Brevet FR2494179A1 — publié le 19820521

La présente invention est relative à un procédé de fabrication de gros flacons à poignée, en matiere plastique. On connait la manière d'obtenir de tels flacons. Ils sont généralement obtenus par la méthode d'extrusion soufflage. Elle consiste a utiliser un moule divisé en deux parties sy métriques. On coule à l'intérieur un tube de matière plastique qui se présente sous la forme d'une pâte molle. Une fois le moule refermé, on y injecte de l'air comprimé qui plaque le plastique contre les parois intérieures du moule. Le produit est refroidi puis démoulé. Ce procédé présente deux gros inconvénients ; d'une part il utilise beaucoup de matière, d'autre part celle-ci n'est pas uniformément répartie et le flacon présente donc des points de faiblesse aux angles no tamment. On connait une autre manière de faire de tels flacons, qui utilise moins de matière mais qui confire aux produits les moines caractéristiques de tenue mécanique et d'étanchéité. Ils sont obtenus par la méthode de 11injection bi-orientation soufflage". Elle consiste 8 fabriquer une préforme par in section å stabiliser la température dans la paroi de la préforme 8 une valeur connue a l'avance, puis 8 faire un étirage de la préforme par des moyens mécaniques connus et par de l'air comprimé dans la cavité dtun moule froid ayant la forme du flacon à obtenir.Il n'est pas possible d'obtenir une poignée semblable i colles que l'on voit sur les flacons obtenus par extrusion soufflage, car la bi-orientation exige une préforme ayant un axe de symétrie dans la zone d'étira- ge et une épaisseur de paroi généralement constante afin que le flacon une fois bi-orienté soufflé soit réparti au mieux. La présence de l'ébauche d'une poignée supprime la symétrie axiale et introduit au niveau de la bi-orientation un déséquilibre dans les efforts tel qu'il n'est plus possible d' obtenir une paroi de flacon avec de la matière correctement répartie. La présente invention a pour but d'obtenir des flacons à poignée par la méthode de"injection bi-orientation souffla gen. Elle est caractérisée en ce que l'on injecte la poignée lors de linjection de la préforme. Cette poignée a une ex trémité solidaire du goulot. Suivant une autre caractéristi que de l'invention9 la poignée peut être du même matériau que le matériau constituant la préforme ou In matériau différent, Cette poignée peut sature refroidi, iwans son moulc d'injection ou régulée dans son moule dtinjection et refroi- die dans son moule de soufflage.Suivant une autre caraco ristique de l'invention, l'extrémité libre do la poignée porte une excroissance, en forme de tête, telle qu'elle puisse faire saillie dans le moule do bi-orientation soufflage. Lors du soufflage de la préforme, la matière constituant la paroi du futur flacon viendra recouvrir cette ex extrémité. On obtiendra ainsi une poignée fixée , d'une part au goulot du flacon, d'autre part à la paroi. Ce procédé permet de fabriquer des flacons à poignée par la méthode de "bi-orientation soufflage". Dans le cas où le matériaux ayant à injecter la préforme est trop coûteux pour la poignée, il est possible de la re- aliser dans un matériau différent compact ou alvéolaire pu rement injecté ou injecté soufflé. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limi- tarifs, permettront de mien comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 montre un dispositif connu qui permet de mouler par injection une pièce creuse, en l'occurence une préforme destinée à etre bi-orientée Fig. 2 montre le maître moule du dispositif de la figure 1. Fig. 3 montre le maltre moule du dispo sitif de la figu- re 1 avec l'ensemble d'injection sous pression de matière thermoplastique. Fig. 4 montre le moule, suivant l'invention, de soufflage de la préforme et d'injection do la poignée. Fig. 5 montre le moule de la figure 4 pendant la phase de soufflage et d'injection. Fig. 6 montre l'ensemble noyau-poignée obtenu par le procédé suivant l'invention0 Fig. 7 montre un moule d'étirage soufflage, suivant l'invention. Fig. 8 montre le moule de la figure 7 verrouillé. Fig. 9 montre un flacon à poignée, en matière plastique, obtenu par le procédé suivant l'invention. Fig, 10 est une coupe transversale du flacon qui montre le mode d'accrochage de la poignée au goulot. Fig. 11 est une coupe transversale du flacon qui montre un autre mode d'accrochage de la poignée au goulot. Fig. 12 est une coupe transversale d'une poignée, obtenus avec le même matériau que celui de la préforme et avec une seule et même injection pour la poignée et la préforme. Fig. 13 est une coupe transversale d'un autre mode d'accrochage de la poignée sur la préforme. Fig. 14 est une vue d'une poignée obtenue par injection soufflage. Fig. 15 montre le dispositif, suivant l'invention, pour obtenir la poignée. Fig. 16 montre le dispositif de la figure 15 verrouillé. Fig. 17 montre les deux noyaux obtenus par injection dans le moule des figures 15 et 16, et le martre moule dans lequel les noyaux vont être soufflés. Fig. 18 montre le maître moule de la figure 17 verroui 2 Fig. 19 montre un moule d'injection simultanée de la préforme. La figure 1 montre un moule connu d'injection. Il est constitué par deux demi-empreintes 2 symétriques qui présen tent lés alvéoles 3, destinées au moulage de la partie extérieure du produit. Un noyau 1 sert au moulage de la partie intérieure. La figure 2 montre le moule prêt pour l'injection. Sur la figure 3 le moule est représenté équipé de sonsystème d'injection 4, des circuits de refroidissement 5 et des circuits de régulation thermique 6. La matière thermo-plastique est injectée par l'intermédiaire de 4. Elle épouse les contours des alvéoles 3 et du noyau 1. On obtient ainsi une préforme de flacon, destinée à être bi-orientée soufflée. Les circuits 5 permettent le refroidissement de la matière constituant le futur goulot 30 alors que les circuits 6 permettent de commencer à réguler la température du corps 8 de la préforme. Ce dispositif d'injection est bien connu. On démoule la préforme et on extrait le noyau 1 sur lequel reste le corps de la préforme 8 avec son goulot 30. On transfère le tout dans le moule 9, représenté figure4; il est également constitué par deux parties symétriques qui comprennent l'empreinte 10 du système d'accrochage de la poignée sur le goulot 30, l'empreinte de l'excroissance 11, de matière thermoplastique qui permettra l'accrochage de la partie basse de la poignée dans la paroi, étirée par soufflage, du flacon, et l'empreinte 12 de la future poignée. Il présente également une empreinte 35, destinée à recevoir la préforme montée sur le noyau 1 et un cône d'injection 34, de la poignée. On verrouille le moule, figure 5, et on injecte la poignée par l'ensemble d'injection 14. Pendant ce temps, on insuffle de l'air dans la préforme 8 par l'intermédiaire de la canalisation 13 pour plaquer les parois sur l'empreinte 35.Celle-ci est régulée en température par les circuits 16 pendant que les circuits 15 refroidissent les diverses parties de la poignée. On ouvre les deux demi-moules et on extrait l'ensemble noyau de préforme poignée. Les éléments de la poignée 18, 17, 27 et le futur goulot 30 sont refroidis, alors que la zone 8 est à la température de bi-orientation. Ensuite on démoule le noyau 1, qui avait été partiellement décollé par le soufflage d'air lors de l'injection de la poignée. La préforme et sa poignée sont introduites dans le moule 19 de la figure 7, qui comporte un logement 22, où vient se loger la poignée 17, un logement 23, où vient se placer le système d'accrochage 27 de la poignée sur le goulot 30 ; la partie18dela poignée débouche dans la partie 20 par l'orifice 21. On voit sur la figure 8 qu'on verrouille le moule et on procède, de manière connue, à l'étirage de la préforme par la tige 24 qui passe au travers de la canne 26 alimentée par de l'air comprimé, fourni par la canalisation 25. Au cours du gonflage t la paroi vient recouvrir l'excroissance 18 ce qui permet de fixer la partie basse de la poignée à la paroi du flacon. Figure 9 montre la pièce terminée ; elle est constituée par un flacon, dont les parois 28 sont bi-orientées soufflées, et par une poignée injectée qui est accrochée d'une part au goulot 30 par la partie 27 et d'autre part à la paroi par la partie 18. Figure 10 montre un premier mode d'accrochage de la poi gnée 17 au goulot 30 par un anneau 27 qui vient entourer le goulot qui présente des suries d'accrochage. Figure 11 montre une coupe d'un flacon avec un autre mode dtaccrochage de la poignée : celle-ci vient se mouler sur une excroissance du goulot 30, obtenue lors de lt in- jection de la préforme. On a représenté figure 12 une coupe dtune poignée obtenue avec le matériau ayant servi à faire la préforme lors d'une injection simultanée de la préforme et de la poignée. La zone du goulot est une zone épaisse. On peut donc pour des raisons d'économies, réduire le goulot 30 du flacon à ce qui est juste nécessaire pour l'accrochage de la poignée et mouler la partie 27 de la poignée en forme de goulot, la matière thermo-plastique de la poignée étant moins conteuse que celle du flacon. Ce tode d'accrochage est représenté figure 13. La figure 14 représente une poignée obtenue par injecte tion soufflage, afin d'obtenir une poignée partiellement tubulaire avec des parois minces. Pour obtenir un flacon avec une telle poignée on opère de la façon suivante - on fabrique une préforme 8 par le procédé classique montré figure 1 à figure 3 - on procède à l'injection de la poignée à l'aide d'un martre moule 36 comportant une cavité 33 capable de recevoir le noyau 32, une empreinte 42 du haut de la poignée, une cavité 35 qui reçoit la préforme, et d'autre part l'empreinte 11 de l'excroissance 18, l'empreinte 10 du système d'accrochage 27 de la poignée sur le goulot 30, et enfin un cône d'injection 34 (Fig. 15). L'injection (Fig. 16) se fait à l'aide du système d'injection 14. Les circuits 5 permettent de refroidir la zone du goulot 30, le système 27 d'accrochage de la poignée et la liaison des préformes de flacon et de poignée.Les circuits 6 permettent la regu- lation de température en zone 33 à la température de soufflage, en zone 35 à la température de bi-orientation. - on démoule et on extrait les deux noyaux 1 et 32, supportant les deux préformes liées entre elles, 8 et 41, par le système d'accrochage 27 (Fig. 17) - les deux noyaux sont placés dans le moule 40 {Fig 17) qui comprend 1 ' elpreinte 37 de la poignée s flée, l'em- preinte 39 de l'excroissanoe d'accrochage 11 l'empreinte 38 de régulation de la préforme 8 - on effectue le gonflage des préformes par soufflage de air, à travers les canalisations 13 (Fig. 18) ; les circuits 5 permettent de refroidir les empreintes 37 et 39~ les circuits 6 permettent de ffiaintenir la température de bi-orien ta tien dans la préforme 8 qui est plaquée par gonflage sur les parois de la cavité 38, ce qui permet de décoller le noyau. - On procède à la bi-orientation comme on l'a vu plus haut. Fig. 19 montre le moule nécessaire à l'obtention d'une poignée telle que représentée figure 12. Ce moule 41 comprend une empreinte 35 qui revoit le noyau 1, une emprein- te 12 qui moule la poignée et l'empreinte il de la saillie d'accrochage 18. Après injection par 16 cône 34 de matière thermo- plasti- que, on procède au soufflage de la préforme et à sa biorientation. Les avantages du procédé de fabrication suivant l'invention sont les suivants - le matériau destiné à la bi-orientation est coûteux, d'autre part les propriWtés mécaniques demandées au flacon et à la poignée sont différentes p avec le procédé suivant l'invention on peut faire la poignée dans un matériau différent du matériau employé dans la fabrication du flacon (par exemple #préforme en polyétbyléne téréphtalate et poien polypropylene) ; ; - le procédé permet de sortir directement le flacon biorienté avec sa poignée sur une seule et mémé machine alors qu'il est difficile de fixer une peignée sur un flacon déjà bi-orienté, surtout d'une manière automatique - les retraits naturels des matériaux permettent un bon frettage de la poignée sur le goulot, suivant les dispositifs décrits plus haut - le procédé permet une économie supplémentaire de matière thermo-plastique pouvant être bi-orientée, en injec tant le goulot avec la poignées dans une matière moins noble - la poignée est accrochée en deux points ; elle est donc plus légère, tout en étant plus solide, qu'une poignée sertie uniquement autour du goulot. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication en matière plastique de flacons à poignées, obtenus par la méthode dite de bi-orientation soufflage caractérisé en ce qu'au moins une poignée est fabriquée par la méthode dite d'injection lors de la phase d'élaboration d'une préforme du flacon tandis qu'une extrémité de la poignée est solidaire de la préforme. 2. Procédé de fabrication de flacons à poignées, en ma- tire plastique, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection de la poignée se fait alors que la préfo#rme est encore sur son noyau d'injection. 3. Procédé de fabrication, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la poignée vient se surmouler sur le goulot de la préforme ou sur une excroissance de ce goulot injectée à cette intention 4. Procédé de fabrication de flacons, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la phase de bi-orientation soufflage, la paroi du flacon vient recouvrir l'extrémité libre de la poignée ce qui permet de fixer cette extrémité à la paroi du flacon. 5. Procédé de fabrication de flacons, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le même matériau est employé pour la fabrication de la poignée et du flacon. 6. Procédé de fabrication de flacons, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des matériaux différents sont employés pour la fabrication de la poignée et du flacon. 7. Procédé de fabrication de flacons, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la poignée présente une saillie en forme de tête pour l'accrochage de la poignée sur la paroi du flacon. 8. Procédé de fabrication, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la poignée présente un anneau qui vient se surmouler autour du goulot de la préforme, celui-ci présentant dans cette zone des stries d'accrochage. 9. Procédé de fabrication, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la poignée vient se surmouler sur une saillie du goulot de la préforme obtenue lors de l'injection de cette préforme. 10. Procédé de fabrication, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la poignée et un goulot sont obtenus en une seule pièce lors de la même injection, l'ensemble venant coiffer le goulot du flacon, réduit au minimum nécessaire pour l'accrochage de la poignée. 11. Procédé de fabrication, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la poignée est obtenue par injection soufflage. 12. Produit en matière plastique obtenu par le procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications pré cémentes, caractérisé en ce qu'il est composé d'un corps biorienté soufflé et d'une poignée injectée solidaire par une de ses extrémités au goulot du flacon et par l'autre extrémité à la paroi du flacon.