Brevet FR2213873A1 — publié le 19740809

La présente invention concerne dlune manière générale la formation, le remplissage et la fermeture d'un quelconque flacon, et vise plus particulièrement le cas où un tel flacon est réalisé par moulage d'une quelconque matière synthétique à l'exclusion du verre Ainsi qu'on le sait le remplissage d'un flacon est réalisé soit par gravité, soit par mise en oeuvre d'un dispositif de pompage, et avec les précautions nécessaires il est poursuivi jusqu'à ce que le niveau de liquide dans le flacon atteigne la valeur désirée. Mais entre ce niveau de liquide et la face inférieure du dispositif de fermeture obturant ultérieurement le flacon subsiste inévitablement un certain volume d'air résultant des conditions memes de remplissage du flacon. Lors d'un chauffage ultérieur du flacon ainsi rempli, et si ce chauffage atteint une température supérieure à sa température de remplissage, le volume d'air et de vapeur saturante qui surmontent alors le volume de liquide contenu dans ce flacon se dilate et exerce sur les parois et soudures du flacon des efforts tendant à les distendre, ces efforts pouvant conduire à la formation de pores dans la matière constitutive du flacon et/ou de fissures aux amorces des solutions de continuité pouvant exister dans les soudures. En outre, la pression ainsi développée à l'intérieur du flacon, qui se maintient pendant la durée du chauffage de celui-ci nécessaire par exemple à sa stérilisation, entratne des déformations des parois du flacon qui, pour certaines amplitudes et pour certaines matières synthétiques peuvent devenir permanentes. Pour pallier ces inconvénients, il a été déjà proposé, par exemple dans le brevet français NO 1 361 915, d'exercer mécaniquement sur le flacon, avant sa fermeture, une compression latérale rehaussant par déformation du flacon le niveau du liquide dans celui-ci et réduisant ainsi avantageusement le volume d'air subsistant au-dessus du liquide après fermeture du flacon. La compression ainsi exercée sur le flacon a également pour effet de créer une réserve de volume à l'intérieur du flacon pour permettre de rajouter au contenu de celui-ci un produit supplémentaire au moment meme de l'utilisation. On a meme prévu à cet effet des flacons ayant des zones déformables corne décrit dans le brevet français NO 1 449 600. Jusqu a ce jour cette technique de compression des flacons n'est mise en oeuvre que pour les flacons qui sont remplis et fermés dans une unite de travail distincte de l'unité de moulage ayant assuré leur formation. Or il se développe actuellement une technique suivant laquelle la formation, le remplissage et la fermeture d'un flacon en matière synthétique sont assurés successivement au sein d'une meme unité de moulage, entre la fermeture de celle-ci et son ouverture. Jusqu'à ce jour, il n'est pas possible avec une telle unité de moulage d'appliquer mécaniquement une compression latérale sur les flacons avant leur fermeture. Par ailleurs les moules de certaines unités de moulage de ce type comportent latéralement des canaux susceptibles d'entre raccordés à une source d'aspiration, la formation des flacons moulés dans de telles unités se faisant conjointement par soufflage d'une paraison de matière synthétique et par aspiration de cette derniè re. La présente invention est fondée sur l'utilisation de ces me- mes canaux, après formation du flacon et avant la fermeture de celui-ci pour le soufflage d'un fluide sous pression susceptible d'imprimer au flacon précédemment formé la déformation qui permet, d'une part, de minimiser le volume d'air subsistant au-dessus de son contenu après fermeture, et d'autre part, de créer une réserve de volume intérieur, réserve qui deviendra disponible dès l'ouverture du flacon. j Ainsi la présente invention a tout d'abord pour objet un procédé pour la formation, le remplissage et la fermeture d'un quelconque flacon, procédé suivant lequel on assure successivement au sein d'un meme moule, après sa fermeture et avant son ouverture, le moulage dudit flacon, son remplissage et sa fermeture, ce procédé étant caractérisé en ce qu'au plus tard à la fin du remplissage du flacon et de preférence au cours de cette opération de remplissage, et au sein même du moule ayant permis le formage du flacon, on comprime celui-ci et on le maintient ainsi comprimé au moins jusqu'S ce quiil soit fermé. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, la présente invention a encore pour objet un dispositif pour le moulage le remplissage et la fermeture d'un quelconque flacon, dispositif comportant un moule et des moyens aptes à assurer au sein dudit moule, entre sa fermeture et son ouverture; le moulage, le remplissage et la fermeture d'un tel flacon, lèdit moule comportant des canaux susceptibles d'être raccordés à une source d0aspirationau cours du moulage dudit flacon, un tel dispositif étant caractérisé en ce qu'auxdits canaux est associé un distributeur susceptible de les raccorder soit à ladite source d'aspiration, soit à une source de pression, laquelle-sera de préférence une source a'air legèrement comprimé. Ainsi la compression latérale du flacon avant sa fermeture est réalisée par l'application à travers lesdits canaux d'une pression qui succède, gracie au distributeur dont il est question cidessus, à l'aspiration préalablement appliquée aux parois du flacon. Suivant l'invention cette compression est assurée de préférence par une pression d'air, donc d'une manière régulièrement répartie, cette compression étant réglée de manière à assurer le rehaussement recherché du contenu liquide du flacon. Cette compression est exercée sur le flacon au moment où celui-ci est déjà refroidi et, par suite, les parois de ce flacon n'étant plus fluables, cette compression n'est pas susceptible d'en entratner une déformation permanente, ce qui permet la création de la réserve de volume intérieure dont il est question cidessus. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels les figures lA, 1B, lc, 1D et 1E illustrent la mise en oeuvre et le fonctionnement d'une unite de moulage de type usuel ; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1D et illustre l'application de l'invention à une telle unité de moulage ; la figure 3 est un bloc diagramme illustrant schématiquement l'adaptation d'une machine connue à la mise en oeuvre de l'invention. Sur cette figure 3 on a schématiquement désigné en 10 une machine du type de celle commercialisée par exemple par la Société R0MMELAG et susceptible d'assurer successivement, au sein du même moule, le formage d'un flacon, par moulage d'une matière synthétique, le remplissage de ce flacon et sa fermeture. Un tel moule est schématiquement représenté sur les figures 1. Il comporte deux coquilles de moulage lIA, llB susceptibles de former conjointement une empreinte de moulage 12 correspondant à la forme recherchée pour le flacon à mouler. Sans entrer dans le détail de ce moule, qui est-bien connu par lui-meme, il suffit de préciser qu'il lui est associé une filière (non représentée) pour introauction d'une paraison 15j figure 1A, une tige ou canne creuse 14 pour soufflage de la paraison 15 ainsi introduite dans le moule, figure 1B, jusqu a formation'du flacon recherché, et un conduit de remplissage 16 pour introduction dans le flacon ainsi formé, figure 1C, d'un volume liquide déterminé. I1 suffit également de préciser que suivant une technique connue les coquilles de moulage llA, llB de ce moule comportent également des canaux de petit diamètre 20 susceptibles d'étire raccordés à une source d'aspiratio -lors du soufflage de la paraison donnant naissance à un flacon, figure 1B. I1 suffit enfin de préciser que les coquilles llA, llB d'un tel moule comportent, au niveau de la partie de l'empreinte cor- respondant au goulot du flacon à former, des mâchoires de serrage mobiles 2lA, 21B susceptibles, figure 1D, d'assurer l'étranglement de la partie terminale de ce goulot, jusqu'à fermeture par scellement de celui-ci Ainsi un tel moule permet d'assurer successivement en son sein la formation, le remplissage et la fermeture d'un flacon : la figure 1E illustre l'ouverture de ce moule, d'ouest extrait un flacon 21 ainsi formé et fermé. Selon-l'invention ces canaux 20 sont utilisés avant la fermeture et de préférence au cours du remplissage de celui-ci, pour l'application d'un fluide comprimé aux parois latérales du flacon, dans une mesure propre à assurer un rehaussement du contenu de ce flacon suffisant pour minimiser ultérieurement le volume d'air subsistant entre ce contenu et la face inférieure de l'élément de fermeture et créer en méme temps une réserve de volume à l'inte- rieur du flacon. Quoiqu'il ne soit pas essentiel, suivant l'invention, que l'application de cette pression intervienne avant la fin de l'opé- ration de remplissage du flacon, il est préférable dans la pratique que ce soit ainsi. En effet, il serait possible et même acceptable dans certains cas de faire intervenir cette pression latérale immédiatement après la fin de l'opération de remplissage du flacon. Toutefois, indépendamment des complications d'ordre méca- nique qui pourraient surgir en raison du problème délicat de réglage dans le temps qu'imposerait une telle séquence d'opérations, l'emploi de ce procédé impliquerait une opération supplémentaire qui dans la plupart des cas serait inutile.D'autre part, cette opération supplémentaire risquerait de prolonger la durée globale du procédé de moulage, remplissage et fermeture du flacon. I1 en résulte en conséquence que, suivant l'invention, la mise en route de la pression latérale, exercée sur le flacon, qui succède à l'aspiration préalablement appliquée aux parois de celui-ci, peut avoir lieu après la fin de l'opération de remplissage du flacon, mais que pour des raisons d'ordre pratique il est préférable que ladite pression soit appliquée au flacon au cours de l'opération de remplissage En pratique, à la- machine 10 est associé suivant l'invention un distributeur à trois voies 25 susceptible de relier les canaux 20 des moules de cette machine, soit à une source d'aspiration SA, soit à une source de pression SP. Tel que schématiquement représenté à la figure 3, cette source de pression SP peut comporter successivement un compresseur 26 entraîné par un moteur 27, un filtre 28, un détendeur 29 et un réservoir tampon 30. Entre une telle source de pression et le distributeur 25 est interposée une électrovanne 31, et celle-ci est pilotée par un temporisateur 32, lui-meme mis en oeuvre par la machine 10 elle même. Le distributeur 25 et llélectrovanne 31 peuvent ne constituer qu'une seule unité, tel que schématisé par un trait mixte 33, cette unité ne comportant ainsi qu'un seul enroulement de commande, commun audit distributeur et à ladite électrovanne. De manière usuelle il y a, lors de la mise en oeuvre d'une telle machine ainsi modifiee, descente de la paraison 15, fermeture du moule, soufflage du flacon avec aspiration de la paraison vers les parois du moule, et début du remplissage du flacon avec aspiration. Suivant le cycle classique de la machine 10, l'aspiration est alors interrompue. Suivant une réalisation préférée de l'invention et grâce au distributeur 25 la fin de cette phase d'aspiration commande automatiquement par l'électrovanne 31 le début d'une phase de surpression au cours de laquelle, par cette électrovanne 31 et le distributeur 25, la source de pression SP est reliée aux canaux 20. Il y a alors poursuite du remplissage du flacon ainsi sous pression, fin de ce remplissage et fermeture du flacon, cette surpression étant maintenue. Conjointement à la mise en oeuvre du distributeur 25, la machine 10 a déclenché le temporisateur 32, qui peut être par exemple un relais temporisé ou une quelconque minuterie. Ce temporisateur est réglé de telle sorte qu'il commande la fermeture de ltélectrovanne 31 après la fermeture du flacon. Ainsi l'interruption de la surpression appliquée suivant l'invention au flacon n'intervient qu'après fermeture de celui-ci. Le détendeur 29 permet de régler cette surpression à une valeur plus ou moins importante en fonction du volume d'air résiduel désiré dans le flacon fermé au-dessus du contenu de celui-ci. En pratique la pression mise en oeuvre n'est que légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Du fait de la rigidité du matériau constituant un tel flacon, les parois de celui-ci ont tendance à revenir vers leur forme initiale lorsque la surpression selon l'invention est suspendue, ce qui crée une légère pression à l'intérieur du flacon ainsi fer mé. Ce flacon possède malgré tout une certaine déformation-rési- duelle relativement faible ; les parois d'un tel flacon, qui ne sont que légèrement déformées, ne sont pas en équilibre instable. On appréciera que, la compression suivant l'invention étant mise en oeuvre à l'aide d'un fluide, il est possible d'en assurer un dosage précis et régulier. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de mise en oeuvre décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier s'il est souhaitable que la phase de compression du flacon ne succède pas immédiatement à la phase d'aspiration, le distributeur 25 et laélectrovanne 31 doivent être commandés indépendamment l'un de l'autre. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la formation, le remplissage et la fermeture d'un quelconque flacon réalisé en matière synthétique autre que le verre, procédé suivant lequel on assure successivement au sein d'un meme moule, après sa fermeture et avant son ouverture, le moulage dudit flacon, son remplissage et sa fermeture, un tel procédé caractérisé en ce qutau plus tard à la fin du remplissage du flacon et au sein meme du moule, on comprime ledit flacon et on le maintient ainsi comprimé au moins jusqu'à ce outil soit ferméO 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime le flacon à l'aide d'un fluide. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que le flacon est comprimé au cours de l'opéra- tion de remplissage. 4. Dispositif pour le moulage, le remplissage et la fermeture d'un quelconque flacon réalisé en matière synthétique autre que le verre, dispositif comportant un moule et des moyens aptes à assurer au sein dudit moule, entre sa fermeture et son ouverture, le moulage, le remplissage et la fermeture d'un tel flacon, ledit moule comportant des canaux susceptibles d'entre raccordés à une source d'aspiration au cours du moulage dudit flacon, un tel dispositif caractérisé en ce qu'auxdits canaux est associé un distributeur susceptible de les raccorder soit à ladite source d'aspiration, soit à une source de-pression. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite source de pression est une source de fluide légèrement comprimé. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ladite source de pression est une source d'air légèrement comprimé. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite source de pression est réglable. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la source de pression comporte un réservoir tampon alimenté par un compresseur à travers un détendeur ajustable. 9. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, entre le distributeur et la source de pression est interposée une électrovanne asservie à un temporisateur. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le distributeur et l'électrovanne forment une unité ne comportant qu'un enroulement de commande qui leur est commun.