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é"Valve pour sa en matière plastique"
L'invention a pour objet une valve pour sao. en matière plastique et son procédé d'obtention. L'invention. concerne également, les sacs équipés de telles valves.
On sait que le conditionnement de Matériaux en vrac, se présentant sous forme de poudres, de granules ou autres, tels que des engrais, pose de multiples problèmes* Les sacs en matière plastique sont largement utilisés dans ce domaine. Pour la fermeture de tels sacs on doit faire appel à des moyens particuliers qui constituent ce que l'on appelle d'une façon générale une valve. La, mise en sacs. auto- matique: à l'heure actuelle dans les unités de conditionne- ment nécessite des valves maniables et robustes. L'étanchéité de l'emballage constitue en outre une condition supplémentai- re imposée pour le magasinage et le transport de produits, en vrac fragiles ou sensibles aux actions extérieures:.
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L'invention procure une valve de ce genre qui répond à tous les impératifs actuellement requis*
Sous son aspect fondamental le procédé de l'in- vention pour l'obtention d'un sac en matière plastique é- quipé d'une valve, est caractérisa en ce que, en partant d'une gaine de matière plastique, ayant un axe longitudinal. de pliage et préalablement soudée transversalement à l'une de ses extrémités, et d'une manchette se présentant sous la forme d'un rectangle on effectue les opérations suivantes (1) disposer l'un des côtés de la manchette sensi- blement en coïncidence avec le bord libre de la gaine, la manchette s'étendant à l'intérieur de la gaine et son axe transversal coïncidant sensiblement avec l'axe de pliage de la gaine; (2) souder sur la gaine par une ligne de soudure marginale ledit côté de la manchette sur toute la longueur de cette dernière;
(3) rabattre de 180 la manchette autour de la ligne de soudure en vue de disposer la manchette à l'exté- rieur de la gaine; (4) roplier à 90 la gaine et la manchette autour de l'axe de pliage en. mettant simultanément en forme la. partie centrale do .la, gaine, prolongée par la manchette., autour de deux lignes de pliage obliques, symétriques par rapport à l'axe de la gaine et se coupant sur cet axe, ce qui permet d'obtenir une valve dont l'axe est parallèle au bord de la gaine ainsi transformée en sac ouvert et qui s'étend à l'intérieur du sac à partir d'une ouverture en sifflet sur le c8té du sac;
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(5) effectuer deux lignes de soudure latérales parallèles au bord du sac sur l'extérieur de chacune des faces du sac, pour solidariser chaque face du sac aveo la face interne correspondante de la manchette; (6) effectuer une soudure marginale terminale au bord du sac, sur' toute la largeur de ce dernier, en vue de la fermeture du sac.
On réalise le remplissage d'un tel sac, de préfé- ' rence avec un produit en vrac, en introduisant une goulotte, un bec verseur ou autre dans la manchette et en déversant dans le sac la quantité..de produit requise. Lorsque cette quantité est atteinte, on cesse d'introduire le produit et on retire la goulotte ou le bec.
En renversant le sac, le produit en vrac se répartie dans le fond et écrase'la man- chette, ce qui assure au sac une étanchéité complète*
La manchette est avantageusement constituée par une pellicule mince de matière plastique, susceptible d'être rendue @olidaire par soudure de la matière dont est formée la gaine. 11 est évidemment avantageux d'opérer le soudage à la chaleur sur les machines automatiques connues et prévues à cet effet. 11 n'est cependant pas exclu de l'invention que ces opérations \oient effectuées par collage ou par d'autres moyens connus utmisés pour rendre solidaires doux surfaces selon des lignes exterminées.
-L'opération de pliage et de mise en forme mention-' née précédemment en (4) détermine la larguer effective de la valves Cette dernière valeur est fixée par la longueur du pli que l'on donne au sac replié.
Les lignes de soudure latéral ea: pratiquées dans l'opération mentionée en (5) s'étendent en général à mi-
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hauteur sensiblement de la valve, depuis le bord interne de la bette et s'arrêtent de préférence un peu avant l'ouverture en sifflet se trouvant sur le côté du sac.
La mise en forme de l'ouverture en sifflet pour le rem- plissage est ainsi rendue aisée.
La longueur de la manchette à l'intérieur du sac est variable* Elle doit en effet être choisie dans cha- que cas principalement en fonction de la nature du produit à conditionner et de la dimension du sac. Dans tous les cas, la longueur de la uanchette doit être suffisante pour permettre l'étanchéité ultérieure, vis-à-vis des agents externes, nous l'effet de la conpression du produit condi- tionné, Cette longueur ne doit pas cependant être excessive, car si la manchette est trop longue, le produit en vrac peut s'accumuler au bout de la machette en fin de remplissage, ce.qui peut entraîner des pertes de produit.
La valve de l'invention est particulièrement bien adaptée pour le conditionneiient de matériaux granulaires, tels que des produits chimiques ou des engrais. Pour le con" ditionnement de produits nécessitant des conditions de saga** sinage soigneuses, on peut, selon une variante de. réalisation de la manchette, conférer à cette dernière une longueur plus grande et en replier à l'extérieur une partie sous forrae d'un manchon, en vue de constituer une Manchette double. En partant d'une telle manchette, certaines des opérations men- . tiennes précédemment sont quelque peu Modifiées.
En effet, on doit intercaler une étape supplémen- taire (3bis),après l'opération (3) et avant l'opération (4), qui consista à replier sur elle-même la monchette autour d'une
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ligne transvarsale c'est-à-dire parallèle au bord de la gaine.
L'opération (4) est ensuite réalisée de la même manière que précédemment à ce;± près que la partie repliée do la man- chette en (3bisyest également mise en forme, auquel cas on obtientune machette double à l'intérieur du saa, qui dé- passe en une épaisseur à l'extérieur du sac. La partie en saillie de 1/ manchette sert de canal d'introduction lors du remplissage/'du sac.
A la fin du remplissage on peut replier sur elle-même la partie en saillie de la manchette et l'in- troduire dans l'ouverture en sifflet, ou encore effectuer une ligne de soudure solidarisant les deux faces en saillie de le manchette* Dans les deux cas, on obtient une étanchéité amélorée du produit conditionné vis-à-vis des agents exté- risurs.
Dans une autre variante, on peut modifier la dimension transversale de la Manchette qui est susceptible d'être obtenue par le procédé ci-dessus décrit. En effet, conformément au mode de réalisation précité la valve possède une dimension transversale telle que, dans le sac terminé muni de la valve, le bord de cette dernière est soudé en même temps que le bord du sac, lorsqu'on effectue la ligne de soudure marginale destinée à fermer le sac.
Cette opération de soudure nécessite parfois des pré- cautions particulières du fait des variations d'épaisseur de matière à souder qui se présentent le long de l'ouverture du sac en raison de la disposition de la Manchette. On peut éviter ces difficultés éventuelles et simplifier l'opération de soudure finale du sac en conférant à la manchette une largeur réduite, telle que son bord extrême n'atteigne pas
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le bord du sac. En particulier on a obtenu des résultats avantageux en donnant à la manchette une dimension sensi- blemert égale ou légèrement supérieure à la noitié de la largeur de la manchette décrite dans le 'procédé général..
La suppression de la partie:.. supérieure de la manchette, qui est proposée dans la variante en cause ne nuit aucu- nement à l'étanchéité de la valve car la partie ainsi éli- minée de la manchette ne- joue aucun =file pratique pour la préservation du contenue du sac vis-à-vis des agents ex- térieurs.
En combinaison avec la diminution de la largeur la de manchette on peut apporter au procédé général de l'in- vention une variante complémentaire qui consiste à opérer deux découpes sensiblement égales ot parallèles dans le sac, dans le sens de la longueur de ce dernier et de part et d'autre de la manchette lorsque cette dernière est appli- quée à plat sur le sac* La longueur de ces découpes doit être telle que, dans le sac terminé, elles n'atteignent pas les deux lignes de soudure latérales réalisées au stade (5) du procédé précité.
On peut réaliser les découpes sur le sac, avanta-. geusement lorsqu'il est à plat avec ou sans manchette. -Autre- ment dit, les découpes peuvent être effectuées à un stade quel.. conque du procédé précité de fabrication du sac avant l'opé- ration (4) sus-mentionnée. Il est évident aussi que l'on peut découper le sac au préalable, avant de l'équiper de la manchette conformément à l'opération (1) dudit procédé.
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L'intérêt pratique de ces découpes est grand. En premier lieu, la soudure terminale de l'ouverture du sac devient alors la plus simple que possible, car il suffit de souder sur toute la largeur du sac une épaisseur de matière uniforme et égale à deux fois l'épaisseur d'une paroi du sac.
En'outre, la disposition des découpas assura uine répartition améliorée des contraintes dans le fond du sac, après remplissage de ce dernier* On a constaté en effet dans la pratiqua que le poids du contenu provoque l'aplatissement du fond du sac, qui est équipé de la valve. Il s'agit là d'ail- leurs de la condition nécessaire pour l'étanchéité du sac.
Pour un sac ne présentant pas de découpes,des contraintes importantes s'exercent dans la région en sifflet aplatie d'où part la manchette. Grâce aux découpes, on peut au contraire reporter jusqu'au bord du sac lesdites contraintes, là où les efforts deviennent Minimes.
Il y a également lieu de noter quo pour obtenir un sac équipé d'une valve selon l'invention, on peut partir d'une gaine ouverte le long de l'un de ses cotés, auquel cas,il suffit do pratiquer une soudure latérale marginale pour cons- tituer le sac final. De même, on peut mettre en'oeuvre une gaine conformée sur ses bords latéraux en vue de l'obtention d'un sac à soufflets, d'un type bien connu dans l'industrie de l'emballage et du conditionnement.
TJn sac équipé d'une valve selon l'invention est tout à fait approprié aux.:unités de conditionnement actuelles dans lesquelles les cadences d'ensachage sont élevées. Il est en effet très aisé pour l'opérateur d'introduira l'ouverture on sifflet du sac sur un bec verseur du dispositif dintribu- tour. La. valve ne présente en effet aucun rebord, apparent
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dans le sens d'introduction du bec verseur, susceptible d'accrocher ou même d'arrêter le bec.
Les opérations de remplissage sont donc aisées et rapides,
D'invention est illustrée sans être limitée par la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés pour lesquels t,
Fig. 1 à 5 illustrent les diverses étapes d'exé- cution d'un sac en matière plastique équipé d'une valve selon l'invention; Fig.6 est une perspective du sac équipé de la valve, 1'ouverture en sifflet du sac et la manchette intérieure étant entrouvertes pour faciliter la compré- hension; Fig.? à 11 illustrent les diverses étapes d'exé- oution d'un sac en matière plastique équipé d'une variante de valve selon l'invention faisant appel à une manchette double;
Fig.12 montre en perspective une variante d'un sac selon l'invention, à soufflets latéraux, équipé d'une valve, où l'on a adopté le même mode de représentation qu'à la figure 6.
Fig. 13 à 17 illustrent respectivement de la même manière que les figures 1 à 5, les étapes d'exécution d'un sac équipé d'une variante de valve selon l'invention, cette dernière présentant une largeur réduite tandis quo le sac possède également des découpes.
Fig. 18 est une perspective de la région du sac équipé de la valve décrite on référence aux figures 13 à 17, après remplissage du sac.
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On supposera, dans les exemples illustratifs ct-apràs que les gaines en natiére plastique utilis10B sont en polyethylène translucide, pour la bonne oonpr- hension des dessins. Des gaines 11t.. ,, t',#.' , C041ï',t:l:.,Gxd7' dans la pratique sont en polyêthylene de 0,2 >.iii d'épais- seul'. La gaine est tronçonnée au préalable selon les gran- deurs des sacs désirées, et on réalise aussi de façon
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connue sur mise nac1ine t souder la. soudure du fond de gaine. manchette
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Une/pouvant être utilisée peU!:' les besoins de l'invention se présente sous la forme d'un film rectan- gulaire de'polyéthylène ayant par exeuple 0,07 mm d'épais- seur. Les Manchettes peuvent être obtenues par tronçonna- ge. automatique de bandes ou gaines.
On se reportera maintenant aux figures 1 à 6, qui sont relatives à un mode d'exécution du sac de l'in-
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vention. Pour *1;=#>1<iJ.r=. lo =<à=2r, .--- :.... représenté qu'une portion de la #aine .utilisée à savoir la portion qui est opposée à la soudure du fond et se trouve dans la région axiale.
La gaine 1 comporte une ligne de pliage axiale
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la, La ma-nchetue 2 qui possède éslenent une ligne do pliage axiale 2a est d'abord disposée à plat sur la gaine 1, comme l'indique la figure 1, l'axe 2a de la manchette
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coïncidant sensiblEment avec l'axe de pliage la tandis que' le bord 2b de la manchette 2 vient affleurer le bord libre 1b de la gaine 1. On effectue alors une ligne de soudure 3, à faible distance du bord,par exemple 1 on,environ, sur
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toute. la longueur du côté 2l?, de la uanchette, afin de
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solidariser la manchette 2 et la naine 1.
On rabat ensuite à 180 la manchette 2 autour de la ligne de soudure 3. La. manchette vient ainsi se dis- noser à l'extérieur de la. gaine conne l'indique la figure 2.
On replie alors la gaine 1 et la manchette 2 à 90 autour de leurs axes de pliage respectifs la et 2a situés dans le prolongeuent l'un de l'autre, tout en dis- posant la manchette à l'intérieur de la gaine par mise en forme autour de deux lignes de pliage 4,5 obliques montrées en traits fins la figure 2.
Dans cette opération les parties 1', 1'' de la gaine 1 symétriques par rapport à . l'axe de pliage la, sont rabattues.'l'une contre l'autre, en sème temps que les parties 2',2" de la manchette 2, symétriques par rapport à l'axe 2a, sont aussi repliées l'une contre l'autre,.le pliage supplémentaire autour des lignes obliques 4, 5,qui viennent en superposition, ayant pour effet de mettre la manchette 2 en forme de manchon plat à l'intérieur de la gaine. On obtient alors l'agencement montré à la figure 3. La longueur du pli du sac replié cor- respond à la distance l (figure 2) qui sépare du bord de la gaine le point A de l'axe la où se coupent les lignes de pliage 4,5.
La longueur l fixe la largeur de la valve L puisque cette dernière est égale à la longueur t additionnée de la dimension propre h de la manchette (figure 2). On peut par conséquent faire varier la distance L selon les besoins..
Les figures 4 et 5 illustrent les stades ulté- rieurs de la réalisation de la valve selon l'invention.
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Comme le montre la figure 4, on réalise deux lignes de soudure latérales 6 ( une seule apparaît au dessin, l'autre étant,dans le plan arrière) sensi- blement à mi-distance du bord de la gaine et de la partie inférieure de la manchette. Ces lignes de soudure 6, partent de préférence du bord interne de la manchette et s'arrêtent à une faible distance de l'ouverture en sifflet du sac. Elle solidarisent chaque face 1', 1" de la gaine avec '.les faces correspondantes 2', 2" de la manchette, La. figure 5 contre le dernier stade d'exécu- tion du sac,au cours duquel on effectue une ligne de soudure marginale 7, sur toute la largeur du sac.
La figure 6 montre en perspective le sac 1 équipe d'une valve selon l'invention. Cette dernière constitue uine Manchette interne 2 qui débouche dans l'intérieur du sac.. La portion de la manchette s'éten- dant depuis la ligne de soudure 3 à l'intérieur du sac est destinée être comprimée par le matériau de remplis- sage, ce qui. assure l'étanchéité,
Une variante de réalisation d'une valve à man- chette double est représentée aux figures 7 à 11 des des- sins annexés.
On voit à la figure 7 la disposition de la man- chette 12 d'axe 12a sur la gaine 11, d'exe 11a, le bord venant affleuréir le bord 11b de la gaine. La manchette 12b de la manchette/12 étant disposée à plat, on effectue une soudure marginale 13, de la même façon que pour la valve représentée à la figure 1.
Avant de procéder à la iuise en forme de la man- chette à l'intérieur de la gaine, on la replie our elle- môme de la lanière indiquée à la figure 8. A cet effet,
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on réalise un rabat de la manchette 12 autour du pli trans- versal 12c .La manchette est donc disposée comme l'indi- qué la figure 8, la longueur visible a du rabat corres- pondant à la distance (fig.7) séparant le pli transversal 12c de l'extrémité inférieure de la nanchette.
On opère ensuite d'une manière analogue à celle illustrée à la figure 2, c'est-à-dire en repliant la manchette à 180 autour de la ligne de soudure 13 (fig.9).
Le pli transversal 12c devient alors la ligne supérieure de la manchette. On met ensuite en forme la manchette 12, qui est en double épaisseur, et formée de deux parties 12', 12" symétriques par rapport à l'axe 12a, ainsi que la gaine- Il avec ses deux parties symétriques 11' et 11" par rapport à l'axe 11a, en les repliant l'une contre l'autre respecti- vement, ainsi qu'autour des lignes de pliages obliques 14,15.
On obtient ainsi la valve représentée à la figure 10, avec une partie 18 qui dépasse, sous forme d'un manchon s'étendant vers l'intérieur de la gaine, et en double épais- seur à partir de la ligne de soudure 13' De la même manière que pour la valve représentée aux figures 4 et 5 on achève la fabrication de la valve représentée aux figures 10, et 11 on effectuant deux lignes de soudure à mi-hauteur 16 puis une ligne terminale 17 de fermeture. En outre, dans l'exemple représenté, après remplissage du sac, on peut effectuer une soudure 19 parallèle à l'ouverture en.sifflet du sac. On peut aussi prendre le'manchon de simple épaisseur.
18 et l'introduire dans L'ouverture du sac pour améliorer l'étanchéité.
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La figure 12 représente un sac à soufflets la- téraux en perspective, l'ouverture en sifflet du sac étant entrouverte pour nontrer la disposition de la valve.
On n'a pas repris en détail la description du mode d'ob- tention.d'une telle valve car on procède, mutatis mutandis, de la même manière que pour la valve représentée aux figures 1 à 6 ou aux figures 7 à 11, respectivement. La figure 12 montre les lèvres 34,35 de l'ouverture en sifflet partant du soufflet 38 et la manchette 32 qui aboutit à l'interieur du sac,
Los figures 13 à 17 représentent, corme les figures 1 à 5, la portion du sac se trouvant dans la région axiale, du côté opposé à la soudure du fond de la gaine, dans le cas d'une valve de largeur réduite et d'un sac présentant des découpes.
La gaine 51 utilisée comporte une ligne de pliage axiale 451a. La manchette 52 possède également une ligne de pliage axiale 52a et est disposée à plat sur la gaine 51, comme l'indique .'.la figure 13, l'axe 52a de la machet- te coïncidant sensiblement avec l'axe de pliage 51a tandis que le bord 52b de la manchette vient affleurer le bord libre 51b de la gaine 51. La gaine 51 comporte deux découpas 58 et 59, égales et parallèles, de part et d'autre de la manchette 52. Les découpes 58,59 sont réalisées au préalable sur la gaine 51 ou après application de la manchette 52.
Ainsi qu'il a été décrit en référence à la figure 1, une ligne de soudure 53, voisine du bord, s'étend parallèlement au coté 52b de la manchette 52 et solidarise cette dernière à la gaine 51.
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La manchette 52 est ensuite rabattue à 1800 au- tour de la ligne de soudure 53. La manchette 52 vient ainsi se disposer à l'extérieur de la gaine conne l'indique la figure 14, Il y a lieu de noter que les découpes 58 ot 59 qui apparaissent distincteuent sur la figure 14 pourraient être réalisées sur la gaine 51 à ce stade du procédé de fabrication du sac.
Les figures 14 à 17 illustrent les stades ulté- rieurs de fabrication du sac. On replie en effet la gaine 51 et la manchette 52 à 90 autour de leurs axes de.pliage respectifs 51a et 52a situés dans le prolongeaient l'un de l'autre, tout en disposant la manchette à l'intérieur de la gaine par mise en forme autour de deux lignes de pliage 54, 55 obliques, apparaissant en traits fins à la figure 14, Cette opération a pour effet de mettre la manchette 52 en forue de nanchon plat à l'intérieur de la gaine, tandis que les découpes 58 et 59 constituent deux bords de sac, parallèles à l'axe de la gaine 51,
et respective- ment réunis au côté du sac correspondant par l'intermé- diaire des bords 54,55 de la manchette 52. On obtient ainsi l'agencement montré à la figure 15. On voit que la manchette 52 présente une dimension réduite et n'atteint pas le bord supérieur du sac. L'ouverture supérieure du sac est simplement constituée des deux faces extrêmes de .la gaine 51 limitées par les bords 58,59 précités.
La figure 16 montre la réalisation de deux sou- dures latérales 56 (une seule apparaissant au dessin, l'autre étant dans le plan arrière). Une soudure latérale 56.est faite au voisinage immédiat du bord supérieur de la
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manchette 52 et parallèlement à ce dernier. Chaque face de la gaine est ainsi rendue solidaire de la face correspon- darte de la manchette,
La Figure 17 montre le dernier stade d'exécution du sac et met en évidence l'un des avantages de la variante actuellement décrite, On dispose en effet une bande cava- lière 57, ou autre moyen de soudure, sur toute la largeur du sac et on effectue la ligne de soudure marginale sur la même épaisseur de matière.
La Figure 18 montre en. perspective le .fond du sac 51 une fois que ce dernier a été rempli, Grâod à la disposition du sac, la valve 52 qui se trouve à la partie inférieure est comprimée, ce qui assure l'étanchéité par- faite, La.
figure 18 représente un coin du sac, qui prend' une forme sensiblement parallélépipédiaue, Les borda 58 et 59 viennent alors dans le prolongement l'un de l'autre tandis @que la ligne de soudure 57 los sépare. Le coin du sac rempli prend donc une forme parallélépipédique très favorable pour la résistance aux contraintes 'des angles et parois,
Il est évident que les variantes décrites en regard des figures 13 à 18 peuvent être appliquées aux sacs à manchette double dos figures 7 à 11, au sac à soufflets de la. figure 12 ou à tout autre forme de sac,