CH628283A5 - Procede de production d'un sac de matiere plastique a fond plat. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un procédé de production d'un sac à fond plat et à soufflets latéraux, plus particulièrement, à l'aide d'une matière thermoplastique capable d'être soudée à la chaleur, par exemple le polyéthylène, le polypropylène, etc.

L'apparition des pellicules de matière plastique d'un prix relativement faible n'a pas passé inaperçue et, en fait, ces pellicules ont été utilisées pour produire des sacs dans des domaines où il était classique que le papier et des matériaux analogues soient prépondérants. Les sacs de matière plastique ont été utilisés par exemple pour les produits d'épicerie, pour les achats, pour les ordures et en tant que housses à vêtements; ils sont soit jetés après usage, soit semi-durables. Divers types de sacs et divers procédés ont été proposés dans des brevets. A titre d'illustration, les brevets US ci-après décrivent divers procédés et diverses formes de sacs: Nos 3980225, 3855907,3023679,3606822 et 3669347. D'autres brevets concernant Ce domaine comprennent les brevets US Nos 3690221 et 3590698. Les types de sacs décrits dans les brevets précités entrent généralement 5 dans deux catégories, à savoir les sacs dans lesquels aucun coin d'équerre ne se forme automatiquement et qui sont décrits dans les brevets US Nos 3855907 et 3980225 précités, et ceux qui rivalisent avec les sacs de papier, mais dont le mode de fermeture varie. La présente invention concerne particulièrement les sacs de matière io plastique autoportants et à fond plat, tels que ceux décrits, par exemple, dans les brevets US N05 3606822 et 3669347 précités.

La technologie des sacs en papier a été utilisée jusqu'à présent dans les procédés de l'art antérieur pour la formation de sacs de matière plastique à fond d'équerre. Lorsque cette technologie est 15 appliquée à la formation de sacs produits à partir d'une pellicule de matière plastique, elle est en général compliquée. On a trouvé un procédé simple et efficace de formation d'un sac à fond d'équerre qui permet la mise en œuvre d'un équipement de production classique auquel il suffit d'apporter des modifications simples. Le procédé 20 consiste à utiliser un tube à soufflets latéraux tel que celui qui est produit classiquement par presque toutes les extrudeuses de pellicule tubulaire. En Variante, un tel tube peut être produit en pliant et en soudant à la chaleur des feuilles planes, le long de leur côté. Le tube passe ensuite par une machine classique de production des sacs telle 25 que celles qui sont fabriquées par de nombreuses firmes industrielles. Il suffit d'apporter de légères modifications à une telle machine classique pour l'adapter et permettre de la relier à un dispositif rabattant le coin des soufflets afin de produire un sac à fond d'équerre.

30 La présente invention concerne donc un procédé de production d'un sac qui est défini dans le revendication 1. Le sac peut être produit de façon particulièrement rentable et peut rivaliser avec succès avec les sacs de papier de l'art antérieur. Il peut être utilisé facilement dans les épiceries, dans les supermarchés, etc. Le procédé 35 permet la formation d'un sac de matière plastique autoportant à fond d'équerre et à soufflets latéraux sans nécessiter pendant la fabrication ni adhésif activé par contact, ni bande, ni morceau supplémentaire, ni colle fondant à chaud.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins 40 annexés à titre d'exemple et sur lesquels :

la fig. 1 est une vue en perspective d'une enveloppe de matière plastique partiellement ouverte qui est produite à partir d'un tronçon de tube de matière thermoplastique sans joint extrudé, qui comprend un soufflet sur chacun de ses bords latéraux, et qui est soudée 45 transversalement sur toute la largeur, y compris les soufflets opposés, de façon à comporter un bord inférieur scellé;

la fig. 2 est une vue en perspective représentant la première opération du procédé de l'invention, c'est-à-dire le serrage des parois avant et arrière de la région centrale du sac dans'le sens de la so longueur, et montre une forme de mécanisme destiné à serrer les parois avant et arrière et à faire avancer le sac. Elle représente aussi des guidés fixes en métal en feuille disposés au-dessus et au-dessous des soufflets latéraux ;

la fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2;

55 la fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 2 et représente aussi un ajutage pneumatique facilitant le déblocage de la pellicule;

la fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 2 et représente une position des éléments pendant l'ouverture progressive des soufflets latéraux de 0° à 180°; cette figure représente une forme de 60 mécanisme ouvrant progressivement les soufflets à mesure que le sac et le mécanisme avancent;

la fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 2 et représente le dépliage du mécanisme d'écartement et l'ouverture résultante des soufflets latéraux qui tendent à prendre une forme plane;

65 la flg. 7 est une vue en perspective de l'enveloppe de matière plastique de la fig. 6 dans laquelle les soufflets sont totalement ouverts afin de réaliser une coiffe ou pli triangulaire à l'extrémité soudée, et elle montre la ligne de pliage de chaque soufflet et le joint

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transversal juxtaposés. Elle représente aussi une forme de mécanisme, c'est-à-dire un sabot fixe, destiné à contribuer à maintenir en ' position le pli triangulaire;

la fig. 7A est une coupe suivant la ligne 7A-7A de la fig. 2;

la fig. 8 est une vue en perspective de l'enveloppe de matière plastique dont les soufflets latéraux ont été rappelés à leur position initiale de façon à réaliser des plis de coin rabattus vers l'intérieur;

la fig. 9 est une vue analogue à celle de la fig. 8, mais représentant le plissage du sac, aux parties terminales du joint, destiné à la formation de plis qui délimitent la périphérie du fond du sac, et la fig. 10 représente un sac produit par le procédé de l'invention dans sa position d'ouverture complète.

Le procédé consiste à:

a) utiliser un tronçon de matière tubulaire aplatie et soudable à la chaleur, comportant des parois avant et arrière réunies sur chacun de leurs bords longitudinaux par un soufflet comprenant une ligne de pliage longitudinale, ledit tronçon ayant été soudé à la chaleur transversalement au voisinage d'une extrémité de façon à constituer un sac comportant un fond fermé et une embouchure ouverte;

b) serrer les parois avant et arrière dans une région centrale dans le sens de la longueur;

c) ouvrir les soufflets jusqu'à ce que la position du joint transversal commun aux soufflets coïncide avec lern: ligne de pliage, et d) maintenir la ligne de pliage et la soudure juxtaposées tout en rappelant les soufflets à leur position fermée de façon à réaliser un pli du soufflet à chaque coin dudit fond fermé.

Une ligne transversale aux parties terminales du joint soudé peut être produite facultativement afin de former des plis délimitant la périphérie du fond du sac.

La fig. 1 représente un tube qui a été soudé à la chaleur transversalement le long de son bord inférieur afin de constituer un sac 10, après avoir été sectionné d'un tronçon de tube de matière thermoplastique sans joint produit par extrusion et aplati. Le sac sectionné comprend des parois avant et arrière 11,12, réunies le long de chaque bord longitudinal par un soufflet 13,14, plié autour d'une ligne 13 A, 14A. La matière thermoplastique est soudée transversalement à la chaleur d'un bord à l'autre de la façon indiquée par la ligne de soudage ou de scellement 15 et elle est sectionnée immédiatement au-delà de ce joint, de façon à constituer la fermeture du fond du sac initial et le bord de l'embouchure ouverte du sac immédiatement voisin, car le procédé permet de produire des sacs successifs sur un tube continu. Il convient de noter que le joint transversal 15 réunit ou soude à demeure le bord inférieur des parois ou panneaux avant et arrière 11,12 et que ce joint comprend aussi les soufflets 13 et 14. De ce fait, la partie centrale du tube comprend deux couches de matière thermoplastique qui constituent les parois avant et arrière du sac, mais les bords du joint 15 comprennent quatre couches de matière thermoplastique, les deux couches opposées qui constituent les soufflets 13,14 étant soudées l'une à l'autre et entre les parois avant et arrière 11 et 12.

Le joint 15 de fermeture du fond peut être réalisé par de nombreux procédés connus impliquant la mise en œuvre d'un fil chaud, d'un couteau chaud, de barres de scellement fixes ou en mouvement, de bandes chauffantes en mouvement, de disques rotatifs ou d'appareils de soudure aux ultrasons. Le joint résultant doit être résistant et étanche, c'est-à-dire doit interdire les fuites.

Le sac peut être en diverses matières plastiques, par exemple en polyéthylène à densité forte ou faible ou en des mélanges de ces matières, en chlorure de polyvinyle, en polypropylène, en un mélange d'éthylène et d'acrylate d'éthyle, en acétate de polyvinyle ou en divers stratifiés formés par exemple de différentes pellicules de polymère, en papier revêtu de polymère par lainage ou structures armées d'un canevas, en matières textiles revêtues ou en étoffes non tissées, etc.

L'extrémité ouverte ou l'extrémité soudée du sac peut être disposée à l'avant pendant son passage dans la machine. Il est préférable que l'extrémité soudée soit à l'avant, car l'extrémité

ouverte pourrait autoriser l'entrée d'air qui pourrait être emprisonné et soulever ensuite des difficultés au cours du traitement.

Comme le montre la fig. 1, le sac soudé comprend une zone centrale 16. Le procédé exige que la zone 16 des parois avant et arrière soit tenue fermement pour préparer l'opération suivante. Les parois avant et arrière peuvent être tenues fermement ou serrées entre deux bandes d'avance d'une largeur un peu inférieure à celle de la zone centrale 16. La fig. 2 représente ces deux bandes, ou bande supérieure 17 et bande inférieure 18, qui sont entraînées par un mécanisme moteur (non représenté) et qui conduisent le sac de façon que sa zone centrale 16 soit serrée entre elles. Les bandes, qui peuvent ■ être les rubans moulés d'un convoyeur, ont de préférence une surface rugueuse afin de mieux serrer le sac, et peuvent aussi être équipées facultativement de rouleaux de pression (non représentés) destinés à accroître leur pouvoir de retenue. Il est possible de prévoir diverses autres techniques ou dispositifs assumant des fonctions équivalentes, tels que des convoyeurs à rouleaux commandés, des capuchons à dépression, etc. Quel que soit le dispositif ou la technique mis en œuvre, il doit permettre de serrer le sac dans la région indiquée et de le transporter pour le soumettre aux opérations suivantes du procédé.

Comme le montrent en particulier les fig. 2,4, 5 et 6, le sac 10 se déplace entre des guides fixes supérieur et inférieur 19,21 montés sur un dispositif de rabattement des soufflets et disposés au-dessus et au-dessous de chaque soufflet 13 et 14. Les guides fixes, qui peuvent être en matière plastique ou en métal, sont destinés à constituer un dispositif de mise en forme déterminant un trajet correspondant à l'épanouissement des soufflets vers une ouverture nominale de 180°, et ensuite à leur repliement. L'ouverture nominale de 180° peut être supérieure à cette valeur, ou moindre, suivant le module et l'élasticité des polymères utilisés pour le sac. Cependant, l'expérience a indiqué qu'aucun matériau industriel ne nécessite une différence supérieure à +25° par rapport à la valeur nominale. L'ouverture nominale de 180° des soufflets latéraux contraint les coins 22 de l'extrémité soudée 15 à prendre des dimensions restreintes et à constituer une coiffe ou pli triangulaire 23 disposé de chaque côté du sac (fig. 7), ce pli étant tel que le joint transversal 15 commun aux soufflets coïncide avec leur ligne de pliage 13A, 14A. Pour faciliter l'ouverture des soufflets et les pousser vers le dispositif de mise en forme, c'est-à-dire les guides fixes supérieur et inférieur 19,21, on utilise un mécanisme d'écartement. Il est possible de prévoir des mécanismes de type divers, et les fig. 5 et 6 en représentent un exemple désigné par la référence 24. Le mécanisme des fig. 5 et 6 comprend un triangle du type parapluie qui peut être mis en action par des cames ou par de petits dispositifs commandés par un fluide (non représentés en détail). Il est conçu de façon à se déplacer avec le sac pendant son mouvement d'écartement, c'est-à-dire l'ouverture des soufflets latéraux. Le mécanisme est assujetti à un dispositif de rabattement des coins et comprend un élément 25 qui part d'un support 26 et sur lequel coulissent des bras pivotants 27. Les bras 27 sont destinés à pousser des plaques 28 de façon à les rapprocher ou les éloigner des surfaces opposées des guides 19 et 21 afin de serrer les soufflets 13 et 14 entre ces derniers et ces plaques, et leur faire suivre un trajet délimité par la surface de ces dernières. Cependant, avant d'entrer en contact avec le mécanisme d'écartement, les soufflets peuvent coller face contre face du fait d'une interaction chimique ou de forces électrostatiques produites par la pellicule lorsqu'elle se déroule d'un dévidoir. Afin de supprimer toute tendance au collage de la pellicule, il est parfois avantageux de faciliter mécaniquement la séparation de ses plis, par exemple à l'aide d'un dispositif de soulèvement à dépression ou d'un ajutage pneumatique. Comme le montre la fig. 4, un ajutage pneumatique 30 est disposé de façon à projeter un jet d'air entre les surfaces internes opposées des soufflets 13 et 14 afin de les séparer et de les mettre ensuite en contact avec chaque plaque 28 du mécanisme 24.

A mesure que les soufflets sont repoussés vers leur position d'ouverture, représentée sur la fig. 7, une coiffe ou un pli triangulaire 23 se forme à chaque coin inférieur du sac. A ce moment, la ligne

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transversale de soudure 15 commune aux soufflets et aux parois où les plis des coins sont le plus larges ou proches des parties avant et arrière coïncide avec les lignes de pliage 13 A et 14A. Le pli terminales du point. Le pli peut être produit par de nombreux

23 doit alors être maintenu dans cette position et serré entre les dispositifs classiques comprenant des lames ou des rouleaux de soufflets pendant que ces derniers sont repliés. Comme le montre la compression. La fig. 9 représente un procédé simple de formation fig. 7, un sabot fixe 29 retient le pli tout en rappelant chaque soufflet s d'un pli ou ligne de pliage. L'extrémité rabattue du sac délimite une

à sa position initiale de départ. Les sabots 29 sont montés de façon à partie trapézoïdale du fond qui peut être produite par une barre de venir au contact de chaque côté des soufflets 13,14, de manière que pliage mise en œuvre avec unjeu de rouleaux de pression. La ligne de leur bord 31 glisse et exerce une pression sur les lignes de pliage 13A, pliage transversale et les coins délimitent alors le fond d'équerre du

14A et sur la ligne de soudure 15 qui coïncide avec celles-ci. Pendant sac, lorsque ce dernier est ouvert.

que l'enveloppe continue de se déplacer et pendant que les soufflets io Le sac est soumis ensuite à une opération de plissage ou rainurage sont rappelés à leur position de fermeture par les plaques fixes effectuée transversalement dans les parties terminales du joint et supérieure et inférieure (comme le montre la fig. 7A), le sac résultant destinée à former des plis 35 et 36 qui délimitent la périphérie du fond représenté sur la fig. 8 est achevé. On voit, sur cette figure, que les du sac, comme le montre la fig. 10. En variante, le sac peut être plié

soufflets ont été repliés et emprisonnent ainsi les plis ou coiffes transversalement dans les parties terminales du joint de façon à

triangulaires 23. , 15 former des plis 35 et 36 qui délimitent Ja périphérie du fond, comme

Lorsque le sac représenté sur la fig. 8 a été produit, il est le montrela fig. 9. Le sac peut être dirigé ensuite vers un appareil avantageux qu'il soit soumis ensuite à une opération de plissage. De classique de dépôt sur palettes ou vers un appareil de pliage classique plus, il est extrêmement souhaitable de former sur le sac un pli ou une des boîtes de carton,' dans lequel les sacs sont pliés et emballés dans ligne de pliage transversal (appelé aussi ligne de rainurage sur une boîte. Laiig. 10 représente un sac ouvert produit par le procédé.

certains matériaux). La ligne transversale doit être proche du point 20 de l'invention.

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2 feuilles dessins

Claims (8)

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1. Procédé de production d'un sac à fond plat en un matériau pouvant être soudé à la chaleur, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un tronçon d'un matériau tubulaire aplati, comprenant des parois avant et arrière et une région centrale dans le sens de la longueur, les parois étant réunies le long de chaque bord longitudinal par un soufflet comprenant une ligne de pliage longitudinale, le tronçon étant soudé à la chaleur transversalement au voisinage d'une extrémité de façon à donner un sac comprenant un fond fermé et une embouchure ouverte, à serrer les parois avant et arrière dans la région centrale dans le sens de la longueur, à ouvrir les soufflets de manière que la position du joint transversal soudé à la Chaleur et commun aux soufflets coïncide avec leur ligne de pliage, et à maintenir juxtaposés la ligne de pliage et le joint pendant que les soufflets sont rappelés à leur position de fermeture, de façon à former dans chaque soufflet un pli disposé à chaque coin du fond fermé.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste de plus, après avoir maintenu juxtaposés les lignes de pliage et le joint pendant que les soufflets sont rappelés à leur position de fermeture, à former une ligne de rainurage transversale dans les parties terminales du joint du sac, de façon à y former des plis délimitant la périphérie du fond du sac.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à produire une ligne transversale dans les parties terminales du joint du sac de façon à former des plis délimitant la périphérie du fond du sac, la ligne étant produite en pliant transversalement et en plissant le sac dans les parties terminales du joint.

4. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que, pendant que les parois avant et arrière sont serrées, le sac est conduit entre deux bandes d'avance de largeur moindre que la zone centrale.

5. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que l'opération d'ouverture des soufflets consiste à exercer contre eux une force tout en les faisant passer par une première zone constituant un trajet le long duquel ils subissent un écartement de manière que, d'une ouverture nulle, ils atteignent une ouverture de 180°.

6. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que les lignes de pliage et le joint soudé à la chaleur sont maintenus juxtaposés par une force dirigée contre chaque ligne et le joint.

7. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce qu'avant l'ouverture des soufflets, un jet d'air est projeté entre leurs plis afin de séparer leurs pellicules opposées.

8. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que, pendant l'opération qui consiste à maintenir juxtaposés les lignes de pliage et le joint, les soufflets sont rappelés à leur position de fermeture en étant dirigés dans une seconde zone constituant un trajet le long duquel ces soufflets passent d'une ouverture de 180° à une ouverture nulle.