Le procédé et le dispositif sont particulièrement destinés, mais pas de façon exclusive, pour la fabrication d'objets en matière plastique ou pour l'application de revtement (s) à l'intérieur ou à l'extérieur d'emballages.

L'invention concerne également un objet obtenu par le procédé précité.

Etat de la technique Actuellement, le revtement de parois d'objets ou la réalisation de parois en matière plastique est réalisé selon l'un des procédés suivants : - Le procédé de moulage par injection consiste à injecter la matière à l'état liquide dans la cavité d'un moule fermé. En se refroidissant, la matière plastique se solidifie et conserve la géométrie définie par la cavité du moule.

- Le procédé de moulage par compression consiste à alimenter la matière plastique à l'état liquide dans un moule ouvert. Lors de la fermeture du moule, la matière plastique s'écoule et remplit la cavité du moule. En se refroidissant, la matière plastique se solidifie et conserve la géométrie définie par la cavité du moule.

- Le procédé d'extrusion de corps creux consiste à extruder une paraison en matière plastique fondu, puis à gonfler la paraison à l'intérieur d'un moule afin d'en adopter la géométrie. Au contact du moule la matière fondue est refroidie et se solidifie.

- Le procédé d'extrusion à plat de film, de feuille ou de plaque consiste à alimenter en continu un film plus ou moins épais de matière plastique à l'état fondu et à refroidir ce film sur des rouleaux de refroidissement.

- Le procédé de revtement ou de couchage consiste à extruder en continu un film de matière plastique qui est déposé sur un substrat qui défile.

- Le procédé d'extrusion de gaine consiste à alimenter en continu un film tubulaire de matière plastique fondue, puis à gonfler et étirer le film dans l'air.

- Le procédé d'extrusion de tube ou de profilé consiste à alimenter en continu le plastique fondu, à le faire passer dans un calibre puis à le refroidir afin qu'il se solidifie.

- Le procédé de revtement de tube ou de câble consiste à recouvrir d'une couche de matière plastique l'objet qui défile, à solidifier cette couche par refroidissement de la matière plastique dans de !'eau.

- Le procédé de thermoformage consiste à réchauffer une feuille de matière plastique à une température inférieure à la température de fusion, puis à déformer cette feuille par pression ou dépression dans un moule.

- Le procédé de biorientation par soufflage consiste à fabriquer des corps creux en partant d'une préforme injectée. La préforme est chauffée à une température inférieure à la température de fusion du plastique puis étirée et soufflée dans un moule. Au contact du moule la matière se solidifie.

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé permettant de réaliser soit des revtements en matière plastique, soit des parois d'objets en matière plastique.

Résumé de l'invention La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une couche sur une surface à partir d'une matière plastique liquide ou visqueuse se solidifiant une fois la couche formée, caractérisé par le fait que l'on introduit la matière plastique sous forme liquide ou visqueuse dans un réservoir de volume variable dont au moins une partie de la paroi interne est définie par une portion de ladite surface ;

le réservoir et la surface sont déplacés relativement l'un par rapport à l'autre en diminuant simultanément le volume du réservoir de manière à comprimer et faire écouler la matière plastique au travers d'un passage reliant deux portions de surface disposées respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du réservoir, la vitesse d'écoulement de la matière plastique au travers du passage étant choisie de manière à former une couche sur une desdites portions de surface dont l'épaisseur est inférieure à la hauteur dudit passage.

L'invention concerne également un dispositif pour la fabrication d'une couche sur une surface fonctionnant selon le procédé décrit plus haut caractérisé par le fait qu'il comprend : - une surface à revtir, - un réservoir de volume variable dont au moins une partie de la paroi interne est définie par une portion de ladite surface, - un passage reliant deux portions de surface disposées, respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du réservoir, la hauteur du passage constituant une limite supérieure de l'épaisseur d'une couche à déposer, - des moyens pour réaliser un déplacement relatif du réservoir par rapport à la surface, - des moyens pour diminuer le volume du réservoir lors de son déplacement relatif.

L'invention concerne également un objet obtenu selon le procédé décrit précédemment caractérisé par le fait qu'il comprend une couche constituée d'une matière plastique initialement liquide ou visqueuse qui s'est solidifiée une fois déposée, les faces interne et externe de la couche présentant des rugosités différentes.

Champ d'application de l'invention L'invention peut tre utilisée pour une très grande variété d'applications. Un point commun à celles-ci est l'état initialement liquide ou pâteux de la matière plastique

servant à former la couche. On peut distinguer les matières plastiques selon qu'elles durcissent ou restent liquides ou pâteuses après formation de la couche (graissage, lubrification). La majorité des applications concerne les matières plastiques qui durcissent après dépôt. Parmi cette dernière catégorie, on peut notamment citer les matières plastiques qui durcissent par refroidissement après dépôt (polymères thermoplastiques), les matières plastiques qui durcissent après cuisson (polymères thermodurcissables, vernis), les matières plastiques qui durcissent par évaporation (peintures aqueuse ou avec solvant), les matières plastiques qui durcissent par réaction chimique (colles).

Les matières à revtir Le procédé de formation d'une couche selon l'invention permet de réaliser des objets ou dépôts en matière plastique de propriétés très diverses. A titre d'exemple non-limitatif, les polymères suivants peuvent tre utilisés : Les polyoléfines : PP, EPDM, PE, ENA, ENOH, E/EA, E/MA, PB, ionomère Les polymères vinyliques : PVC, PE-HD-C, ENANC, VCNDC/AN, VC/MAH Les polymères styréniques : PS, S/MS, S/AN, S/B, ABS, ASA Les polymères fluorés : PTFE, FEP, E/TFE, PCTFE, PVF, PVDF Les polyamides : PA6, PA66, PA46, PA12, PA11, PA612 Les polyesters : PC, PET, PBT, PEN, LCP Les polymethylmethacrylate (PMMA) Les polyacetal (POM) Les polyuréthanes Les polylactic acides (PLA) Les polyacrylonitrile Les polyarylethers et polyaryletherketones Les polyimides Les résines phenol/formaldehydes Les résines urea/formaldehydes (aminoplastiques) Les résines mélamines/formaldehydes Les résines polyester insaturé Les résines silicones Les résines époxide

Les polyuréthanes réticulés Les mélanges ou alliages de polymère.

Alimentation dans le dispositif La matière plastique peut tre alimentée à l'état liquide, pâteux ou solide dans le dispositif de revtement. Dans le cas particulier où elle est alimentée à l'état solide, le dispositif de revtement sera utilisé pour faire fondre la matière et la rendre liquide ou pâteuse avant le revtement.

L'alimentation du dispositif peut tre faite selon les techniques connues de remplissage d'une cavité, à savoir : - une alimentation par gravité (solides ou liquides) - une alimentation par pompage - une alimentation par vis sans fin - une alimentation par injection (liquide) - une alimentation par transfert manuel ou automatique - une alimentation par une extrudeuse ou une presse à injecter Cette liste n'est pas exhaustive.

Mode opératoire Selon le polymère utilisé pour former le dépôt, le mode opératoire doit tre adapté. Le dépôt d'une matière thermoplastique nécessite le chauffage préalable du polymère afin de le rendre fluide ou pâteux dans le dispositif de revtement, puis le refroidissement du polymère lorsque le dépôt est formé. Le dispositif de revtement selon l'invention peut tre chauffé ou refroidi en fonction de l'épaisseur du dépôt, de la géométrie de la pièce et des conditions opératoires.

Le dépôt d'un polymère thermodurcissable comporte nécessairement une cuisson du polymère après dépôt afin de permettre la réticulation. Le dépôt peut tre fait à chaud ou à froid en fonction du produit déposé, de la géométrie de la pièce et des conditions opératoires (vitesse de dépôt).

Le dépôt d'une peinture selon l'invention comporte une phase d'évaporation après dépôt. Des fours, hottes ou autre matériel utilisé pour capter les émanations et accélérer le processus d'évaporation peuvent tre couplés au dispositif de revtement selon l'invention.

Réalisation d'objets ou dépôt de revtements en matière plastique La réalisation d'objets ou le dépôt de revtements en matière thermoplastique. selon l'invention nécessite de chauffer le polymère à une température supérieure à sa température de fusion afin de permettre l'écoulement de la matière dans le dispositif de revtement. Généralement, la température de transformation est au moins supérieure à la température de fusion augmentée de 10 à 20 °C. Pour des polymères ayant un pic de fusion très étroit, la température de transformation peut tre assez proche de la température de fusion. Lorsque la couche est déposée sur la paroi, elle se solidifie en refroidissant. Le dispositif de revtement peut tre chauffé ou refroidi.

Réalisation d'objets en matière plastique La réalisation d'une pièce en matière plastique avec le dispositif selon l'invention peut tre définie comme la coexistence d'au moins deux phases dans certains cas, l'une de revtement s'apparentant au procédé d'extrusion, l'autre de moulage par compression s'apparentant au procédé de moulage par injection ou compression. Dans ce mode de réalisation, l'invention combine les avantages d'un procédé d'extrusion et d'un procédé de moulage. Le procédé selon l'invention permet notamment d'avoir une perte de charge faible et sensiblement constante pendant la phase de revtement et de garantir une grande précision et de maintenir les propriétés d'aspect pendant la phase de compression.

L'invention permet de réaliser des objets en matière plastique d'épaisseur variable, comprise entre 50 microns et 10 mm et de préférence entre 0,25 mm et 2,5 mm. A noter qu'une épaisseur inférieure à 50 microns est également envisageable. En fonction de l'épaisseur de la pièce, des grades plus ou moins fluides seront choisis. Pour une épaisseur de paroi désirée très fine, un polymère

à haute fluidité sera préféré tandis qu'un produit visqueux sera choisi de préférence pour une épaisseur de paroi importante.

L'invention permet de réaliser des objets en matière plastique à paroi fine (inférieure à 0,5 mm) avec des parois latérales de longueur supérieure à 400 mm, et ce avec des pressions de matière très faibles dans le dispositif. L'invention permet d'obtenir des cotes de grande précision pour la partie de la pièce réalisée par compression.

L'invention permet aussi de réaliser des objets en matière plastique à paroi épaisse (supérieure à 5 mm) avec des parois latérales de longueur supérieures à 1 m, et ce avec des pressions de matière faibles dans le dispositif. L'invention permet d'obtenir des cotes de grande précision pour la partie de la pièce réalisée par compression.

Le procédé selon l'invention permet de réaliser de nouveaux objets qu'il serait difficile ou impossible à réaliser avec les procédés connus. Le procédé permet par exemple de fabriquer une boite cylindrique de profondeur 60 cm, de diamètre 10 cm et d'épaisseur de paroi 0,5 mm, ou encore une poche souple d'épaisseur 0,3 mm, présentant un fond dont l'épaisseur est de 1 mm.

Les objets réalisés selon l'invention présentent généralement des propriétés de surface interne et externe différentes dans la partie de l'objet réalisé par revtement.

Le dispositif de revtement interne permet d'obtenir des objets dont la surface externe est de grande qualité (propriétés optiques, aspect, rugosité...), la face externe de l'objet étant en contact avec la paroi interne du dispositif. La face interne de l'objet se refroidit par convection avec un gaz (air, azote).

Le dispositif de revtement externe permet d'obtenir des objets dont la surface interne est de grande qualité (propriétés optiques, aspect, rugosité...), la face

interne de l'objet étant en contact avec la paroi externe du dispositif. La face externe de l'objet se refroidit par convection avec un gaz (air, azote).

Réalisation de dépôts en matière plastique Le procédé de revtement selon l'invention peut tre utilisé pour revtir d'un polymère thermoplastique des surfaces en métal, en verre, en plastique, en carton ou en papier.

L'invention permet par exemple de déposer un revtement thermoplastique sur les surfaces internes et ou externes d'un tube ou d'un profilé. L'épaisseur du revtement peut varier entre 0,05 mm et 10 mm, et de préférence entre 0,2 mm et 2mm.

L'invention permet de revtir de façon partielle ou totale la surface d'un objet (film, feuille, tube, profilé, objet).

L'objet revtu peut tre chauffé avant le dépôt du revtement ou pendant le revtement.

Un traitement préalable de la surface à revtir peu tre effectué avant dépôt.

Parmi les traitement préalables citons : - les traitements chimiques - les traitements thermiques - les traitements physiques - les traitements mécaniques L'invention et des exemples détaillés selon l'invention seront décrits ci-après au moyen des figures suivantes : Brève description des dessins

La figure 1 représente une vue en coupe du dispositif qui est réalisée dans un plan parallèle à la direction du déplacement relatif du dispositif et de la pièce à revtir.

La figure 2 montre un agrandissement du dispositif de la figure 1 au niveau du passage.

La figure 3 illustre le dispositif de la figure 1 en mouvement.

La figure 4 est une vue en coupe d'une autre variante du dispositif selon l'invention.

Les figures 5 à 9 illustrent différentes étapes du fonctionnement d'une autre variante du dispositif.

Les figures 10 à 15 illustrent différentes étapes du fonctionnement d'une autre variante du dispositif.

Les figures 16 et 17 illustrent un dispositif pour la fabrication d'objets multicouches.

La figure 18 représente un objet obtenu selon le dispositif des figures 16 et 17.

Les figures 19 et 20 illustrent un dispositif pour la fabrication d'objets soufflés.

Les figures 21 à 28 illustrent un dispositif pour le revtement interne d'un corps tubulaire.

La figure 29 illustre un dispositif pour le revtement externe d'un corps tubulaire.

La figure 30 illustre un dispositif identique à celui de la figure 29 mais comprenant en outre des moyens pour former une épaule et une tte de tube.

La figure 31 illustre un dispositif pour la fabrication d'un tube.

La figure 32 illustre un dispositif permettant notamment de créer une excroissance.

La figure 33 illustre un dispositif permettant notamment de créer une excroissance en forme de double patte.

La figure 34 représente un objet obtenu avec le dispositif de la figure 33.

La figure 35 illustre un dispositif fonctionnant par injection de fluide.

Les figures 36 et 37 illustrent deux possibilités de former la face supérieure d'une couche.

La figure 38 illustre un dispositif pour le revtement interne d'objets courbés.

Les figures 39,40a et 40b représentent différents objets obtenus avec le dispositif selon l'invention.

Les figures 41 et 42 représentent des objets obtenus avec le dispositif selon l'invention qui comprennent des zones de plus forte rigidité.

La figure 43 illustre un dispositif pour la fabrication simultanée d'un objet multicouches.

La figure 44 illustre une autre variante d'un dispositif pour la fabrication simultanée d'un objet multicouches.

La figure 45 illustre un dispositif comprenant un système d'injection de matière plastique dans le réservoir.

Les figures 46 et 47 montrent le fonctionnement d'un dispositif comprenant un système d'injection.

Les figures 48 et 49 montrent le fonctionnement d'un autre dispositif comprenant un système d'injection.

Les figures 50 et 51 représentent de façon très schématique un système d'injection de matière plastique utilisé pour une pluralité de dispositifs de revtement.

La figure 52 illustrent une pluralité de dispositifs de revtement utilisant un unique système d'entraînement.

Les figures 53 à 55 illustrent une pluralité de dispositifs de revtement disposés sur un système rotatif.

Les figures 56 et 57 illustrent la combinaison d'un dispositif d'injection et d'un dispositif selon l'invention.

La figure 58 illustre la combinaison d'un dispositif d'extrusion et d'un dispositif selon l'invention.

Les figures 59 à 62 illustrent la fabrication d'objets multicouches Les figures 63 à 66 illustrent la fabrication d'objets multicouches Le concept inventif est illustré sur les figures 1 et 2 qui montrent de façon schématique un premier mode de réalisation.

Une pièce à revtir 1 comporte la surface 6 sur laquelle la matière plastique 8 contenue dans le réservoir 2 est déposée. La cavité 5 du réservoir 2 est délimitée par la surface à revtir 6, deux parois fixes 3,4 et une paroi 10 adjacente à un passage 9 au travers duquel la matière plastique 8 sort du réservoir 2 pour former une couche de matière plastique 7. Le réservoir 2 comprend éventuellement deux

parois latérales, non visibles sur la figure 1. Le passage 9 est disposé entre la paroi 10 et la pièce à revtir 1. II se caractérise par une hauteur E et une longueur L. La couche 7 se forme derrière le passage 9, lors du déplacement relatif du réservoir 2 par rapport à la pièce à revtir 1 (le déplacement relatif se produit vers la droite sur la figure 1). La hauteur e de la couche 7 est définie par l'écart entre la paroi 10 et la pièce à revtir 1.

La figure 2 est une représentation schématique au niveau du passage 9. II convient de remarquer que de préférence, l'épaisseur e de la couche 7 est inférieure à la hauteur E. L'épaisseur e déposée dépend essentiellement de la hauteur E, de la longueur L, des vitesses relatives entre la paroi 10 adjacente au passage et la pièce à revtir 1, de la pression dans la cavité et des propriétés rhéologiques de la matière plastique 8.

La matière plastique 8 à l'état liquide ou pâteux remplit initialement la cavité 5. La surface à revtir 6 et le réservoir 2 sont en mouvement relatif l'un par rapport à l'autre pendant l'opération de revtement. Par mouvement relatif, il faut donc comprendre que la surface à revtir 6 peut tre fixe et le réservoir 2 mobile ou réciproquement ou que la surface à revtir 6 et le réservoir 2 sont mobiles. La matière plastique 8 s'échappe de la cavité 5 grâce à l'action combinée du déplacement de la pièce à revtir 1 qui entraîne la matière plastique 8 par contact, et de la pression dans la cavité 5 créée par le rapprochement de la paroi 10 adjacente au passage et de la paroi 3 qui lui est opposée. En fait, de manière plus générale, la mise en pression de la matière plastique 8 à l'intérieur de la cavité 5 n'est pas forcément exercée exclusivement par le mouvement de la paroi 10 adjacente au passage et de la paroi 3 qui lui fait face, mais par le mouvement relatif de toute paroi formant la cavité 5 et permettant de réduire le volume de ladite cavité.

II est intéressant de noter l'intért du dispositif de revtement selon l'invention pour réaliser des couches d'épaisseur très fine à très épaisse, avec des matières plastiques de propriété rhéologique très différentes. Ainsi, lorsque la matière plastique 8 est très liquide ou lorsque l'ouverture est grande, une faible pression

dans la cavité peut tre utilisée (dans certains cas une pression nulle), la matière plastique 8 étant entraînée hors de la cavité 5 par le seul mouvement de la surface à revtir 6. A contrario, lorsque la matière plastique 8 est fortement visqueuse ou lorsque la hauteur du passage 9 est faible, une pression est nécessaire pour que la matière plastique 8 s'échappe de la cavité 5.

II est intéressant de noter également l'influence de divers paramètres sur l'épaisseur du dépôt. Ainsi, avec une pression minimale dans la cavité 5, l'épaisseur e de la couche 7 illustrée à la figure 2 est inférieure à la hauteur E du passage 9. Généralement l'épaisseur e est supérieure à la moitié de la hauteur E.

En augmentant la pression dans la cavité 5, il est possible de créer une épaisseur e supérieure à la hauteur E du fait que la pression dans la cavité 5 crée un écoulement de la matière plastique 8 hors de la cavité 5 venant se superposer à l'écoulement créé par le mouvement relatif de la surface à revtir 6 et du réservoir 2. La hauteur E permet d'ajuster l'épaisseur e déposée. Une augmentation de la hauteur E conduisant à une épaisseur de dépôt e plus importante. La longueur L du passage 9 permet d'absorber des fluctuations de la pression dans la cavité 5 sans modifier l'épaisseur e déposée. Notons également la dépendance des propriétés rhéologiques de la matière plastique 8, des paramètres du procédé tels que la pression dans la cavité 5 ou la vitesse de dépôt, et de manière plus générale, de la conception du dispositif.

La hauteur E du passage 9 n'est pas forcément constante sur la longueur L telle que représentée sur la figure 2. La hauteur E peut croître ou décroître à partir de la cavité 5. La hauteur E peut également présenter de brusques variations sur la longueur L du passage 9, telles des marches d'escalier, ce qui peut tre utilisé pour absorber de fortes variations de pression dans la cavité 5 sans modifier l'épaisseur e de la couche 7.

Quand l'épaisseur e de la couche 7 est inférieure à la hauteur E, la longueur L ne définit pas obligatoirement la distance au delà de laquelle se forme la couche 7 d'épaisseur e. Aussi, quand l'épaisseur e est inférieure à E, la longueur L peut se prolonger au dessus de la couche 7 d'épaisseur e.

Le fonctionnement du dispositif peut tre réalisé en contrôlant les vitesses de déplacement ou les pressions. On peut par exemple adopter le mode de pilotage suivant : - la paroi 10 adjacente au passage est mobile et pilotée en vitesse - une contre-pression est appliquée sur la paroi opposée 3 afin d'ajuster la pression dans la cavité 5 Un autre exemple de pilotage est le suivant : - la pièce à revtir 1 est pilotée en vitesse - la paroi 10 adjacente au passage et sa paroi opposée 3 sont pilotées en pression Une pression d'air ou de liquide peut tre exercée sur la couche 7 une fois formée afin d'améliorer le contact entre la couche 7 et la pièce à revtir 1, d'éviter le décollement de la couche 7 ou pour assurer une bonne évacuation de la chaleur.

La figure 3 indique les mouvements relatifs entre les différentes pièces constituant le dispositif de revtement tel que décrit à la figure 1 en considérant un repère porté par la paroi 3 opposée à la paroi 10 adjacente au passage. La pièce à revtir 1 est en mouvement relatif par rapport à la paroi 3 sans que la matière plastique 8 contenue dans la cavité 5 puisse s'échapper entre la pièce à revtir 1 et la paroi 3. Cette dernière est en mouvement relatif par rapport à la paroi 10 adjacente au passage afin de maintenir sous pression la matière plastique 8 à l'intérieur de la cavité 5 au fur et à mesure que la cavité 5 se vide, et afin de contrôler l'épaisseur e de la couche 7.

La figure 4 est une représentation schématique du dispositif de revtement selon une deuxième variante qui cependant présente plusieurs points communs avec la variante précédente. C'est pourquoi, les mmes références numériques seront utilisées pour les pièces exerçant la mme fonction. Cette simplification sera d'ailleurs utilisée avec toutes les variantes de l'invention exposées ci-après.

Le réservoir 2 est au moins formé par une portion de la surface à revtir 6, deux parois fixes 10,3 dont l'une 10 constitue la paroi adjacente au passage 9, et une paroi mobile 11 apte à se déplacer perpendiculairement à la surface à revtir 6.

Le réservoir comprend éventuellement deux parois latérales non illustrées. En considérant un repère porté par une paroi fixe 3, la pièce à revtir 1 se trouve en mouvement relatif vis à vis de la paroi fixe 3 sans que la matière plastique 8 contenue dans la cavité 5 puisse s'échapper entre la pièce à revtir 1 et la paroi fixe 3. La paroi mobile 11 agit comme un piston permettant de créer une pression dans la cavité 5.

Les figures 5 à 9 représentent un exemple de dispositif pouvant tre utilisé pour la fabrication d'objets creux en matière plastique ou pour le revtement interne d'objets creux. Le dispositif comprend deux pistons 12,13 se faisant face et coulissant à l'intérieur de l'espace formé par la pièce à revtir 1. Un couvercle 20 peut tre ajouté afin d'obtenir un réservoir 2 fermé convenablement. Le passage 9 est formé entre l'extrémité 14 du piston supérieur 12 et la pièce à revtir 1.

La figure 5 montre le chargement de la matière plastique 8 dans le réservoir 2.

La figure 6 montre la fermeture du dispositif et la mise en pression de la matière plastique 8 dans le réservoir 2 afin de former la première extrémité d'un objet ou d'un revtement 7.

La figure 7 montre la formation de la couche 7 créée par le mouvement relatif entre le réservoir 2 et la pièce à revtir 1. Le piston inférieur 13 maintient une pression dans la cavité 5 pendant la formation de la couche 7.

La figure 8 montre la formation de l'objet ou du revtement à un stade plus avancé. On remarquera que la quantité de matière plastique 8 dans la cavité 5 a diminué.

La figure 9 montre la dernière étape de formation de l'objet ou du revtement 7.

Lorsqu'un objet est réalisé, la matière plastique 8 comprimée entre les extrémités 14,15 des pistons 12,13 constitue le fond 22 de l'objet.

On notera à ce stade que la section de l'extrémité 14 du piston supérieur 12 est inférieure à la section de la section interne de la pièce à revtir 1. Plus exactement l'écart entre la bordure externe de l'extrémité 14 du piston supérieur 12 et la paroi interne de la pièce à revtir 1 correspond à la hauteur E du passage 9.

Par contre, la section de l'extrémité 15 du piston inférieur 13 est sensiblement égale à la section interne de la pièce à revtir 1. Dans tous les cas, la matière plastique 8 ne doit pas pouvoir s'écouler entre l'extrémité 15 du piston inférieur 13 et ta paroi interne de la pièce à revtir 1.

Comme illustré avec cet exemple, la section de l'extrémité 14 du piston supérieur 12 est supérieure à la section de la tige dudit piston 12. Cette configuration offre certains avantages. Elle permet notamment de réduire considérablement le temps de contact entre la face supérieure de la couche 7 une fois formée avec la paroi du réservoir qui est adjacente au passage, la couche pouvant donc se solidifier sans subir le frottement parasite de la paroi adjacente du passage. On peut en outre tirer profit de l'espace généré entre la tige du piston supérieur 12 et la couche formée 7 en injectant un gaz permettant de propulser le piston supérieur.

Pour la fabrication d'un objet en matière thermoplastique, l'objet est ensuite refroidi au moins partiellement dans le dispositif avant d'tre retiré de celui-ci.

Les figures 10 à 15 représentent un exemple de dispositif de revtement externe pouvant tre utilisé pour la fabrication d'objets thermoplastiques. Le dispositif est au moins constitué de trois pistons 12,13, 16 coulissant à l'intérieur d'un corps creux 23 qui comporte une collerette 19 disposée dans la partie supérieure de sa cavité, la section interne de la collerette 19 étant supérieure à la section du piston supérieur 12. L'ouverture formée entre la collerette 19 et le piston supérieur 12 constituant le passage 9.

Le piston supérieur 12, dans sa partie inférieur, est entouré d'un piston annulaire 16 qui est fixé ou coulisse de façon étanche autour de celui-ci.

La figure 10 montre le chargement de la matière plastique 8 dans le réservoir 2.

La figure 11 montre la fermeture du dispositif.

La figure 12 montre la mise en pression de la matière plastique 8 dans le réservoir 2 et la formation de la première extrémité de l'objet autour de l'extrémité du piston supérieur 12. On notera que dans cet exemple, l'extrémité 14 du piston supérieur 12 a une section identique à celle de la tige dudit piston 12. La matière plastique 8 est comprimée par rapprochement de l'extrémité 17 du piston annulaire 16 vers la collerette 19.

La figure 13 montre la formation de la couche 7 créée par le mouvement relatif entre le réservoir 2 et le piston supérieur 12. Le piston annulaire 16 maintient une pression dans la cavité 5 pendant la formation de la couche 7.

La figure 14 montre la formation de l'objet à un stade plus avancé. On remarquera que la quantité de matière plastique 8 dans la cavité 5 a diminué.

La figure 15 montre la dernière étape de formation de l'objet. La matière comprimée entre le piston annulaire 16 et la collerette 19 peut tre conservée avec l'objet, formant de la sorte une bordure supérieure. Alternativement, cette bordure peut tre supprimé une fois l'objet retiré du dispositif.

Pour la fabrication d'une pièce en matière thermoplastique, la pièce est ensuite refroidie au moins partiellement dans le dispositif avant d'tre retirée.

Les figures 16 à 18 illustrent la fabrication d'un objet plastique comportant deux couches 7', 7"avec un dispositif de revtement externe. Le principe illustré figures 16 à 18 peut tre également utilisé pour fabriquer un objet multi-matériaux (verre-plastique, aluminium-plastique, papier-plastique, plastique-plastique, etc. ).

La figure 16 illustre la formation de la première couche 7'de l'objet plastique dans un premier dispositif de revtement.

La figure 17 illustre la formation de la deuxième couche 7"dans un deuxième dispositif de revtement. Pour ce faire, après avoir formé la première couche 7' dans le dispositif de la figure 16, l'objet est introduit dans le deuxième dispositif qui est caractérisé par une collerette 19"de diamètre interne supérieur à celui de la collerette 19'du premier dispositif. La deuxième couche est ensuite formée selon un procédé identique à celui utilisé pour la première couche 7'.

A noter qu'une fois le fond formé est suffisamment solide, le piston inférieur 13 peut tre retiré. Cette variante de l'invention peut s'appliquer à tout dispositif de revtement externe tel que défini précédemment.

La figure 18 illustre un objet en matière plastique bicouche obtenu avec les dispositifs selon les figures 16 et 17.

Les figures 19 à 20 illustrent la fabrication d'un objet plastique de géométrie complexe. Cet objet est fabriqué en une première étape (figure 19) selon une technique identique à celle illustrée sur les figures 10 à 15, et en une seconde étape (figure 20) où l'objet est déformé par injection de gaz ou de liquide entre la couche 7 et la paroi du piston supérieur 12 de manière à plaquer la couche 7 sur la paroi interne du corps creux 23.

La déformation par gonflage illustrée figure 20, peut tre faite à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique. Dans ce cas des objets similaires à ceux obtenus par extrusion soufflage peuvent tre obtenus. Cette technologie permet par exemple de réaliser des objets en PE ou PP.

Alternativement, la déformation par gonflage illustrée figure 20, peut tre faite à la température de biorientation du polymère, c'est à dire après un refroidissement

partiel de l'objet. Un étirage biaxial peut tre obtenu en conjuguant au gonflage un étirement axial créé par un mouvement du piston. A titre d'exemple, des objets en PET ou PP peuvent tre obtenus.

Les figures 21 à 28 illustrent la fabrication par revtement interne d'un objet plastique creux multi-matériaux (verre-plastique, aluminium-plastique, papier- plastique, plastique-plastique, etc. ). Le principe illustré figures 21 à 28 peut également tre utilisé pour fabriquer des objets plastiques multicouches.

La figure 21 illustre le positionnement du premier matériau 25 sur la surface externe du corps tubulaire 23. En fait, le corps tubulaire 23 n'est pas indispensable, il est essentiellement utilisé si le premier matériau 25 est souple ou fragile (film par exemple).

La figure 25 représente une vue en coupe selon A-A de la figure 21. La figure 25 montre que le corps tubulaire 23 est ouvert afin de faciliter le positionnement du premier matériau 25.

La figure 22 montre l'alimentation de la matière plastique 8 dans le dispositif, ainsi que la descente du piston supérieur 12 et la fermeture du couvercle 20.

La figure 26 représente une vue en coupe selon A-A de la figure 22.

La figure 23 montre la formation de la couche 7 sur la surface interne du premier matériau 25 lors de la descente du piston supérieur 12.

La figure 27 représente une vue en coupe selon A-A de la figure 23.

La figure 24 illustre la formation de l'extrémité de l'objet par compression de la matière à revtir entre les pistons 12,13.

La figure 28 représente une vue en coupe selon A-A de la figure 24.

La figure 29 illustre le revtement externe d'un objet oblong 1. Une pièce 29 permet de maintenir l'objet oblong 1. Deux pièces 3,10 s'emboîtant l'une dans l'autre forment la cavité 5 dans laquelle se trouve le matériau plastique 8. Le mouvement relatif des pièces 3,10 et de l'objet oblong 1 crée le dépôt 7 de la matière plastique 8 sur la surface externe de l'objet oblong 1.

La figure 30 illustre la fabrication d'un tube multimatériaux avec un dispositif de revtement externe. Un premier matériau 25 est positionné. La tte du tube 28 est formée par compression de la matière entre le corps 1 et un moule 26.

La figure 31 illustre la fabrication d'un tube en matière plastique avec un dispositif de revtement interne. La tte du tube 28 et l'épaule 27 sont formées par compression de la matière entre les extrémités 30,31 de deux pistons 12,13.

La figure 32 illustre la fabrication d'un objet en plastique comportant une excroissance perpendiculaire au revtement. La cavité 32 formant l'excroissance est remplie lors du passage de la matière plastique 8 contenue entre les pistons 12,13. Le mouvement relatif des pistons 12,13 permet d'ajuster la pression au moment du remplissage de la cavité formant l'excroissance.

Les figures 33 et 34 illustrent la fabrication par revtement interne d'un tube plastique avec deux pattes de fixation latérales 33,34.

La figure 33 représente la formation du revtement et le remplissage de la cavité latérale 35,36 par compression de la matière comprise entre les pistons 12,13.

La figure 34 représente l'objet plastique obtenu.

La figure 35 illustre un dispositif de revtement interne, selon lequel le mouvement de deux pièces 3,10 à l'intérieur de la cavité formée par la pièce à revtir 1 est créé par la pression d'un liquide ou d'un gaz dans des cavités 39,40 adjacentes au réservoir 2. La pression dans la cavité de gauche 39 est supérieure

à la pression dans la cavité de droite 40 afin de créer le déplacement de la pièce de gauche à droite et former la couche 7.

Les figures 36 à 37 illustrent le fait que la géométrie du passage 9 peut tre adaptée afin d'obtenir une couche 7 d'épaisseur constante ou variable.

La figure 36 illustre une géométrie d'ouverture conduisant à une couche 7 d'épaisseur constante.

La figure 37 illustre une géométrie d'ouverture conduisant à une couche 7 dont la face supérieure 38 présente des rayures.

La figure 38 illustre un dispositif de revtement interne d'une pièce courbée selon lequel les parois mobiles 41,42 délimitant la cavité 5 contenant la matière plastique 8 sont de forme sphérique, le déplacement des parois sphérique étant réalisé par injection de gaz ou de liquide dans une cavité 39 adjacente au réservoir 2.

La figure 39 illustre les géométries d'objets plastiques pouvant tre obtenus avec le dispositif de revtement. La partie principale 43 de l'objet est fabriquée avec le dispositif selon l'invention. La partie supérieure 44 de l'objet est fabriquée indépendamment et rapportée sur la partie principale 43.

Dans certains cas, il est possible de fabriquer la partie principale et la partie supérieure de l'objet en une étape dans le dispositif de revtement.

Les figures 40a et 40b illustrent des géométries d'objets plastiques pouvant tre obtenus en utilisant la variante du procédé décrite aux figures 19 et 20.

Les figures 41 et 42 montrent des objet réalisés selon l'invention et dont l'épaisseur de la paroi n'est pas homogène.

La figure 41 montre un objet en matière plastique comportant des parois plus épaisses dans les angles 45 permettant de rigidifier la pièce.

La figure 42 montre un emballage en matière plastique présentant une épaisseur diminuée de sa paroi selon une spirale 46. La diminution d'épaisseur peut tre utilisée pour faciliter l'ouverture ou le compactage des emballages en fin de vie.

La figure 43 illustre la réalisation d'un revtement multicouche, les différentes couches étant déposées simultanément. La dispositif de revtement est constitué des parois 10', 10", 10"'adjacentes aux passages 9', 9", 9"' en mouvement les unes par rapport aux autres et des pistons 12,13. La revtement multicouche est déposé sur la surface d'un piston 12.

La figure 44 illustre la réalisation d'un revtement multicouche simultané sur la surface de la pièce 1, la mise en pression des compositions étant exercée respectivement par le mouvement des parois 11', 11", 11"'.

La figure 45 montre un dispositif de revtement externe permettant de réaliser un revtement discontinu 7a, 47,7b de la pièce 1. Un extrudeur 48 alimente en matière plastique le réservoir 2. Le mouvement d'ouverture fermeture du réservoir 2 crée le revtement discontinu 7a, 47,7b.

Les figures 46 et 47 illustrent la réalisation d'objets en plastique avec un dispositif de revtement externe. Un système d'extrusion 48 alimente la matière à revtir dans le réservoir 2. La figure 47 montre la réalisation de l'extrémité 50 de l'objet ; la paroi 3 dans son mouvement entre en contact de façon étanche avec la paroi 10 adjacente au passage et isole la matière plastique de l'extrémité 50 de l'objet.

Comme on l'a vu, les figures 45,46 et 47 décrivent un dispositif de revtement externe muni d'un obturateur permettant d'obtenir un revtement discontinu.

On peut également prévoir d'autres types d'obturateurs, par exemple du type couteau, positionnés à l'extérieur du réservoir et de préférence à la sortie du

réservoir. En position ouverte, l'obturateur n'interfère pas avec le revtement et laisse la matière s'écouler librement hors du réservoir.

Lors de sa fermeture, l'obturateur stoppe l'écoulement du réservoir et peut servir également à sectionner le revtement et former l'extrémité supérieure de la pièce.

Les figures 48 et 49 illustrent l'alimentation de la matière plastique dans un dispositif de revtement par une presse à injection ou un système d'extrusion discontinu 48. La figure 48 illustre le remplissage du réservoir 2 du dispositif de revtement. La figure 49 montre la réalisation de l'objet.

Les figures 50 et 51 montrent de manière très simplifiée plusieurs dispositifs de revtements 57 alimentés par un seul dispositif d'alimentation 48. La matière plastique peut tre alimentée grâce à des canaux chauds depuis le système d'extrusion jusqu'aux dispositifs de revtement 57. Des busettes à obturation peuvent tre utilisées. La figure 50 montre l'alimentation de quatre dispositifs de revtement grâce à une presse à injection 48 et des canaux d'alimentation 51. La figure 51 illustre l'alimentation de seize dispositifs de revtement 57 avec une presse à injection 48 et des canaux d'alimentation 51.

La figure 52 montre huit dispositifs de revtement 57 en parallèle actionnés par un mme système 52-55 schématiquement représenté.

Les figures 53 et 54 illustrent un processus de fabrication séquentiel. Les dispositifs de revtement 57 sont disposés sur un dispositif rotatif de type carrousel 56. Un système d'extrusion 48 alimente la matière fondue dans les dispositifs de revtement 57. La figure 54 illustre la réalisation d'objet plastiques comportant plusieurs matières.

La figure 55 montre huit groupes de deux dispositifs de revtement 57 montés sur un carrousel 56. Dans le groupe les dispositifs sont actionnés en parallèle. Les groupes sont actionnés séquentiellement.

Les figures 56 et 57 illustrent la combinaison du procédé d'injection et de revtement par compression. Les dispositifs de revtement sont disposés dans le moule 58,59 formant une cavité 60. La figure 56 montre de remplissage de la cavité du moule 58,59 avec la presse à injecter 48. Les réservoirs 2 des dispositifs de revtement font partie de la cavité 60. La figure 57 illustre la formation d'éléments tubulaires de l'objet à construire, ce dernier pouvant par exemple constituer une partie de table. L'objet ainsi fabriqué comporte au moins une partie réalisée selon l'invention. L'association du procédé d'injection et du procédé de revtement selon l'invention est particulièrement intéressante pour diminuer les pressions d'injection, et pour la fabrication de pièces complexes à parois fines.

La figure 58 illustre l'association du procédé d'extrusion et du procédé de revtement tel que décrit dans l'invention. Une extrudeuse 48 permet de fabriquer une feuille 61 selon les procédés classiques d'extrusion à plat ; un dispositif permet de transformer le défilement continu de la feuille 61 en un mouvement d'avance discontinu ; un dispositif de chauffage 62 permet de chauffer la feuille 61 à la température de revtement selon l'invention. Ce procédé permet par exemple de réaliser des objets de type réservoirs ayant une épaisseur de paroi constante et une grande profondeur. Des parois latérales très fines peuvent tre obtenues.

Les figures 59 à 62 montrent la fabrication par revtement interne d'un objet multicouche, à partir d'une galette multicouche alimentée dans le réservoir.

La figure 59 illustre l'alimentation des matières 8a, 8b et 8c dans le réservoir afin de former une galette multicouche. Une possibilité pour former la galette multicouche est d'alimenter successivement dans le réservoir les matières 8a, 8b et 8c. Une autre solution serait de former préalablement la dose multicouche et de l'alimenter dans le réservoir.

La figure 60 montre la montée du piston inférieur 13 afin de mettre en pression la matière dans le réservoir et former la partie supérieure de l'objet par compression.

Le couvercle 20 permet d'obtenir un réservoir 2 fermé convenablement.

La figure 61 illustre la descente du piston 12, et les déformations respectives des matières 8a, 8b et 8c formant le revtement 7 sur la surface interne du corps tubulaire 1. Le revtement 7 se compose des couches 7a, 7b et 7c correspondant respectivement au matières 8, a, 8b et 8c alimentées dans le réservoir.

La figure 62 montre la pièce multicouche obtenue. La matière 8a alimentée en premier dans le réservoir se retrouve en surface externe de la pièce réalisée, et la matière 8c alimentée en dernier se retrouve en face interne de l'objet. Notons que des objets comportant plus de trois couches peuvent tre obtenus Les figures 63 à 66 représentent un exemple de réalisation d'objet multicouche à partir d'une galette multicouche alimentée dans un dispositif de revtement externe.

La figure 63 montre l'alimentation des matières 8a, 8b et 8c dans le réservoir afin de former une galette multicouche.

La figure 64 illustre la mise en pression des matières dans le réservoir provoquée par la descente du piston 12 et la pression exercée par le piston annulaire 16. La figure 64 montre la formation de la première partie de l'objet autour de l'extrémité du piston supérieur 12.

La figure 65 montre la formation du revtement 7 composé des couches 7a, 7b et 7c correspondant respectivement aux matières 8a, 8b et 8c.

La figure 66 montre l'objet multicouche obtenu. La matière 8a alimentée en premier dans le réservoir se retrouve en surface externe de la pièce réalisée, et la matière 8c alimentée en dernier se retrouve en face interne de l'objet. Notons que des objets comportant plus de trois couches peuvent tre obtenus.

Liste des références numériques

1. Pièce à revtir 2. Réservoir 3. 1ere paroi de réservoir 4. 2e paroi de réservoir 5. Cavité du réservoir 6. Surface à revtir 7. Couche de matière plastique 8. Matière plastique à l'état liquide ou visqueux 9. Passage 10. Paroi du réservoir adjacente au passage 11. Paroi mobile 12. 1 er piston 13. 2e piston 14. Extrémité 1 er piston 15. Extrémité 2er piston 16. Piston annulaire 17. Face inférieure du piston annulaire 18. Zone rétrécie 19. Collerette 20. Couvercle 21. Extrémité supérieure d'un objet ou d'un revtement 22. Fond d'un objet creux 23. Corps creux 24. Piston de remplacement 25. Objet tubulaire 26. Moule 27. Epaule de tube 28. Tte de tube 29. Pièce de maintien 30. Extrémité de piston inférieur 31. Extrémité de piston supérieur 32. Cavité pour excroissance 33. Patte de fixation latérale

34. Patte de fixation latérale 35. Cavité latérale 36. Cavité latérale 37. Paroi supérieure du passage 38. Paroi supérieure du passage 39. Cavité pour fluide de propulsion 40. Cavité pour fluide de contrôle 41. Paroi mobile de forme sphérique 42. Paroi mobile de forme sphérique 43. Partie principale d'objet 44. Partie supérieure d'objet 45. Elément rigide 46. Elément rigide 47. Discontinuité de revtement 48. Presse à injection/Extrudeur de matière plastique 49. Orifice d'injection de matière plastique 50. Extrémité supérieur d'objet 51. Canal d'alimentation 52. Piston 53. Piston 54. Extrémité de piston 55. Extrémité de piston 56. Carrousel 57. Dispositif de revtement 58. Demi-moule 59. Demi-moule 60. Cavité de moule 61. Feuille de matière plastique 62. Dispositif de chauffage