Brevet FR2677332A1 — publié le 19921211

L'invention se rapporte à des pièces en matière plastique, telles que des bouchons, des couvercles ou des capsules pour tout récipient, lesdites pièces présentant une surface de dessus décorée ; l'invention concerne également un nouveau procédé de fabrication de telles pièces. Pour de nombreux usages, et en particulier pour les besoins de l'industrie cosmétique, on utilise des bouchons ou couvercles pour récipients divers, conteneurs et flacons notamment, lesquels bouchons ou couvercles doivent présenter des décors en particulier sur la face extérieure ou "dessus" du bouchon. Le procédé classique pour décorer de tels bouchons, capsules ou autres, consiste, une fois que le bouchon brut a été fabriqué par moulage dans la matière plastique convenable, à rapporter par tout moyent convenable un décor, par exemple par un procédé de marquage à chaud, de sérigraphie, de tampographie, etc... Mais un tel procédé de décoration est à la fois difficile à mettre en oeuvre et relativement coûteux ; en outre, les résultats sont médiocres car il est relativement difficile de déposer un décor de qualité sur le dessus d'un bouchon de dimensions relativement petites et dont la surface est généralement bombée. On a également essaye pour tourner cette difficulté de tendre dans le moule dans lequel est moulé le bouchon, un film polyester déroulé à plat et qui porte le décor. Les résultats ne sont pas très satisfaisants car d'une part le procédé est difficile à mettre en oeuvre, et d'autre part le film polyester étant de nature peu déformable, il s'applique mal sur la surface bombée du bouchon moulé. Il en résulte des déformations aléatoires du décor qui nuisent à la qualité du produit. L'invention a pour objet de résoudre les difficultés susmentionnées. A cet effet, conformément à l'invention, le procédé de fabrication d'une pièce en matière plastique telle qu'un bouchon, un couvercle ou une capsule, comportant une partie d'extrémité présentant une face extérieure de dessus décorée, formant un tout avec une jupe généralement sensiblement cylindrique à génératrice dirigée sensiblement perpendiculairement à la surface de dessus de la pièce se caractérise par les étapes suivantes - on sélectionne une plaque de matière plastique de qualité et d'épaisseur convenables pour constituer au moins ladite partie d'extrémité de la pièce, - on applique par tout moyen et procédé convenable sur ladite plaque un réseau de décors que devra présenter la surface extérieure précitée de la pièce terminée, - on découpe dans ladite plaque autour de chaque noeud du réseau des plaquettes décorées qui formeront notamment la partie d'extrémité précitée de chaque pièce terminée, - on introduit chaque plaquette au fond d'un moule d'injection, et - on surmoule dans ledit moule d'injection la partie complémentaire de la pièce formant tout ou partie de sa jupe cylindrique réunie en une seule pièce à ladite plaquette. Dans le cas général où l'on souhaite donner au bouchon ou pièce analogue une surface de dessus bombée, on déforme en dômes par thermoformage localement la plaque en chaque noeud du réseau des décors formés sur la plaque avant de procéder au découpage des plaquettes élementaires précitées. L'invention concerne également les pièces ainsi obtenues fabriquées selon le procédé, ces pièces se caractérisant en ce qu'elles sont composées chacune de la plaquette précitée décorée intégrée par surmoulage dans ou par dessus la jupe précitée de la pièce. L'invention, sa mise en oeuvre et ses avantages apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexes dans lesquels La figure 1 montre de façon schématique une plaque de départ en matière plastique sur laquelle vont être apportés les décors et dans laquelle vont être découpées les plaquettes qui constitueront chaque partie supérieure d'une pièce telle qu'un bouchon, la figure 2 montre la plaque de la figure 1 après que les décors lui aient été appliques, la figure 3 montre schématiquement la coupe de la plaque de la figure 2 faite au niveau du plan de coupe III-III de cette figure, la figure 4 montre la plaque de la figure 3 après déformation par thermoformage pour constituer des dômes individuels en chaque noeud du réseau décoré, cette vue étant faite dans le même plan que celui de la figure 3, la figure 5 montre dans le même plan de coupe que celui de la figure 4 la plaque après découpe des dômes individuels décorés, la figure 6 montre à plus grande échelle comment est intégrée la plaquette décorée qui va constituer le dessus d'un bouchon à l'intérieur d'un moule de façon à réaliser la jonction de cette plaquette avec la jupe cylindrique du bouchon, la figure 7 montre le bouchon constitue selon l'invention extrait du moule de la figure 6, la figure 8 montre, à plus grande échelle que la figure 5, une plaquette découpée prête à être intégrée au bouchon de la figure 7, - la figure 9 montre, comme la figure 8 une plaquette conformée selon une variante, - la figure 10 montre le bouchon intégrant la plaquette de la figure 9, - la figure 11 montre une autre plaquette selon une autre variante, - la figure 12 montre le bouchon intégrant la plaquette de la figure 11, - la figure 13 montre, vu par dessus, un bouchon décoré. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on a illustré une plaque de départ dans laquelle après décor et déformation éventuelle convenable seront découpées les plaquettes qui formeront les dessus des bouchons selon l'exemple de réalisation illustre aux figures 1 à 7. Cette plaque est réalisée en tout matériau plastique de qualité et d'épaisseur convenables. Avantageusement, l'épaisseur est choisie de l'ordre de plusieurs dixièmes de millimètres ; par exemple une feuille extrudée en ABS (acrylonitrile butadiène styrène) ou en PS (polystyrène) d'une épaisseur de l'ordre de sept dixièmes de millimètre à un millimètre est tout à fait convenable. Bien entendu, l'épaisseur et la nature du matériau plastique utilisé dépendront des usages auxquels la pièce est destinée ainsi que de ses dimensions relatives. Par exemple, on pourra partir d'une plaque de départ de dimensions extérieures 400 X 600 mm pour constituer dans cette plaque une cinquantaine à une centaine de plaquettes en vue de former des bouchons d'un diamètre de 40 à 80 mm par exemple. Il est bien évident que les dimensions ci-dessus indiquées ne le sont qu'à titre d'exemple pour fixer des ordres de grandeur, mais que l'invention peut être mise en oeuvre quelles que soient les dimensions du bouchon, couvercle, capsule ou autre. Selon l'exemple de réalisation schématisé à la figure 2, on a déposé sur la plaque repérée de façon générale 1 à la figure 1 6 X 3 = 18 motifs décorés, repérés 2 et schématises comme des cercles. Les dix huit décors individuels ainsi déposés sur la plaque 1 le sont par tout procédé classique, connu tel que procédé offset, vernissage, sérigraphie, imprimerie, encrage, incrustation d'un matériau d'apport tel que tissu, cuir, métal, etc... A ce stade des opérations, l'application du décor est très simple, puisqu'elle se fait de façon répétitive en un réseau de lignes et colonnes sur une feuille posée à plat sur toute surface d'appui convenable. La qualité obtenue du décor peut être parfaite et les coûts très bas. De cette façon, on obtient la feuille plane décorée des figures 2 et 3. Si l'on souhaite obtenir une forme bombée pour le dessus du bouchon, de la capsule ou analogue, on procède ensuite, comme illustré schématiquement à la figure 4 à la déformation par thermoformage de la plaque en donnant à chaque noeud du réseau occupé par un décor 2 une forme bombée. Ceci peut être simplement fait par thermoformage de la plaque sur toute surface convenablement chauffée et convenablement formée par exemple par application par aspiration sur une plaque d'acier convenablement conformée. Après refroidissement, on obtient donc la feuille décorée bombée telle qu'illustrée à la figure 4. Dans cette feuille peuvent alors être découpées des pastilles ou plaquettes individuelles 3 dont le pourtour par exemple circulaire a été marqué 3' à la figure 2. En se reportant à la figure 6, on a montré à plus grande échelle l'utilisation de la plaquette 3 pour constituer le bouchon terminé repéré 4 à la figure 7 et constitue essentiellement de la plaquette 3 formant le dessus du bouchon et de la jupe cylindrique 5, formant la paroi latérale du bouchon, à génératrice parallèle à l'axe 6 dirigé sensiblement perpendiculairement à la surface de dessus de la pièce 4. Revenant à la figure 6, on voit que la plaquette 3 est disposée à l'intérieur d'un moule qui comprend une partie supérieure 7 et une partie inférieure 8, 9, 10, ces diverses parties ménageant entre elles notamment le volume pour le moulage par injection de la jupe 5 surmoulée par dessus la plaquette 3 qui occupe le fond du moule. La matière injectée dans le moule et qui forme donc la paroi latérale du bouchon, forme également une sous-couche 11 de jonction et de renfort de la plaquette 3. S'il s'agit d'un bouchon à pas de vis, la partie 10 du moule est constituée avantageusement par une broche tournante, ce qui permet après ouverture du moule par séparation de sa partie supérieure 7 et de ses parties inférieures 8, 9, 10 de sortir le bouchon fini tel qu'illustré à la figure 7. De la description qui précède, on comprend que le dessus du bouchon peut être soit plat, soit bombé, concave ou convexe, à volonté. Si le bouchon est bombé, et si lors du thermoformage de la plaque dans la phase du processus illustré à la figure 4, il y a déformation relative du décor, alors on calcule au départ le décor pour qu'après déformation de la surface de la pièce, le décor ait finalement l'aspect choisi. Par exemple, si le dessus du bouchon doit être bombé et doit présenter un carré, alors le carré de décor initial présentera des côtés légèrement curvilignes qui seront redressés lors de l'opération de formation des dômes. Dans les diverses figures, on notera que les dimensions relatives n'ont pas été respectées, le décor repéré 3 aux dessins étant notamment d'épaisseur généralement exagérée pour commodité de la représentation. Bien entendu, la matière thermoplastique qui constitue la partie complémentaire de la pièce, c'est-à-dire dans l'exemple illustré à la figure 7 essentiellement la jupe cylindrique du bouchon et la sous-couche 11 de renforcement de la plaquette 3 est choisie d'une qualité compatible avec l'usage et avec la matière de la plaquette de décor 3. Dans l'exemple illustré, et comme on le voit à la figure 8, la plaquette 3 avec son décor 2 a la forme générale d'une lentille légèrement convexe dont le périmètre épouse sensiblement celui de la face supérieure du bouchon. Si le bouchon est cylindrique circulaire, la lentille sera circulaire. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 9, la plaquette 13 est conformée de façon à recouvrir toute la surface extérieure du bouchon, c'est-à-dire non seulement sa partie supérieure mais également sa jupe cylindrique. Le décor 12 a été formé comme expliqué en relation avec les figures 1 à 5, et la dernière opération de thermoformage découpe permet de constituer des "sur-capsules" 13 qui seront placées comme expliqué à la figure 6 dans un moule pour recevoir le reste de la pièce 14 par surmoulage qui formera la paroi latérale de la pièce et la sous-couche de renfort de la partie supérieure de couvercle. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 11, la plaquette 23 est conformée avec un rebord légèrement retourné de façon à former exactement le dessus du bouchon terminé repéré 24 avec un chanfrein 25 sur le dessus. Le processus de fabrication de l'ensemble du bouchon est évidemment le même que celui illustre en relation avec les figures 6 et 7. On note que là encore, la matière de surmoulage 15 formera la jupe latérale du bouchon et également une souscouche de renforcement de la plaquette 23. Dans la réalisation du décor de la figure 11, on a supposé que le décor 22 était formé dans la masse de la plaquette sur laquelle il ne faisait pas saillie. A la figure 13, on a montré l'application du processus de la figure 12 à un bouchon carré 16 présentant en tant que motif de décoration 22 un cercle centré sur le bouchon. De la description qui précède, il apparaît que l'invention n'est nullement limitée à des modes particuliers de mise en oeuvre, les bouchons ou couvercles réalisés selon l'invention pouvant notamment avoir des sections quelconques telles que circulaires, carrées, ovales ou autres, la paroi latérale étant de préférence cylindrique mais pouvant également être conique ou présenter une légère courbure compatible avec un démoulage lors de l'opération de fabrication par surmoulage. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'une pièce en matière plastique tel qu'un bouchon, un couvercle ou une capsule, comportant une partie d'extrémité présentant une face extérieure de dessus décorée formant un tout avec une jupe généralement sensiblement cylindrique à génératrice dirigée sensiblement perpendiculairement à la surface de dessus de la pièce, caractérisé par les étapes suivantes - on sélectionne une plaque (1) de matière plastique de qualité et d'épaisseur convenables pour constituer au moins ladite partie d'extrémité de la pièce, - on applique par tout moyen et/ou procédé convenables sur ladite plaque un réseau de décors (2) que devra présenter la face extérieure précitée de la pièce terminée, - on découpe dans ladite plaque autour de chaque noeud du réseau des plaquettes (3) décorées qui formeront notamment la partie d'extrémité précitée de la pièce terminée, - on introduit chaque plaquette (3) au fond d'un moule d'injection (7-10), et - on surmoule dans ledit moule d'injection la partie complémentaire (5) de la pièce (4) formant tout ou partie de sa jupe cylindrique réunie en une seule pièce à ladite plaquette (3). 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on déforme en dôme par thermoformage localement la plaque en chaque noeud du réseau des décors formé sur la plaque avant de procéder au découpage des plaquettes élémentaires précitées. 3 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'au niveau de l'application du motif de décor initial, on tient compte de la déformation subséquente lors du thermoformage des dômes individuels. 4 - Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on utilise en tant que plaque (1) recevant les décors une plaque plastique de quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur, avantageusement de l'ordre du millimètre. 5 - Pièce en matière plastique telle qu'un bouchon, un couvercle ou une capsule, comportant une partie d'extrémité présentant une face extérieure de dessus décorée, formant un tout avec une jupe généralement cylindrique à génératrice dirigée sensiblement perpendiculairement à la surface de dessus de la pièce, fabriquée selon le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est composée de la plaquette précitée (3) décorée intégrée par surmoulage dans ou par dessus la jupe précitée (5) de la pièce (4). 6 - Pièce selon la revendication 5 caractérisée en ce que la jupe (5) est formée intérieurement avec un pas de vis ou analogue permettant son adaptation sur le conteneur qu'elle vient fermer. 7 - Pièce selon la revendication 5 ou la revendication 6 caractérisée en ce que la jupe de la pièce est formée en partie sur sa face extérieure par la plaquette précitée qui la recouvre au moins partiellement.