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Title:
METHOD FOR MANUFACTURING A PLASTIC CONTAINER EQUIPPED WITH A HANDLE OBTAINED USING THE BOXING TECHNIQUE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/104747
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for manufacturing a container (1) using stretch-blow-moulding starting from a plastic preform inside a forming unit, the forming unit comprising a mould (2) a stretch rod (3) able to move heightwise inside the mould, the method comprising in succession a pre-blowing step (S1) and a blowing step (S2), the method also comprising a step (B) of boxing a handle, a phase of moving the stretch rod up being initiated before the blowing step, the boxing step being initiated after the stretch rod has been moved up, the handle being formed on the axis of extension of the stretch rod.

Inventors:
GUITON CAMILLE (FR)
Application Number:
FR2019/052738
Publication Date:
May 28, 2020
Filing Date:
November 19, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIDEL PARTICIPATIONS (76930, FR)
International Classes:
B29C49/78; B29C49/48; B29C49/06; B29C49/12; B29C49/36; B29K67/00; B29L31/00
Foreign References:
US20020171161A12002-11-21
US20160001490A12016-01-07
US20110298162A12011-12-08
EP0346518A11989-12-20
Attorney, Agent or Firm:
SILORET, Patrick (76930, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d’un récipient (1 ) par étirage soufflage à partir d’une préforme en matière plastique au sein d’une unité de formage, l’unité de formage comprenant :

- au moins un moule (2) définissant une empreinte du récipient à former et comprenant au moins un insert (200) de boxage d’une poignée, le ou chaque insert étant mobile au travers d’une paroi (20) du moule ;

une tige (3) d'élongation mobile en hauteur à l’intérieur du moule le long d’un axe (Xe) d’extension et destinée à étirer la préforme,

- le procédé comprenant successivement une étape de pré-soufflage (S1 ) et une étape de soufflage (S2),

- le procédé comprenant également :

- une étape d’étirage de la préforme comprenant successivement une phase de descente (E1 ), et une phase de remontée (E2) de la tige d’élongation le long de l’axe d’extension ;

- une étape de boxage (B) d’une poignée à l’aide du ou des inserts, la poignée étant formée en déformant au moins une portion, dite « portion déformée » (100), d’une paroi (10) du récipient,

caractérisé en ce que :

- la phase de remontée de la tige d’élongation est initiée avant l’étape de soufflage ;

- l’étape de boxage est initiée après la remontée de la tige d’élongation au- dessus d’une hauteur prédéterminée le long de l’axe d’extension sur laquelle la poignée est formée, la poignée étant formée sur l’axe d’extension de la tige d’élongation.

2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lors de l’étape de boxage (B), la ou les portions déformées (100) entrent dans un volume précédemment occupé par la tige (3) d'élongation dans une position basse entre sa phase de descente (E1 ) et sa phase de remontée (E2).

3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poignée est formée en rapprochant deux portions déformées (100) de la paroi (10) du récipient (1 ) au moins jusqu’à un espacement maximal, l’espacement maximal étant inférieur à un diamètre minimum (dm) de la tige (3) d'élongation.

4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la poignée est formée en rapprochant les deux portions déformées (100) de la paroi (10) du récipient (1 ) jusqu’à une distance minimale dite « entrefer », l’entrefer étant inférieur au diamètre minimum (dm) de la tige (3) d'élongation.

5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase de remontée (E2) de la tige (3) d'élongation et l’étape de boxage (B) sont initiées pendant l’étape de pré-soufflage (S1 ).

6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la phase de remontée (E2) de la tige (3) d'élongation est initiée pendant l’étape de pré-soufflage (S1 ), et l’étape de boxage (B) est initiée pendant l’étape de soufflage (S2).

7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de boxage (B) est initiée à l’aide d’un asservissement à la phase de remontée (E2) de la tige (3) d'élongation.

8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur prédéterminée est située au-dessus d’un axe (Xb) central de boxage, le long duquel le ou les inserts (200) sont mobiles, l’axe central de boxage étant sécant et perpendiculaire à l’axe (Xe) d’extension de la tige (3) d'élongation.

9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’étirage de la préforme étire la préforme jusqu’à ce que son fond atteigne des moyens anti-glissement d’un point d’injection (140) de la préforme, ménagés dans le fond du moule (2).

10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’entre la phase de descente (E1 ) et la phase de remontée (E2), la tige (3) d'élongation est maintenue à une position basse le long de l’axe (Xe) d’extension pendant une durée D comprise entre 5 millisecondes et 120 millisecondes, et préférentiellement entre 20 millisecondes et 60

millisecondes.

1 1. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre sur une machine rotative, qui comprend un carrousel et au moins deux moules, et l’étape de boxage (B) est initiée à partir d’une valeur angulaire DepBoxMin, en degrés, qui correspond à l'angle parcouru par un moule à partir d'un instant to, appelé top départ du cycle, laquelle valeur angulaire est déterminée à l'aide de la formule suivante :

dans laquelle :

- PT10 est une valeur angulaire en degrés d’arrivée de la tige (3) d'élongation (3) dans une position basse ;

- HT est une hauteur d’élévation en millimètres de la tige d’élongation à partir de sa position basse permettant de libérer un volume de boxage de la poignée ;

- V est la vitesse de remontée de la tige d’élongation en

millimètres/millisecondes ;

- CAD est la cadence du moule (2) en bouteilles/heure/moule.

12. Unité de formage pour la fabrication d’un récipient (1 ) par étirage soufflage à partir d’une préforme en matière plastique, l’unité de formage comprenant :

- un moule (2) définissant une empreinte du récipient à former, le moule comprenant au moins un insert (200) de boxage d’une poignée, chaque insert étant mobile au travers d’une paroi (20) du moule le long d’au moins un axe (Xb)central de boxage jusqu’à une profondeur maximale de boxage à laquelle l’insert définit un volume de boxage de l’insert à l’intérieur du moule ;

- une tige (3) d'élongation mobile en hauteur à l’intérieur du moule le long d’un axe (Xe) d’extension et destinée à étirer la préforme en fonction d’une trajectoire de descente et de remontée de la tige (3) d’élongation à l’intérieur du moule,

caractérisée en ce qu’au moins un des volumes de boxage de l’insert s’étend autour ou en regard de l’axe d’extension de la tige d’élongation.

13. Unité de formage selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la tige (3) d'élongation et sa trajectoire définissent un volume (30) d’occupation temporaire de la tige d’élongation à l’intérieur du moule (2), au moins un des volumes de boxage de l’insert (200) interférant avec le volume (30) d’occupation temporaire de la tige d’élongation à l’intérieur du moule.

Description:
Description

Titre : Procédé de fabrication d’un récipient en matière plastique muni d’une poignée obtenue par boxage.

Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication de récipients en matière plastique à partir de préformes.

Plus précisément, l’invention concerne un procédé et une unité de formage pour la réalisation de récipients en matière plastique, présentant une poignée boxée de manière centrée sur le récipient, lequel formage est réalisé par étirage-soufflage de préformes.

Classiquement, une préforme comprend un corps creux, généralement cylindrique de révolution, un col qui constitue le buvant du récipient à former, et un fond qui ferme le corps à l’opposé du col. Le fond est habituellement hémisphérique ou tout au moins symétrique de révolution par rapport à l'axe longitudinal de la préforme.

Pour réaliser une préforme, il est utilisé un moule d'injection, qui comporte un noyau d'injection (déterminant la forme de l'intérieur de la préforme) et une paroi extérieure (déterminant l'extérieur de la préforme). Le volume interne déterminé par

l'agencement du noyau et de la paroi extérieure détermine la forme finale de la préforme. La matière plastique constitutive de la préforme est injectée à une très haute température (la matière est fluide) et à une pression élevée dans le moule d'injection par un conduit qui débouche dans ce volume, au travers de la paroi extérieure, à un emplacement de la paroi centré sur le fond de la préforme. C'est pourquoi, à l'issue de leur fabrication, les préformes comprennent au centre de leur fond une zone ponctuelle, appelée point d'injection.

La technique classique de fabrication d'un récipient à partir d'une préforme consiste à introduire la préforme, préalablement chauffée à une température supérieure à la température de transition vitreuse de la matière (environ 80 °C dans le cas du PET), dans un moule muni d’une paroi définissant une cavité à l’empreinte du récipient, et à injecter dans la préforme, par une tuyère, un fluide tel qu’un gaz (généralement de l’air) sous pression pour plaquer la matière de la préforme contre la paroi du moule. Le formage comprend en général une étape de pré-soufflage lors de laquelle le fluide est injecté à une pression de pré-soufflage relativement basse (ordinairement inférieure ou égale à 15 bars), et une étape de soufflage, postérieure à l’étape de pré-soufflage, lors de laquelle le fluide est injecté à une pression de soufflage élevée (ordinairement supérieure ou égale à 20 bars et pouvant atteindre une pression de l'ordre de 40 bars).

Sous l’effet de la pression, la matière ramollie par la chauffe forme une bulle qui enfle et se développe à la fois selon une direction axiale, parallèle à l’axe principal du moule, et suivant une direction radiale, perpendiculaire à l’axe principal du moule.

Lorsque le soufflage est terminé, une étape de dégazage débute pour évacuer le gaz sous pression à l’intérieur du récipient formé, jusqu’à ce que l’intérieur du récipient atteigne une pression égale à, ou à tout le moins proche de la pression

atmosphérique.

Pour la mise en oeuvre d’un procédé de fabrication par étirage-soufflage, l’unité de formage comprend une tige d’élongation (encore appelée tige d'étirage) destinée à étirer la préforme. Cette tige d’élongation est mobile en hauteur à l’intérieur du moule le long d’un axe d’extension. Le procédé comprend alors une étape d’étirage de la préforme qui présente successivement une phase de descente de la tige

d’élongation jusqu’à une position basse, puis une phase de remontée de la tige d’élongation depuis sa position basse.

Cette tige d’élongation permet d’étirer la préforme en évitant tout désaxement du récipient formé. De cette manière, on assure la bonne tenue mécanique et l’obtention de l’esthétique désirée du récipient.

Plus précisément, une extrémité distale de la tige d’élongation vient repousser une zone du fond de la préforme, centrée sur le point d'injection de celle-ci, jusqu’à venir plaquer cette zone contre un fond de moule à l’empreinte du fond du récipient.

Il est à noter que, dans un procédé classiquement connu, l’initiation de la phase de remontée de la tige d’élongation se déroule après un pic de pression dans la phase de soufflage. L'instant d'initiation de la remontée de la tige d’élongation permet de s’assurer que le point d’injection est bien maintenu par la tige d’élongation jusqu’à ce que le récipient soit formé, et d’éviter ainsi un décentrement du fond de la préforme par rapport à l'extrémité de la tige, ce qui aurait pour conséquence un récipient mal formé.

On rappelle ici que lorsqu'un récipient est terminé, on retrouve en général au centre de son fond le point d'injection de la préforme et une zone amorphe en forme de pastille centrée sur ce point. En effet, il est connu depuis des années que lors de l'étirage et du soufflage, les zones peu ou pas étirées restent amorphes et la cristallisation de la matière plastique augmente avec l'étirage. Or, puisque la tige d'élongation maintient le point d'injection, le centre du fond de la préforme correspond à une zone qui n'est pas étirée lors de la fabrication du récipient ;

l'étirage et donc la cristallinité augmentent au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre. Il y a donc, immédiatement autour du centre une zone peu étirée, donc amorphe, ce qui explique la présence de la pastille mentionnée. Le centre lui-même n'est pas du tout étiré ce qui explique pourquoi le point d'injection de la préforme se retrouve se retrouve sur le récipient fini.

Par ailleurs, une poignée peut être réalisée sur le récipient en cours de formation. Pour cela, le moule présente alors des inserts, dits inserts de boxage d’une poignée (par exemple deux) mobiles au travers de parois du moule.

Le procédé de fabrication comprend en conséquence une étape de boxage d’une poignée à l’aide des inserts, la poignée étant formée en rapprochant deux portions d’une paroi du récipient lors de sa formation sous l’action des inserts de boxage. Le boxage d’une poignée est initié rapidement au cours du procédé de fabrication du récipient de manière à ce que les inserts de boxage déforment la matière plastique encore ramollie. En effet, si cette étape de boxage intervient trop tard dans le procédé de fabrication et si la matière plastique a commencé à refroidir, il peut apparaître un phénomène de sur-étirage de la matière plastique (par exemple du PET) lors de la progression de l’insert de boxage d’une poignée.

Sur des récipients de grande et de moyenne taille, les poignées sont formées en coté du récipient, c’est-à-dire de façon décentrée. La création d’une poignée par boxage n’est toutefois pas aisément réalisable sur de petits récipients.

Tel que cela transparaît des différentes étapes précédemment décrites d’un procédé de fabrication, la présence de la tige d’élongation empêche ou limite la formation d’une poignée sur une partie centrale du récipient, puisque la tige se trouve dans la zone d'impact des inserts, et la formation d’une poignée en partie latérale du récipient peut ne pas être envisageable du fait de sa petite taille.

L’invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l’art antérieur.

Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un procédé de fabrication et une unité de formage permettant de fabriquer un récipient disposant d’une poignée boxée pouvant être située sur une partie centrale du récipient.

L’invention a également pour objectif de fournir un tel procédé et une telle unité de formage qui ne présentent pas de phénomène de sur-étirage de la matière plastique constituant le récipient.

L’invention a en outre pour objectif de fournir un tel procédé et une telle unité de formage qui permettent la fabrication d’un récipient à une cadence identique à celle des récipients selon l’art antérieur dont la poignée n’est pas centrée sur le récipient.

Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un procédé de fabrication d’un récipient par étirage soufflage à partir d’une préforme en matière plastique au sein d’une unité de formage, l’unité de formage comprenant :

- un moule définissant une empreinte du récipient à former et comprenant au moins un insert de boxage d’une poignée, chaque insert étant mobile au travers d’une paroi du moule ;

- une tige d’élongation mobile en hauteur à l’intérieur du moule le long d’un axe d’extension et destinée à étirer la préforme,

- le procédé comprenant successivement une étape de pré-soufflage et une étape de soufflage, le procédé comprenant également :

- une étape d’étirage de la préforme comprenant successivement une phase de descente, et une phase de remontée de la tige d’élongation le long de l’axe d’extension ;

- une étape de boxage d’une poignée à l’aide du ou des inserts, la poignée étant formée en déformant au moins une portion, dite « portion déformée », d’une paroi du récipient,

caractérisé en ce que :

- la phase de remontée de la tige d’élongation est initiée avant l’étape de soufflage ;

- l’étape de boxage est initiée après la remontée de la tige d’élongation au-dessus d’une hauteur prédéterminée le long de l’axe d’extension sur laquelle la poignée est formée, la poignée étant formée sur l’axe d’extension de la tige d’élongation.

Bien entendu, ce procédé est également applicable à des ébauches, c’est à dire des récipients intermédiaires ayant déjà subi une opération de formage mais n’étant pas à leur forme définitive.

Grâce au procédé de fabrication selon l’invention, il est possible d’obtenir un récipient en matière plastique qui présente une poignée de préhension obtenue par boxage et située sur une partie centrale du récipient et notamment sur l’axe d’extension de la tige d’élongation à l’intérieur du moule qui définit l’empreinte du récipient à former.

Plus précisément, le procédé de fabrication permet la création de cette poignée alors que, pour un procédé de fabrication selon l’art antérieur, cette création est impossible du fait que la tige d’élongation empêche ou contrarie la déformation de la paroi du moule par le ou les inserts de boxage d’une poignée.

En effet, selon l’invention, la tige d’élongation est remontée avant l’étape de soufflage (au contraire de l’art antérieur où la phase de remontée de la tige d’élongation est initiée pendant la phase de soufflage). Ainsi, l’étape de boxage d’une poignée, située sur l’axe d’extension de la tige d’élongation, peut être initiée suffisamment tôt dans le cycle de fabrication du récipient alors que le matériau plastique est à une température appropriée pour le boxage. Une poignée centrée sur le récipient peut ainsi être créée tout en évitant un sur-étirage du matériau

constituant le récipient.

En d’autres termes, en initiant l’étape de boxage juste après la remontée de la tige d’élongation au-dessus d’une hauteur prédéterminée en combinaison avec une initiation de la phase de remontée de la tige d’élongation avant l’étape de soufflage, on évite ainsi que le matériau plastique (par exemple du PET), ne descende en dessous de sa température de transition vitreuse préalablement au boxage, et que les inserts de boxage viennent sur-étirer ledit matériau plastique.

Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, lors de l’étape de boxage d’une poignée, la ou les portions déformées entrent dans un volume précédemment occupé par la tige d’élongation dans une position basse entre sa phase de descente et sa phase de remontée.

Selon ce mode de réalisation, la ou les portions déformées peuvent arriver au contact avec le volume occupé par la tige d’élongation avant sa phase de remontée ou dépasser ce volume.

En d’autres termes, le récipient présente ainsi une portion déformée par boxage, formant la poignée, qui présente une profondeur de déformation telle qu’elle approche, atteint ou franchit l’axe central du récipient (qui lors de la formation du récipient dans le moule est confondu avec l’axe d’extension de la tige d’élongation).

Selon une caractéristique préférentielle, la poignée est formée en rapprochant deux portions déformées de la paroi du récipient au moins jusqu’à un espacement maximal, l’espacement maximal étant inférieur à un diamètre minimum de la tige d’élongation.

La création d’une telle poignée, sur un emplacement occupé par la tige d’élongation lors de l'étape d'étirage soufflage, est permise grâce au procédé selon l’invention du fait que la tige d’élongation est remontée avant l’étape de soufflage.

Avantageusement, la poignée est formée en rapprochant les deux portions déformées de la paroi du récipient jusqu’à une distance minimale dite « entrefer », l’entrefer étant inférieur au diamètre minimum de la tige d’élongation.

En rapprochant autant les deux portions déformées de la paroi du récipient, il peut apparaître un effet de transparence au niveau de la poignée. Cet effet de

transparence résulte du fait que, suite au remplissage du récipient et ce même si le contenu du récipient est coloré, le très faible écartement dit « entrefer » permet d’obtenir un effet de transparence au travers des deux portions déformées de la paroi et du liquide situé entre ces deux portions.

Selon une solution préférentielle, la phase de remontée de la tige d’élongation et l’étape de boxage sont initiées pendant l’étape de pré-soufflage.

De cette façon, il est favorisé une bonne déformation de la paroi du contenant qui est à ce stade du cycle de fabrication à une température supérieure à la température de transition vitreuse du plastique. On minimise ainsi le risque que l’étape de boxage soit initiée alors que le matériau constituant la préforme ait commencé à passer sous sa température de transition vitreuse.

Selon une autre solution préférentielle, la phase de remontée de la tige d’élongation est initiée pendant l’étape de pré-soufflage, et l’étape de boxage est initiée pendant l’étape de soufflage.

De cette manière, il peut également être obtenu une poignée boxée sur l’axe d’extension de la tige d’élongation sans qu’apparaisse un phénomène de sur-étirage du matériau plastique.

Selon un mode de réalisation avantageux, l’étape de boxage est initiée à l’aide d’un asservissement à la phase de remontée de la tige d’élongation.

Un tel asservissement évite la création d’interférence entre l’étape de boxage et l’étape d’étirage de la préforme. Il est en effet essentiel que la tige d’élongation soit remontée au-delà d’une hauteur prédéterminée pour que l’étape de boxage puisse se dérouler.

Avantageusement, la hauteur prédéterminée est située au-dessus d’un axe central de boxage le long duquel le ou les inserts sont mobiles, l’axe central de boxage étant sécant et perpendiculaire à l’axe d’extension de la tige d’élongation.

Avec cette conception, c’est avec certitude que l’étape de boxage par le ou les inserts peut être initiée du fait que la hauteur prédéterminée de remontée de la tige d’élongation est située au-delà de l’axe central de boxage.

Selon une caractéristique avantageuse du procédé, l’étape d’étirage de la préforme étire la préforme jusqu’à ce que son fond atteigne des moyens anti-glissement d’un point d’injection de la préforme, qui sont ménagés dans le fond du moule.

Il est alors compensé le fait qu’une remontée précoce de la tige d’élongation puisse entraîner un décentrage de la préforme lors du soufflage.

Préférentiellement, entre la phase de descente et la phase de remontée, la tige d’élongation est maintenue à une position basse le long de l’axe d’extension pendant une durée D comprise entre 5 millisecondes et 120 millisecondes, et

préférentiellement entre 20 millisecondes et 60 millisecondes. Le respect de ces valeurs basse et haute de la durée D permet de s’assurer que le point d’injection de la préforme a été suffisamment centré à l’intérieur du moule, et d’optimiser le fonctionnement des actionneurs de l’unité de formage.

Le respect de la durée D entre 20 millisecondes et 60 millisecondes permet d’éviter que la température de la préforme se refroidisse en dessous de la température de transition vitreuse, pour la réalisation de l’étape de boxage (évitant ainsi un sur étirage du matériau de la préforme lors de l’étape de boxage), tout en assurant une cadence de production élevée.

Préférentiellement, le procédé de l'invention est mis en oeuvre sur une machine rotative, qui comprend un carrousel et au moins deux moules, et l’étape de boxage est initiée à partir d’une valeur angulaire DepBoxMin, en degrés, qui correspond à l'angle parcouru par un moule à partir d'un instant, appelé top départ du cycle, laquelle valeur angulaire est déterminée à l'aide de la formule suivante :

[Math 1 ]

dans laquelle :

- PT10 est une valeur angulaire en degrés d’arrivée de la tige 3 d'élongation dans une position basse ;

- HT est une hauteur d’élévation en millimètres de la tige d’élongation à partir de sa position basse permettant de libérer un volume de boxage de la poignée ;

- V est la vitesse de remontée de la tige d’élongation en millimètres/millisecondes ;

- CAD est la cadence du moule en bouteilles/heure/moule.

L’unité de formage comprend notamment un carrousel qui porte les moules. Les valeurs angulaires sont ainsi relatives à la rotation du carrousel de l’unité de formage et plus précisément à la position angulaire du moule par rapport à un bâti de l’unité de formage sur lequel le carrousel est mobile en rotation.

Selon cette configuration, l’initiation de l’étape de boxage est optimisée en fonction de la hauteur prédéterminée de remontée de la tige d’élongation le long de l’axe d’extension, de la vitesse de remontée, ainsi que de la cadence du moule.

L’invention a également pour objet une unité de formage pour la fabrication d’un récipient par étirage soufflage à partir d’une préforme en matière plastique, l’unité de formage comprenant :

- un moule définissant une empreinte du récipient à former, le moule comprenant au moins un insert de boxage d’une poignée, chaque insert étant mobile au travers d’une paroi du moule le long d’au moins un axe central de boxage jusqu’à une profondeur maximale de boxage à laquelle l’insert définit un volume de boxage de l’insert à l’intérieur du moule ;

- une tige d’élongation mobile en hauteur à l’intérieur du moule le long d’un axe d’extension et destinée à étirer la préforme en fonction d’une trajectoire de descente et de remontée de la tige d’élongation à l’intérieur du moule,

caractérisée en ce qu’au moins un des volumes de boxage de l’insert s’étend autour ou en regard de l’axe d’extension de la tige d’élongation.

L’unité de formage met bien entendu en oeuvre le procédé selon l’invention.

Une telle unité de formage selon l’invention permet ainsi de fabriquer un récipient par étirage-soufflage qui dispose d’une poignée boxée autour ou en regard de l’axe d’extension de la tige d’élongation, à l’intérieur du moule, sans que la présence transitoire de la tige d’élongation à l’intérieur du moule ne pose problème ou interfère avec la trajectoire des inserts de boxage. En effet, l’unité de formage, alors configurée à l’aide du procédé selon l’invention, permet la création d’une telle poignée boxée grâce à une remontée anticipée de la tige d’élongation par rapport aux techniques selon l’art antérieur.

Selon une caractéristique préférentielle, la tige d’élongation et sa trajectoire définissent un volume d’occupation temporaire de la tige d’élongation à l’intérieur du moule, au moins un des volumes de boxage de l’insert interférant avec le volume d’occupation temporaire de la tige d’élongation à l’intérieur du moule.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel de l’invention, donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :

[Fig. 1 ] est une représentation schématique selon une vue en coupe transversale d’un récipient obtenu par le procédé de fabrication selon l’invention et grâce à l’unité de formage selon l’invention, ainsi qu’une représentation de deux inserts de boxage d’une poignée positionnée de part et d’autre du récipient ; [Fig. 2] est une vue de face du récipient obtenu par le procédé de fabrication et par l’unité de formage selon l’invention ;

[Fig. 3] est une représentation schématique selon une vue en coupe transversale d’un moule d’une unité de formage selon l’invention ;

[Fig. 4] est une représentation du déroulement du procédé de fabrication selon l’invention, illustrant l’enchaînement des étapes du procédé en relation une courbe de pression à l’intérieur du récipient à former, avec une courbe illustrant la course de la tige d’élongation à l’intérieur du moule de l’unité de formage, ainsi qu’avec un axe de temps.

En référence à la figure 3 l’unité de formage permet la fabrication d’un récipient 1 par étirage-soufflage à partir d’une préforme (ou d’une ébauche) en matière plastique.

Selon les figures 1 et 3, l’unité de formage comprend :

- un moule 2 définissant une empreinte du récipient 1 à former ;

- une tige 3 d'élongation mobile en hauteur à l’intérieur du moule 2.

Tel qu’illustré par les figures 1 et 3, l’unité de formage, ainsi que le procédé de fabrication selon l’invention, permettent de fabriquer un récipient 1. Ce récipient 1 prend notamment la forme d’une bouteille.

Le récipient 1 , illustré sur les figures 1 et 2, présente une paroi 10, une poignée formée par boxage grâce à la déformation d’au moins une portion dite « portion déformée 100 », de la paroi 10 du récipient 1 , et un fond 1 10, comprenant une voûte 120 entourant une pastille 130 constituée de matière amorphe et au centre de laquelle se retrouve, comme expliqué au préambule de la présente demande, le point d'injection 140 de la préforme utilisée pour former le récipient 1.

Par « poignée » boxée, il est entendu que le récipient 1 présente dans son volume au moins une forme creuse ou dépression facilitant sa préhension.

Ainsi, en référence aux figures 1 et 2, les deux portions déformées 100 forment chacune une dépression par rapport à la forme générale du récipient 1. Ces dépressions se font face et permettent à une personne de positionner ses doigts en crochet pour améliorer la préhension du récipient 1. Tel qu’expliqué précédemment et en référence aux figures 1 et 3, le moule 2 définit une empreinte du récipient 1 à former.

Le moule 2 comprend :

- une paroi 20 ;

- deux inserts 200 de boxage d’une poignée.

Chacun des inserts 200 de boxage est mobile au travers de la paroi 20 du moule 2. Plus précisément, les inserts 200 sont mobiles le long d’un axe Xb central de boxage jusqu’à une profondeur maximale de boxage.

A cette profondeur maximale de boxage, les inserts 200 définissent chacun un volume 201 de boxage de l’insert 200 à l’intérieur du moule 2. Chacun de ces inserts 200 permet ainsi de repousser la paroi 10 du récipient 1 pour former une portion déformée 100 et permettre l’apparition de la poignée.

En référence aux figures 1 et 3, la tige 3 d'élongation est mobile en hauteur à l’intérieur du moule 2 le long d’un axe Xe longitudinal se déplacement, encore appelé axe Xe d'extension.

Cette tige 3 d'élongation est destinée à étirer la préforme à partir de laquelle est formée le récipient 1.

Cette tige 3 d'élongation étire la préforme en fonction d’une trajectoire de descente et de remontée de la tige 3 d'élongation à l’intérieur du moule 2 et le long de l’axe Xe d’extension.

Selon une mise en oeuvre non représentée, le moule 2 peut présenter des moyens anti-glissement du point d’injection 140 de la préforme. Ces moyens anti-glissement sont supportés par le fond du moule 2. Ces moyens anti-glissement peuvent par exemple prendre la forme d’une cavité de réception de la matière plastique étirée par la tige 3 d'élongation. Ils peuvent coopérer avec des moyens, complémentaires, de la tige 3 d'élongation.

Lors de la descente, puis de la remontée de la tige 3 d'élongation à l’intérieur du moule 2, et plus précisément quand la tige 3 d'élongation est dans une position basse (position atteinte entre une phase de descente E1 et une phase de remontée E2 à l’intérieur du moule 2), la tige 3 d'élongation définit un volume 30 d’occupation temporaire à l’intérieur du moule 2.

Selon l’invention, au moins un des volumes 201 de boxage de l’insert 200 de boxage s’étend autour ou en regard de l’axe Xe d’extension de la tige 3 d'élongation.

En effet, la poignée du récipient 1 est formée sur l’axe Xe d’extension de la tige 3 d'élongation, c’est-à-dire de manière centrée sur le récipient 1. Par l’expression « poignée centrée sur le récipient », il est possible que l’axe central de la poignée soit distant de l’axe Xe d’extension de la tige 3 d'élongation, étant entendu que le volume 201 de boxage interfère avec le volume 30 d’occupation temporaire de la tige 3 d'élongation.

En d’autres termes, la ou l’une des portions déformées 100 de la paroi 10 du récipient 1 affleure, entre, ou dépasse, le volume 30 d’occupation temporaire de la tige 3 d'élongation à l’intérieur du moule 2. Cette position de la portion déformée 100 résulte, tel qu’évoqué précédemment, du volume 201 de boxage défini par la forme de l’insert 200 et de sa profondeur maximale de boxage.

Au moins l'un des deux volumes 201 de boxage des inserts 200 de boxage interfère avec le volume 30 d’occupation temporaire de la tige 3 d'élongation à l’intérieur du moule 2. En d’autres termes, au moins un des deux volumes 201 de boxage empiète sur le volume 30 d’occupation temporaire de la tige d’élongation. Tel que cela est illustré par la figure 1 , ce sont les deux volumes 201 de boxage des inserts 200 de boxage qui interfèrent avec le volume 30 d’occupation temporaire de la tige 3 d'élongation à l’intérieur du moule 2.

Cette conception est permise grâce au procédé selon l’invention, qui est un procédé de fabrication par étirage-soufflage à partir d’une préforme en matière plastique, par exemple en PET, au sein de l’unité de formage.

En référence à la figure 4, le procédé de fabrication du récipient 1 comprend :

- une étape de pré-soufflage S1 ;

- une étape de soufflage S2, faisant suite à l’étape de pré-soufflage S1 ;

- une étape de dégazage G faisant suite à l’étape de soufflage S2. En plus des étapes de pré-soufflage, de soufflage et de dégazage du procédé, le procédé comprend également une étape d’étirage de la préforme ainsi qu’une étape de boxage B de la poignée à l’aide des inserts 200 de boxage.

L’étape d’étirage de la préforme comprend successivement une phase de descente E1 de la tige 3 d'élongation, puis une phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation le long de l’axe Xe d’extension.

Lors de l’étape d’étirage de la préforme, celle-ci peut avantageusement être étirée de façon que son fond atteigne les moyens anti-glissement du point d’injection 140 de la préforme.

Selon l’invention, et tel que cela est détaillé ci-après, la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation est initiée avant l’étape de soufflage S2.

En effet, alors que, selon l’art antérieur, la phase de remontée E3 de la tige 3 d'élongation est initiée au cours de l’étape de soufflage S2, voire au moment du dégazage, la phase de remontée E2 selon l’invention intervient plus tôt au cours du cycle de fabrication du récipient 1 , notamment pendant l’étape de pré-soufflage S1.

Plus précisément, en référence à la figure 4, la phase de remontée E3 selon l'art antérieur est initiée à un instant tE3 postérieur à la survenance d'un pic de pression P à l’intérieur du récipient 1 , intervenant durant l’étape de soufflage S2, illustré sur la courbe C de la pression à l’intérieur du récipient 1 à former.

De plus, toujours selon l’invention, l’étape de boxage B est initiée pendant la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation, après que l'extrémité 310 distale de la tige 3 d'élongation soit remontée au-dessus d’une hauteur prédéterminée le long de l’axe Xe d’extension, sur laquelle la poignée est formée.

La poignée peut ainsi être formée sur l’axe Xe d’extension de la tige 3 d'élongation, sans que ne se produise un phénomène de sur-étirage de la matière plastique déformée par les inserts 200 de boxage, et sans que la tige 3 d'élongation

n’empêche le boxage, la tige 3 d'élongation étant préventivement remontée.

Tel qu’illustré par la figure 1 , la hauteur prédéterminée, le long de l’axe Xe

d’extension, au-dessus de laquelle la tige 3 d'élongation doit remonter pour initier l’étape de boxage B, est préférentiellement située au-dessus d’un axe Xb central de boxage le long duquel les inserts 200 de boxage sont mobiles.

L’axe Xb central de boxage est séquent et perpendiculaire à l’axe Xe d’extension de la tige 3 d'élongation.

La figure 4 est décrite ci-après selon un déroulé temporel.

Une séquence de fabrication débute à un instant to, encore appelé top départ du cycle.

Ensuite, après quelque ms, c'est le début effectif du de cycle de fabrication, avec la phase de descente E1 de la tige d’élongation qui est initiée à un instant t-i. La tige 3 d'élongation descend alors à l’intérieur du moule pour atteindre sa position basse.

Pendant la descente de la tige 3 d'élongation, à un instant t2, l’étape de pré-soufflage S1 est initiée. La courbe C de pression illustre l’évolution de la pression dans le récipient 1 pendant cette étape de pré-soufflage S1 .

Après l’initiation de l’étape de pré-soufflage S1 , la tige 3 d'élongation atteint sa position basse à un instant t3 correspondant à la fin de la phase de descente E1. La tige 3 d'élongation reste dans sa position basse pendant une durée D comprise entre 5 millisecondes et 120 millisecondes, et préférentiellement entre 20 millisecondes et 60 millisecondes.

Après le maintien de la tige 3 d'élongation à sa position basse pendant la durée D, la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation est initiée à un instant t4.

L’étape de boxage B est initiée alors que l’étape de pré-soufflage S1 n'est pas totalement achevée, à un instant ts. A cet instant ts, la tige d’élongation est remontée à une hauteur d’élévation HT à partir de sa position basse permettant de libérer un volume 201 de boxage de la poignée, la hauteur d’élévation HT étant au-dessus de la hauteur prédéterminée le long de l’axe Xe d’extension.

Sur des machines rotatives de fabrication de récipients, comme celles de la demanderesse, qui comprennent un carrousel qui porte plusieurs moules 2, cet instant ts peut avantageusement correspondre à une valeur angulaire en degrés nommée « DepBoxMin », qui correspond à l'angle parcouru par un moule à partir de l'instant to. Cette valeur angulaire peut être déterminée à l'aide de la formule suivante :

[Math 1 ]

dans laquelle:

- la valeur PT10 correspond à une valeur angulaire en degrés d’arrivée de la tige 3 d'élongation dans une position basse, soit en termes de temps à l’instant t3 (il s'agit de l'angle parcouru depuis G instant ti) ;

- la valeur V correspond alors à la vitesse de remontée de la tige 3 d'élongation en millimètres/millisecondes, et ;

- CAD est la cadence du moule 2 en bouteilles/heure/moule.

Selon un exemple d’application dans lequel :

- PT10 serait égal à 62 ° ;

- HT serait égal à 100 mm ;

- V serait égal à 1 ,29 mm.ms 1

- CAD serait égal à 1200 bouteilles/heure/moule,

DepBoxMin serait égal à environ 72° .

Dans cet exemple d’application, l’instant t4, qui correspondant à l’initiation de la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation peut correspondre à une valeur angulaire de 65°. La durée entre l’instant fe et l’instant ts, nécessaire pour que la tige d’élongation atteigne la hauteur d’élévation HT, correspond alors à 74 ms ou encore à 7° (soit 72°-7°).

Ainsi, dans les machines à carrousel, les valeurs angulaires sont relatives à la rotation du carrousel de l’unité de formage et plus précisément à la position angulaire du moule par rapport à une position de référence sur un bâti de l’unité de formage sur lequel le carrousel est mobile en rotation.

Lors de l’étape de boxage B, les portions déformées 100 du récipient 1 entrent dans le volume 30 d’occupation temporaire (illustré sur la figure 1 ) de la tige 3 d'élongation quand celle-ci est dans une position basse entre sa phase de descente E1 et sa phase de remontée E2. En référence à la figure 1 , la poignée est ainsi formée en rapprochant deux portions déformées 100 de la paroi 10 du récipient 1 et ce au moins jusqu’à un espacement maximal qui est inférieur à un diamètre minimum (dm) de la tige 3 d'élongation. Ce diamètre minimum est par exemple de 7 mm.

Plus précisément, de préférence, la poignée est formée en rapprochant les deux portions déformées 100 de la paroi 10 du récipient 1 jusqu’à une distance minimale, dite « entrefer ». Cet entrefer est inférieur au diamètre minimum dm de la tige 3 d'élongation.

De cette façon, un volume est conservé entre les deux portions déformées 100 de la paroi 10 du récipient 1 , et un liquide contenu dans le récipient peut prendre place entre ces deux portions déformées 100.

Après l’instant ts, survient l'instant te, qui correspond à la fin de l’étape de pré soufflage S1 et à l’initiation de l’étape de soufflage S2. L’étape de pré-soufflage peut présenter une durée de 200 ms.

Suite à l’initiation de l’étape de soufflage S2, l’étape de remontée E2 de la tige d’élongation se termine à l’instant t7.

Il est à noter que la remontée de la tige 3 d'élongation s’achève avant que le pic de pression P ne soit atteint à l’intérieur du récipient 1.

A l’instant ts, l’étape de soufflage S2 se termine, et l’étape de dégazage G s’enchaîne pour se terminer à un instant t9.

L’étape de soufflage S2 dure 1700 ms, et l’étape de dégazage peut durer 200 ms.

Après la fin de l’étape de de dégazage G, à l’instant t-io, l’étape de boxage B se termine. Cette étape de boxage B présente ainsi une durée pouvant atteindre 1960 ms.

Selon le présent mode de réalisation illustré par la figure 4, la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation et l’étape de boxage B sont toutes les deux initiées pendant l’étape de pré-soufflage S1. Selon un autre mode de réalisation non illustré, la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation peut être initiée pendant l’étape de pré-soufflage S1 tandis que l’étape de boxage B est initiée pendant l’étape de soufflage S2.

Toujours selon un autre mode de réalisation, l’étape de boxage B peut être initiée à l’aide d’un asservissement à la phase de remontée E2 de la tige 3 d'élongation, par exemple à l’aide d’une came.