FR2904946A1

FR2904946A1 - Multi-imprint thermoforming device, for forming decorative surface features on plastics plate, includes multi-imprint mold and plate retaining lower frame with additional supporting spars

Info

Publication number: FR2904946A1
Application number: FR0653402A
Authority: FR
Inventors: Georges Dunand
Original assignee: PARAPHE SARL
Current assignee: PARAPHE SARL
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-22

Abstract

In a multi-imprint thermoforming device for a plate (6), having a multi-imprint mold (3), a heater (10), a peripheral plate holder with lower and upper frames (7, 8) and a press (9) for clamping the frames together, the lower frame has a lower grid formed by lower spars located at intervals between the successive mold imprints (E1 - E18), to support the plate during thermoforming. A multi-imprint thermoforming device comprises a machine frame (1); a multi-imprint mold (3); a heater (10) for the plate (6) to be thermoformed; a peripheral holder for the plate, comprising lower and upper frames (7, 8), each having rigid peripheral parts to be brought into contact; and a press (9) for clamping the frames together. The novel feature is that the lower frame has a lower grid formed by lower spars located in the intervals between the successive mold imprints (E1 - E18), to support the plate during thermoforming. An independent claim is included for a method for thermoforming a plate (6) to form multiple decorative features (D1 - D18) using the device, involving: (A) supporting the plate around its periphery and in the intermediate zones in the intervals (I12, I34, I56) between the successive decorative features; (B) heating the plate to the thermoforming temperature (preferably ca. 100[deg] C); (C) withdrawing the heater (10); (D) applying the multi-imprint mold (3) to the plate, with the imprints (E1 - E18) placed in correspondence with the decorative features; (E) sucking out the air between the plate and mold, to draw the plate against the mold; (F) cooling the shaped plate (preferably by blowing cold air onto the corners of the plate); and (G) retracting the mold.

Description

92FDEP.doc 2904946 1 La présente invention concerne la réalisation deThe present invention relates to the production of

pièces par thermoformage de matière plastique. L'invention concerne plus spécialement la réalisation de pièces thermoformées décorées, comportant sur leur surface externe des motifs imprimés. La réalisation de pièces thermoformées à faible coût implique généralement de thermoformer simultanément plusieurs pièces à partir d'une feuille ou d'une bande de matière plastique. On utilise alors des moules multiempreintes qui déforment simultanément plusieurs zones d'une même plaque ou bande de matière plastique. Par ailleurs, la réalisation d'un décor imprimé d'une pièce en matière plastique nécessite, lorsque le décor est complexe, de procéder à un transfert par sublimation. Le transfert par sublimation consiste à prévoir une feuille de transfert portant initialement des pigments solides reproduisant le décor à réaliser, à mettre cette feuille de transfert à proximité immédiate ou au contact d'une plaque de matière plastique, et à échauffer l'ensemble pour sublimer les pigments et provoquer leur migration vers la plaque de matière plastique. Le décor est ainsi transféré sur la plaque de matière plastique. Un transfert efficace implique généralement de réaliser l'opération de transfert sur une plaque de matière plastique plane. La plaque de matière plastique plane peut ensuite être traitée par une machine de thermoformage qui la déforme jusqu'à lui donner la forme de la pièce à réaliser, sans faire disparaître le décor préalablement transféré. Dans un procédé de thermoformage multiempreintes, le décor à réaliser préalablement sur la plaque à thermoformer doit donc comporter une répétition du même décor dans plusieurs zones individuelles de la plaque à thermoformer. Chaque zone individuelle correspond à la réalisation de l'une des pièces. On prévoit donc une feuille de transfert comportant une pluralité de décors, généralement ordonnés selon plusieurs rangées et plusieurs colonnes, et l'on transfère les décors sur une plaque à thermoformer. On procède ensuite au thermoformage de la plaque, par un moule multiempreintes qui déforme de façon identique chacune des zones individuelles de la plaque comportant l'un des décors. On constate qu'un tel procédé, appliqué à un décor complexe, déforme souvent de façon excessive et aléatoire les décors, produisant des pièces dont l'aspect n'est pas constant et satisfaisant. parts by thermoforming plastic material. The invention relates more particularly to the production of decorated thermoformed parts, having on their outer surface printed patterns. The production of low-cost thermoformed parts generally involves simultaneously thermoforming several pieces from a sheet or strip of plastic material. Multi-pitch molds are then used which simultaneously deform several areas of the same plate or strip of plastic material. Moreover, the realization of a printed decoration of a plastic part requires, when the decor is complex, to make a transfer by sublimation. The transfer by sublimation consists in providing a transfer sheet initially carrying solid pigments reproducing the decoration to be made, to put this transfer sheet in the immediate vicinity or in contact with a plastic plate, and to heat the assembly to sublimate. the pigments and cause their migration to the plastic plate. The decoration is thus transferred to the plastic plate. Effective transfer generally involves performing the transfer operation on a flat plastic plate. The flat plastic plate can then be treated by a thermoforming machine which deforms it to give it the shape of the part to be produced, without removing the previously transferred decoration. In a multi-stamp thermoforming process, the decoration to be made beforehand on the thermoforming plate must therefore comprise a repetition of the same decoration in several individual zones of the thermoforming plate. Each individual zone corresponds to the realization of one of the pieces. There is therefore provided a transfer sheet comprising a plurality of decorations, generally arranged in several rows and several columns, and the decorations are transferred to a thermoforming plate. The thermoforming of the plate is then carried out by means of a multi-stamp mold which identically deforms each of the individual zones of the plate comprising one of the decorations. It is noted that such a process, applied to a complex decor, often deforms the decorations excessively and randomly, producing pieces whose appearance is not constant and satisfactory.

4992FDEP.doc 2904946 2 Une solution, pour produire des pièces dont le décor est constant et satisfaisant est d'écarter les empreintes les unes des autres dans le moule multiempreintes, et d'écarter les zones individuelles décorées de la plaque à thermoformer. Mais cela conduit à réduire le nombre de zones individuelles 5 décorées pour une surface donnée de plaque à thermoformer, abaissant ainsi les cadences de production. Cela augmente en outre les chutes de matière, puisqu'on laisse de la matière en excès entre les différentes zones individuelles décorées, matière qu'il faut ensuite découper. Le coût de production est ainsi sensiblement augmenté.A solution for producing parts whose decor is constant and satisfactory is to separate the footprints from each other in the multi-stamp mold, and to separate the individual areas decorated with the thermoforming plate. But this leads to reducing the number of individual zones 5 decorated for a given surface of thermoforming plate, thus lowering the production rates. This also increases the material falls, since excess material is left between the different individual decorated areas, material that must then be cut. The cost of production is thus substantially increased.

10 La présente invention résulte de l'observation minutieuse des causes de déformation des décors dans le thermoformage multiempreintes, et vise à produire des pièces par thermoformage à grande cadence, correctement décorées et à faible coût. Pour cela, l'idée qui est à la base de l'invention est que les déformations 15 de décor se produisent de manière aléatoire lors d'un processus de thermoformage d'une plaque multidécors lorsque les déformations des zones individuelles décorées diffèrent en fonction de la position de chaque zone individuelle sur la plaque à thermoformer. L'invention vise à résoudre ces disparités de déformation des décors.The present invention results from the careful observation of the causes of deformation of the decorations in multi-stamp thermoforming, and aims to produce thermoformed parts at high speed, properly decorated and low cost. For this, the idea underlying the invention is that the decorative deformations occur randomly during a thermoforming process of a multi-wall plate when the deformations of the individual decorated areas differ according to the position of each individual zone on the thermoforming plate. The invention aims to solve these disparities of deformation of the decorations.

20 Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention propose tout d'abord un dispositif de thermoformage multiempreintes permettant la déformation par thermoformage d'une plaque à thermoformer, comprenant : - un bâti de machine de thermoformage, - un moule multiempreintes, 25 - des moyens de chauffage pour chauffer la plaque à thermoformer, - des moyens de maintien périphérique de la plaque à thermoformer, comprenant un cadre inférieur et un cadre supérieur ayant chacun une partie périphérique rigide adaptée pour venir en regard de la partie périphérique de l'autre cadre, - des moyens presseurs pour venir serrer les cadres l'un vers l'autre ; 30 selon l'invention le cadre inférieur comprend un quadrillage inférieur, formé de longerons disposés au droit d'intervalles entre des empreintes successives du moule multiempreintes en position dans le dispositif de thermoformage, et adapté pour soutenir la plaque à thermoformer pendant les étapes de thermoformage. Les longerons constituant le quadrillage inférieur, disposés au droit des 35 intervalles des empreintes successives du moule multiempreintes, soutiennent la plaque à thermoformer pendant son échauffement et pendant sa déformation par le moule multiempreintes. Il en résulte que les zones décorées de la plaque à 2904946 4992FDEP.doc 3 thermoformer qui sont de part et d'autre des longerons se déforment de manière plus équilibrée, pendant l'étape d'échauffement. On a ainsi pu réduire sensiblement les déformations de décors. Il peut cependant se produire encore certaines déformations de décors 5 dans certaines circonstances, c'est-à-dire avec certaines formes de pièces à réaliser. Dans ces circonstances, aux endroits où la plaque à thermoformer n'est pas tenue par les parties périphériques des cadres, la matière plastique peut former des bulles vers le haut. C'est ce phénomène de bullage qui entraîne encore un décalage des décors, par une déformation non maîtrisée de la matière.To achieve these and other aims, the invention firstly proposes a multi-stamp thermoforming device for thermoforming deformation of a thermoforming plate, comprising: - a thermoforming machine frame, - a multi-stamp mold Heating means for heating the thermoforming plate; peripheral holding means for the thermoforming plate, comprising a lower frame and an upper frame each having a rigid peripheral portion adapted to face the peripheral portion of the thermoforming plate; the other frame, - pressing means to tighten the frames towards each other; According to the invention the lower frame comprises a lower grid, formed of longitudinal members arranged at intervals between successive impressions of the multi-stamp mold in position in the thermoforming device, and adapted to support the plate to be thermoformed during the thermoforming steps . The longitudinal members constituting the lower grid, arranged at the intervals of the successive imprints of the multi-stamp mold, support the plate to be thermoformed during its heating and during its deformation by the multi-stamp mold. As a result, the decorated areas of the thermoforming plate which are on either side of the beams deform more equilibribly during the heating step. It has thus been possible to substantially reduce the deformations of decorations. However, certain deformations of decorations may still occur in certain circumstances, that is to say with certain forms of pieces to be made. In these circumstances, in places where the thermoforming plate is not held by the peripheral parts of the frames, the plastic material can form bubbles upwards. It is this phenomenon of bubbling which causes still a shift of the decorations, by an uncontrolled deformation of the matter.

10 Pour résoudre ce problème, on peut avantageusement prévoir que le cadre supérieur comprend un quadrillage supérieur, formé de longerons disposés au droit d'intervalles entre des empreintes successives du moule multiempreintes en position dans le dispositif de thermoformage. Avantageusement, les longerons du quadrillage supérieur sont espacés d'environ 5 mm au dessus de la base du 15 cadre supérieur. De la sorte, on constate que le cadre supérieur et les longerons qu'il comporte évitent ou réduisent très sensiblement les phénomènes de bullage de la plaque à thermoformer lors de son moulage, améliorant ainsi encore la fidélité et la constance de la reproduction de pièces décorées. De préférence, le quadrillage supérieur correspond au quadrillage 20 inférieur. Les longerons du quadrillage supérieur, placés entre la plaque à thermoformer et les moyens d'échauffement pendant l'étape d'échauffement, ont également un effet d'ombrage. La matière plastique protégée par ces longerons supérieurs atteint une température d'environ 80 à 85 C, inférieure à la température de thermoformage. Il en résulte qu'à ces endroits la matière est plus rigide et les 25 déformations et déplacements latéraux dus au moulage seront moindres, permettant une reproduction plus fidèle et constante des pièces décorées obtenues par thermoformage. On assure alors une reproduction à l'identique des pièces décorées obtenues par thermoformage. Les longerons des quadrillages inférieur et supérieur peuvent 30 avantageusement être des bandes orientées dans un plan parallèle au plan des cadres. Une telle forme de longeron, qui présente une faible épaisseur et une grande largeur relative, assure une répartition de la force de maintien de la plaque à thermoformer selon une surface suffisante, évitant la déformation de la matière constituant la plaque à thermoformer lors de son échauffement pour le 35 thermoformage. De telles bandes ne tendent pas à s'introduire dans la matière constituant la plaque à thermoformer. La faible épaisseur des bandes évite 4992FDEP.doc 2904946 4 d'interférer avec les autres parties de la machine de thermoformage, par exemple avec le moule multiempreintes. De préférence, les bandes formant les longerons sont des bandes métalliques pouvant avantageusement être réalisées en clinquant. Le clinquant, ou 5 acier trempé, présente l'avantage de ne pas coller au polystyrène, matière souvent utilisée pour la réalisation de pièces thermoformées. Le clinquant présente en outre l'avantage de ne pas être déformé aux températures de thermoformage des matières plastiques, soit environ 100 C. Des bandes de clinquant, tendues dans le cadre correspondant, 10 constituent des pièces rigides, planes, qui sont appropriées pour assurer un maintien correct de la plaque à thermoformer. Les bandes peuvent avantageusement mesurer environ 20 mm de large et 0,12 mm d'épaisseur. On assure ainsi une bonne répartition de la force de serrage de la plaque à thermoformer.To solve this problem, it is advantageous to provide that the upper frame comprises an upper grid, formed of longitudinal members arranged at intervals between successive impressions of the multi-stamp mold in position in the thermoforming device. Advantageously, the upper grid members are spaced about 5 mm above the base of the upper frame. In this way, it can be seen that the upper frame and the longitudinal members that it includes avoid or substantially reduce the bubbling phenomena of the plate to be thermoformed during its molding, thus further improving the fidelity and constancy of the reproduction of decorated pieces. . Preferably, the upper grid corresponds to the lower grid. The upper grid members, placed between the thermoforming plate and the heating means during the heating step, also have a shading effect. The plastic protected by these upper longitudinal members reaches a temperature of about 80 to 85 C, lower than the thermoforming temperature. As a result, in these places the material is more rigid and the deformations and lateral displacements due to the molding will be less, allowing a more faithful and constant reproduction of the decorated parts obtained by thermoforming. This ensures an identical reproduction of the decorated parts obtained by thermoforming. The longitudinal members of the lower and upper grids may advantageously be strips oriented in a plane parallel to the plane of the frames. Such a spar form, which has a small thickness and a large relative width, ensures a distribution of the holding force of the plate to be thermoformed to a sufficient surface, avoiding deformation of the material constituting the plate to be thermoformed during its heating for thermoforming. Such strips do not tend to get into the material constituting the plate to be thermoformed. The small thickness of the strips avoids interfering with the other parts of the thermoforming machine, for example with the multi-stamp mold. Preferably, the strips forming the longitudinal members are metal strips that can advantageously be made of foil. The foil, or hardened steel, has the advantage of not sticking to polystyrene, a material often used for the production of thermoformed parts. The foil also has the advantage of not being deformed at the thermoforming temperatures of the plastics, ie about 100 C. Foil strips, stretched in the corresponding frame, constitute rigid, flat parts, which are suitable for ensuring correct holding of the thermoforming plate. The strips may advantageously be about 20 mm wide and 0.12 mm thick. This ensures a good distribution of the clamping force of the plate to be thermoformed.

15 Les longerons sont de préférence rendus solidaires des cadres supérieur et inférieur respectifs, par exemple par vissage, par soudure, tout autre moyen. On peut prévoir de disposer un longeron à chaque intervalle entre deux rangées successives d'empreintes du moule multiempreintes, c'est-à-dire à chaque intervalle entre deux rangées successives de décor de la plaque à thermoformer.The spars are preferably secured to the respective upper and lower frames, for example by screwing, welding, any other means. It can be provided to have a spar at each interval between two successive rows of impressions of the multi-stamped mold, that is to say at each interval between two successive rows of decor of the plate to be thermoformed.

20 Dans un souci d'économie, on peut prévoir de placer les longerons dans les seuls intervalles dans lesquels leur présence est nécessaire pour résoudre un problème de déformation de décor. Un tel problème apparaît lorsque, au voisinage de cet intervalle, le moule multiempreintes déforme la plaque de manière importante. Ainsi, les longerons sont de préférence placés au voisinage des parties 25 d'empreintes réalisant les déformations les plus importantes. Les longerons assurent ainsi une retenue de la plaque à thermoformer dans l'intervalle entre deux rangées d'empreintes ou de décors, évitant le déplacement de la plaque d'une rangée d'empreintes vers l'autre. Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé de thermoformage 30 d'une plaque à thermoformer à plusieurs décors imprimés, mettant en oeuvre un dispositif multiempreintes tel que défini ci-dessus. Dans ce procédé : on soutient la plaque à thermoformer selon son pourtour et selon des zones intermédiaires au droit d'intervalles entre des décors successifs, - on chauffe la plaque à thermoformer par des moyens de chauffage pour l'amener 35 à la température adéquate pour le thermoformage, avantageusement 100 C environ, - on retire les moyens de chauffage, 4992FDEP.doc 2904946 5 - on applique un moule multiempreintes sous la plaque à thermoformer, avec les empreintes placées au droit des décors correspondants, - on aspire l'air entre la plaque à thermoformer et le moule multiempreintes de façon à déformer et plaquer la plaque à thermoformer contre le moule 5 multiempreintes, - on refroidit la plaque ainsi thermoformée, - on retire le moule multiempreintes. Un tel procédé permet la reproductibilité des pièces décorées et maîtrise les déformations et déplacements des décors pendant le thermoformage.For reasons of economy, provision may be made to place the longitudinal members in the only intervals in which their presence is necessary to solve a problem of decorative deformation. Such a problem occurs when, in the vicinity of this interval, the multi-stamp mold deforms the plate significantly. Thus, the longitudinal members are preferably placed in the vicinity of the impression portions making the largest deformations. The longitudinal members thus ensure a retention of the thermoforming plate in the interval between two rows of impressions or decorations, avoiding the displacement of the plate from one row of impressions to the other. According to another aspect, the invention proposes a method for thermoforming a thermoforming plate with several printed decorations, using a multi-erode device as defined above. In this process: the plate to be thermoformed is supported according to its periphery and according to intermediate zones at intervals between successive decorations, the thermoforming plate is heated by heating means to bring it to the appropriate temperature for thermoforming, preferably about 100 C, - the heating means are removed, - a multi-stamped mold is applied under the thermoforming plate, with the imprints placed in line with the corresponding decorations, - the air is sucked in between the thermoforming plate and the multi-stamp mold so as to deform and press the thermoforming plate against the multi-stamp mold, the plate thus thermoformed is cooled, the multi-stamp mold is removed. Such a method allows the reproducibility of the decorated pieces and controls the deformations and displacements of the decorations during the thermoforming.

10 Le refroidissement de la plaque thermoformée peut par exemple être effectué par soufflage d'air froid aux quatre coins de la plaque thermoformée. Le soufflage d'air froid peut avantageusement être réalisé par le circuit d'air déjà présent pour faire le vide. Le circuit d'aspiration est ainsi utilisé pour injecter de l'air froid, afin de rendre la plaque manipulable et de faciliter son détachement.The cooling of the blister plate may for example be effected by blowing cold air at the four corners of the blister plate. The cold air blowing can advantageously be performed by the air circuit already present to evacuate. The suction circuit is thus used to inject cold air, in order to make the plate manipulable and facilitate its detachment.

15 D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un dispositif de thermoformage selon un mode de réalisation de la présente invention ; 20 -la figure 2 est une vue de détails schématique illustrant les cadres du dispositif de la figure 1, en position ouverte ; - la figure 3 est une vue de détails schématique illustrant la plaque thermoformée engagée entre les deux cadres après déformation par thermoformage ; - les figures 4, 5, 6 et 7 illustrent l'effet de l'invention sur les déformations et 25 déplacements possibles des décors lors du thermoformage. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, un dispositif de thermoformage selon l'invention comprend un bâti de machine de thermoformage, adapté pour reposer sur le sol et soutenir les autres éléments du dispositif. Le bâti 1 comprend une zone de thermoformage 2 dans laquelle doit se dérouler 30 l'opération de thermoformage d'une plaque à thermoformer 6 en matière plastique. Le bâti 1 porte un moule multiempreintes 3, soutenu par des moyens de déplacement tels que des vérins 4, pour être déplacé entre une position de retrait illustrée sur la figure 1, à l'écart de la zone de thermoformage 2, et une position de moulage dans laquelle le moule multiempreintes 3 est repoussé dans la zone de 35 thermoformage 2 pour réaliser la déformation de la plaque à thermoformer 6 en matière plastique.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of particular embodiments, with reference to the accompanying figures, in which: FIG. 1 is a schematic overview of a device thermoforming according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a schematic detail view illustrating the frames of the device of FIG. 1, in the open position; - Figure 3 is a schematic detail view illustrating the thermoformed plate engaged between the two frames after deformation by thermoforming; FIGS. 4, 5, 6 and 7 illustrate the effect of the invention on the deformations and possible displacements of the decorations during thermoforming. In the embodiment illustrated in Figure 1, a thermoforming device according to the invention comprises a thermoforming machine frame, adapted to rest on the ground and support the other elements of the device. The frame 1 comprises a thermoforming zone 2 in which the thermoforming operation of a thermoforming plate 6 made of plastic material must take place. The frame 1 carries a multi-stamp mold 3, supported by displacement means such as jacks 4, to be moved between a removal position shown in FIG. 1, away from the thermoforming zone 2, and a position of molding in which the multi-stamp mold 3 is pushed back into the thermoforming zone 2 to effect the deformation of the thermoforming plate 6 of plastic.

4992FDEP.doc 2904946 6 Le moule multiempreintes 3 est associé à un dispositif d'aspiration 5 apte à créer, de façon connue en soi, une dépression sur la face supérieure du moule multiempreintes 3 afin de provoquer le plaquage de la plaque à thermoformer 6 contre le moule multiempreintes 3 lors du thermoformage.The multi-stamp mold 3 is associated with a suction device 5 capable of creating, in a manner known per se, a vacuum on the upper face of the multi-stamp mold 3 in order to cause the plating of the thermoforming plate 6 against the multi-stamp mold 3 during thermoforming.

5 Dans la zone de thermoformage 2, on distingue des moyens permettant de maintenir la plaque à thermoformer 6 pendant l'opération de thermoformage. Ces moyens comprennent un cadre inférieur 7 et un cadre supérieur 8, ayant chacun une partie périphérique rigide, respectivement 7a et 8a. Les parties périphériques 7a et 8a sont adaptées pour venir en regard l'une de l'autre en 10 position de thermoformage telle qu'illustrée sur la figure 1, de part et d'autre du pourtour de la plaque à thermoformer 6. Des moyens presseurs 9 permettent de serrer les cadres 7 et 8 l'un vers l'autre pendant les étapes appropriées du thermoformage, de sorte que les cadres 7 et 8 assurent alors le maintien périphérique de la plaque à thermoformer 6 selon 15 son pourtour. Des moyens de chauffage 10 permettent de chauffer la plaque à thermoformer 6 jusqu'à une température appropriée pour le thermoformage, par exemple 100 C environ, température à laquelle la plaque à thermoformer 6 en matière plastique thermofusible est suffisamment ramollie pour être déformée 20 ensuite par la poussée du moule multiempreintes 3. Pour l'introduction et le retrait de la plaque à thermoformer 6 dans la zone de thermoformage 2, les cadres inférieur 7 et supérieur 8 peuvent être écartés l'un de l'autre, par exemple par pivotement. En pratique, le cadre inférieur 7 est fixe sur le bâti 1, tandis que le cadre supérieur 8 peut être pivoté pour être 25 relevé. Pour permettre le mouvement de pivotement du cadre supérieur 8, les moyens presseurs 9 et les moyens de chauffage 10 sont déplaçables vers et à l'écart de la zone de thermoformage 2. Par exemple, les moyens presseurs 9 sont déplaçables verticalement 30 comme illustré par la double flèche 11, tandis que les moyens de chauffage 10 sont déplaçables horizontalement comme illustré par la double flèche 12, entraînés par des moyens moteurs tels qu'un vérin 13. Dans la réalisation illustrée schématiquement sur la figure 1, le moule multiempreintes 3 comporte dix-huit empreintes repérées par les indications El à 35 E18. On comprendra que l'invention s'applique aussi à des dispositifs dans lesquels le nombre d'empreintes dans le moule multiempreintes 3 est différent de dix-huit.In the thermoforming zone 2, there are means for holding the thermoforming plate 6 during the thermoforming operation. These means comprise a lower frame 7 and an upper frame 8, each having a rigid peripheral portion, respectively 7a and 8a. The peripheral portions 7a and 8a are adapted to face one another in the thermoforming position as illustrated in FIG. 1, on either side of the periphery of the thermoforming plate 6. The squeezers 9 allow the frames 7 and 8 to be clamped together during the appropriate thermoforming steps, so that the frames 7 and 8 then provide the peripheral support for the thermoforming plate 6 along its circumference. Heating means 10 make it possible to heat the thermoforming plate 6 to a temperature suitable for thermoforming, for example about 100 ° C., at which temperature the hot-melt plastic thermoforming plate 6 is sufficiently softened to be subsequently deformed by the thrust of the multi-stamp mold 3. For the introduction and removal of the thermoforming plate 6 in the thermoforming zone 2, the lower frame 7 and upper 8 may be spaced apart from each other, for example by pivoting. In practice, the lower frame 7 is fixed on the frame 1, while the upper frame 8 can be pivoted to be raised. To allow the pivoting movement of the upper frame 8, the pressing means 9 and the heating means 10 are movable towards and away from the thermoforming zone 2. For example, the pressing means 9 are movable vertically 30 as illustrated by FIG. the double arrow 11, while the heating means 10 are movable horizontally as illustrated by the double arrow 12, driven by motor means such as a cylinder 13. In the embodiment illustrated schematically in Figure 1, the multi-stamp mold 3 comprises eighteen footprints identified by the indications E1 to E18. It will be understood that the invention also applies to devices in which the number of cavities in the multi-stamp mold 3 is different from eighteen.

4992FDEP.doc 2904946 7 Les empreintes El à E18 sont disposées selon six rangées de trois empreintes, respectivement la rangée R1 des empreintes E1, E2 et E3, la rangée R2 des empreintes E4, E5 et E6, la rangée R3 des empreintes E7, E8 et E9, la rangée R4 des empreintes El0, E11 et E12, la rangée R5 des empreintes E13, E14 5 et E15 et la rangée R6 des empreintes E16, E17 et E18. Entre deux rangées successives d'empreintes telles que les rangées R1 et R2, se trouve un intervalle tel que l'intervalle I12. On distingue de la même manière l'intervalle I23 entre les rangées R2 et R3, l'intervalle I34 entre les rangées R3 et R4, l'intervalle I45 entre les rangées R4 et R5 et l'intervalle I56 entre les Io rangées R5 et R6. Le but, par thermoformage, est de déformer une plaque à thermoformer 6 comportant elle-même une pluralité de décors correspondant chacun à l'une des empreintes E1 à E18 du moule multiempreintes 3. On distingue ainsi, sur la figure 1, une plaque à thermoformer 6 portant dix-huit décors repérés par les indications 15 D1 à D18. Les décors Dl à D18 sont disposés selon six rangées de trois décors, en correspondance chacune avec l'une des six rangées R1 à R6 des empreintes E1 à E18 du moule multiempreintes 3. Pour l'opération de thermoformage, la plaque à thermoformer 6 est supportée par le cadre inférieur 7 et tenue par le cadre supérieur 8, selon son 20 pourtour. Dans cette position, la première opération consiste à chauffer la plaque à thermoformer 6 par les moyens de chauffage 10, déplacés au droit de la zone de thermoformage 2 par le vérin 13. Lorsque la plaque à thermoformer 6 est à température appropriée pour le thermoformage, par exemple environ 100 C, on retire les moyens de chauffage 10 à l'écart de la zone de thermoformage 2, on 25 provoque le pressage des cadres 7 et 8 l'un vers l'autre par les moyens presseurs 9 que l'on déplace verticalement, pour serrer le pourtour de la plaque à thermoformer 6, puis on déplace le moule multiempreintes 3 vers la zone de thermoformage 2 par actionnement des vérins 4 jusqu'à appliquer le moule multiempreintes 3 contre la face inférieure de la plaque à thermoformer 6, et l'on 30 actionne le dispositif d'aspiration 5 qui aspire la plaque à thermoformer 6 contre le moule multiempreintes 3. De la sorte, chacune des empreintes E1 à E18 du moule multiempreintes 3 déforme l'une des zones portant le décor correspondant Dl à D18 de la plaque à thermoformer 6. On injecte ensuite, par le dispositif d'aspiration 5, de l'air froid pour refroidir la plaque thermoformée 6 et faciliter son décollage, on 35 abaisse le moule multiempreintes 3 à l'écart de la zone de thermoformage 2, on relève le cadre supérieur 8, et l'on peut retirer la plaque 6 ainsi thermoformée.The fingerprints E1 to E18 are arranged in six rows of three indentations, the row R1 of the indentations E1, E2 and E3, the row R2 of the indentations E4, E5 and E6, the row R3 of the indentations E7, E8, respectively. and E9, the row R4 of the fingerprints El0, E11 and E12, the row R5 of the fingerprints E13, E14 and E15 and the row R6 of the fingerprints E16, E17 and E18. Between two successive rows of fingerprints such as the rows R1 and R2, there is an interval such as the interval I12. In the same way, the interval I23 between the rows R2 and R3 is distinguished, the interval I34 between the rows R3 and R4, the interval I45 between the rows R4 and R5 and the interval I56 between the rows R5 and R6. . The purpose, by thermoforming, is to deform a thermoforming plate 6 itself comprising a plurality of decors each corresponding to one of the fingerprints E1 to E18 of the multi-stamp mold 3. In FIG. thermoforming 6 carrying eighteen decors marked by the indications D1 to D18. The decorations D1 to D18 are arranged in six rows of three decorations, each corresponding to one of the six rows R1 to R6 of the impressions E1 to E18 of the multi-stamp mold 3. For the thermoforming operation, the thermoforming plate 6 is supported by the lower frame 7 and held by the upper frame 8, according to its perimeter. In this position, the first operation consists in heating the thermoforming plate 6 by the heating means 10, moved to the right of the thermoforming zone 2 by the cylinder 13. When the thermoforming plate 6 is at a temperature suitable for thermoforming, for example, about 100 ° C., the heating means 10 are removed from the thermoforming zone 2, the frames 7 and 8 are pressed towards each other by pressing means 9 which is moves vertically, to tighten the periphery of the thermoforming plate 6, then moves the multi-stamp mold 3 to the thermoforming zone 2 by actuating the cylinders 4 to apply the multi-stamp mold 3 against the underside of the thermoforming plate 6 and the suction device 5 is actuated which sucks the thermoforming plate 6 against the multi-stamp mold 3. In this way, each of the impressions E1 to E18 of the multi-stamp mold 3 deforms one of the zoos. With the corresponding decoration D1 to D18 of the thermoforming plate 6, cold air is then injected through the suction device 5 to cool the thermoformed plate 6 and facilitate its take-off. The multi-stamp mold 3 is lowered. away from the thermoforming zone 2, the upper frame 8 is raised, and the plate 6 thus thermoformed can be removed.

4992FDEP.doc 2904946 8 Chaque empreinte El à E18 provoque un déplacement de la matière dans la zone de plaque à thermoformer 6 portant l'un des décors D1 à D18. Le but de l'invention est que ce déplacement de matière soit le plus identique possible, pour chaque empreinte, afin que le décor D1 à D18 soit identique sur toutes les 5 pièces après le thermoformage. La difficulté est que, avant que le moule multiempreintes 3 atteigne la zone de thermoformage 2, la plaque à thermoformer 6 préalablement chauffée est déformée et non plane, pouvant présenter des déformations vers le bas dans certaines zones et des déformations vers le haut dans d'autres zones, provoquant 10 un déplacement latéral possible des décors Dl à D18 par rapport aux empreintes respectives E1 à E18 du moule multiempreintes 3. Les empreintes El à E18 viennent alors former la plaque 6 d'une façon qui ne correspond plus à chaque décor Dl à D18. Il en résulte que les décors peuvent varier en forme et en position relative d'une zone à l'autre après thermoformage. Ce phénomène est illustré sur 15 les figures 4, 5 et 6. Les figures 4 et 5 illustrent les déplacements et déformations des décors par un dispositif de thermoformage classique dépourvu des moyens de l'invention. Sur la figure 4, on a illustré une partie d'extrémité de la plaque à thermoformer 6, tenue sur l'un de ses bords par le cadre inférieur 7 et par le cadre 20 supérieur 8, et l'on a représenté les deux décors adjacents D15 et D18. Avant déformation, les deux décors D15 et D18 sont identiques et face aux empreintes E15 et E18. En pointillés, on a illustré une déformation thermique de la plaque à thermoformer 6 sous l'effet de son échauffement. Sur la figure 5, on a illustré la même zone de la plaque 6 après 25 application du moule multiempreintes 3. On constate que le décor D15, qui recouvre la forme qui a été réalisée par l'empreinte E15 (figure 4), se trouve positionné avec un décalage vers la gauche illustré par la flèche 14, alors que le décor D18 se trouve correctement positionné par rapport à la forme qui a été réalisée par l'empreinte E18. Cela est dû au déplacement de matière illustré par la 30 flèche 14, différent entre les deux zones des décors D15 et D18. Il en résulte alors la production de deux pièces, correspondant respectivement aux empreintes E15 et E18, qui vont présenter des décors différents : les courbures différentes de chaque partie de décor sur la pièce respective induisent des déformations différentes des décors eux-mêmes, et les positions des décors respectifs sur les pièces sont 35 différentes. Les aspects des pièces sont alors très différents. L'invention vise à éviter cet inconvénient.Each impression E1 to E18 causes a displacement of the material in the area of the thermoforming plate 6 carrying one of the sets D1 to D18. The object of the invention is that this movement of material is the most identical possible for each footprint, so that the decor D1 to D18 is identical on all 5 pieces after thermoforming. The difficulty is that, before the multi-stamp mold 3 reaches the thermoforming zone 2, the preheated thermoforming plate 6 is deformed and not flat, which may have downward deformations in certain zones and deformations upwards in other zones, causing a possible lateral displacement of the decorations D1 to D18 with respect to the respective imprints E1 to E18 of the multi-stamp mold 3. The impressions E1 to E18 then form the plate 6 in a way that no longer corresponds to each decoration D1 at D18. As a result, the decorations can vary in shape and in relative position from one zone to another after thermoforming. This phenomenon is illustrated in FIGS. 4, 5 and 6. FIGS. 4 and 5 illustrate the movements and deformations of the decorations by a conventional thermoforming device without the means of the invention. FIG. 4 illustrates an end portion of the thermoforming plate 6 held on one of its edges by the lower frame 7 and by the upper frame 8, and the two decorations have been represented. adjacent D15 and D18. Before deformation, the two decors D15 and D18 are identical and face prints E15 and E18. Dashed, there is illustrated a thermal deformation of the plate to be thermoformed 6 under the effect of its heating. In FIG. 5, the same zone of the plate 6 has been illustrated after application of the multi-stamp mold 3. It can be seen that the decoration D15, which covers the shape that has been produced by the impression E15 (FIG. positioned with a shift to the left illustrated by the arrow 14, while the decoration D18 is correctly positioned relative to the shape that has been achieved by the footprint E18. This is due to the movement of material illustrated by the arrow 14, different between the two zones of the decorations D15 and D18. This then results in the production of two pieces, respectively corresponding to the footprints E15 and E18, which will present different decors: the different curvatures of each part of the decoration on the respective part induce different deformations of the decorations themselves, and the positions respective sets on the pieces are different. The aspects of the pieces are then very different. The invention aims to avoid this disadvantage.

4992FDEP.doc 2904946 9 Pour cela, comme on le voit sur la figure 2, le cadre inférieur 7 comporte un quadrillage inférieur 7b, constitué dans cet exemple de trois longerons inférieurs 71, 72 et 73. De même, dans cet exemple, le cadre supérieur 8 comprend un quadrillage supérieur 8b, constitué de trois longerons supérieurs 81, 82 et 83.For this, as seen in Figure 2, the lower frame 7 has a lower grid 7b, consisting in this example of three lower longitudinal members 71, 72 and 73. Similarly, in this example, the frame upper 8 comprises an upper grid 8b, consisting of three upper longitudinal members 81, 82 and 83.

5 Les longerons inférieurs 71 à 73 sont placés en correspondance des longerons supérieurs 81 à 83, et sont également placés en correspondance des intervalles respectifs I12, 134 et I56 du moule multiempreintes 3. Les longerons inférieurs 71-73 sont positionnés dans le plan de la face supérieure du cadre inférieur 7. Par contre, les longerons supérieurs 81-83 sont 10 positionnés au-dessus du plan de la face inférieure du cadre supérieur 8, à une distance h d'environ 5 millimètres au-dessus de ce plan de face inférieure. Les longerons 71-73 et 81-83 sont chacun formés d'une bande métallique telle qu'une bande en clinquant, tendue entre les traverses correspondantes des cadres 7 et 8, et orientée dans un plan parallèle à chacun des 15 cadres 7 et 8. Autrement dit, chaque bande est disposée à plat dans le cadre correspondant, une face principale étant orientée vers la plaque à thermoformer 6. En présence de longerons inférieurs 71-73, lorsque le dispositif est en position de thermoformage illustrée sur la figure 1, avec les cadres 7 et 8 plaqués de part et d'autre de la plaque à thermoformer 6, les longerons 71-73 viennent en 20 appui sur la face inférieure de la plaque à thermoformer 6. Ainsi, le longeron 71 soutient la plaque à thermoformer 6 dans l'intervalle I12, le longeron 72 soutient la plaque à thermoformer 6 dans l'intervalle 134, et le longeron 73 soutient la plaque à thermoformer 6 dans l'intervalle 156. Les longerons 71-73 s'opposent au déplacement de matière d'une rangée vers l'autre des empreintes, par une 25 réduction de la déformation thermique avant moulage. Ainsi, le longeron 73, illustré sur la figure 6, va s'opposer au déplacement de matière entre les zones de plaque à thermoformer 6 portant les décors D15 et D18, c'est-à-dire entre les empreintes E15 et E18. On constate alors, sur la figure 7, que cela limite très sensiblement les éventuels déplacements latéraux des décors D15 et D18 vis-à-vis des formes 30 réalisées par les empreintes E15 et E18, de sorte que les pièces ainsi réalisées sont quasiment identiques et portent des décors quasiment identiques. La présence des longerons supérieurs 81-83 a deux effets supplémentaires. Le premier effet est de s'opposer aux déplacements éventuels vers le haut des zones d'intervalles de la plaque à thermoformer 6, évitant ainsi les 35 conséquences de ces déplacements sur les déplacements latéraux des décors Dl à D18. Le second effet est de masquer les zones d'intervalles de la plaque à thermoformer 6 vis-à-vis des moyens de chauffage. Ainsi, les zones d'intervalles de 4992FDEP.doc 2904946 10 la plaque à thermoformer 6, à température plus basse que le reste de la plaque à thermoformer 6 en fin d'échauffement par les moyens de chauffage, constituent des zones plus rigides qui s'opposent aux déformations thermiques de la plaque à thermoformer 6. Cela réduit encore les éventuels déplacements relatifs des décors 5 D1-D18 par rapport aux empreintes E1-E18. En pratique, on positionnera les longerons 71-73 et 81-83 au droit des intervalles 112, 123, 134, 145 ou 156 dans lesquels risquent de se produire des déplacements parasites de la matière de la plaque à thermoformer 6. On a illustré, sur la figure 3, un exemple de disposition de décors et 10 d'empreintes permettant de réaliser dix-huit pièces identiques. Dans cet exemple, les empreintes El à E3 provoquent des déformations plus importantes dans la partie droite des décors DI à D3 que dans la partie gauche, c'est-à-dire au voisinage de l'intervalle 112 (figure 1). Simultanément, les empreintes E4 à E6 provoquent une déformation plus importante dans la partie 15 gauche des décors D4 à D6 au voisinage du même intervalle 112. On bloque alors les déformations parasites en prévoyant les longerons 71 et 81. Il en est de même des intervalles I34 et I56. Par exemple, la présente invention a permis de façonner 2000 plaques à 18 décors chacune, et donc de reproduire 36000 pièces décorées, et la 20 reproduction des pièces a été satisfaisante. Aucune des pièces produites n'a dû être mise au rebut à cause d'un défaut de thermoformage. On cômprendra que l'invention s'applique également à des dispositions différentes d'empreintes et de longerons de maintien tels que les longerons 71-73 et 81-83. Par exemple, on pourra avoir besoin, certaines fois, de prévoir des 25 longerons dans chacun des intervalles 112, 123, 134, 145 et 156. On pourra également prévoir des traverses perpendiculaires aux longerons 71-73, dans les intervalles entre deux lignes d'empreintes. Il en est de même pour le cadre supérieur 8. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont 30 été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.The lower longitudinal members 71 to 73 are placed in correspondence of the upper longitudinal members 81 to 83, and are also placed in correspondence of the respective intervals I12, 134 and I56 of the multi-stamp mold 3. The lower longitudinal members 71-73 are positioned in the plane of the On the other hand, the upper longitudinal members 81-83 are positioned above the plane of the lower face of the upper frame 8, at a distance h of about 5 millimeters above this front plane. lower. The longitudinal members 71-73 and 81-83 are each formed of a metal strip such as a foil strip, stretched between the corresponding crosspieces of the frames 7 and 8, and oriented in a plane parallel to each of the frames 7 and 8 In other words, each strip is arranged flat in the corresponding frame, a main face being oriented towards the thermoforming plate 6. In the presence of lower longitudinal members 71-73, when the device is in the thermoforming position illustrated in FIG. with the frames 7 and 8 clad on either side of the thermoforming plate 6, the longitudinal members 71-73 bear against the underside of the thermoforming plate 6. Thus, the spar 71 supports the thermoforming plate 6 in the interval I12, the spar 72 supports the thermoforming plate 6 in the gap 134, and the spar 73 supports the thermoforming plate 6 in the interval 156. The spars 71-73 oppose the movement of material a row e to the other impressions, 25 by a reduction in thermal deformation before molding. Thus, the spar 73, shown in FIG. 6, will oppose the movement of material between the zones of the thermoforming plate 6 bearing the decorations D15 and D18, that is to say between the cavities E15 and E18. It can thus be seen in FIG. 7 that this considerably limits the possible lateral displacements of the decorations D15 and D18 with respect to the shapes made by the impressions E15 and E18, so that the parts thus produced are almost identical and bear almost identical decorations. The presence of the upper rails 81-83 has two additional effects. The first effect is to oppose any upward movement of the interval zones of the thermoforming plate 6, thus avoiding the consequences of these displacements on the lateral displacements of the decorations D1 to D18. The second effect is to hide the interval zones of the thermoforming plate 6 vis-à-vis the heating means. Thus, the zones of intervals of the thermoforming plate 6, at a lower temperature than the rest of the thermoforming plate 6 at the end of heating by the heating means, constitute more rigid zones which are contrast with the thermal deformations of the thermoforming plate 6. This further reduces the possible relative displacements of the decorations D1-D18 with respect to the impressions E1-E18. In practice, the longitudinal members 71-73 and 81-83 will be positioned at the right of the gaps 112, 123, 134, 145 or 156 in which there may be parasitic movements of the material of the plate to be thermoformed 6. It has been illustrated, in FIG. 3, an example of arrangement of decorations and indentations making it possible to produce eighteen identical pieces. In this example, the impressions E1 to E3 cause larger deformations in the right part of the decorations DI to D3 than in the left part, that is to say in the vicinity of the interval 112 (Figure 1). At the same time, the indentations E4 to E6 cause a greater deformation in the left part of the decorations D4 to D6 in the vicinity of the same interval 112. The parasitic deformations are then blocked by providing the longitudinal members 71 and 81. The same is true of the intervals I34 and I56. For example, the present invention has made it possible to shape 2000 18-decors plates each, and thus to reproduce 36,000 decorated pieces, and the reproduction of the pieces has been satisfactory. None of the parts produced had to be scrapped due to a thermoforming defect. It will be understood that the invention also applies to different arrangements of footprints and holding rails such as the longitudinal members 71-73 and 81-83. For example, it may be necessary, in some cases, to provide longitudinal members in each of the intervals 112, 123, 134, 145 and 156. It will also be possible to provide crosspieces perpendicular to the longitudinal members 71-73, in the gaps between two lines. 'fingerprints. It is the same for the upper frame 8. The present invention is not limited to the embodiments which have been explicitly described, but it includes the various variants and generalizations thereof within the scope of the claims below.

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Claims

1 - Multi-pitch thermoforming device for deformation by thermoforming of a thermoforming plate (6), comprising: - a frame (1) of thermoforming machine, - a multi-stamp mold (3), - heating means (10) for heating the thermoforming plate (6), - peripheral holding means of the thermoforming plate (6), comprising a lower frame (7) and an upper frame (8) each having a rigid peripheral portion (7a-8a) adapted to face the peripheral part of the other frame, - pressing means (9) for tightening the frames (7, 8) towards each other, characterized in that the lower frame (7) comprises a lower grid (7b), formed of lower longitudinal members (71, 72, 73) arranged at intervals between successive impressions (E1-E18) of the multi-stamp mold (3) in position in the thermoforming device, and adapted to support the thermoforming plate (6) during the stages thermoforming.

2 - multi-erosion thermoforming device according to claim 1, characterized in that the upper frame (8) comprises an upper grid (8b), formed of longitudinal members (81, 82, 83) disposed at intervals between successive impressions ( E1-E18) of the multi-stamp mold (3) in position in the thermoforming device.

3 - multi-erosion thermoforming device according to claim 2, characterized in that the upper grid (8b) corresponds to the lower grid (7b).

4 û multi-finger thermoforming device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the longitudinal members (71-73; 81-83) of the lower (7b) and upper (8b) grids are strips oriented in a parallel plane at the executive level (7, 8).

5 - multi-stamp thermoforming device according to claim 4, characterized in that said strips are metallic, preferably in foil.

6 - multifold thermoforming device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the strips are approximately 20 mm wide and 0.12 mm thick. 35 7 - multifrequency thermoforming device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that said longitudinal members (71-73; 81-83) are integral with the lower frames (7) and upper (8) respectively. 4909FDEP.doc 2904946 12 8-multi-color thermoforming device according to any one of claims 2 to 7, characterized in that said longitudinal members (71-73; 81-83) are placed in the vicinity of the finger portions (E1-E18 ) realizing the most important deformations. 5 9 - Process for thermoforming a thermoforming plate (6) with several decorations (D1-D18) for the implementation of a multi-fingerprint device according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that comprises the following steps: - the thermoforming plate (6) is supported around its periphery and according to intermediate zones at intervals (I12, 134, 156) between successive decorations (D1-D18), - the thermoforming plate (6) by heating means (10) to bring it to the temperature suitable for thermoforming, advantageously about 100 ° C., the heating means (10) are removed, and a multi-stamp mold ( 3) under the thermoforming plate (6), with the indentations (E1-E18) placed in line with the corresponding decorations (D1-D18), - the air is sucked between the thermoforming plate (6) and the multi-stamp mold ( 3) so as to deform and press the thermoforming plate (6) against the multi-dip mold Intes (3), - the plate (6) thus thermoformed is cooled, - the multi-stamp mold (3) is removed. Multi-erosion thermoforming process according to claim 9, characterized in that the cooling of the blister plate (6) is effected by blowing cold air at the four corners of the blister plate (6).