WO2010049493A1 - Procede et dispositif de fabrication de sac - Google Patents

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WO2010049493A1
WO2010049493A1 PCT/EP2009/064302 EP2009064302W WO2010049493A1 WO 2010049493 A1 WO2010049493 A1 WO 2010049493A1 EP 2009064302 W EP2009064302 W EP 2009064302W WO 2010049493 A1 WO2010049493 A1 WO 2010049493A1
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WO
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laser source
manufacturing
moving
laser
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PCT/EP2009/064302
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Philippe Callault
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Getinge La Calhene
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    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31BMAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2160/00Shape of flexible containers
    • B31B2160/10Shape of flexible containers rectangular and flat, i.e. without structural provision for thickness of contents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
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    • B31B70/00Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/60Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B70/64Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure
    • B31B70/643Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure on piled sheets, e.g. sealing bags arranged in a pile

Definitions

  • the present invention relates to a rapid and safe manufacturing process for flexible bags, or more generally to a flexible container manufacturing process, and a device allowing the implementation of such a manufacturing method.
  • the bags in question are for example used to contain objects to be isolated from the external environment. These objects may be sterile components, for example corks, bottles, syringes, intended to be unloaded on a manufacturing line for the pharmaceutical or food industry, or waste resulting from an industrial manufacturing process. pharmaceutical agri-food or nuclear.
  • the bags must therefore have a high quality of implementation, while having a reduced cost.
  • These bags are made by assembling two flexible plastic films by means of a high frequency welder.
  • a method of producing such widely known bags comprises the following steps. cutting two films from a film sheath with a cutting tool, type cutter, using a pattern, this manually, joining the two films using a high-frequency welder manually and blow by stroke .
  • the current process does not allow the realization of complex form.
  • the current method does not ensure a uniformity of welds on the entire periphery of the bags, which deteriorates the visual appearance and can make believe that the bags are of poor quality, while they are perfectly sealed. Indeed, the operator must manually move the welder or the two films to perform the weld around the entire periphery of the bag. Since welding is done manually, its quality depends on the experience of the operator.
  • the previously stated goal is achieved by a manufacturing method in which the joining of the two films in the same material is obtained by laser welding.
  • the manufacturing is then fast, the welds are regular. Indeed, the laser welding makes it possible to carry out a continuous welding.
  • the material of the films is either a mixture of polyethylene
  • the present invention also relates to a device for producing a bag comprising a laser welding station, the laser source moving automatically according to a given program.
  • an automatic cutting station is also provided for cutting the sheath according to the shape of the desired bag after welding.
  • the present invention then has the advantage of avoiding using a pattern for cutting.
  • the main subject of the present invention is the use of a laser source for welding two superimposed films, said films being made of the same plastic material, for producing sealed flexible bags.
  • each of the films is, for example, between 200 ⁇ m and 300 ⁇ m.
  • the two films are advantageously from a sheath, which facilitates the implementation since the two films are secured to one another by their side edges.
  • the two films are slightly glued which improves the welding. Moreover, this slight adhesion is sufficient to prevent the insertion of particles between the two films, the risk of contamination is reduced.
  • the present invention also relates to a device for manufacturing flexible bags comprising a table, on which are intended to be superposed two films of flexible material capable of being welded by means of a laser beam, a laser source, means adapted to produce a relative displacement of the laser source and the table and a control unit for controlling said moving means to perform a weld according to a preprogrammed form.
  • the displacement means move the laser source relative to the table in a plane parallel to the table, which simplifies the device.
  • the control unit advantageously comprises means for modifying the intensity of the laser beam emitted by the laser source as a function of the geometry of the weld to be produced, which allows the realization of a homogeneous weld.
  • the device according to the invention may, advantageously, comprise cutting means, and means capable of producing a relative displacement between the cutting means and the table, said moving means being controlled by the control unit for cut into the weld, or along the weld on the outside of it. It can be provided that the moving means of the laser source are also intended to move the cutting means.
  • the device may include a film reel, and a treadmill for arranging the films on the table, the actuation of the treadmill causing an automatic distribution of the films on the table.
  • the device for manufacturing bags according to the invention may also comprise means for immobilizing the films on the carpet, for example by suction.
  • the present invention also relates to a flexible bag manufacturing method implementing the manufacturing device according to the present invention, comprising the steps: - programming of the control unit according to the shape of the bag for the displacement of the laser source,
  • the ignition of the laser beam takes place after the laser source has begun to move.
  • the manufacturing method according to the invention may comprise the prior step of focusing the laser beam on the film in contact with the table, which improves the welding.
  • the manufacturing method according to the invention may comprise the programming step of the control unit for moving the cutting means.
  • the manufacturing method according to the invention may include the step after cutting, evacuation of the bag by expelling air through the table.
  • the device comprises a table 2 on which the two films to be welded are intended to be arranged.
  • the films are not arranged on the table.
  • a reference XYZ is defined, X and Y being two orthogonal axes defining a plane parallel to the table and Z being an orthogonal axis to the table.
  • a flattened sheath 4 formed by a tubular film is used, so that it is formed of two superposed films connected by their lateral ends.
  • the sheath is wound and forms a coil, the necessary length of film being obtained by unwinding the sheath 4.
  • the coil is disposed on a reel 6.
  • the sheath 4 is made by extrusion.
  • the device comprises a conveyor belt 8 to bring the part of the sheath 4 in which the bag will be made, to the place of welding.
  • the treadmill 8 can form the entire surface of the table 2, the welding and the possible cutting being performed on the mat 8. This makes it easy to bring the part to be welded and to quickly evacuate the finished bag.
  • the table 2 comprises means for immobilizing the films.
  • the suction means ensuring a plating of the sheath on the table.
  • the table more particularly the conveyor belt 8, comprises a plurality of orifices 9 connected to a suction system; the sheath is then maintained at each of the orifices 9.
  • the suction means can also form air expulsion means to cause detachment of the bag once it is completed.
  • the two films are slightly bonded to one another due to the electrostatic forces, so immobilization of the lower film is sufficient to immobilize the two films with respect to the table, and avoids having to resort to means for immobilizing the upper film.
  • the device comprises laser welding means 10.
  • the welding means 10 comprise a laser source, for example of CO2 laser type power between 4OW and 100W.
  • the laser source 10 is advantageously focused on the lower film.
  • the laser beam passes through the upper film, causes Heating of the lower film and melting of the films. These are then secured by means of a weld. Focusing on the lower film limits thermal losses. Indeed in this case the heating is confined between the table 2 and the upper film. In the case of focusing on the upper film, the heating would not be confined, part of the heating would not participate in the welding, the weld would be longer to obtain.
  • the welding means 10 are motorized to be movable along the X and Y directions and allow the realization of bag of any shape.
  • the welding means 10 are controlled by a control unit (not shown) by means of software.
  • the software is set according to the shape of the bag to be made.
  • control unit in addition to controlling the displacement of the lacer source 10, also manages the intensity of the laser beam, as a function of the path of the beam. For example, when the laser beam travels a curve, its intensity is decreased to avoid overheating. Indeed, such excessive heating would cause an inhomogeneity of the weld throughout the contour of the bag.
  • the control unit therefore matches the intensity of the laser with the geometry of the weld.
  • the weld thus obtained is substantially identical over the entire contour, regardless of the successive curves and rectilinear forms, composing the contour.
  • control unit is programmed for example according to the dimensions of the sheath, in particular its width.
  • the laser beam is advantageously activated after the laser source 10 is set in motion, in order to avoid overheating the zone where the welding starts.
  • the device comprises cutting means 12 of the sheath.
  • the cutting means 12 comprise a knife.
  • the knife is moved automatically according to a program defined according to the shape of the bag.
  • the knife 12 is controlled by the control unit that travels with the knife or a path identical to that of the laser beam, the knife will cut the sheath in the weld, or a path bordering the weld outside thereof.
  • the knife when cutting the two films simultaneously, rubs lightly on the table, without damaging it.
  • the cutting means are movable along the axis Z to bring the knife 12 into contact with the sheath and then is movable along the X and Y axes, to cut the sheath 4 in any shape.
  • the device comprises a gantry 14 extending along the Y axis, it is movable along the X axis, and a carriage 16 movable on the gantry along the axis Y.
  • This carriage carries both the knife 12 and the laser source 10. Both the gantry 14 and the carriage 16 are motorized.
  • the position of the laser source 10 is adjustable along the Z axis to allow focusing of the laser beam. This adjustment can be manual since it is performed at the beginning of the manufacture of a series of bags from a type of sheath.
  • each of the films has a thickness of between 200 ⁇ m and 300 ⁇ m.
  • the inventors have found that the interval [13.5%, 18%] for the mass proportion of EVA made it possible to weld EVA-filled polyethylene films by means of a laser. Indeed, for an EVA proportion of less than 13.5%, the laser beam passes through the films without transmitting sufficient thermal energy to melt the films and to secure them. For a proportion of EVA greater than 18%, the thermal energy absorption is on the contrary too high, the beam "holes" the films.
  • the manufacturing time of a bag is between three to four minutes, whereas the manufacture by high-frequency welding requires minutes.
  • the weld obtained is continuous over the entire contour of the bag, since the laser beam remains in contact with the film throughout the welding step. Moreover, because of the management of the intensity of the laser beam as a function of the profile of the weld, it remains homogeneous.
  • the sheath 4 is unwound by actuation of the treadmill, the suction means being also in function to ensure immobilization of the sheath 4 on the belt 8, which allows it to follow the carpet 8.
  • the laser welding means 10 are then activated.
  • the laser source 10 is set in motion, and then the laser beam is turned on.
  • the vertical position of the laser source 40 has been adjusted so that the laser beam is focused on the lower film.
  • the control unit controls the displacement of the laser beam in the XY plane on the basis of a programmed bag shape, controlling the movements of the gantry 14 and the carriage 16.
  • the intensity of the laser beam is adapted according to the curvature of the contour of the bag.
  • the laser beam is turned off.
  • the bag is cut into or out of the weld.
  • This cutting can be performed manually or directly by the device, the knife 12 carried by the carriage 16 performing the cutting, the movement of the knife 12 being controlled by the control unit.
  • This device has the advantage of achieving a single and continuous welding, which improves the visual appearance of the bag and reinforces the user in the quality of it, especially in the quality of its seal.
  • the manufacturing process is largely automatic, which reduces human intervention.
  • the operator has only to operate the treadmill to set up the sheath on the table, then start the laser welding means, then start up the cutting means and evacuate the bag. These actions can be achieved by simply pressing separate buttons.

Landscapes

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Abstract

Dispositif de fabrication de sacs souples au moyen de deux films superposés réalisés en un même matériau, comportant une source laser pour réaliser une soudure entre les deux films. Les deux films étant avantageusement en polyéthylène chargé en EVA. Le dispositif comporte également des moyens de découpe.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE SAC
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication rapide et sûr de sacs souples, ou plus généralement à un procédé de fabrication de contenant souples, et un dispositif permettant la mise en œuvre d'un tel procédé de fabrication. Les sacs en question sont par exemple utilisés pour contenir des objets devant être isolés de l'environnement extérieur. Ces objets peuvent être des composants stériles, par exemple des bouchons, des bouteilles, des seringues, destinés à être déchargés sur une ligne de fabrication pour l'industrie pharmaceutique ou agroalimentaire, ou des déchets issus d'un procédé de fabrication de l'industrie pharmaceutique agro-alimentaire ou nucléaire. Les sacs doivent donc présenter une grande qualité de réalisation, tout en ayant un coût de revient réduit.
Ces sacs sont réalisés par assemblage de deux films en plastique souple au moyen d'une soudeuse haute fréquence .
Un procédé de réalisation de tels sacs largement connu comporte les étapes suivantes. découpe de deux films à partir d'une gaine de film avec un outil tranchant, type cutter, à l'aide d'un patron, ceci manuellement, solidarisation des deux films à l'aide d'une soudeuse haute fréquence manuellement et coup par coup . Le procédé actuel ne permet pas la réalisation de forme complexe. En outre, le procédé actuel ne permet pas de garantir une régularité des soudures sur toute la périphérie des sacs, ce qui détériore l'aspect visuel et peut faire croire que les sacs sont de mauvaise qualité, alors que ceux-ci sont parfaitement étanches. En effet, l'opérateur doit déplacer manuellement la soudeuse ou les deux films pour effectuer la soudure sur tout le pourtour du sac. Le soudage étant effectué manuellement, sa qualité dépend de l'expérience de l'opérateur.
En outre, les temps de cycle sont longs et les conditions de travail sont difficiles.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un procédé de fabrication de sacs souples rapide, simple et offrant des sacs dont l'aspect visuel est amélioré.
EXPOSÉ DE L' INVENTION
Le but précédemment énoncé est atteint par un procédé de fabrication dans lequel la solidarisation des deux films en une même matière est obtenue par soudure laser.
La fabrication est alors rapide, les soudures sont régulières. En effet, la soudure laser permet de réaliser une soudure continue.
De manière particulièrement avantageuse, la matière des films est soit un mélange de polyéthylène
(PE) et d'éthylène-acétate de vinyle (Ethyl Vinyl
Acétate ou EVA en terminologie anglo-saxonne) avec une proportion en EVA comprise entre 13,5% et 18% en masse, soit du polyurétane (PU) . La présente invention a également pour objet un dispositif pour la réalisation de sac comportant une station de soudure laser, la source laser se déplaçant automatiquement suivant un programme donné .
De manière avantageuse, une station de découpe automatique est également prévue, pour découper la gaine suivant la forme du sac voulu après la soudure. La présente invention a alors pour avantage d'éviter de recourir à un patron pour la découpe.
Par conséquent, la présente invention a principalement pour objet l'utilisation d'une source laser pour souder deux films superposés, lesdits films étant réalisés avec le même matériau plastique, pour fabriquer des sacs souples étanches.
L'épaisseur de chacun des films est par exemple comprise entre 200 μm et 300 μm.
Les deux films sont avantageusement issus d'une gaine, ce qui facilite la mise en place puisque les deux films sont solidarisés l'un à autre par leurs bords latéraux. En outre, les deux films sont légèrement collés ce qui améliore le soudage. Par ailleurs, cette légère adhérence est suffisante pour éviter l'insertion de particules entre les deux films, les risques de contamination sont donc réduits.
La présente invention a également pour objet un dispositif de fabrication de sacs souples comportant une table, sur laquelle sont destinés à être superposés deux films en matériau souple aptes à être soudés au moyen d'un faisceau laser, une source laser, des moyens aptes à produire un déplacement relatif de la source laser et de la table et une unité de commande destinée à piloter lesdits moyens de déplacement pour effectuer une soudure selon une forme préprogrammée.
Par exemple, les moyens de déplacement déplacent la source laser par rapport à la table dans un plan parallèle à la table, ce qui simplifie le dispositif .
L'unité de commande comporte avantageusement des moyens pour modifier l'intensité du faisceau laser émis par la source laser en fonction de la géométrie de la soudure à réaliser, ce qui permet la réalisation d'une soudure homogène.
Le dispositif selon l'invention, peut, de manière avantageuse, comporter des moyens de découpe, et des moyens aptes à produire un déplacement relatif entre les moyens de découpe et la table, lesdits moyens de déplacement étant pilotés par l'unité de commande pour découper dans la soudure, ou le long de la soudure à l'extérieur de celle-ci. On peut prévoir que les moyens de déplacement de la source laser sont également destinés à déplacer les moyens de découpe.
Le dispositif peut comporter un dévidoir de films, et un tapis roulant pour disposer les films sur la table, l' actionnement du tapis roulant provoquant une distribution automatique des films sur la table.
Le dispositif de fabrication de sacs selon l'invention peut également comporter des moyens d'immobilisation des films sur le tapis, par exemple par aspiration. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication de sacs souples mettant en œuvre le dispositif de fabrication selon la présente invention, comportant les étapes : - programmation de l'unité de commande en fonction de la forme du sac pour le déplacement de la source laser,
- mise en place de deux épaisseurs de film sur la table, - actionnement des moyens de déplacement de la source laser et allumage du faisceau laser,
-déplacement de la source laser suivant la forme programmée,
- extinction du faisceau laser et arrêt des moyens de déplacement de la source laser, découpe du sac dans la soudure ou à l'extérieur de celle-ci.
De manière avantageuse, l'allumage du faisceau laser a lieu après que la source laser a commencé à se déplacer.
Le procédé de fabrication selon l'invention peut comporter l'étape préalable de focalisation du faisceau laser sur le film en contact avec la table, ce qui améliore la soudure. Le procédé de fabrication selon l'invention peut comporter l'étape de programmation de l'unité de commande pour le déplacement des moyens de découpe.
Le procédé de fabrication selon l'invention peut comporter l'étape après la découpe, d'évacuation du sac par expulsion d'air à travers la table. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et de la figure unique en annexe qui est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif de fabrication de sac selon la présente invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Sur la figure unique, on peut voir une représentation schématique d'un dispositif de fabrication de sac selon la présente invention.
Le dispositif comporte une table 2 sur laquelle les deux films à souder sont destinés à être disposés. Sur la figure, les films ne sont pas disposés sur la table. Dans la suite de la description, nous désignerons par film inférieur, le film en contact avec la table 2, et, par film supérieur, le film qui n'est pas en contact avec la table 2.
On définit un repère XYZ, X et Y étant deux axes orthogonaux définissant un plan parallèle à la table et Z étant un axe orthogonal à la table.
Par exemple, on utilise une gaine 4 aplatie, formée par un film tubulaire, de sorte qu'elle soit formée de deux films superposés raccordés par leurs extrémités latérales. La gaine est enroulée et forme une bobine, la longueur de film nécessaire étant obtenue en déroulant la gaine 4. La bobine est disposée sur un dévidoir 6.
La gaine 4 est réalisée par extrusion. De manière avantageuse, le dispositif comporte un tapis roulant 8 pour amener la partie de la gaine 4 dans laquelle le sac va être réalisé, jusqu'à l'endroit du soudage. Le tapis roulant 8 peut former toute la surface de la table 2, le soudage et la découpe éventuelle étant effectués sur ce tapis 8. Ceci permet d'amener facilement la partie à souder et d'évacuer rapidement le sac terminé.
De manière avantageuse, la table 2 comporte des moyens d'immobilisation des films. Par exemple, il s'agit des moyens d'aspiration assurant un plaquage de la gaine sur la table. Pour cela, la table, plus particulièrement le tapis roulant 8, comporte une pluralité d'orifices 9 connectée à un système d' aspiration ; la gaine est alors maintenue au niveau de chacun des orifices 9. Les moyens d'aspiration peuvent former également des moyens d'expulsion d'air pour provoquer un décollement du sac une fois celui-ci terminé .
Les deux films sont légèrement collés l'un à l'autre du fait des forces électrostatiques, ainsi une immobilisation du film inférieur suffit à immobiliser les deux films par rapport à la table, et évite de devoir recourir à des moyens pour immobiliser le film supérieur
Selon l'invention, le dispositif comporte des moyens de soudage laser 10.
Les moyens de soudage 10 comportent une source laser, par exemple de type laser CO2 de puissance comprise entre 4OW et 100W.
La source laser 10 est avantageusement focalisée sur le film inférieur. Ainsi, le faisceau laser traverse le film supérieur, provoque 1' échauffement du film inférieur et la fusion des films. Ceux-ci sont alors la solidarisés au moyen d'une soudure. La focalisation sur le film inférieur permet de limiter les pertes thermiques. En effet dans ce cas 1' échauffement est confiné entre la table 2 et le film supérieur. Dans le cas d'une focalisation sur le film supérieur, l' échauffement ne serait pas confiné, une partie de l' échauffement ne participerait pas à réaliser la soudure, la soudure serait alors plus longue à obtenir.
Les moyens de soudage 10 sont motorisés pour pouvoir être déplacés selon les directions X et Y et permettre la réalisation de sac de toute forme.
Les moyens de soudage 10 sont pilotés par une unité de commande (non représentée) au moyen d'un logiciel. Le logiciel est paramétré suivant la forme du sac à fabriquer.
De manière particulièrement avantageuse, l'unité de commande, en plus de commander le déplacement de la source lacer 10, gère également l'intensité du faisceau laser, ceci en fonction de la trajectoire du faisceau. Par exemple, lorsque le faisceau laser parcourt une courbe, son intensité est diminuée pour éviter un échauffement excessif. En effet, un tel échauffement excessif provoquerait une inhomogénéité de la soudure tout au long du contour du sac. L'unité de commande fait donc correspondre l'intensité du laser avec la géométrie de la soudure.
Ainsi, plus le rayon de courbure de la courbe est petit, plus l'intensité du faisceau laser est réduite. La soudure ainsi obtenue est sensiblement identique sur tout le contour, quelles que soient les formes successives courbes et rectilignes, composant le contour .
Il est prévu que le faisceau laser ne déborde pas de la gaine, afin d'éviter une brûlure de la table. Pour cela, on programme par exemple l'unité de commande en fonction des dimensions de la gaine, notamment sa largeur.
Lors du démarrage de l'étape de soudage, le faisceau laser est avantageusement activé après mise en mouvement de la source laser 10, afin d'éviter de surchauffer la zone où démarre la soudure.
Nous avons mentionné précédemment que les deux films sont légèrement collés l'un à l'autre du fait des forces électrostatique, ce léger collage permet d'éviter la présence d'air entre les deux films, la qualité de la soudure en est améliorée. Par ailleurs, cela permet de réduire l'intensité du faisceau laser nécessaire. De manière avantageuse, le dispositif comporte des moyens de découpe 12 de la gaine.
Les moyens de découpe 12 comportent un couteau. Le couteau est déplacé automatiquement suivant un programme défini en fonction de la forme du sac. Le couteau 12 est piloté par l'unité de commande qui fait parcourir au couteau soit un trajet identique à celui du faisceau laser, le couteau découpera la gaine dans la soudure, soit un trajet bordant la soudure à l'extérieur de celle-ci. Le couteau, lors de la découpe des deux films simultanément, frotte légèrement sur la table, sans la détériorer.
Les moyens de découpe sont mobiles le long de l'axe Z pour amener le couteau 12 en contact avec la gaine et ensuite est mobile le long des axes X et Y, pour découper la gaine 4 suivant toute forme.
A titre d'exemple, le dispositif comporte un portique 14 s' étendant le long de l'axe Y, celui-ci est mobile le long de l'axe X, et un chariot 16 mobile sur le portique le long de l'axe Y. Ce chariot porte à la fois le couteau 12 et la source laser 10. A la fois le portique 14 et le chariot 16 sont motorisés.
Ainsi, en déplaçant simultanément le chariot 16 et le portique 14, on peut faire parcourir à la source laser 10 et au couteau 12 toutes formes dans un plan parallèle au plan de la table.
On peut prévoir d'articuler le couteau 12 pour que, une fois la soudure réalisée, celui-ci vienne en contact avec la gaine 4.
La position de la source laser 10 est ajustable le long de l'axe Z pour permettre la focalisation du faisceau laser. Cet ajustement peut être manuel puisqu' il est effectué au début de la fabrication d'une série de sacs à partir d'un type de gaine .
On peut utiliser comme matériau pour réaliser les films, par exemple du polyuréthane .
De manière particulièrement avantageuse, on utilise du polyéthylène chargé en EVA (éthylène-acétate de vinyle) , la charge en EVA étant entre 13,5% et 18% en masse. Par exemple, chacun des films présente une épaisseur comprise entre 200 μm et 300 μm.
Les inventeurs ont constaté que l'intervalle [13,5%, 18%] pour la proportion en masse d'EVA permettait de réaliser la soudure de films de polyéthylène chargé en EVA au moyen d'un laser. En effet, pour une proportion en EVA inférieure à 13,5%, le faisceau laser traverse les films sans transmettre suffisamment d'énergie thermique pour fondre les films et les solidariser. Pour une proportion en EVA supérieure à 18 %, l'absorption d'énergie thermique est au contraire trop élevée, le faisceau « troue » les films .
Grâce à ce procédé de fabrication de soudure par laser, en utilisant des gaines en polyéthylène chargé EVA dans une proportion particulière, le temps de fabrication d'un sac est compris entre trois à quatre minutes, alors que la fabrication par soudure haute fréquence nécessite 15 minutes.
En outre, la soudure obtenue est continue sur tout le contour du sac, puisque le faisceau laser reste en contact avec le film pendant toute l'étape de soudage. Par ailleurs, du fait de la gestion de l'intensité du faisceau laser en fonction du profil de la soudure, celle-ci reste homogène.
Nous allons maintenant décrire les différentes étapes de réalisation d'un sac par le procédé selon l'invention. La gaine 4 est déroulée par actionnement du tapis roulant, les moyens d'aspiration étant également en fonction pour assurer une immobilisation de la gaine 4 sur le tapis 8, ce qui lui permet de suivre le tapis 8.
Lorsqu'une longueur suffisante de gaine 4 est déroulée et est en place sur le tapis roulant 8, le déplacement du tapis 8 est arrêté.
Les moyens de soudage laser 10 sont ensuite activés .
Plus particulièrement, la source laser 10 est mise en mouvement, puis le faisceau laser est allumé. Préalablement, la position verticale de la source laser 40 a été réglée pour que le faisceau laser soit focalisé sur le film inférieur.
L'unité de commande pilote le déplacement du faisceau laser dans le plan XY sur la base d'une forme de sac programmé, en commandant les déplacements du portique 14 et du chariot 16.
Comme décrit précédemment, l'intensité du faisceau laser est adaptée en fonction de la courbure du contour du sac. Lorsque le faisceau laser a parcouru tout le contour, le faisceau laser est éteint.
Dans une étape ultérieure, le sac est découpé dans la soudure ou à l'extérieur de celle-ci.
Cette découpe peut être effectuée manuellement ou directement par le dispositif, le couteau 12 porté par le chariot 16 effectuant la découpe, le déplacement du couteau 12 étant commandé par l'unité de commande.
Il est avantageux de découper les films après avoir effectuer la soudure, puisque cela limite la manipulation des films et permet d'assurer qu'il existe une bonne adhérence entre le deux films, cette adhérence étant favorable pour le bon fonctionnement de la soudure laser. Par ailleurs, cette adhérence réduit les risques de contamination des faces des films destinés à former l'intérieur du sac, le décollement des films ayant pour effet d'augmenter ce risque de contamination .
Ce dispositif présente l'avantage de réaliser une soudure unique et continue, ce qui améliore l'aspect visuel du sac et conforte l'utilisateur dans la qualité de celui-ci, notamment dans la qualité de son étanchéité.
Par ailleurs, le procédé de fabrication est en grande partie automatique, ce qui réduit les interventions humaines. En effet, grâce au dispositif selon l'invention, l'opérateur n'a qu'a actionner le tapis roulant pour mettre en place la gaine sur la table, puis mettre en route les moyens de soudage par laser, mettre ensuite en route les moyens de découpe et évacuer le sac. Ces actions peuvent être obtenues par une simple pression de boutons distincts.
La qualité de la soudure et le temps requis pour la fabrication d'un sac sont alors quasi- indépendants de l'opérateur. Par ailleurs, le risque de contamination particulaire des faces intérieures des films est réduit, puisque la manipulation des films est limitée, ceux-ci adhèrent l'un à l'autre empêchant l'introduction de particules entre les deux films.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation d'une source laser pour souder deux films superposés, lesdits films étant réalisés avec le même matériau plastique et issus d'une gaine, pour fabriquer des sacs souples étanches.
2. Utilisation d'une source laser selon la revendication 2, dans laquelle le matériau des films est soit du polyéthylène chargé en éthylène- acétate de vinyle (EVA), soit du polyuréthane .
3. Utilisation selon la revendication 2, dans laquelle la charge en EVA est comprise entre 13,5% et 18% en masse.
4. Utilisation d'une source laser selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle l'épaisseur de chacun des films est comprise entre 200 μm et 300 μm.
5. Dispositif de fabrication de sacs souples comportant une table (2) sur laquelle sont destinés à être superposés deux films en matériau souple issus d'une gaine unique, aptes à être soudés au moyen d'un faisceau laser, une source laser (10), des moyens apte à produire un déplacement relatif de la source laser et de la table et une unité de commande destinée à piloter lesdits moyens de déplacement pour effectuer une soudure selon une forme préprogrammée.
6. Dispositif de fabrication de sacs selon a revendication 5, dans lequel les moyens de déplacement déplacent la source laser par rapport à la table dans un plan (XY) parallèle à la table.
7. Dispositif de fabrication de sacs selon la revendication précédente, dans lequel l'unité de commande comporte des moyens pour modifier l'intensité du faisceau laser émis par la source laser (10) en fonction de la géométrie de la soudure à réaliser.
8. Dispositif de fabrication de sacs selon la revendication 5, 6 ou 7, comportant des moyens de découpe (12), et des moyens aptes à produire un déplacement relatif entre les moyens de découpe et la table, lesdits moyens de déplacement étant pilotés par l'unité de commande pour découper dans la soudure ou le long de la soudure à l'extérieur de celle-ci.
9. Dispositif de fabrication de sacs selon l'une des revendications 5 à 8, dans lequel les moyens de déplacement de la source laser sont également destinés à déplacer les moyens de découpe.
10. Dispositif de fabrication de sacs selon l'une des revendications 5 à 9, comportant un dévidoir
(6) de films, et un tapis roulant (8) pour disposer les films sur la table, l' actionnement du tapis roulant provoquant une distribution automatique des films sur la table.
11. Dispositif de fabrication de sacs selon la revendication précédente, comportant des moyens d'immobilisation des films sur le tapis, par exemple par aspiration.
12. Procédé de fabrication de sacs souples mettant en œuvre le dispositif de fabrication selon l'une des revendications 5 à 11, comportant les étapes : - programmation de l'unité de commande en fonction de la forme du sac pour le déplacement de la source laser (10),
- mise en place de deux épaisseurs de film sur la table (2) à partir d'une gaine, - actionnement des moyens de déplacement de la source laser (10) et allumage du faisceau laser,
- déplacement de la source laser (10) suivant la forme programmée,
- extinction du faisceau laser et arrêt des moyens de déplacement de la source laser (10),
- découpe du sac dans la soudure ou à l'extérieur de celle-ci.
13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel l'allumage du faisceau laser a lieu après que la source laser a commencé à se déplacer.
14. Procédé de fabrication selon la revendication 12 ou 13, comportant l'étape préalable de focalisation du faisceau laser sur le film en contact avec la table.
15. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 12 à 14, comportant l'étape de programmation de l'unité de commande pour le déplacement des moyens de découpe (12) .
16. Procédé de fabrication selon la revendication 15, comportant l'étape après la découpe, d'évacuation du sac par expulsion d'air à travers la table .
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