Brevet FR2701887A1 — publié le 19940902

PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE DE FORME, ET TUBE DE FORME A SECTION VARIABLE. L'invention est relative à un procédé de fabrication d'un tube de forme à partir d'un flacon. Par l'expression "tube de forme", on désigne un élément tubulaire dont la section peut être variable le long de l'axe. GB-A- 2023 088 montre un procédé de fabrication d'un tube de forme à section pratiquement constante selon lequel, dans une première étape, on réalise un flacon dans un matériau souple par extrusionsoufflage, ce flacon comportant un goulot ouvert et, à l'opposé, un fond fermé Le flacon réalisé dans cette première étape est cylindrique. Le fond du flacon est ensuite éliminé par découpe et le remplissage du tube a lieu par le fond ouvert; puis les bords de l'extrémité ouverte du tube ainsi rempli sont soudés. Un tel procédé est contraignant puisqu'il impose, d'une part, un tube à section constante et, d'autre part, un remplissage du tube en produit, au cours de la fabrication du tube. L'invention vise à réaliser un tube de forme à section transversale variable suivant la direction de l'axe, et dont la réalisation est entièrement effectuée sans remplissage de ce tube en produit au cours de la fabrication. 11 est important, en outre, d'obtenir un tube de forme dont la souplesse au niveau de ltextrémité opposée au goulot ne soit pas affectée par la formation d'un fond de flacon relativement large et rigide. L'invention a donc pour but, surtout, de fournir un procédé permettant de réaliser un tube de forme, à section variable suivant l'axe, avec n'importe quel type de bouchage, à partir d'un flacon soufflé, qui garde toute sa souplesse, notamment au niveau de ltextrémité opposée au goulot, pour permettre d'expulser complètement un produit de consistance relativement pâteuse contenu dans le tube. On souhaite également que les tubes de forme ainsi réalisés soient d'un toucher agréable. Selon l'invention, le procédé de fabrication d'un tube de forme à partir d'un flacon comporte une première étape dans laquelle on réalise un flacon en matériau souple par injection-soufflage ou extrusion-soufflage, ce flacon comportant un goulot ouvert et, à l'opposé, un fond fermé, et est caractérisé par le fait que:: - le flacon a une section transversale et un périmètre variables suivant la direction de l'axe du goulot, les dimensions de cette section transversale passant par un maximum pour un niveau situé entre le goulot et une zone de soudage éloignée du goulot, - le flacon a une partie située au-dessous de la zone de soudage comportant une section sensiblement constante jusqu'au fond, de manière à former une portion cylindrique, le rapport de la hauteur totale H du flacon, de la base du goulot au fond, à la hauteur h de ladite portion cylindrique étant compris entre 3,5 et 4,5, - dans une deuxième étape on soude les faces principales du flacon, au niveau de la zone de soudage, - et, dans une troisième étape, on coupe la portion inférieure du flacon au-dessous de la zone de soudage de manière à éliminer le fond et la région voisine du fond. De préférence le flacon comporte une section transversale avec un grand axe de longueur maximale située au-dessus de la zone de soudage, le rapport de la hauteur totale H du flacon à la distance entre la base du goulot et le plan de cette grande section transversale étant compris entre 2,5 et 3. Le soudage des faces du flacon peut être assuré par vibrations en faisant frotter les surfaces à souder l'une contre l'autre selon un mouvement alternatif. La fréquence de ce mouvement alternatif est avantageusement de l'ordre de 240 Hz. L'épaisseur du flacon correspond à la dimension du petit axe d'une section transversale de ce flacon ; cette épaisseur peut être variable suivant l'axe du goulot. Avantageusement, la variation de l'épaisseur du flacon, suivant la direction de l'axe du goulot, est choisie de manière telle qu'après soudage des faces latérales, ladite épaisseur soit sensiblement constante dans une zone moyenne du tube, alors que la largeur du tube, correspondant à la dimension du grand axe de la section transversale, varie dans cette zone moyenne. Le rapport entre la hauteur totale H et la largeur maximale L du flacon est avantageusement compris entre 1,2 et 1,7. Le rapport entre la hauteur totale H du flacon et ltépaisseur maximale E de ce flacon est avantageusement compris entre 2,5 et 3. De préférence, on effectue une impression des différentes mentions souhaitées sur les parois du flacon, dans le moule, avant coupure du fond, avec une légère mise sous pression du flacon, notamment sous pression de l'ordre de 2 ou 3 bars. L'invention concerne également un tube de forme fini dont la section transversale et le périmètre sont variables suivant la direction de l'axe du goulot, les dimensions de cette section transversale passant par un maximum pour un niveau situé entre le goulot et l'extrémité soudée du tube de forme éloignée du goulot. Sur le tube de forme fini, le rapport de la hauteur totale du tube, depuis la base du goulot, à la largeur maximale de ce tube est avantageusement compris entre 0,8 et 1, 2. Le rapport entre la hauteur totale du tube et l'épaisseur maximale (dimension du petit axe de la section transversale) du tube est compris, de préférence, entre 2,1 et 3. Sur le tube fini, la section transversale d'épaisseur maximale est située sensiblement à mi-hauteur de ce tube. La zone moyenne dans laquelle l'épaisseur du tube varie peu s'étend sur une distance dont le rapport à la hauteur totale du tube est compris, de préférence, entre 0,3 et 0,5. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées cidessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après, à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annex#s, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1 de ces dessins, montre, de côté, un flacon en matériau souple obtenu à la fin de la première étape du procédé de l'invention. La figure 2 est une vue suivant la ligne II-II, de la figure 1. La figure 3 est une vue suivant la ligne m- m de la figure 2. La figure 4 est une vue de côté du tube de forme obtenu à partir du flacon, après soudage des faces principales et découpe de la partie inférieure. La figure 5 montre en élévation, d'une part, le tube de forme représenté en traits pleins et, d'autre part, le flacon représenté en traits mixtes constituant l'ébauche à partir de laquelle le tube de forme a été obtenu. La figure 6, représente le tube de forme équipé d'un dispositif de fermeture. La figure 7a est une coupe du flacon dans le plan de sa section transversale de dimension maximale, suivant la ligne VIIâ-VIIâ de la figure 2. La figure 7h est une coupe du tube de forme fini au même niveau que la coupe de la figure 7a par rapport au goulot, cette coupe étant schématisée par la ligne VIlh-VIlh sur la figure 5. La figure 8a est une coupe de la zone de soudage sur le flacon suivant la ligne VEa-VEa de la figure 2. La figure 8h est une coupe de la zone soudée, sur le tube fini, suivant la ligne VIIIl2-VIIt!2 de la figure 6. La figure 9, enfin, est une coupe suivant la ligne IX-IX, de la figure 2, dans la portion cylindrique inférieure du flacon. En se reportant aux dessins, notamment aux figures 1 à 3, on peut voir que, selon le procédé de l'invention, on réalise dans une première étape un flacon 1 en matériau souple, par un procédé d'injection-soufflage ou d'extrusion-soufflage dans un moule 2 très schématiquement représenté sur la figure 2. Le flacon 1 est équipé d'un goulot 3 à partir duquel s'effectue ltopération de soufflage conduisant à la formation du flacon avec un fond fermé 4, à l'extrémité opposée au goulot 3. Les sections transversales du flacon 1 sont ovales (voir figure 3) et présentent un grand axe situé dans le plan de la figure 2 et un petit axe perpendiculaire à ce plan. Comme visible d'après le contour du flacon 1, sur la figure 2, les sections transversales du flacon sont variables suivant la direction de l'axe A du goulot, ou axe du flacon. Les dimensions d'une section transversale, en particulier la dimension L du grand axe de la section transversale qui correspond à la largeur du flacon 1, passe par un maximum pour un niveau N situé entre le goulot 3 et une zone de soudage S éloignée du goulot. La partie 5 du flacon 1 située au-dessous de la zone de soudage S, c'est-à-dire du côté de cette zone opposée au goulot 3, a une section 6, illustrée sur la figure 9, qui est sensiblement constante jusqu'au fond fermé 4. Cette partie 5 constitue donc une portion pratiquement cylindrique. La hauteur totale H du flacon est définie comme illustré sur la figure 2 par la distance de la base 3a du goulot 3 au fond 4. Par base 3a du goulot, on désigne la face inférieure d'une plaque g portant le goulot 3 et fermant ltextrémité supérieure du flacon. Le rapport de cette hauteur totale H à la hauteur h de la portion cylindrique 5 est compris entre 3,5 et 4,5. La distance entre la base 3a et le niveau N de la section transversale de dimensions maximales est désignée par q. Le rapport de la hauteur H à cette distance q est compris entre 2,5 et 3. Dans une deuxième étape, on soude les faces principales du flacon 1 sur toute la largeur au niveau de la zone de soudage S. Le soudage des faces du flacon est avantagement assuré par vibrations en faisant frotter les surfaces à souder l'une contre l'autre selon un mouvement alternatif. La fréquence de ce mouvement alternatif est de préférence de l'ordre de 240Hz. Ce procédé de soudage permet d'obtenir une bonne étanchéité sur toute la largeur du tube, et en particulier aux extrémités pincées de la zone de soudage. Les bavures sont évitées, notamment auxdites extrémités. La matière utilisée pour le flacon 1 est avantageusement du polyéthylène basse densité. Dans une troisième étape on coupe la portion inférieure 5 du flacon 1 au-dessous de la zone soudée St de manière à éliminer le fond 4 et la région voisine du fond. L'épaisseur E du flacon correspond à la dimension du petit axe d'une section transversale de ce flacon. Cette épaisseur L est variable suivant l'axe A du goulot comme visible sur la figure 1. La variation de l'épaisseur E du flacon 1, suivant la direction de l'axe A, est choisie de manière telle qu'après soudage dans la zone S, l'épaisseur G du tube fini T (voir figure 4) soit sensiblement constante dans une zone moyenne 7 du tube fini, tandis que la largeur Lt (voir figure 5) du tube fini varie dans cette zone moyenne 7. Comme visible sur la figure 2, le contour extérieur du flacon 1, vu suivant une direction perpendiculaire au plan moyen des grandes faces du flacon, est constitué d'une partie de courbe convexe vers l'extérieur 8 s'étendant sur la majeure partie de la hauteur du flacon, entre la base 3~ du goulot 3 et un point d'inflexion 9 situé légèrement au-dessus de la zone de soudage S. Un arc de courbe 10 concave vers ltextérieur, prolonge le contour au delà du point d'inflexion 9 pour assurer le raccordement avec une partie sensiblement rectiligne Il bordant la portion inférieure 5. Le contour du flacon 1, en élévation, est avantageusement symétrique par rapport à l'axe A. La variation de ce contour dans la zone du point d'inflexion 9 et l'épaisseur E du flacon dans cette zone sont avantageusement déterminées de manière telle, qu'après pincement et soudage des grandes faces du flacon 1 suivant la zone S, le contour extérieur du flacon soit convexe en continu, jusqu'au fond 4, dans la zone 12 (voir figure 5), qui est éliminée après coupure au-dessous de la zone soudée St. Ceci est possible car lorsque les grandes faces du flacon 1 sont serrées suivant la zone de soudage S pour venir en contact l'une contre l'autre, ltépaisseur du flacon dans cette zone devient nulle. Le périmètre global reste sensiblement constant, et la largeur Lt, au sens défini précédemment, augmente au niveau de cette zone S. L'augmentation est moins forte au-dessous de la zone S, car l'épaisseur de la portion 5 augmente progressivement entre la zone de soudage S et le fond du flacon 4 comme illustré schématiquement sur la figure 4, par un contour en trait mixte. On comprendra également comment l'épaisseur du flacon 1 est modifiée lorsqu'il est transformé en un tube T, modification conduisant à une zone 7 dont l'épaisseur G est sensiblement constante. Le flacon 1, qui constitue en quelque sorte une ébauche pour obtenir le tube T, a une forme telle que le rapport entre la hauteur totale H telle que définie précédemment et la largeur maximale L du flacon est compris entre 1,2 et 1 1,7. Le rapport entre la hauteur totale H du flacon et l'épaisseur maximale E est avantageusement compris en 2,5et3. Sur le tube de forme fini des figures 4 à 6, le rapport de la hauteur totale Ht du tube à la largeur Lt maximale de ce tube est avantageusement compris entre 0,8 et 1,2. Le rapport entre la hauteur totale Ht du tube et l'épaisseur maximale G du tube est compris avantageusement entre 2,1 et 3. Sur le tube fini, la section transversale 13 d'épaisseur G maximale est située sensiblement à mi-hauteur de ce tube. La zone moyenne 7 dans laquelle l'épaisseur du tube T varie peu s'étend sur une longueur m dont le rapport à la hauteur totale Ht du tube est compris avantageusement entre 0,2 et 0,5. La limite supérieure 7a de la zone 7, se trouve à une distance d (figure 5) de la base 3a du goulot telle que le rapport de d à la hauteur totale Ht du tube soit compris de préférence entre 0,15 et 0,3. Généralement, on prévoit une impression de différentes mentions ou graphismes sur les parois du tube T. Avantageusement, l'impression de ces mentions ou graphismes est effectuée sur les parois du flacon I dans le moule 2, avant coupure du fond 4, et avec une légère mise sous pression du flacon 1, notamment sous une pression de l'ordre de 2 ou 3 bars. Le tube de forme T terminé se présente sous la forme d'une sorte de poche aplatie. Le goulot 3 est équipé d'une capsule de fermeture et de distribution 14, généralement vissée sur un filetage prévu à l'extérieur du goulot 3. La paroi extérieure de cette capsule 14 vient terminer le contour extérieur du tube comme illustré sur la figure 6. La capsule 14 se raccorde de manière étanche au goulot 3 et peut comporter un volet articulé 15 permettant de fermer ou d'ouvrir à volonté l'orifice de sortie 16 du produit. Bien entendu, le goulot 3 peut être équipé de tout autre type de bouchage de capsule. Par recherche esthétique, le bouchage peut être de forme dans l'alignement du tube. Le conditionnement obtenu est souple, sans rigidification de la base voisine de la zone soudée St. Il présente une forme aplatie très différente d'un tube classique à section constante. La fabrication d'un tel tube de forme est économique. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un tube de forme à partir d'un flacon comportant une première étape dans laquelle on réalise un flacon en matériau souple par injection-soufflage ou extrusion-soufflage, ce flacon comportant un goulot ouvert et, à l'opposé, un fond fermé, caractérisé par le fait que: - le flacon a une section transversale et un périmètre variables suivant la direction de l'axe (A) du goulot (3), les dimensions de cette section transversale passant par un maximum pour un niveau (N) situé entre le goulot et une zone de soudage (S) éloignée du goulot, - le flacon a une partie (5) située au-dessous de la zone de soudage (S) comportant une section sensiblement constante jusqu'au fond (4), de manière à former une portion cylindrique, le rapport de la hauteur totale (H) du flacon, de la base du goulot au fond, à la hauteur (h) de ladite portion cylindrique étant compris entre 3,5 et 4,5; - dans une deuxième étape, on soude les faces principales du flacon, au niveau de la zone de soudage (S), - et, dans une troisième étape, on coupe la portion inférieure (5) du flacon au-dessous de la zone de soudage, de manière à éliminer le fond (4) et la région voisine du fond. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le flacon (1) comporte une section transversale avec un grand axe de longueur maximale située au-dessus de la zone de soudage, le rapport de la hauteur totale (H) du flacon (1) à la distance (q) entre la base (3a) du goulot et le plan de cette grande section transversale étant compris entre 2,5 et 3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le soudage des faces du flacon (1) est assuré par vibrations en faisant frotter les surfaces à souder l'une contre l'autre selon un mouvement alternatif. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la fréquence du mouvement alternatif est de l'ordre de 240 Hz. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la variation de l'épaisseur (E) du flacon, suivant la direction de l'axe du goulot, est choisie de manière telle qu'après soudage des faces latérales, l'épaisseur (G) du tube soit sensiblement constante dans une zone moyenne (7) du tube, alors que la largeur (Lt) du tube, correspondant à la dimension du grand axe de la section transversale, varie dans cette zone moyenne. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rapport entre la hauteur totale (H) et la largeur maximale (L) du flacon est compris entre 1,2 et 1,7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rapport entre la hauteur totale (H) du flacon et l'épaisseur maximale (E) de ce flacon est compris entre 2,5 et 3. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on effectue une impression de différentes mentions souhaitées sur les parois du flacon (4), dans le moule (2), avant coupure du fond (4), avec une légère mise sous pression du flacon, notamment sous pression de l'ordre de 2 ou 3 bars. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le flacon (1) est en polyéthylène basse densité. 10. Tube de forme fini dont la section transversale et le périmètre sont variables suivant la direction de l'axe du goulot, les dimensions de cette section transversale passant par un maximum pour un niveau (N) situé entre le goulot (3) et l'extrémité soudée (St) du tube de forme éloignée du goulot. 11. Tube de forme selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le rapport de la hauteur totale (Ht) du tube, depuis la base du goulot, à la largeur maximale (Lt) de ce tube est compris entre 0,8 et 1,2. 12. Tube de forme selon la revendication 10 ou 11, caractérisé par le fait que le rapport entre la hauteur totale (Ht) du tube et l'épaisseur (G) maximale du tube (T) est compris entre 2,1 et 3. 13. Tube de forme selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé par le fait que la section transversale d'épaisseur (G) maximale est située sensiblement à mi-hauteur de ce tube (T). 14. Tube de forme selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé par le fait qu'une zone moyenne (7) dans laquelle l'épaisseur du tube varie peu s'étend sur une distance (m) dont le rapport à la hauteur totale (Ht) du tube est compris entre 0,3 et 0,5.