Procédé pour souder des pellicules de matières se ramollissant sous l'action de la chaleur, dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et article obtenu par l'application du procédé.
La présente invention a pour objet un procédé pour souder des pellicules de matières se ramollissant sous l'action. de la chaleur, un dispositif pour la mise en pauvre de ce procédé, ainsi que l'article obtenu par l'appli- cation du procédé.
Le procédé selon l'invention s'applique notamment à des. pellicules en. caoutchouc chlorhydratîé, mais on pourrait aussi l'appli quer à des pellicules en dé rivé de vinyle plas- tifié, en acétate de cellulose, en esters de cel- lulose, etc.,
toutes matières qui sont thermo- plastiques et peuvent être scellées à chaud.
Les instruments utilisés jusqu'à présent poux souder une pellicule à chaud la compri- ment sur chaque bord de l'empreinte, ce qui produit un affaiblissement de la pellicule. Cet inconvénient est évité. dans le procédé objet de l'invention.
Ce procédé pour souder à chaud des pelli cules de matières se ramollissant sous l'ac- tion. .de la chaleur, consiste à pratiquer unie empreinte dans au moins une ;
des pellicules et il est caractérisé en ce qu'on chauffe au moins une des pellicules à. souder ensemble par contact avec un élément de chauffage dont la température diminue progressivement en allant -du centre vers au moins un des bords de ladite empreinte.
L'objet de l'invention. est aussi un, diapo- sitif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comporte une lame en méta,1 à.
haut coefficient da conductibilité calorifique, chauffée électriquement et dispo sée de manière à être adjacente et à commu- ;
piquer -de la chaleur à un, bloc -d'une matière à coefficient de conductibilité -calorifique moins élevé, ledit bloc présentant une face inférieure convexe de sorte que, lorsqu'il est pressé contre les pellicules à souder -ensem-, ble,
la pressions exercée aille en décroissant progressivement jusqu'à un bord au moins de ladite empreinte.
L'objet de l'invention est encore l'article obtenu par l'application dudit procédé, carac- térisé en ce qu'il comprend au moins deux pellmculefs de matière se ramollissant sous l'action ,de la -chaleur, réunies par une sou- ,dure le long d'une ligne,
ladite empreinte étant formée dans la pellicule extérieure et se terminant sur au moins un -de ses bords par un biseau effilé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, diverses formes d'exécution d'un. ,dispositif pour mettre en aeuvre le procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil de la pre mière forme -d'exécutions.
La fig. 2 est un .détail, à -échelle agrandie, de la partie servant à la soudure à chaud. La fig. 3 est une vue de face du disposi- tif de la fig. 1.
Les fig. 4-6 sont des variantes de la partie montrée à la fig. 2, .servant à ladite soudure à chaud, et la fig. 7 est une vue, à échelle agrandie, de deux épaisseurs de pellicules soudées au moyen du. dispositif die la fig. 1.
Le dispositif servant à souder à chaud comporte -des mâchoires 1 et 2. pivotées en 3 et maintenues 'normalement en, position ou verte par un ressort 4. Le bouton 5 sert à rapprocher les mâchoires l'une de l'autre. La mâchoire inférieure 2 est un bloc .de matière élastique, par exemple du caoutchouc.
La mâchoire supérieure 1 se compose d'une lame à bord plat en aluminium, 6 -et d'un, bloc 7 en une matière composite à faible conducti- bilité calorifique et à grande teneur d'amiante. La lame 6 est chauffée par des.
résistances électriques, non représentées. , La face inférieure die la mâchoire 1 est telle que le bas de la lame 6 et la partie 8 du bloc 7 forment un plan, parallèle à la face de la mâchoire 2,
quand les mâchoires sont amenées en contact. L'extrémité 9 du bloc 7 ne touche pas la mâchoire 2, et la sur face inférieure .de la mâchoire 1 est de forme convexe. Il en résulte qu'au lieu -de chauffer et die ramollir toute la partie de la pellicule à laquelle une pression est appliquée-lors -de la soudure,
comme c'est habituellement le cas, seule une petite partie -de la pellicule devient très molle.
En outre, seule une faible frac- tion: de la surface de la pellicule, celle qui est voisine du bord de celle@ci, est amincie par la pression des mâchoires (fig. 2).
A l'autre bord -de l'empreinte, il n'y a pas de ligna de démarcation. abrupte entre la partie de la pellicule à laquelle une pression -est aepplnquée et la partie à laquelle aucune pres- éon n'est appliquée (fig. 7).
A la fig. 7, .deux épaisseurs 10 et 11 de pellicule en caoutchouc @chlo@rhydraté sont as- semblées par application de -chaleur et de pression. Le trait 12 indique la ligne de sé- paration,l'es ,deux épaieseurs de:
pellicules. Sur la face supérieure de la pellicule 11, il y a une empreinte ou dépression 13 faite par la mâchoime supérieure 1 représentée dans les fig. 1-3.
La lame à bord plat en aluminium 6, chauffée, a produit la paroi. abrupte 15 -du côté de L'empreinte, près d'un bord des pelli cules, tandis qu'au -côté opposé, l'èmpreinte se raccoirde_ graduellement avec la face supé rieure de la pellicule 11.
Il n'y a donc pas de parai bien marquée .de ce côté de l'em preinte, comme -c'est d'ordinaire le bas avec les instruments connus. La parois:
abrupte 15 -est si près du bord -des deux pellicules qu'elle ne saurait être nuisible. Par contre, une paroi abrupte de l'autre côté de l'empreinte affai.- bli;rait manifestement un sac ou un autre ar- ticle de ce genre.
A supposer, par exemple, que les, épass- seurs 10 et 11 soient respectivement les côtés de devant -et dg derrière d'un sac,- l'enpreinte obtenue- avec le dispositif, objet -die l'inven tion, ne produit pas, d'angle vif sur la paroi interne de la dépression, de sorte que pour un sac rempli de liquide ou de matière fine ment granulée ou en poudre, comme du riz, etc,
il n'y a que peu: de tendance à une dé- chirure le long de l'empreinte. L'objection, que l'on a faite aux sacs .soudés à chaud avec les appareils habituels,
d'offrir une ligne -de faible résistanioe nia s'applique plus aux objets soudés par le procédé objet de l'invention, qui supprime radicalement cet affaiblissement. La paroi abrupte 15 au bord du sac n'est pas dangereuse,
le sac n'ayant pas la tendance de fléchir suivant cette ligne et aucune défor mation supplémentaire ne s'y produisant au ,Gais .où l'on vient à laisser tomber le sac.
Le dispositif pour souder à chaud suivant le procédé objet de l'invention non seulement assure une distribution progreE#sivement <B>dé-</B> croissante -de la pression appliquée par les mâchoires,
mais Yempreimte va encore en di- minuant .du fait que 1a ou les. mâchoires ne sont pas chauffées uniformément. La lame 6 en- aluminium de la mâchoire supérieure, chauffée par des résistances électriques, chauffe à son tour le bloc 7.
D'ailleurs, -ce bloc n'est jamais -chauffé à -la même tempé- rature que la lame 6, ni, à une température uniforme, le bec 9 restant plus froid que, la partie 8. L'encoche 18 favorise la rayonne- ment et abaisse 1ù température du bec 9.
Il existe un, gradient,de température d'au. moins 15 C/em et, -de préférence, de 50 C/cm ou plus, entre le bec 9 et la lame 6 d'aluminium, chauffée, par exemple, à environ 200 C.
La lame utilisée pour souder à chaud a sa température la plus élevée du côté du bord du sac et c'est de,ce côté que les pellicules se ramolliront le plus rapidement. L7ne union in time se forme sous ce bond de, l'empreinte entre les deux épaisseurs . de pellicules.
La diminution progressive de température qui s ie produit en allant vers l'autre bord de l'-em- preinte est combinée avec une modification, de l'application de pression, pour obtenir une em- preinte terminée en biseau effilé.
Quand la température est ainsi échelonnée, il n'est pas indispensable que les surfaces des mâchoires soient -divergentes comme montré au dessin. Toutefois, le mieux est de combiner une di- mînution progressive de température avec une divergence des mâchoires.
Les fie. 4-6 montrent des variantes -du dispositif des fie. 1-3. A la fie. 4, la lame d'aluminium 20 ne s'étend pas jusqu'à la surface die l'empreinte pratiquée à chaud, le bloc 21 présentant une saillie 22 sous la lame 20, -de soTte que toute la surface inférieure de la mâchoire supérieure -est composée, de matière à grande teneur d'amiante.
Etant donné qu'il arrive parfois que la lame d'alu minium chauffée a une tendance à adhérer à la pellicule de -caoutchouc, cette variante peut être jugée préférable.
La fie. 5 représente une roulette pour souder à chaud. La partie médiane 25, en alu minium, est chauffée par,des résistances élec triques (non représentées). Elle est flanquée sur ses deux faces de disques en matière à forte teneur d'amiante 26 et 27. La forme du pourtour de la partie 25 est telle que lors qu'on fait rouler celle-ci en appuyant :sur son axe 28, la roulette forme une empreinte avec des parois inclinées de chaque côté.
Si l'em preinte à chaud est formée le long du bord ,des pellicules, comme, par exemple, pour la fabrication d'un sac, le disque le plus voi sin du bord des pellicules peut être supprimé. La fie. 6 est .une modification de la mâ choire représentée aux fie. 1 et 2. Cette mâ choire assure l'élimination @de toute empreinte à paroi abrupte, comme celle montrée en 15 à la fie. 7.
Une mâchoire pour souder à chaud, comme celle -de la fie. 6, peut fort bien être utilisée le long,de la .eouturen ou ligne de joint centrale d'un. sac. Elle co#m- porte une plaque d'aluminium chauffée 30, flanquée sur ses deux faces, de mâchoires 31 et 32.
Ces mâchoires assurentune.diminutiongra- duelle @de la température -et -de la pression appliquées sur chaque côté de l'empreinte, eu allant du -centre vers les bords.
Process for welding films of material softening under the action of heat, device for carrying out this process and article obtained by applying the process.
The present invention relates to a process for welding films of materials which soften under the action. heat, a device for leaning this process, as well as the article obtained by the application of the process.
The method according to the invention applies in particular to. dandruff in. hydrochloride rubber, but it could also be applied to films of plasticized vinyl derivative, of cellulose acetate, of cellulose esters, etc.,
all materials which are thermoplastic and can be heat sealed.
The instruments used heretofore have been able to heat seal the compression film on each edge of the impression, which weakens the film. This inconvenience is avoided. in the method which is the subject of the invention.
This process is used to heat weld films of materials which soften under the action. . of heat, consists in making a united imprint in at least one;
dandruff and is characterized by heating at least one of the dandruff. weld together by contact with a heating element the temperature of which decreases progressively from the center to at least one of the edges of said cavity.
The object of the invention. is also a slide for implementing this method, characterized in that it comprises a meta blade, 1 to.
high coefficient of calorific conductivity, electrically heated and arranged so as to be adjacent and to common;
prick-heat to a block -of a material with a lower-calorific coefficient of conductivity, said block having a convex underside so that, when it is pressed against the films to be welded -assem-, ble,
the pressure exerted is gradually decreasing to at least one edge of said imprint.
The object of the invention is also the article obtained by the application of said process, characterized in that it comprises at least two films of material softening under the action of -heat, joined by a weld, lasts along a line,
said imprint being formed in the outer film and terminating on at least one -of its edges by a tapered bevel.
The accompanying drawing shows, by way of example, various embodiments of a. , device for implementing the method according to the invention.
Fig. 1 is a side view of the first form of executions.
Fig. 2 is a detail, on an enlarged scale, of the part used for hot welding. Fig. 3 is a front view of the device of FIG. 1.
Figs. 4-6 are variants of the part shown in fig. 2, .serving said hot weld, and FIG. 7 is a view, on an enlarged scale, of two thicknesses of films welded by means of the. device die in fig. 1.
The device used for hot welding comprises jaws 1 and 2. pivoted at 3 and held normally in position or green by a spring 4. The button 5 serves to bring the jaws together. The lower jaw 2 is a block of elastic material, for example rubber.
The upper jaw 1 consists of a blade with a flat aluminum edge, 6 and a block 7 of a composite material with low heat conductivity and high asbestos content. The blade 6 is heated by.
electric resistances, not shown. , The lower face of the jaw 1 is such that the bottom of the blade 6 and part 8 of the block 7 form a plane, parallel to the face of the jaw 2,
when the jaws are brought into contact. The end 9 of the block 7 does not touch the jaw 2, and the underside of the jaw 1 is convex in shape. It follows that instead of -heating and die softening all the part of the film to which pressure is applied-during -the welding,
as is usually the case, only a small part of the film becomes very soft.
Furthermore, only a small fraction: of the surface of the film, that which is close to the edge thereof, is thinned by the pressure of the jaws (fig. 2).
At the other edge of the imprint, there is no demarcation line. steep between the part of the film to which pressure is applied and the part to which no pressure is applied (fig. 7).
In fig. 7, two plies 10 and 11 of chlo-hydrate rubber film are joined by the application of heat and pressure. Line 12 indicates the dividing line, the es, two shoulders of:
dandruff. On the upper face of the film 11, there is an indentation or depression 13 made by the upper machoime 1 shown in FIGS. 1-3.
The heated aluminum flat edge blade 6 produced the wall. 15 - on the side of the imprint, near one edge of the films, while on the opposite side, the imprint gradually merges with the top face of the film 11.
There is therefore no well marked parai on this side of the imprint, as it is usually the bottom with known instruments. The wall:
steep 15 -is so close to the edge -of the two films that it cannot be harmful. On the other hand, a steep wall on the other side of the indentation would obviously weaken a bag or the like.
Assuming, for example, that the thicknessers 10 and 11 are respectively the front and dg back sides of a bag, - the imprint obtained with the device, object of the invention, does not produce pitch, sharp angle on the inner wall of the depression, so that for a bag filled with liquid or finely granulated or powdered material, such as rice, etc,
there is little: tendency to tear along the impression. The objection, which has been made to the bags heat-sealed with the usual devices,
to offer a low-resistance line nia no longer applies to objects welded by the method of the invention, which radically eliminates this weakening. The steep wall 15 at the edge of the bag is not dangerous,
the bag not having the tendency to flex along this line and no additional deformation occurring there at, Gais. where one comes to drop the bag.
The device for hot welding according to the method which is the subject of the invention not only ensures a progressive <B> de- </B> increasing distribution of the pressure applied by the jaws,
but the imprint is still decreasing due to the fact that the one or them. jaws are not heated evenly. The aluminum blade 6 of the upper jaw, heated by electric resistances, in turn heats the block 7.
Moreover, -this block is never -heated to -the same temperature as the blade 6, nor, at a uniform temperature, the spout 9 remaining cooler than the part 8. The notch 18 promotes the radiation and lowers the temperature of the nozzle 9.
There is a temperature gradient of at. less 15 C / em and, preferably, 50 C / cm or more, between the spout 9 and the blade 6 of aluminum, heated, for example, to about 200 C.
The blade used for heat sealing has its highest temperature on the edge of the bag and it is on this side that the films will soften most quickly. The union in time is formed under this leap of, the imprint between the two layers. of dandruff.
The gradual decrease in temperature which occurs as it moves towards the other edge of the cavity is combined with a modification in the application of pressure to obtain a tapered bevel finished impression.
When the temperature is thus graded, it is not essential that the surfaces of the jaws be -dividing as shown in the drawing. However, it is best to combine a gradual decrease in temperature with a divergence of the jaws.
The fies. 4-6 show variants of the fie device. 1-3. At the fie. 4, the aluminum blade 20 does not extend to the surface of the hot-formed impression, the block 21 having a projection 22 under the blade 20, so that the entire lower surface of the upper jaw -is composed of material with a high asbestos content.
Since it sometimes happens that the heated aluminum blade has a tendency to adhere to the rubber film, this variant may be considered preferable.
The fie. 5 shows a wheel for hot welding. The middle part 25, in aluminum, is heated by electrical resistances (not shown). It is flanked on both sides by discs of material with a high asbestos content 26 and 27. The shape of the periphery of part 25 is such that when the latter is rolled by pressing: on its axis 28, the roulette forms an indentation with sloping walls on either side.
If the heat imprint is formed along the edge of the films, as, for example, for making a bag, the disc closest to the edge of the films can be removed. The fie. 6 is a modification of the jaw shown in fie. 1 and 2. This jaw assures the removal of any steep-walled indentations, such as that shown at 15 below. 7.
A jaw for hot welding, like that of the fie. 6, may well be used along, the .eouturen or centerline of a. bag. It co # m- carries a heated aluminum plate 30, flanked on both sides by jaws 31 and 32.
These jaws provide a gradual decrease in temperature and pressure applied to each side of the impression, going from the center to the edges.