26 faisant de plus office de butée sur la périphérie de l'ouverture du moule de formage 15.
Les fonds de renforcement 7 ont une forme et des dimensions en plan, identiques à celles de la section transversale du récipient préformé, et donc telles qu'ils puissent aisément pénétrer dans le moule de préformage 15.
La fig. 5 présente trois variantes de fonds de renforcement en coupe, respectivement 7, 7' et 7". La variante 7 correspond à celle illustrée sur les fig. 1 et 4B; elle se caractérise par la présence d'un rebord périphérique 27 perpendiculaire au plan de la surface principale du fond. De même, la variante 7' possède un tel rebord périphérique 27'. Ces deux variantes se distinguent l'une de l'autre par la position différente du rebord périphérique 27, 27'; en effet, celui-ci est soit dirigé en direction du fond du moule de formage 15, comme représenté sur la fig. 4C, soit dirigé en direction de l'extrémité de la partie 23 du noyau 22 et donc en direction du récipient préformé. La formation des fonds 7, 7' avec rebord périphérique nécessite une opération d'emboutissage simultanée à celle du découpage.
Par contre, la variante 7" ne nécessite aucune opération particulière de mise en forme, puisque le fond de renforcement n'est alors constitué que par une plaque sans rebord.
Le procédé pour la fabrication de récipients à paroi complexe et à fond renforcé se déroule comme suit, au moyen du dispositif décrit précédemment:
On découpe, et on emboutit éventuellement, une bande de feuille de renforcement 1 pour former un fond de renforcement 7.
On amène ce fond 7 sur des plaques de support mobiles 12, 12' disposées entre un dispositif de préformage 14 de la paroi latérale du récipient 19 et un moule de formage 15.
- On préforme une feuille de renforcement 19 dans le dispositif 14 adéquat.
- On introduit simultanément le fond de renforcement 7 et la feuille de renforcement préformée 19 dans un moule de formage 15.
- On thermoforme une feuille de matière plastique dans le moule de formage 15 pour achever la fabrication du récipient.
D'une façon plus détaillée, le préformage du récipient dans le dispositif 14 est effectué de la façon suivante:
Le noyau 22 est préalablement introduit dans la cavité traversante dans le sens de la flèche Il jusqu'à ce que l'épaulement 26 parvienne au niveau de la face 17 du corps 16, et comme représenté sur les fig. 4A et 4B; puis la bande de feuille de renforcement 19, entraînée par des moyens non représentés dans le sens de la flèche III, est introduite par l'entremise de la fente d'introduction 18 dans l'espace annulaire 25.
Lorsque l'extrémité initiale de la bande de feuille de renforcement 19 a parcouru complètement l'espace annulaire 25 pour former une boucle dont la forme est celle de cet espace annulaire, et se retrouve à l'endroit de l'ouverture, l'avance de la bande de feuille de renforcement 19 est stoppée, et le couteau mobile 21 est alors actionné de façon à couper cette bande 19. Une petite zone ayant une double épaisseur de feuille de renforcement est ainsi créée. On agit alors sur les deux plaques de support 12, 12' de façon qu'elles s'écartent l'une de l'autre en direction respectivement des flèches I et I', de façon à libérer le fond de renforcement 7 qui avait été préalablement amené sur elles.
L'extrémité de la partie 23 du noyau 22 entraîne ensuite le fond 7 dans le moule de formage 15; en même temps, l'épaule- ment 26 du noyau 22 entraîne la feuille de renforcement préformée 19 également à l'intérieur du moule de formage 15, de façon que le fond 7 et la feuille de renforcement préformée 19 se trouvent disposés dans le moule de formage, comme montré sur la fig. 4C.
Enfin le noyau 22 ayant été retiré dans le sens contraire de la flèche Il, la suite des opérations peut se dérouler de la façon habituellement utilisée, à savoir qu'une feuille thermoplastique préchauffée est disposée sur l'ouverture du moule 5 et maintenue par des serre-flancs, qu'on fait pénétrer cette feuille au moyen d'un poinçon à l'intérieur du moule par déformation, puis qu'on achève le formage au moyen d'un fluide sous pression appliqué de façon à étirer la feuille thermoplastique déformée jusqu'à ce qu'elle soit en contact simultanément avec la feuille de renforcement préformée et avec le fond de renforcement, auxquels elle va adhérer intimement, réalisant également la liaison entre les deux éléments constitutifs du récipient.
Le procédé et le dispositif tels qu'ils ont été décrits ci-dessus permettent d'obtenir des récipients à paroi complexe et de section transversale quelconque, et de plus munis d'un fond renforcé.
Celui-ci se présente sous la forme d'une plaque reliée à la paroi latérale du récipient directement ou par l'intermédiaire d'un rebord périphérique perpendiculaire à la surface du fond. Si le rebord périphérique est disposé dans la direction de l'ouverture du récipient fini, celui-ci pourra alors reposer sur la surface même du fond; par contre, si le rebord périphérique est disposé dans la direction opposée, le récipient fini reposera alors sur le rebord périphérique du fond de renforcement.
L'utilisation de tels fonds renforcés présente notamment les avantages suivants:
- Assurer une excellente rigidité aux récipients.
- Economiser de la matière plastique, celle-ci n'étant utilisée que pour assurer l'étanchéité du récipient.
Il convient enfin de noter que l'ordre de certaines opérations du procédé peut être inversé par rapport à la description qui précède. En effet, le fond de renforcement peut être introduit dans le moule de formage avant ou après l'introduction de la feuille de renforcement latérale et non pas seulement simultanément avec celle-ci. De plus, l'utilisation d'un dispositif de préformage de la feuille de renforcement latérale n'est pas nécessaire, par exemple lorsque, dans le cas d'un récipient fini circulaire. cette feuille est introduite sous la forme d'une simple boucle dans le moule de formage.
The present invention relates to a method and a device
for the manufacture of containers with complex walls, of cross-section
circular or non-circular transverse, at least part of which
of the side wall is covered with a reinforcing sheet
decorated or not, and provided with a reinforcing bottom. The current
The invention also relates to the containers obtained by this process.
For example, reinforcement sheets and funds are
cardboard, plastic, aluminum, etc., and, the side which is intended to come into contact with the wall of the thermoplastic container, are coated with a heat-sealing material adhering intimately to this wall.
The principle of manufacturing such complex-walled containers
or reinforced has been known for a long time and consists in placing the reinforcing sheet in a female mold, in placing a thermoplastic sheet previously heated on the opening of the female mold, in preforming a container blank by means of a pressurized fluid applied on the blank on the side of the punch and stretching said blank against the wall of the mold, which blank adheres intimately to the reinforcing sheet previously placed in the female mold.
In Swiss patent N0 576852, a method and a device for the manufacture of similar containers with complex wall and non-circular cross section are described; the containers obtained by this process are not provided with a reinforcing bottom, the bottom being formed by the continuous thermoplastic sheet, the thickness of which must therefore be quite large.
The present invention proposes to provide a method and a device which make it possible to save plastic, a material the cost of which tends to increase significantly, by providing the containers with a reinforcing bottom, for example made of cardboard, this which makes it possible to reduce the thickness of the continuous thermoplastic sheet, the latter then only serving to seal the containers. The present invention therefore consists of a process for the manufacture of receptacles with a complex wall and a reinforced bottom, characterized in that a reinforcing sheet is placed against the internal peripheral wall of a mold, that a bottom of reinforcement, and that this is introduced into the bottom of the mold, then a plastic sheet is thermoformed inside the sheet and the reinforcement base located in the mold.
This invention also relates to a device for carrying out the above method, characterized in that it comprises a device for introducing a reinforcing sheet from the side wall of the container into a mold. the shape of the cross section of which is that of the finished container, and that it also comprises means for cutting reinforcing bases and means for introducing these to the bottom of the mold.
This invention finally relates to a container with a complex wall of any cross section, obtained by the above process, characterized in that it comprises a plastic film ensuring its tightness and reinforced on the outside by a sheet and a reinforcing base.
The appended drawing shows by way of example one embodiment of the device for implementing the method.
- Fig. 1 is an overview in section.
- Fig. 2 is a general plan view.
- Fig. 2A is a view of a detail of FIG. 2.
- Fig. 3 is a perspective view of a detail of the device.
¯Fig. 4A, 4B, 4C are schematic sectional views of a detail of the device, each of the figures showing an operating position of the device.
- Fig. 5 is a schematic sectional view of three variants each showing an embodiment of a reinforcement bottom.
The entire device, as shown in FIGS. 1 and 2, comprises three main parts, namely a part for the cutting and possible shaping of the reinforcement funds, a part for the transport of these funds to the third part, which comprises a shaping device container and forming thereof.
The part intended for cutting and possibly shaping the reinforcement bases comprises means for scrolling the strip of reinforcing sheet 1 on a support plate 2 and from a supply roll 3, the sheet of reinforcement 1 being guided by guide rollers 4 and rollers 5. A cutting station 6 is arranged above the support plate 2 and is intended to cut in the strip of reinforcing sheet 1 the reinforcement bases 7 of desired shape. In addition, the cutting station 6 can be combined with a stamping station intended for example to form bottoms with a rim. The strip of reinforcing sheet 1 is taken up after the cutting of the bases, by a recovery roller 8.
Then the reinforcing funds 7 cut and possibly shaped are brought onto an endless conveyor belt 9 by means of intermediate drive rollers 10. The transport belt then leads the funds 7 to the third part of the device, through an intermediate drive roller 11, which brings the bottom 7 on two movable support plates 12, 12 '. These plates 12, 12 'are each provided with a rod 13, 13' connected to means intended to cause the plates 12, 12 'to move simultaneously in the direction of the arrows I and I' respectively, so as to bring these plates 12 , 12 'in the position illustrated in FIG. 2A, and thus freeing the reinforcing base 7, the latter then being taken over by the introduction device; constituted here by an element of the shaping device.
As shown in fig. 1 and 2, the support plates 12, 12 'are arranged between a forming device 14 and a forming mold 15. The forming device 14 comprises, as shown in FIG. 3, a body 16, consisting of a parallelepiped pierced with a through cavity and with an axis perpendicular to the face 17 of the body 16.
In the embodiment shown in FIG. 3, the cross section of the through cavity is square in shape, while the corresponding cavity shown in FIGS. 1, 2 and 4 is circular in shape. The shape of this cavity is chosen according to the shape that it is desired to give to the container, namely circular, square or of any shape.
The body 16 has two lateral slots 18 and 20: an introduction slot 18, disposed tangentially to one of the walls of the through cavity and which forms an opening in this cavity intended for the introduction of the strip of reinforcing sheet 19, the slot 18 being widened towards the outside in order to facilitate the introduction of the strip 19; a guide slot 20 intended to receive a movable knife 21, and arranged perpendicular to the introduction slot 18 so as to intersect the latter on the wall of the through cavity at the location of the opening formed by this slot d introduction 18.
The movable knife 21 is driven in a linear movement by means not shown, in order to cut the strip of reinforcing sheet 19; it is also provided with an internal circulation circuit, intended to circulate a fluid, for example water vapor, to heat the blade of the knife 21 and prevent the formation of a cold zone created by the superposition of two thicknesses and inconvenient during the subsequent forming operation.
The shaping device 14 of the container also comprises a core 22 consisting of two superimposed parts 23, 24 having in cross section the same shape as the through cavity of the body 16. The dimensions of the part 23 are such that, when the latter- this is inside the cavity, an annular space 25 is provided, the width of which corresponds to the thickness of the reinforcing sheet 19 intended to be introduced therein, and such that this sheet 19 can slide freely in this annular space 25.
The dimensions of part 24 are themselves slightly greater than those of part 23, but less than those of the cavity, so as to be able to slide freely in this cavity; part 24 is also connected to drive means, not shown, for core 22.
As for the forming mold 15, its shape and dimensions are such that the preformed container can be inserted there easily, pushed by the shoulder 26 located between the two parts 23, 24 of the core 22, this shoulder 26 also acting as a stop on the periphery of the opening of the forming mold 15.
The reinforcing bases 7 have a shape and plan dimensions identical to those of the cross section of the preformed container, and therefore such that they can easily penetrate into the preforming mold 15.
Fig. 5 presents three variants of reinforcing bases in section, respectively 7, 7 'and 7 ". Variant 7 corresponds to that illustrated in FIGS. 1 and 4B; it is characterized by the presence of a peripheral rim 27 perpendicular to the plane. of the main surface of the bottom. Likewise, variant 7 'has such a peripheral rim 27'. These two variants are distinguished from each other by the different position of the peripheral rim 27, 27 '; in fact, that -ci is either directed towards the bottom of the forming mold 15, as shown in Fig. 4C, or directed towards the end of the part 23 of the core 22 and therefore towards the preformed container. 7, 7 'with peripheral rim requires a stamping operation simultaneous to that of cutting.
On the other hand, variant 7 "does not require any particular shaping operation, since the reinforcing base is then formed only by a plate without a rim.
The process for the manufacture of containers with a complex wall and a reinforced bottom is carried out as follows, using the device described above:
A strip of reinforcing sheet 1 is cut out and possibly stamped to form a reinforcing base 7.
This bottom 7 is brought on movable support plates 12, 12 'arranged between a preforming device 14 of the side wall of the container 19 and a forming mold 15.
- A reinforcing sheet 19 is preformed in the appropriate device 14.
- The reinforcing base 7 and the preformed reinforcing sheet 19 are simultaneously introduced into a forming mold 15.
- A plastic sheet is thermoformed in the forming mold 15 to complete the manufacture of the container.
In more detail, the preforming of the container in the device 14 is carried out as follows:
The core 22 is first introduced into the through cavity in the direction of arrow II until the shoulder 26 reaches the level of the face 17 of the body 16, and as shown in FIGS. 4A and 4B; then the strip of reinforcing sheet 19, driven by means not shown in the direction of arrow III, is introduced through the introduction slot 18 into the annular space 25.
When the initial end of the strip of reinforcing sheet 19 has completely traversed the annular space 25 to form a loop the shape of which is that of this annular space, and is found at the location of the opening, the advance of the reinforcing sheet strip 19 is stopped, and the movable knife 21 is then actuated so as to cut this strip 19. A small area having a double thickness of reinforcing sheet is thus created. Action is then taken on the two support plates 12, 12 'so that they move away from each other in the direction of arrows I and I' respectively, so as to release the reinforcing base 7 which had been previously brought on them.
The end of the part 23 of the core 22 then drives the bottom 7 into the forming mold 15; at the same time, the shoulder 26 of the core 22 drives the preformed reinforcement sheet 19 also inside the forming mold 15, so that the bottom 7 and the preformed reinforcement sheet 19 are arranged in the mold forming, as shown in fig. 4C.
Finally, the core 22 having been withdrawn in the direction opposite to the arrow II, the rest of the operations can take place in the manner usually used, namely that a preheated thermoplastic sheet is placed on the opening of the mold 5 and held by clamps, this sheet is made to penetrate by means of a punch inside the mold by deformation, then the forming is completed by means of a pressurized fluid applied so as to stretch the deformed thermoplastic sheet until it is in contact simultaneously with the preformed reinforcing sheet and with the reinforcing base, to which it will adhere intimately, also forming the connection between the two constituent elements of the container.
The method and the device as described above make it possible to obtain containers with a complex wall and of any cross section, and moreover provided with a reinforced bottom.
This is in the form of a plate connected to the side wall of the container directly or by means of a peripheral rim perpendicular to the surface of the bottom. If the peripheral rim is disposed in the direction of the opening of the finished container, the latter can then rest on the very surface of the bottom; on the other hand, if the peripheral rim is disposed in the opposite direction, then the finished container will rest on the peripheral rim of the reinforcement bottom.
The use of such reinforced funds has the following advantages in particular:
- Ensure excellent rigidity to the containers.
- Save plastic material, which is only used to seal the container.
Finally, it should be noted that the order of certain operations of the method can be reversed with respect to the above description. Indeed, the reinforcing base can be introduced into the forming mold before or after the introduction of the lateral reinforcing sheet and not only simultaneously therewith. In addition, the use of a device for preforming the side reinforcement sheet is not necessary, for example when, in the case of a circular finished container. this sheet is introduced in the form of a simple loop in the forming mold.