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Demande de brevet déposée en France le 15 décembre 1954.
Il est connu de réaliser des sacs d'emballages en papier de la manière suivante :
12) on lamine ensemble plusieurs bandes de papier avec éventuellement une feuille métallique pour constituer un complexe permettant de réaliser des sacs d'emballage de meilleure résistance mécanique et de présentation extérieure plus agréable.
22) le complexe laminé est ensuite, enduit ou autrement recouvert avec une matière plastique, pour rendre l'ensemble imperméable et inerte vis-à-vis de la plupart des produits que
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pourra contenir l'emballage,
On peut, en outre, déposer sur certaines parties de la bande de papier, des matières ou laques thermoplastiques, dans le but d'obtenir ensuite la fermeture du sac par scellage à chaud.
32) la bande ou complexe de papier ainsi préparée passe dans une machine que réalise un tube à soufflets en scellant ensemble les deux bords réunis de cette bande de papier. Ce tube est découpé en tronçons. Puis l'extrémité de chacun de ces tron- çons est prise dans des pinces d'une machine effectuant par repliage de cette extrémité la fermeture du fond. Dans le cas ou la bande de papier a été enduite d'une matière ou laque thermo- plastique, les pinces de cette machine sont chauffantes, afin d'assurer un scellage de la fermeture. On obtient ainsi des sacs du genre de celui représenté sur la figure 1.
4 ) les sacs ainsi obtenus peuvent être envoyés tels quels aux utilisateurs, mais dans certains cas, on procède à une finition et au contrôle des sacs. Les sacs sont alors pré- ouverts sur un mandrin, afin de faciliter ultérieurement l'ouver- ture des sacs par l'usager, au moment de leur remplissage. En même temps, le sac est contrôlé par exemple par éclairage in- terne pour vérifier qu'il ne comporte pas de fissure ou d'amorce de déchirure, ce qui permet d'éliminer les sacs qui présentent dee malfaçons ou qui ne présentent pas une étanchéité suffisante pour les applications envisagées.
La présente invention a pour but de perfectionner cette fabrication, en vue notamment d'obtenir des sacs présentant des propriétés nouvelles et améliorées, permettant d'étendre le champ de leur application.
L'invention concerne à cet effet un procédé de fabrica- tion de sacs d'emballage en papier ou matière similaire, carac- térisé par ce que le repliage de l'extrémité du sac, pour former le fond, est opéré alors que le sac est en position ouverte, ce qui permet, au cours d'une même phase de fabrication, de réaliser le fond, d'effectuer la pré-ouverture du sac et de marquer les
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lignes de refoulage de façon positive et inaltérable pour facili- ter l'ouverture ultérieure de ce sac.
Suivant un mode de réalisation de l'invention le repliage de l'extrémité du sac, pour fermer le fond, est opéré sur un mandrin maintenant le sac en position ouverte, le fond réalisé étant en outre appliqué sur l'extrémité du Mandrin pour marquer nettement les lignes de refoulage.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention la bande de matériau à partir de laquelle est formé le sac, est enduite, soit préalablement, soit au cours de sa transformation, du moins dans ses parties qui seront repliées pour réaliser la fermeture du fond, avec une matière adhésive ou de scellement telle que matière ou laque thermoplastique, la formation du fond étant dans ce cas effectuée à chaud pour obtenir le scellement de la fermeture.
Suivant un autre mode de réalisation on dépose un adhé- sif ou une matière ou laque thermoplastique sur les parois laté- rales internes, externes ou les deux du sac, à l'endroit corres- pondant au fond du sac, ce qui permet d'obtenir une adhérence supplémentaire des parties pliées, une excellente étanche@té de la fermeture et un fond 'de grande rigidité pouvant supporter sans se déformer des charges relativement importantes.
L'invention concerne aussi un procédé conforme à l'un ou plusieurs des paragraphes précédents caractérisé par ce que l'on effectue, au cours de la même phase de fabrication, le con- trôle des sacs pendant qu'ils sont en place sur leur mandrin pour la formation du fond.
L'invention concerne aussi l'application, pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'un ou plusieurs des paragra- phes précédents ou procédé similaire, de matériaux spéciaux qui sont décrits ci-après et qui permettent d'obtenir des sacs de très haute qualité.
L'invention concerne encore un procédé de fabrication de sacs d'emballage avec éventuellement la mise en oeuvre de
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l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes, caractérisé par ce que les diverses opérations de fabrication sont effectuées avec un matériau auquel on a conféré une consistance plus souple, et on traite ensuite les sacs obtenus afin d'augmenter la rigidi- té du matériau, ce procédé permettant d'obtenir des sacs rigides et résistants.
L'invention s'étend aussi à titre de produit industriel nouveau aux sacs conformes à ceux obtenus par les procédés précé- dents ou procédé similaire.
L'invention concerne également l'outillage utilisé pour la mise en oeuvre des procédés précédents et notamment un appareil pour la mise en oeuvre du procédé précédent ou procédé similaire, caractérisé par un mandrin ou une série de mandrins disposés à la suite de la machine pour la formation du tube, ces mandrins recevant les portions de tubes tronçonnés à la longueur voulue pour la fermeture des fonds de sacs.
L'invention s'étend aussi aux caractéristiques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles.
Les procédés conformes à la présente invention sont en outre illustrés schématiquement et à titre d'exemple sur les dessins ci-joints dans lesquels : la figure 2 représente schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention dans le cas ou l'on produit et utilise un complexe de papier avec enduction de matière plastique.
Les figures 3, 4 et 5 sont des vues en perspective illus trant les phases de la fermeture du fond d'un sac, conformément à l'invention.
Les figures 6 et 7 sont des vues en perspective de deux sacs obtenus.
La figure 8 est une vue en perspective d'un sac fermé, après avoir reçu son contenu.
Les figures 9, 10, 11 et 12 sont des vues schématiques en coupe montrant en coupe divers matériaux: pouvant être utilis pour la fabrication de sacs selon l'invention.
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La figure 13 est une vue schématique d'une autre utili- sation pour la mise en oeuvre d'une variante du procédé de l'in- vent ion.
La figure 14 est une vue schématique et partielle d'une autre installation pour la mise en oeuvre d'une autre caracté- ristique de l'invention.
La figure 15 représente anfin en perspect@ la fonction d'un claquet sur un sac selon l'invention.
Dans le cas de l'exemple représenté schématiquement sur la figure 2, le procédé de fabrication se déroule de la manière suivante :
Diverses bandes comprenant, par exemple, une feuille de papier extérieure 1, un papier de renf ormement 2 et une bande métallique 3 sont laminées ensemble entre les rouleaux 4, afin d'obtenir un complexe 5 ayant une bonne résistance mécanique et une bonne présentation extérieure. Ce complexe est enduite enduit ou recouvert de tout autre façon avec une matière plastique qui rend l'ensemble imperméable à la fois à l'eau et aux substances volatiles par exemple aux essences aromatiques de certains pro- duits que devront contenir les sace fabriqués. Cete enduction peut se faire par exemple par passage entre des rouleaux lamineurs 6.
Le matériau peut encore être obtenu selon l'invention par trempage de la feuille médiane dans une matière durcissante et lainage des autres sur la médiane, soit par enduction entre deux feuilles, d'une têtière plastiqua, Une autre possibilité prévoit encore deux touches de papier a et b laminées ensemble au moyen de matières plastiques ± et/ou paraffinées, ces deux papiers formant ensemble un complexe (fig.12), ce complexe étant par la suite lui-même laminé sur une troisième feuilled d'alumi- nium, celle-ci au moyen d'une colle e ;
par ce procédé l'on ob- tiendra la possibilité de sceller ensemble deux complexes de trois couches, sans que l'un ou l'autre des matériaux composant ce complexe se détache, chose impossible jusqu'à présent, avec des duplex laminés avec des matières plastiques paraffiniques.
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Le complexe ainsi obtenu par l'un ou l'autre des moyens précédents est alors envoyé dans une machine de type connu assu- rant la formation d'un tube T par collage ou scellage latéral à chaud des deux bords de la bande rapprochés. Cette machine marque en même temps les lignes de refoulage 11 et 12 des soufflets des sacs. Ce tube est ensuite tronçonné à la longueur voulue comme il est représenté en 7.
Conformément à l'invention, les tronçons de tube 7 ainsi obtenus, sont ouverts et engagés sur des mandrins situés au poste 8 de l'installation en vue de la formation du fond du sac.
Cette phase de fabrication est effectuée comme il est représenté sur les figures de 3 à 5. Le mandrin 9 recevant le tube tronçonné 7 présente une section polygonale correspondant à celle du sac fabriqué. Ce mandrin à bords légèrement relevés est plus court que le tronçon du tube 7, afin que celui-ci, étant engagé à fond, il demeure une partie libre 10 qui va être repliée pour former le fond.
Pour ce repliage, on fait tout d'abord agir deux outils suivant les flèches F1, F2 'de façon à rapprocher les deux parois latérales du tube correspondant aux soufflets du sac ou sont réalisées les lignes de refoulage 11 et 12 (fig.3).
Une pince vient ensuite prendre les crêtes 131, 132 des deux faces opposées du tube pour les rapprocher, comme il est représenté à la partie supérieure de la figure 4. Les pinces replient alors les crûtes 131, 132 sur elles-mêmes une ou deux fois en vue d'obtenir une fermeture solide. En même tempa, le fond du sac est aplati sur l'extrémité du mandrin 9, ce qui a poux effet de marquer, très nettement les diverses lignes de refoulage AB, BC, CD, DA, EA, EB, EC, ED du fond du sac ; pour accentuer encore ces lignes de refoulage, on peut exercer une pression ou taper à plat sur le fond du sac.
Il est à remarquer que les lignée de refoulage ainsi marquées sont toutes positives, c'est-à-dire qu'elles sont orientées dans le sens normal des pliages qui s'effectuent au moment de l'ouverture du sac, c'est là une
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caractéristique très nette par rapport aux procédés connus dans lesquels certaines lignes de refoulage du fond formées sur le tube de papier sont nécessairement négatives.
En outre les lignes de refoulage du fond étant ici for- mées au dernier stade de la fabrication, elles ne risquent pas d'être effacées par les tensions ou les pressions exercées norma- lement sur le papier au cours de la fabrication. Il en résulte que ce sac ainsi réalisé peut ensuite être ouvert instantanément et avec une certitude absolue par l'usager au moment ou il pro- cèdera au remplissage de ce sac.
Ce procédé peut aussi être utilisé avec des rouleaux pré' imprimés, ce qui était précédemment pratiquement impossible sur les machines connues ; ceci par suite que le réglage de la coupe par rapport à l'impression était au détriment de la longueur du tube et de l'exactitude du fond, des lignes de refoulages, du scellage, etc...
Bien entendu les opérations de pliage du fond du sac et notamment le pliage des crêtes 131, 132 sont accompagnées d'un collage ou d'un scellement permettant de conserver la fermeture ainsi réalisée. Si la fermeture est réalisée avec un simple collage, l'adhésif peut être déposé immédiatement avec le pliage du fond, sur les parties du tube devant s'appliquer les unes sur les autres et notamment sur la surface F G H 1 des faces recto et verso du sac.
Si la fermeture du sac est opérée par scellement, on dépose au préalable sur la face interne, ou sur la face externe ou sur les deux, de la bande de papier, de préférence avant.le tubage, une matière ou une laque thermoplastique sur le bord des deux faces opposées du tube, par exemple dans la' surface désignée
G H I. Le scellement de la crête pliée ou non repliée,.est obtenue par des pinces ou molettes chauffantes. @ @ '
Le procédé ci-dessus décrit offre encore une autre pos- sibilité très intéressante, à savoir : le dépôt d'adhésif ou d'une matière ou laque thermoplastique sur les parties 1 du' ( sac
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qui forment le fond dû sac après repliage.
Le dépôt de cette matière peut notamment se faire sur la surface interne ou externe ou les deux de chaque soufflet désigné par J K L (fig.3). Après repliage, ces surfaces J K L correspondent sensiblement aux mem- branes E B C et E A D représentées sur la figure 4.
Lorsque la fermeture du sac est terminée, et que l'on applique le fond du sac sur l'extrémité du mandrin, éventuelle- ment avec application de chaleur, on obtient une adhérence supplé- mentaire en 14, entre les deux parois du fond du sac. Cette ad- hérence supplémentaire donne en outre un fond de sac renforcé et particulièrement rigide, pouvant supporter sans se déformer des charges relativement importantes. Le fond ainsi réalisé donne aussi une excellente tenue à l'ensemble du sac lui-même.
Dans le cas où le sac réalisé ne comporte pas d'adhérence supplémentaire des membranes 14 ou si cette adhérence est assez légère, le fond du sac peut être replié comme habituellement, ainsi qu'il est représenté sur la figure 6.
Au contraire, lorsque les membranes 14 ont été recouver- tes extérieurement de matière plastique il est préférable de replier le fond du sac, comme il est représenté sur la figure 7, pour éviter de le casser et pour lui conserver toute sa raideur.
La figure 8 représente l'emballage fermé après réception de son contenu. Dans le cas qui vient d'être décrit, le sac ayant en position ouverte une section carrée, il y a avantage à effec- tuer la fermeture supérieure du sac dans un sens perpendiculaire à celui de la fermeture inférieure, ce qui évite la tendance à se refermer des soufflets latéraux et donne ainsi une plus grande rigidité à l'emballage terminé.
On a décrit ci-dessus la réalisation d'un sac à partir d'un complexe enduit ou recouvert autrement avec une couche de matière thermoplastique, permettant l'obtention d'emballages étanches.
Il est évident toutefois que l'on peut utiliser d'autres matériaux que celui décrit dans la réalisation des sacs suivant le procédé de l'invention.
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On peut notamment appliquer, pour la mise en oeuvre de ce procédé, des matériaux conformes à ceux décrits dans la demande de brevet français N P.V.681.166 du 6 décembre 1954 et, en par- ticulier des matériaux comprenant une feuille d'aluminium ou autre métal recouverte sur une (figure 9) ou sur deux faces (figure 10) d'une couche de matière plastique relativement épaisse qui con- fère à l'ensemble du matériau une résistance mécanique élevée et une imperméabilité totale au liquide et aux substances volatiles.
On peut également utiliser une variante de ces matériaux constitués par une ou plusieurs feuilles métalliques ondulées combinées avec une ou plusieurs feuilles planes et recouvertes sur une ou ses deux surfaces d'une couche de matière plastique (fig.
10), ce qui permet d'obtenir un matériau raide, permettant la confection d'emballage à grande tenue et grande résistance mécani- que.
On peut également utiliser un des matériaux précédents dans lequel la matière plastique est constituée par une matière à point de fusion relativement élevé, par exemple par une matière prise dans le groupe des polyamides et ayant un point de fusion de l'ordre de 2002 ou même .plus élevé.
La mise en oeuvre de ce matériau dans le procédé de l'in- vention ci-dessus décrite, permet d'obtenir des sacs à fond et à parois latérales, particulièrement rigides, ce qui permet d'envi- sager des applications jusqu'alors insoupçonnées, par exemple l'emballage de produits liquides tels que des produits alimentai- res avec du jus etc.. L'utilisation de ce matériau permet égale- ment de réaliser des emballages pouvant supporter la stérilisa- tion ou la cuisson de leur contenu à haute température ainsi que ; la mise sous vide pouvant ainsi assurer une conservation intégra- le de leur contenu.
Dans le cas où on utilise les matériaux précédemment définis composés d'une feuille métallique recouverte de matiêre plastique, la fabrication de sacs d'emballage peut être réalisée comme il est représenté schématiquement sur la figure 12. Les
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diverses feuilles métalliques 20, 21,22 sont laminées ensemble entre des rouleaux 23 et le complexe métallique obtenu est chauffé par exemple dans un four 24 pour recevoir sa couche de matière ' , thermoplastique sous forme de film, granulée ou en poudre. L'en- semble est alors laminé entre des rouleaux 25, afin de solidifier la matière plastique et de glacer la couche.
Puis le matériau ainsi réalisé est envoyé à la machine à tuber à la sortie de laquelle on obtient les tronçons 26 qui sont engagés sur les man- drins 9 de l'appareil prévu au poste 8 de l'installation où l'on effectue la fermeture des fonds des sacs,
Suivant une autre caractéristique de l'invention l'opé- ration de fermeture des fonds des sacs peut être combinée avec l'opération de contrôle de ces sacs. Ce contrôle peut être opéré par éclairage interne comme dans le procédé connu.
Dans ce cas, on peut réunir dans une même phase de fabrication, des opérations jusqu'alors effectuées à des postes différents, de sorte que l'on peut arriver à des cadences de production élevées permettant de réduire les prix de revient des sacs obtenus,
L'invention concerne également un procédé de fabrication de ses d'emballage qui peut avantageusement mettre en oeuvre l'une ou plusieurs des caractéristiques précédemment décrites.' Ce procédé est caractérisé essentiellement par le fait que les diverses opérations de fabrication des sacs sont effectuées avec un matériau auquel on a conféré une consistance plus souple que celle qui caractérisera l'état normal d'utilisation de ce matériau Lorsque les sacs confectionnés avec ce matériau sont terminés, on traite les sacs afin d'augmenter la rigidité du matériau;
ce qui permet d'obtenir en définitive des sacs rigides et résistants.
Ce procédé peut être exécuté de diverses façons.'
On peut notamment exécuter les sacs avec un matériau en feuille, papier ou complexe de papier, auquel on a communiqué ou conservé un degré d'humidité suffisant pour lui donner une sou- plesse lui permettant de supporter les opérations de fabrication et notamment les pliages. Les sacs terminés sont alors séchés en
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étuve ou à l'air libre pour augmenter leur rigidité. Ce moyen permet de travailler avec des matériaux plus épais qu'habituelle- ment.
On peut ainsi incorporer au matériau utilisé pour la fabrication des sacs une matière durcissable, soit par séchage, soit par refroidissement, soit par transformation molléculaire comme par exemple les matières thermo-durcissables.
La figure 13 illustre un moyen pour obtenir un tel maté- riau. Des bandes 1 - 2 - 3 de papier ou matières similaires sont laminées ensemble pour former un complexe 5 comme dans le cas de la figure 2, mais dans ce cas la bande interne 2 passe dans un bac 27 contenant une matière durcissable qui peut être par exemple un adhésif quelconque, une cire émulsionnée ou fondue : une résine thermo-durcissable. La matière durcissable se trouve ainsi incor- porée à l'intérieur du complexe qui est envoyé aux machines de réalisation des sacs comme celle illustrée schématiquement à la fig. 2.
Bien entendu il convient de choisir la matière durcissable pour que le durcissement n'intervienne qu'avec un retard convena- ble pour que l'on puisse bénéficier de la consistance souple du matériau pendant la fabrication, ce durcissement pouvant inter- venir naturellement lorsqu'il est provoqué par le refroidissement ou par séchage, ou intervenir par suite d'un traitement approprié
Ce procédé permet d'obtenir des sacs particulièrement rigides et résistants et pouvant efficacement concurrencer par ces qualités les produits tels que bottes obtenues par des pro- cédés de cartonnage.
On peut d'ailleurs combiner les deux moyens ci-dessus indiqués : humidification du matériau de départ et incorporation de matière durcissable.
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Bien entendu l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation précisément décrits et représentés à partir des- quels on pourra prévoir de multiples variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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On pourra notamment apporter certaines modifications dans la forme des sacs obtenus et par exemple ménager par décou- page un clapet 28 (fig.14) pour opérer la fermeture du sac à son extrémité supérieure.