FR2651460A1 - Method and machine for the injection moulding of a container with incorporation of a prefabricated sheet - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et machine pour le moulage d'un récipient par injection avec incorporation d'une feuille préfabriquée
L'invention concerne le moulage d'un récipient par injection avec incorporation par surmoulage d'une feuille préfabriquée constituant par exemple une étiquette.Method and machine for injection molding of a container with incorporation of a prefabricated sheet
The invention relates to injection molding of a container with incorporation by overmolding of a prefabricated sheet constituting for example a label.
FR-A-2 210 504 et FR-A-2 576 831 décrivent chacun un procédé pour ce genre de moulage, dans lequel on dispose la feuille préfabriquée, dans une configuration sensiblement plane, entre un poinçon et une matrice d'un moule lorsque celui-ci est ouvert, on ferme le moule en rapprochant l'un de l'autre le poinçon et la matrice pour définir une cavité de moulage dont la forme correspond à celle du récipient à obtenir, la feuille se déformant par pliage et/ou par courbure lors de ce rapprochement pour adopter une configuration non plane qui s'inscrit dans la cavité de moulage, et on injecte dans cette dernière une matière à mouler qui se lie à la feuille.FR-A-2 210 504 and FR-A-2 576 831 each describe a process for this type of molding, in which the prefabricated sheet is placed, in a substantially planar configuration, between a punch and a die of a mold when the latter is open, the mold is closed by bringing the punch and the die together to define a molding cavity whose shape corresponds to that of the container to be obtained, the sheet being deformed by folding and / or by curvature during this approximation to adopt a non-planar configuration which fits into the molding cavity, and a molding material is injected into the latter which binds to the sheet.
Dans ces procédés connus, on réalise le centrage de la feuille par rapport au poinçon au cours de sa déformation, en l'appliquant contre au moins la région centrale de la face extrême de celui-ci. Dans le cas du procédé selon FR-A-2 210 504, la feuille est appliquée à l'aide d'orifices d'aspiration prévus dans la face extrême du poinçon. Dans le cas de
FR-A-2 576 831, on utilise un coulisseau monté dans la matrice, en regard de la face extrême du poinçon, pour appliquer la feuille contre celle-ci.In these known methods, the sheet is centered in relation to the punch during its deformation, by applying it against at least the central region of the extreme face of the latter. In the case of the method according to FR-A-2 210 504, the sheet is applied using suction ports provided in the end face of the punch. In the case of
FR-A-2 576 831, a slider mounted in the die is used, opposite the end face of the punch, to apply the sheet against it.
Il a été découvert, de façon surprenante, que de tels moyens ne sont pas nécessaires pour assurer le centrage de la feuille.It has surprisingly been discovered that such means are not necessary for centering the sheet.
L'invention a donc pour objet un procédé du type décrit cidessus, dans lequel la feuille, au cours de sa déformation, se centre d'elle-même par rapport au poinçon en s'écartant de la région centrale de la face extrême de celui-ci. En supprimant l'application de la feuille contre la face extrême du poinçon, l'invention permet de simplifier les moyens nécessaires pour la mise en oeuvre du procédé.The subject of the invention is therefore a method of the type described above, in which the sheet, during its deformation, centers itself with respect to the punch while moving away from the central region of the extreme face of that -this. By eliminating the application of the sheet against the end face of the punch, the invention makes it possible to simplify the means necessary for the implementation of the method.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, le plan de la feuille est sensiblement vertical et perpendiculaire à la direction horizontale du mouvement de fermeture du moule.According to one embodiment of the method according to the invention, the plane of the sheet is substantially vertical and perpendicular to the horizontal direction of the closing movement of the mold.
Plus particulièrement, la feuille peut être mise en place entre le poinçon et la matrice à l'aide de deux glissières verticales recevant des bords latéraux de la feuille, munies de butées d'arrêt inférieures, et entre lesquelles passe le poinçon.More particularly, the sheet can be placed between the punch and the die using two vertical slides receiving lateral edges of the sheet, provided with lower stops, and between which the punch passes.
Selon une caractéristique avantageuse, on présente la feuille à l'entrée supérieure des glissières, au-dessus du moule, lorsque celui-ci est fermé pendant le cycle de moulage précédant celui au cours duquel elle doit être incorporée dans un récipient, et on la libère lors du mouvement d'ouverture qui suit, la feuille parvenant entre le poinçon et la matrice par gravité.According to an advantageous characteristic, the sheet is presented at the upper entry of the slides, above the mold, when the latter is closed during the molding cycle preceding that during which it must be incorporated in a container, and it is releases during the following opening movement, the sheet reaching between the punch and the matrix by gravity.
L'invention s'applique notamment dans le cas où une des parties du moule constituant le poinçon et la matrice est fixe et l'autre mobile pour réaliser l'ouverture et la fermeture du moule, l'injection de la matière à mouler s'effectuant à travers la partie fixe. Les glissières peuvent alors être solidaires de la partie mobile du moule.The invention is particularly applicable in the case where one of the parts of the mold constituting the punch and the die is fixed and the other movable to open and close the mold, the injection of the material to be molded performing through the fixed part. The slides can then be secured to the movable part of the mold.
Selon un mode de réalisation particulier, le poinçon est fixe et la matrice mobile, la feuille étant adjacente à la surface externe du récipient terminé.According to a particular embodiment, the punch is fixed and the matrix movable, the sheet being adjacent to the external surface of the finished container.
L'invention vise également une machine de moulage par injec tion convenant pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, comprenant - un plateau fixe portant une partie de moule fixe traversée par un canal d'injection - un plateau mobile portant une partie de moule mobile, pouvant se déplacer entre une position d'ouverture du moule et une position de fermeture dans laquelle une cavité de moulage est formée entre les parties fixe et mobile ; l'une des parties du moule constituant un poinçon et l'autre une matrice et - un support propre à maintenir une feuille préfabriquée dans une configuration sensiblement plane entre le poinçon et la matrice, et à la libérer par le seul effet de sa propre déformation provoquée par le rapprochement du poinçon et de la matrice lors de la fermeture du moule.The invention also relates to an injection molding machine suitable for implementing the method which has just been described, comprising - a fixed plate carrying a fixed mold part crossed by an injection channel - a mobile plate carrying a movable mold part, movable between an open position of the mold and a closed position in which a molding cavity is formed between the fixed and mobile parts; one of the parts of the mold constituting a punch and the other a matrix and - a support suitable for holding a prefabricated sheet in a substantially planar configuration between the punch and the matrix, and for releasing it by the sole effect of its own deformation caused by the approximation of the punch and the die when the mold is closed.
De préférence, la direction du mouvement de fermeture du moule est horizontale et le support comprend deux glissières verticales propres à recevoir des bords latéraux de la feuille de façon à maintenir celle-ci dans un plan vertical perpendiculaire à ladite direction, et munies de butées d'arrêt inférieures, le poinçon passant entre ces deux glissières.Preferably, the direction of movement for closing the mold is horizontal and the support comprises two vertical slides suitable for receiving lateral edges of the sheet so as to maintain the latter in a vertical plane perpendicular to said direction, and provided with stops d 'lower stop, the punch passing between these two slides.
La machine selon l'invention peut comprendre en outre des moyens de préhension propres à présenter la feuille à l'entrée supérieure des glissières, au-dessus du moule, et à la libérer après que ses bords sont engagés dans les glissières.The machine according to the invention may further comprise gripping means suitable for presenting the sheet at the upper entry of the slides, above the mold, and for releasing it after its edges are engaged in the slides.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de pré- hension saisissent la feuille par l'action du vide et la libèrent par l'interruption du vide. According to a particular embodiment, the gripping means grip the sheet by the action of the vacuum and release it by interrupting the vacuum.
Des moyens peuvent en outre être prévus pour synchroniser le fonctionnement des moyens de préhension avec le cycle de moulage de façon à présenter la feuille à l'entrée des glissières lorsque le moule est fermé pendant le cycle précédant celui au cours duquel elle doit être incorporée dans un récipient, et à la libérer lors du mouvement d'ouverture qui suit.Means can also be provided to synchronize the operation of the gripping means with the molding cycle so as to present the sheet at the entrance of the slides when the mold is closed during the cycle preceding that during which it must be incorporated in a container, and to release it during the opening movement which follows.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-après et des dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues partielles en perspective d'une machine de moulage selon l'invention, lors de deux phases successives du cycle de moulage ; et - les figures 3 à 6 sont des vues partielles en coupe montrant le poinçon et la matrice montés sur la machine et la feuille préfabriquée à incorporer dans un récipient moulé, lors de quatre phases successives du cycle.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description below and from the appended drawings in which - Figures 1 and 2 are partial perspective views of a molding machine according to the invention, during two successive phases of the molding cycle; and - Figures 3 to 6 are partial sectional views showing the punch and the die mounted on the machine and the prefabricated sheet to be incorporated in a molded container, during four successive phases of the cycle.
La machine partiellement illustrée est une machine de moulage par injection de matière plastique comprenant de façon classique un bâti non représenté sur lequel sont montés un plateau fixe 1 portant une partie de moule fixe 2 formant poinçon et un plateau mobile 3 portant une partie de moule mobile 4 formant matrice. Le plateau mobile 3 est guidé sur des colonnes horizontales non représentées de façon à pouvoir exécuter, sous l'action du circuit hydraulique de la machine, un mouvement alternatif de translation pour fermer le moule 2, 4 par le rapprochement de ces deux parties en formant entre elles une cavité de moulage fermée (déplacement du plateau mobile selon la flèche F1), et inversement pour ouvrir le moule.The machine partially illustrated is a plastic injection molding machine conventionally comprising a frame not shown on which are mounted a fixed plate 1 carrying a fixed mold part 2 forming a punch and a mobile plate 3 carrying a mobile mold part 4 forming a matrix. The movable plate 3 is guided on horizontal columns not shown so as to be able to execute, under the action of the hydraulic circuit of the machine, an alternative movement of translation to close the mold 2, 4 by bringing these two parts together by forming between them a closed mold cavity (displacement of the movable plate according to arrow F1), and vice versa to open the mold.
Dans l'exemple choisi, le moule 2, 4 est prévu pour le moulage de récipients ayant la forme d'un tronc de pyramide à base hexagonale régulière. Le poinçon 2 et la matrice 4 présentent donc respectivement une saillie 5 et un creux 6 ayant une telle forme en tronc de pyramide, correspondant à la surface interne 7 et à la surface externe 8 du récipient 9 à réaliser (figure 3). Bien entendu cette forme de récipient n'est qu'un exemple non limitatif.In the example chosen, the mold 2, 4 is intended for the molding of containers having the shape of a truncated pyramid with a regular hexagonal base. The punch 2 and the die 4 therefore respectively have a projection 5 and a recess 6 having such a truncated pyramid shape, corresponding to the internal surface 7 and to the external surface 8 of the container 9 to be produced (FIG. 3). Of course this form of container is only a nonlimiting example.
On désire incorporer dans le récipient 9 une étiquette préfabriquée adjacente à la surface externe 8 et s'étendant dans le fond hexagonal 10 et dans les six parois latérales 11 du récipient. Cette étiquette est fournie dans une configuration plane sous forme d'un flan 12 formé d'une partie centrale hexagonale 13 dont les dimensions correspondent à celles du fond 10 et de six bras radiaux 14 identiques et uniformément espacés dans la direction circonférentielle, dont la forme et les dimensions correspondent à celles des parois 11.It is desired to incorporate into the container 9 a prefabricated label adjacent to the external surface 8 and extending in the hexagonal bottom 10 and in the six side walls 11 of the container. This label is provided in a planar configuration in the form of a blank 12 formed by a hexagonal central part 13 whose dimensions correspond to those of the bottom 10 and six identical radial arms 14 uniformly spaced in the circumferential direction, the shape of which and the dimensions correspond to those of the walls 11.
Une réserve de flans 12 est disposée sous forme de pile sur un support 15 monté sur le plateau fixe 1 de la machine. Lorsque le moule est ouvert (figure 1), un bras articulé 16, également monté sur le plateau fixe 1, vient saisir le flan supérieur de la pile, sur lequel se pose son extrémité 17 munie de moyens d'aspiration. Au cours du mouvement de fermeture du moule, le bras 16, en pivotant autour de son axe d'articulation 18, soulève le flan et vient le présenter à Rentrée supérieure d'un guide formé de deux glissières verticales 19 montées sur la face de la matrice 4 tournée vers le poinçon 2, de part et d'autre du creux 6. Les glissières 19 sont des profilés creux de contour sensiblement rectangulaire dont les côtés respectifs tournés l'un vers 11 autre présentent chacun une fente longitudinale 20 qui s'étend depuis l'extrémité supérieure 22 de la glissière jusqu'à un point 21 situé à une certaine distance au-dessus de l'extrémité inférieure. Les profils des glissières et les fentes 20 sont évasés dans la direction du mouvement du plateau mobile 3 au niveau de l'entrée supérieure. A reserve of blanks 12 is arranged in the form of a stack on a support 15 mounted on the fixed plate 1 of the machine. When the mold is open (Figure 1), an articulated arm 16, also mounted on the fixed plate 1, comes to grip the upper blank of the stack, on which its end 17 is fitted with suction means. During the closing movement of the mold, the arm 16, by pivoting around its articulation axis 18, lifts the blank and comes to present it at the top of a guide formed by two vertical slides 19 mounted on the face of the die 4 facing the punch 2, on either side of the recess 6. The slides 19 are hollow sections of substantially rectangular outline, the respective sides of which face one towards the other each have a longitudinal slot 20 which extends from the upper end 22 of the slide to a point 21 located at a certain distance above the lower end. The profiles of the slides and the slots 20 are flared in the direction of movement of the movable plate 3 at the upper entrance.
Lors de la présentation du flan 12 à cette entrée supérieure (figure 2), deux bras 14 adjacents de celui-ci pénètrent dans l'une des glissières et les deux bras opposés dans l'autre glissière, en traversant les fentes 20. Le flan est alors situé dans un plan vertical perpendiculaire à la direction du mouvement de fermeture du moule. Pendant le mouvement d'ouverture, l'aspiration est arrêtée et le bras 16 libère le flan qui descend par gravité le long des glissières jusqu'à ce que ses bras viennent reposer sur les extrémités 21 des fentes 20 formant butées inférieures. Le centre du flan est alors situé sur l'axe de la saillie 5 et du creux 6. On voit à la figure 1 un flan placé dans cette position, pour être incorporé dans un récipient au cours du cycle de moulage qui va commencer, tandis que le bras 16 saisit un autre flan destiné à être incorporé au cours du cycle suivant.When presenting the blank 12 at this upper entry (FIG. 2), two adjacent arms 14 thereof penetrate into one of the slides and the two opposite arms into the other slide, crossing the slots 20. The blank is then located in a vertical plane perpendicular to the direction of the closing movement of the mold. During the opening movement, the suction is stopped and the arm 16 releases the blank which descends by gravity along the slides until its arms come to rest on the ends 21 of the slots 20 forming lower stops. The center of the blank is then located on the axis of the projection 5 and the hollow 6. We see in Figure 1 a blank placed in this position, to be incorporated into a container during the molding cycle which will begin, while that the arm 16 grasps another blank intended to be incorporated during the following cycle.
La figure 3 montre également le flan 12 dans la position définie ci-dessus, cependant qu'un récipient 9 réalisé au cours du cycle de moulage précédent se sépare du poinçon 2 et tombe selon la flèche F2. Au cours du mouvement de fermeture du moule, le flan 12, supporté par les glissières 19 solidaires de la matrice 4, garde la même position par rapport à cette dernière jusqu'à ce que sa partie centrale 13 vienne en contact avec la face terminale 23, tournée dans le sens opposé à la flèche Fl, de la saillie 5 du poinçon. A partir de ce moment le poinçon pousse la partie centrale du flan hors du plan défini par les glissières 19 qui retiennent encore les extrémités des bras 14, de sorte que le flan commence à prendre une configuration courbe autour de l'extrémité du poinçon.Le rapprochement des parties 2 et 4 se poursuivant, les bras 14 viennent en contact avec le bord du creux 6 de la matrice, qui participe alors à la déformation du flan, tandis que sa partie centrale 13 se bombe et s'écarte de la région centrale de la face 23 du poinçon, comme montré à la figure 4, aucun moyen n'étant prévu pour appliquer cette partie 13 contre la face 23. Lorsque la déformation du flan est suffisante, les extrémités des bras 14 sont dégagées des glissières 19 et le flan 12 se maintient en place de lui-même par son seul contact avec les surfaces du poinçon et de la matrice.On constate que ceci est suffisant pour maintenir correctement le centrage du flan et son orientation autour de l'axe de la saillie 5, de façon à lui permettre d'atteindre, lorsque le moule est fermé, la position indiquée à la figure 5 dans laquelle la partie centrale 13 est disposée dans l'interstice compris entre la face terminale 23 du poinçon et le fond 24 du creux 6 de la matrice, tandis que chacun des bras 14 est placé dans l'interstice compris entre l'une des six faces latérales 25 de la saillie 5 et la face latérale en vis-à-vis 26 du creux 6. Ces interstices définissent la cavité de moulage dans laquelle la matière du récipient à réaliser est alors injectée, de façon classique, par un canal d'injection 27 traversant le poinçon 2 et débouchant au centre de la face 23.La matière ainsi injectée plaque l'étiquette 12 contre la surface du creux 6 qui définit la surface externe du récipient.FIG. 3 also shows the blank 12 in the position defined above, while a container 9 produced during the previous molding cycle separates from the punch 2 and falls according to arrow F2. During the closing movement of the mold, the blank 12, supported by the slides 19 secured to the die 4, keeps the same position relative to the latter until its central part 13 comes into contact with the end face 23 , turned in the opposite direction to the arrow Fl, from the projection 5 of the punch. From this moment the punch pushes the central part of the blank out of the plane defined by the slides 19 which still retain the ends of the arms 14, so that the blank begins to assume a curved configuration around the end of the punch. approximation of parts 2 and 4 continuing, the arms 14 come into contact with the edge of the hollow 6 of the matrix, which then participates in the deformation of the blank, while its central part 13 bulges and moves away from the central region from the face 23 of the punch, as shown in FIG. 4, no means being provided for applying this part 13 against the face 23. When the deformation of the blank is sufficient, the ends of the arms 14 are released from the slides 19 and the blank 12 keeps itself in place by its only contact with the surfaces of the punch and of the die. We note that this is sufficient to correctly maintain the centering of the blank and its orientation around the axis of the projection 5, so as to allow it to reach, when the mold is closed, the position indicated in FIG. 5 in which the central part 13 is disposed in the gap between the end face 23 of the punch and the bottom 24 of the hollow 6 of the matrix, while each of the arms 14 is placed in the interstice between one of the six lateral faces 25 of the projection 5 and the lateral face opposite 26 of the hollow 6. These interstices define the molding cavity into which the material of the container to be produced is then injected, in a conventional manner, by an injection channel 27 passing through the punch 2 and emerging at the center of the face 23. The material thus injected labels the label 12 against the surface of the recess 6 which defines the external surface of the container.
Au cours du mouvement d'ouverture du moule qui suit, le récipient 9 qui vient d'être réalisé est décollé du poinçon au moyen d'éjecteurs 28 portés par celui-ci et de jets d'air 29 sortant par des orifices ménagés dans la face 3. Lorsqu'il est entièrement dégagé du poinçon, le récipient tombe librement comme on le voit à la figure 3.During the opening movement of the mold which follows, the container 9 which has just been produced is detached from the punch by means of ejectors 28 carried by the latter and by air jets 29 exiting through orifices formed in the face 3. When it is completely disengaged from the punch, the container falls freely as seen in Figure 3.
Des modifications peuvent être apportées à l'exemple décrit et représenté sans sortir de l'invention. Ainsi la forme du récipient à réaliser et corrélativement celle de la feuille à incorporer peuvent être différentes de ce qui a été décrit. Modifications can be made to the example described and shown without departing from the invention. Thus the shape of the container to be produced and correspondingly that of the sheet to be incorporated may be different from what has been described.
La feuille peut n'être pas présente dans toutes les faces du récipient, et/ou être présente sur une fraction seulement de la surface de certaines faces. Au lieu ou en plus de servir d'étiquette, la feuille peut servir à d'autres fins, par exem ple à modifier les caractéristiques physiques et/ou chimiques du récipient. La matrice peut être fixe et le poinçon mobile, permettant ainsi, toutes choses égales par ailleurs, de placer la feuille du côté interne de la paroi du récipient. The sheet may not be present on all sides of the container, and / or may be present on only a fraction of the surface of certain faces. Instead of or in addition to serving as a label, the sheet can be used for other purposes, for example to modify the physical and / or chemical characteristics of the container. The matrix can be fixed and the punch movable, thus allowing, all other things being equal, to place the sheet on the internal side of the wall of the container.
Claims (15)
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FR8911669A FR2651460A1 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Method and machine for the injection moulding of a container with incorporation of a prefabricated sheet |
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Family Applications (1)
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