FR2668734A1 - Procede et machine de confection de facon rotative de sachets flexibles thermo-soudables, avec ou sans presence d'auto-adhesifs. - Google Patents

Procede et machine de confection de facon rotative de sachets flexibles thermo-soudables, avec ou sans presence d'auto-adhesifs. Download PDF

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Pierre Paessens
Paessens Katarina
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    • B29C65/221—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip
    • B29C65/224—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip being a resistive ribbon, a resistive band or a resistive strip
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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
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    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
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    • B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
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    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B70/00—Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/60—Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B70/64—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure

Abstract

L'invention concerne un procédé de confection de façon rotative de sachets, pochettes ou enveloppes, en polyéthylène ou polypropylène sous forme de film, film à bulles, mousse ou un complexe comprenant un de ces produits, et ceci avec ou sans la présence d'auto-adhésifs facilitant la fermeture ou l'application; ainsi que la machine de confection rotative pour la mise en œuvre du procédé caractérisé en ce qu'elle comporte: des postes de déroulage (1) (25), des sabots de soudure en long (4), un dispositif de préchauffe (5), des outils de soudure tournants (6), un dispositif de refroidissement (16), des variateurs de rapports (22, 23,24) et des engrenages (36) destinés à créer des moments lents et rapides en tournant. Dans les cas où la soudure/découpe n'est pas obtenue par une soudure/brulûre, la soudure est suivie d'une découpe distincte. L'invention est particulièrement destinée à la confection de sachets plus élaborés: par l'addition de dispositifs facilitant l'enlèvement d'une languette et par l'adhésivation, car l'ensemble fonctionne, en même temps, sur l'avance continue de la matière.

Description

PROCEDE ET MACHINE DE CONFECTION DE FACON ROTATIVE DE SACHETS
FLEXIBLES THERMO-SOUDABLES, AVEC OU SANS PRESENCE D'AUTO
ADHESIFS.
DOMAINE:
La presente invention concerne le procédé de confection de façon rotative, caractérisé par l'utilisation d'outils rotatifs, et de techniques et dispositifs adaptés pour améliorer le rendement du procédé , utilisable pour la fabrication de sachets, en matière flexible et thermo-soudable:notamment en polyéthylène ou polyprop -ylène sous la forme de feuille ,feuilles avec bulles d'air, ou mousse, et complexes de ces produits avec du papier ou aluminium ceci avec ou sans présence d'auto-adhésif, destiné à la fermeture ou a l'application sur tout objet.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE:
Traditionnellement les sachets sont fabrique par procédé semi- automatique. Bien que des embraryage-freins sont devenu plus rapides on peut dire que la vitesse de production est limité à b0 a 120 coups par minute.Ceci signifie que la matiere s 'avance et s'arrête (un quart de seconde ) puis. les formes de soudures impriment les contours,pendant que plus loin la guillotine coupe la matière pressente en rouleau. Sauf dans les cas ou une soudure trop chaude, n' pas dèja separe la matière par brulure- rupture.
L'avance arrêt est en general faite avec une crémailliere, qui regle la longueur, pendant cette moitié d'une cadence.
PROBLEME TECHNIQUE POSE:
En décomposant ces actions on constate la limite impose par le facteur "temps" . Sachons que la confection signifie: A = temps de demarrage,avance/arrèt du matériel,B=temps d'approchessoudure décrochage des reliefs de soudure ce temps B étant équivalent a A è cause de l'emploi de la cremaillere, = pression de la soudure
D=température de soudure. On pouvait se demandé si la contrainte mécanique empêchait de reduire le temps "A ", ou si la soudure necessitait ce temps "B" . Nous avons e > -perimente en semi-continu avec l'action de A et B separe,et, n'avons jamais gagné du temps en A.Par contre B devenant indèpendant,nous avons pu redire e temps,et puisque A,B,Cet D était sépare, nous avons constat que d'autres interactions B/C/D devenaient possible. C'est pourquoi nous avons créé la confection rotative,en combinant l'action A+B.
Une soudure pendant 1/4 de seconde,avec pression de haut en bas, sur chaque point en longueur,est supérieure à une soudure en mouvement rotatif, donc point par i rlf i'C7 il faut déduire le temps d'approche et décrochage du relief de soudure Ainsi n..u-4 estimons le temps réel minimum d'une soudure,sur machine en semicontinu, à 150 milliseconde pour chaque coup, ou cadence L'experience de fabrication de millions de pochettes,nous à aidé a ne pas être découragé devant I'handicap"temps" des 150millisecss contre 4ms (15min divisé par îmm de contact rotatif,en cas de confection de 120 sachets x 125mm par minute). Car l'effet d'une pression rotative, point par point, est supérieure a celle d'un profil plus ou moins large en semi-continu. Et nous avons trouvé plusieurs dispositifs et adaptations,pour améliorer l'action des facteurs: temps et température de soudure. Une soudure parfaite est faite quand la matiere est a la "temperature de fusion" et contraint "un certain temps"et "avec pression" à fusionner.
En rotative, nous obtenons l'effet supplémentaire de forçer les molécules,entre elles, par frottement sous pression. Ce cumul de pression sera plus ou moins grand en fonction de chaque matière.
"L'énergie de pression" s'avere préférable au "temps de pression" surtout en cas de "pression rotative tordante".
EXPOSE DE L'INVENTION
Le procédé, tel qu'il est caractérisé ci-après, consiste a grouper : l'utilisation d'outils et de techniques connues, de dispositifs nouveaux, et d'adaptations spécifiques formant un ensemble de production, rotatif, donc sans le temps d'arrêt du procéde semi-continu ; produisant des sachets en matières flexibles, thermo-soudables, telles que : du Polvéthyléne ou du
Polypropylène, sous forme de film, films à bulles d'air, mousse, ou, complexes papier ou aluminium avec ces produits. Le procède principal se décompose en 2 mouvements : la soudure des contours pour former un sachet, et la découpe en pièce. En cas d'emploi de matières tellement fines, que la découpe s'obtient d'office, on parle de soudure/brûlure/rupture, et le poste de découpe est inutile.Cette exception restera en mémoire quand on parle de poste de soudure. S'il est vrai qu'il faut peu pour souder des films minces,on doit aussi penser à l'autre extreme: certains complexes comme:du papier avec matelat de bulles ou de mousse.
Le groupe d'outils,dispositifs et techniques se décompose ainsi:
Outil de découpe rotatif D1 : un cylindre,avec une rainure dans laquelle nous coinçons une lame de coupe,et une rêglette de maintien fixé par vis.Sur les extrémités de l'axe,2 roulements proteg- ent le tranchant Le prototype a un rayon 37mm,avec une rainure de 5mm x 10mm,-la lame a 8 mm de haut x lmm et la rêglette de 4 x 9mm.
Avec un roulement ayant 40mm de rayon,la tranche de la lame touche exactement le contre-rouleau de coupe.On peut ajouter des vis pour améliorer le réglage de la hauteur du filet de découpe. Pour des matériaux plus épais ou matelassés,on adapte le diamètre de l'axe en utilisant des lames de découpes plus hautes.
La variante-D 2 est: un fer plat arrondi aux extrémités1 tournant, sur lequel est fixe la lame,rêglable en hauteur par un support de lame fixé par des boulons. Ainsi il possède un diamètre variable.
Des roulements permettent d'excercer la pression maximale.
La variante D 3:un cylindre,comme Dl,avec un filet tranchant gravé
La variante D 4 qui ne demande pas de contre-rouleau tournant, dur et parfaitement rectifié,est la découpe appelé: "à l'arraché"
Dans ce cas un cylindre avec lame, ou un porte-lame réglable en hauteur (comme la variante D 9 ) va toucher le coin d'une cornière en fer rectifié, (ou une poutre simple sur laquelle est monté un fer plat rectifié) et ainsi "couper à l'arraché" la matière.
En representant la lame de coupe,comme une aiguille d'une montre, nous avons obtenu le meilleur résultat,en travaillant de façon à couper c.a.d. à toucher le contre-couteau bien fixe, à l'endroit situé à 22 minutes, sur le cadran d'une montre.
LES OUTILS POUR LA SOUDURE ROTATIVE: outil S l:le cylindre plein
Exemple:pour la confection d'un sachet de 125mm. A 120 coups/min.
on tourne à 15m. minute. Un cylindre chaud de 250mm de contour fera 60 tours/min.ou 62,5mm par 1/4 de seconde (la cadence maxi de la soudure coups semi-continu) .La matière est soudé/laminé par le cylindre en pression continu.La durée de pression,donne la largeur de soudure,et en retirant la pression,on obtient la non soudure.En- agissant par un vérin pneumatique ,course de 25mm,sur lequel est monté un electro - magnétique avec course de 3 mm, on obtient une thermo-soudure par à coups.Avec un cylindre de 100mm à 1500 tours/minute,on obtient l'effet de soudure avec frottement valable que pour les matériaux pouvant accepter ces contraintes
LA VARIANTE N" S 2::est un cylindre chauffé dans la masse,avec un rayon 35mm,sur lequel nous avons soudé quelques bagues,relié par une traverse de i0mm,fini sur 80 mm de diamètre .L'inconvénient est qu'il faut pour chaque format un cylindre de soudure adapté.
LA VARIANTE S 3: une variante(genre Découpe 2)ou deux fers plats chauffés,et dont une tranche (relief de soudure) est raboté pour atteindre le diamètre de 80mm,apres y avoir ajoute 2 extrémitées rondes.L'autre tranchant du fer plat est diminué de Smm,si on ne désire qu'une soudure par rotation. Nous obtenons ainsi l'effet rotatif de soudure ,uniquement pour les soudures transversales.
Bien que parles descriptions ci-avant,nous pouvons confectionner la grande partie des différentes pochettes, notamment celles ne nécessitant pas de soudure parallèle au défilement de la matière, nous ajoutons : des dispositifs de soudure1 de lignes en continu pour les cas ou 2 feuilles doivent être assemblées, ou,s'il faut réaliser des pistes séparées cad.:plus d'une pochette en largeur, pendant l'avance de la matière.
LA VARIANTE DE SOUDURE ROTATIVE EN LONG:S 4 consiste à faire un disque de 250mm,chauffé,et tournant à la vitesse de la matière .
Avec la pression voulue,il imprime une soudure en longueur.
Comme pour toutes les pieces chauffantes et tournantes,décrites ci-avant,il faut chaque fois ajouter:une alimentation tournante d'énergie, des balais/charbons et un collecteur pour la sonde de régularisation de température,si on veut éviter la solution tres couteuse du controle par infra-rouge,ou thermosonde à tourbillon d'air.Ainsi l'inconvénient du disque tournant est donc,que pour une soudure d'environ lOmm de large, on obtient une largeur totale génante, empêchant de faire des pistes étroites.
LA VARIANTE : S 5 est un cylindre chauffant, grave ou comportant des bagues ajustables en largeur. Ainsi on obtient les pistes ou largeurs de sachets , quel que soit la longueur décidé par les autres cylindres. L'inconvénient reste: l'obligation d'alimenter l'électricité et son contrôle permanent, en mouvement rotatif
L'autre handicap reste: toute soudure rotative se fait que par la succession des points de contact,comme déjà décrit ci-avant.
Pour celà nous développons l'outil idéal pour les soudures en long ,pendant l'avance de matière
LA SOUDURE EN LONG : S 6 = LE "SABOT SOUDANT" qui n'a que 30mm de large,ne tourne pas, est monté sur ressorts, et,sur une base qui peut pivoter 11 laisse donc le choix de pression, en soudant par frottement le long de sa tranche.Notre prototype possède 2 lignes reliefs/filets de4mm de large. Avec son arc creux, de diamètre 260 mm,il frotte sur la matière,qui épouse un cylindre de 250mm, tournant avec la matière.Comme pour toutes les pieces tournantes, décrites ci-avant,la pression vient d'un vérin pneumatique,ce qui offre la possibilité de rêglage, et d'écarter les pièces chaudes lors d'un arret.Les sabots sont posés sans protection anticollantes,dans tous les cas ou-on travaille sur une surface côté papier ou aluminium.Autrement,nous recouvrons la tranche chaude par un tissus anti-collant,bien qu'un traitement anti-collant du metal est réalisable.La longue soudure de l'arc du sabot (125 mm) explique le résultat de ce dispositif, qui prolonge le facteur temps de contact, par le nombre de points successifs couvert par la semelle creuse.Le cylindre portant la matière à souder,possède un revêtement anti-collant, pour éviter une adhérence partielle.
LA VARIANTE DE SOUDURE : S 7: Nous remplaçons le contre-rouleau de soudure1 simplement rond,par l'outil S 3, avec sa traverse de soudure en relief. Nous obtenons la double soudure,recto-verso, surtout intérressant pour les matières complexes:les matelassées.
LA VARIANTE DE SOUDURE : NO S 8
On obtient un meilleur résultat en accompagnant la matière, à la même vitesse, et par plusieurs tranches de soudure. Un cylindre ayant 4 reliefs,enfoncé dans le parcours de la matière,accompagne la matière avec 3 reliefs, et augmente ainsi le temps de contact.
Les inconvénients du principe sont: qu'il faut des distances de reliefs excacts pour chaque longueur de sachet, et des contrerouleaux de pression déplaçables,suivant les diamètres variables.
Comme toutes soudures doivent pouvoir se faire avec des températ -ures de 2 a 500 degrés C",en fonction des vitesses et matières, il faut qu'on puisse dégager tout outil de soudure,si chaud,tres vite à chaque arrêt.On peut se tenir au cylindre avec 2 tranches, et le faire tourner sur 2 contre-cylindres en dessous1 les axes des cylindres formant les pointes d'un triangle.Ainsi on obtient le double en "temps de soudure",mais on a les problèmes.d'isola- -tion,car la matière touche le manteau d'un cylindre chauffant.
LA VARIABLE DE SOUDURE : S 9 offre l'avantage d'accompagnement, avec des traverses chauffées,fixées sur 2 chaines,à axes creux et avec attaches .A côté de chaque chaine,aux 2 extrémitées des rêglettes chauffées, nous avons monté 2 chaines,roulant sur des pignons isolants, et qui servent à connecter nos résistances électriques. Nous avons écrit rêglettes, car comme nous avons le choix de la longueur du tapis de soudure,ces traverses sont plus légères,et tellement moins chauffantes,que nous n'ajoutons même plus de régulateur de chaleur. On déplace les traverses, suivant la longueur désiré, tout en respectant le multiple exact ,pour obtenir l'effet d'un cylindre rotatif 1 accompagnant la matière.
La longueur de la chaine détermine la vitesse de travail possible.
Pour reprendre l'exemple de base de départ, 15m de vitesse donne 62,5mm avec 1/4 de seconde de soudure. En plaçant 10 traverses sur la chaine, et dans les mêmes conditions,elles ont 10 X plus de temps pour agir,nécéssitant moins de pression et température.
La matière à souder est porté par un tapis anti-collant,glissant autour d'une table,ayant devant et derrière 2 rlx, qui entrainent et maintiennent la matière à la vitesse de la chaine,monté sur un chassis.Un vérin pneumatique relève le chassis à chaque arret.
Ce chassis donne par le poids de son ensemble la pression voulue.
Nous pourrions y ajouter des vérins pneumatiques aux 4 coins,pour augmenter la pression.En cas de besoin,nous pouvons remplacer le tapis,par un deuxième jeu de traverses1 pour obtenir un effet "machoire",soudant la matière en recto-verso, pendant le trajet.
Si l'avantage d'une chaine de soudure semble évident, ce procédé avec des élements de soudure,fixé d'avance en série, est réservé aux matières non-imprimees, car non-adaptable en cours de route.
Pour faire tourner les postes de soudure et découpe,on emploiera des pignons ou engrenages : avec des rapports différents, cela permet la variation de longueur,avec un seul outil de découpe et un seul de soudure; mais quel casse-tUte, et aucune correction ne peut intervenir en cas d'utilisation de films imprimés.
L'UTILISATION D'UN VARIATEUR DE RAPPORTS,permet de modifier les rapports entre:la vitesse de passage de la matière,et la vitesse des outils de soudure et découpe,donc, les longueurs des pièces.
Le choix du variateur est fait parmi ceux qui offrent la plus brande stabilité, ou maintien du rapport. Nous avons choissi un variateur rêglable électroniquement et surdimensione.
Un oeil électrique, captant des repères sur la matière imprimée pendant le passage, permet d'adapter l'action du variateur pour conserver les longueurs.L'asservissement électronique est indis -pensable quand on utilise des matières allongables ou rétrécis -ables imprimées;en ajoutant un décodeur d'impulsions sur la dé -coupe, on peut aussi modifier les rapports en cours de route.
Une variante du variateur de rapports est la boîte de vitesse avec rapports préprogrammées. Adapté par d'autres pignons et engrenages,pour livrer uniquement des longueurs standard, cette rapidité de rêglage, et la stabilité d'une boîte a toutefois l'inconvénient de n'être utilisable,que pour des matières non imprimées.A la limite,on peut utiliser une boite de vitesse et un variateur à plage de rêglage plus faible,donc plus stable, mais alors on peut dire que des engrenages supplémentaires interchangeables à la main peuvent aussi remplacer la boîte.
En variant les vitesses de rotations,de soudure et découpe,d'un même diamètre, ceci par rapport a la vitesse de la matière,on obtient l'effet de glissement. Ainsi un diamètre de 80mm vaut 251mm de développement.En soudant moins vite que le rapport t on obtient des sachets plus longs,mais des soudures qui frottent en s' allongeant.En soudant plus vite,les formats sont plus courts et la soudure se rétrécit.Il est bon de jouer avec cet effet, qui force la soudure, mais sans exagérer sur films fins.
L' UTILISATION D'UN DISPOSITIF D' "EFFET ELLIPTIQUE"
L'effet elliptique permet une rotation continue,caractérisée par un mouvement non uniforme: on 1 'obtient tar la formule :
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Avec l'exemple de soudure et découpe rotativeXen 80 mm/diamètre ou 25 cm de format/pièce, à 60 tours/min.,on obtient le rapport l:l,vis à vis de la matière défilant a 15 m/min.Dés que l'on s'écarte trop de ce rapport,pour par ex. 1S,5cm,on a intérêt de se plaçer sur l'effet elliptiquement lent,pour neutraliser cette vitesse x 2, de la rotation/soudure. L'inverse pour le format 37,5cm,obtenu en tournant moins vite,car ici on place le moment d'action sur la courbe rapide. Tout en tournant avec un rapport voulu du variateur, pour obtenir une répétition régulière d'un format, on obtient ce double résultat : une soudure légèrement plus vite que le passage du produit, pour obtenir un forcement des points de soudure dans la masse,et,une augmentation du facteur "temps".En plaçant la lame de découpe au moment plus rapide de l'effet elliptique,on obtient un bon mouvement supplémentaire, d'arachage et d'ejection.Si on place l'effet excentrique sur l'avance de la matiere,celle-ci aura également son moment lent.
A chaque format donc son excentrique? Non,un second variateur de rapports,avec un seul excentrique,donne aussi l'effet programmé.
Ces 2 operations:soudure/découpe et avance matière,ont donc leurs moments:lents et rapides,et variables en longueurs, le tout est entraîné par l'arbre central de la machine,équipé d'un variateur de vitesse pour la production. Notre procédé est caractérisé par le passage de la matière à vitesse constante,mais non uniforme,et soude/coupe à une vitesse variable,en fonction de la longueur de piece voulue.On peut inverser: tourner la soudure/découpe avec la vitesse constante, et présenter la matière avec vitesse variable.
Dans cette dernière situation le passage rapide donne un format long.On peut finalement faire tourner la soudure/decoupe à la même vitesse linéaire que la matiere,afin d'éviter le glissement sur matières fines,et donner la même cadence lente/rapide aux 2 opérations: le choix de procédure dépendra de chaque matière.
L'UTILISATION D'UNE TECHNIQUE DE PRE-CHAUFFAGE :
Un tablette chauffée, (avec thermostat de régulation)montée léger- ement plus haut que l'endroit de soudure,donne le double avantage: la matiere est préchauffée > (diminuant l'apport de chaleur besoin pour obtenir la fusion au moment de la soudure/pression) et elle est accompagnée,un court instant, par le mouvement rotatif chaud (Rapprochement de la technique de soudure S 8). L'effet maximum est obtenu avec un deuxième relief,bien plus chaud (mais qui doit pour cela être retiré à chaque arrêt de la matière par un verin ).
Ce préposte de soudure est déplaçable, ou placé en fonction des longueurs variables des sachets. La technique de pré-chauffage n'est pas utilisé en semi-continu mais avec notre procédé plus rapide: tout dispositif permettant d'amener l'endroit de soudure a la température de fusion ( PE env.i20C et PP env.i30C0) aura comme effet: l'augmentation possible de la vitesse de production.
Un 2 ieme poste de soudure,tournant exactement avec le premier.
une distance reglable,peut aussi donner l'effet de préchauffage.
L'UTILISATION DE LA TECHNIQUE DE REFROIDISSEMENT
Il faut être attentif à l'accumulation de chaleur,de pré-chauffe et soudure , amené par le passage des soudures des matières sur les cylindres et contre-cylindres. L'utilisation de contrecylindres creux est le plus simple.Avant la soudure,on a intérêt à maintenir une température d'environ 60 C" (suivant la matière).
Après la soudure,il vaut mieux figer la soudure, avec un froid brutal,et donc : des cylindres creux, avec passage d'eau froide.
L'OUTIL : CROCHET DE LANGUETTE Dérouler,en pliant une feuille fine et souple,pour en faire un
U applati (par ex. avec une base de 46 mm plus large que les 2 jambes) et maintenir les plis excact est tres difficile. C'est pourquoi l'usage du dispositif dit "crochet languette" est pré -férable au pliage,car il coupe dans une matière déjà plié, dont la lai7e a été forcée par la chaleur de I'extrusion, et par la tension du rebobinage. Une gaine (un O applati) coupé en 2,donne deux U ou un V, mais pour obtenir un sachet, ayant son rabat de fermeture, il faut enlever une languette,au centre de la gaine pour pouvoir former un portefeuille, GU 2 sachets en tête-beche.
Notre dispositif de découpe est un crochet en L, sur lequel est fie par un bras, une rondelle aiguisé dont la tranche > en bas, rentre dans la base du L.Deux crochets L,sont ainsi monté sur une plaquette glissée dans la gaine: la feuillE du haut est coupée au passage,pendant que la plaquette maintien la gaine et empêche que les tranchants des lames1 touchent la feuille du bas.
En variante on peut remplacer les lames fixes,par des lames tour -nantes, et même par une lame de rasoir, en biais de 45 ".
La languette découpée du film est inutile et aspirée ou enroulée.
L'autre avantage du dispositif "crochet" est : qu'on détermine ainsi exactement, l'emplacement ou la languette adhésive viendra s'interposer,pour former des rabats de fermeture toujours excacts.
L'ADHESIVATION DU RABAT DE FERMETURE ou DU SACHET,est l'opération d'enduction avec un auto-adhésif,pour permettre la fermeture d'un sachet et/ou de permettre son application sur tout objet.Bien des postes d'enduction existent sur le marché ; notre invention est caractérisé par l'enduction de la feuille protegeant l'adhésif, enduisant ainsi par transfert, et ceci, en même temps que défile la matière.La synchronisation:arrêt,départ et vitesse d'enduction se fait avec les commandes contrôlant le passage de la matière.
GENERALITES:
Le relief des contours de soudure sera différent,et en fonction de la matière.Par exemple : 12mm de large,ou 12 mm avec un creux de 6 mm, donnant 2 lignes de 3mm, entre lesquelles on découpe la fin d'un sachet-précédent (après la 1 ière ligne),et le début du sachet suivant (2 ième ligne).Ce double filet peut~également servir à faire deux pistes1 s'il est placé en longueur.
Le relief peut avoir la forme d'un fil rond de 5 mm , s'il doitsouder et découper par soudure/brulure.Pour les sachets fins,fait par soudure/brulure,le cylindre de coupe est remplacé par un axe plein,les cylindres situés après la soudure sont recouvert d'un tapis porteur,tendu par le rouleau réglable1 qui gère normalement le multiple à présenter avant la découpe/lame.Par l'épaisseur du tapis nous obtenons un diamètre plus grand, écartant les sachets finis.Une soufflerie maintient le sachet faible sur le tapis en aidant son refroidissement.Toutes les dimensions de ce descriptif sont variables.Les résistances électriques chauffantes en tubes ou aplaties rondes ou rectangulaires, les lames de coupe, vérins roulements,raccords entre pièces tournantes et circulation d'eau, colliers rotatifs de refroidissement des axes de soudure,codeurs d'impulsions,compteurs et asservissement électronique,pompes à eau et à colle,petits et moyens postes d'enduction, variateurs de rapports,engrenages elliptiques,alimentation tournante d'électricité avec éléments de contrôle,etc...tout est vendu sur le marché.
AVANTAGES OBTENUS:
Nous avons la soudure,avec plus de pression par point de contact, en ajoutant le mouvement de forçage par frottement,et notre tech -nique de découpe est supérieure,car nous y ajoutons: l'arrachage et l'éjection.Comme nous utilisons la technique de préchauffe, inutile en semi-continu à cause de la limite imposé par leur technique d'à coups,suivi par le refroidissemment brutal,le résultat final est la production maximale,tout en y ajoutant l'adhésivage permettant la fermeture aisée de sachets,et d'enveloppes postales en plastique, ainsi que la fermeture,et l'application rapide de pochettes porte-documents.Cet adhésivage n'est pas offert par les machines en semi-continu.L'expériences démontre la faisabilité de cette confection de sachets en continu, et ceci avec l'enduction adhésive comprise dans le même temps de travail rotatif.
APPLICATION INDUSTRIELLE : montrant la combinaison de base avec les dessins.Plus de problèmes pour tirer/arrêter la matière par à coup brutal puisque nous déroulons en continu,(dessin Fig.1/1) a hauteur de table.Sur l'axe du rouleau de matière1 nous montons une fourche pour guider, et un frein. Des freins et guides pour axes existent; nous choisissons du pneumatique (plus facile à-' contrôler).Un bras posé au départ,sur la matière,donne un signal d'arrêt en-cas de rupture.Apres le poste d'ou déroule la matière, on place le dispositif "crochet languette" (9),ou des bras pliant en forme de portefeuille,si on part d'une seule feuille.Plus loin la matière descend,avec un rouleau danseur (3) absorbant effet lent/rapide des cadences d'avances.La matière revient au niveau de table, redescend ensuite en dessous de lthorizontale, pour tourner avec le cylindre de 260mm muni des sabots soudants (4 (description S6) et revenir apures 3/4 de tour de contact à l'horizontale, passer sur le dispositif (description PRE-CHAUFFE) qui est d'abord le profil de 15mm,très chaud,et réglé à 150mm de la soudure. (5) (Nous prenons ici l'exemple d'un sachet de tSOmm de long.) Un fer plat de 100 mm force la matiUre,à ce présenter surélevé-de 10mm, entre le profil de soudure t6) (description technique en S 8 A et le contre-rouleau creux et sans relief.
Cette partie de la machine est située au centre, à 2 m du départ.
(A-B =2 m)Nous allumons le chauffage des rouleaux creux sur 40C , et le profil de pré-chauffe sur 80 C . On allume le contact pneu-matique,et les pièces chauffantes se retirent de 25mm.La traverse de soudure (descriptif S3) est regleespour tenir 250 C de température.(FIG 2)elle est constituée d'un axe (7) muni de coliers de refroidissements (8)de coliers d'alimentation électriques (9)pour les résistances électriques (10) et pour la sonde de contrôle (11) de roulements de protection (12)la tranche de soudure (13) est protégée par un tissus anto-collant, si elle n'est pas traitée anti-collante.L'axe central, entraîné par le moteur principal de la machine développe en 1::1= 366 mm.Le rapport elliptique choisi étant 4 C descriptif EFFET ELLIPTIQUE )( 36) nous partons avec la vitesse de 146 à 586 mm par tour de l'axe principal.
Nous ajustons les 2 variateurs (descriptif VARIATEURS DE RAPPORTS) pour obtenir 150 mm par cadence/avance pour 1 tour d'axe.
Le corps de la machine comprend le poste de soudure (6), suivi du poste de découpe (14) et puisque la distance entre la soudure et la découpe doit être égale a (ou un multiple de)la longueur d'une pièce,et que cette distance sur la machine est de 650 mm,on r ^ 5 un rouleau,rêglable haut/ bas,pour allonger la route à 750mm, (15) ce qui fait que la lame de découpe (du poste descriptif D 1)coupe au milieu de la 5 ième soudure. On allume la circulation d'eau froide,sur les axes creux situés après la soudure (description
REFROIDISSEMENT) ('6 )et sur les colliers de l'axe très chaud (8) de soudure, et puis on fait les essais.
Avec 120 cadences/min on tourne a 120 x 150mm = 18m de moyenne, mais les soudures et découpes ce font au moment lent,ou 7,2m/min
Comme nous allons confectionner des sachets en P.E./ 70 microns, nous décalons la soudure1 pour obtenir un glissement/frottement plus rapide de 10 %, et å la coupe de 50%, et nous réajustons le rouleau rêglable pour multiples. Nous insérons le dispositif "CROCHET LANGUETTE" avec un écart de 46mm, (Fig 3) composé de 2 lames de rasoirs sur 45 (17) dans la gaine et allumons l'aspirateur de languette. La pression pneumatique est réglée sur 2 bar, nous commençons la fabrication.Avant la sortie, au milieu de la gaine de 360mm, et juste devant la découpe , nous abaissons un couteau, ( 18) pour obtenir deux sachets de 150mm x 157mm de large + un rabat de fermeture de 23 mm (sans colle)ou 180mm.
500mm après la sortie, et 1m plus haut1 donc sur une horizontale a 2 m,est situé le rouleau de papier siliconé de 40 mm de large (19) et le petit poste d'enduction,rêglé pour donner 2 filets de iOmm d'enduction auto-adhésive,centré,mais distant de 10mm.(20)
Ce poste est suivi d'un étroit mais long tunnel de sechage,(21) qui finit à hauteur du "CROCHET LANGUETTE".Apres ce crochet, (2) dans l'ouverture de 46mm de la gaine, nous appliquons le papier de 40mm, enduit des 2 filets d'adhésif, (19 +20 ) et nous obtenons maintenant le sachet décrit ci-devant, avec sur le rabat de fermeture ,les tOmm d'adhésif protégé par 20mm de papier anticollant.Comme 5mm est libre,des deux cotés de l'adhésif, l'ongle a tres facile à enlever cette protection,pour la fermeture.
Cette reserve sans colle,facilite la prise du rabat de fermeture, lors de la réouverture du sachet.
A ce prototype avec 2 horizontales,d'approx. 4m de long,( A - C on ajoute une 3 ième horizontale, à environ 20Qmm du sol.( D).
On y place les 2 variateurs de rapports + le moteur/variatr/ré- ducteur.( 23,24 et 22 ) On revient au départ de la machine, pour déplacer la gaine,et dérouler de plus haut, (25) afin de libérer le passage à hauteur de table. (ancien départ 1 ) Puis un 2ième bati destiné à l'adhésivation du dos de sachet, y est attaché.
Long de 6 m,(E-E) cette caisse est un long tunnel de séchage,(26 avec son poste d'enduction (27) , et tout devant, son poste dérouleur du matériel à enduire. (28) Nous choisissons l'enduction auto-adhésive par émulsion aqueuse.Il est possible de travailler en "hot melt" c.a.d. l'auto-adhesif rendu liquide à haute température,donc sans tunnel ; ou avec un petit tunnel et l'adhésif en milieu solvant,le choix est libre.L'enduction est faite sur le coté anti-collant d'un support, sur lequel sera laminé la matière à encoller.A l'usage (enlèvement du support siliconé),l'adhésif n'ayant pas pris sur le siliconé,il c'est transféré ancre du coté de la matiere.Ceci est donc l'enduction par transfert ,que nous pratiquons sur 2 rouleaux de papier siliconé en 157 mm de large (ecarté de 46mm) (28).Apres séchage dans le long tunnel,(26) les 2 bandes arrivent à hauteur de la premiere machine, les 157 +46+ 157mm viennent au-dessous de la gaine sans languette,de 360 mm, qui devient ainsi autocollante. (29)
A la sortie de la machine, nous obtenons maintenant des pochettes adhésives porte-documents d'envoi, de facture, etc... qui seront appliquées sur les colis. ( Avec le rabat d'cuvertureZfermeture qui permet le contrôle des documents-sans destruction du sachet
L'entraînement de cette 2 ième partie,peut etre indépendante de l'avant 7 mais il faut alors bien soigner et contrôler l'action du rouleau danseur, qui régularise l'arrivée du complexe adhésive + la languette adhésive.Nous avons préféré un 3 ième variateur de vitesse branché sur le moteur principal,sans son mouvement excen- -trique, bien qu'un engrenage elliptique annulant l'effet non- uniforme de l'avance matière, pourrait entraîner l'enduction.
Réglé sur les 150mm de sachet,on laisse au rouleau danseur (3)le réglage regulier,ce qui n'est qu'une simple action basculante de 60 à 240mm par cadence, situé avant l'emplacement des sabots (56)
Cette description à montré le procédé principal et 3 produits.
On peut inverser i-' action du "crochet languette",pour enlever une languette au dessous de la gaine, et obtenir ainsi des sachets dont le rabat, étant adhésivé au dos, permet de "pendre" ce sachet, commun petit sachet-poubelle, dans une voiture. Avec le crochet inversé,- on peut aussi réaliser des pochettes adhésives avec l'ouvertùre au verso: il suffit d'enduire une largeur de 360 en: 155mm colle +lOmm neutre+30mm colle +lOmm neutre+l55mm colle, de placer 2 couteaux aux endroits des 46mm de la languette, mais dans le papier siliconé adhésivé,avant la rencontre de la gaine.
(à l'endroit 9) On peut travailler sur une plus grande largeur, pour 4 (6 ou plus ) pièces sur une laize. Dans ce cas le plus simple reste la gaine en double largeur, ceci demande -les dispositions décrit ci-devant, x 2 pour une double largeur, et +10 mm.
Ces 10 mm sont la soudure en long de çX.3mm de large , distant des 4mm, où on-plaçe un couteau pour couper en long. Pour la soudure en long nous avions placé le sabot (descriptif SABOT SOUDURE S6)
Pour faire des sachets en 2 films différents, par exemple: blanc/transparent QU noir/transparent,on place 2 sabots sur les laizes. Les sabots de soudure ( fig 4) sont des fers (30) d'environ 25mm de large, dans lesquels sont introduits des résistances chauffantes (31) et la sonde de contrôle (32). Ils sont montés sur des (33) ressorts.ILs peuvent pivoter autour d'un axe fixe (34) et leurs pression de soudure est déterminée par un vérin pneumatique (35).Le relief de soudure est 2 fois 3 mm,maisil peut être 1 fois 10 mm, ou même l filet de 5mm. Le creux qui soude épouse bien le contre-rouleau entraînant la matière.
Il est possible de remplacer l'engrenage elliptique (36 )par un pignon de chaine ou un entraînant excentrique, mais l'engrenage elliptique donne une meilleure répartition des charges et accélérations.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1,Procédé de confection de sachets plastiques en matière thermofusible plus précisément du polyèthèlene ou polypropylène, sous forme de : film, film å bulles d'air, mousse, ou, un complexe comprenant un de ces produits avec du papier ou aluminium, pré- sente en deux films différents, ou une seule feuille pliée en portefeuille ou en gaine.caractérisé en ce que l'on fait défiler la matière en continu, en la soumettant a une préchauffe, puis à une soudure-découpe rotative avec refroidissement.
  2. 2.Procédé selon revendication 1,caractérisé en ce que la soudure est suivie d'un refroidissement préalable à une decoupe distincte.
  3. 3.Procédé selon revendication i,caractérisé en ce que la soudure/ découpe est obtenue par une soudure/brulûre simultanée sur film mince.
  4. 4.Procédé selon l'une quelconque des revendications là 3 utilisant une gaine caractérisé en ce qu'il consiste à ouvrir la dite gaine, et à réaliser la découpe d'une languette dans la matière, pour former un portefeuille ou deux pochettes en tete-beche ; la languette decoupée étant aspirée ou enroulee.
  5. 5.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérise en ce que la matière est entrainée en continu selon un mouvement non-uniforme à effet elliptique, avec soudure en mouvement lent, et avec un mouvement rapide après soudure.
  6. 6.Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ajoute sur la matière, un produit auto-adhésif, muni d'une protection anti-collante, pour obtenir un rabat autoadhésif de fermeture.
  7. 7.Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ajoute sur le dos de la matière, un produit autoadhésif, muni d'une protection anti-collante, pour obtenir des pochettes : appliquables par auto-adhérence.
    de sorte à rendre Indépendant l'un de l'autre, les réglages des interventions entre : la vitesse de défilement de la matière, la soudure et la découpe, et ceci afin de donner des longueurs differentes avec les mêmes outils et de donner à l'outil de soudure un mouvement supplémentaire de torsion, et d'ajouter à l'outil de découpe un mouvement d'arrachage et d'éjection y des engrenages (36), pignons ou axes excentriques avec chaînes destinés à créer des moments lents et rapides en tournant.
  8. 8 Machine de confection rotative pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 å 7. caractérisé en ce qu'elle comporte : des postes de déroulage (1)(25), des sabots de soudure en long (4) présentant une forme en segment creux ( épousant la matiere entraînée par un cylindre tournant avec échauffement (31) et régulation de température incorporés (32), restant immobile,monté sur ressorts(33) permettant son adaptation aux irrégularités de la matiere,et pourvu d'une base pivotante(34? permettant une régulation pneumatique de la pression de soudure (35) ; un dispositif de préchauffe(5), portant la température de la matière près de son état de fusion afin de diminuer l'apport final de chaleur nécessaire au moment de la soudureifusion avec pression, chauffant l'intérieur des axes, guidant et maintenant la matière,avec un liquide, et ceci avant le poste de soudure, et en combinaison avec un relièf chaud retirable a chaque arrêt ; des outils de soudure tournants (6); un dispositif de refroidissement par circulation d'eau dans l'intérieur d'axes (16? guidant et maintenant la matière après la soudure ; des variateurs de rapport de vitesses (22,23,24) reglables manuellement ou électriquement
  9. 9.Machine selon revendication 8 pour la mise en oeuvre du procédé selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'elle comporte des outils rotatifs de découpe, dont la tranche coupante est pro tégee par roulements å billes ou à aiguilles, et qu'ils sont com mandéspar vérin pneumatique ou eletro-magnétique pour obtenir une régulation de pression.
    lO.Machine selon revendications 8 et 9, pour la mise en oeuvre du procédé selon revendication 4, caractérisé en ce qu'elle comporte un crochet dit de languette , constitué de deux lames rasoir inclinées sur 45" fixes (17), ou deux lames tournantes, placées dans les pieds du crochet en L, afin de découper en continu pendant le passage de la matière, une languette d'une gaine sans abimer la feuille du dessous de la gaine, tout en fixant ainsi l'endroit exact ou doit s'appliquer l'enduction adhésive du rabat de fermeture.(2) i1.Machine de confection rotative selon l'une quelconque des revendications8, 9 et 10, pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'elle comporte un petit poste d'enduction (20) de colle adhésive, et un bâti destiné à l'adhésivage (27) du dos des sachets.
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