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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX SACS EN PAPIER A PLUSIEURS EPAISSEURS,
A VALVE ET A FOND PLAT.
L'invention est relative aux sacs en papier à plusieurs épais- seurs, à valve et à fond plat désignés ci-après par l'appellation de "sacs") ainsi qu'à leur fabrication proprement dite. Ces sacs sont du type dans le- quel les épaisseurs que comporte chaque face du tube aplati dont on tire les sacs ont une longueur etun agencément tels que leurs extrémités se recou- vrent progressivement afin de constituer des marges ou rebords décalés en gradins, ceux du volet d'une des faces étant fixés par collage sur ceux du volet de l'autre face lorsqu'on les plie pour façonner la fermeture à fond plat du sac.
L'invention est également relative aux sacs à plusieurs épais- seurs et à fond plat du genre indiqué, comprenant deux épaisseurs cu davan- tage, dans lesquels les longueurs du tube à sacs sont détachées d'un tube continu formé sur la machine à façonner le tube à sacs par l'assemblage de plusieurs feuilles ou rouleaux, en précision de la formation des épaisseurs précitées, ces feuilles ou rouleaux ayant été perforés transversalement sur toute leur largeur afin de constituer des lignes ou amorces de rupture pour les marges ou rebords sur les longueurs découpées, cette rupture étant .exécu- tée en soumettant à une certaine tension chaque longueur de début du tube à sacs.
Différentes méthodes ont déjà été suggérées pour l'exécution de fermetures à fond plat dans des longueurs de tube à sacs, mais elles entrai- naient toutes une modification du pliage normal d'angle en losange du fond plat du sac, au point que les fermetures d'extrémité ne pouvaient être exécu- tées sur l'une quelconque des machines normalement utilisées pour former ces fonds plats dans lesquelles les longueurs de tube à sacs de déplacent con- tinuellement à travers les dispositifs de pliage, de telle sorte qu'il fallait traiter ces longueurs dans des machines où chaque longueur de tube à sacs de- vait être arrêtée à chaque phase du pliage,
De plus, bien que ces sacs à marges en gradins décalés aient permis la réalisation de fermetures satisfaisantes par collage,
dans le sens longitudinal de l'ouverture du sac, des différentes épaisseurs entre elles, grâce aux marges extrêmes en forme de gradins, le collage du pliage triangu-
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laire aux coins du sac était imparfait ou trop faible, de manière qu'une fui- te du contenu du sac était toujours à craindre par les plis des coins,étant donné que les marges en gradins sont recouvertes, du moins en partie, par l'épaisseur extérieure à l'endroit du pliage triangulaire précitée de telle sorte que l'adhérence n'avait lieu uniquement ou du moins principalement qu'avec l'épaisseur extérieure desdits pliages triangulaires.
En outre, le pliage d'angle normal, de forme triangulaire, se traduit par une multiplica- tion des épaisseurs aux angles de base du triangle, et, par conséquent, ces parties extrêmes présentent une raideur indésirable et sont sujettes à se dé- chirer ou, du moins, à produire un collage défectueux.
Il a également été suggéré d'augmenter la surface de collage aux coins des sacs du genre indiqué en premier ci-dessus, en découpant les extré- mités des longueurs destinées à former les sacs afin d'obtenir des languet- tes décalées en gradins aux plis d'angle, mais cette solution entrainait le découpage du papier 'et, par conséquent, une perte de matière, tandis que la forme du sac ainsi réalisé se prêtait mal aux procédés de perforation et de séparation par rupture mentionnés plus haut,.ainsi qu'à la fabrication sur la machine normale à débiter le tube à sacs.
Or, la présente invention a pour but d'apporter des perfectionne- ments aux sacs à plusieurs épaisseurs et à fond plat du genre indiqué, tout en permettant la fabrication des longueurs de tube à sacs à l'aide du procé- dé de perforation et de rupture par séparation sur des machines à débiter le tube à sacs,et dans lesquels l'on obtient un collage offrant une,meilleure sécurité et tenue par rapport aux fuites à l'endroit des plis des coins fer- més du fond plat du sac, avec, de préférencé,un élément de fermeture en pa- pier souple qui fait.partie intégrante d'une des épaisseurs du sac à l'endroit de la valve de celui-ci.
Un autre but de l'invention consiste à réaliser l'avantage exposé ci-dessus avec le minimum d'épaisseur locale de papier ou, du moins, avec beau- coup moins d'épaisseur que dans les pliages triangulaires d'angle, des ferme- tures à fond plat normalement réalisées jusqu'à présent.
L'invention consiste donc à prévoir, à chaque coin de la fermetu- re du fond plat d'un sac comportant trois épaisseurs ou davantage, et destiné à être fermé et assemblé par collage, au moins deux languettes, l'une s'éten- dant vers l'intérieur de façon à recouvrir l'autre, 'de préférence latérale- ment, afin de présenter de plus grandes surfaces de collage avec le papier des volets ou pattes décalés en gradins des faces avant et arrière du sac, ces languettes étant marquées latéralement par-des incisions longitudinales locales pratiquées dans les feuilles ou rouleaux de papier, les épaisseurs étant obtenues sans perte de papier et avant assemblage en vue du passage dans la machine à former le tube continu à sacs.
L'invention consiste également en un sac.ayant trois épaisseurs ou davantage, dans lequel les feuilles destinées à former le tube à sacs sont perforées et incisées sans perte de matière afin de former aux coins du sac, sauf le coin destiné recevoir la valve des languettes échelonnées désauf coin destiné recevoir valve, des languettes échelonnées ou dé- calées en gradins qui exposent au collage au moins deux épaisseurs, l'une d'elles au moins n'étant pas exposée, la languette de l'une desdites épais- seurs dépassant, de préférence, les autres épaisseurs au coin de la valvé afin de constituer un joint souple de valve, de type connu.
Par ailleurs, l'invention consiste à inciser les feuilles ou rouleaux de papier de façon que les marges décalées en gradins soient égale- ment échelonnées latéralement afin d'exposer des surfaces supplémentaires de collage aux coins triangulaires.
Enfin, l'une des caractéristiques de l'invention réside dans la précision d'un volet rectangulaire de fermeture, formant partie intégrante du sac et recouvrant l'ensemble du fond, ,ce volet étant collé dans les sens transversal et longitudinal du sac.
Sur les dessins annexés, donnés à simple titre d'exemple :
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La figure 1 montre en plan la disposition des feuilles qui consti- tuent les épaisseurs d'un sac à épaisseurs multipleset à fond plat, conforme à un mode de réalisation de l'invention où l'on a représenté les opérations de perforation et d'incision qui forment les languettes aux coins des sacs, la figure montrant un tube à sacs sectionné, ouvert par la libération des joints longitudinaux qui forment le tube, ainsi que, en pointillé, l'associa- tion de ce tube avec les longueurs précédentes de tube à sacs.
La figure 2 montre .un tube à- sacs tiré de la feuille de la fig, 1 et montrant la première phase de formation .de la fermeture à fond plat.
@ La figure 3 estiune vue analogue à la fig. 2 montrant dans sa moitié inférieure la deuxième phase de formation de la fermeture à fond plat tandis que la moitié supéreur de la figure montre la phase finale au cours de laquelle on procède au collage du fond plat.
Lés figures 4 et 5 montrent une variante de l'invention et corres- pondent respectivement aux figures 1 et 2.
La figure 6 montre la deuxième phase de formation d'une fermeture à fond plat à chaque extrémité du sac, tandis que la figure 7 montre la fer- meture finale du fond plat représenté sur la partie inférieure de la fig. 6.
Les figures 8 à 11 montrent une autre variante -de réalisation de l'invention et correspondent respectivement aux figures 4 à 7.
La figure 12 montre le tracé des feuilles qui constituent les ¯ épaisseurs du sac-suivant une autre variante.
Lesfigures 14 à 16.montrent lesphases de pliage lors de la. fer- meture de l'extrémité d'un sac.
Etant donné que les figures 1,4 et 8 montrent une longueur de tube à sacs développée, il convient de noter qu'en regardant les figures 2 et 3,- 4 et 5, 9 et 10, les languettes que l'on voit sur ces figures rec- pectivement, sur les côtés droit et gauche du sac, proviennent des cotes droit et gauche des figures montrant les feuilles en développé.
Dans la mise en oeuvre de l'invention suivant l'un des modes de réalisation décrits à titre d'exemple, les rouleaux ou feuilles à par- tir desquels on doit former le tube à sacs à épaisseurs multiples sont cha- cun perforés transversalement et incisés longitudinalement,. sans aucune per- te de papier, à des intervalles qui correspondent à la longueur des sacs, de manière à constituer des épaulements, languettes ou cavités aux extrémités des longueurs de sacs, conformément à la description ci-après, la ligne irré- gulière de partage ou de séparation formant simultanément la tête de la lon- gueur considérée et la queue complémentaire de la longueur suivante.
Dans ce but,le mécanisme perforateur est muni d'une part de couteaux perfora- teurs destinés à perforer les parties transversales de la ligne de partage, et d'autre part de couteaux inciseurs pour former des incisions dans les par- ties de cette ligne qui se trouvent dans une position ou une composante lon- gitudinale telle que les longueurs de sacs puissent se détacher du tube dans la machine à former le tube à sacs par rupture desdites longueurs sous la tension produite selon le procédé connu de séparation des longueurs de sacs dans un tube à sacs perforé.
Chaque rouleau ou feuille est perforé et incisé de manière que les épaisseurs qui constituent les longueurs respectives des sacs soient égales, aussi bien à l'avant qu'à l'arrière du tube aplati, mais les feuil- les sont superposées de manière que les lignes de sectionnement précèdent chacune celle de la feuille ou épaisseur suivante d'une marge étroite afin de constituer des têtes décalées en gradins ou échelonnées suivant le pro- cédé connu, de telle sorte qu'en fixant une fermeture à fond plat par col- lage, les rebords ou marges en gradins sur l'un des volets ou rabats recouvrent et se fixent approximativement à des rebords correspondants de 1-*autre volet ou rabat.
Dans les exemples considérés ici la construction d'un sac à trois épaisseurs a été représentée, l'épaisseur interne étant désignée en 1, l'épais-
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seur extérieure en 3 et l'épaisseur intermédiaire en 2.
Sur la figure 1 un tube ayant la longueur d'un sac est ouvert ou développé, l'épaisseur 1 étant placée dessus et les épaisseurs étant dé- calées latéralement en gradins de la façon courante afin de constituer des marges qui se recouvrent et se fixent par collage les unes aux autres respec- ti-vement, pour former une série de tubes insérés les uns dans les autres par la machine à former les tubes à sacs. L'épaisseur 1 est perforée transver- salement afin de former deux parties alignées la et lc, ainsi qu'une troisiè- me partie lb placée à un niveau différent, comme on le voit sur le dessin.
L'épaisseur 2 est perforée de manière à constituer les parties 2a, 2b, 2c, 2d et 2e, dont les parties 2a, 2c et 2e sont alignées entre elles tandis que les parties 2b et 2d sont placées à des niveaux différents. L'épaisseur extérieure 3 est perforée d'une manière analogue pour former des parties 3a, 3b et 3c, les parties 3a et 3c étant alignées entre elles et avec la partie 1b de l'épaisseur 1, tandis que la partie 3b est alignée avec les parties la et 1c de l'épaisseur 1. Les parties des épaisseurs qui se trouvent derrière une ou plusieurs autres épaisseurs sont indiquées en traits pointillés et mix- tes.
Les couteaux à inciser sont réglés de manière à faire des incisions coïncidentes (ou que l'on fait coïncider par superposition de l'ensemble dans la machine à former les tubes); ces incisions s'étendent dans le sens longitu- dinal suivant les lignes 4-4a, afin de tracer une languette sur chaque épais- seur de papier, symétriquement de part et d'autre de la ligne de pliage lon- gitudinal 5-5 du tube aplati', la racine de chaque languette étant repérée par l'extrémité 4a des incisions. Les languettes respectives qui s'étendent vers l'intérieur à chacue des quatre plis triangulaires d'angle du fond plat, sont plus clairement visibles sur la figure 2 où elles portent' les références respectives lx, 2x et 3x.
L'extrémité ou queue du tube qui est opposée à celle décrite ci- dessus comporte des parties et languettes complémentaires aux précédentes, une saillie ou languette à la tête d'une longueur de tube à sac formant une cavsté correspondante à la queue ou extrémité arrière de la longueur de tube précédente,et inversement. Grâce à cette disposition, on obtient avec cet exemple de réalisation de l'invention des languettes exactement semblables à des coins diagonalement opposés du sac.
Les languettes se recouvrent les unes les autres et ainsi, dans un sac à trois épaisseurs, deux surfaces de languettes au moins sont expo- sées pour permettre leur fixation par collage aux têtes décalées en gradins, dans le sens transversal par rapport à celles-ci et à la fermeture à fond plat. Ces collages supplémentaires assurent une fermeture ayant une meilleu- re tenue par rapport aux fuites du contenu du sac aux extrémités.de la fer- meture à fond plat, vis-à-vis de ce que permet d'obtenir le pliage latéral triangulaire de la fermeture classique à fond plat, dont une seule surface, .en général, est exposée au collage, tandis que cette même disposition clas- sique offre moins de souplesse en raison de l'épaisseur des couches de papier aux plis des coins de la base du pliage triangulaire latéral.
Les incisions 4 et 4a qui marquent les côtés des languettes libè- rent également des volets rectangulaires des faces avant et arrière 6 et 7.
Après que les tubes ont été délivrés, par la machine à former les tubes à sacs, à la machine à former les fonds plats, les longueurs de tube sont fron- cées de manière à former une france centrale 8-8 et des plis secondaires 9-9 et 9a-9a afin de faciliter les opérations de pliage du fond plat.
Dans les machines normales qui façonnent les fonds plats par plia- ge continu, les plis triangulaires (ou d'angle) sont effectués automtiquement vers l'intérieur lors du pliage des volets à tête 6, 6a contre la face du sac.
Grâce aux coins triangulaires 10 et aux languettes libres, ainsi modifiés, la tendance automatique au pliage vers l'intérieur (lorsque le premier pli du volet de face est formé) n'est pas aussi prononcée mais se produit quand mê- me; si l'on désire une action plus positive, on peut munir la machine de doigts abaisseurs auxiliaires destinés à agir sur. ces coins triangulaires.
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Dés que cette première phase de pliage 'sur la fronce centrale 3 s'est -déroulée; les volets 6 et 7a sont repliés suivant la ligne inférieure 9-9 (voir la partie inférieure de la figure 3), on applique de la colle sur , la tête en gradins des volets 6 et 7a, ou bien aux volets 7, 6a '(ou encore aux deux), puis les volets 7 et 6a sont rabattus respectivement sur les vo- , lets 6 et 7a la tête décalée en gradinsd'un volet coïncidant approximative- ment avec la tête en gradins de l'autre et étant fixée,sur celle-ci,.
On applique également, au préalable,de la colle au pliage des volets 6, 6a et 7, 7a, aux surfaces des languettes des coins du sac,. sauf le coin auquel la valve est prévue, ce coin étant laissé ouvert pour l'introduction du tube de remplissage.
La valve peut être placée à n' importe quel coin, mais il est pré- férable d'utiliser pour la valve soit le coin supérieur droit, soit le coin inférieur gauche du sac (Fig. 2).
Dans la variante de l'invention représentée aux figures 4 à 7, non seulement les languettes superposées offrent une surface exposée pour le collage transversalement au fond plat (c'est-à-dire perpendiculairement à la fronce centrale 8) aux coins, fixés par collage, dudit fond plat, mais de plus, on obtient des surfaces de collage sur les côtés des languettes (c'est-à-dire parallèlement à la fronce centrale 8) et, en outre, aux coins précités, ainsi fixés les têtes sont décalées non seulement longitudinalement par rapport au tube, mais aussi latéralement (c'est-à-dire parallè.enet au pli 5 du tube), ce qui contribue à augmenter les surfaces disponiblespour le collage dans le sens transversal du fond plat du sac.
Suivant cette variante, l'épaisseur 1 est perforée le long des lignes la, 1b et 1c à des niveaux différents, et incisée par des couteaux inciseurs qui entament le rouleau en ld-ld de manière à former un rabat avec la partie perforée la, les mêmes couteaux incisant le rouleau en le-le et lf-lf pour marquer une languette formant le siège d'une valve souple de type connu à l'endroit prévu pour l'emplacement de la valve.. L'épaisseur 2 est perforée à différents niveaux 2a à 2e et incisée par les couteaux inci- seurs suivant les lignes 2f-2f, 2g-2g, 2h-2h et 21-21, produisant ainsi sur le côté gauche de la figure une.languette et sur le côté droit une cavité.
L'épaisseur 3 est perforée à divers niveaux suivant les lignes 3a et 3c, et incisée suivant 3d-3d, 3e-3e, 3f-3f et 3g-3g. Ces incisions pénètrent, comme l'indiquent les traits pointillés, dans la longueur adjacente du rouleau de papier 3 et marquent leslanguettes à la queue'de la longueur de sac voisine, ainsi qu'il ressort de l'examen de la queue ou extrémité arrière de la lon- gueur de sac représentée Fig. 4 où ces incisions'sont désignées par des traits mixtes.
On remarquera que les perforations et les diverses incisions qui donnent lieu aux rabats, cavités et languettes à la tête de la longueur du tube à sac produisent des épaulements,.languettes et cavités correspondant à la queue de la longueur de tube à sac sans aucun manque ou découpage de pa- pier et, par conséquent, sans perte de matière.
La figure 5 montre un tube à sac conforme à la disposition déve- loppée de la Fig. ,4-(mais inversée), au cours de la première phase de for- mation de fermeture à fond plat, ¯les volets 6 de la face avant à chaque' ex- trémité du tube étant rabattus contre la face avant de celui-ci.
La dispo- sition des perforations et incisions décrites ci-dessus forme deux surfaces de languettes à tous les coins du sac,ces languettes s'étendant vers l'in- térieur à partir de s plis triangulaires 18 et constituant, dans le cas de coins non munis de Valve, des surfaces de collage supplémentaires en travers de la fermeture du fond, tanids qu'à l'endroit de: la valve, dans le coin su- périeur droit, la languette prolongée constitue un joint de fermeture sou- ple qui empêche le contenu de s'échapper.
Dans cette variante, l'emplacement des incisions, relativement décalées par rapport aux lignes perforées à divers niveaux, forme des lan- guettes qui se recouvrent-vers l'intérieur (.c'est-à-dire vers l'axe longitu- dinal du sac) et aussi transversalement par rapport à la fronce centrale 8
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en exposant des surfaces de collage sur trois cotés des languettes tout en formant des marges latérales correspondantes 11, décalées en gradins aux extrémités des rabats ou volets avant et arrière (sauf au coin de la valve) Sur les rabats 6 et 7a l'échelonnement intérieur et celui des têtes forment des encoches 11a lesquelles,-lorsque ces volets ont été rabattus par l'opé- ration correspondante (voir Fig.
6) sur les lignes de pliage 9-9, laissent découvertes des surfaces lla sur les coins triangulaires voisins 10, offrant ainsi des surfaces,pour y coller les parties latérales à gradins 11 des vo- lets de fermeture définitive 7 et 6, respectivement, lorsque la fermeture du fond plat est terminée de la façon indiquée à la Fig. 7. Ainsi, aux coins complètement fermés du sac, les plis du fond plat sont fixés par collage sur des zones additionnelles desdites épaisseurs, à savoir le recouvrement inté- rieur et le recouvrement latéral des languettes, les marges latérales en gradins 11 des volets et enfin les zones constituées par les encoches lla.
Les incisions à la racine des languettes suppriment une partie de l'épaisseur du papier aux plis triangulaires des coins, par rapport aux plis triangulaires d'angle pleins effectués dans les fermetures habi- tuelles à fond plat, ce qui évite toute rigidité locale indésirable qui, en raison de l'accroissement des surfaces de collage, augmente la résistan- ce de la fermeture.
La tête 12 de l'épaisseur externe des volets 7 et 6a est rectan- gulaire afin de constituer un organe de fermeture à recouvrement total que l'on fixe par collage par ses trois bords au volet sous-jacent et aussi au coin triangulaire 10, sauf au pli de la valve. Sur le côté gauche de la Fig.5 la forme rectangulaire est obtenue par incision, tandis que sur le côté droit il est avantageux de réaliser cette forme en laissant la partie extrême de la fermeture du tube ou du joint longitudinal du sac non fixée par collage au cours de l'opération de formation du tube, et de n'appliquer de la colle qu.'au cours de l'opération de formation du fond plat.
Sur les figures 8 à 11 on a montré une variante de la réalisation des figures 4 à 7. Dans cette variante, les épaisseurs 1, 2 et 3 du rouleau du papier sont perforées,et incisées d'une,façon analogue à celle décrite avec référence à ces dernieres.'figures. La principale différence réside en ce que la languette souple 1x de la valve est supprimée, tandis que les languettes 2x et 3x sont jointives, de même que les languettes 2x et 3x dans le coin in- férieur droit du tube à sac, la languette lx de l'épaisseur extérieure s'é- tendant vers l'intérieur au-delà des languettes jointives.
Suivant une autre variante que montrent les figures 12 à 16, on voit qu'il est possible de supprimer les prolongements des languettes afin que les bords longitudinaux des plis triangulaires, sur les divers-rouleaux dont on tire les flancs,coïncident entre eux, tandis que les bords extrê- mes transversaux de ces plis sont décalés ou s'échelonnent entre eux.
Dans l'application de cette forme de réalisation de l'invention à un sac à trois épaisseurs, les épaisseurs respectivement intérieure,inter- médiaire et extérieure 1 2 et 3 sont tirées de rouleaux continus'et sont per- forées transversalement afin qu'à l'assemblage, les perforations donnent lieu à des longueurs de sacs ayant des bords extrêmes décalés entre eux.
L'épaisseur intermédiaire 2,présente des perforations rectilignes, comme on le voit clairement sur la Fig. 12. Les autres épaisseurs 1 et 3 sont épaulées, comme le montre la figure 2, de façon que certaines parties portent de part et d'autre de la perforation de l'épaisseur 2 pour produire le décalage désiré,
Chaque épaisseur est incisée longitudinalement, afin, de former d'une part les plis triangulaires d'angle et, d'autre part, dans le cas des épaisseurs 1 et 3, les épaulements, l'incision,s'étendant à l'intérieur de la longueur du sac jusqu'aux lignes de pliage des rabats d'angle.
Ain- si, l'épaisseur externe 3 est incisée en 21 d'une égale quantité de part et d'autre des lignes de pliage 22. 'L'épaisseur 2 est également incisée en 23, tandis que 1-'épaisseur-1 du sac est incisée en 24.
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La largeur des parties d'angle à plier 25; 26, 27 ainsi obtenues augmente de.l'épaisseur extérieure à l'épaisseur intérieure afin 4u'en réunis- sant ces épaisseurs, le premier pli étant formé de la façon indiquée Fig. 14, les éléments triangulaires d'angle 28 présentent des parties transversales 29, 30 sur les. épaisseurs intermédiaire et intérieure 2 et 1, lesquelles par- ties restent exposées en vue de la fermeture par.collage.. - -
Les volets latéraux 31, 32 présentent également des parties déca- lées longitudinalement afin que des parties 33 et 34 soient-exposées sur les épaisseurs extérieure et intermédiaire 3 et 2.
On notera que les perforations transversales du rouleau sont établies -de facona que les bords des parties coin- cident dans la longueur du sac assemblé, afin qu'il n'y ait pas de décalage transversal des bords 28a des éléments d'angle 28.
Dans le rabat suivant de la fermeture extrême, chaque épaisseur est fixée par collage, à l'endroit des partiessexposées 33 et 34, aux élé- ments d'angle 28, comme on le voit à la Fig. 15, les parties exposées 29-et 30 étant également fixées.. '
Dans le pliage final, Fig. 16, les parties exposées 29,30,33 et 34 du volet latéral 31 seront fixées par collage aux éléments d'angle ainsi qu'aux parties adjacentes du volet latéral replié 32 et la partie 31 de l'épaisseur extérieure forme ensuite une languette intégrale ayant.une purface exposée sur tous ses cotés pour produire la fermeture par collage de l'ensemble.
A l'angle auquel la valve est prévue on peut fixer au rabat d'angle un manchon qui s'étend vers l'intérieur.
Grâce au décalage des incisions longitudinales pratiquées dans le rouleau par suite des différences de largeur des parties 25,26 et 27, onn obtient une surface supplémentaire pour la fixation par collage des épaisseurs, ce qui évite toute fuite du contenu du sac et empêche également que les épaisseurs de papier puissent se déchirer aux plis d'angle.