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Il Sac en matière plastique et procédé de sa fabrication ".
L'invention est relative à un sac en matière plastique dont les parois sont constituées par un film en matière plastique et qui est muni à proximité de sa bordure, entre les faces internes opposées de ses parois, d'éléments mâle et femelle, susceptibles d'être engagés l'un dans l'autre.
En ce qui concerne le sac lui-même, il est caractérisé en ce que les dimensions et/ou formes desdits éléments sont telles que leur résistance contre leur désengagement dû à une pression intérieure du sac est un multiple de la force nécessaire pour obtenir leur engagement ou leur désengagement par une action extérieure sur les bords des parois du sac.
En ce qui concerne le procédé préféré de fabrication du sac selon l'invention, il est caractérisé en ce que les parois du sac et ses éléments de fermeture, constitués par une nervure et une rainure, sont obtenus en une seule pièce par un procédé d'extrusion.
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D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention apparaîtront au cours de la description donnée ci-après en se référant aux dessins annexés.
La fig.l,de ces dessins montre, en coupe et à échelle très agrandie, une partie d'un sac avec une fermeture à nervure et rainure, établie conformément à l'invention.
Les fig. 2, 3 et 4 montrent trois modes de réalisa- tion différents d'éléments de fermeture ayant la forme de nervures et rainures.
La fig. 5 montre, en perspective, un film tubulaire muni d'une nervure et d'une rainure de fermeture, servant à la fabrication de sacs conformes à l'invention.
La fig. 6 montre le film tubulaire de la fig. 5 aplati, la nervure et la rainure de la fermeture étant engagées l'une dans l' autre.
La fig. 7 montre, en perspective, comment on établit des sacs individuels à partir du film tubulaire aplati de la fig, 6.
La fig. 8 montre, en perspective, un film plat muni d'une nervure et d'une rainure de fermeture, ces nervure et rainure étant disposées de part et d'autre et à proximité d'une ligne médiane, ce film servant à la fabrication de sacs conformes à l'invention.
La fig. 9 montre le film plat de la fig. 7, plié sur lui-même suivant sa ligne médiane, la nervure et la rainure de fermeture étant engagées l'une dans l'autre. d'un
La fig. 10 montre un film plat muni d'une nervure rainure de fermeture disposées près des bords du film, qui doit également servir à la fabrication de sacs conformes à l'invention.
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La fig. 11, enfin, montra le film plat de la fig. 9 plié sur lui-même selon sa ligne médiane, la nervure et la rainure de la fermeture étant engagées l'une dans l'autre.
On connaît de nombreuses fermetures à éléments mâles et femelles pour des sacs dont les parois sont constituées par un film en matière plastique, mais ces fermetures ne tiennent pas compte des efforts qu'il faut fournir pour ouvrir et fermer le sac de l'extérieur et de la résistance qu'elle doit opposer à une sortie accidentelle du contenu du sac.
L'invention s'est attachée à l'établissement d'un sac en matière plastique dont les parois 1 et 2 sont consti- tuées par un film en matière plastique et qui est muni à proximité de sa bordure, entre les faces internes opposées de ses parois 1 et 2, d'éléments mâle et femelle de ferme- ture, éléments constitués de préférence d'une nervure et d'une rainure susceptibles d'Ôtre engagées l'une dans l'autre par une simple pression entre les doigts et qui opposent à la pression intérieure du contenu contre les suffisante, .compte ¯tenu delarésistance parois 1 et 2 une' résistance/au déchirement des parois 1 et 2, pour retenir en toute sécurité le contenu dans le sac et qui, toutefois, peuvent,
être désengagées l'une de l'autre par une simple traction par les doigts sur des prolongements la et 2a des parois 1 et 2 au-delà des éléments de fermeture (fig. 1).
Conformément à l'invention, on donne aux éléments mâle et femelle, en l'occurrence à la nervure et à la rainure de la fermeture, dos formes et/ou dimensions telles que leur résistance contre leur désengagement dû à une pression intérieure du sac, soit plusieurs, de préférence environ
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cinq, fois supérieure à la force nécessaire pour obtenir leur engagement ou leur désengagement par une action depuis l'extérieur sur les prolongements la et 2a des parois du sac.
Avantageusement, on fait en sorte que la résistance des éléments mâle et femelle de la fermeture, contre leur désengagement sous l'effet de la pression que le contenu du sac peut exercer de l'intérieur contre les parois 1 et 2, par exemple en cas de choc, de compression ou de chute du sac, soit au moins égale à, ou dépasse, la résistance des parois 1 et 2 au déchirement.
On donne à la nervure et à la rainure des formes correspondantes telles que chacune présente, de part et d'autre de son plan axial X - Y , perpendiculaire à la paroi 1 ou 2 du sac (fig. 2), à laquelle elle appartient, des profils d'accrochage différents par leurs formes et/ou dimensions, le profil qui, par suite de cette différence, est propre à assurer l'accrochage le plus efficace étant placé, par rapport au plan X - Y, du côté intérieur du sac.
Suivant un mode de réalisation préféré, la nervure présente une tête 4 qui est solidaire, par l'intermédiaire d'un pied 3, de la paroi 1 du sac, et dont la forma assymétrique débordant de part et d'autre du pied 3, en face de la paroi 1, offre aux bords complémentaires 5 et 6 de la rainure 7 des surfaces d'accrochage dont celle (8) qui s'étend du pied 3 vers l'intérieur du sac est inclinée vers la paroi 1 du sac tandis que celle (9) qui s'étend du pied
3 vers l'extérieur est sensiblement parallèle à ladite paroi.
Avantageusement, on donne à la nervure 3 un profil tel qu'en section elle ait la forme d'une pointe de flèche assymétrique (fig. 2).
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A la rainure 7, on peut donner,entre les bords en surplomb 5 et 6, un profil en forme d'un arc de cercle ou d'ellipse ou d'une partie d'un polygone.
Avantageusement, on prévoit la rainure 7 dans un boudin 10 qui forme une sorte de gouttière et qui, par son fond 10a, est solidaire, le long de son plan médian X-Y, de la paroi 2 du sac, en faisant saillie sur cette paroi vers la nervure 3-4 de l'autre paroi 1.
Selon une variante, on prévoit de chaque côté de la nervure 3-4 un listol 11 (fig. 3) susceptible d'appuyer le boudin 10 contre la nervure 3-4.
Selon encore une autre variante montrée sur la fig.4, on ccnstitue la rainure 7a par l'espace sensiblement rectangulaire, situé entre deux rails parallèles 10b et 10c, solidaires de la paroi 2 du sac.
Avantageusement, on établit le boudin 10 (ou les rails 10b et 10c) comportant la rainure 7 (ou 7a) dans la même matière que la paroi 2 du sac et d'une seule pièce avec cette paroi, et on fait de même pour la nervure 3-4 (et éventuellement les listels 11) et la paroi 1 du sac.
Dans ce cas, avantageusement, on établit les parois 1 et 2 du sac et la nervure 3-4 ainsi que la rainure 5, 6, 7,10 en une seule pièce par extrusion.
On peut alors procéder do plusieurs manières.
Selon une première manière, on produit par extrusion, un tube 12 (fig. 5) et,sur la paroi intérieure de ce tube, la nervure 3-4 et le boudin 10 comportant la rainure 7, la nervure et la rainure s'étendant l' unc à côté de l'autre parallèlement à l'axe d'extrusion. On aplatit le tube 12 en engageant la nervure dans la rainure (Fig. 6). Finalement,
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on sectionne le tube 12 or. tronçons 12a, 12b, 12c, 12d,atc..
(fig. 7) que l'on ferne à leurs extrémités 13 par soudure et qu'on ouvre ensuite au-dessus de la fermeture en 14.
Selon une autre manière, on produit par extrusion une bande plate 15 ( fig. 8) comportant la nervure 3-4 et le boudin 10, cas nervure et boudin étant disposés d part et d'autre do la ligne médiane M1-M2 de la bande et à proximité de cette ligne. Ensuite, on plie la bande sur elle-môme suivant la ligne M1-M2, en engageant la nervure 3-4 dans la rainure 7 (fig. 9) pour, finalement, en découper des tron- çons qui diffèrent de ceux de la fig. 7 par le fait qu'ils sont ouverts en 16, du côté opposé à celui muni des éléments de fermeture. L'ouverture 16 peut servii au remplissage du sac et, ensuite, être fermée par soudure.
Selon une autre variante, on peut aussi prévoir la nervure 3-4 et le boudin 10 à rainure 7 parallèlement et à une faible distance des bords d'une bande plate 15a, obtenue par oxtrusion (fig. 10). La bande 15a est ensuite pliée sur elle-même, suivant sa ligne médiane, et la nervure engagée dans la rainure (fig. 11). On peut ensuite on découper des tronçons qui diffèrent de ceux de la fig. 7 par le fait qu'ils sont déjà ouverts en 14.
Il peut être avantageux, an procédant de la façon illustrée par les fig. 5 à 7 ou par les fig. 8 et 9, de ne pas ouvrir le sac en 14 et d'utiliser la paroi du sac, à cet endroit, comme une fermeture supplémentaire ou bande de garantie qu'il faut couper ou arracher pour avoir accès aux éléments de fermeture proprement dits et au contenu du sac.
Dans ce cas, on peut ménager, de préférence lors do l'opération d'extrusion, dans la partie de la bande 15 (fig. 8) qui
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s'étend entre les éléments de fermeture du côté opposé au sac proprement dit, deux cannelures 17 d'affaiblissement, situées à égale distance de la ligne médiane M1-M2 de la bande. Ces deux cannelures 17 viennent se superposer lorsque la bande 15 est pliée, comme montré sur la fig. 9 , en constituant une ligne préférentielle de déchirement pour faciliter l'arrachement d'une bandelette entre la nervure 3-4 et la rainure 7 do la fermeture, ce qui rond cette dernière accessible de l'extérieur, comme montré en 14 sur la fig. 11.
On conçoit que, lorsqu'on veut ouvrir le sac en exerçant une traction en sens opposé sur les bords la at 2a du sac dans la direction X-Y (fig. 1), les bords 6 et 9, par lesquels la rainure 7 et la nervure 3-4 coagissent du côté qui, par rapport au plan X-Y, est opposé à la poche formée par le sac, n'opposent qu'une faible résistance.
Or, dès que le bord 9 de la nervure a quitté la rainure 7, on peut, en faisant pivoter la nervure dans la rainure, décrocher aisément le bord 8 de la nervure du bord 5 de la rainure.
Par contre, lorsque le contenu tond à écarter depuis l'intérieur du sac les parois 1 et 2, la rainure et la nervure restent solidement ancrées l'une dans l'autre par leurs bords 5 et 8 qui pénètrent profondément l'un dans l'autre avec une forte obliquité d'accrochage.
On obtient un accrochage,encore plus solide du côté intérieur du sac, en faisant déborder la tête 4 sur le pied 3 de la nervure davantage vers le côté intérieur du sac que vers le côté extérieur, c'est-à-dire que la surépaisseur 4 s'écarte du plan X-Y vers l'intérieur du sacd'une distance A supérieure à celle de B, do laquelle la même surépaisseur
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s'écarte du plan X-Y vers l'extérieur du sac.
Conformément à la forme do la tête de la nervure, on donne au bord 5 qui surplombe la rainure 7 une longueur supérieure à celle du bord 6.
Lorsqu'on veut reformer le sac, il suffit d'appuyer avec les doigts do l'extérieur contre les parois 1 et 2, le long du plan X-Y, pour que la nervure 3-4 pénètre dans la rainure 7, en écartant élastique-,tent les parois du boudin 10.
Lorsqu'on veut établir un sac dont les parois 1 et 2 sont d'une seule pièce avec les nervure 3-4 et rainure 7,10 du dispositif de fermeture, il faut, pour obtenir des qualités do rèsistance optima, choisir les dimensions dosdites nervure et rainure en fonction de l'épaisseur des parois 1 et 2 du sac.
En effet, la fermeture doit présenter les qualités voulues de résistance à l'ouverture tout on ayant des dimensions et un poids aussi faibles que possible.
En supposant que l'on veuille établir le sac en polyéthylène, on sait qu'une feuille de qualité courante pour l'emballage présente, on fonction de son épaisseur, les qualités de résistance suivantes :
EMI8.1
<tb>
<tb> Exemple <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb>
EMI8.2
Epaisseur en mm 0;03 : 0,04 0,05 : 0,06 : 0,07: Résistance à la traction 1,3 le'o 2 2,35: kg/20 cm 1, 3 . 1; 6 , 2, 35 :
EMI8.3
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> percussion: <SEP> ,
<tb> d'un <SEP> poids <SEP> qui <SEP> tombe <SEP> : <SEP> . <SEP> 80 <SEP> 110 <SEP> 150 <SEP> 200 <SEP> 260:
<tb>
Ce tableau montre que la résistance do la fouille,
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qui doit constituer les parois 1 et 2 du sac,est proportion- nelle à son épaisseur.
On a constaté expérimentalement que la fermeture doit pouvoir s'ouvrir sous un effort do 200 g à 800 g (au maximum).
Il on ressort qu'on peut alors utiliser une fouille en polyéthylène de seulement 0,03 mm d'épaisseur, dont la résis- tance est de 1000 g, comme il résulte du tableau ci-de ssus .
Des expériences ont démontré qu'une fermeture qui oppose une résistance d'environ 2000 g à uncouverture acci- dentelle provoquée par le contenu du sac,et qui peut être ouverte ou fermée à volonté à l'aide d'un effort extérieur d'environ 400 g, convient pour un sac établi en une fouille de polyéthylène do 0,05 mm d'épaisseur, dont la résistance à la traction est do 1600 g. Dans ce cas, on obtient une fermeture dont le poids et la section sont minimum tout en donnant entièrement satisfaction à l'utilisateur du sac.
En effet, la nervure 3-4 et le boudin 10 à rainuro 7 de la fermeture pèsent alors environ 1,2 g par mètre do longueur ot la distance séparant les faces extérieures des parois 1 ot 2 du sac à l'endroit do la fermeture est d'environ 1,14 mm ou 17/15 mm.
La nervure de cette fermeture présente les caracté- ristiques suivantes. Par rapport au plan médian X-Y perpen- diculaire à la paroi 1, le bord 8 fait un angle de 55 à 65 , le bord 9 un angle (3 de 80 à 90 , alors que les deux faces qui délimitent extérieurement la tête de la nervure avec font chacun/1'axe X-Y un angle de 35 à 45 . L'épaisseur du pied 3 de la nervure est d'environ 5/15 mm ot celle de sa tôte 4, à l'endroit des bords $ et 9, d'environ 10/15 mm.
Le sommet do la tête 4 do la nervure se trouve do la paroi 1
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à une distance d'environ 13/15 mm et du bord $ à environ 6/15 mm. Lo point d'intersection des bords 8 et 9 avec la ligne médiane X-Y est éloigné de l'extrémité du bord $ d'environ 3/15 mm.
La rainura de la fermeture présente les caractéristiques suivantes. L'épaisseur du boudin,entre la paroi inté-
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rieure 7 et ltaxtérieur, est d'nnviron U . L'écartement
15 mm des bords 5 et 6 est d'environ 7/15 mm, leur distance du fond de la rainure d'environ 8/15 mm .
Los dimensions et los angles qui ont été indiqués ci- dessus pour le cas d'une feuille de 0,05 mm d'épaisseur (exemple n 3) déterminent des .proportions et des tonnes qui sont valables d'une façon plus générale, c'est-à-dire aussi pour des sacs dont les parois ont une autre épaisseur.
La résistance à l'ouverture do la fermeture varie proportionnellement avec son poids par mètre do longueur.
On peut ainsi dresser le tableau suivant :
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<tb>
<tb> Exemple <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb>
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Poids des profilés de . 0,6 : 0,9 : 1,2 : 1,5 : 138
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<tb>
<tb> la <SEP> fermeture <SEP> en <SEP> g/m
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> tension
<tb>
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:n kg/2 r,n/m : : # Intérieur : ; 1 1, 5 ; 2 2,5 3 .extérieur : : 0, 2 ; 0, 3 ; 0, 4 : 0, 5 : 0, 6 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯:¯¯¯¯¯L
Dans ce tableau, le terme "intérieur" se rapporte aux parties intérieures, et le terme "extérieur" aux parties extérieures du sac.
On peut considérer les valeurs indiquées comme étant celles qui représentent l'effort maximum à fournir pour provoquer l'ouverture du sec, soit de l'intérieur, soit de l'extérieur, c'est-à-dire pour séparer l'un de l'autre
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soit les bords 8 et 5, soit les bords 9 et 6 (fig. 2), par une traction agissant sur les parois 1 et 2 du sac (fig. 1) on sans opposé, soit en dessous, soit au-dessus du plan X-Y (voir la situation de ce plan la fig. 1).
Avantageusement, on utilise,pour les épaisseurs de feuille indiquées dans le premier tableau et désignées dans par différents numéros d'exemple, les éléments do fermeture indiqués dans le second tableau et désignés par les mômes numéros d'exemple. Ainsi, on peut utiliser une fermeture selon l'exemple n 1, ayant un poids de 0,6 g/m, avec une fouille de polyéthylène selon l'exemple n 1, ayant une épaisseur de 0,03 mm. Dans les combinaisons ainsi proposées, la fermeture a une tenue suffisante tout en restant d'un poids minimum pour une épaisseur déterminée de feuille de polyéthylène et on peut être certain que la proportion entre la résistance extérieure et la résistance intérieure est d'environ 1:5.
Le sac conforme à l'invention pourrait, bien entendu, être réalisé avec un dispositif de fermeture dont les éléments mâle et lemalle présentent des formes différentes de celles dos nervure et rainure préconisées et représentées sur les dessins, pourvu que le dispositif de fermeture appose à l'ouverture une résistance plusieurs fois plus grande de l'intérieur que de l'extérieur, la résistance des parois du sac devant être supérieure à cette dernière mais étant de préférence inférieure à la première.