Brevet FR2503626A1 — publié le 19821015

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la fixation d'une pièce de scellement sur le trou de dé- versement d'une capsule de fermeture ou d'un récipient en matière plastique. On a proposé de fixer une pièce de scellement sur le trou de déversement d'une capsule de fermeture ou d'un réci- pient pour attester que le contenu du récipient est demeuré intact depuis le remplissage du récipient jusqu'à la remise à l'utilisateur. La fixation de la pièce de scellement est opérée en maintenant debout le récipient ou la capsule de fermeture en matière plastique, en plaçant la pièce de scel- lement sur le trou de déversement du récipient ou de la cap- sule ou en soudant cette pièce par chauffage ou aux ultrasons. Toutefois, cette technique de scellement impose la mise précise du récipient ou de la capsule dans une position pré- déterminée, ce qui rend la machine de scellement automatique compliquée et onéreuse. Elle oblige aussi à régler précisément les conditions opératoires telles que durée, température et pression de scellement pour éviter que le scellement ne soit trop faible ou trop fort. En particulier lorsque la pièce de scellement doit être légèrement fixée au trou de déverse- ment du récipient ou de la capsule en vue d'être détachée, ces conditions opératoires deviennent critiques et il faut régler précisément les divers paramètres de scellement. En conséquence, la présente invention a pour buts de proposer: - un procédé et un appareil permettant de fixer très fa- cilement une pièce de scellement sur le trou de déversement d'une capsule ou d'un récipient en matière plastique sans a- voir recours à un dispositif spécial de maintien et de posi- tionnement après moulage de la capsule ou du récipient; - un procédé et un appareil permettant de fixer de ma- nière amovible une pièce de scellement sur le trou de déver- sement d'une capsule ou d'un récipient en matière plastique sans avoir à régler avec une haute précision les conditions de scellement, comme l'exige la technique de scellement cou- rante. Selon le présent procédé, pour fixer une pièce de scel- lement sur le trou de déversement d'une capsule ou d'un réci- pient en matière plastique, on fait avancer par intermittence une bande de scellement continue portant sur sa face inté- rieure une couche de résine thermoplastique. Un organe de moulage mobile à va-et-vient, présentant une arête vive à sa pointe, avance à travers la bande de scellement en la poin- çonnant jusqu'en une position o la partie de l'empreinte du moule d'injection délimitant le trou de déversement de la capsule ou du récipient se trouve fermée par la pièce de scellement détachée par poinçonnage de la bande de scellement. Ensuite, on injecte une résine thermoplastique dans l'emprein- te, de sorte que la pièce de scellement se trouve fixée à la résine thermoplastique injectée constituant la capsule ou le récipient pour en refermer le trou de déversement. De préférence, la résine thermoplastique injectée a de l'affinité chimique pour celle de la pièce de scellement, de sorte que la résine thermoplastique de la pièce de scellement fond partiellement et se solidarise, en se solidifiant, avec le trou de déversement de la capsule ou du récipient moulé, pour refermer ce trou. Selon la présente invention, l'appareil pour la fixation d'une pièce de scellement sur le trou de déversement d'une capsule ou d'un récipient en matière plastique comprend un dispositif de moulage par injection présentant une empreinte de moulage de la capsule ou du récipient. Cette empreinte est ouverte à un tronçon terminal délimitant le trou de déverse- ment de la capsule ou du récipient. Il est prévu un moyen as- surant l'avance intermittente d'une bande de scellement con- tinue suivant une direction normale à l'axe du trou de déver- sement. Un organe de moulage mobile à va-et-vient, présentant une arête vive à sa pointe, s'étend suivant l'axe du trou de déversement et du côté de la bande de scellement opposé à 1' empreinte. Cet organe de moulage peut avancer pour détacher par poinçonnage la pièce de scellement de la bande de scelle- ment et l'amener en position de fermeture de l'extrémité ou- verte de l'empreinte. D'autres buts et caractéristiques de la présente inven- tion ressortiront de la description détaillée qu'on va main- tenant donner de certaines réalisations préférées de l'inven- tion en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 à 3 sont des vues partiellement en coupe montrant un appareil selon l'invention en différentes posi- tions actives en vue de la fixation d'une pièce de scellement sur le trou de déversement d'une capsule en matière plastique; - les figures-4 à 6 illustrent en perspective un proces- sus au cours duquel une pièce de scellement est détachée par poinçonnage d'une bande continue et fixée au trou de déverse- ment d'une capsule en matière plastique; - la figure 7 est une vue en perspective avec coupe de la capsule en matière plastique scellée par la pièce de scel- lement; - les figures 8 et 9 sont des vues en coupe d'une cap- sule en matière plastique scellée par une pièce de scellement d'un autre type; et - la figure 10 est une vue de face avec coupe d'un tube en matière plastique scellée par une pièce de scellement se- lon un second mode de réalisation de l'invention. En considérant l'appareil selon l'invention représenté sur les figures 1 à 3, on voit qu'il comprend quatre blocs dc moulage 1 à 4 dont les trois derniers, 2 à 4, sont prévus mobiles pour pouvoir se rapprocher et s'écarter du premier bloc de moulage 1. Ce premier bloc de moulage 1 supporte une section de moule mâle 5 d'un dispositif de moulage par injec- tion 6. La section de moule mâle 5 dépasse au-delà de la face d'extrémité du premier bloc de moulage 1 vers le second bloc de moulage 2 et présente un tronçon de débouché ouvert 7 à son extrémité dépassante. A l'intérieur de la section de moule mâle 5 est prévu un noyau 8 agencé pour être mobile suivant son axe. Le second bloc de moulage 2 est traversé par un alé- sage transversal 9 assez grand pour enfermer sans jeu la par- tie dépassante de la section de moule mâle 5, sous réserve de son tronçon de débouché ouvert 7. En conséquence, quand le second bloc de moulage 2 vient enfermer la section de moule mâle dépassante 5, en se rapprochant du premier bloc de moula- ge 1 jusqu'à buter contre ce dernier, le tronçon de débouché ouvert 7 de la section de moule mâle 5 dépasse encore au-delà de la face d'extrémité du second bloc de moulage 2. Le troi- sième bloc de moulage 3 présente, dans sa face d'extrémité in- térieure, un évidement 10 assez grand pour enfermer le tronçon de débouché ouvert 7 de la section de moule mâle 5, en ména- geant avec lui un petit interstice annulaire, lorsque le troisième bloc de moulage 3 est amené contre le second bloc de moulage 2. Le troisième bloc de moulage 3 présente aussi un alésage 11 qui communique avec l'évidement 10 et s'étend jusqu'à la face d'extrémité extérieure du bloc, suivant 1' axe du tronçon de débouché ouvert 7 de la section de moule mâle 5. Le quatrième bloc de moulage 4 est agencé pour se dé- placer conjointement avec le troisième bloc de moulage 3 et présente une rainure peu profonde 12 à l'interface entre les troisième et quatrième blocs de moulage. Cette rainure peu profonde 12 s'étend horizontalement, perpendiculairement à l'axe du tronçon de débouché ouvert 7. La rainure peu profon- de 12 contient une bande de scellement 13 qui avance par in- termittence le long de la rainure 12. Le quatrième bloc de moulage 4 présente aussi un alésage horizontal 14 qui commu- nique avec la rainure peu profonde 12 et s'étend dans le pro- longement de l'alésage 11 du troisième bloc de scellement 3. Dans l'alésage horizontal 14 du quatrième bloc de moulage 4 s'étend sans jeu une section de moulage 15, en forme de barre, mobile à va-et-vient le long des alésages 11 et 14 des troi- sième et quatrième blocs de moulage 3 et 4 respectivement. Comme on le voit sur les figures 4 et 6, ces alésages 11 et 14, ainsi que la section de moule 15, ont chacun, en coupe, une forme générale circulaire comportant sur une partie de sa périphérie un lobe saillant vers l'extérieur. La section de moulage 15 en forme de barre présente, à son extrémité inté- rieure, une arête périphérique vive, tranchante, 16, de sorte que quand la section 15 franchit, par avance vers l'intérieur, l'interface entre les troisième et quatrième blocs de moulage, elle détache par poinçonnage de la bande de scellement 13 une pièce de scellement 17 et l'entraîne vers l'intérieur. Il est fait en sorte que, une fois les second, troisième et quatrième blocs de moulage complètement rapprochés du pre- mier bloc de moulage pour fermer le moule en portant l'un contre l'autre, le noyau 8 ainsi que la section de moulage avancent vers l'intérieur jusqu'à se heurter l'un l'autre par leurs extrémités intérieures, qui enserrent alors entre elles la pièce de scellement 17. Leur point de rencontre est très voisin du tronçon de débouché ouvert 7 de la pièce de moule mâle 5. Selon le mode de réalisation de la présente in- vention illustré par les figures 1 à 3, dans la position de fermeture du moule ou le noyau 8 et la section de moulage 15 sont en fin de course d'avance vers l'intérieur comme indi- qué plus haut, une empreinte tronconique 18 de moulage d'un récipient tubulaire 19 est ménagée entre la pièce de moule mâle 5 et la partie de paroi tronconique-8a du noyau 8, et une double cavité annulaire 20 de moulage d'une capsule 21 de fermeture du récipient tubulaire 19 est ménagée entre la par- tie terminale cylindrique 8b du noyau 8, le tronçon de débou- ché ouvert 7 de la section de moule mâle 5, la face intérieu- re de l'évidement 10 prévu dans le troisième bloc de moulage 3 et la pièce de scellement 17 située à l'extrémité intérieu- re en extension de la section-de moule 15. Les deux emprein- tes 18 et 20 sont reliées l'une à l'autre par un canal annu- laire 22 très étroit. Quand le moule occupe cette position de fermeture, une résine thermoplastique en fusion est injec- tée dans les empreintes 18 et 20 à travers un orifice d'injec- tion situé entre ces empreintes, puis est refroidie de la ma- nière courante. Du fait de ce mode d'injection de la résine thermoplastique, la pièce de scellement 17 qui délimite l'ere- preinte 20 se trouve Etroitement fixée sur le trou de déver- sement de la capsule moulée 21. Après refroidissement de la résine injectée, on ouvre le moule en écartant du premier bloc de moulage les second, troisième et quatrième blocs de moulage, et aussi en rétractant vers: l'extérieur le noyau 8 ainsi que la section de moulage 15. A ce moment, la capsule moulée 21, sur laquelle est fixée la pièce de scellement 17, se trouve détachée du récipient tubulaire moulé 19 au niveau du canal annulaire de jonction entre les deux moulages et tom- be au-dessous du moule comme représenté sur la figure 3. Par ailleurs, le récipient tubulaire moulé 19 est extrait du moule en même temps que le noyau 8. Pour reprendre sa position ré- tractée, la section de moulage 15 en forme de barre recule à travers la bande de scellement poinçonnée 13, comme illustré par la figure 6, puis permet à celle-ci de décrire un mouve- ment d'avance préfixé pour présenter un tronçon vierge en face de la section de moulage 15 en vue de l'opération de mou- lage suivante, comme représenté sur la figure 4. La bande de scellement 13 à utiliser selon l'invention doit comporter une couche de matière plastique de nature à être fondue, au moins partiellement, par la chaleur de la ré- sine thermoplastique injectée dans l'empreinte 20 et à adhé- rer à la matière moulée dans l'empreinte une fois cette ma- tière refroidie. Il est préférable que la couche de matière plastique de la bande de scellement 13 ait de l'affinité chimique pour la résine thermoplastique injectée en vue du moulage du récipient tubulaire et de la capsule. En disant qu'il y a affinité chimique entre les deux résines, on entend ici que celles-ci comportent toutes deux des motifs polymères dérivés du même monomère. Par exemple, quand la résine ther- moplastique injectée pour mouler le récipient tubulaire ou la capsule est de la résine de polyéthylène, la bande de scelle- ment est aussi réalisée en résine de polyéthylène ou en résine ionomère. Il n'est pas nécessaire que la bande de scellement soit entièrement en la résine de polyéthylène ou résine iono- mère précitée: il suffit que le côté intérieur de la bande de scellement, qui se trouve fixé à la matière plastique mou- lée, soit en une telle résine. Par conséquent, on peut utili- ser une bande de scellement comportant une ou plus d'une cou- che sur la résine de polyéthylène ou la résine ionomère, par exemple formée d'un stratifié de résine de polyéthylène- feuille d'aluminium, de résine de polyéthylène-résine de téréphtalate de polyéthylène avec ou sans agent adhésif, de résine ionomère-téréphtalate de polyéthylène avec agent adhé- sif, ou de résine ionomère-"Nylon" avec agent adhésif. Les figures 8 et 9 illustrent un mode de réalisation suivant le- quel la capsule intérieure 21 est en résine de polyéthylène et la pièce de scellement 17 est formée de deux couches, de résine de polyéthylène 17a et de résine de téréphtalate de polyéthylène 17b. On conçoit que la résine de polyéthylène 17a de la pièce de scellement 17 est solidarisée de la cap- sule 21, qui est aussi en résine de polyéthylène. Par consé- quent, lorsqu'on détache par traction de la capsule 21 la piè- ce de scellement 17, la partie ainsi solidarisée 17a de la résine de polyéthylène de cette pièce demeure sur le bord pé- riphérique de la capsule 21 et se sépare aisément de la cou- t3626 che de résine de téréphtalate de polyéthylène 17b et de la partie non solidarisée 17a' de la résine de polyéthylène por- tée par la pièce de scellement. Dans les exemples de bande de scellement indiqués ci- dessus, il est préférable que la bande de scellement comporte de la résine ionomère lorsqu'on souhaite obtenir un scelle- ment détachable formant par exemple un scellé facile à déta- cher sur un récipient ou sur une capsule de récipient. La structure moléculaire de la résine ionomère comprend de 1' éthylène et un groupe acide carboxylique entre lesquels des liaisons ioniques sont établies par un métal tel que sodium ou zinc. Quand la pièce de scellement en résine ionomère su- bit un chauffage à une température dépassant 110'C, seul 1' éthylène présent dans sa structure moléculaire fond et est solidarisé d'un article moulé en résine de polyéthylène, mais sans aucune adhérence du groupe acide carboxylique. Ainsi, en maintenant la température au-delà de 110'C, on peut fixer fer- mement la pièce de scellement en résine ionomère à l'article moulé en résine de polyéthylène, mais la fixation n'est pas aussi solide que pour une pièce de scellement en résine de polyéthylène. En conséquence, lorsqu'on souhaite retirer la pièce de scellement fixée, celle-ci est facile à détacher. Pour cette raison, une pièce de scellement en résine ionomère est très indiquée pour constituer un scellé. La présente invention est très avantageuse lorsqu'on 1' applique à la pose d'un scellé sur le trou de déversement d' un récipient ou d'une capsule en matière plastique parce qu' elle permet de choisir la matière du scellé parmi divers maté- riaux tels que stratifié de pellicule de polyéthylène et de feuille métallique mince. En outre, on peut affaiblir à volon- té la fixation de la pièce de scellement en réduisant le degré de fusion subi par la couche de matière plastique de la pièce de scellement par addition de matière organique ou inorgani- que à point de fusion plus élevé. La pièce de scellement 17 détachée par poinçonnage de la bande de scellement 13 présente de préférence une languette que l'on peut saisir entre les doigts pour détacher aisément le scellé. Selon le mode de réalisation de l'invention illustré par les figures 1 à 9, la pièce de scellement 17 est fixée à la capsule 21. Toutefois, il va sans dire qu'en modifiant la conception de l'empreinte du moule d'injection, on peut ap- pliquer l'invention à la fixation de la pièce de scellement sur le trou de déversement d'un récipient tubulaire 19a tel que représenté sur la figure 10. De manière générale, les dispositions décrites se prêtent à toutes modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fixation d'une pièce de scellement sur le trou de déversement d'une capsule de fermeture ou d'un réci- pient en matière plastique lors du moulage par injection de cet élément, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations d'amenée intermittente d'une bande de scellement continue (13) comportant une couche de résine thermoplastique sur sa face intérieure, d'avancement d'un organe de moulage mobile à va- et-vient (15), présentant une arête vive à sa pointe et qui traverse ladite bande de scellement en la poinçonnant, jusqu' en une position dans laquelle une empreinte de moulage (20) du moule d'injection (6) qui définit un trou de déversement de ladite capsule (21) ou dudit récipient (19) est fermé par une pièce de scellement (17) détachée par poinçonnage de la- dite bande de scellement, et d'injection d'une résine thermo- plastique dans ladite empreinte de moulage, de sorte que la- dite pièce de scellement se trouve fixée à ladite résine thermoplastique injectée qui forme ladite capsule ou ledit récipient, pour en fermer le trou de déversement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermoplastique située sur la face intérieure de ladite-bande de scellement a de l'affinité chimique vis-à- vis de celle injectée pour mouler ladite capsule (21) ou le- dit récipient (19). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite capsule (21) ou ledit récipient (19) est en polyéthylène et enice que ladite bande de scellement (13) com- porte une couche intérieure en polyéthylène et une couche ex- térieure en téréphtalate de polyéthylène. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que-ladite capsule (21) ou ledit récipient (19) est en polyéthylène et en ce que ladite bande de scellement comporte une couche intérieure en résine ionomère. 5. Appareil pour la fixation d'une pièce de scellement sur le trou de déversement d'une capsule ou d'un récipient en matière plastique au moyen d'un dispositif de moulage par in- jection qui présente une empreinte de moulage de la capsule ou du récipient, caractérisé en ce que ledit appareil comprend un moyen (12) pour l'amenée intermittente d'une bande de scel- lement continue (13) suivant une direction normale à l'axe de ladite empreinte (20), ladite empreinte étant ouverte à un tronçon terminal qui délimite un trou de déversement de ladite capsule (21) ou dudit récipient (19), et un organe de moulage (15) qui présente une arête vive (16) à sa pointe et est mobile à va-et-vient suivant l'axe dudit trou de déver- sement, ledit organe de moulage étant prévu du côté de la bande de scellement opposé à ladite empreinte et pouvant avan- cer, en détachant par poinçonnage une pièce de scellement (17) de ladite bande de scellement, jusqu'en une position de fer- meture de l'extrémité ouverte de ladite empreinte; 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite bande de scellement (13) est interposée entre deux blocs de moulage (3, 4) en travers desquels deux alésages (11, 14) sont ménagés en registre pour recevoir sans jeu et guider ledit organe de moulage mobile à va-et-vient (15). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux susdits blocs de moulage (3, 4) sont mobiles en direction dudit dispositif de moulage par injection (6). 8. Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits alésages (11, 14) des deux susdits blocs de moulage (3, 4) ont une section de forme générale circulai- re sur laquelle un lobe 117) fait saillie vers l'extérieur.