FR2891188A1

FR2891188A1 - Procede et dispositif pour le soudage et la coupe de films complexes a base de materiaux synthetiques

Info

Publication number: FR2891188A1
Application number: FR0509905A
Authority: FR
Inventors: Louis Doyen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-03-30

Abstract

Pour réaliser le soudage puis la coupe, on prévoit deux mâchoires chauffantes (9, 13 ; 10, 17) en matériau dur, l'une des mâchoires possédant un profil anguleux convexe (14), et l'autre mâchoire possédant, en regard du profil anguleux (14) de la première, un profil plat (18). Les mâchoires (9, 13 ; 10, 17) sont rapprochées, de part et d'autre des deux films à réunir (21, 22), en exerçant une première pression de serrage pour le soudage des deux films, puis une seconde pression de serrage plus élevée pour la coupe des deux films soudés.Application à la confection d'emballages sous forme de sachets souples, avec des soudures latérales de faible largeur (1).

Description

2891188 1

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le soudage thermique et la coupe de films complexes à base de matériaux synthétiques, cette invention s'appliquant en particulier à la confection d'emballages sous forme de sachets souples réalisés par soudage et coupe de tels films.

De tels emballages sont couramment utilisés, pour le conditionnement de produits alimentaires liquides, pâteux, pulvérulents ou même solides, par exemple pour le conditionnement de boissons telles que des jus de fruits. Ils peuvent notamment se présenter comme un sachet souple possédant deux faces latérales opposées, un fond replié pour former une configuration en W avec les zones inférieures adjacentes des deux faces latérales, deux soudures latérales s'étendant sur toute la hauteur des faces latérales à leur jonction, des soudures curvilignes ou en ligne brisée ayant leurs points de départ situés sur les soudures latérales à proximité du pli médian du fond en W , lesquelles soudures assemblent chaque face latérale avec la zone du fond en W située en vis-à-vis, et enfin une soudure supérieure qui réunit les sommets respectifs rapprochés des deux faces latérales. Un sachet souple de ce genre a été décrit, en particulier dans le brevet français 1349272 ou dans la demande de brevet français 2849838.

Pour la confection industrielle de tels sachets souples, l'on utilise fréquemment, actuellement, des films complexes c'est-à-dire multicouches à base de matériaux synthétiques, comprenant du côté extérieur une couche mince de polyester offrant une grande résistance à la traction et à la perforation, et du côté intérieur une couche plus épaisse de polyéthylène pour assurer la soudure entre films. Ainsi, les films utilisés peuvent ne comporter que deux couches, à savoir la couche extérieure de polyester et la couche intérieure de polyéthylène.

Dans le même domaine, il est aussi connu d'utiliser des films complexes à trois couches, en combinant par exemple: - une couche extérieure de polyester, une couche intermédiaire d'aluminium, et une couche intérieure de polyéthylène, ou - une couche extérieure de polyester, une couche intermédiaire d'aluminium, et une couche intérieure de polypropylène.

La combinaison polyester-polypropylène est également utilisée.

Ces derniers matériaux sont avantageusement utilisés pour assurer le soudage dans les cas où il est prévu de soumettre l'emballage rempli à un 2891188 2 traitement thermique, tel qu'une stérilisation, sachant que le polypropylène fond à plus haute température que le polyéthylène.

Dune façon générale, pour réaliser le soudage de deux films réalisés dans les matériaux précédemment mentionnés, on place ces films entre deux mâchoires chauffantes, ou entre une mâchoire chauffante et une mâchoire en caoutchouc silicone, les couches intérieures de polyéthylène ou de polypropylène des deux films se trouvant appliquées l'une contre l'autre. Les soudures ainsi réalisées sont assez larges, avec une largeur de 5 à 12 millimètres dans la pratique (pour une soudure unitaire, après découpe voir ci-après).

S'il est nécessaire de couper la soudure longitudinalement, en son milieu, ceci est effectué lors d'une opération séparée, à un poste distinct du poste de soudage, à l'aide d'une lame ou d'une cisaille. Tel est notamment le cas dans la fabrication de sachets souples, réalisés à partir de films continus puis séparés les uns des autres par découpe au niveau des soudures qui les réunissent initialement. Ceci nécessite d'ailleurs des soudures de largeur suffisante pour s'assurer que la découpe s'effectue dans la largeur de chaque soudure, malgré les décalages de position des sachets qui peuvent se produire entre le poste de soudage et le poste de découpe. De plus, la présence d'un poste de soudage et d'un poste de découpe distinct conduit à un encombrement important, en longueur, des machines de fabrication des sachets souples du genre considéré.

Dans ce contexte, il faut aussi considérer que des soudures de largeur importante représentent, dans la fabrication de tels sachets souples, une surface de film importante donc une perte de matière non négligeable. De plus, dans l'utilisation de ces sachets souples, les soudures latérales sont non seulement de grande largeur mais aussi d'épaisseur assez importante, puisque les matériaux soudés selon le procédé actuel conservent pratiquement la même épaisseur qu'à l'origine, de sorte que ces soudures constituent des arêtes désagréables au toucher, lorsqu'on tient un sachet à la main pour le manipuler ou pour verser son contenu.

Lors du soudage réalisé de façon classique, il se produit une fusion et un collage des deux couches intérieures accolées, telles que des couches de polyéthylène. Si l'on effectue alors un test de traction, transversalement à la soudure, pour vérifier la solidité de cette soudure, on constate que la soudure cède au moment où la couche extérieure de polyester se décolle de la couche intérieure de polyéthylène; à partir de ce moment, seule la couche intérieure de polyéthylène s'allonge, et elle finit par se rompre.

Si l'on compare la résistance à la traction, ainsi mesurée, de deux films réunis par soudage avec la résistance à la traction d'un film continu sans soudure, on obtient une valeur de résistance qui est de l'ordre de 7 à 8, comparée à une valeur de l'ordre de 9 à 10, soit en moyenne une résistance de la zone de la soudure qui est de: 7,5/9,5=0,79 soit 79% de la résistance du matériau lui-même. La zone de la soudure 10 représente donc une zone de relativement faible résistance à la traction, et ceci malgré la largeur importante de la soudure.

La présente invention vise à éviter tous les inconvénients précédemment exposés, et elle a donc pour objectifs de fournir un procédé pour le soudage et la coupe de films complexes, du genre de ceux ici considérés, qui permette de réduire la largeur des soudures, en vue d'un gain de matière et d'une prise en main plus agréable des sachets, tout en augmentant la résistance à la traction des zones de soudure, le procédé de l'invention permettant en outre une réduction de la longueur des machines de confection des sachets souples concernés.

A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un procédé pour le soudage thermique et la coupe de films complexes à base de matériaux synthétiques, en particulier pour la confection d'emballages sous forme de sachets souples réalisés par soudage et coupe de tels films, le procédé consistant à prévoir deux mâchoires chauffantes en matériau dur, l'une des mâchoires possédant un profil anguleux convexe et l'autre mâchoire possédant, en regard du profil anguleux de la première, un profil plat, et ce procédé comportant une étape de rapprochement des deux mâchoires, de part et d'autre de deux films à réunir, avec une pression de serrage assurant le soudage des deux films, puis une étape de serrage des mêmes mâchoires avec une pression plus élevée que la précédente, pour assurer la coupe des deux films soudés, suivant la ligne médiane de la soudure.

Ainsi, le procédé de l'invention consiste, à l'aide de mâchoires chauffantes de profil spécifique, à enserrer les deux films avec deux pressions successives, la première assurant la soudure des deux films, et la seconde assurant la coupe des films, en particulier de leurs couches extérieures de polyester. En effet, si l'on appliquait directement la seconde pression, les couches de polyester seraient immédiatement découpées, et les deux films à réunir s'écarteraient sans se souder l'un à l'autre. Au contraire, selon le procédé ici proposé, la première pression de serrage est suffisante pour assurer le soudage des deux films, et pour maintenir ces films en place, parce que les couches extérieures de polyester ne sont pas coupées à ce stade. La deuxième pression plus élevée, agissant quelques dixièmes de seconde plus tard, assure la coupe souhaitée, à un instant où les films sont déjà soudés, de part et d'autre de la ligne suivant laquelle doit s'effectuer cette coupe.

L'invention a aussi pour objet un dispositif pour le soudage et la coupe de films complexes à base de matériaux synthétiques, visant à mettre en oeuvre le procédé ci-dessus défini, ce dispositif comprenant essentiellement deux mâchoires chauffantes en matériau dur, l'une des mâchoires possédant un profil anguleux convexe et l'autre mâchoire possédant, en regard du profil anguleux de la première, un profil plat, ainsi que des moyens pour l'amenée de deux films à réunir entre les deux mâchoires, et des moyens de commande du rapprochement des deux mâchoires, de part et d'autre des deux films, en exerçant une première pression de serrage pour le soudage des deux films, puis une seconde pression de serrage plus élevée pour la coupe des deux films soudés.

De préférence, les deux mâchoires chauffantes sont réalisées en acier trempé ou en carbure de tungstène, notamment dans leurs parties respectives possédant le profil anguleux et le profil plat.

Dans ce dispositif, une caractéristique importante est l'angle formé par le profil de la première mâchoire chauffante. Cet angle doit être choisi en fonction de l'épaisseur des films; ainsi, dans la pratique, pour des films possédant une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,2 millimètre, la valeur de l'angle formé par le profil de la première mâchoire chauffante est de préférence choisie entre 90 et 140 . Plus l'angle est grand, plus la soudure réalisée est large; plus cet angle est faible, mieux est réalisée la coupe. Les valeurs de compromis, optimales, de l'angle se situant entre 100 et 120 environ.

En pratique, si l'on considère à titre d'exemple le soudage de deux films chacun avec une couche extérieure de polyester et une couche intérieure de polyéthylène, l'opération de soudage réalisée à l'aide de mâchoires chauffantes profilées comme défini ci-dessus conduit à la formation d'un bourrelet de polyéthylène, de section sensiblement triangulaire, par un effet d'extrusion de la matière chauffée et pressée par les mâchoires. Ceci permet d'obtenir, de part et d'autre de la ligne de coupe, deux soudures d'excellente qualité, en particulier très résistantes à la traction, et de largeur réduite.

Plus particulièrement, si l'on effectue un test de traction dans les mêmes conditions que celles précédemment considérées, la valeur de résistance obtenue dans le cas d'une soudure réalisée par le procédé de l'invention est de l'ordre de 8 à 9, soit en moyenne une résistance de la zone de la soudure qui est de: 8,5/9,5=0,89 soit 89% de la résistance du matériau lui-même (à comparer avec les 79% 10 obtenus dans le cas d'une soudure classique voir plus haut).

Grâce au procédé de l'invention, la largeur de soudure obtenue (après découpe) est de l'ordre d'un millimètre, donc très faible en comparaison avec la largeur de 5 à 12 millimètres habituellement rencontrée sur les emballages du genre concerné, ce qui présente plusieurs avantages.

En particulier, la surface de film nécessaire à la confection d'un emballage de capacité donnée peut être réduite de façon appréciable, le gain de matière étant de l'ordre de 10 à 15%, comme l'illustre l'exemple chiffré suivant: On considère ici un sachet souple d'un format assez habituel pour des boissons, ayant une capacité de 200 cm3, la hauteur totale du sachet étant de 150 mm et sa largeur extérieure étant de 100 mm. L'ensemble des deux faces latérales du sachet représente ainsi une surface de film de: X 10 X 2 = 300 cm2 à laquelle il convient d'ajouter la surface du fond replié (ayant lui-même une 25 hauteur de 25 mm) soit: 2,5 X 10 X 2 = 50 cm2 La surface totale de film, nécessaire à la confection d'un tel sachet, est ainsi de 350 cm2, ceci avec deux soudures latérales d'une largeur de 6 mm chacune (dans l'exemple ici considéré).

Grâce à l'invention, la largeur des deux soudures latérales pouvant être ramenée à un millimètre, ceci revient à supprimer dans les faces latérales du sachet quatre bandes verticales chacune d'une hauteur de 150 mm et d'une largeur de 5 mm, soit une surface de film de: X 0,5 X 4 = 30 cm2 De plus, des bandes de matière correspondantes sont supprimées aux deux extrémités du fond, soit (toujours avec un fond ayant une hauteur de 25mm): 2,5X0,5X4=5cm2 L'économie totale de film procurée par l'invention est donc de: + 5 = 35 cm2, soit en valeur relative pour un sachet dont la surface totale est de 350 cm2: 35/350=10% Ce gain de matière représente, bien évidemment, une économie correspondante sur le coût de l'emballage, ceci sans perte de résistance et même avec une résistance accrue, comme démontré précédemment.

Un autre avantage, résultant de la réduction de largeur des soudures latérales réside dans le fait que le sachet souple ne présente plus d'arêtes désagréables au toucher, lorsqu'on le tient à la main. La réduction de largeur des soudures latérales, supprimant des lèvres inutiles dans l'utilisation du sachet, contribue aussi à donner au sachet une apparence plus esthétique.

La seule contrainte particulière, dans la fabrication par le procédé de l'invention de sachets souples à fond en W avec soudures latérales étroites, consiste à devoir réaliser sur le film de fond le poinçonnement de plusieurs petits trous, d'un diamètre de 3 à 4 millimètres, au lieu d'un ou deux trous habituellement plus grands, pour que les soudures puissent aussi rester étroites à la base du sachet.

Par ailleurs, le procédé de l'invention garantit que la coupe soit réalisée suivant la ligne médiane de la soudure, puisque le soudage et la coupe sont réalisés au moyen des mêmes mâchoires, de manière parfaitement symétrique.

En réunissant en un seul et même endroit les opérations de soudage et de coupe, le procédé et le dispositif de l'invention permettent, par rapport aux machines traditionnelles de fabrication des sachets souples, de supprimer un poste de travail et en conséquence, de réduire de façon significative la longueur des machines. Bien entendu, cet avantage subsiste dans le cas des installations industrielles qui assurent à la fois la formation et le remplissage des sachets.

Enfin, le procédé de l'invention ne nuit pas à la productivité, si l'on considère que la durée du soudage est de l'ordre de 0,3 à 0,5 seconde, que la durée de la coupe est de l'ordre de 0,05 à 0,1 seconde, et que quelques dixièmes de seconde séparent le soudage de la coupe, de sorte que le temps total d'un cycle de soudage et coupe, pour un sachet, est de l'ordre d'une seconde.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé illustrant le procédé de l'invention et représentant, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé : Figure 1 est une vue en perspective d'un sachet souple réalisé 10 selon un procédé traditionnel; Figure 2 est une vue de face du sachet de figure 1; Figure 3 est une vue de côté de ce sachet; Figure 4 est une vue en perspective d'un sachet souple réalisé selon le procédé de l'invention, notamment en ce qui concerne ses soudures latérales; Figure 5 est une vue de face du sachet de figure 4; Figure 6 est une vue en coupe transversale au travers des mâchoires chauffantes du dispositif de l'invention, utilisables dans la fabrication du sachet selon les figures 4 et 5; Figure 7 est une vue de face de l'une des mâchoires chauffantes; Figure 8 est une vue schématique, à échelle très agrandie, illustrant le mode de fonctionnement des mâchoires chauffantes des figures 6 et 7.

En se référant d'abord aux figures 1 à 3, il est décrit un sachet souple connu, désigné dans son ensemble par le repère 1, constituant une emballage destiné à contenir par exemple une boisson, telle qu'un jus de fruits, mais pouvant aussi servir au conditionnement d'autres produits liquides, pâteux, pulvérulents ou même solides, à usage alimentaire ou autre.

Le sachet 1, réalisé en film synthétique soudable et plus particulièrement en film complexe composé d'au moins deux couches, est essentiellement fermé par deux parois opposées 2 qui constituent ses faces latérales, et par un fond 3 qui se raccorde aux deux faces latérales 2. Le fond 3 est replié suivant une ligne médiane 4 pour former en section transversale, avec les parties inférieures des deux faces latérales 2, une configuration en 'W", laquelle confère à la base du sachet 1 une conformation en soufflet, lui permettant de tenir debout.

La liaison entre les deux faces latérales 2 du sachet 1 est réalisée par deux soudures latérales opposées 5, qui s'étendent en direction sensiblement verticale, sur toute la hauteur de ces deux faces latérales 2, donc du sachet 1.

Les soudures latérales 5 réunissent aussi les deux extrémités du fond 3 aux parties inférieures des deux faces latérales 2.

D'autres soudures 6, ayant leurs points de départ 7 situés sur les soudures latérales 5, à proximité du pli médian 4 du fond 3, assurent la liaison de la partie inférieure de chaque face latérale 2 avec la zone du fond 3 située en vis-à-vis. Ces autres soudures 6 suivent un tracé curviligne ou en ligne brisée.

Enfin, le sachet 1 est fermé, à sa partie supérieure, par une soudure rectiligne 8, sensiblement horizontale, qui réunit les sommets respectifs, rapprochés, des deux faces latérales 2.

Compte tenu du procédé traditionnel de fabrication d'un tel sachet 1, les deux soudures latérales 5 de celui-ci possèdent une largeur I relativement importante, typiquement comprise entre 5 et 12 millimètres.

Les figures 4 et 5, sur lesquelles les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères que sur les figures 1 à 3, représentent un sachet souple 1 fabriqué, notamment en ce qui concerne ses soudures latérales 5, par le procédé de la présente invention.

Ce sachet 1 est remarquable en ce que ses deux soudures latérales 5, qui s'étendent sur toute sa hauteur, possèdent une largeur I fortement réduite, de l'ordre d'un millimètre, sans que leur résistance mécanique soit diminuée.

De telles soudures latérales 5 de largeur réduite sont obtenues, dans la fabrication du sachet 1, par l'utilisation d'un outillage spécifique représenté sur les figures 6 à 8. Cet outillage comprend deux mâchoires chauffantes, respectivement désignées 9 et 10, situées en vis-à-vis.

La première mâchoire chauffante 9, en position supérieure sur le dessin, possède un corps 11 en matériau dur et très bon conducteur de la chaleur, percé longitudinalement d'un trou 12 recevant une cartouche chauffante. Le corps 11 de cette mâchoire 9 reçoit un insert 13 en carbure de tungstène ou en acier trempé rectifié, qui possède extérieurement un profil anguleux convexe 14, formant un angle saillant A par exemple égal à 120 .

La seconde mâchoire chauffante 10, en position inférieure sur le dessin, possède elle aussi un corps 15 en matériau dur et très bon conducteur de la chaleur, percé longitudinalement d'un trou 16 recevant une cartouche chauffante. Le corps 15 de cette mâchoire 10 reçoit un insert 17 en carbure de tungstène ou en acier trempé rectifié, lequel possède, en regard du profil anguleux 14 de la première mâchoire 9, un profil plat 18.

Les largeurs respectives du profil anguleux 14 de la première mâchoire 9 et du profil plat 18 de la seconde mâchoire 10, se correspondent et son égales à quelques millimètres, par exemple à trois millimètres.

Les corps 11 et 15 des deux mâchoires chauffantes 9 et 10 comportent encore des trous, respectivement 19 et 20, qui reçoivent des sondes de température.

Les deux mâchoires chauffantes 9 et 10 sont munies de moyens, symbolisés par les flèches FI et F2 (voir figure 6), qui commandent leur rapprochement, de part et d'autre des films à souder amenés entre ces deux mâchoires. Ces moyens sont conçus pour exercer successivement deux pressions de serrage successives P1 et P2, l'une plus faible et l'autre plus élevée: - Selon une première solution, les moyens de commande de rapprochement des deux mâchoires 9 et 10, avec deux pressions successives P1 et P2, comprennent au moins un vérin pneumatique ou hydraulique alimenté sous une première pression d'air ou d'huile, puis sous une seconde pression d'air ou d'huile, plus élevée que la première.

- Selon une deuxième solution, les moyens de commande de rapprochement des deux mâchoires 9 et 10, avec deux pressions successives P1 et P2, sont de type électromécanique, et comprennent en particulier un moteur électrique accouplé à une transmission à mécanisme vis-écran.

- Selon une troisième solution, les moyens de commande du rapprochement des deux mâchoires 9 et 10, avec deux pressions successives P1 et P2, sont de type mécanique, notamment à genouillère, permettant d'avoir une première position puis une position plus avancée avec augmentation de l'effort.

La première solution, agissant en variation de pression, avec ses variantes pneumatique et hydraulique, reste assez simple et d'une mise en 35 oeuvre qui n'est pas trop délicate.

Les deux autres solutions, qui agissent en variation de position, permettent un fonctionnement rapide mais exigent beaucoup plus de précision.

La figure 8, à laquelle il est maintenant fait référence, illustre le processus de soudage thermique et de coupe de films complexes, à l'aide du dispositif à mâchoires chauffantes 9 et 10, ici représentées partiellement et à échelle très agrandie en montrant plus particulièrement le profil anguleux 14 de la première mâchoire 9 et le profil plat 18 de la seconde mâchoire 10. La partie gauche de la figure 8 montre ces mâchoires 9 et 10 juste avant leur entrée en action, et la partie droite de cette figure montre les mêmes mâchoires 9 et 10 en fin de soudage.

On considère ici que sont amenés, entre les deux mâchoires 9 et 10, deux films complexes 21 et 22 destinés à former, respectivement, les deux faces latérales d'un sachet souple, tel que celui des figures 4 et 5. Chaque film 21 ou 22 se compose, par exemple, d'une couche extérieure 23 de polyester, relativement mince, par exemple d'une épaisseur e de 0,03 mm, et d'une couche intérieure 24 de polyéthylène relativement épaisse, par exemple d'une épaisseur E d'environ 0,15 mm. Il s'agit ici de souder les deux films 21 et 22 l'un à l'autre, en réunissant par fusion locale leurs couches intérieures 24 respectives, puis de réaliser une coupe de l'ensemble des deux films 21 et 22, suivant la ligne médiane de la soudure précédemment réalisée.

A cet effet, les deux mâchoires chauffantes 9 et 10, et plus particulièrement leurs inserts respectifs 13 et 17 sont rapprochées et serrées de part et d'autre des deux films 21 et 22 accolés, d'abord sous la première pression de serrage P1 la plus faible, de manière à provoquer la fusion locale des couches intérieures 24 de polyéthylène et la formation par extrusion d'un bourrelet interne 25 de cette matière, de profil approximativement triangulaire, qui s'étend jusqu'à une distance d'environ un millimètre du plan de symétrie commun P des deux mâchoires 9 et 10. Cette distance correspond à la largeur I des soudures voir la partie droite de la figure 8 étant bien entendu qu'un bourrelet symétrique du précédent est simultanément formé du côté gauche. A ce stade, l'ensemble des deux films n'est pas encore coupé.

Ensuite, la seconde pression de serrage P2 plus élevée est exercée par les mâchoires 9 et 10, ce qui provoque la coupe complète des deux films 21 et 22 et notamment la coupe des couches extérieures 23 de polyester, suivant la ligne médiane de la double soudure précédemment réalisée.

La partie ainsi détachée des deux films 21 et 22, qui est l'ébauche d'un sachet, est donc pourvue d'une soudure latérale, d'une largeur de l'ordre d'un millimètre. La partie non détachée des deux mêmes films 21 et 22 comporte aussi une soudure, qui deviendra l'une des soudures latérales du sachet suivant, et ainsi de suite, sachant que les deux films 21 et 22 sont avancés pas à pas entre les deux mâchoires 9 et 10, suivant la flèche F3.

A titre d'exemple, il a été procédé par le Demandeur à des essais de traction, visant à mesurer la résistance d'une bande de matière d'une largeur de 10 millimètres, dans les trois cas suivants: - la bande est simple et sans soudure (film vierge) ; - la bande comporte une soudure classique d'une largeur habituelle de 5 à 6 millimètres; - la bande comporte une soudure étroite réalisée conformément à la présente invention, plus particulièrement une soudure réalisée avec une 15 mâchoire coupante formant un angle de 140 .

Les essais de traction ont été effectués avec deux types de matériaux, soit d'une part un film complexe composé de polyester et de polyéthylène, et d'autre part un film complexe composé de polyester et de polypropylène.

Les résultats de ces essais de traction sont rassemblés dans les deux tableaux ci-après (les valeurs de résistance à la traction étant exprimées en décanewtons) : Complexe polyester/polyéthylène: Essai n Film vierge Soudure classique Soudure coupante à 140 1 5 3,8 4,4 2 5,2 3, 8 44 3 5,2 3,7 4,1 4 4,9 3,7 4,3 5,7 3,7 3,8 6 5 3,8 4,0 7 5,4 3,8 4,6 8 4,6 3,8 4,4 9 4,9 3,8 4,7 5,3 3,8 4,0 Moyenne 5,12 3,77 4,27 Complexe polyester/polypropylène: Essai n Film vierge Soudure classique Soudure coupante à 140 1 5,5 4,5 5 2 6 4,5 5 3 5,5 4,5 5 4 5,5 4,5 5,5 5,5 4,5 5, 5 6 5,5 4,5 5,5 7 5,5 4,5 5 8 5,5 4,5 5 9 5,5 4,5 5 5,5 4,5 5 Moyenne 5, 55 4,5 5,15 Comme le démontrent ces tableaux, les résultats obtenus par le procédé de l'invention sont, dans tous les cas, sensiblement meilleurs que ceux obtenus avec une soudure traditionnelle. En particulier, dans le cas du complexe polyester/polyéthylène, la valeur moyenne relative de résistance à la traction est de 83,3 % avec mise en oeuvre de l'invention, alors qu'elle est de 73,6 % avec le procédé classique. Dans le cas du complexe polyester/polypropylène, la valeur moyenne relative de résistance à la traction est de 92,7 % avec mise en oeuvre de l'invention, alors qu'elle s'élève à 81 % avec le procédé classique.

Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas au seul mode d'exécution de ce dispositif pour le soudage et la coupe de films qui a été décrit ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en réalisant les mâchoires chauffantes en tout matériau dur 20 approprié ; -en donnant toute la valeur convenable à l'angle formé par le profil de l'une des mâchoires; en utilisant toute solution technique pour appliquer successivement deux pressions de serrage différentes à ces mâchoires; - en destinant le même procédé au soudage et à la coupe de films complexes de toute composition, compatibles avec ce procédé ; - en appliquant ce procédé à la fabrication de sachets souples de toutes formes et dimensions, soit avec fond en W , soit dépourvus d'un tel fond et ayant ainsi une allure plate .

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour le soudage thermique et la coupe de films complexes à base de matériaux synthétiques, en particulier pour la confection d'emballages sous forme de sachets souples (1) réalisés par soudage et coupe de tels films, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir deux mâchoires chauffantes (9, 13; 10, 17) en matériau dur, l'une des mâchoires (9, 13) possédant un profil anguleux (14) et l'autre mâchoire (10, 17) possédant, en regard du profil anguleux (14) de la première, un profil plat, et en ce qu'il comporte une étape de rapprochement des deux mâchoires (9, 13; 10, 17), de part et d'autre de deux films à réunir (21, 22), avec une pression de serrage (P1) assurant le soudage des deux films, puis une étape de serrage des mêmes mâchoires (9, 13; 10, 17) avec une pression (P2) plus élevée que la précédente, pour assurer la coupe des deux films (21, 22) soudés, suivant la ligne médiane de la soudure.

2. Dispositif pour le soudage et la coupe de films complexes à base de matériaux synthétiques, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux mâchoires chauffantes (9, 13; 10, 17) en matériau dur, l'une des mâchoires (9, 13) possédant un profil anguleux convexe (14) et l'autre mâchoire (10, 17) possédant, en regard du profil anguleux (14) de la première, un profil plat (18), ainsi que des moyens pour l'amenée (F3) de deux films à réunir (21, 22) entre les deux mâchoires, et des moyens de commande du rapprochement (FI, F2) des deux mâchoires (9, 13; 10, 17), de part et d'autre des deux films (21, 22), en exerçant une première pression de serrage (P1) pour le soudage des deux films (21, 22), puis une seconde pression de serrage (P2) plus élevée pour la coupe des deux films soudés.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle (A) formé par le profil (14) de la première mâchoire chauffante (9, 13) est compris entre 90 et 140 , de préférence entre 100 et 120 environ.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux mâchoires chauffantes (9, 10) sont réalisées en acier trempé ou en carbure de tungstène, notamment dans leurs parties respectives (13, 17) possédant le profil anguleux (14) et le profil plat (18).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande du rapprochement (F1, F2) des deux mâchoires (9, 13; 10, 17), avec deux pressions successives, comprennent au moins un vérin pneumatique ou hydraulique alimenté sous une première pression d'air ou d'huile puis sous une seconde pression d'air ou d'huile, plus élevée que la première.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande du rapprochement (FI, F2) des deux mâchoires (9, 13; 10, 17), avec deux pressions successives (P1, P2), sont de type électromécanique, et comprennent en particulier un moteur électrique accouplé à une transmission à mécanisme vis-écrou.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande du rapprochement (F1, F2) des deux mâchoires (9, 13; 10, 17), avec deux pressions successives (P1, P2), sont de type mécanique, notamment à genouillère.

8. Emballage sous forme de sachet souple, en film complexe, fabriqué par le procédé de soudage et coupe selon la revendication 1, cet emballage (1) possédant des soudures latérales (5) dont la largeur (I) est de l'ordre d'un millimètre.