Brevet FR2544657A1 — publié le 19841026

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour fabriquer des corps creux comportant une paroi formée, au moins par endroits, de deux ou de plusieurs couches, comportant notamment une couche de paroi présentant un ef- fet de blocage ou une caractéristique d'arrêt, selon lequel on fabrique tout d'abord un produit demi-fini stratifié conformément à la structure désirée en couches de la paroi des corps creux et à partir duquel on forme ensuite les- dits corps creux. On sait que notamment les matières plastiques en masque, tel que le polyéthylène, le polypropylène, le polychlorure de vinyle, le téréphtalate de polyéthylène, etc sont plus ou moins perméables aux différents milieux et que grâce à des combinaisons de différentes matières plastiques possédant des valeurs de perméabilité parfois opposées, on peut obtenir une action suffisante de bloca- ge vis-à-vis de presque tous les milieux, les valeurs de blocage de ces matériaux étant utilisées d'une manière additive. On connaît déjà des procédés pour fabriquer des récipients, selon lesquels on réalise à l'aide de plusieurs extrudeuses et au moyen d'un outil d'extrusion particulier, un produit stratifié en forme de tuyau ou en forme de ban- de en tant que produit demi-fini, que l'on peut former se- lon les procédés de thermoformage usuels pour obtenir les récipients considérés. On connaît en outre des procédés qui doivent permettre de conférer au corps creux fabriqué une action de blocage ou un effet de barrière plus intense grâce à un recouvrement ultérieur avec un matériau de recouvrement correspondant, ou grâce à un peinturage. Il est en outre connu d'obtenir au moins une surface de blocage partielle, et ce au moins dans le cas de récipients à symétrie de révolution, grâce à l'enrou- lement d'une bande d'un matériau de blocage, par exemple d'une feuilles d'aluminium, mais naturellement il n'est pas possible de recouvrir l'ensemble de la surface. Tous ces procédés présentent des défauts et des inconvénients importants, notamment en liaison avec une fa- brication en grande série. C'est pourquoi l'invention a pour but de créer une possibilité simple, non affectée par des perturbations et convenant notamment pour la fabrication en grande série, de fabriquer des corps creux comportant une paroi munie, au moins par endroitsde deux ou de plusieurs couches. Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion grâce au fait que on réalise tout d'abord des préformes en for- me de corps creux, à une seule couche, sous la forme d'un produit demifini, on recouvre d'une ou de plusieurs couches ces préformes conformément à la structure désirée en couchesde la paroi du corps creux terminé,et on fait subir un formage aux préformes ainsi équipées de la structure de paroi stratifiée, pour obte- nir les corps creux terminés. Par conséquent, conformément à l'invention, on fabrique le corps creux en deux étapes, auquel cas il est possible, conformément aubut d'utilisation et en fonction de la matière de remplissage pouvant être logée dans le corps creux, de traiter différents matériaux appropriés lors de la stratification de la préforme. Selon le procédé conforme à l'invention les pré- formes en forme de corps creux sont de préférence recou- vertes de couches au niveau de leur surface extérieure. Pour le recouvrement des préformes, on peut utiliser les méthodes les plus diverses, par exemple un recouvrement à la manière d'un procédé de moulage par injection, une pulvérisation d'un matériau de revêtement, une immersion des préformes dans un matériau de revête- ment, une enduction, en particulier un peinturage des pré- formes avec le matériau de revêtement, un revêtement par dépôt par évaporation sous vide poussé ou par pulvérisation cathodique ou même un recouvrement par dépôt d'un matériau de revêtement en forme de feuille au moyen du procédé d'em- boutissage profond. Tout d'abord, lors d'une première étape opéra- toire, on peut fabriquer selon des procédés connus, par exemple selon le procédé de moulage par injection, une pré- forme constituée d'une couche qui possède déjà les dimen- sions définitives de préférence au niveau du corps, mais qui n'est pas encore complètement formée dans la partie inférieure suivante du col et au niveau de son corps La préforme constituée d'une couche forme dans une certaine mesure la structure de support du corps creux devant être terminé ultérieurement, tandis que l'on peut réaliser la ou les couches déposées sur cette préforme, avec des maté- riaux pouvant être sélectionnés en fonction des propriétés désirées, telles que des propriétés caractéristiques de blocage ou d'arrêt ou formant barrière, par exemple du po- lyéthylène, du chlorure de polyvinylidène, le produit dé- signé sous le sigle EVAL ou d'autres encore. Les préformes recouvertes des couches peuvent être stockées d'une manière quelconque et être à nouveau chauffées à l'aide de moyens connus et être élargies, dans un poste de formage, soit mécaniquement, soit au moyen du procédé de soufflage et êtm amenéèsdans leur for- me de corps creux définitive. Pour la mise en oeuvre du procédé, il convient d'utiliser en particulier un dispositif pour apposer des couches de revêtement sur des préformes en forme de corps creux, caractérisé par le fait qu'un dispositif de trans- port, recevant les préformes, peut être déplacé pas-à-pas devant un poste de réception, au moins un poste de recou- vrement et un poste d'éjection, le dispositif de transport comportant des doigts de réception s'engageant à l'inté- rieur des préformes Ce dispositif permet de recouvrir de couches des préformes selon un fonctionnement pratiquement continu et avec un débit particulièrement avantageux pour la fabrication d'articles en grande série Un tel disposi- tif se caractérise par une sécurité particulièrement éle- vée de fonctionnement, un mode de fonctionnement simple et des capacités importantes de modification, pouvant être mis Es en oeuvre rapidement. Dans une forme de réalisation préférée, dans le dispositif conforme à l'invention il est prévu au moins entre le poste de réception et le premier poste de recou- vreient, un poste inter- nediaire ou d'activation, -qui re- tient des dispositifs servant à activer la surface, devant être recouverte de couches, des préformes au moyen d'une action mécanique, thermique, électrique ou de rayonnement ou au moyen du dépôt d'un produit d'activation chimique ou d'un agent adhésif Ce poste intermédiaire servant à acti- ver la surface devant être recouverte garantit non seule- ment une adhérence sûredu revêtement, mais permet égale- ment que des préformes, qui ont été stockées pendant une durée plus ou moins longue après leur fabrication, peuvent être recouvertes par un revêtement durable. Pour le recouvrement des préformes, il est pos- sible de prévoir un dispositif de moulage par injection dans le dispositif conforme à l'invention, dont le moule de moulage par injection possède une cavité recevant une préf orme d'une 'aille supérieure de l'épaisseur de la cou- che devant être apposée, aux dimensions extérieures des _ 3 C préformes, l'épaisseur de la couche étant variable etpou- vant être ainsi mieux adaptée au degré extérieur de défor- mation, en rapport avec la résistance mécanique Comme au- tre possibilité, le dispositif conforme à l'invention peut comporter un dispositif de pulvérisation servant à réali- ser le recouvrement des préformes, ce dispositif de pulvé- risation étant équipé d'un dispositif à buses, s'étendant sur la longueur axiale de la préforme, et de dispositifs pour entraîner en rotation la préforme autour de son axe longitudinal ou pour faire tourner le dispositif à buses autour de la préforme fixe. De façon correspondante, on peut également en- visager d'autres dispositifs de recouvrement Il est tout à fait possible d'équiper le dispositif conforme à l'in- vention de dispositifs de recouvrement de différents ty- pes, et par exemple dans le dispositif conforme à l'in- vention, on peut prévoir un dispositif de pulvérisation servant à apposer un premier revêtement et, en aval de ce dispositif, un dispositif de moulage par inejetion servant à apposer un second revêtement. Le dispositif de transport peut être réalisé à la manière d'une table à transfert circulaire autour de la- quelle se trouvent disposés le poste de réception, de pré- férence plusieurs postes de recouvrement et le poste d'éjec- tion et de formage. D'autres caractéristiques et avantages de là présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: la figure 1 représente une vue en élévation la- térale d'une préforme recouverte d'un revêtement conformé- ment à l'invention; la figure 2 représente une vue en coupe à plus grande échelle de l'élément de paroi II de la figure 1, la figure 3 représente schématiquement une vue en plan d'un dispositif de recouvrement comportant une ta- ble à transfert circulaire; la figure 4 représente une coupe axiale d'un dispositif de moulagepar injection contenu dans le dispo- sitif de la figure 3 et servant à appliquer des couches de recouvrement sur les préformes; et la figure 5 représente un dispositif de pulvéri- sation utilisable dans le dispositif de la figure 11 et ser- vant à appliquer une couche de recouvrement aux préformes. La figure 1 représente une préforme 1 après le recouvrement, le contour de la préforme non traitée étant représenté en pointillé dans la région de la paroi 11 de la préforme, devant être mise en forme ultérieurement Com- me le montre la figure 1, la préforme 1 est réalisée avec un embout d'ouverture 12 qui est déjà identique à l'embout d'ouverture d'un corps creux à l'état terminé, que l'on doit fabriquer Le dessin montre en outre que la préforme 1 n'a été munie d'un revêtement que dans la région de sa paroi devant être mise en forme, mais pas dans la région de son embout d'ouverture 12. La figure 2 montre un exemple de la structure en couches d'une préforme traitée Dans cet exemple on a réalisé la préforme par moulage ou coulée par injection et on l'a recouverte de couches sur sa face extérieure Con- formément à cela la couche intérieure 13 représente la pa- roi réalisée par exemple par du polyéthylène (PE) ou par du polypropylène (PP) lors du moulage par injection de la préforme et qui doit constituer également ultérieurement la couche de paroi porteuse pour le corps creux Après l'activation, on a déposé sur la surface extérieure de la couche de la paroi 13, par pulvérisation, un premier revê- tement mince 14 qui peut être constitué par exemple par du polychlorure de vinylidène (PVDC) et présente de bon- nes caractéristiques d'arrêt ou de blocage Sur ce revê- tement on dépose une couche extérieure 15 qui peut être constituée par du polyester ou du polyamide, de manière à conférer de bonnes-propriétés de surface au corps creux à fabriquer. La figure 3 représente le schéma d'une machine de recouvrement, dans laquelle les différentes couches sont apposées dans un ou plusieurs postes sur la préforme 1 La machine de recouvrement contient, comme dispositif de transport, une table à transfert circulaire 2, sur le pourtour de laquelle sont disposés deux doigts de récep- *tion 21 s'étendant radialeifent Ces doigts de réception peuvent être supportés de façon à pouvoir tourner autour de leur axe longitudinal et, dans l'une ou l'autre posi- tion de la table à transfert circulaire 2, sont entrai- nés selon un mouvement de rotation, comme cela est expli- cité en référence à la figure 5. 13 Les différents postes servant au recouvrement des préformes 1 sont disposés autour de la table à trans- fert circulaire 2 o se trouvent disposés les différents postes servant au recouvrement des préformes 1 Le poste de réception 3 est suivi, suivant la direction de rotation 1 j de la table à transfert circulaire 2, parun poste inter- à édiaire 4, dans lequel la préforme respective 1 est ac- tivée au niveau de sa surface extérieure Cette activa- tion peut être réalisée par exemple au moyen de radia- teurs thermiques 22, qui sont entrainés en rotation au- tour de la préforme dans le sens de la flèche, mais éga- lement, comme cela a été indiqué plus haut, on peut fai- re tourner la préforme 1 en entraînant en rotation le doigt de réception 21 qui la porte. Après une nouvelle rotation de la table a trans- fert circulairs 2 (dans l exemnple représenté, un pas d'avan- ce double), la préforme, dont la surface a été activée, parvient dans le premier poste de recouvrement 5 Confor- mément à la figure 3, ce premier poste de recouvrement 5 est occupé par un dispositif de moulage par injection, à savoir par un moule de moulage par injection 24 devant être amené au-dessous de la-préforme 1 et par une presse dtex- trusion 25 Les parties essentielles de ce dispositif de moulage par injection sont reproduites sur la figure 4. Sur cette figure, le moule de moulage par injection 24 possède une cavité 26, 26 a qui est d'autant plus grande que la couche devant être appliquée doit être épaisse Le matériau de recouvrement est refoulé par la buse dtinjec- tion de la presse d'extrusion 25 dans la fente formée, l'embout d'ouverture 12 préformé n'étant pas soumis à l'ap- plication d'un revêtement. Au lieu du dispositif de moulage par injection on pourrait également prévoir dans le premier poste de re- couvrement un dispositif de pulvérisation 27 conforme à la figure 5 afin, par exemple en correspondance avec la figu- re 2, de déposer tout d'abord par pulvérisation une couche d'arrêt constituée par du-polychlorure de vinylidène sur la préforme 1 dans la région de sa paroi 11 devant être ultérieurement déformée Même dans ce cas, l'embout d'ou - verture préformé 12 n'est pas recouvert d'un revêtement. Comme le montre la figure 5, dans cet exemple la préforme 1 est entraînée en rotation sous l'effet de la rotation du doigt de réception 21 la portant, tandis que le disposi- fi de pulvérisation 25 est réalisé sous la forme d'un bras fixe sur lequel est disposée une rangée de buses de pulvé- risation 28. Sur la figure 3 on a indiqué qu'un second poste de recouvrement 6 et un troisième poste de recouvrement 7 peuvent être encore disposés à la suite du premier poste de recouvrement 5 Conformément à la représentation de la figure 3; ces autres postes de recouvrement 6 et 7 sont mu- nis de dispositifs de moulage par injection, c'est-à-dire de moules de moulage par injection 24 et de presses d'ex- trusion 25 A partir du dernierposte de recouvrement 7, la préforme recouverte parvientdans le poste 8 de mise en 0 finale et d'éjection pour etre emballéepour le transport ou être stockée Le poste 8 de mise en forme et d'éjection peut contenir des dispositifsde formage par soufflage de type connu. Au lieu du recouvrement grâce à un moulage par injection ou à une pulvérisation, on peut égalemnet envisa- Q ger d'autres possibilités de recouvrement, par exemple dé- pôt par évaporation de couches sous vide poussé ou l'immer- sion de la préforme La préf-orme peut être recouverte d'une feuille au moyen du procédé d'emboutissage profond On peut également réaliser le recouvrement par enduction du maté- riau de recouvrement ou peinturage de la préforme Toutes les possibilités indiquées de recouvrement peuvent être utilisées séparément ou même en combinaison A cet effet, le dispositif de la figure 3 permet d'équiper les diffé- rents postes de recouvrement 5,6 et 7 avec les dispositifs respectivement appropriés, pour la méthode de recouvrement désirée Il est également possible d'équiper le dispositif de la figure 3 avec plus de trois postes de recouvrement. REVENDICATIONS 1 Procédé pour fabriquer des corps creux com- portant une paroi formée, au moins par endroits, de deux ou de plusieurs couches, comportant notamment une couche de paroi présentant un effet de blocage ou une caractéris- tique d'arrêt, selon lequel on fabrique tout d'abord un produit demi-fini stratifié conformément à la structure désirée en couches de la paroi des corps creux et à par- tir duquel on forme ensuite lesdits corps creux, caracté- risé par le fait que on réalise tout d'abord des préformes ( 1) en forme de corps creux, à une seule couche, sous la forme d'un produit demi-fini, on recouvre d'une ou de plusieurs couches ces préformes ( 1) conformément à la structure désirée en couches de la paroi du corps creux terminé, et on fait subir un formage auxpréformes ainsi équipées de la structure de paroi stratifiée, pour obte- nir les corps creux terminés. 2 Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les préformes ( 1) en forme de corps creux sont recouvertes de couches au niveau de leur surface extérieure. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par un recouvrement des préformes ( 1) par des couches conformément à un procédé de moulage par injection, lors duquel les oréformes sont introduites individuellement dans des moules à injection correspondants. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par un recouvrement des préformes ( 1) au moyen d'une pulvérisation d'un matériau de revête- ment. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par un recouvrement des pré- formes ( 1) par immersion dans le matériau de recouvre- ment. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par un recouvrement des pré- formes ( 1) par enduction, notamment peinturage avec le matériau de recouvrement. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé par un recouvrement des préfor- mes ( 1) par dépôt par évaporation sous-vide poussé ou à l'aide d'un procédé de pulvérisation cathodique. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé par un recouvrement des pré- formes ( 1) par dépôt d'un matériau de recouvrement en for- me de feuille au moyen du procédé de recouvrement. 9 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que les préformes ( 1) sont réalisées avec un embout d'ouverture,( 12),dont les-for- mes et les dimensions sont égales -au moins dans une lar- ge mesure à celles de l'embout d'ouverture des corps creux terminés, et que l'embout d'ouverture n'est pas soumis à l'operatiol de recouvrement. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce que la préforme est réalisée par moulage par injection et que lors de cette phase opératoire la couche de paroi porteuse du corps creux est préparée. 11 Dispositif pour recouvrir des préformes en forme de corps creux lors de la mise en oeuvre du pro- cédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un dispositif de transport, rece- vant les préformes ( 1), peut être déplacé pas-à-pas de- vant un poste de réception ( 3), au moins un poste de re- couvrement ( 5) et un poste d'éjection ( 8), le dispositif de transport comportant des doigts de réception ( 21) s'en- gageant à l'intérieur des préformes. 12 Dispositif selon la revendication 1-ou 11, caractérisé en ce qu'au moins entre le poste de réception ( 3) et le premier poste de recouvrement ( 5) se trouve pré- vu un poste intermédiaire ( 4) qui contient des dispositifs servant à activer la surface, devant être recouverte de couches, des préformes ( 1) au moyen d'une action mécanique, thermique, électrique ou derayonnement ou au moyen du dé- pôt d'un produit d'activation chimique ou d'un agent adhé- sif. 13 Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 11 et 12, caractérisé par un dispositif de mou- lage par injection servant à recouvrir de couches les pré- formes (I) et dont le moule ( 24) de moulage par injection possède une cavité ( 26,26 a) recevant une préforme et dont la taille est supérieure, de l'épaisseur de la couche de- vant être déposée, aux dimensions extérieures des préformes. 14 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 11 à 13, caractérisé par un dispositif de pulvé- risation servant à recouvrir les préformes ( 1) et comportant un dispositif à buses ( 10) s'étendant sur la longueur axia- le de la préforme respective ( 1), et des dispositifs ser- vant à faire tourner la préforme ( 1) autour de son axe lon- gitudinal ou à faire tourner le dipositif à buses ( 10) au- tour de la préforme ( 1) fixe. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 14, caractérisé en ce que le dispositif de transport est réalisé à la manière d'une table à transfert circulaire ( 2) autour de laquelle sont disposësle poste de réception ( 3), le poste de recouvrement ( 5), de préférence plusieurs postes de recouvrement ( 5,6,7), et le poste d'éjec- tion ( 8).