L'invention concerne le conditionnement de produits dans des emballages étanches refermables constitués d'un sachet souple rectangulaire formé de deux portions de film pourvues dun profilé de fermeture.
De tels sachets comprennent généralement deux portions dun film replié sur lui-même, fermées longitudinalement par soudure et soudées transversalement sur des côtés latéraux parallèles entre eux et orthogonaux à la soudure longitudinale et au profilé de femerture. Le profilé de fermeture longitudinale est généralement rapporté et soudé sur le film, parallèlement à la soudure longitudinale.
Le profilé de fermeture est en général un profilé étanche refermable comportant une partie mâle et une partie femelle déjà engagées ou non, ce profilé pouvant être en outre éventuellement muni de nervures ou autres profils permettant une ouverture facile des emballages.
Par ailleurs, bien que l'on décrira l'invention dans le cadre du conditionnement d'un produit opéré simultanément à la fabrication du sachet, l'invention peut être aussi bien appliquée à la fabrication de sachets vides, simplement en omettant dans le procédé l'étape de placement du produit à conditionner.
L'une des difficultés, dans ce type de conditionnement, tient au fait que le profilé de fermeture crée à chacune de ses extrémités une surépaisseur gênante pour réaliser la soudure transversale des deux côtés latéraux du sachet.
Ces surépaisseurs d'extrémité peuvent engendrer dans la région du profilé de fermeture des problèmes d'étanchéité et, en outre, ralentissent le procédé en raison des précautions particulières qu'il est nécessaire de prendre, ce qui a une incidence évidente sur les cadences de fabrication et le rendement de la machine.
Pour pallier cette difficulté particulière, la solution généralement adoptée, et qui est exposée notamment dans les documents US-A-4 756 629, US-A-5 024 537 et EP-A-0 302 144, consiste à prévoir, entre l'étape de report et de soudure du profilé sur le film du sachet et celle de soudure transversale des côtés latéraux, une étape intermédiaire de pré-écrasement des extrémités des profilés dans la région critique située dans le prolongement des côtés latéraux.
Cette technique, que l'on exposera par la suite plus en détail lorsque l'on décrira les figures 1 et 2 et également appelée "pré-soudure", est cependant difficile à réaliser. Elle est habituellement obtenue en écrasant par chauffage et pression mécanique, ultrasonique, hydraulique ou pneumatique la partie du profilé qui se trouvera dans la région soudée des côtés latéraux.
Il s'agit d'aplatir au mieux les saillies du profilé et de les répartir ou les étaler dans la partie soudante du film s'il s'agit d'un film complexe, ou dans le film lui-même s'il s'agit d'un film à couche unique.
Cependant, la matière ne pouvant disparaître, cette étape de pré-soudure occasionne toujours des inégalités de surface, qui peuvent créer lors de la soudure transversale ultérieure des côtés du sachet des fuites préjudiciables à l'étanchéité du sachet terminé.
En outre, l'étape ultérieure de soudure doit être ralentie car la quantité de matière apportée par cette partie de profilé écrasé nécessite un apport thermique supplémentaire, donc un temps d'application plus long des mâchoires de soudure.
Le document EP-A-0 528 721 propose une technique différente, consistant à alimenter non plus le profilé en continu, mais par des sections de profilé de longueur inférieure à celle du sachet pour tenir compte de la distance entre les soudures transversales.
Ces sections de profilé sont amenées à la machine sur une bande-support dont les dimensions sont supérieures à celles des profilés, à la fois en direction longitudinale et en direction transversale; le profilé n'est alors plus soudé directement sur le sachet, mais par l'intermédiaire de cette bande-support, qui ne crée ainsi dans les régions d'extrémité qu'une faible surépaisseur.
Ce procédé présente toutefois un certain nombre d'inconvénients.
En premier lieu, bien que la bande-support soit, en section, plus uniforme que le profilé, elle crée néanmoins une surépaisseur, de sorte que les inconvénients de la technique habituelle (avec écrasement des bords des profilés), s'ils sont atténués, n'en sont pas pour autant supprimés.
En second lieu, la synchronisation de l'alimentation du film plastique avec la bande-support est très délicate, et tout décalage (qu'il soit dû à une désynchronisation ou, par exemple, à un mauvais contrôle de l'allongement sous tension de la bande-support et du film) entraîne un risque de soudure sur les profilés et donc de défaut d'étanchéité.
Enfin, ce procédé est mal adapté à des changements de longueur de sachet, de largeur de profilé, etc., le préconditionnement de la bande-support et le réglage de la machine devant être modifiés à chaque fois.
L'invention a pour objet de pallier l'ensemble des inconvénients des techniques connues, en proposant un procédé et une machine de conditionnement permettant d'éliminer complètement l'étape de pré-soudure des procédés classiques, en assurant un positionnement parfait du profilé sans aucun risque de perte d'étanchéité aux extrémités de celui-ci, et qui soit très aisément modifiable en fonction du choix de profilé et de longueur de sachet.
Le procédé de l'invention est donc du type générique comprenant les étapes, exécutées pas à pas et de façon synchrone, consistant à : (a) dérouler longitudinalement une bande continue de film : (b) replier longitudinalement cette bande de film sur elle-même, sous forme tubulaire et réunir par soudure les deux bords longitudinaux du film ; (c) souder longitudinalement un profilé de fermeture sur le film ; (d) souder transversalement le film tubulaire à intervalles réguliers, le long dun joint de soudure ; et (e) découper transversalement le film à l
endroit du joint de soudure transversale de manière à individualiser et séparer les sachets ;
De façon caractéristique de l'invention, le profilé de femerture est sectionné en séquence de longueur égale à la longueur du sachet diminuée de la largeur, en direction transversale, du joint de soudure réalisé à létape (d) et préalablement à l
étape (c) les segments individualisés du profilé de fermeture sont introduits entre deux feuillets adjacents du film replié sur lui-même, de sorte que l
entraînement du film participe à l
entraînement synchrone desdits segments de profilés de fermeture jusqu
au poste de soudure réalisant l
étape (c) et que les soudures transversales soient formées dans les intervalles séparant les segments successifs.
Le profilé de fermeture peut être acheminé sur le film sous forme de segments prédécoupés.
Cependant selon une autre caractéristique avantageuse de linvention le profilé de fermeture est acheminé de préférence sous forme d
une bande continue et découpé en segments au cours d
une étape intermédiaire antérieure à l
étape (c), également excentrée pas à pas et en synchronisme avec les autres étapes.
De préférence, avant l'étape (c), il est en outre prévu une étape supplémentaire consistant à vérifier le positionnement longitudinal du segment de profilé par rapport au film.
L'invention vise également une machine de conditionnement, comprenant les moyens de mise en oeuvre synchronisée des différentes étapes précitées.
Linvention concerne enfin les sachets d
emballages obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-dessous, faite en référence aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue partielle, en plan, d'un sachet obtenu par mise en oeuvre d'un procédé de conditionnement conventionnel.
La figure 2 illustre une machine pour la mise en oeuvre d'un tel procédé conventionnel.
Les figures 3, 4, 5 et 6 sont des coupes schématiques prises au niveau des lignes III-III, IV-IV, V-V et VI-VI de la figure 2.
La figure 7 illustre une machine pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La figure 8 montre plus en détail la partie supérieure de la machine de la figure 7.
La figure 9 est homologue de la figure 1, pour un sachet réalisé par mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La figure 10 illustre schématiquement la relation entre l'avance des segments successifs de profilé découpé et les avances des longueurs de pas des sachets.
La figure 1 est une vue partielle d'un sachet réalisé par mise en oeuvre d'un procédé conventionnel, tel que celui décrit par les documents US-A-4 756 629, US-A-5 024 537 et EP-A-0 302 144 précités, au moyen de la machine illustrée schématiquement figure 2.
La matière première est une bobine de film, imprimé ou non, alimentée en continu à partir d'un dérouleur délivrant une nappe plane 1. Cette nappe plane est amenée à un poste 2 de formage et de remplissage où la nappe est pliée sur elle-même de manière à former sur un tube composé essentiellement de deux feuillets continus 3, 4 qui constitueront les deux parois du sachet lorsque celui-ci sera individualisé. En même temps, on procède de préférence à ce même poste au remplissage du produit à conditionner 5, qui va se trouver enfermé entre les deux feuillets 3, 4 de film repliés par le col de formage du poste 2.
Simultanément, on déroule, en continu et à la même vitesse que le film, le profilé de fermeture 6 qui est inséré par exemple sur une région de bord des deux feuillets 3 et 4 juste en aval du col de formage du poste 2. Bande de film 3, 4 et profilé 6 progressent pas-à-pas à la même cadence, chaque pas correspondant à une longueur de sachet à réaliser et les arrêts pour soudure permettant de sceller les côtés des sachets aux différents postes de travail que l'on va décrire maintenant.
Le premier poste de soudure, référencé 7, sert à la fixation des bords longitudinaux du film, pour fermer longitudinalement le tube ainsi formé. Ce poste de soudure 7 peut être utilisé également pour fixer le profilé de femerture 6 sur les feuilles 3, 4 du film lorsque ce profilé 6 est placé dans une zone de bord du film. En variante le profilé de fermeture 6 peut être fixé sur le film 1 à laide de moyens de soudure additionnels, similaires aux moyens 7, lorsque le profilé de fermeture 6 est placé à distance de la zone de bord du film. Cette étape ne pose pas de difficulté particulière, car elle se réalise sur une longueur de film et de profilé de section uniforme, sans saillie ; les mâchoires chauffantes 8 sont positionnées dans le sens du déroulement du film et réalisent la soudure par apport thermique et pression transversale, comme on peut le voir sur la coupe de la figure 3.
Le poste suivant dit de "pré-soudure", référencé 9, est indispensable dans cette machine conventionnelle pour écraser les extrémités des profilés dans la zone où sera réalisée la soudure transversale, comme on l'a expliqué en détail dans l'introduction de la présente description.
Plus précisément, deux mâchoires chauffantes 10 (montrées en coupe sur la figure 4) viennent, par pression mécanique, ultrasonique, hydraulique ou pneumatique, écraser la section des profilés 6 qui se trouveront ultérieurement dans la région 11 de la soudure transversale opérée en aval. Il s'agit, comme on peut le voir sur la figure 1, d'aplatir au mieux la région 12 afin d'uniformiser le plus possible le profil transversal du sachet dans la région 11 où sera réalisée la soudure des côtés du sachet.
La figure 5 montre l'aspect de l'ensemble film-profilé après passage au poste de pré-soudure 9, avec les régions écrasées 13 et 14 : comme on peut le voir, comme il s'agit d'un simple écrasement sans enlèvement de matière, et comme l'on se contente d'étaler celle-ci, il restera toujours, en profil transversal, des inégalités de surface pouvant créer ultérieurement des fuites préjudiciables à l'étanchéité du sachet terminé.
L'étape suivante, exécutée au poste 15, consiste à réaliser la soudure transversale (région de bord 11 du sachet), qui va ainsi sceller l'emballage. Cette opération est réalisée par compression entre des mâchoires chauffantes transversales 16 (montrées en coupe sur la figure 6).
Malgré la pré-soudure réalisée en amont au poste 9, cette étape de soudure finale présente néanmoins des risques d'imperfections, car elle est réalisée, comme on vient de l'expliquer, sur une surface présentant au niveau du profil un étalement de matière générateur d'une surépaisseur (référencée 17 sur la coupe de la figure 6) empêchant une répartition uniforme de la pression d'appui et du transfert thermique nécessaires à une bonne qualité de soudure. D'autre part, du fait de la plus grande quantité de matière présente dans cette région, la durée d'application des mâchoires 16 doit être prolongée, ralentissant d'autant la cadence de production de la machine.
L'étape finale consiste à séparer les sachets 18, maintenant individualisés, au moyen d'une lame de séparation qui vient détacher les sachets en les désolidarisant de la bande initiale.
On va maintenant décrire le perfectionnement apporté par l'invention à ce procédé, perfectionnement qui, comme on le verra, permet de s'affranchir complètement de l'étape de pré-soudure (poste 9 du procédé conventionnel) et de tous les inconvénients qui y sont attachés.
À cet effet l'invention propose, essentiellement, de supprimer une partie du profilé dans la zone de soudure transversale cette soudure pourra alors être réalisée sur une section à profil constant, sans aucune surépaisseur puisque l'emballage obtenu ne comportera plus de profil dans cette zone. Les temps de soudure seront réduits (car les sections à souder seront à profil constant) et la qualité sera notablement améliorée, en éliminant tout risque de fuite dans ces régions.
Pour ce faire, selon un mode de réalisation avantageux, on prévoit, comme illustré figures 7 et 8, de placer dans le circuit de défilement des profilés de fermeture acheminés sous forme dune bande continue, à l'amont immédiat du col de formage du poste 2, un système permettant de découper des segments de profilés simultanément à leur acheminement. Plus précisément, ce système, référencé 18, comporte deux ensembles 19 à courroie et poulie venant saisir le profilé continu 6 et le faire passer devant une cisaille 20 combinée à des guides amont 21 et aval 22. En sortie de ce système 18, on obtient des segments individualisés 23 de profilé, de dimension longitudinale égale à la longueur totale du sachet (elle-même égale au pas p d'avance de la machine) diminuée d'une valeur x égale au double de la dimension, en direction longitudinale, de la zone de soudure transversale nécessaire à l'un des deux côtés du sachet (voir figure 10).
Ces segments de profilé sont immédiatement introduits entre les deux feuillets 3, 4 de film, de sorte que ceux-ci participent à lentraînement synchrone de ces segments vers le poste de soudage associé. Ce poste de soudage peut être formé du poste 7 si le profilé de fermeture est placé sur une zone de bord du film, comme indiqué précédemment, ou encore d
un poste de soudage additionnel. Ainsi selon l
invention il n
est pas nécessaire de prévoir de moyens particuliers pour supporter les segments individualisés de profilé de fermeture au cours de ce processus ; en aval de ce poste de soudage 7, les segments de profilé sont au film et défile en même temps que celui-ci et à la même vitesse.
La synchronisation du poste 18 avec le reste de la machine est réalisée, de manière en elle-même connue, à partir de codeurs, cellules photoélectriques, etc. et éventuellement d'automates adaptés à la précision requise.
Avantageusement, il est prévu des moyens pour vérifier le bon positionnement longitudinal des segments de profilé par rapport au film, afin d'avertir immédiatement l'opérateur en cas de décalage pour qu'il puisse intervenir sans délai et ajuster le réglage de la machine.
Le sachet obtenu, illustré figure 9, présente dans la région d'extrémité 12 de la zone de soudage transversale 11 une épaisseur parfaitement uniforme et sans défaut, le profilé de fermeture 6 s'arrêtant juste avant cette région d'extrémité 12 et n'empiétant pas sur celle-ci.
Un avantage supplémentaire du perfectionnement de l'invention tient au fait qu'il peut être directement adapté à une machine pré-existante, simplement en rajoutant le système de découpe synchronisée 18 immédiatement en amont du col de formage du poste 2 et en supprimant ou en désactivant le poste de pré-soudure 9 (représenté pour cette raison en pointillés sur la figure 7), maintenant devenu inutile.
Selon une seconde variante de mise en oeuvre, le profilé de fermeture 6 nest pas acheminé en bande continue et découpé in situ pas à pas immédiatement avant le poste de soudure à l
aide des moyens 18, mais le profilé de fermeture 6 est prédécoupé sur une machine séparée. Dans ce cas, le poste de découpe 18 n
est pas nécessaire en amont du col de formage 2.
Il reste important dans le cadre de cette seconde variante de mise en eouvre, que les segments du profilé de fermeture soient pris en sandwich entre les deux feuillets 3, 4 du film, de sorte que ceux-ci participent à lentraînement du profilé de fermeture vers le poste de soudure.
Bien entendu la présente invention nest pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d
être décrit mais s
étend à toute variante conforme à l'objet défini par les revendications.
En particulier, les moyens dacheminement comprenant un ensemble 19 à courroie et poulie selon le mode de réalisation décrit précédemment peut faire l
objet de nombreuses variantes.
Par ailleurs, la soudure longitudinale fermant longitudinalement lemballage peut être prévue soit sur un bord de l
emballage aboutissant sur une extrémité des soudures transversales, soit en un lieu quelconque de la longueur de l
emballage et débouchant par conséquent sur la longueur des soudures transversales. De même, le profilé de fermeture 6 peut être placé soit sur un bord de l
emballage aboutissant sur une extrémité des soudures transversales, soit en un lieu quelconque de la longueur de l
emballage et débouchant par conséquent sur la longueur des soudures transversales.