Brevet FR3034318A1 — publié le 20161007

DESCRIPTION [0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un corps creux allongé, notamment d'un cathéter urinaire, par moulage par injection d'un matériau thermoplastique dans un moule. [0002] La fabrication de corps creux minces, allongés, comme par exemple de cathéters urinaires, dans un procédé de moulage par injection est difficile pour plusieurs raisons. Plusieurs points d'injection répartis sur la longueur du moule sont nécessaires pour injecter du matériau d'une manière fiable et régulière dans un moule mince et allongé. Par conséquent, on obtient une multitude de points d'injection qu'il convient de lisser avec soin. En particulier avec des pièces moulées par injection comme des cathéters urinaires, il existe un risque de blessure considérable si les points d'injection n'ont pas été ébarbés avec soin. [0003] La situation est encore plus difficile avec des moules pour la fabrication d'un corps creux par moulage par injection. La cavité est produite par un noyau compromettant davantage la circulation de matériau à l'intérieur du moule et exige encore plus de points d'injection. [0004] Le démoulage pose un autre problème. Les moules de moulage par injection sont pour cette raison réalisés habituellement en deux parties avec une division dans un plan qui renferme l'axe longitudinal du moule pour l'ouvrir après refroidissement du matériau injecté et pouvoir extraire la pièce moulée par injection. Des moules en deux parties produisent cependant des coutures sur la pièce moulé. Ces coutures doivent être ébarbées avec soin, notamment pour des cathéters urinaires fabriquées de cette manière pour éviter toute blessure. 3034318 2 [0005] Outre les risques liés à un ébavurage insuffisant, des coûts supplémentaires peuvent résulter de l'ébavurage et d'un contrôle étendu, occasionnant un surcoût significatif, notamment pour des produits jetables comme des cathéters urinaires. 5 [0006] Des pièces allongées et cylindriques moulées par injection sont délicates à dégager de moules sans plan de séparation longitudinale. Si elles sont creuses par une broche introduite dans le moule, il est également difficile de démouler la pièce de la broche. Pour faciliter le démoulage, de telles pièces sont habituellement légèrement coniques. Avec des cathéters assez longues, le résultat est que le diamètre est 10 manifestement accru sur la longueur du cathéter. [0007] Le but de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication de corps creux allongé, notamment d'un cathéter urinaire, dans un procédé de moulage par injection permettant une bonne répartition du matériau à l'intérieur du 15 moule, rendant un ébavurage du corps de moule inutile et facilitant le démoulage du corps de la moule. [0008] Selon l'invention, ce but est atteint par un procédé de fabrication d'un corps creux allongé, notamment d'un cathéter urinaire, par moulage par injection d'un 20 matériau thermoplastique dans un moule, comportant les étapes suivantes : [0009] mise à disposition d'un moule avec une cavité allongée, orientée le long d'un axe longitudinal, qui présente une extrémité proximale ouverte et une extrémité distale fermée ; 25 [0010] - mise à disposition d'une broche à proximité de l'extrémité proximale du moule, mobile le long de l'axe longitudinal du moule ; [0011] injection d'un matériau thermoplastique à l'état plastique dans la région de 30 l'extrémité proximale du moule ; [0012] - déplacement de la broche dans la direction de l'extrémité distale du moule. 3034318 -3 [0013] On utilise pour le procédé selon l'invention un moule avec une cavité allongée présentant la forme de la pièce à fabriquer. Pour fabriquer un cathéter urinaire, on utilise par exemple un moule avec une cavité cylindrique de 3 mm de diamètre environ et d'une longueur allant jusqu'à plus de 40 cm. Le moule peut être cylindrique ou 5 légèrement conique pour faciliter le démoulage de la pièce moulée. [0014] Le moule présente une extrémité distale qui est fermée. Pour la fabrication d'un cathéter urinaire, l'extrémité distale fermée peut par exemple prendre la forme d'une coupelle arrondie. Le moule présente une ouverture au niveau de l'extrémité 10 proximale. On peut injecter du matériau à cet endroit. En outre, la pièce moulée par injection obtenu peut y être extrait du moule. [0015] En outre, on utilise une broche mobile le long de l'axe longitudinal du moule. La broche permet d'obtenir la cavité dans le corps creux à fabriquer et est mis à 15 disposition au voisinage de l'extrémité proximale du moule. La broche peut se trouver totalement à l'extérieur du moule proche de son extrémité proximale, ou bien être introduit dans le moule dans la zone de l'extrémité proximale. La broche est de préférence cylindrique et peut présenter par exemple un diamètre d'environ 1 mm pour la fabrication d'un cathéter urinaire. La broche peut également être légèrement 20 conique. [0016] Pour réaliser le procédé selon l'invention, on injecte du matériau thermoplastique à l'état plastique dans la zone de l'extrémité proximale du moule. De plus, la broche est déplacée dans la direction de l'extrémité distale du moule. 25 [0017] L'injection du matériau thermoplastique et le mouvement de la broche peuvent être successifs. De préférence, l'injection du matériau thermoplastique et le déplacement de la broche sont au moins temporairement simultanés. Le matériau injecté au niveau de l'extrémité proximale du moule est avantageusement entraîné de 30 la broche poussé dans le moule de sorte que le moule est rempli de matériau de manière régulière. La cavité est formée simultanément dans le corps à fabriquer. En particulier, on peut injecter d'abord une certaine quantité de matériau dans le moule et ensuite déplacer la broche tandis que l'on continue à injecter davantage de matériau. 3034318 -4 [0018] Avantageusement, la broche peut tourner au moins temporairement autour de son axe, en particulier pendant son mouvement, pour répartir le matériau de manière uniforme. On peut ainsi également réduire le risque de déviation latérale de la broche par rapport à l'axe du moule. Si l'on injecte un matériau thermoplastique visqueux au 5 niveau de l'extrémité proximale sur un côté de la broche, on court le risque que le matériau injecté décale la broche mince et long vers l'autre côté et que la cavité dans le corps creux ne soit plus formée dans sa partie centrale. Cela pose notamment un problème lors de la fabrication de cathéters urinaires dans la mesure où la cavité à mouler est très longue et présente un petit diamètre. Il faut éviter le décalage latéral de 10 la broche à tous prix parce que la paroi très mince de la sonde pourrait être endommagée par la broche et la cavité n'est plus étanche sur le côté. Si la broche tourne pendant son déplacement, le matériau injecté est réparti autour de la broche de manière hélicoïdale. Le matériau est réparti de manière uniforme sans que le mandrin ne dévie de son trajet prédéterminé. 15 [0019] Le mouvement de la broche est avantageusement contrôlé en fonction d'une valeur de commande. Une valeur de commande peut par exemple être la pression régnant dans le moule. Un capteur de pression peut être prévu à un endroit adapté au niveau du moule, par exemple dans la zone de l'extrémité distale. 20 [0020] Une pression de remplissage survient lors de l'injection de matériau. Cette pression va croître dès que le moule est rempli de matériau. Pendant l'injection du matériau autour de la broche qui entraîne le matériau en se déplaçant vers la proximité distale du moule, la pression devrait rester sensiblement constante. La pression va 25 monter lorsque l'on injecte plus de matériau que le déplacement de la broche ne peut gérer. Le mouvement de la broche et/ou la quantité de matériau injectée peuvent être contrôlés comme il convient pour garder la pression constante. [0021] Si un capteur de pression est disposé au niveau de l'extrémité distale du moule, 30 la courbe de pression peut renseigner que le matériau injecté est arrivé à l'extrémité distale du moule. La pression va alors monter. 3034318 5 - [0022] Le mouvement de la broche peut également être contrôlé en fonction du volume de matériau injecté de sorte que la broche se trouve toujours à l'endroit voulu par rapport au volume de matériau injecté se dilatant dans le moule. 5 [0023] Le mouvement de la broche peut également dépendre du temps de sorte que l'on peut coordonner la quantité de matériau injectée et la position de la broche sans que les deux paramètres n'influent l'un sur l'autre de manière directe. [0024] Une valeur de commande peut aussi être la température du matériau injecté. 10 Plus la température du matériau est élevée, plus le matériau est plastique. Le déplacement de la broche, notamment la vitesse de déplacement, peut être contrôlé en fonction de la température. Le retrait de la broche peut être déclenché après refroidissement suffisant pour ne pas déformer la pièce injectée. 15 [0025] Toutes les variantes de commande de la broche citées précédemment peuvent être utilisées seules ou dans n'importe quelle combinaison. [0026] Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, le moule présente une ou plusieurs ouvertures fermables au niveau de son extrémité distale. La ou les 20 ouvertures peuvent être ouvertes au début de l'opération d'injection pour expurger l'air se trouvant dans le moule. Les ouvertures sont refermées vers la fin de l'opération d'injection de sorte que le corps moulé à fabriquer peut prendre la forme désirée au niveau de l'extrémité distale. L'opération de fermeture peut être contrôlée de manière similaire au mouvement de la broche, par exemple par détection de la pression dans le 25 moule, en fonction du volume de matériau injecté ou en fonction du temps. [0027] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moule dispose d'un insert mobile qui peut se déplacer d'une position proximale vers une position distale pendant l'opération d'injection. L'insert peut être conçu pour se déplacer à l'intérieur de la cavité 30 du moule, sous forme de fond mobile, notamment si la cavité est cylindrique. L'insert peut adopter une position proximale au voisinage de l'extrémité proximale du moule au début de l'opération d'injection. Le volume d'air à l'intérieur du moule à refouler pendant l'opération d'injection peut être minimisé. Pendant l'injection du matériau, 3034318 6 l'insert se déplace dans la direction distale avec l'arrivée de matériau et libère successivement la cavité allongée du moule. [0028] Le mouvement de l'insert peut être contrôlé en fonction de la pression, du 5 temps et/ou du volume de matériau injecté ou bien sans commande externe, simplement par la pression que le du matériau injecté exerce sur l'insert. [0029] L'invention est expliquée plus précisément ci-après à l'aide des figures ci-jointes : [0030] Les Figures la à le montrent schématiquement différentes phases du procédé conforme à l'invention pour fabriquer un cathéter urinaire en coupe transversal d'un dispositif de moulage par injection approprié : [0031] La Figure 2 montre un exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention en utilisant un moule avec une ouverture obturable au niveau de son extrémité distale ; [0032] Les Figures 3a à 3c montrent un exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention en utilisant un moule avec un insert mobile. 25 [0033] L'homme de l'art comprendra facilement que les dessins représentés ici doivent servir exclusivement à illustrer le principe de l'invention et ne traduisent l'invention que schématiquement. Ils ne sont pas à l'échelle et n'englobent pas tous les composants nécessaires d'un dispositif permettant de réaliser le procédé conforme à l'invention. Les dimensions et rapports dimensionnels effectifs de même que toutes les cotes 30 nécessaires peuvent être définis par l'homme de l'art sur la base de son expérience. [0034] La figure la représente un moule 1 en coupe longitudinale présentant une cavité cylindrique 2, allongée le long d'un axe A avec les contours externes d'un cathéter urinaire. Le moule 1 se compose d'une forme de sonde la, qui présente une 10 15 20 3034318 7 extrémité proximale ouverte 3 et une extrémité distale fermée 4. La partie de moule la peut être refermée par la partie de moule lb. [0035] Les canaux 5 sont intégrés dans la partie de moule lb pour l'injection d'un 5 matériau thermoplastique. La cavité 2 de la partie de moule la est mise sous pression avec un matériau thermoplastique en phase plastique à travers les deux canaux 5. [0036] De plus, le dispositif contient une broche cylindrique allongé 6, mobile le long de l'axe A. La broche 6 est dimensionnée de sorte qu'elle définit la cavité interne du 10 cathéter à obtenir. L'extrémité libre de la broche 6 se trouve au début du procédé de fabrication dans la zone de l'extrémité proximale 3 de la partie de moule la et une courte longueur de celle-ci est insérée dans la cavité 2 du moule. [0037] La figure lb représente un stade de procédé dans lequel un premier volume du 15 matériau thermoplastique 7 est injecté sous pression dans la cavité 2 de la partie de moule la. Pendant l'injection, la broche 6 se déplace simultanément dans la direction de la flèche D vers l'extrémité distale 4 du moule. Cela permet que la broche 6 entraîne le matériau injecté 7 au niveau de l'extrémité proximale 3 de la partie de moule la. Le matériau est amené de la broche dans la cavité allongée 2 du moule I. La broche 6 20 tourne en outre autour de son axe, comme le montre la flèche R, pour permettre une répartition uniforme du matériau 7. [0038] La figure le représente le stade de procédé dans lequel le cathéter urinaire 8 est formé complètement. Par rapport au stade représenté sur la figure lb, la quantité 25 de matériau nécessaire pour la fabrication du cathéter est maintenant injectée La broche 6 est déplacée dans la direction de l'extrémité distale 5 du moule 1 de sorte que la cavité du cathéter urinaire 8 s'est formée. Le matériau thermoplastique peut alors refroidir et perd ses propriétés plastiques. 30 [0039] La figure Id montre le stade de démoulage dans lequel on retire la broche 6 du moule 1 après refroidissement du matériau thermoplastique. Le mouvement rotatif de la broche 6 facilite l'extraction de la broche 6 par rapport au matériau injecté. Le cathéter brut 8 reste ensuite dans la partie de moule lb. 3034318 8 - [0040] La figure le montre le cathéter brut 8 dégagé du moule, La coulée 12 doit encore être retirée. En outre, des oeillets latéraux doivent être placés comme il convient dans la pointe du cathéter 13 pour ménager un accès au canal interne 14. 5 [0041] La figure 2 montre une partie la d'un moule, présentant au niveau de son extrémité distale 4 une ouverture 10 pouvant être fermée à l'aide d'un poussoir 9. Tout autre mécanisme de fermeture approprié peut également être utilisé. L'ouverture 10 s'ouvre au début du procédé d'injection de sorte que l'air contenu dans la cavité 2 du moule peut s'échapper à travers l'ouverture 10 pendant l'injection du matériau dans le 10 moule. [0042] Si le moule est complètement rempli de matériau, l'ouverture 10 est refermée à l'aide du poussoir 9. Le moment de la fermeture peut être déterminé de différentes façons. On peut mesurer la montée en pression dans le moule à l'aide d'un capteur. La 15 pression monte dès que le moule est complètement rempli et le matériau s'écoule à travers l'ouverture 10. Plus l'ouverture 10 sélectionnée est petite, plus la montée en pression est élevée. [0043] On peut également déterminer le moment de la fermeture de l'ouverture 10 en 20 fonction du volume de matériau injecté. Un capteur peut également détecter le moment auquel le matériau sort de l'ouverture 10, et peut ensuite refermer l'ouverture. [0044] Le procédé de démoulage peut également être facilité si l'on ouvre la fermeture 10 dans la mesure où il ne se crée pas de vide dans le moule et la sortie du cathéter 25 formé sera compromise. De plus, le démoulage peut être facilité par l'application d'air comprimé ou bien à l'aide de moyens mécaniques, comme un mandrin insert dans l'ouverture pour chasser le cathéter du moule. [0045] La figure 3a montre schématiquement un moule 1 avec un insert mobile 11 au 30 niveau de l'extrémité distale 4 du moule. L'insert 11 prend la forme d'un cylindre avec le diamètre de la cavité 2 du moule de sorte qu'il est mobile le long de la cavité. 3034318 9 - [0046] Comme cela est représenté sur la Figure 3b, l'insert 11 du moule peut être déplacé au début de l'opération d'injection dans la direction de l'extrémité proximale 3 du moule, pour se retrouver à proXimité de la broche 6. 5 [0047] Pendant l'opération d'injection, l'insert 11 et la broche 6 sont déplacés ensemble dans la direction de l'extrémité distale 4 du moule pendant qu'on continue à injecte du matériau dans le moule comme le représente la figure 3c. Le volume d'air situé dans le moule au début du procédé de moulage est très minime et est refoulé complètement au début de l'opération d'injection. L'introduction du matériau 10 thermoplastique 7 dans le moule est soutenue par le mouvement de l'insert mobile 1 let la broche 6, également mobile, et est réparti de manière uniforme dans le moule. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un corps creux allongé, notamment d'un cathéter urinaire, par moulage par injection d'un matériau thermoplastique dans un moule (1), comprenant les étapes suivantes: - mise à disposition d'un moule (1) avec une cavité (2) allongée, orientée le long d'un axe longitudinal (A), qui présente une extrémité proximale ouverte (3) et une extrémité distale fermée (4) ; mise à disposition d'une broche (6) à proximité de l'extrémité proximale (3) du moule (1), mobile le long de l'axe longitudinal (A) du moule ; - injection d'un matériau thermoplastique à l'état plastique dans la région de l'extrémité proximale (3) du moule ; - déplacement de la broche (6) dans la direction de l'extrémité distale (4) du moule. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection du matériau thermoplastique et le déplacement de la broche (6) sont au moins temporairement simultanés. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la broche (6) tourne au moins temporairement autour de son axe. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le déplacement de la broche (6) est commandé en fonction d'une valeur de commande, en particulier en fonction de la pression dans le moule et/ou du volume de matériau injecté et/ou du temps et/ou de la température du matériau injecté. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moule (1a) présente au niveau de son extrémité distale (4) au moins une ouverture (10) 3034318 fermable qui s'ouvre au début de opération d'injection et se referme vers la fin de opération d'injection. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moule 5 (1a) dispose d'un insert mobile (11) qui peut se déplacer d'une position proximale vers une position distale pendant l'opération d'injection. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert mobile (11) du moule se déplace en fonction de la position de la broche (6). 10 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cavité (2) du moule (1a) et/ou la broche (6) sont cylindriques ou légèrement coniques avec le diamètre réduit au niveau de l'extrémité distale respective. 15