Brevet FR2142727A1 — publié le 19730202

Le procédé de fabrication par déformation à chaud d'une feuille en matière plastique est de plus en plus utilisé actuellement pour la réalisation d'obJets tels que des récipients, couvercles ou autres. Ce procédé est notamment utilisé pour la fabrication de couvercles de récipients ou autres articles, qui comportent une surface plane et un ou des éléments en relief, cette surface plane étant par exemple destinée à supporter un motif décoratif, une marque, ou toute autre inscription. Une feuille de matière thermoplastique, qui a éventuellement été imprimée au préalable, est alors chauffée, par exemple par passage sous un plateau chauffant à rayons infrarouges, ou par contact avec deux éléments de chauffage, puis déformée par pression d'air, vide, emboutissage, ou tout autre moyen connu. Malheureusement les feuilles réalisées à partir de matériaux thermoplastiques ne sont Jamais exemptes de tensions internes, qui se libèrent au moment du chauffage, de telle sorte que les différents points de la feuille se déplacent, ce qui déforme celle-ci. De plus, au poste final de formation la feuille subit un étirement qui accentue encore cette déformation. La surface plane de la feuille ne reste donc pas intacte mais subit une altération. Dans le cas où elle a été préalablement imprimée, les impressions sont étirées et modifiées, d'une manière qui est difficilement prévisible Pour remédier à ces inconvénients la présente invention prévoit un procédé de formage qui permet d'éviter toute modification de la contexture de la feuille autour ou entre les parties destinées à être en relief: en saillie ou en creux. Ce procédé de formage d'éléments en relief sur une feuille par déformation à chaud, consiste à chauffer la seule partie de la feuille qui correspond au relief, tout en maintenant à une température basse les surfaces situées à l'intérieur et à l'extérieur de cette partie, puis à déformer la partie chaude, la rigidité de la partie froide empêchant sa déformation. Cette partie froide est de préférence maintenue plane et parallèle au plan initial de la feuille, pendant toute l'opération de formage. L'article terminé présente donc, à côté du ou des éléments en relief, une surface plane dont la matière n'a subi aucune altération et qui conserve ainsi exactement la forme et la résistance qu'elle avait avant le formage. Des impressions ou toute autre décoration portées par cette partie de la feuille sont donc intactes. Cette invention s'étend également au dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, ainsi qu'aux couvercles et autres articles fabriqués selon ce procédé. La description ei-dessous, d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins, fera d'ailleurs apparaltre les avantages et caractéristiques de cette invention. Sur ces dessins la fig. 1 est une vue schématique, en coupe, d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé; la fig. 2 est une vue, en plan, de la feuille de matière thermoplastique traversant le dispositif de la fig. 1. Ces dessins concernent plus particulièrement la réalisation d'un couvercle de récipient en matière plastique, comportant une partie centrale plane 1 entourée par un anneau en relief 2 ayant sensiblement une section en U, destiné à s'embosser sur le bord du récipient, la partie centrale portant une inscription telle qu'un motif décoratif ou une marque. Il est bien évident toutefois que ceci n'est donné qu'à titre d'exemple et que l'invention s'étend au formage d'articles divers comportant une ou plusieurs parties en relief, qu'elles soient en saillie ou en creux, et portant ou non des motifs imprimés. Comme le montre le dessin, une feuille 3 en une matière thermoplastique, destinée à constituer le couvercle, comporte à intervalles réguliers des motifs préimprimés 4, représentés schématiquement sous la forme d'un triangle, ces motifs pouvant être constitués par la marque de l'obJet destiné à être placé à l'intérieur du récipient, ou par toute autre indication. Lors du formage, cette feuille 3 est entralnée par tout moyen connu, non représenté, dans un poste de chauffage 6, puis dans un poste de formage 8. Le poste de chauffage 6 est constitué par deux éléments chauffants 10 et 11, disposés de part et d'autre de la feuille et susceptibles de se déplacer par rapport à celle-ci. Ces éléments chauffants, ainsi que le montre le dessin, sont constitués par des blocs 12 dont la surface au voisinage de la feuille 3 est munie d'une saillie 13 ayant une forme annulaire correspondant exactement à celle de la surface de la feuille 3 destinée à former le bord replié 2 du couvercle. Une feuille de matériau tel que celui connu sous le nom de Téflon ou de Mylar, recouvre les parois latérales du bloc 12 ainsi que la surface de la saillie chauffante 13, de façon à éviter tout collage de ladite saillie sur la feuille 3 et à faciliter l'écartement des éléments chauffants avant le déplacement de ladite feuille. Chacun des blocs 12 est par ailleurs traversé par des organes de chauffage, par exemple une résistance électrique 16. Lorsque lesdits éléments chauffants 10 et 11 sont en contact avec la feuille 3, la saillie 13 délimite au centre du bloc 12 un espace libre 18 qui correspond à la surface de la feuille 3 destinée à former la partie plane 1 du couvercle. Seule la partie de la feuille qui est en contact avec la saillie 13 est ainsi chauffée; la partie centrale 1 de cette même feuille est maintenue à une température suffisamment froide, par l'air contenu dans l'espace 18,pour ne subir aucune altération. Un circuit de refroidissement de cet espace pourrait éventuellement être monté dans le bloc 12. La feuille 3 ainsi chauffée est ensuite déplacée pour être amenée au poste de formage 8. Celui-ci comporte un moule 22 présentant une saillie 23, de forme correspondant à celle du bord replié 2 du couvercle à former. Cette saillie est annulaire; elle entoure une surface plane 21 destinée à servir d'appui à la partie centrale 1 dudit couvercle et est elle-même entourée par une portée an nulaire plane 25.Un contre-moule 24, coaxial au moule 22, est monté sur la face opposée de la feuille 3. Ce contre-moule 24 est traversé par un conduit 26 relié à une source de fluide sous pression et comporte une cavité interne 27. Comme les éléments chauffants 10 et Il les moule 22 et contre-moule 24 sont mobiles par rapport au plan de la feuille 3. Ils peuvent ainsi venir en contact étroit avec ladite feuille 3. Dans la pratique le contre-moule 24 est abaissé de façon que sa paroi latérale vienne en contact avec la feuille autour de la partie chauffée de ceile-ei. Puis le moule est soulevé. La saillie 23 étire le matériau chauffé et le déforme jusqu au moment où la portée 25 rencontre la feuille 3, la serre contre le contre-moule 24 et ferme de manière étanche la cavité 27. Une pression de fluide introduit par le conduit 26 provoque alors l'application étroite de la feuille 3 tout autour de la saillie 23 et sur la surface plane 21 du moule 22.La partie centrale, pendant toute l'opération, est restée dans un plan parallèle au plan du dérculo-r-nt de la feuille 3 et n'a subi ainsi aucune dé- formation. De préférence, comme le montre le dessin, elle est ramenée par la pression du fluide dans le plan meme du chauffage et du déroulement, c'est-à-dire dans son plan initial. La matière qui constitue cette partie centrale 20 reste donc intacte et conserve sa résistance et sa forme. L'élément préimprimé 4conserve donc égale cent sa forme. Pour faciliter le centrez de la feuille 3 dans les différents postes de fermage et de chauffage, une cellule photo-electrique est de préférence disposee au-dessus de cette feuille de façon 3.contrôler le passage de marques 30 portées par ladite feuille à intervalles réguliers correspondant à la portion de ladite feuille destinée à tormer le couvercle. Après formage du -oouvercle, la f lIe est coupée autour de celui-ci et le couvercle est évacue. Le couvercle termine comporte ainsi une portion en relief ayant reçu la frime désirée et une, ou plusieurs, surface plane dans laquelle le matériau n'a e ~ ni étiré ni modifié. Sur cette surface peut être portée toute indication nécessaire, car elle présente une résistance suffisante pour qu'une opération de collage ou de fixation d'une marque, ou de toute autre indication, soit possible. Dans le cas où des motifs décoratifs ou autres doivent être imprimés à l'avance, leur dessin peut être réalisé exactement à la dimension définitive qu'ils doivent avoir, puisqu'ils ne subissent aucune altération au cours du formage. Bien entendu l'élément en relief formé par ce procédé peut avoir toute forme désirée, la forme de la saillie de chauffage et celle du moule étant choisies en conséquence. Au lieu d'une saillie 23 le moule peut par exemple comporter une gorge ou même une combinaison de saillies et de gorges, selon le relief à obtenir. De même, lorsque la feuille est épaisse, le chauffage peut être effectué au moyen de plusieurs postes agissant successivement. Dans tous les cas la partie de la feuille qui est disposée à l'intérieur ou autour de -la partie à déformer reste intacte. Par ailleurs, la résistance de l'article formé est renforcée par l'absence de déformation d'une partie de la feuille; sa réaiisation est, de ce fait, plus précise ce qui, même en l'absence de décoration ou d'impression, peut présenter un avantage important. REVENDICATIONS 1 - Procédé de formage d'éléments en relief à partir d'une feuille, par déformation à chaud, qui consiste à mettre en contact avec des moyens de chauffage la seule partie de la feuille qui correspond au relief à former et à chauffer cette partie dans toute son épaisseur, tout en maintenant à une température basse les surfaces situées à l'intérieur et a'à l'extérieur de cette partie, puis à étirer la feuille pour déformer la partie chaude et l'allonger selon le contour du relief, la rigidité de la partie froide empêchant sa déformation. 2 - Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la partie froide de la feuille est maintenue plane et parallèle au plan initial de ladite feuille. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la feuille est chauffée par contact entre deux éléments chauffants ayant exactement la forme de la partie à déformer et isolés de ladite feuille à l'intérieur et à l'extérieur de cette partie. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour le formage d'un relief à partir d'une feuille portant un motif imprimé au préalable, qui consiste à chauffer un anneau de la feuille puis à déformer cette seule partie chauffée en maintenant à une température faible le reste de la feuille, la rigidité de la partie froide limitant à une valeur exactement déterminée la déformation du motif imprimé. 5 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la déformat ion de la partie chauffée est effectuée par emboutissage et pression de fluide appliquant la feuille sur une matrice présentant une surface plane d'appui de la partie froide de ladite feuille. 6 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, comportant des moyens d'entraînement d'une feuille successivement devant un poste de chauffage et un poste de formage, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments chauffants présentant chacun une saillie ayant la forme du contour de la partie de la feuille à déformer, des moyens de rapprochement de ces éléments de part et d'autre de la feuille, un moule muni d'un bossage de forme correspondant au relief à donner à la feuille et d'une partie plane d'appui de la surface froide de ladite feuille, qui est associé à un contremoule relié à une source de fluide de formage et des moyens de contrôle du centrage de la feuille dans chacun de ces postes de traitement. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chaque élément chauffant comporte un bloc traversé par un organe de chauffage de la saillie seule et par un circuit de refroidissement du reste du bloc. 8 - A titre de produit industriel nouveau, les couvercles ou autres articles formés par un procédé suivant l'une des revendications i à 5.