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"Processus de production de sacs en plastique" La présente invention concerne un processus de production de sacs en plastique et un appareil destiné à la mise en oeuvre du processus.
L'invention concerne en particulier la production de sacs en plastique à partir d'un film thermoplastique tubulaire aplati par soudage et découpage de ce film tubulaire aplati dans le sens de la largeur. Des difficultés surviennent lors du traitement de tels films tubulaires et entraînent des rebuts et des arrêts du processus de production. L'objectif de la présente invention est donc de fournir un processus amélioré de production de sacs en plastique réduisant ces problèmes.
Conformément à la présente invention il est prévu un processus de production de sacs en plastique comprenant les étapes suivantes : - acheminement d'un film thermoplastique tubulaire aplati de la bobine d'alimentation au poste de déploiement ; - passage du film autour d'un rouleau déployeur au poste de déploiement, ce rouleau déployeur comprenant des rainures en spirale sur une surface élastique externe du rouleau s'étendant vers l'extérieur dans des directions opposées à partir du centre du rouleau afin de tendre le film transversalement et d'enlever ainsi les plis ; - séparation des couches supérieure et inférieure du film au moyen d'une bulle d'air formée à l'intérieur du film ;
- aplatissage du film rempli d'air par le rassemblement des couches supérieure et inférieure du film de manière contrôlée à une extrémité située en aval de
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la bulle ; - alimentation progressive du film vers deux postes de soudage associés situés en aval de la bulle d'air ;
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- à chaque poste de soudage, passage du film entre deux barres de thermosoudage à commande à air comprimé mobiles ensemble ou séparément, arrêt du film et serrage du film entre les barres de thermosoudage, lesquelles soudent les couches de film par une soudure transversale réalisée dans le sens de la largeur du film ; - desserrage des barres de serrage et acheminement du film vers un refroidisseur à air, projection d'un courant d'air de refroidissement sur chaque soudure lorsque celle-ci se trouve dans le refroidisseur à air ;
- acheminement du film vers chacune des deux éléments de fixation espacés refroidis par air, à chaque élément de fixation passage du film entre deux barres de serrage refroidies par eau, arrêt du film lorsqu'une soudure se trouve entre les barres de serrage et serrage de la soudure à cet endroit pendant une période prédéterminée de refroidissement de la soudure avant la libération du film ; - découpage des deux couches de film dans le sens longitudinal à un poste de découpage au moyen d'une lame afin de réaliser dans le film une ouverture d'entrée du sac s'étendant entre chaque paire de soudures adjacentes ;
- alimentation du film vers une guillotine et découpage du film dans le sens transversal dans le sens de la largeur du film le long de chaque arête latérale intermédiaire de soudage afin de former des sacs individuels à partir de l'extrémité avant du film ;
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- déversement des sacs de la guillotine, collecte et emballage des dits sacs.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le processus comprend l'étape d'aplatissage du film rempli d'air par acheminement du film vers un dispositif de dégonflage composé de deux rouleaux espacés ou plus disposés sur un support de rouleau, acheminement du film autour des rouleaux afin de rassembler progressivement les couches supérieure et inférieure du film de manière contrôlée.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le processus comprend l'étape d'application d'une force de freinage sur chaque rouleau.
Selon une autre forme de réalisation, le processus comprend l'étape de formation d'une bulle d'air entre le dispositif de dégonflage et un rouleau associé séparé du dispositif de dégonflage et autour duquel le film est guidé, le dispositif de dégonflage pouvant être déplacé par rapport au dit rouleau associé afin d'ajuster la taille de la bulle d'air formée entre le dispositif de dégonflage et ledit rouleau associé.
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Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le dispositif de dégonflage est ZD situé en aval du rouleau déployeur, la bulle étant formée entre le rouleau déployeur et le dispositif de dégonflage.
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Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le dispositif de dégonflage est ZD disposé en amont du rouleau déployeur.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le processus comprend l'étape d'acheminement du film vers un premier groupe de rouleaux tendeurs disposés entre le poste de déploiement et le premier poste de thermosoudage, ainsi qu'un second groupe de rouleaux tendeurs disposés en aval des refroidisseurs, chaque groupe de rouleaux tendeurs entrant en prise avec le film afin de l'alimenter progressivement au travers des postes de soudage et des refroidisseurs, le dispositif de dégonflage
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étant disposé entre le premier groupe de rouleaux tendeurs et le premier poste de soudage afin de former la bulle d'air en aval du premier groupe de rouleaux tendeurs entre le premier groupe de rouleaux tendeurs et le dispositif de dégonflage.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le processus comprend l'étape de réglage des postes de soudage à une distance prédéterminée l'un de l'autre correspondant à une ou plusieurs largeurs de sacs et d'accrochage des postes de soudage l'un à l'autre au moyen d'une barre d'écartement fixée à un-des postes de soudage s'engrenant par coulissement avec l'autre poste de soudage par un système de verrouillage amovible.
Selon une autre forme de réalisation, le poste de découpe est situé en aval du poste de refroidissement et les couches de film sont découpées par engrènement d'une lame avec le film entre les côtés du film afin de séparer le film en longueur.
Selon une autre forme de réalisation, les couches de film sont coupées à un poste de découpe par engrènement d'une lame avec l'arête latérale du film, le film étant tiré par dessus la lame afin de séparer les couches supérieure et inférieure du film.
On comprend plus clairement la présente invention grâce à la description qui est donnée ci-après à titre d'exemple et faisant référence aux dessins annexés. Ceux-ci représentent respectivement :
Fig. 1 : une vue schématique en élévation d'une coupe latérale de l'appareil utilisé pour la mise en oeuvre du processus de production de sacs en plastique conforme à l'invention ;
Fig. 2 : une vue en perspective d'une partie de l'appareil ;
Fig. 3 : une vue en perspective d'une autre partie de l'appareil ;
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Fig. 4 : une vue schématique détaillée en perspective de l'appareil ;
Fig. 5 : une vue similaire à la figure 1 représentant l'appareil destiné à la mise en oeuvre d'une autre forme de réalisation de l'invention ; et
Fig. 6 :
une vue similaire à la figure 1 représentant l'appareil destiné à la mise en oeuvre d'une troisième forme de-réalisation de l'invention ; et
Fig. 7 : une vue similaire à la figure 1 représentant l'appareil destiné à la mise en oeuvre d'une quatrième forme de réalisation de l'invention.
Si l'on se réfère aux dessins et tout d'abord aux figures 1 à 4, celles-ci représentent un processus et un appareil conformes à l'invention et destinés à la production de sacs en plastique.
L'appareil destiné à la mise en oeuvre du processus de production de sacs en plastique est désigné généralement par le numéro de référence 10. Une bobine d'alimentation 11 de film thermoplastique tubulaire aplati est montée en rotation sur un support 12 à une entrée de l'appareil 10. Le film 14 est guidé via des rouleaux de guidage vers un alimentateur de film 15. L'alimentateur de film 15 comprend deux groupes espacés de rouleaux, à savoir des rouleaux supérieurs fixes 16 et des rouleaux inférieurs mobiles 17 autour desquels le film 14 est guidé. Les rouleaux mobiles 17 sont montés sur un bras pivotant 18 maintenu à l'écart des rouleaux fixes 16. La tension du ressort peut être ajustée pour s'adapter au film particulier 14 traité.
Les rouleaux tendeurs avant 22 et les rouleaux tendeurs arrière 23 tirent le film 14 progressivement à travers l'appareil 10. Lorsque les rouleaux tendeurs 22,23 sont en mode d'actionnement, ils tirent le film 14 de l'alimentateur de film 15, le bras 18
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pivotant vers le haut contre l'effet du ressort afin de dégager le film 14 sur demande dans la direction des rouleaux tendeurs 22,23. Lorsque les rouleaux tendeurs 22,23 sont en mode d'arrêt entre chaque étape d'alimentation de film 14, le bras 18 pivote vers le bas sous l'effet du ressort éloignant les rouleaux 17 des rouleaux fixes 16 accumulant le film provenant de la bobine d'alimentation 11 afin de l'alimenter sur demande vers les rouleaux tendeurs 22,23.
En aval de l'alimentateur de film 15, il est prévu un poste de déploiement 25 comprenant un rouleau déployeur 26 comprenant des rainures en spirale sur une surface élastique externe du rouleau 26 s'étendant vers l'extérieur dans des directions opposées à partir du centre du rouleau 26. Le film 14 passe entre le rouleau tendeur 26 et un rouleau associé à surface plane 27, les rainures en spirale tendant le film afin d'enlever les plis dans le film.
Une bulle d'air 30 est formée à l'intérieur du film 14 directement en aval du poste de déploiement 25 afin de séparer les couches supérieure 31 et inférieure 32 du film 14. A l'écart du poste de déploiement 25 est prévu un dispositif de dégonflage 35 présentant trois rouleaux 36 espacés l'un de l'autre autour desquels le film est guidé en passant entre des rouleaux adjacents 36 afin de rassembler graduellement les couches supérieure 31 et inférieure 32 du film 14 d'une manière contrôlée et d'empêcher le plissage des couches de film supérieure 31 et inférieure 32. Il convient de noter que le dispositif de dégonflage 35 est mobile sur un cadre d'appui 38 de l'appareil 10 afin d'ajuster la distance entre le dispositif de dégonflage 35 et le rouleau déployeur 26 afin de changer la taille de la bulle en fonction des types de film 14.
Cette disposition facilite le traitement contrôlé de films de différentes tailles. Les rouleaux 36 sont montés pivotant et en ligne entre les supports d'extrémité 37, lesquels sont mobiles entre plusieurs positions espacées sur le cadre 38. Les supports d'extrémité 37 peuvent de manière alternative être montés par coulissement sur le cadre 38.
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Les rouleaux 36 sont freinés individuellement par des patins à air comprimé afin de contrôler leur vitesse à différentes longueurs d'alimentation et de tension de la machine. Ce freinage réduit avantageusement ou élimine le glissement du film par rapport aux rouleaux 36 lors de chaque arrêt de l'alimentation du film qui peut laisser des traces sur le film 14.
En aval du rouleau tendeur arrière 23, il est prévu deux postes de soudage 40 espacés l'un de l'autre. Chacun de ces postes de soudage 40 est ajusté par coulissement sur le cadre 38 afin de pouvoir changer l'espace relatif entre les postes de soudage 40.
Les postes de soudage 40 peuvent donc être espacés l'un de l'autre de manière appropriée pour toute largeur de sac désirée. H convient de remarquer que au cours du fonctionnement de l'appareil 10 un certain nombre de glissements peuvent se produire en raison de la tension appliquée sur le film 14 par les rouleaux tendeurs 22,23 et qu'il peut être nécessaire d'ajuster les positions des postes de soudage 40 sur le cadre 38. Afin de permettre un ajustage simple et rapide, les postes de soudage 40 sont reliés entre eux par une barre d'écartement 42 fixée sur un des postes de soudage 40 et coulissant dans une bride de fixation 43 sur l'autre poste de soudage 40 afin d'espacer les postes de soudage d'une distance prédéterminée.
De manière conventionnelle, les postes de soudage 40 peuvent être ajustés ensemble sur le cadre 38 lorsqu'ils sont verrouillés l'un avec l'autre à une distance de séparation désirée.
Une échelle de mesure est prévue sur la barre 42 afin de régler l'espace entre les postes de soudage 40.
A chaque poste de soudage 40, le film est passé entre deux barres de thermosoudage à commande à air comprimé 44, lesquelles sont mobiles ensemble et séparément. Le déroulement du film est arrêté et les barres 44 sont actionnées pour serrer les couches de film 31,32 l'une contre l'autre afin de permettre leur fusion formant une soudure transversale dans le sens de la largeur du film. La température des barres de thermosoudage et le temps de soudage sont réglables afin de s'adapter à différents films 14. De manière avantageuse, grâce aux deux postes de soudage 40, le temps
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de soudage est efficacement réduit de moitié par la réalisation de la soudure en deux étapes.
En aval des postes de soudage 40, le film 14 est acheminé vers un réfrigérateur à courant d'air 46 qui projette un courant d'air de refroidissement sur chaque soudure lorsque celle-ci se trouve dans le réfrigérateur à courant d'air 46 destiné au refroidissement préliminaire de chaque soudure. Le film 14 est ensuite guidé à travers une paire d'éléments de fixation refroidis par eau 48. A chacun de ces éléments de fixation 48, le film est passé entre deux barres de serrage à commande à air comprimé refroidies par eau 49, lesquelles sont mobiles ensemble et séparément. La progression du film 14 est arrêtée lorsqu'une soudure se trouve entre les barres de serrage 49. Les barres de serrage 49 sont actionnées pour fixer la soudure entre elles pendant un temps prédéterminé de refroidissement de la soudure et sont par la suite dégagées du film 14.
Une fois dégagé des éléments de fixation 48, le film est guidé vers un poste de découpe 50 auquel le film est coupé longitudinalement entre ses arêtes afin de séparer le film en deux parties. Au poste de découpe 50, une lame 51 est montée coulissante sur une barre transversale 52 afin de positionner la lame par rapport au film 14. Chacune des parties du film est alimentée à travers une guillotine 53 située en aval du rouleau tendeur avant 22 afin de couper les parties de film centralement le long de chaque soudure transversalement dans le sens de la largeur du film afin de diviser chaque film en sacs individuels. Les sacs déchargés de la guillotine 53 sont alors collectés sur une table 54 et emballés.
Si l'on se réfère à la figure 3, un second poste de découpe 55 est prévu sur l'appareil 10, dans ce cas immédiatement en aval des rouleaux tendeurs arrières 23, afin de remplacer le poste de découpe 50. Une lame 56 est montée coulissante par un chariot 57 sur une barre transversale 58. Une vis de verrouillage 59 peut être actionnée pour permettre le coulissement du chariot 57 sur la barre transversale 58. Dans la pratique,
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la lame 56 est engagée avec l'arête latérale du film 14, le film 14 étant tiré sur la lame 56 afin de séparer la couche supérieure 31 de la couche inférieure 32 du film et de fournir une ouverture le long d'une arête latérale 13 du film 14.
La figure 4 montre un film 14 présentant des soudures transversales espacées 61 et étant acheminé vers la guillotine 53 afin d'être découpé 14 le long des soudures 61 et de former des sacs individuels 62. Dans ce cas, les sacs s'étendent sur toute la largeur du film 14, une arête 13 du film 14 ayant été préalablement découpée au poste de découpe 55 pour fournir une ouverture.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 5, l'appareil 10 est représenté pour un autre type d'utilisation. Dans ce cas, la bulle 30 est située en amont de l'alimentateur de film 15 au moyen d'un dispositif de dégonflage 70 de type alternatif. Le dispositif de dégonflage 70 est également représenté aux figures 1 et 3 où il n'est pas utilisé comme moyen d'aplatissage de la bulle mais uniquement comme aide d'acheminement du film 14 vers l'alimentateur de film 15. Comme le montre mieux la figure 2, le dispositif de dégonflage 70 comprend un support 71 comprenant deux colonnes 72 sur lesquelles sont montés pivotant deux rouleaux 73 séparés verticalement. Chaque rouleau est ajustable en hauteur sur les colonnes 72 afin de régler la taille de la bulle devant être formée et l'angle du film.
Des fentes espacées 74 sont prévues sur les colonnes 72 pour l'ajustage en hauteur des rouleaux 73 sur ces colonnes 72. Le support 71 peut être monté à plusieurs endroits sur le cadre 38 de l'appareil 10 afin de positionner la bulle à différents endroits appropriés et d'offrir un traitement optimal des différents types de film. A la figure 5, la bulle 30 est formée entre les rouleaux 73 sur le support 71 et un rouleau de guidage de film 78 sur le cadre 38. n convient de remarquer que lors du passage autour des rouleaux 73 et entre ceux-ci, les couches de film 31,32 sont progressivement rassemblées afin de recouvrir les couches 31,32 sans former de plis sur le film. Ce système de traitement de bulle est particulièrement approprié pour le traitement de films relativement épais.
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Si l'on se réfère maintenant à la figure 6, le dispositif de dégonflage 70 est représenté dans le cas où il est monté directement en aval de l'alimentateur de film 15. La position est particulièrement avantageuse pour le traitement de grandes largeurs de film dans le mesure où elle permet un meilleur contrôle du déplacement du film d'un côté à l'autre.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 7, le dispositif de dégonflage 70 est représenté directement en aval des rouleaux tendeurs arrières 23. Cette position peut fournir un meilleur contrôle de la progression du film à travers l'appareil 10 dans la mesure où les deux couches de film sont maintenues ensemble sur la plus grande partie du déplacement vers les postes de soudage 40. En outre, le film n'est pas abîmé lorsqu'il passe à travers les rouleaux tendeurs arrières 23.
On appréciera le fait que le traitement contrôlé de la bulle au cours du processus facilite la production de sacs de haute qualité à une vitesse telle qu'elle ne provoque qu'une quantité réduite de rebuts. Un traitement sans obstacles et efficace de plusieurs sortes de film peut être réalisé grâce à une mise en oeuvre de processus et à un appareil fiables, et favoriser ainsi un débit de production élevé ainsi que limiter les temps d'arrêt et les interruptions du processus. Avantageusement, l'appareil peut être réglé facilement et rapidement afin de permettre un traitement optimum de différentes tailles et de différentes épaisseurs de film. Des films de qualité relativement basse peuvent même être traités dans la mesure où les retards dus à la remise en place du film sont évités.
Il s'agit là d'un point particulièrement important dans le cas où une réserve de film est commandée sur base de commande minimum adaptée à la production.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus qui peuvent varier dans leur construction et dans leurs détails.