Brevet FR2531006A1 — publié le 19840203

La présente invention concerne un procédé et appareil pour mouler d'un seul tenant une plaque ornementale sur un corps en plastique lors du moulage par injection de ce der- nier. Il existe une variété de genres et de formes de produits en plastique façonnés par moulage par injection Pour l'un de ces types de produit tel que capuchon pour flacon de cosmé- tique, il est souhaitable de façonner une facette en relief sur la partie centrale du dessus du capuchon en plastique, par exemple, et de recouvrir cette facette en relief d'une plaque ornementale en vue de donner au produit un aspect attrayant Cette plaque ornementale de recouvrement doit épouser avec précision le contour de la -facette en relief du corps en plastique de manière à recouvrir complètement celle-ci même sur sa tranche périphérique. Selon un procédé courant de recouvrement de la facette en relief d'un corps en plastique, on préfaçonne une plaque ornementale principalement réalisée en lame mince d'aluminium, de façon qu'elle épouse la forme de la facette en relief du corps en plastique, par poinçonnage à partir d'une feuille de matière constitutive de plaque ornementale Ensuite, on pose et l'on fixe la plaque ornementale sur la facette en relief à l'aide d'un agent adhésif. Ce procédé courant s'est avéré peu efficace parce qu' on a à façonner séparément deux pièces De plus, attendu que le collage de la plaque ornementale poinçonnée était effectué manuellement, le positionnement correct de la plaque ornemen- tale était difficile En outre, du fait des variations dimen- sionnelles apparaissant inévitablement dans la fabrication en série de la plaque ornementale poinçonnée et du corps en plastique, certaines des plaques ornementales ne pouvaient épouser précisément la facette en relief du corps en plastique, à laquelle elle n'adhérait donc que médiocrement. En conséquence, la présente invention a pour buts de proposer un procédé et un appareil permettant de mouler d'un seul tenant une plaque ornementale sur une partie en relief d'un corps en plastique lors du façonnage de ce dernier par moulage par injection; un procédé et un appareil du genre sus-énoncé qui per- mettent de mouler précisément la plaque ornementale sur la partie en relief du corps en plastique sans aucune possibi- lité de décalage au cours du moulage par injection; un procédé et un appareil du genre sus-énoncé qui permettent de façonner un motif bosselé sur la surface de la plaque ornementale pendant moulage de celle-ci sur la partie en relief du corps en plastique. Suivant un aspect de la présente invention, il est prévu un procédé pour mouler d'un seul tenant une plaque or- nementale sur un corps en plastique pendant façonnage de ce dernier par moulage par injection Ce procédé comprend la formation d'une partie notable d'une cavité de moulage par fermeture d'une pièce de moule femelle sur une pièce de moule mâle, le découpage par poinçonnage de la plaque ornementale dans une plaque ornementale continue arrivant par intermittence dans le moule, au moyen d'un poinçon de presse muni d'une arête de coupe sur le pourtour de sa face d'extré- mité, la fermeture du rest e de la cavité par la plaque orne- mentale soutenue par le poinçon de presse, et l'injection d' une résine thermoplastique fondue dans la cavité à partir d' une attaque de coulée située sur le côté opposé de la plaque ornementale Suivant des aspects caractéristiques du présent procédé, la plaque ornementale est attirée contre la face d' extrémité du poinçon de presse, par une dépression appliquée à travers ce dernier, sitôt après avoir été séparée par poinçonnage de la plaque ornementale continue, le poinçon de presse présentant dans sa face d'extrémité une concavité ayant, en vue développée, une aire égale à celle de la plaque ornementale poinçonnée Par conséquent, lors de l'injection de la résine thermoplastique fondue dans la cavité, la plaque ornementale est appliquée par pression et déformation contre le contour intérieur de la concavité et recouvre d'un seul tenant la partie en relief du corps en plastique moulé. Suivant un autre aspect de la présente invention, il est prévu un appareil pour mouler d'un seul tenant une plaque ornementale sur un corps en plastique pendant façonnage de ce dernier par moulage par injection L'appareil comprend une pièce de moule femelle présentant une cavité ainsi qu'un trou de guidage qui la traverse axialement et communique avec la cavité, une plaque de maintien agencée pour pouvoir se rap- procher et s'écarter de la pièce de moule femelle et traversée par un trou axial de diamètre égal à celui du trou de guida- ge et situé dans l'axe de ce dernier, un moyen pour l'amenée intermittente d'une plaque ornementale continue-dans un es- pace défini entre la pièce de moule femelle et la plaque de maintien, la plaque ornementale s'étendant transversalement au trou de guidage et au trou axial, un' poinçon de presse comportant un bossage de même diamètre que le trou axial de la plaque de maintien, ce bossage présentant une arête de coupe sur le pourtour d'une de ses extrémités et pouvant pénétrer dans le trou de guidage de la pièce de moule femelle pour détacher par poinçonnage la plaque ornementale, la plaque ornementale poinçonnée fermant une partie de la cavité de la pièce de moule femelle, et une pièce de moule mâle compor- tant un noyau à insérer dans la cavité de la pièce de moule femelle et une attaque pour l'injection de la résine thermo- plastique fondue dans une cavité de moulage définie par la pièce de moule femelle, la plaque ornementale poinçonnée et la pièce de moule mâle, l'attaque étant prévue sur le côté opposé de la plaque ornementale Suivant l'aspect caractéristique du présent appareil, le poinçon de presse présente dans sa face d'extrémité une concavité entourée par l'arête de coupe, l'aire de la concavité étant égale, en vue développée, à 1 ' aire plane de la plaque ornementale poinçonnée, et le poinçon de presse étant en outre traversé par un moyen d'attraction par dépression qui attire la plaque ornementale poinçonnée dans la concavité du poinçon de presse au cours de l'injection de la résine thermoplastique fondue. De préférence, la plaque ornementale présente une cou- che métallique déformable sur sa face extérieure,-et le poinçon de presse présente un-motif bosselé sur sa face d'ex- trémité à l'intérieur de la concavité. D'autres buts et aspects de la présente invention res- sortiront de la description détaillée donnée ci-dessous de modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins annexes, sur lesquels: la figure 1 est une vue-en coupe d'un capuchon pour flacon formé suivant un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe d'un autre capuchon pour flacon formé suivant un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe d'une plaque ornemen- tale à mouler sur un corps en plastique suivant la présente invention; les figures 4 à 7 et 9 sont des vues en coupe illustrant la séquence de fonctionnement d'un appareil selon la présente invention; les figures 8 et 10 sont des vues grossies des parties encerclées sur les figures 7 et 9 respectivement. On va d'abord considérer le produit à mouler suivant le procédé et à l'aide de l'appareil selon la présente inven- tion et représenté sur les figures 1 et 2; il s'agit d'un corps en plastique 1 façonné, par exemple, sous la forme d'un capuchon taraudé de fermeture d'un flacon de cosmétique Le corps en plastique 1 présente au centre de son dessus une protubérance 2 sur laquelle une plaque ou feuille ornementale 3 est moulée d'un seul tenant pendant façonnage du corps en plastique 1 par moulage par injection La présente invention a trait au procédé et à l'appareil permettant de mouler inté- gralement la plaque ou feuille ornementale sur la protubérance du corps en plastiquemoulé de façon que la plaque ornementale enferme entièrement la protubérance tant sur sa paroi périphé- rique que sur sa paroi supérieure La plaque ornementale 3 peut avoir une face supérieure soit plate comme représenté sur la figure 1, soit bosselée comme représenté sur la figure 2 La plaque ornementale 3 à poser sur le corps en plastiqué 1 est représentée sur la figure 3; elle comporte une couche flexible et déformable 4, telle que feuille d'aluminium ou pellicule de matière plastique, une couche de revêtement pro- tectrice 5, une couche adhésive 6, et une couche de pellicule de plastique 7 qui peut être solidarisée du corps en plastique 1 par fusion dans le moule sous l'effet du chauffage de moula- ge par injection du corps en plastique La couche flexible et déformable 4 porte un motif ornemental réalisé par impression, estampage à chaud ou analogue et est assez molle pour être dé- formée par la pression de moulage par injection On peut substituer à la couche de pellicule de plastiquez de la plaque ornementale 3 un revêtement d'adhésif adhérant à chaud. La plaque ornementale 3 moulée sur le corps en plastique 1 a été détachée par poinçonnage d'une plaque ornementale con- tinue 3 a, arrivant par intermittence dans l'appareil de mou- lage selon l'inventon représenté sur les figures 4 à 10. L'appareil de moulage selon la présente invention com- prend une pièce de moule femelle 8, une plaque de maintien 9, un poinçon de presse 10 et une pièce de moule male 11 La pièce de moule 8 présente dans sa partie centrale axiale une cavité 12 qui définit le contour extérieur du corps en plas- tique 1 à mouler Le corps en plastique 1 à mouler dans la présente réalisation est un capuchon pour flacon Dans la pié- ce de moule femelle 8 est ménagé, en communication avec la partie centrale supérieure-de la cavité 12, un trou de guida- ge-cylindrique 13 qui communique aussi, avec interposition d'une corniche 15, avec un trou cylindrique 14 de plus grand diamètre La corniche 15 est prévue pour supporter la plaque ornementale 3 a qui arrive dans la pièce de moule femelle 8 perpendiculairement à l'axe de la cavité 12. La plaque de maintien 9 est prévue au-dessus de la piè- ce denoule femelle 8 et est mobile verticalement par rapport à celle-ci La plaque de maintien 9 présente un trou axial cylindrique 16, de même diamètre que le trou de guidage cy- lindrique 13 de la pièce de moule femelle 8, et un rebord annulaire 17, saillant vers le bas, qui entoure le trou axial 16 Le rebord annulaire 17 a un diamètre extérieur égal à celui du trou cylindrique de grand diamètre 14 de la pièce de moule femelle 8, de sorte que le rebord annulaire 17 peut pénétrer sans jeu dans le trou 14 et prendre appui sur la corniche annulaire 15 de la pièce de moule femelle. Le poinçon de presse 10 est prévu au-dessus de la plaque de maintien 9 et mobile verticalement par rapport à celle-ci avec interposition d'un ressort à boudin compressible d' assistance 18 Le poinçon de presse 10 présente un bossage annulaire 19 dirigé vers le bas dont le diamètre extérieur est égal au diamètre du trou axial cylindrique 16 de la plaque de maintien 9 ainsi qu'au diamètre du trou de guidage cylin- o drique 13 de la pièce de moule femelle 8 Le bossage annulaire 19 présente une arête de coupe ou arête vive 20 sur son pour- tour inférieur, ainsi qu'une paroi inférieure annulaire 21 qui entoure une concavité creusée vers le haut 22 définissant dans le corps en plastique une cavité destinée à venir coo- pérer avec la cavité 12 de la pièce de moule femelle 8 Comme représenté en détail sur la figure 8, l'anneau formé par la paroi terminale inférieure 21 a une largeur (W) égale à la hauteur (H) de la concavité creusée vers le haut 22 de sorte que le diamètre extérieur de la paroi terminale inférieure 21 est égal à la longueur totale, vertical et horizontale, de la section de la concavité 22 Autrement dit, le diamètre extérieur de la paroi terminale inférieure annulaire est égal au diamètre développé de la concavité 22. Dans le bossage annulaire 19 du poinçon de presse sont ménagés un passage vertical 23 et des passages hori- zontaux 24 communicants Le passage vertical 23 est relié à une source de dépression (non représentée) et le passage horizontal 24 est relié à la concavité creusée vers le haut 22 par un passage annulaire vertical 25 - La pièce de moule male ll est prévue dessous la pièce de moule femelle 8 et présente un noyau de moulage 26 dans la surface extérieure duquel est formé un filetage 27 Le noyau 26 est destiné à être inséré dans la cavité 12 de la pièce de moule femelle 8 pour définir dans l'espace de mou- lage 28 (voir figure 7) la surface intérieure du capuchon de flacon Le noyau 26 esttraversé par un jet de coulée 29 ter- miné par une attaque 30 à l'extrémité supérieure du noyau 26. On va maintenant considérer le fonctionnement de l' appareil demoulage selon la présente invention décrit ci-dessus. Dans l'état représenté sur la figure 4, la pièce de moule femelle 8 se sépare après chaque cycle de moulage de la pièce de moule mâle 11, dont le moulage est retiré La plaque de maintien 9 se sépare aussi de la pièce de moule femelle 8 pen- dant un temps bref de façon que la nouvelle plaque ornementale 3 a puisse avancer dans l'interstice défini entre la console. de la pièce de moule femelle 8 et le rebord annulaire 17 de la-plaque de maintien 9 Le poinçon de presse 10 est maintenu écarté vers le haut de la plaque de maintien 9 par le ressort à boudin 18 et son bossage annulaire 19 est logé dans le trou axial cylindrique 16 de la plaque de maintien 9 Dans cet état, la plaque ornementale 3 a pénètre sur une longueur déter- minée dans ledit interstice, sa surface ornementale étant située en face du poinçon 10, offrant ainsi un nouveau tron- çon de plaque ornementale en vue du processus de moulage sui- vant De préférence, la plaque ornementale 3 a est sous forme continue, enroulée sur une bobine, et pénètre par intermitten- ce sur une longueur déterminée dans le moule sous l'action d'un dispositif d'alimentation automatique approprié (non représenté). Une fois la nouvelle plaque ornementale 3 a arrivée dans le moule, comme représenté sur la figure 5, la pièce de moule femelle 8 se ferme sur la pièce de moule mâle 11, de sorte que la cavité de moulage du capuchon est partiellement défi- nie entre les pièces de moule femelle 8 et mâle 11 Simulta- nément, la plaque de maintien 9 est pressée contre la pièce de moule femelle B, de sorte que la plaque ornementale 3 a est fermement maintenue en place, par le rebord annulaire 17 de la plaque de maintien 9, contre la corniche annulaire 15 de la pièce de moule femelle 8 Dans cette position, le trou de guidage 13 de la pièce de moule femelle 8 est en registre avec le trou axial cylindrique 16 de la plaque de maintien 9, avec interposition de la plaque ornementale 3 a. Quand, à partir de la position représentée sur la figure , le poinçon 10 descend à l'encontre du ressort à boudin 18, l'arête vive annulaire 20 prévue sur le pourtour inférieur du poinçon 10 détache par poinçonnage de la plaque ornementale 3 a une plaque ornementale circulaire 3, dé diamètre égal au diamètre extérieur de la paroi terminale inférieure annulaire 21 du poinçon 10 Simultanément, la dépression s'applique dans la concavité 22 creusée vers le haut dans l'extrémité infé- rieure du poinçon 23, à travers les passages vertical 23, horizontaux 24 et annulaire 25, de sorte que la plaque orne- mentale circulaire détachée par poinçonnage est attirée contre la partie centrale supérieure de la concavité 22 par la dé- pression qui lui confère la section arquée représentée sur la figure 6 Le poinçon 10 continue à descendre pendant que la plaque ornementale circulaire 3 est attirée dans l'espace 22. Comme représenté sur la figure 7, lorsque le poinçon est complètement descendu sur la plaque de maintien 9, la paroi terminale inférieure annulaire 21 du poinçon 10 est au même niveau que la paroi terminale supérieure de cavité 127 de la pièce de moule femelle 8 Dans cette position, la concavité creusée vers le haut 22 du poinçon 10 communique avec la cavité de la pièce de moule femelle, de sorte qu'une cavité de moulage complète 28 est définie entre les pièces de moule femelle 8 et male 11 et le poinçon 10 La plaque ornementale 3 située dans la cavité 28 s'étend contre l'extré- mité inférieure circonférentielle ouverte de la concavité 22, bien que sa partie centrale soit cintrée vers le haut par la dépression appliquée. Lorsqu'on injecte une résine thermoplastique fondue 31 dans la cavité de moulage 28 à travers le jet de coulée 29 et l'attaque 30 du noyau 26 de la pièce de moule male 11, la plaque ornementale 3 est pressée contre la paroi intérieure de la concavité 22 par la pression de la résine thermoplasti- que injectée 31 Il faut noter ici que, attendu que le diamè- tre de la plaque ornementale 3 est égal au diamètre extérieur de la paroi terminale inférieure annulaire 21 du poinçon 10, lui-même égal, en vue développée, au diamètre de la concavité 22, l'aire plane de la plaque ornementale 3 est égale, en vue développée, à l'aire de la concavité 22 Par conséquent, la plaque ornementale 3 vient épouser le contour intérieur de la concavité 22 et se déforme suivant ce contour intérieur. D'autre part, la couche de pellicule de plastique inférieure 7 de la plaque ornementale 3 est partiellement fondue par la résine thermoplastique fondue injectée et se réunit d'un seul tenant avec la résine injectée attendu qu'on choisit les deux résines de nature à se réunir ainsi d'un seul tenant par fusion. Au cours de l'injection de la résine termoplastique fondue, étant donné que la plaque ornementale 3 est attirée par la dépression contre la face terminale inférieure du poinçon 10, il n'y a aucun risque que la plaque ornementale 3 se décale par rapport à la position qu'elle occupe dans la concavité 22 du poinçon 10 sous l'effet de la résine injectée. Ainsi, il est possible de poser avec une grande précision la plaque ornementale 3 sur la partie saillante prédéterminée du corps un plastique moulé contenu dans le moule. Dans le cas o un motif bosselé doit être réalisé sur la plaque ornementale 3 comme représenté sur la figure 2, la face terminale inférieure du poinçon 10, qui définit la paroi supérieure intérieure de la concavité 22 porte, préfa- çonné, le motif bosselé correspondant Grâce à la présence de ce motif bosselé sur la face terminale inférieure du poinçon , lorsqu'on injecte la résine thermoplastique fondue de la manière sus-indiquée, la plaque ornementale 3 se déforme sui- vant ce motif bosselé sous l'effet de la haute pression appliquée à la résine injectée Ainsi, on peut former le motif bosselé souhaité sur la plaque ornementale simultanément au moulage du capuchon ou corps en plastique 1 représenté sur la figure 2 Après refroidissement de la résine injectée 31, la pièce de moule femelle 8, la plaque de maintien 9 et la pièce poinçon 10 s'écartent vers le haut de la pièce de moule mâle 11 et se séparent les unes des autres, comme représenté sur la figure 4 Ensuite, le corps en plastique moulé 1 portant la plaque ornementale 3 est extrait du moule, ce qui termine un cycle de moulage Ce cycle de moulage se répète comme c'est usuellement le cas pour la fabrication en série. Dans le produit ainsi moulé, la partie centrale supé- rieure en relief 2 du capuchon en plastique 1 est entièrement enfermée par la plaque ornementale 3, même sur sa paioi laté- rale périphérique, comme représenté sur les figures 1 et 2. De manière-générale, les dispositions décrites se prê- tent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé pour mouler d'un seul tenant une plaque orne- mentale sur un corps en matière plastique pendant façonnage de ce dernier par moulage par injection, ce procédé compre- nant: - la formation d'une partie notable d'une cavité de moula- ge par fermeture d'une pièce de moule femelle par rapport à une pièce de moule mâle, le découpage par poinçonnage de la plaque ornementale dans une plaque ornementale continue, arrivant par intermi- tence dans le moule, par un poinçon de presse mobile présen- tant une arête de coupe sur le pourtour de sa face d'extré- mité, la fermeture du reste de la cavité par ladite plaque or- nementale soutenue par ledit poinçon, et l'injection d'une résine thermoplastique fondue dans ladite cavité à partir d'une attaque située du côté opposé de la plaque ornementale, caractérisé en ce que ladite plaque ornementale ( 3) est attirée contre la face d'extrémité dudit poinçon ( 10), par une dépression appliquée à travers ce dernier, sitôt après avoir été séparée par poinçonnage de ladite plaque ornementa- le continue ( 3 a), ledit poinçon présentant une concavité ( 22) dans sa susdite face d'extrémité, l'aire de cette-concavité étant égale, en vue développée, à l'aire de ladite plaque or- nementale poinçonnée, de sorte que quand ladite résine ther- moplastique fondue ( 3) est injectée dans ladite cavité ( 28), ladite plaque ornementale-est appliquée par pression et défor- mation contre le contour intérieur de ladite concavité et recouvre d'un seul tenant la partie en relief ( 2) du corps en plastique moulé ( 1). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite dépression est appliquée annulairement à la partie centrale de ladite concavité ( 22) de la face d'extrémité dudit poinçon ( 10). 3 Procédé pour le moulage d'un seul tenant d'une plaque ornementale sur un corps en plastique pendant façonnage de ce dernier par moulage par injection, comprenant une pièce de moule femelle présentant une cavité et un 1 l trou de guidage axial qui la traverse axialement et communique avec ladite cavité, une plaque de maintien agencée pour pouvoir se rappro- cher et s'écarter de ladite pièce de moule femelle et tra- versée par un trou axial de diamètre égal à celui dudit trou de guidage et situé dans l'axe de ce dernier, un moyen pour l'amenée intermittente d'une plaque orne- mentale continue dans un espace défini entre ladite pièce de moule femelle et ladite plaque de maintien, ladite plaque ornementale s'étendant transversalement audit trou de guidage et audit trou axial, un poinçon de presse présentant un bossage de même dia- mètre que ledit trou axial de ladite plaque de maintien, ce bossage présentant une arête de coupe sur le pourtour d'une de ses extrémités et pouvant pénétrer dans ladite pièce fe- melle pour détacher par poinçonnage ladite plaque ornementale, ladite plaque ornementale poinçonnée fermant une partie de ladite cavité de ladite pièce de moule femelle, et une pièce de moulé mâle comportant un noyau à insérer dans ladite cavité de ladite pièce de moule femelle et une attaque pour l'injection de la résine thermoplastique fondue dans une cavité de moulage définie par ladite pièce de moule femelle, ladite plaque ornementale poinçonnée et ladite pièce de moule mâle, ladite attaque étant prévue sur le côté opposé de ladite plaque ornementale, caractérisé en ce que ledit poinçon ( 10) présente dans une de ses faces d'extrémité-une concavité ( 22) entourée par ladite arête de coupe ( 20), l'aire de ladite concavité étant égale, en vue développée, à l'aire plane de ladite plaque ornementale poinçonnée ( 3), ledit poinçon étant traversé en outre par un moyen d'attraction par dépression par lequel ladite plaque ornementale poinçonnée est attirée dans la con- cavité dudit poinçon au cours de l'injection de ladite résine thermoplastique fondue ( 31). 4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'attraction par dépression comporte un passa- ge annulaire ( 25) ménagé à travers ledit poinçon ( 10) et qui communique avec ladite concavité ( 22). Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit poinçon ( 10) présente une paroi d'extrémité annulaire ( 21) entourée par ladite arêtede coupe ( 20) et qui définit le pourtour de ladite concavité ( 22), et en ce que la largeur (W) de l'anneau formé par ladite paroi d'extrémité annulaire est égale à la hauteur (H) de ladite concavité. 6 Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite plaque ornementale ( 3) comporte une couche métallique déformable ( 4) sur sa face extérieure, et en ce que ledit poinçon ( 10) présente un motif bosselé sur sa sus- dite face d'extrémité, à l'intérieur de ladite concavité ( 22).