CH585617A5 - Heat forming plastic containers in mould - into which base and wall reinforcements have been automatically introduced - Google Patents

Description

  
 



   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. 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   I. Procédé pour la fabrication de récipients à paroi complexe et à fond renforcé, caractérisé par le fait qu'on place une feuille de renforcement (19) contre la paroi périphérique interne d'un moule (15), qu'on découpe un fond de renforcement (7), et qu'on introduit celui-ci dans le fond du moule (15), puis qu'on thermoforme une feuille de matière plastique à l'intérieur de la feuille et du fond de renforcement situés dans le moule.

   Il. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'introduction d'une feuille de renforcement (19) de la paroi latérale du récipient à l'intérieur d'un moule (15) 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 (7) et des moyens pour introduire ceux-ci au fond du moule.

   III. Récipient à paroi complexe, obtenu par le procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comporte une pellicule de matière plastique assurant son étanchéité et renforcée extérieurement par une feuille (19) et un fond (7) de renforcement.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que, simultanément au découpage des fonds de renforcement (7), on forme par emboutissage un rebord (27) sur la périphérie de ces fonds.

   2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on introduit d'abord la feuille de renforcement (19) dans le moule (15), puis qu'on y introduit le fond de renforcement (7).

   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on introduit d'abord le fond de renforcement (7) dans le moule (15), puis qu'on y introduit la feuille de renforcement (19).

   4. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on introduit simultanément par une même opération le fond de renforcement (7) et la feuille de renforcement (19) dans le moule (15).

   5. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on introduit la feuille de renforcement (19) directement sous forme d'une boucle dans un moule (15) de section transversale circulaire.

   6. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on introduit la feuille de renforcement (19) par l'entremise d'un dispositif de mise en forme (14) dans un moule (15) de section transversale comportant des angles.

   7. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 6, caractérisé par le fait qu'on met en forme la feuille de renforcement (19) en introduisant celle-ci sous forme d'une bande sans fin dans un espace annulaire (25) correspondant à la forme de la paroi latérale du récipient et défini par l'introduction d'un noyau (22) dans une cavité, qu'on coupe la feuille de renforcement (19) au moyen d'un couteau mobile (21), puis qu'on introduit cette feuille de renforcement (19) préformée dans un moule (15) dont la forme de la section transversale est la même que celle de l'espace annulaire (25).

   8. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que l'on introduit le fond de renforcement (7) dans le moule au moyen du noyau (22).

   9. Dispositif selon la revendication Il et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, combinés avec les moyens pour découper les fonds de renforcement (7), des moyens pour former par emboutissage un rebord (27) sur la périphérie de ces fonds.

   10. Dispositif selon la revendication Il et la sous-revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour former une boucle avec la feuille de renforcement (19) et pour l'introduire dans le moule (15).

   11. Dispositif selon la revendication Il et la sous-revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de mise en forme (14) comprenant un corps (16) percé d'une cavité traversante dont la section transversale correspond à celle du récipient fini, et un noyau (22) dont au moins une partie (23) est de section transversale correspondant à la cavité, mais de dimension inférieure, de façon à coulisser dans cette cavité en y ménageant un espace annulaire (25) dont la largeur correspond à l'épaisseur de la feuille de renforcement (19).

   12. Dispositif selon la sous-revendication 11, caractérisé par le fait que le corps (16) est muni d'une fente d'introduction (18) disposée tangentiellement à une partie de la périphérie de la cavité, et d'une fente de guidage (20) disposée de façon à intersecter la fente d'introduction (18) sur la périphérie de la cavité et destinée à recevoir un couteau mobile (21).

   13. Dispositif selon la sous-revendication 11, caractérisé par le fait que le noyau (22) comporte deux parties superposées (23, 24) ayant toutes deux une section transversale correspondant à celle de la cavité du corps (16), une de ces parties (23) ayant des dimensions inférieures à l'autre (24), de façon à former entre elles un épaulement (26) destiné à entraîner la feuille de renforcement préformée (19) par le mouvement du noyau (22).

   14. Récipient selon la revendication III, caractérisé par le fait que la pellicule de matière plastique assure la liaison entre la feuille de renforcement (19) et le fond de renforcement (7).

   15. Récipient selon la revendication III et les sous-revendications 5 et 10, caractérisé par le fait que la paroi latérale du récipient et le fond de renforcement sont circulaires.

   16. Récipient selon la revendication III et les sous-revendications 6 et 11, caractérisé par le fait que la paroi latérale du récipient et le fond de renforcement comportent des angles.

   17. Récipient selon la revendication III, caractérisé par le fait que les fonds de renforcement sont des plaques (7") sans rebord, découpées dans la feuille de renforcement (1).

   18. Récipient selon la revendication III, caractérisé par le fait que les fonds de renforcement sont des plaques (7, 7') munies d'un rebord périphérique (27, 27').

   19. Récipient selon la revendication III et la sous-revendication 18, caractérisé par le fait que le rebord périphérique (27') est dirigé dans la direction de l'ouverture du récipient fini.

   20. Récipient selon la revendication III et la sous-revendication 18, caractérisé par le fait que le rebord périphérique (27) est dirigé dans la direction opposée par rapport à l'ouverture du récipient fini.