Procédé de fabrication de sachets en matériaux thermosoudables et présentant au moins un soufflet, et sachet obtenu par ce procédé La présente invention comprend un procédé de fabrication de sachets en matériaux thermosoudables et présentant au moins un soufflet, lesdits sachets étant susceptibles d'être transformés en boites à plat, déformables, pour donner des formes sensiblement parallélépipédiques.
Les sachets à soufflets connus sont généralement fabriqués à partir de gaines dont les côtés opposés sont repliés vers l'intérieur sur des machines spé ciales. Avec cette manière de procéder, il est néces saire d'avoir en stock la dimension de gaine correspondant à chaque type de sachets. En outre, le sachet ainsi réalisé tend à reprendre la forme initiale cylindrique de la gaine et enfin les sachets sont obligatoirement constitués dans toutes leurs parties de la même matière de base de la gaine, par exemple du polyéthylène ou une matière similaire.
Le procédé que comprend l'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci- dessus. Il est caractérisé en ce qu'on soude ledit soufflet en matière thermosoudable par ses bords sur les bords de feuilles constituant les faces du sachet, la soudure étant effectuée en engageant le soufflet entre les deux feuilles avec interposition entre les deux ailes du soufflet d'une épaisseur d'un matériau non thermosoudable et en réalisant simultanément les deux soudures intéressant le soufflet.
Dans une mise en oeuvre particulière, l'épaisseur du matériau non thermosoudable peut être constituée par une feuille de papier, ou matière analogue, ou encore par un enduit de graisse ou un vernis de silicone.
Toujours dans une mise en #uvre particulière pour la fabrication de sachets à soufflet simple, on replie en V, avec une feuille intercalaire, par exemple en papier, des bandes de matières thermoplastiques ayant la largeur du soufflet, on applique ces bandes longitudinalement sous les bords de bandes destinées à former les faces du sachet avec la pliure dirigée vers l'intérieur et on soude le long des bords de l'empilage ainsi formé, ce qui détermine une soudure entre le bord de chaque bande formant la face du sachet et le bord de l'aile correspondante de la bande en V,
les deux ailes d'une même bande en V restant non soudées en raison de la présence de la feuille intercalaire. Le sachet est réalisé par des soudures transversales de fermeture, effectuées après élimination des feuilles intercalaires.
Dans une autre mise en oeuvre du procédé pour fabriquer simultanément en continu et sur de grandes largeurs des sachets à soufflets, on soude le long des bords de deux bandes étroites des gaines plates comportant un intercalaire non thermosoudable, lesdites gaines plates étant destinées à constituer les soufflets ; on alimente ces gaines plates en parallèle entre deux pellicules larges de matière thermo- soudable en les écartant de la largeur voulue pour les sachets, on procède ensuite à une soudure à travers l'empilage ainsi formé le long de la ligne médiane des gaines plates et l'on coupe le long de la ligne médiane des soudures.
Les matériaux complexes ci-dessus mentionnés présentent, en général, des caractéristiques mécani ques, notamment en ce qui concerne la rigidité, qui sont supérieures à celles des pellicules en matière plastique pure. Il est possible, par la mise en #uvre du procédé, de réaliser des sachets, ou des boîtes, de forme parallélépipédique, présentant la rigidité propre aux matériaux complexes, notamment à base de papier ou de carton, et parfaitement étanches.
A cet effet, on réalise un sachet à soufflets présentant des faces frontales en matériau complexe et des soufflets en une pellicule de matière plastique thermo- soudable, ce qui permet de réaliser des soudures transversales parfaitement étanches. On double ensuite les soufflets sur la longueur correspondant à la hauteur du sachet développé, ou de la boite, par un soufflet en matériau complexe. Cette fabrication peut être réalisée de diverses manières.
On peut, par exemple, former l'intercalaire par la face non thermo- soudable du matériau complexe, la face enduite de ce dernier se soudant avec la face interne du bord libre du soufflet en matière thermoplastique, ce qui donne une soudure renforcée.
L'invention comprend également un sachet obtenu par ledit procédé. Il est caractérisé en ce qu'il comprend deux faces principales, et au moins un soufflet latéral constitué par un élément de section en forme de V, inséré entre les bords desdites faces principales et réuni à celles-ci au moins le long des bords communs.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution et des variantes de sachets obtenus par la mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective illustrant une forme simple de mise en oeuvre du procédé de fabri cation de sachets que comprend l'invention.
La fig. 2 est une vue en perspective d'une gaine plate destinée à constituer les soufflets de deux sachets adjacents dans une fabrication en continu constituant une deuxième mise en oeuvre du procédé.
La fig. 3 est une vue schématique en élévation en coupe longitudinale d'une machine pour la fabri cation de la gaine représentée à la fig. 2.
La fig. 4 est une vue schématique en plan d'une machine semblable à la machine représentée à la fig. 3, utilisant des gaines usuelles.
La fig. 5 est une vue en plan d'un sachet à plat réalisé à partir de gaines à soufflets.
La fig. 6 est une vue en perspective d'un sachet à soufflets dépliés.
La fig. 7 est une vue en coupe transversale du sachet représenté à la fig. 6, avec les soufflets ren forcés par une épaisseur de complexe.
La fig. 8 est une vue schématique en élévation en coupe longitudinale d'une machine correspondant à une partie de la machine représentée à la fig. 3, pour la fabrication d'une deuxième forme d7exécu- tion d'un sachet à parois externes en matériau com plexe.
La fig. 9 est une demi-vue en plan d'un sachet fabriqué avec la machine représentée à la fig. 8, montrant les soudures transversales et les découpes. La fi-. 10 est une vue en coupe transversale, correspondant à celle de la fi,-,. 8, d'un sachet, obtenu suivant le processus illustré aux fi-.<B>8</B> et<B>9.</B>
La fi-. 11 est une vue en perspective d'une coupe dans un sachet muni d'un seul soufflet à la base.
La fi-. 12 est une vue en élévation du sachet, représenté à la fig. 11, dans une position à plat.
La fig. 13 est une vue en élévation, suivant la ligne XIII-XIII de la fig. 12, d'un sachet, en posi tion d'ouverture suivant une variante de réalisation.
La fig. 14 est une vue en élévation en coupe transversale d'une variante de réalisation des sou dures effectuées sur un soufflet.
La fig. 15 est une vue en perspective d'un emballage en forme de boite suivant une variante de réalisation.
Dans la mise en oeuvre du procédé illustrée à la fig. 1, deux bandes 10, en matière thermosoudable, sont pliées chacune en V, une feuille intercalaire 11, par exemple en papier, étant insérée dans la pliure, la largeur de cette feuille intercalaire étant au moins égale à la largeur des ailes de la bande 10.
Ces bandes sont insérées entre deux bandes 12 en un matériau thermosoudable, compatible avec le matériau constituant les bandes 10, de façon que les bords extérieurs des bandes 10 et 12 se superposent, l'arête en V des bandes 10 étant dirigée vers l'intérieur.
Les bords extérieurs de l'ensemble ainsi constitué sont engagés entre des molettes chauffantes 13 en vue de souder les bords latéraux des bandes 10 et 12 tout en évitant, par les feuilles intercalaires 11, les soudures entre les ailes des bandes 10. Il suffit alors d'effectuer sur la gaine à soufflets ainsi obtenue des soudures transversales pour former des sachets.
Pour la fabrication en continu et en grande série de gaines à soufflets formant des sachets, on procède comme illustré aux fig. 2 et 3. On réalise une gaine par superposition de deux bandes étroites 14, en matériau thermoplastique, entre lesquelles est inter posée une feuille intercalaire 15, par exemple en papier, plus étroite que les bandes 14. On soude les deux bandes 14 le long de leurs bords 16, de façon à réaliser une gaine renfermant la feuille inter calaire 15.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, quatre gaines 14 sont alimentées en parallèle entre deux pellicules 18, en matériau thermoplastique, l'écart entre les lignes médianes des gaines 14 étant égal à la largeur des sachets à soufflets à réaliser. L'ensemble est engagé entre des molettes chauffantes 17, chacune desdites molettes étant placée dans le plan vertical de la ligne médiane des gaines 14 respectivement. On effectue ensuite des thermo- soudures entre la face supérieure des gaines 14 et la pellicule supérieure 18, d'une part, et entre la face inférieure des gaines 14 et la pellicule inférieure 18, d'autre part.
Il suffit alors de couper la nappe ainsi obtenue dans le plan des soudures longitudinales pour former trois gaines à soufflets à partir des quelles on produit des sachets par de simples sou dures transversales.
En procédant avec la machine représentée à la fia. 4, on évite le stade préliminaire de la fabrication des gaines 14. Cette machine comporte des lamelles rigides 20, très minces, maintenues sur une table de travail, parallèlement au sens de défilement des pel licules 18, par des supports minces 21, perpendicu laires. Des gaines 19, provenant du commerce, inter calées entre les pellicules 18, sont enfilées sur des lamelles 20. Des molettes chauffantes 22 sont pla cées sur les deux faces de l'empilage constitué par les pellicules 18, les gaines 19 et les lamelles 20, au droit desdites lamelles, de façon à souder ensem ble la face de la gaine 19 et la pellicule 18, situées toutes deux du même côté de la lamelle.
Des molettes coupantes 23, susceptibles d'être engagées à travers des fenêtres ménagées dans les lamelles 20, coupent ensuite ledit empilage au milieu des soudures 24 ainsi réalisées, pour séparer les gaines à soufflets 25 et les chutes 26. Les gaines 25 ainsi obtenues sont enroulées sur un cylindre de réception 27.
On peut ainsi fabriquer notamment des gaines composées de faces frontales en matériau complexe et de soufflets en matière thermoplastique, telle que le polyéthylène. A cet effet, on effectue sur une gaine de cette composition des soudures transversales 28 (fia. 5 et 6), pratiquées à la fois sur le matériau complexe et sur les deux ailes du soufflet en plastique, évitant ainsi toutes fuites, puis on amorce en 29, dans les faces en matériau complexe, les pliures de déformation en parallélépipède et on coupe à la longueur voulue. Le sachet terminé et rempli se présente sous la forme représentée à la fia. 6.
On peut enfin, pour cacher et protéger au moins partiel lement les soufflets 19 en polyéthylène, souder sur la largeur des soudures 24 le bord des bandes en complexe 30 (fia. 7), présentant une longueur l (fia. 5).
Pour éviter l'opération délicate consistant dans la mise en place et la soudure des bords des bandes 30, on procède, de préférence, comme illustré dans les fia. 8 à 10. Des gaines 31 (fia. 8), analogues aux gaines 14, mais dont la largeur est égale à deux fois le développement d'un soufflet, c'est-à-dire d'une largeur double de celle des gaines représentées à la fia. 3, sont engagées entre deux feuilles de matière complexe 32, constituées, par exemple, par du papier kraft enduit de polyéthylène, la couche enduite étant appliquée sur les gaines. L'espacement d'axe en axe des gaines 31 est égal à la demi-section du sachet terminé, c'est-à-dire à la largeur d'une face et d'un soufflet, augmentée de deux largeurs de soudures.
On effectue ensuite avec des molettes chauffantes 33 des soudures longitudinales 34 au droit des gaines, à raison de deux soudures sur chaque gaine au droit de la feuille intercalaire 15, en matière isolante, lesdites soudures étant distantes du quart de la lar geur de la gaine 31, de chaque côté par rapport à son axe. Après avoir coupé les gaines 31 suivant leur axe, on élimine les feuilles intercalaires 15.
On obtient ainsi des gaines à soufflets avec des bords libres, extérieurs aux soufflets constitués par une couche de matière complexe et une couche de polyéthylène superposées. On soude sur leur bord les quatre épaisseurs par une soudure 35 (fia. 9). Pour terminer le sachet, on trace dans le papier kraft des amorces de pliage, aussi bien des amorces longi tudinales 36 que des amorces transversales 37, en effectuant les soudures transversales 38 avec une coupe à la longueur voulue au milieu desdites sou dures et en coupant les coins 39, par exemple dans le prolongement des tracés 36 et 37. On pourrait, éventuellement, ménager des fenêtres dans les faces latérales.
Le sachet obtenu, représenté à la fia. 10, pré sente une étanchéité entre les faces 40 et la partie interne 41 du soufflet. La partie externe 42, formée par la partie externe du soufflet et les bords des feuilles en matériau complexe, constitue seulement un protecteur mécanique et donne la rigidité et l'as pect homogène du sachet.
Selon une autre mise en oeuvre du procédé illustrée par les fia. 11 à 13, un sachet est constitué par deux surfaces en matériau complexe 43, les surfaces enduites se faisant face. Un soufflet 44, en matière thermoplastique, est introduit entre lesdites surfaces 43 le long d'un côté et soudé conformément au procédé décrit, par exemple en appliquant sur les faces internes du soufflet, sur les surfaces de sou dure 45, un vernis de silicone. On effectue ensuite une soudure 46 qui solidarise le soufflet 44 avec les deux surfaces en matériau complexe 43, les deux lèvres du soufflet restant libres.
Les soudures 47, réalisées le long des bords adjacents des matériaux complexes, assurent l'étanchéité du fond du sachet en solidarisant ensemble les quatre épaisseurs, sauf sur les surfaces 48 entre les deux faces internes du soufflet. Cette disposition permet éventuellement de retourner vers l'extérieur la surface des soudures 46, comme représenté à la fia. 13, afin d'assurer une meilleure assise au soufflet. Le sachet est ensuite fermé, par exemple après remplissage, par une sou dure 49.
Dans les mises en oeuvre du procédé, décrites ci-dessus, on a proposé d'introduire entre les ailes du soufflet une feuille, ou couche, en matière non thermosoudable, indépendante des matériaux soudés. Mais lorsqu'on soude deux feuilles d'un matériau complexe 50 (fia. 14) avec un soufflet thermo plastique 51, on peut retourner à l'intérieur du souf flet les bords 52 dudit matériau complexe.
Les deux faces, en matière non thermoplastique, des bords 52, situées face à face, remplissent la même fonction que celle attribuée à l'épaisseur du matériau non thermo- soudable. On effectue une double soudure entre les faces interne et externe de chaque bord du soufflet et le bord 52, d'une part, et la face interne de la surface 50, d'autre part, du matériau complexe.
Dans la fig. 15, on a représenté, dans une va riante de sachet, le fond d'un emballage prismatique comportant des faces latérales en matériau complexe et un fond réalisé par un soufflet 53, en matériau thermoplastique. Les faces 54, en matériau com plexe, présentent des amorces de pliure 55, destinées à la déformation du sachet en parallélépipède et au rabattement des soudures 56 entre les deux faces en matériau complexe qui forment également les extré mités du soufflet 53.
La caractéristique de cette réalisation consiste en ce que les bords libres du soufflet sont placés à une distance suffisante des bords latéraux des surfaces en matériau complexe pour ménager des rabats 57 par la découpe des amorces de pliure 55 à l'extérieur du soufflet.
Le procédé décrit permet de réaliser des sachets ayant des parois de natures différentes, par exemple, des faces frontales opaques en papier, enduit de polyéthylène, et des faces latérales transparentes, en polyéthylène, ou toute autre combinaison technique ment possible. Les sachets présentent, en outre, des bords renforcés par les soudures, disposés de telle manière qu'ils tendent à faire rentrer les soufflets.
Le procédé décrit permet de simplifier les pro blèmes de production, étant donné qu'il est effectué en se servant au départ non plus d'une gaine, mais d'une pellicule, ou feuille, et qu'on peut, notamment, utiliser des matériaux qui ne sont pas susceptibles d'être produits sous forme de gaines, tels que des matériaux complexes, constitués par du papier, une matière plastique et de la pellicule cellulosique, enduite de polyéthylène ou d'une matière similaire.