Brevet FR2527507A1 — publié le 19831202

"Procédé de fabrication d'articles en matière synthétique obtenus par thermoformage et liés les uns aux autres par des pattes d'attache pouvant être facilement rompues, et dispositif pour sa mise en oeuvre" La présente invention a pour objet un procédé de fa- brication d'articles en matière synthétique obtenus par thermoformage et liés les uns aux autres par des pattes d'attache pouvant être facilement rompues et un dispositif pour sa mise en oeuvre. Pour des raisons de facilité de fabrication, il est fréquent de réaliser au cours d'une même opération de ther- moformage, plusieurs articles, tels que des récipients uni ou multicellulaires, reliés les uns aux autres par des pattes d'attache, et de séparer ceux-ci par rupture des pattes, avant ou après remplissage des récipients par les produits qu'ils sont destinés à contenir. Selon une première possibilité, il est connu de former les articles et de réaliser la découpe entre ceux-ci à l'in- térieur du moule, avec des chutes correspondant a une partie de la matière se situant entre les articles, pour ne laisser subsister que les pattes d'attache. Cette technique nécessite des entraxes importants entre les articles, pour le passage des outils de découpe, et la chute, outre le fait qu'elle est source de perte de matière, occasionne de nombreux arrêts de fabrication tant il est complexe de la faire passer au travers de l'outillage D'au tre part, ce procédé nécessite un ajustement précis de toute la périphérie de l'outillage, bague, poinçon, pour un bon découpage, ainsi qu'une force de découpage importante, le poinçon devant non seulement découper la chute, mais égale- ment chasser d'une épaisseur la chute précédente La force de découpe nécessaire est fonction de la longueur du péri- mètre de la chute, et de l'épaisseur et de la nature du ma- tériau à découper. Une autre technique consiste à réaliser une prédécoupe sans chute de matière par l'intermédiaire d'une découpe au filet très utilisée dans le domaine de la cartonnerie par exemple Néanmoins, la réalisation d'une prédécoupe par cette technique nécessite une opération spécifique en re- prise Cette reprise est réalisée à la main sur un décou- peur séparé, ou en ligne en ajoutant le découpeur à la sortie de la machine de formage. Il est alors nécessaire de disposer d'un matériel su- plémentaire avec le problème que pose un centrage qui doit être parfait, faute de quoi la découpe n'est pas réalisée à l'endroit souhaité Ce procédé nécessite un matériel adapté à forte puissance de découpe et impose de changer souvent la tôle de découpe. Dans une installation en ligne, un découpeur de ce type doit être conçu pour être raccordé avec une machine de thermoformage, et pour découper les pièces réalisées a grande cadence par cette dernière, et sortant en bande thermoformée de celle-ci Ceci a pour effet de pratique- ment doubler le niveau d'investissement en matériel. Une autre technique consiste à réaliser en thermofor- mage des lignes de rupture prédéterminées avec ou sans per- forations, pendant le formage sous vide ou sous pression d'air. La séparation entre les récipients s'effectue par arrachement, avec l'inconvénient que les récipients sépa- rés présentent des dentelures susceptibles de gêner leur maniement, et qui ne sont ni esthétiques, ni pratiques pour le consommateur En outre, avec les prédécoupes ob- tenues par cette technique il risque de se produire une déchirure d'un article lors de la séparation de deux ar- ticles. La présente invention vise à remédier à ces inconvé- nients: A cet effet, le procédé qu'elle concerne, consiste, lors de l'opération de thermoformage, à réaliser tout d'abord un amincissement de la feuille chaude aux endroits o une découpe doit être réalisée de manière à réduire l'é- paisseur de matière au niveau de ceux-ci, lors de la fer- meture du moule ou de l'opération de préformage, à réaliser 2527507. le formage de la feuille par soufflage, et enfin à réali- ser une découpe dans les zones de moindre épaisseur de ma- tière. L'avantage de ce procédé réside dans la réalisation d'une découpe sans chute, avec un dispositif intégré au moule, nécessitant une puissance faible compte-tenu du fait que la découpe est réalisée dans des zones amincies, avec conservation de pattes d'attache relativement solides, puisque d'épaisseur voisine de celle de la feuille A ti- tre d'exemple, la puissance nécessaire pour réaliser la découpe est sensiblement la moitié de celle mise en oeuvre dans les techniques connues décrites précédemment. Selon une autre caractéristique de ce procédé, les zones dans lesquelles est réalisé l'amincissement de ma- tière, subissent une contre-pression sur leur face opposée à celle contre laquelle est exercée la pression de thermo- formage. Cette contre-pression évite lors de l'opération d'a- mincissement une déformation trop importante de la feuille, qui pourrait être défavorable à l'opération de coupe, et permet également l'évacuation d'éventuelles poussières. Conformément à une autre caractéristique, ce procédé consiste à réaliser l'amincissement de la feuille dans les zones à découper, à l'aide de la lame de coupe. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé com- prend une rainure ménagée dans le moule au niveau de cha- que ligne ou une prédécoupe doit être réalisée, dans le fond de laquelle débouche une fente reliée à une source de pression. L'amincissement de la feuille au niveau de chaque dé- coupe est réalisé par appui de la lame sur la feuille et par les mouvements relatifs de l'outillage, la contre- pression empêchant la pénétration de la feuille dans la rainure Lors de la poursuite de la descente de la lame, la feuille est alors découpée par pénétration de la lame dans la fente La contre-pression en provenance de la fente assu- rant la tenue de la feuille en fin d'amincissement ou lors de 2527507. l.topiration de coupe permet d'augmenter la largeur de celle- ci, et par suite d'augmenter la largeur de la lame, per- mettant ainsi l'utilisation d'une lame très résistante. Selon une forme d'exécution de ce dispositif, la fente débouchant dans le fond de chaque rainure communique avec un collecteur dans leouel débouchent les canaux formant les évents du moule. En outre, La lame permettant la réalisation de plu- sieurs découpes séparées les unes des autres par des pattes lo comprend des évidements au niveau de chaque patte, tandis que la rainure correspondante ménagée dans le moule est interrompue au niveau des zones o sont formées les pattes. Du fait de cette structure, il ne se produit ni amin- cissement sensible, ni découpe au niveau de pattes de liai- son entre les articles En outre, les bords de chaque fente permettant le passage de la lame pour la réalisation d'une découpe, présentent un lèger chanfrein Cet agencement évite le talonnage de la lame lorsqu'elle pénètre dans la fente, ce qui est favorable à la longévité de la lame. Il est à noter que la lame étant asymétrique, de fa- çon que la découpe soit réalisée au niveau d'un bord de la fente correspondante, elle peut être retournée lorsque le bord considéré de la fente est émoussé, ce qui permet d'espacer les opérations d'affûttage de l'outillage. Enfin, ce dispositif comprend des moyens d'effacement de la lame, lorsqu'une sur 6 paisseur de matière se présente dans le moule, cette surépaisseur pouvant être due à la non éjection de l'article fabriqué au cycle précédent. Cette action d'effacement de la lame est renforcée par le blocage et la mise en butée du serre-flan intérieur, qui subit la totalité de la force de fermeture de la machine, et provoque l'arrêt de celle-ci par action sur un contact. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'ai- de de la description qui suit en référence au dessin sché- matique annexé représentant, à titre d'exemple non limita- tif, une forme d'exécution d'un article obtenu par ce pro- cédé, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Figure 1 est une vue en perspective de deux boîtes à oeufs liées l'une à l'autre par des pattes d'attache; Figure 2 est une vue de dessus de ces boîtes à oeufs; Figure 3 est une vue en coupe et à échelle agrandie d'une ligne de découpe entre ces boîtes a oeufs; Figure 4 est une vue d'une portion de l'outillage mis en oeuvre pour l'obtention de cette boîte à oeufs; Figure 5 est une vue en coupe transversale et A échelle agrandie du système de prédécoupage entre les boîtes; Figure 6 est une vue partielle du dispositif do figure lors de l'opération de découpe; Figure 7 est une vue de face d'une lanme de coupe. La figure I représente deux boîtes à oeufs ( 2) dont chacune comporte six alvéoles en creux ( 3) séparoes les unes des autres notamment par deux cheminées centrales ( 4) servant en outre à l'appui et à la fixation d'un couvercle non représenté au dessin qui prend également appui sur des rebords ( 5). Les boîtes à oeufs ( 2) sont obtenues par thermoformage, par deux exemplaires liés l'un à l'autre par des pattes ( 6) séparées les unes des autres par des découpes ( 7). La séparation entre deux boîtes d'oeufs, par rupture des pattes ( 6) peut être réalisée soit avant, soit après le conditionnement des oeufs. D'un point de vue pratique, le moule de thermoformage ( 8) comporte, dans la zone de liaison entre les deux boi- tes d'oeufs, une rainure ( 9), interrompue dans les zones correspondant aux pattes ( 6) Dans le fond de la rainure ( 9) débouche une fente ( 10), communiquant avec un collec- teur ( 12) dans lequel débouchent les canaux ( 13) formant les évents des cavités ( 14) du moule. L'outillage comprend de manière connue un serre-flan ( 15), ainsi qu'une partie mobile ( 16) portant une préforme ( 17), et traversée par des canaux de soufflage ( 16 a) La partie ( 16) porte également une lame ( 18) maintenue e Ci position sous l'action d'un ressort ( 19), et susceptible de s'effacer par compression du ressort ( 19) lorsqu'elle rencontre une résistance trop élevée Cette lame ( 18), qui est disposée en regard de la rainure ( 9), possède le pro- fil représenté a la figure 7, c'est-à-dire présente des évide- ments ( 20) au niveau des zones oû doivent être formées les pattes d'attache Les parties tranchantes de la lamne ( 18) sont biaises, de telle sorte que la découpe soit réalisée a proximité d'un bord de la fente ( 10). Afin d'é 6 viter le talonnage de la lame ( 18) sur les bords de la fente ( 10), ceux-ci sont légèrement chanfreinés. D'un point de vue pratique, la feuille ( 22) de matière synlthétique thermoformée étant placée dlans le moule et se trouvant à nu état maléable, il est procédé à la fermeture du moule, la descente de la préforme ( 17), et de la lame ( 18) Au cours de cette opération, la lame ( 18) réalise un étirement et par suite un amincissement de la feuille ( 22) dans la rainure ( 9) La pression est alors établie a l'intérieur du moule de manière à réaliser le thermofor- mage, avec établissement d'une contre pression dans la fente ( 10) qui empêche la pénétration de la feuille ( 22) dans cette dernière Il est enfin procédé à l'opération de dé- coupe par poursuite de la descente de la lame ( 18), comme montré A la figure 6. Comme il ressort de ce qui précède l'invention apporte unle grande amélioration a la technique existante en four- nissant un procédé et un dispositif de réalisation de plu- sieurs articles thermoformés liés les uns aux autres par des pattes d'attache, les prédécoupes étant effectuées sans perte de matière, i l'intérieur 'mnme du moule de ther- moformage, sans nécessiter la mise en oeuvre d'une énergie importante. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre de ce procédé, à la seule forme d'exécution de ce dispositif, ni à la seule applica- tion décrits ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de mise en oeuvre, de réa- lisation et d'application C'est ainsi notamment qu'il serait 2527507. 7 ' possible de ne pas établir de contre-pressioi dans la fen- te ( 10), qui serait alors de plus faible largeur, que la contre-pression dans la fente ( 10) pourrait être obtenue à l'aide d'une source de pression extérieure Ai l'appareil ou que la lame ( 18) pourrait être maintenue en position. non pas par un ressort mais par un système pneumatique, sans que lon sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS - 1 Procédé de fabrication d'articles en matière synthétique obtenus par thermoformage et liés les uns aux autres par des pattes d'attache pouvant être faci- lement rompues et séparées les unes des autres par des découpes obtenues sans enlèvement de matière, caractérisé en ce qu'il consiste, lors de l'opération de thermoforma- ge, à réaliser tout d'abord un amincissement de la feuille chaude ( 22) aux endroits o une découpe doit être réalisée de manière à réduire l'épaisseur de matière au niveau de ceux-ci, lors de la fermeture du moule ( 8) ou de l'opéra- tion de préformage, à réaliser le formage de la feuille par soufflage,-et enfin à réaliser une découpe dans les zones de moindre épaisseur de matière. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones dans lesquelles est réalisée l'amin- cissement de matière, subissent une contre-pression sur leur face opposée à celle contre laquelle est exercée la pression de thermoformage. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réali- ser l'amincissement de la feuille ( 22) dans les zones à découper, à l'aide de la lame de coupe 4 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que le moule ( 8) comprend une rainure ( 9) ménagée au niveau de chaque ligne o une prédécoupe doit être réalisée, dans le fond de laquelle débouche une fen- te ( 10) reliée à une source de pression. 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fente ( 10) débouchant dans le fond de chaque rainure ( 9) communique avec un collecteur ( 12) dans lequel débouchent les canaux ( 13) formant les évents du moule ( 8). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 et 5, caractérisé en ce que la lame ( 18) permettant la réalisation de plusieurs découpes ( 7) séparées les unes des autres par des pattes ( 6) comprend des évidements ( 20) au niveau de chaque patte, tandis que la rainure corres- pondante ménagée dans le moule est interrompue au niveau des zones o sont formées les pattes.