Brevet FR2370569A1 — publié le 19780609

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un corps creux à paroi épaisse, en matière plastique moulée par injection, qui se compose d'un fond et d'une paroi latérale, le fond et/ou la paroi latérale présentant une zone de transition renforcée ou se terminant par un bord renforcé, qui est moulé au milieu du fond et qui présente des nervures constituant des trajets d'écoulement, réparties sur le fond et/ou la paroi latérale, nervures qui débouchent dans la zone de transition renforcée ou le bord renforcé. L'invention englobe également un corps creux réalisé selon ce procédé. Un tel corps creux réalisé sous la forme d'un pot de fleurs est connu par le brevet de la République Fédérale d'Allem-agne n0 1 270 324. La disposition de nervures constituant des trajets d'écoulement sur le fond et/ou la paroi latérale épaisse présente des avantages considérables dans le cas de la fabrication de tels corps creux par moulage par injection. Le corps creux peut être fabriqué très rapidement avec peu de matière première et présente une résistance suffisante. Il s'est avéré que, dans le cas de tels corps creux, des difficultés peuvent surgir lors de la fabrication par le procédé de moulage par injection, si la paroi latérale présente une zone de transition renforcée ou se transforme en un bord épaissi et si les nervures constituant des trajets d'écoulement, débouchent directement dans cette zone de transition renforcée ou dans le bord épaissi.Comme les nervures présentent vis-à-vis de la matière une résistance à l'écou liement sensiblement plus faible que les régions épaisses- entre les nervures, lors de l'injection, la matière s'élève très rapidement jusqu'à la zone de transition renforcée ou jusqu'au bord épaissi et forme alors, au-dessus de ceux-ci, un pont de matière fermé entre les nervures, avant que les zones épaisses du fond ou de la paroi latérale entre ces nervures soient complètement remplies de matière. En conséquence, il se forme des inclusions d'air dans les zones de transition entre les régions épaisses du fond ou de la paroi latérale et la zone de transition renforcée ou le bord épaissi.Ces inclusions d'air sont la cause d'un corps creux in complètement injecté et par conséquent de rebuts Ces difficultés sont particulièrement graves, si on ne dispose pas d'une vitesse d'injection suffisamment élevée pour la fabrication du corps creux. En outre, le taux de rebut s'accroit considérablement si on utilise une matière plastique de fluidité différente . Ceci est particulièrement le cas, lorsque différents matériaux sont mélangés, comme c'est le cas lors de la réutilisation de matière broyée. La matière présentant une fluidité satisfaisante remplit encore plus vite la zone de transition renforcée ou le bord épaissi par l'intermédiaire des nervures constituant des trajets d'écoulement, tandis que la matière de fluidité médiocre remplit plus lentement les régions épaisses comprises entre les nervures, de sorte que les inclusions d'air augmentent dans les zones de transition entre les régions épaisses du fond ou de la paroi latérale et de la zone de transition renforcée ou du bord renforcé et augmente en conséquence la proportion de rebut. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un corps creux du type mentionné plus haut, selon lequel le corps creux peut être injecté très rapidement avec des régions épaisses entre les nervures sans risque de formation d'inclusions d'air et ainsi avec un taux de rebut négligeable, même en matière de fluidité différente, sur des machines à mouler par injection à vitesse faible d'injection Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que les points de transition entre toutes les nervures constituant des trajets d'écoulement et la zone de transition renforcée ou le bord épaissi sont affaiblis, de sorte que l'écoulement de la matière depuis les nervures dans la zone de transition renforcée ou dans le bord épaissi est freiné de façon que les régions épaisses entre les nervures soient injectées complètement au moins jusqu'à la zone de transition renforcée ou jusqu'au bord épaissi, avant que cette zone ou ce bord ne se ferme.Avec ces régions affaiblies aux points de transition entre les nervures et la zone de transition renforcée ou le bord épaissi, l'écoulement de la matière à injecter peut être influencé de façon que les nervures constituant des trajets d'écoulement soient remplies très rapidement, ce qui est important pour le remplissage complet du corps creux, mais que la formation de ponts dans les zones terminales des nervures au-dessus de la zone de transition renforcés ou du bord épaissi soit empêchés ou ralentis, de sorte que les régions épaisses du fond ou de la paroi latérale entre les nervures peuvent être remplies de façon plus sûre sans inclusions d'air.Le déplacement des régions affaiblies en vue de l'accroissement de la résistance à l'écoulement aux points de transition entre les nervures et la zone de transition renforcée ou le bord épaissi a l'avantage que la formation de ponts peut être empêchée ou ralentie, sans nuire au transfert de matière des régions épaisses du fond ou de la paroi latérale dans la zone de transition renforcée ou le bord épaissi. Ceci constitue une amélioration importante par rapport au procédé connu de fabrication d'un tel corps creux. Comme le corps creux peut être complètement injecté de façon plus sûre avec une vitesse d'injection plus faible, la grande force de verrouillage du moule nécessaire pour une vitesse d'injection élevée n'est plus indispensable . Ceci signifie qu'un corps creux prédéterminé peut être fabriqué également avec une machine de moulage par injection de plus faible puissance. Du fait que la formation de ponts peut être empêchée même dans le cas d'un processus de remplissage lent, les régio#ns épaisses entre les nervures peuvent encore être réduites dans l'épaisseur de paroi. Dans le cas du pot de fleurs connu, les régions épaisses peuvent être réduites jusqu'à environ 0, 35 mm, ainsi il est encore possible, dans le cas du nouveau procédé de fabrication d'un tel corps creux, que des régions épaisses dans le fond et/ou la paroi soient complètement injectées de façon parfaite jusqu'à 0,20 mm. Ceci se traduit par une autre diminution du poids dans le cas d'un corps creux déterminé, qui est liée à un accroissement correspondant du dépit d'une machine particulière de moulage par injection. Le dimensionnement du corps creux en vue de l'obtention de l'action de freinage de l'écoulement de la matière d'injection des nervures dans la zone de transition renforcée ou dans le bord épaissi est tel que la zone de transition ren forcée ou le bord épaissi présente, à proximité des entrées des nervures, des régions affaiblies, ou que les nervures se terminent à proximité de la zone de transition renforcée ou du bord épaissi et se transforment par l'intermédiair-e de ces régions affaiblies en zone de transition renforcée ou en bordépaissi. L'épaisseur de la paroi dans les régions affaiblies est dans ce cas de préférence égale ou inférieure à l'épais seur de la paroi dans les régions épaisses comprises entré les nervures. L'adaptation des résistances à l'écoulement de ces régions affaiblies peut être obtenue par le fait que l'accroissement de la résistance à l'écoulement aux points de transition est réglable par la grandeur et/ou l'épaisseur de paroi dans les régions affaiblies. Les régions affaiblies présentent alors directement aux points de transition entre les nervures et la zone de transition renforcée ou le bord renforcé une forte résistance à l'écoulement, de sorte que la matière remplissant les nervures est freinée afin de créer dans les nervures une sorte d'a#ccumulation qui favorise le remplissage des régions épaisses entre les nervures et améliore ainsi encore sensiblement la liaison transversable de la matière dans les régions épaisses. Le même effet peut également être obtenu dans le cas de tels corps creux par le fait que les nervures se terminent à proximité de la zone de transition renforcée ou du bord épaissi et se transforment par l'intermédiaire de régions affaiblies en cette zone de transition renforcée ou en ce bord épaissi. Dans ce cas le dimensionnement peut à nouveau être tel que l'épaisseur de la paroi dans les régions épaisses comprises entre les nervures constituant des trajets d'écoulement. En jouant sur la grandeur et l'épaisseur de la paroi dans ces régions affaiblies, on peut régler le freinage imposé à l'écoulement de la matière dans les nervures et ainsi commander de façon précise et régler la formation de ponts entre les extrémités de nervures adjacentes sur la zone de transition renforcée ou le bord épaissi, de sorte que les régions épaisses du corps creux comprises entre les nervures sont remplies de matière de façon plus sûre, complètement et sans inclusions d'air lors de l'injection, avant que la zone de transition renforcée ou le bord épaissi ne se ferme. Selon une forme de réalisation, le corps creux peut être formé de façon que les nervures constituant des trajets d'écoulement parten#t de la zone d'injection au milieu du fond et rayonnent sur le fond épais et la paroi latérale épaisse. Dans ce cas, #non seulement dans le fond, mais également dans la paroi latérale,les# régions épaisses comprises entre les nervures permettent une réduction optimale du poids, sans nuire à la solidité du corps creux. Le bord épaissi du corps creux peut, selon la destination de celui-ci comme gobelet, pot à yaourt ou analogue, être réalisé sous la forme de bord terminal, de bord d'empilage ou de bord d'encapsulage ou analogue. Dans le cas d-'un fond plat relativement petit, le dimensionnement du corps creux peut également être tel que les- nervures constituant des trajets d'écoulement partent d'un fond- renforcé et rayonnent sur la paroi latérale épaisse. Le fond renforcé établit, sans augmentation notable du poids, la résistance a l'écoulement suffisamment petite pour assurer l'écoulement de la matière vers la paroi latérale épaisse comportant les nervures constituant des trajets d'écoulement. Au cas où la paroi latérale du corps creux est de faible hauteur, la conformation de celui-ci peut aussi être avantageusement telle que les nervures partent de la zone d'injection au milieu du fond et rayonnent sur le fond épais et que les nervures passent par l'intermédiaire de régions affaiblies sur une paroi latérale renforcée. La paroi latérale renforcée constitue elle-même le bord terminal renforcé du corps creux. Selon une autre caractéristique, on peut prévoir de percer des trous au moins dans le fond, de préférence dans les régions épaisses entre les nervures. Le corps creux peut alors être utilisé comme pot de fleurs. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels la figure l est une élévation latérale d'un récipient tronconique à parois pleines ; la figure 2 est une vue-du fond du récipient de la figure 1 la figure 3 représente en élévation latérale un récipient muni d'un bord d'empilage avec arrachement partiel la figure 4 représente le récipient de la figure 3 en regardant le fond la figure 5 représente en élévation latérale un corps creux en forme de boite ; et la figure 6 représente le corps creux selon la figure 5, en regardant le fond. Le récipient tronconique 10 selon les figures 1 et 2 comporte au milieu du fond une zone discoïdale d'injection 18 avec un point d'injection 17, par l'intermédiaire duquel le récipient est entièrement constitué par la matière lors de l'injection. De cette zone d'injection i8 partent. des nervures rayonnantes 16 constituant des trajets d'écoulement, qui s'étendent sur le côté inférieur du fond. Les régions épaisses fl du fond comprises entre les nervures 16 ferment complètement le fond du récipient. Les nervures 16 se prolongent de façon rectiligne dans la paroi latérale épaisse du récipient 10 sous la forme de nervures 13. La paroi latérale du récipient 10 se transforme en un bord terminal 14 renforcé, en forme de bourrelet, qui entoure circulairement l'ouverture du récipient 10.Les nervures 13 sont disposées sur le côté extérieur de la paroi latérale et se raccordent directement au bord terminal 14. Comme la coupe partielle de la figure 1 le laisse voir, les zones, ob toutes les nervures 13 se raccordent au bord terminal 14, sont réalisées sous la forme de régions affaiblies 15. Ces dernières opposent une plus grande résistance à l'écoulement de la matière passant dans les nervures 13, résistance qui freine l'afflux de la matière des nervures 13 au bord terminal 14. L'action de freinage sur l'écoulement de la matière peut être modifiée par la grandeur et à l'épaisseur de la paroi dans ces régions affaiblies 15. Les résistances limitées et accrues opposées à l'écoulement sur ces régions affaiblies 15 sont déterminées de façon qu'aucun pont de matière ne puisse s'établir au-dessus du bord terminal 14, avant que les régions épaisses 12 de la paroi latérale, qui sont entre les nervures 13, soient complètement remplies de matière. Cependant, les nervures 13 peuvent être rapidement remplies de matière jusqu'à leur extrémité, ce qui se répercute favorablement sur le processus de remplissage ou de constitution du récipient 10. Mais le freinage imposé à l'écoulement de la matière assure que le bord terminal 14 soit réellement formé avant la fin du processus de remplissage et soit ainsi également constitué par la matière provenant des régions épaisses 12 de la paroi latérale.Ainsi, l'inclusion d'air dans les zones#de transition entre les régions épaisses 12 de la paroi latérale et le bord terminal renforcé 14 est évitée. Comme le freinage imposé par les régions affaiblies 15 peut être très important, l'inclusion d'air peut également être évitée lorsque les régions affaiblies 15 de la paroi latérale sont très minces, par exemple d'une épaisseur d'environ 0,20 mm seulement. Par conséquent, le récipient 10 peut être encore abrégé et également injecté sur une machine de moulage par injection à faible vitesse et ainsi à faible force de verrouillage du moule.La fluidité différente de la matière d'injection ne joue plus aucun rôle dans le cas de cette conformation du récipient 10, car la formation de ponts, qui pourrait se produire très rapidemen-t en particulier dans le cas d'une mati-ère très fluide, est évitée sûrement ou du moins est ralentie grâce aux régions affaiblies 15 du bord terminal 14, de sorte que le processus de remplissage des régions épaisses 12 de la paroi latérale à partir des nervures 13 n'est pas affecté défavorablement. Dans l'exemple de réalisation selon les figures 3 et 4, la paroi latérale se termine par un bord d'empilage 24 de plus grand diamètre. La paroi latérale du pot 20 est raccordée par un épaulement annulaire 26 au bord d'empilage 24. L'épaulement 26 et le bord d'empilage 24 présentent une épaisseur qui est plus grande que celle des régions affaiblies 22 de la paroi latérale. Cependant, L'épaulement 26 peut également être réalisé sous la forme d'une zone de transition renforcée, à laquelle se raccorde le bord d'empilage 24 avec une paroi épaisse. La zone de transition renforcée peut également commencer déjà sous l'épaulement 26 dans la paroi latérale. Les nervures 23 constituant des trajets d'écoulement sont réparties uniformément sur le côté interne de la paroi latérale et radialement, lesdites nervures 23 partant du milieu du fond renforcé 21 au point d'injection 27. L'épaisseur du fond plat 21 est choisie de façon que la résistance à l'écoulement soit suffisamment faible, la quantité de matière d'injection n'étant cependant pas considérable et aucune nervure constituant un trajet d'écoulement n'étant indispensable. Les nervures 23 de cet exemple de réalisation ne passent pas directement dans l'épaulement annulaire renforcé 26 avec un bord d'empilage renforcé 24 comme zone de transition renforcée, mais se terminent à proximité de l'épaulement 26 du bord d'empilage 24. De cette manière, chaque nervure 23 se transforme dans une région -affaiblie 25, en frein pour la matière d'injection dans l'épaulement 26. Ces régions affaiblies 25 opposent de plus grandes résistances à l'écoulement, dont les valeurs peuvent être déterminées par la grandeur et l'épais seur de ces régions 25 comprises sentre les nervures 23 et l'épaulement 26 du bord d'empilage 24. Le dimensionnement est choisi de façon que les régions épaisses 22 de la paroi latérale soient formées par la matière lors de l'injection à partir des nervures 23, avant que l'épaulement 26 et le bord d'empilage 24 ne se ferment.On évite ainsi à nouveau l'inclusion d'air dans les zones. de transition entre les régions 22 de la paroi latérale et l'épaulement renforcé 26. Dans ce cas du moulage par injection de pots 20, le taux de rebut peut être par conséquent maintenu à un niveau faible et négligeable, même avec des mélanges de matières à fluidités différentes, c'est-à-dire dans le cas de la transformation de matières broyées ou analogues. Enfin, l'exemple. de réalisation selon les figures 5 et 6 représente un corps creux 30 analogue à une botte, qui a une forme en tronc de pyramide. Le fond rectangulaire possède à nouveau au milieu une zone d'injection 38 en forme de disque avec le point d'injection 37. Ce fond comporte sur son côté inférieur des nervures rayonnantes 33, qui partent de la zone d'injection renforcée 38. Les régions épaisses 31 comprises entre les nervures 33 forment le fond complètement fermé.Les parois latérales 32 ont une hauteur relativement faible et par conséquent sont dimensionnées en épaisseur de façon qu'un écoulement de matière suffisant soit assuré sans nervures constituant des trajets dtécoulement. Les nervures 33 du fond ne se prolongent pas dans les parois latérales renforcées 32, mais se terminent à proximité de celles-ci, de sorte qu'il en résulte des zones de transition 35. Ces zones de transition 35 peuvent être réglées pour imposer à l'écoulement une résistance accrue déterminée par leur grandeur et leur épaisseur, de-façon que les régions 31 du fond soient remplies de matière à partir des nervures 33, avant que les parois latérales renforcées 32 soient achevées à leur bord périphérique.De cette manière, l'inclusion d'air dans les zones de transition entre les régions 31 du fond et les parois latérales renforcées 32 peut être évitée. Des essais ont montré que des résultats optimaux peuvent être obtenus en ce qui concerne un écoulement précis de la matière sans inclusion d'air et donc de rebut, même lorsque les régions épaisses du fond et de la paroi latérale sont réduites à une épaisseur d'environ 0,20 mm. Dans ce cas, les bords renforcés ou la paroi latérale renforcée ainsi que les nervures constituant des trajets d'écoulement ont une épaisseur analogue de l'ordre de 0,40 à 0,80 mm, mais ont une largeur de 1,0 à 2,0 mm. Ces dimensions ne sont données qu'à titre d'exemple et montrent clairement qu'avec le nouveau procédé, il est possible de mouler par injection des corps creux ayant une épaisseur de paroi qui ne pouvait pas être atteinte jusqu'à présent pour des pièces en matière plastique moulée par injection et n'étaient réalisables que par emboutissage. Les régions affaiblies en vue de l'accroissement de la résistance à l'écoulement sont de préférence d'épaisseur plus faible que les régions épaisses du corps creux, afin d'obtenir un freinage suffisant de l'écoulement de la matière à injecter. Il faut encore mentionner que le corps creux peut également être réalisé sous forme de pot de fleurs. Dans ce but, des trous sont percés au moins dans le fond, de préférence dans les régions épaisses. il va de soi que le procédé et les dispositifs décrits peuvent subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un corps creux à paroi épaisse, en matière plastique moulée par injection, qui se compose d'un fond et d'une paroi latérale, le fond et éventuellement ou le cas échéant la paroi latérale présentant une zone de transition renforcée ou se terminant par un bord renforcé, qui est formé par injection au milieu du fond et comporte des nervures constituant des trajets d'écoulement réparties sur le fond et éventuellement ou le cas échéant sur la paroi latérale, qui aboutissent à la zone de transition renforcée ou au bord renforcé, caractérisé en ce que les points de transition, entre toutes les nervures constituant des trajets d'écoulement et la zone de transition renforcée ou le bord renforcé, sont affaiblis de façon que l'écoulement de matière des nervures dans la zone de transition renforcée ou le bord renforcé soit freiné, de sorte que les régions épaisses comprises entre les nervures sont complètement formées par injection au moins jusqu'à la zone de transition renforcée ou au bord renforcé, avant que celui-ci se ferme. 2. Corps creux réalisé selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de transition renforcée ou le bord renforcé présente des régions affaiblies à proximité de l'embouchure des nervures. 3. Corps creux réalisé selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures se terminent à proximité de la zone de transition renforcée ou du bord renforcé et. se prolongent, par l'intermédiaire de régions affaiblies dans la zone de transition renforcée ou le bord renforcé. 4. Corps creux selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur des régions affaiblies est identique ou inférieure à l'épaisseur des régions épaisses comprises entre les nervures. 5. Corps creux selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'accroissement de la résistance à l'écoulement aux points de transition peut être déterminé par la grandeur et éventuellement ou le cas échéant par l'épaisseur des régions affaiblies. 6. Corps creux selon l'une quelconque des revendi cations 2 à 5, caractérisé en ce que les nervures constituant des trajets d'écoulement partent de la zone d'injection au milieu du fond et se prolongent radialement sur le fond épais et la paroi latérale épaisse. 7. Corps creux selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les nervures constituant des trajets d'écoulement partent d'un fond renforcé et rayonnent sur la paroi latérale épaisse. 8. Corps creux selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les nervures constituant des trajets d'écoulement partent de la zone d'injection au milieu du fond et rayonnent sur le fond épais et en ce que les nervures se prolongent, par l'intermédiaire de régions affaiblies, sur une paroi latérale renforcée. 9. Corps creux selon l'une quelconque des revendications 6 à 8,# caractérisé en ce que des trous sont percés au moins dans le fond de préférence dans les régions épaisses comprises entre les nervures.