Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRODUCING A COMPRESSION-MOULDED PLASTIC PART COMPRISING A NECK WHICH IS EQUIPPED WITH A DISPENSING ORIFICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/078126
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for the compression moulding of plastic parts (1) comprising a neck (3) which is equipped with an orifice. The inventive method comprises a first step involving the creation of a blank (20) and a second step involving the compression of said blank. The part is moulded with a neck (3) which is equipped with a top wall (4) comprising: a thin area with a notch (5), the contour of said thin area defining the orifice; and two zones which can withstand the mechanical stress (F) necessary in order to break the top wall (4) at the notch (5). One of said two zones (7) is intended to transmit the aforementioned mechanical stress and the other (8) is used as a support. The section of the notch (5) is slightly inclined in relation to the axis of the neck. According to the invention, after moulding, the mechanical stress (F) is applied to one part of the top wall (91), said part being different to the above-mentioned thin area (6), so that the top wall tears at the notch (5), thereby producing the dispensing orifice.

Inventors:
GRUAU BERTRAND (FR)
ZAKRZEWSKI HERVE (FR)
Application Number:
PCT/FR2003/000837
Publication Date:
September 25, 2003
Filing Date:
March 17, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CEBAL SAS (FR)
GRUAU BERTRAND (FR)
ZAKRZEWSKI HERVE (FR)
International Classes:
B29C43/36; B29C37/00; B29C43/02; B29C43/18; B29C43/42; B29C33/44; B29C43/10; (IPC1-7): B29C43/42
Foreign References:
EP0841258A21998-05-13
US2583441A1952-01-22
US3313875A1967-04-11
US4610621A1986-09-09
GB971921A1964-10-07
US4623117A1986-11-18
EP0524897B11994-10-12
GB1405411A1975-09-10
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 006 (M-1066), 8 janvier 1991 (1991-01-08) & JP 02 258218 A (Z O PLAST KK), 19 octobre 1990 (1990-10-19)
Attorney, Agent or Firm:
Fenot, Dominique (217 cours Lafayette, Lyon Cedex 06, FR)
Fenot, Dominique (217 cours Lafayette, Lyon Cedex 03, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. 1) Procédé de fabrication par moulage compression de pièces (1) en matière plastique présentant un goulot (3) muni d'un orifice comprenant une première étape de réalisation d'une ébauche (20) en matière plastique et une deuxième étape de compression de la dite ébauche, dans laquelle ladite ébauche, portée à une température appropriée, est mise en place dans l'entrefer compris entre au moins deux parties mobiles (30 et 35) de l'outillage de compression puis est comprimée par rapprochement mutuel desdites parties mobiles de l'outillage, la matière plastique de l'ébauche s'écoulant de manière à remplir les cavités des empreintes desdites parties mobiles jusqu'à immobilisation relative desdites parties mobiles, les empreintes desdites parties mobiles de l'outillage une fois accolées définissant le volume de ladite pièce présentant un goulot, lesdites empreintes étant dessinées de telle sorte que ledit goulot, une fois moulé, présente une paroi sommitale (4) qui comprend une zone amincie (6) dont le contour délimite la forme désirée de l'orifice, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite zone amincie (6) est bordée par une entaille (5), dont la section par un plan diamétral passant par l'axe du goulot est orientée dans une direction sensiblement parallèle à l'axe du goulot (100), en ce que ladite paroi sommitale (4) comprend également une zone d'application (91) d'un effort mécanique (F) destiné à tre appliqué sur ladite paroi avec une intensité suffisante pour rompre ladite paroi sommitale au niveau de ladite entaille, ladite zone d'application étant distincte de ladite zone amincie, ladite paroi sommitale comprenant également deux zones (7 et 8) aptes à résister audit effort mécanique (F), l'une (7) d'entre elles étant destinée à transmettre ledit effort mécanique et l'autre (8) à servir d'appui, et en ce qu'après ouverture dudit outillage de moulage par déplacement relatif de ses parties mobiles, on applique ledit effort mécanique dans ladite zone d'application (91) de telle sorte qu'une rupture se produit au niveau de ladite entaille et qu'au moins une partie (14) de la paroi sommitale se détache en libérant ainsi l'orifice de distribution.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la rupture de la zone sécable (6) est réalisée au cours du refroidissement suivant le moulage, dès que la matière plastique atteint au niveau de la zone sécable sa température de transition vitreuse.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la zone sécable (6) est entaillée avec une entaille en V, l'angle du V étant compris entre 30 et 90°, de préférence entre 40 et 50°, la bissectrice du V faisant un angle compris entre 0 et 45°, de préférence entre 0° et 30°, avec l'axe dudit goulot.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la paroi sommitale (4) comprend un voile transversal (7) et un bâtonnet (9) à l'extrémité (91) duquel une force (F) est appliquée latéralement pour entraîner la rupture de la zone sécable (6).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la paroi sommitale (64) comprend un voile (65) qui, après moulage, est déchiré puis enlevé à l'aide d'une poussée axiale.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la paroi sommitale (24) comprend une paroi transversale (25) faisant office d'opercule et une protubérance (29) ayant un profil en forme de T, de telle sorte qu'elle comporte sur sa paroi latérale une gorge annulaire (28) servant de prise aux doigts d'une fourche (40) ou d'un rail (40') dont le déplacement relatif entraîne le déchirement puis l'enlèvement dudit opercule.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la paroi sommitale (74) est une protubérance (75) à section polygonale non convexe, typiquement une étoile, qui est déchirée puis enlevée à l'aide d'un mouvement de rotation ou de dévissage.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les outillages de moulage par compression (30 et 35) sont également mus d'un mouvement continu orthogonal à leur direction de rapprochement mutuel.
9. Procédé selon la revendication 1 modifié en ce que l'on utilise un outillage de compression comprenant une première partie mobile (830+805) et une deuxième partie mobile (835), ladite première partie mobile étant, au moins dans la partie de l'empreinte contribuant à la mise en forme de ladite zone sécable (86), en une matière moins rigide que celle de ladite deuxième partie mobile.
10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel ladite première partie mobile (830+805) est, au moins dans la partie de l'empreinte contribuant à la mise en forme de ladite zone sécable (86), en matière plastique tandis que la deuxième partie mobile est métallique.
11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel ladite première partie mobile (830+805) comprend une cavité munie d'un bouchon (805) destiné à obturer ledit orifice, ledit bouchon étant positionné de telle sorte que sa surface interne sert au moins partiellement d'empreinte de moulage pour la mise en forme dudit goulot (83), au moins au niveau de sa zone sécable (86).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 dans lequel la zone sécable (86) est mise en forme à l'aide d'une arte torique (90) appartenant au poinçon (835).
13. Procédé selon la revendication 11 dans lequel la zone sécable (86', 86") est mise en forme à l'aide d'une arte torique (90', 90") appartenant au bouchon (805).
Description:
PROCEDE D'OBTENTION D'UNE PIECE EN MATIERE PLASTIQUE MOULEE PAR COMPRESSION ET PRESENTANT UN GOULOT MUNI D'UN ORIFICE DE DISTRIBUTION L'invention concerne un procédé de fabrication par moulage compression de pièces en matière plastique présentant un goulot muni d'un orifice. Ces pièces sont en général des récipients ou des parties de récipients. L'invention s'adresse plus particulièrement aux conditions de réalisation en grandes cadences d'objets moulés qui présentent un goulot axisymétrique délimitant un orifice sensiblement circulaire, par exemple des ttes de tubes souples en matière plastique, comprenant un goulot muni d'un orifice de distribution et d'une épaule reliant ledit goulot à une jupe cylindrique souple. Nous utiliserons ces ttes de tube souple pour illustrer la présente invention.

En général, un tube souple est réalisé par assemblage de deux pièces fabriquées séparément : une jupe souple cylindrique de longueur donnée (typiquement 3 à 5 fois le diamètre) et une tte comprenant un goulot muni d'un orifice de distribution et une épaule reliant ledit goulot à la jupe cylindrique. La tte en matière (s) plastique (s) peut tre moulée séparément puis soudée sur une extrémité de la jupe mais celle-ci est avantageusement moulée et soudée de façon autogène à la jupe en utilisant soit une technique de moulage par injection (FR 1 069 414) soit une technique de moulage par compression d'une ébauche extrudée (FR 1 324 471).

Dans ces deux techniques, la jupe est emmanchée autour d'un poinçon, une de ses extrémités dépassant légèrement de l'extrémité du poinçon, ladite extrémité de poinçon servant de moule pour la réalisation de la surface interne de la tte de tube (intérieur de l'épaule et du goulot). Dans ces deux techniques, on utilise une matrice qui vient se plaquer contre l'extrémité du poinçon, l'empreinte de cette matrice définissant la surface extérieure de

l'épaule et du goulot. La différence principale entre ces procédés réside dans le fait que ces outillages sont d'abord plaqués fermement l'un contre l'autre avant l'injection de la matière plastique dans le premier cas et que c'est leur rapprochement mutuel qui entraîne la compression d'un ébauche extrudée dans le second cas.

Dans la demande française n° 0103706 déposée le 19/03/2001, la demanderesse a indiqué qu'une augmentation sensible des cadences de production (au-delà de 250-300 unités par minute) pouvait tre obtenue en utilisant la technique de moulage par compression. Dans le cadre de cette demande française n° 0103706, la demanderesse a en effet présenté un atelier de fabrication de tubes souples dans lequel les ttes de tubes étaient réalisées par moulage par compression à l'aide d'outillages mus en mouvement continu, ce qui permettait d'obtenir, dans des conditions économiques acceptables, des cadences de production significativement supérieures.

En moulage par compression, la réalisation de l'ébauche et sa mise en place dans l'outillage de moulage présentent des problèmes spécifiques dont les solutions ont fait l'objet de nombreux brevets. Mais ces problèmes se trouvent exacerbés lorsqu'on envisage d'utiliser des outillages animés d'un mouvement continu et les solutions jusque-là proposées se sont révélées peu adaptées à cette nouvelle contrainte.

La demande française FR 1 324 471 (Kart Mâgerte) décrit un procédé de moulage par compression de ttes de tube dans lequel le moule inférieur est constitué par l'extrémité d'un mandrin et l'extrémité d'une jupe emmanchée autour de ce mandrin, l'extrémité de ladite jupe débordant de l'extrémité dudit mandrin ; on alimente l'espace délimité par l'extrémité du mandrin et la partie débordante de la jupe en injectant de la matière plastique par plusieurs orifices régulièrement répartis dans une buse ; la matière plastique se répartit

autour d'un contre-poinçon ménagé en extrémité du mandrin et destiné mouler la forme de la partie intérieure du goulot. Une fois la quantité nécessaire de matière plastique introduite, on enlève la buse, on rapproche les parties du moule supérieur par déplacement radial, puis on comprime la matière plastique par rapprochement du moule inférieur vers le moule supérieur. Les jets sont régulièrement répartis sur la circonférence et la matière ainsi versée est répartie de façon à peu près homogène le long de sa circonférence avant de subir la compression. On obtient ainsi une épaisseur sensiblement uniforme autour de l'orifice de distribution.

Les demandes FR 2 460 772 (Karl Mägerle) et US 4 943 405 (AISA), suivent l'idée de comprimer la matière plastique alors qu'elle est déjà répartie circonférentiellement de façon sensiblement régulière. Ces demandes proposent une ébauche extrudée en forme de tore, que l'on emmanche autour d'une protubérance centrale liée à l'une des parties mobiles de l'outillage. En emmanchant une ébauche torique autour d'une protubérance, on autorise le fait que les deux parties de l'outillage de moulage situées au niveau de l'orifice de distribution entrent en contact l'une avec l'autre avant que la matière plastique de l'ébauche comprimée ne puisse atteindre cette zone ; plus précisément, l'entrefer entre ces deux parties d'outillage est tellement faible qu'aucun écoulement visqueux de matière plastique ne peut s'y produire. Avec une ébauche torique, on obtient ainsi plus facilement et directement un goulot muni d'un orifice présentant un bord net.

Dans FR 2 460 772, l'extrusion de l'ébauche torique est réalisée à l'aide d'une extrudeuse ayant une filière annulaire dont l'ouverture est commandée à l'aide d'une soupape. Celle-ci obture ou non suivant sa position l'écoulement annulaire de la matière plastique et son déplacement contrôle la taille de l'ébauche torique ainsi obtenue. L'utilisation d'ébauches toriques obtenues par extrusion discontinue de matière plastique commandée à l'aide d'une

soupape est donc le seul moyen connu de l'art antérieur permettant d'obtenir efficacement et directement par moulage compression un goulot muni d'un orifice présentant un bord net. Toutefois, une telle technique est peu précise et ne permet pas d'avoir une bonne reproductibilité en poids de l'ébauche torique, ce qui complique les conditions du moulage compression, ce dernier ne présentant pas par exemple la souplesse du moulage par injection où tout surplus de matière peut tre plus facilement évacué.

D'autre part, l'ébauche torique est refroidie assez rapidement par conduction dans l'outillage. Comme la surface de contact n'est pas régulièrement répartie, le refroidissement est hétérogène et l'on perd une grande partie de l'avantage apporté par la géométrie torique de l'ébauche, à savoir une bonne répartition de la matière avant compression. De nombreuses solutions telle que celle proposée dans W096/09151 (Karl Môgerle Lizenz) permettent de diminuer l'ampleur et l'hétérogénéité du refroidissement de l'ébauche avant compression mais elles nécessitent l'introduction d'éléments d'outillage supplémentaires (par exemple le support auxiliaire coulissant autour de la protubérance centrale décrit dans W096/09151) ainsi que des moyens permettant de commander leur déplacement. Une telle sophistication rend l'outillage économiquement peu avantageux, voire prohibitif si l'on veut faire suivre aux parties mobiles de l'outillage un mouvement d'ensemble continu.

Enfin, la réalisation mme de l'ébauche torique et sa mise en place dans l'entrefer entre poinçon et matrice présentent des difficultés importantes lorsque les outils sont mus en cinématique continue, car l'extrusion comme l'injection se prtent mal au mouvement continu des outillages et il est nécessaire de prévoir des moyens de transfert capables soit de déplacer les moyens d'extrusion eux-mmes qui permettent d'obtenir l'ébauche soit de récupérer l'ébauche torique obtenue"statiquement"et de la placer sans trop

la déformer dans l'entrefer des outillages de compression qui se déplacent en mouvement continu.

La demande EP 0 841 258 décrit un procédé de fabrication par moulage compression d'inserts en matière plastique que l'on introduit dans des bouchons doseurs. Ces inserts sont munis d'un bec distributeur cylindrique et possèdent un voile obturant l'orifice de distribution, ce qui semble indiquer que l'ébauche employée n'est pas nécessairement torique, qu'elle peut présenter une forme massive plus simple à réaliser et que son dépôt dans l'entrefer de l'outillage présente moins de difficultés. Mais ce voile doit tre enlevé après mise en forme de l'insert par découpe à l'aide d'un outil coupant. Cette découpe impose une succession d'étapes supplémentaires et, si un tel procédé peut s'appliquer sur des inserts peu encombrants, il est difficile de le transposer à la mise en forme d'une tte de tube par moulage compression avec soudure autogène de la tte sur la jupe, car les outillages mis en jeu sont plus complexes et encombrants. Le problème se complique encore plus si l'on veut leur faire suivre un mouvement d'ensemble continu.

La demanderesse a donc cherché à mettre au point un procédé de fabrication par moulage compression de pièces en matière plastique munies d'un goulot présentant un orifice qui ne soit pas sujet aux problèmes mentionnés ci-dessus et qui peut de ce fait tre facilement mis en oeuvre à l'aide d'outils mus en cinématique continue.

L'objet selon l'invention est un procédé de fabrication par moulage compression de pièces en matière plastique présentant un goulot muni d'un orifice comprenant une première étape de réalisation d'une ébauche en matière plastique et une deuxième étape de compression de la dite ébauche, dans laquelle ladite ébauche, portée à une température appropriée, est mise en place dans l'entrefer compris entre au moins deux parties mobiles de

l'outillage de compression puis est comprimée par rapprochement mutuel desdites parties mobiles de l'outillage, la matière plastique de l'ébauche s'écoulant de manière à remplir les cavités des empreintes desdites parties mobiles jusqu'à immobilisation relative desdites parties mobiles, les empreintes desdites parties mobiles de l'outillage une fois accolées définissant le volume de ladite pièce présentant un goulot, lesdites empreintes étant dessinées de telle sorte que ledit goulot, une fois moulé, présente une paroi sommitale qui comprend une zone amincie dont le contour délimite la forme désirée de l'orifice, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite zone amincie est bordée par une entaille dont la section par un plan diamétral passant par l'axe du goulot est orientée dans une direction sensiblement parallèle à l'axe du goulot, en ce que ladite paroi sommitale comprend également une zone d'application d'un effort mécanique destiné à tre appliqué sur ladite paroi sommitale avec une intensité suffisante pour rompre la paroi sommitale au niveau de ladite entaille, ladite zone d'application étant distincte de la zone amincie, ladite paroi sommitale comprenant également deux zones aptes à résister audit effort mécanique, l'une d'entre elles étant destinée à transmettre ledit effort mécanique et l'autre à servir d'appui et en ce qu'après ouverture dudit outillage de moulage par déplacement relatif de ses parties mobiles, on applique ledit effort mécanique dans ladite zone d'application de telle sorte qu'une rupture se produit au niveau de ladite entaille et qu'au moins une partie de la paroi sommitale se détache en libérant ainsi l'orifice de distribution.

Ladite entaille a une section par un plan diamétral passant par l'axe du goulot orientée dans une direction sensiblement parallèle à l'axe du goulot, en ce sens qu'elle est fait un angle peu important avec ledit axe, typiquement compris entre 0 et 45°, de préférence entre 0° et 30°.

Par la suite, nous nommerons zone de rupture ou encore zone sécable la zone amincie de la paroi sommitale située au niveau de l'entaille. La zone sécable

est ainsi une partie de la paroi sommitale amincie dont une des faces est munie d'une entaille. Cette entaille peut se trouver sur la face inférieure de la paroi sommitale mais, de préférence, elle est située sur la face supérieure de la paroi sommitale de façon à éviter que d'éventuelles déformations de la zone résiduelle amincie résultant de la rupture ne conduisent à l'obtention de défauts géométriques accessibles à la vue ou au toucher (copeaux blessants).

La paroi sommitale n'est pas nécessairement une paroi d'épaisseur constante.

Elle peut comporter différentes parties, dont certaines peuvent tre massives mais elle comporte au moins une partie faisant office de paroi bouchant l'orifice de distribution.

L'outillage de moulage destiné à réaliser la pièce moulée est conventionnel : il comprend au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre. Dans le cas d'une tte de tube, ces deux parties sont le poinçon et la matrice. Très souvent, le goulot doit présenter un filet de vissage sur sa paroi extérieure, ce qui impose d'utiliser une matrice elle-mme en plusieurs parties mobiles qui s'éloignent les unes des autres-par exemple à l'aide de déplacements radiaux-pour faciliter le démoulage de la partie filetée.

La pièce moulée selon l'invention présente un goulot qui n'est pas muni d'emblée d'un orifice : ce dernier est réalisé dans une étape ultérieure mais sans que l'on ait à faire appel à un outil de découpe. De la sorte, la compression peut tre effectuée avec une ébauche non nécessairement torique, dont la forme massive d'une part est plus facile à obtenir de façon reproductive en poids (amélioration des conditions de moulage par compression) et d'autre part diminue l'ampleur et l'hétérogénéité du refroidissement. Cette forme se prte en effet à une meilleure reproductibilité en poids puisque l'on peut extruder un extrudat massif que la cisaille en sortie de filière : la quantité de matière ainsi obtenue dépend du déplacement

perpendiculaire à la direction d'extrusion d'une lame de cisaillement extérieure à la filière et non du déplacement d'une soupape coulissant dans le sens axial à l'intérieur de la filière et devant obturer de façon discontinue un orifice annulaire.

Le goulot est surmonté d'une paroi sommitale qui bouche momentanément l'orifice et dont une partie-que nous appellerons par la suite opercule-est partiellement ou entièrement détachée dans une étape ultérieure du procédé à l'aide de l'application d'un simple effort mécanique appliqué en une partie de la paroi sommitale, appelée zone d'application de l'effort mécanique et distincte de la zone sécable.

La paroi sommitale comprend au moins quatre zones : une zone d'application de l'effort mécanique, une zone de transmission de l'effort mécanique, une zone sécable et une zone d'appui. L'effort mécanique est destiné à tre appliqué sur ladite paroi sommitale, au niveau de la zone d'application, avec une intensité suffisante pour rompre ladite paroi sommitale au niveau de ladite entaille. L'intensité de l'effort nécessaire pour entraîner la rupture dépend de la direction dudit effort mécanique et de l'éloignement de son point d'application par rapport à la zone sécable.

Dans une modalité préférée, l'opercule-, c'est-à-dire la partie de la paroi sommitale qui se détache partiellement ou entièrement après rupture de la zone sécable-est la zone transmettant les efforts appliqués pour déchirer la paroi sommitale au niveau de l'entaille et la partie correspondant à l'attache de la paroi sommitale sur le goulot est la zone d'appui. L'opercule a une géométrie quelconque adaptée au type d'effort mécanique qu'il faut appliquer pour entraîner la rupture. Il peut tre en forme de bâtonnet pour amplifier par effet de levier une force appliquée en son extrémité, comme illustré en figure 1, ou encore avoir une simple forme de voile comme illustré en

figure 4 ou encore avoir une protubérance dont la section transversale est en forme de polygone non convexe (figure 5) ou dont le profil (section par un plan diamétral passant par l'axe) est en forme de T comme illustré en figure 3.

L'entaille suit une courbe quelconque, non nécessairement plane et non nécessairement fermée. Si elle est fermée, la rupture de la zone sécable conduit au détachement complet de l'opercule. Ce dernier est avantageusement évacué, de préférence en utilisant la part résiduelle de l'énergie apportée pour rompre la zone sécable. L'entaille peut suivre également un contour ouvert. Dans ce cas, la rupture de la zone sécable conduit à un détachement partiel de l'opercule. Cette dernière se présente alors sous la forme d'une languette qui doit tre maintenue pliée dans une position ouverte de telle sorte que l'orifice est délimité par le contour de la zone sécable rompue et la base de la languette ainsi obtenue et maintenue pliée. Dans ce dernier cas, il n'est pas nécessaire d'évacuer l'opercule partiellement détaché.

La zone sécable est entaillée avec une entaille dont la section par un plan diamétral passant par l'axe du goulot est orientée suivant une direction peu inclinée par rapport à l'axe du goulot. Par exemple, si l'entaille a une forme en V, la bissectrice du V est peu inclinée par rapport à l'axe du goulot et décrit un cylindre ou un cône ayant un angle au centre inférieur à 90°, de préférence inférieur à 60°. Ainsi, ladite bissectrice fait un angle compris entre 0 et 45°, de préférence entre 0° et 30° avec l'axe dudit goulot. L'angle du V est compris entre 30 et 90°, typiquement entre 40 et 50°. Le V ne présente pas obligatoirement ses branches de façon symétrique autour de sa bissectrice.

En général, l'orifice recherché est simplement circulaire et la zone sécable est une entaille annulaire dont la section est un V dont la branche interne (c'est-à- dire la branche la plus proche de l'axe) est faiblement inclinée par rapport à l'axe et dont la branche externe est plus fortement inclinée. Typiquement, la

branche interne du V fait avec l'axe un angle inférieur à 5°, la bissectrice fait un angle de 25° avec l'axe du goulot et la branche externe fait avec ledit axe un angle inférieur à 55°.

La forme de l'entaille favorise localement une concentration des contraintes engendrées par l'application d'un effort mécanique, que celui-ci soit une force ou un moment appliqué en un endroit particulier de l'opercule. La paroi transversale peut tre de faible étendue, par exemple limitée à la zone sécable, mais elle doit tre présente pour orienter l'entaille de telle sorte que son axe soit sensiblement parallèle à celui du goulot.

La demanderesse a constaté qu'une telle géométrie concentre l'énergie de rupture et tolère un grand nombre de sollicitations mécaniques pouvant conduire à un déchirement contrôlé de la zone sécable. Cette tolérance est beaucoup plus grande qu'avec une entaille annulaire située par exemple sur la paroi du goulot et présentant comme section (par un plan diamétral axial) un V dont la bissectrice est perpendiculaire à l'axe du goulot.

La zone facilement sécable est, de par la présence mme de l'entaille, plus mince que les zones voisines. De préférence, l'épaisseur résiduelle sous l'entaille est inférieure à 30% de l'épaisseur globale de la paroi transversale en dehors de l'entaille. Typiquement, pour les géométries de récipients envisagées, elle est comprise entre 0,1 et 0,6 mm. Comme elle est mince, elle se refroidit plus rapidement que les autres parties du goulot, ce qui permet d'appliquer des efforts entraînant la rupture moins brutaux que des chocs, c'est-à-dire avec des efforts engendrant des vitesses de déformation de l'ordre de 103 s-8. L'effort mécanique est par exemple une poussée ou traction axiale, une rotation autour de l'axe du goulot, une combinaison des deux (au cours du dévissage- dévtissage de la tte par exemple), un effort appliqué à l'autre extrémité de l'opercule en forme de bâtonnet, etc...

Dans une modalité préférée de l'invention, la rupture de l'opercule est réalisée au cours du refroidissement suivant le moulage, dès la stabilisation du matériau, ce qui permet de rompre l'opercule avant l'éjection de la pièce hors de l'outillage de moulage. Il est recommandé de réaliser la rupture de la zone sécable aussitôt que la matière plastique atteint, dans ladite zone sécable, une température voisine de la température de transition vitreuse ou alors d'attendre le refroidissement complet de l'ensemble de la tte, la zone sécable remontant en effet en température au cours du refroidissement de la pièce moulée en raison de l'inertie thermique des zones plus épaisses qui l'entourent.

Il est également avantageux de placer l'ébauche à mouler par compression au-dessus ou directement en face de l'extrémité de la partie protubérante de l'outillage de moulage destinée à réaliser la surface intérieure du goulot. La partie de l'ébauche qui est au contact de l'outillage se refroidit un peu plus vite que le reste de l'ébauche par conduction. Les imperfections de surface liées au refroidissement plus important de la matière plastique à cet endroit, au frottement et à l'écoulement hétérogène de la matière qui en résulte vont rester sur l'opercule qui sera ensuite détaché. Elles ne se verront donc pas.

Ce procédé se révèle particulièrement avantageux lorsqu'on utilise des outillages de moulage en cinématique continue, comme ceux décrits dans la demande française n° 01 03706 déposée par la demanderesse le 19 mars 2001. Dans cette demande, outre leur rapprochement mutuel entraînant la compression d'une ébauche, les outillages de moulage sont également mus d'un mouvement général continu ayant une composante non nécessairement plane mais restant orthogonale à leur direction de rapprochement mutuel.

L'exemple 2, décrit ci-après, illustre un mode de réalisation de l'invention appliqué d'une part à la réalisation et la mise en place des ébauches sur les

outillages de moulage en mouvement continu et d'autre part à la réalisation de l'orifice alors que la tte de tube moulée est toujours emmanchée sur le poinçon en mouvement.

Une autre solution applicable en cinématique continue consiste à donner à une partie de l'opercule une forme de bâtonnet semblable à celle de l'exemple 1 et à appliquer un effort à l'extrémité du bâtonnet dès que la matrice est éloignée du poinçon, à l'aide par exemple d'un doigt immobile devant lequel défile le poinçon encore muni de la tte de tube. Sous l'effet de la flexion imposée au bâtonnet et transmise par celui-ci à la paroi transversale, la zone sécable se rompt et l'opercule est éjecté suivant une direction précise et reproductible en dehors de la chaîne de fabrication en mouvement continu.

Pour obtenir une rupture nette et reproductible, le matériau a de préférence un module d'élasticité en traction à température ambiante supérieur à 200 MPa, de préférence supérieur à 500 MPa.

Bien que développé dans le but de réaliser en cinématique continue des pièces moulées présentant un goulot muni d'un orifice, ce procédé peut tre appliqué à des procédés de moulage dans lesquels on utilise des machines travaillant au coup par coup. De par la conception de la zone sécable qu'il implique, le procédé selon l'invention permet de choisir parmi un grand nombre de sollicitations mécaniques possibles, celle permettant d'obtenir au moindre coût un déchirement contrôlé de la zone sécable.

L'étape finale du procédé, dans laquelle l'opercule est déchiré, peut tre intégrée dans la fabrication proprement dite (mise en oeuvre au cours du refroidissement qui suit le moulage, ou juste avant la sortie du dispositif de fabrication en cinématique continue, etc...). Elle peut aussi tre différée jusqu'à

la première utilisation : l'exemple 5 illustre ce cas, où c'est l'utilisateur qui, lorsqu'il dévisse pour la première fois le bouchon, actionne le mécanisme de rupture de l'opercule. Une telle modalité de l'invention permet d'obtenir ainsi des ttes de tubes munies d'un système garantissant l'absence de violation du tube avant sa première utilisation.

FIGURES L'ensemble des figures illustrent la réalisation de tubes souples. A l'exception de la figure 3, elles représentent des coupes diamétrales de ttes de tubes, de parties de l'outillage de moulage par compression ou encore de bouchons.

La figure 1a illustre une tte de tube particulière réalisée selon l'invention, avant application de l'effort destiné à rompre la zone sécable.

La figure 1 b illustre une forme particulière de la section de la zone sécable selon l'invention.

La figure 2a illustre à l'aide d'une coupe diamétrale la mise en place d'une ébauche dans un outillage de moulage par compression La figure 2b illustre l'outillage de moulage et la pièce moulée en fin de compression. Celle-ci présente un opercule dont le profil en forme de T entraîne la présence d'une gorge annulaire sur la surface externe de l'opercule.

La figure 2c illustre l'éloignement du poinçon muni de la tte de tube ainsi moulée. En raison de l'échelle employée, l'entaille annulaire n'a pas été représentée.

La figure 2d illustre l'évacuation de l'opercule après rupture de la zone sécable, celle-ci ayant été causée par le déplacement axial imposé par une fourchette dont les doigts viennent s'emboîter dans la gorge annulaire.

La figure 3 illustre en perspective une solution dans laquelle les tubes des figures 2a à 2d sont réalisés à l'aide d'outillages de moulage qui suivent un mouvement de rotation continu et dans laquelle l'enlèvement des opercules est réalisé simplement par piégeage des extrémités desdits opercules mobiles dans un rail statique non tangent à la trajectoire des tubes.

La figure 4 illustre un autre cas où l'opercule est déchiré puis enlevé à l'aide d'une poussée axiale La figure 5 illustre un autre cas où l'opercule est déchiré puis enlevé à l'aide d'un dévissage réalisé au cours du dévtissage de la matrice.

La figure 6 illustre, en trois variantes, une modalité de l'invention dans laquelle le goulot est surmoulé par compression sur un bouchon qui a été mis en place au préalable dans une cavité de la matrice. La figure 6a) illustre le dispositif avant surmoulage par compression de la tte de tube sur le bouchon ; la figure 6b) illustre le dispositif après surmoulage par compression de la tte de tube sur le bouchon ; les figures 6c), 6e) et 6g) illustrent les parties de l'outillage munies de l'arte torique qui permet de mettre en forme la zone sécable (6c) : poinçon ; 6e) et 6g) : bouchon) ; les figures 6d), 6f) et 6h) détaillent l'assemblage tte de tube + bouchon obtenu après surmoulage dans trois cas différents.

EXEMPLE 1 (Figures la et 1 b)-Tte de tube conçue dans le cadre du procédé selon l'invention La tte de tube 1 illustrée en figure 1 a présente une épaule 2 et un goulot 3 dont l'extrémité supérieure est surmontée d'une paroi sommitale 4 qui présente

au moins une zone amincie 6 dont la face supérieure est munie d'une entaille 5 dont le contour fermé délimite la forme désirée de l'orifice. Cette zone amincie 6, aussi appelée zone sécable, est entourée de deux zones 7 et 8 aptes à résister à l'effort mécanique F qui est nécessaire pour rompre ladite zone sécable, l'une d'entre elles (7) étant destinée à transmettre ledit effort mécanique et l'autre (8) à servir d'appui.

L'opercule 14 est la partie de la paroi sommitale 4 qui est détachée et, dans le cas présent, enlevée par l'application de l'effort mécanique F sur l'extrémité 91 du bâtonnet 9. La zone d'application de l'effort est l'extrémité 91 du bâtonnet 9. La zone apte à transmettre l'effort mécanique comprend le bâtonnet 9 et le voile 7. L'application de l'effort mécanique F, amplifiée par l'effet du bras de levier que constitue le bâtonnet 9, a pour conséquences la rupture de la zone sécable et l'évacuation dudit opercule 14.

La zone sécable 6 est entaillée avec une entaille 5 en forme de V, avec une branche interne 61 qui fait avec l'axe du goulot un angle de 5°, une branche externe 62 qui fait avec ledit axe un angle de 55° et la bissectrice 63 du V qui fait un angle de 25° avec l'axe du goulot.

Dans le cas particulier de cet exemple, la tte est moulée avec du polyéthylène haute densité. Son goulot 3 a un diamètre externe de 11, 5 mm et une épaisseur moyenne de 1, 5 mm (hors filet de vissage. Le voile transversal 7, épais de 1 mm environ, est raccordé à l'extrémité sommitale 8 du goulot 3, qui sert de zone d'appui. Le bâtonnet 9 a une hauteur de 10 mm, l'épaisseur résiduelle du voile au niveau de la zone sécable est de 0, 3 mm.

Il suffit d'appliquer un effort F de l'ordre de 1 newton pour que la zone sécable se déchire et que l'opercule soit éjecté. Une fois l'opercule enlevé, le goulot 3

présente un orifice de 7 mm de diamètre qui ne présente ni bavure ni déformation locale.

Si on utilise comme dans l'exemple 2 des outillages de moulage se déplaçant en cinématique continue, on fait défiler, dès l'éloignement de la matrice, le poinçon muni de la tte 1 de tube devant un doigt immobile. Ce dernier retient l'extrémité 91 du bâtonnet 9 en mouvement et, sous l'effet de la flexion imposée au bâtonnet et transmise par celui-ci à la paroi transversale 5, là zone sécable 6 se rompt et l'opercule est éjecté suivant une direction précise et reproductible en dehors de la chaîne de fabrication en mouvement continu.

La demanderesse a obtenu des ruptures franches et nettes de la zone sécable avec une vitesse linéaire voisine ou supérieure à 0, 2 mètre par seconde. Des résultats très satisfaisants ont été obtenus avec une vitesse de 0,8 mètre par seconde avec des ttes moulées en polyéthylène haute densité.

EXEMPLE 2 (Figures 2a, 2b, 2c et 2d, 3)-Procédé selon l'invention applicable à un mode de réalisation de ttes de tube par moulage compression en cinématique continue Le tube souple est réalisé par assemblage de deux pièces fabriquées séparément : une jupe souple cylindrique 10 et une tte, semblable à celle décrite précédemment. La tte en en polyéthylène haute densité est moulée et soudée de façon autogène sur une extrémité 11 de la jupe 10 en utilisant une technique de moulage par compression d'une ébauche extrudée 20.

La figure 2a illustre à l'aide d'une coupe diamétrale la mise en place d'une ébauche 20 en polyéthylène haute densité dans un outillage de moulage par compression. Cet outillage de moulage comprend un ensemble poinçon 35 et un ensemble matrice 30. La compression est obtenue par rapprochement relatif de l'ensemble poinçon 35 et de l'ensemble matrice 30 jusqu'à immobilisation relative des deux parties de l'outillage. Chacune de ces parties

d'outillage comprend des pièces (respectivement 350 et 351,300 et 301) qui peuvent tre mobiles entre elles mais qui sont immobiles et solidaires entre elles lors de la compression. Le déplacement relatif de ces pièces ne nécessite pas l'introduction de commande spécifique : il est piloté par le mouvement d'ensemble relatif entre l'ensemble poinçon et l'ensemble matrice. Au début de la compression, la protubérance centrale 352 est solidaire de la partie périphérique 351, ce qui forme l'ensemble poinçon 35. Les parties 300 sont adjacentes par suite d'un déplacement radial imposé par un emboîtement conique et le tout, solidaire de la partie supérieure 301, forme avec celle-ci l'ensemble matrice 30.

La jupe 10 est emmanchée autour de la partie périphérique 35 du poinçon, une de ses extrémités 11 dépassant légèrement de l'extrémité de cette partie 35 du poinçon, qui sert de moule pour la réalisation de la surface interne de la tte de tube (intérieur de l'épaule et du goulot). L'extrémité 352 de la partie centrale 350 du poinçon est une protubérance centrale destinée à mouler l'intérieur du goulot. Les parties mobiles 30 de la matrices se déplacent radialement pour dégager le filet de vissage, une fois celui-ci moulé.

La figure 2b illustre l'outillage de moulage et la pièce moulée 21 en fin de compression : c'est un tube souple 21 comprenant la jupe cylindrique 10, l'épaule 22 et le goulot 23 surmonté d'une paroi sommitale 24. La tte a été moulée et soudée de manière autogène sur l'extrémité 11 de la jupe 10. La paroi sommitale 24 comprend une paroi transversale 25 faisant office d'opercule bouchant l'orifice de distribution et une protubérance 29 ayant un profil en forme de T, de telle sorte qu'elle comporte sur sa paroi latérale une gorge annulaire 28.

La figure 2c illustre l'éloignement de l'ensemble poinçon par rapport à l'ensemble matrice. Le tube souple ainsi réalisé reste solidaire de l'ensemble

poinçon et refroidit. Une fourchette 40 est amenée à proximité de la tte de tube après quelques secondes de refroidissement lorsque le polyéthylène haute densité est stabilisé.

La figure 2d illustre l'évacuation de la paroi sommitale 24 après rupture de la zone sécable, celle-ci ayant été causée par le déplacement axial imposé par la fourchette 40 dont les doigts viennent s'emboîter dans la gorge annulaire 28.

La zone sécable 26 a une géométrie avec une entaille annulaire en V identique à celle de la zone sécable de l'exemple 1. De la sorte, la tte du tube fini 50 présente un goulot cylindrique muni d'un orifice de distribution.

La figure 3 illustre une solution alternative à celle illustrée en figure 2d : les outillages de moulage, et notamment les poinçons, suivent un mouvement de rotation continu R, tel que celui imposé par le dispositif référencé 10 en figure 2 de la demande française n° 01 03706. LesUne fois formés, les tubes 50 restent solidaires desdits poinçons après moulage et l'enlèvement des opercules est réalisé par un simple piégeage des extrémités des opercules en T, leur gorges annulaires 28 venant s'emboîter dans un rail 40'statique et non tangent à la trajectoire des ttes de tube.

EXEMPLE 3 (Figure 4) - La figure 4 illustre un autre cas de réalisation de tube où la tte est également moulée par compression et soudée simultanément sur la jupe, dans lequel la partie sommitale 64 comprend un simple voile 65 présentant une entaille annulaire au voisinage de son attache sur le goulot. Le voile est déchiré puis enlevé à l'aide d'une poussée axiale. L'opercule peut, comme illustré en figure 4, avoir une géométrie limitée au voile 65 ou bien, comme illustré en figure 1, comprendre ledit voile et tre également muni d'une partie en forme de bâtonnet pour faciliter la préhension et la poussée axiale.

EXEMPLE 4 (Figure 5) La figure 5 illustre un autre cas de réalisation de tube où la tte est également moulée par compression et soudée simultanément sur la jupe, dans lequel la paroi sommitale 74 qui comprend une protubérance 75 à section polygonale non convexe (typiquement une étoile) et une partie basse faisant office d'opercule. La matrice 30'ne comporte pas de parties mobiles radialement (300) et le démoulage de la tte avec son goulot fileté est effectué par dévissage. Comme la protubérance 75 polygonale non convexe occupe encore la cavité du moule qui l'a mise en forme, elle est bloquée en rotation, la zone sécable se déchire sous l'effet de la torsion qui en résulte, la protubérance est ainsi détachée puis enlevée au cours du dévissage.

Il est possible de réaliser également ce type d'opercule sur des matrices avec des parties à déplacement radial (300). Dans ce cas, on démoule la tte de tube après refroidissement puis on déchire la zone sécable et on enlève par rotation l'opercule à l'aide d'une clef ayant la forme complémentaire de la section polygonale concave.

EXEMPLE 5 (Figures 6a à 6h) Cet exemple permet de résoudre le problème délicat imposé par le réglage extrmement fin de l'entrefer existant en fin de course entre les parties mobiles de l'outillage, notamment au voisinage de la cavité servant à mettre en forme la zone sécable. En effet, pour obtenir sur ces tubes fabriqués en grande cadence des conditions de rupture homogènes, il importe de rendre la géométrie de la zone sécable la plus répétable possible, l'épaisseur minimum de la zone sécable ne devant varier au plus que de quelques centièmes de millimètre.

Ce réglage délicat de l'entrefer est long, ce qui limite la cadence de production, d'autant plus qu'il doit tre effectué fréquemment (déréglages liés à la dilatation des outillages, à l'usure des parties actives, etc...). De plus, l'outillage est soumis à un risque de rupture important en cas de défaut de réglage, de manque de matière plastique dans l'outillage, de présence d'un corps étranger, etc... Enfin, l'outillage est exposé également à un risque accru de défaut d'endurance en raison de sa sensibilité à l'usure.

Ces différents points sont avantageusement réduits, voire mme éliminés, si la zone sécable est mise en forme par compression moulage d'une ébauche entre un élément métallique rigide-appartenant par exemple au poinçon-et un élément moins rigide, par exemple en matière plastique. Ainsi, on utilise un outillage de compression comprenant une première partie mobile et une deuxième partie mobile, ladite première partie mobile étant, au moins dans la partie de l'empreinte contribuant à la mise en forme de ladite zone sécable, en une matière moins rigide que celle de ladite deuxième partie mobile. Ceci peut tre avantageusement réalisé si l'on effectue directement un surmoulage de cette partie du goulot sur le bouchon qui est destiné à obturer l'orifice de distribution.

L'association des deux matériaux-l'un métallique, l'autre en matière plastique- permet un contact entre les deux parties moulantes sans risque d'endommagement de l'une d'entre elles. On peut ainsi limiter la finesse de réglage de l'entrefer (diminution du temps de réglage) et réduire le risque de détérioration des outillages (butée mécanique sur le bouchon, ou arrt de l'outillage sur l'épaule en cas de défaut de présence du bouchon). De plus, grâce au surmoulage, on obtient directement un assemblage récipient + bouchon dans lequel les surfaces en contact se correspondent parfaitement, ce qui permet une fermeture hermétique du récipient pendant toute la durée de son utilisation.

Ainsi, dans le cadre de cette modalité de l'invention, l'une des parties mobiles de l'outillage, la matrice en l'occurrence, peut tre munie d'un bouchon destiné à obturer ledit orifice. Celui-ci est positionné de telle sorte que sa surface interne sert au moins partiellement d'empreinte de moulage pour la mise en forme dudit goulot, au moins au niveau de sa zone sécable.

Le surmoulage du goulot sur le bouchon peut tre effectué en procédant de façon analogue au procédé décrit dans l'exemple 4 de la demande internationale PCT/FR02/00686 déposée par la demanderesse. Dans ce procédé, il s'agit de réaliser un tube souple. La tte de tube est moulée et soudée à une jupe cylindrique obtenue par découpe dans un manchon. Dans ce cas particulier, la tte est soudée à la jupe simultanément à sa mise en forme.

On peut voir sur la figure 6a un bouchon 805 qui est placé dans la cavité de la matrice 830. Comme indiqué dans la demande internationale PCT/FR02/00686, ce bouchon peut avoir été lui-mme moulé peu de temps auparavant en utilisant la mme matrice mais il peut également avoir été obtenu de façon indépendante sur un autre dispositif de moulage. En dehors de cette cavité, l'empreinte de la matrice 830 a une forme qui définit la surface extérieure de l'épaule 82 du tube. La surface interne du bouchon 805 définit la surface extérieure du goulot 83 et de l'embase du goulot.

Le poinçon 835 est muni d'une jupe 801. dont l'extrémité 802 déborde légèrement de l'épaulement 846 du poinçon. Le bouchon 805 a une épaisseur moyenne de 1 mm. La surface interne du bouchon, éventuellement munie d'un ou plusieurs filets de vissage, définit la surface extérieure du goulot à mettre en forme. La partie de l'empreinte de la matrice 830 non recouverte par le bouchon définit la surface extérieure de l'épaule. La matrice 830 fait office d'outillage d'appui.

Une ébauche 820 en polyéthylène basse densité prélevée en sortie d'extrudeuse est déposée soit sur l'extrémité du poinçon soit dans la cavité de la matrice 820. Elle est comprimée par rapprochement du poinçon et de la matrice jusqu'à obtention de la forme visée de la tte. Sous l'effet de cette translation l'ébauche 820 se déforme et l'écoulement de la matière plastique est guidé par les surfaces libres de l'entrefer résiduel qui diminue progressivement de volume. Lorsque le poinçon 835 et la matrice 830 sont accolés, ils définissent une cavité de moulage où l'extrémité 802 de la jupe est emprisonnée. Sous l'effet de la compression, la matière plastique de l'ébauche s'écoule et vient remplir les différentes parties du volume délimité par les empreintes du poinçon et de la matrice, formant ainsi l'épaule 82 et le goulot 83, muni d'une paroi sommitale transversale 84 et d'une zone sécable 86. La matière plastique arrive également au contact de l'extrémité 802 de la jupe.

Les matières plastiques de la tte et de la jupe se soudent intimement entre elles sans autre apport de chaleur ou de matière. Elles restent soudées entre elles après un léger maintien sous pression et après refroidissement.

On écarte les outillages et on extrait l'ensemble. On laisse refroidir l'ensemble de façon à ce qu'il y ait stabilisation dimensionnelle complète du goulot et du bouchon.

La zone sécable (86,86', 86") est mise en forme à l'aide d'une partie moulante qui possède une forme d'arte torique (90,90', 90"). Cette arte torique <BR> <BR> appartint soit à l'outillage mâle (poinçon-Figure 6 c) -90), soit au bouchon (Figure 6e) (90') et Figure 6g) (90")). Dans le premier cas (figure 6c) et 6d)), la rupture se fait sur la surface extérieure mais le risque d'apparition de bavure est faible puisque l'arte torique en acier permet d'imposer des angles vifs, donc un fort coefficient de multiplication des contraintes régnant dans la zone

sécable lors de la rupture. Dans les autres cas, une éventuelle bavure résultant de la rupture de la zone sécable peut rester non visible à l'intérieur du goulot.

L'élément sécable peut tre solidarisé au bouchon, en incluant à celui-ci une protubérance 89 ou 89'en contre-dépouille. Le tube ne sera effectivement ouvert que lors du premier dévissage du bouchon et l'effort de rupture pourra alors tre associé à une inviolabilité.

Pour assurer l'anti-dévissage du bouchon après mise en forme de la tte, on peut prévoir un léger relief, type grain de riz, à l'extrémité du filet de vissage. La protubérance en contre-dépouille peut traverser l'épaisseur du bouchon (89") et la matière ainsi extrudée à travers le bouchon peut tre utilisée pour remplir le sommet du bouchon et notamment y intégrer un décor personnalisé, par exemple un logo client.

AVANTAGES outillage de moulage simple ; élimination des défauts associés aux modes de réalisation antérieurs de l'orifice (bavures, pollution, grippage...) ; meilleure reproductibilité en poids de l'ébauche ce qui favorise la fiabilité du moulage par compression ; * facilité d'adaptation à un procédé de fabrication en cinématique continue.