Récipient en matière plastique et procédé de fabrication par moulage de ce récipient
La présente invention a pour objets un récipient en matière plastique, par exemple un superpolyamide tel que le nylon, et un procédé de fabrication par moulage de ce récipient.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du récipient selon l'invention et illustre, également à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe médiane, selon I-I de la fig. 2, à travers une matrice de moulage sous pression utilisée pour cette mise en oeuvre du procédé.
La fig. 2 est une vue partielle par-dessous de l'élément supérieur de la matrice que montre la fig. 1, montrant en coupe les noyaux de l'élément inférieur de cette matrice.
La fig. 3 est une vue en coupe, par un plan médian, de cette forme d'exécution du récipient, correspondant à III-III de la fig. 4.
La fig. 4 est une coupe transversale selon IV-IV de la fig. 3.
Les références 1 et 2 (fig. 1 et 2) désignent les éléments conjugués d'une matrice de moulage sous pression. On n'a pas représenté sur les dessins tous les détails de cette matrice, mais simplement les par ticularités que concerne l'invention.
La matrice représentée aux fig. 1 et 2 comprend un élément 1 présentant un canal de coulée 3 qui aboutit à des gouttières transversales 4.
Les gouttières 4 débouchent dans des collecteurs 5 de forme circulaire, et chacun de ces collecteurs présente des canaux radiaux 6 qui aboutissent à une des cavités 7 de l'élément 1 de la matrice.
L'élément 2 présente des noyaux 8 agencés de manière à pénétrer dans les cavités 7 quand les éléments de la matrice sont assemblés, comme visible à la fig. 1. Ces noyaux sont disposés excentriquement dans les cavités 7, comme le montre la fig. 2, de sorte que le corps de chaque récipient moulé dans la matrice présente une paroi périphérique plus épaisse d'un côté que de l'autre du récipient, l'épaisseur de cette paroi diminuant graduellement de la partie la plus épaisse à la partie la plus mince.
Chaque noyau présente plusieurs gouttières longitudinales 9, qui sont disposées respeotivement en regard des divers canaux 6 et qui s'étendent sensiblement sur toute la longueur de la partie de la cavité 7 destinée à constituer le corps du récipient. Le récipient devant être moulé dans la matrice que montrent les fig. 1 et 2 présente sur son bord inférieur une bride externe 12, visible à la fig. 3, et les canaux 6 communiquent avec la partie de la cavité 7 formant cette bride par des trous de coulée 10 de section réduite, étrangers au récipient.
La matière plastique est amenée à chaud au canal de coulée 3 par un appareil de moulage sous pression du type usuel; elle remplit instantanément les différentes cavités, puis se refroidit et se solidifie ensuite rapidement, de sorte que les éléments 1 et 2 de la matrice peuvent être écartés l'un de l'autre pour dégager le moulage. Un dispositif éjecteur peut être conjugué à l'un des éléments du moule ou aux deux éléments, afin de faciliter le dégagement des corps de récipient moulés. Les cavités sont aérées par des canaux d'aération 11 indiqués sur la fig. 1.
Les corps de récipients sont dégagés de la matrice en une seule pièce avec la matière qui s'est accumulée dans le canal de coulée, dans les gouttières, dans les collecteurs et dans les prolongements mais, par suite de la présence des trous de coulée étranglés 10, ces corps de récipient moulés peuvent être détachés aisément des résidus de moulage, qui peuvent être chauffés de nouveau et utilisés pour des moulages ultérieurs.
Les fig. 3 et 4 montrent le récipient dont le corps est obtenu par moulage dans la matrice représentée aux fig. 1 et 2. La partie supérieure du corps du récipient comprend un col 13 muni d'une extrémité 14 présentant une ouverture centrale 15. Le col 13 présente une épaisseur de paroi uniforme.
Une soupape 16 est ajustée par pression dans le col 13. Une tige de soupape passe à travers l'ouverture 15 et est munie d'un bouton de commande 17.
La partie supérieure de chaque noyau 8 qui contribue à la formation du col du récipient comprend une rainure périphérique 18 (fig. 1), de manière que le col soit muni, lors du moulage, d'une nervure interne de forme correspondante à cette rainure. La soupape 16 présente une rainure circonférentielle qui coopère avec cette nervure quand la soupape est introduite dans le col 13. Si le récipient est en superpolyamide (nylon), il est suffisamment élastique au niveau du col pour céder quand la soupape est insérée dans le col, un ajustage étanche étant assuré entre la nervure du col et la rainure de la soupape. Un tube plongeur 19 est attaché à la soupape.
Etant donné la présence des gouttières longitudinales 9 sur le noyau 8, l'intérieur du corps du récipient présente des nervures de forme correspondante 20. Ces nervures sont représentées aux fig. 3 et 4 avec une dimension légèrement supérieure à celle qu'elles doivent avoir en réalité, pour plus de clarté. Bien que les nervures 20 soient ménagées sur la face interne du récipient représenté, elles pourraient être formées à l'extérieur du récipient, en ménageant les gouttières 9 dans la paroi de la cavité. Dans chaque cas, ces nervures renforcent le récipient et augmentent sa résistance sans accroltre notablement son poids ou la quantité de matière utilisée pour sa confection. Si elles sont disposées extérieurement, elles participent à l'ornementation de la face externe du récipient et elles ne constituent donc pas un inconvénient.
On a constaté que pour obtenir un récipient tel que celui représenté en nylon par exemple, ayant une épaisseur de paroi minimum tout en réalisant une résistance maximum, ceci en utilisant une quantité de nylon réduite au minimum pour obtenir un corps de récipient d'une dimension désirée, que ce récipient ait une capacité de 0,028 1 ou de 0,94 1 par exemple, on pourrait faire en sorte que l'aire de la section droite de la paroi du récipient représente de 1,5 à 3,5 fois l'aire de la section droite des nervures. Ainsi, si l'on se reporte à la fig. 4, on voit que les surfaces combinées des quatre parties désignées par w doivent représenter de 1, 5 à 3,5 fois la totalité des sections droites b des quatre nervures.
Une valeur moyenne satisfaisante est comprise entre 2 et 3 fois. Pour que ces sections soient distinguées sur la fig. 4, la section b de chaque nervure est représentée en noir, tandis que les sections droites w des parties incurvées formant la paroi sont représentées par des hachures.
La section des nervures varie suivant l'écartement circonférentiel existant entre elles, de sorte que dans la fig. 4, qui montre quatre nervures, la section droite de ces nervures est supérieure à ce qu'elle serait pour un récipient possédant six nervures, dont l'écartement est plus réduit.
Dans le récipient représenté sur la fig. 3, les nervures s'étendent sensiblement sur toute la hauteur du récipient. Lors du moulage du corps de ce dernier, les nervures peuvent être réalisées en assurant la coulée dans la cavité de la matrice à une extrémité ou aux deux extrémités si désiré. Toutefois, il n'est pas nécessaire que ces nervures s'étendent sur toute la hauteur du corps du récipient. Elles peuvent être disposées par groupes à des niveaux différents, et peuvent être réparties en un jeu de nervures supérieures et un jeu de nervures inférieures, les deux jeux étant décalés l'un par rapport à l'autre.
Si le récipient est sensiblement cylindrique ou s'il a sensiblement la même dimension sur toute sa hauteur, les nervures peuvent avoir une section droite uniforme sur toute leur longueur, bien qu'elles puissent recevoir une forme conique si désiré, et il est préférable que, dans des récipients ayant certaines formes, les nervures disposées dans la partie du récipient ayant une section droite minimum aient elles-mêmes une section droite inférieure à celle de la partie la plus grosse du récipient. Ceci peut être vrai également dans le cas où il est désirable de donner à la paroi du récipient des épaisseurs différentes sur toute sa longueur, par exemple quand un récipient présente une partie inférieure plus épaisse et une partie supérieure notablement plus mincie.
Le corps du récipient décrit pourrait aussi ne comprendre aucune nervure, toutefois un tel récipient sera plus lourd du moment que, pour obtenir lors du moulage l'écoulement rapide nécessaire de la matière plastique, on doit rendre les parois du corps plus épaisses.
En disposant chaque noyau 8 excentriquement dans la cavité de moulage de la matrice, le récipient moulé résultant présente une surface interne i (fig. 3) excentrique par rapport à la surface extérieure o (fig. 4) et, par conséquent, une paroi plus mince d'un côté que du côté opposé. La section de cette paroi plus mince constitue une zone de moindre résistance t comparativement au reste de la paroi, de sorte que, si la pression devient trop grande dans le récipient, elle déchire cette zone de moindre résistance qui constitue ainsi un dispositif de sûreté.
L'ajutage 21 du bouton-poussoir 17 du récipient représenté est dirigé vers cette zone de moindre épaisseur, de manière que, si la matière placée dans le récipient s'échappe par la paroi de celui-ci, la direction d'éjection coincide avec celle dans laquelle est dirigé l'ajutage.
L'extrémité inférieure du récipient est fermée par un fond 22 (fig. 3). Celui-ci peut être obtenu par moulage en nylon. Ce fond peut être légèrement plus épais que les parois du récipient, pour la même raison qui fait donner à la bride 12 une épaisseur plus grande, à savoir pour permettre à ses parties d'être soudées ensemble par fusion sans endommagement des parois du corps du récipient. Ce soudage par fusion est obtenu dans le cas du récipient décrit par traitement à chaud. I1 est facilité en utilisant une bague métallique 23 perforée. Cette bague est disposée entre la bride 12 et le fond 22 et elle est chauffée par induction électrique alors que les éléments sont maintenus assemblés sous pression.
De ce fait, les couches superficielles des parties qui sont en contact avec la bague sont fondues, de sorte qu'une certaine quantité de matière pénètre à travers les orifices de la bague 23 et se soude de manière à former un assemblage homogène, tandis que les parties de la bride et du fond qui sont en contact avec la zone non perforée de la bague réalisent une liaison résistante avec celle-ci. De cette façon, le fond est fixé à chaud sur le récipient en réalisant un joint imperméable et étanche, même sous pression.
Le récipient décrit peut être rempli, soit avant l'application du fond, les récipients étant retournes, soit après cette application, la matière à distribuer passant à travers la soupape 16.