Brevet FR2168511A1 — publié le 19730831

La présente invention a pour objet un sachet thermosoudable destiné par exemple à contenir, sous vide ou en milieu gazeux, des produits alimentaires périssables, tels que café, fromage râpé, etc., et qui, après son ouverture, peut être replié en vue de sa fermeture, en assurant ainsi une bonne conservation à la portion de son contenu qui n'a pas été utilisée lors de ladite ouverture. L'invention concerne également un procédé et un appareil permettant la réalisation d'un tel sachet. On connait déjà des sachets obtenus à partir d'un matériau ou complexe constitué de plusieurs couches associées entre elles et pouvant comprendre, purement à titre d'exemple, une couche ex térieure en polyester, une couche intermédiaire en aluminium et une couche intérieure ou doublure en polypropylène ou polyéthylène. De tels sachets sont réalisés selon une procédure bien connue qui consiste à plier une bande du matériau (qui est thermosoudable) de manière à en superposer les bords longitudinaux à souder ensemble, au moyen de barres chauffées, lesdits bords superposés de façon à former un tube, à souder transversalement ce tube au moyen d'autres barres chauffées en vue de réaliser une fermeture de fond, à couper ensuite dans ce tube un tronçon qui comprend ladite soudure transversale formant fond, ce qui permet d'obtenir un sachet dont l'ouverture supérieure est fermée hermétiquement par une soudure transversale après qu'ait été introduit dans le sachet le produit qu'il est destiné à contenir. Cette procédure prévoit de nombreuses variantes qui n'en modifient cependant en rien le principe fondamental. Pour utiliser le contenu de ces sachets, il faut couper en tout ou en partie la zone comprenant la seconde thermosoudure. Or, Si ledit contenu n'est pas consommé entièrement en une seule fois, il devient nécessaire d'en transférer le reste dans un autre récipient susceptible d'être fermé, et ceci parce que itélasticité intrinsèque desdits sachets tend, lorsqu'on essaie, pour les refermer, d'en replier les bords de l'ouverture, à faire revenir ceux-ci en position ouverte, donc dans une condition du sachet susceptible d'entraSner la détérioration des qualités et caractéristiques de certains produits, tels que café moulu, fromage râpé et produits alimentaires analogues contenus dans celui-ci. Un but de la présente invention est de permettre de replier les sachets du type ci-dessus (après leur ouverture obtenue en coupant la zone comprenant la seconde thermosoudure) et de mainte nir ce pliage, lequel permet de fermer à nouveau lesdits sachets et d'assurer ainsi une bonne conservation de leur contenu. Les sachets antérieurement connus, du type pouvant après leur ouverture être refermés par repliage, en vue d'en conserver le contenu entamé, sont prévus pour recevoir, après qu'ils aient été confectionnés, une bande ou bandelette qui est appliquée transversalement sur le côté extérieur du sachet et dont la longueur doit être sensiblement plus grande que la largeur de ce dernier, du fait que les extrémités de ladite bande doivent etre pliées de manière à venir embrasser tant le sachet que l'extrémité pliée de celui-ci pour que la fermeture de ce sachet soit obtenue.Cette solution connue présente certains inconvénients : la bandelette devant être appliquée sur le sachet après que ce dernier ait été confectionné, il devient nécessaire d'espacer entre eux les sachets en ayant recours à des dispositifs prévus à cet effet; en outre, les parties dépassantes de la bandelette staccrochent facilement, ce qui rend difficile la mise en boite du sachet, ou est préjudiciable pour la tenue du sachet au cours des différents maniements auxquels il est soumis avant consommation de son contenu. Par conséquent, un autre but de l'invention est de réaliser un sachet qui permet d'éviter les inconvénients précités et qui présente l'avantage que l'élément qui en assure la refermeture peut en même temps constituer une surface d'appui satisfaisante et efficace lors de l'empilage des sachets, ainsi qu'un moyen pour garder à ceux-ci une forme déterminée à angles très nets. Le sachet selon l'invention est caractérisé en ce qu'il présente, fixée sur l'une de ses faces internes, à proximité de son extrémité supérieure mais en position décalée vers l'intérieur par rapport à la ligne selon laquelle est prévue la soudure fermant ladite extrémité, une lame déformable qui s'étend au plus sur la largeur d'une face du sachet. Le procédé objet de l'invention consiste, par conséquent, à fixer avant de former de façon usuelle un sachet, sur le matériau en feuille servant à réaliser sachet, notamment à l'endroit ou à proximité de la zone de celui-ci qui est destinde à constituer sa bouche, mais en position décalée vers l'intérieur par rapport à l'emplacement de la seconde thermosoudure précitée, une lame déformable. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la fixation de ladite lame se fait par thermosoudage. A cette fin, ladite lame, lorsqu'elle est en métal (aluminium recuit, par exemple), sera préalablement recouverte, suivant des techniques usuelles, d'une couche de matière synthétique thermosoudable compatible avec la matière formant la couche interne de la feuille considérée (cette couche étant, par exemple, en polyéthylène ou polypropilène; Par compatibilité on entend l'aptitude de la matière synthétique revêtant la lame à adhérer avec la couche interne du matériau en feuille après qu'elle ait été appliquée sur celle-ci par un thermosoudage effectué, comme connu, en exerçant sur la zone choisie une pression à l'aide de barres chauffées. L'appareil permettant la mise en oeuvre de ce procédé, qui forme également l'objet de l'invention, comporte des moyens pour faire avancer par intermittence une bande de matériau en couches multiples destinée à la confection du sachet, et des moyens qui, lors de l'arrêt de cette bande, amènent la lame qui doit y être appliquée, au-dessous d'une tête thermosoudeuse et au-dessus de la bande, après quoi ladite tête entre en fonction pour réaliser la solidarisation entre lame et bande. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée faite ci-après de quelques uns de ses modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples purement illustratifs et nullement limitatifs,cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels Fig. 1 est une vue en perspective, avec arrachement; d'un sachet conforme à l'invention, représenté dans sa condition fermée, et supposé contenir un produit; Fig. 1A est une vue en coupe partielle, à très grande échelle, par II-II de figure 1; Fig. 2 est une vue schématique par en dessus, avec arrachement, illustrant un premier mode de réalisation de la machine selon l'invention; Fig. 3 est une vue en coupe par III-III de figure*2; Fig. 4 est une vue schématique en élévation latérale illustrant la machine dé l'invention avec omission de certains organes; Fig. 5 est une vue en coupe de la machine, avec omission de certains éléments par V-V de figure 6; Fig. 6 est une vue partielle de la machine, par le côté opposé à celui de figure 4;; Fig. 7 est une vue schématique, en plan, de la machine, certains détails étant omis, et Fig. 8 est une vue en plan de la bande dans laquelle les lames sont découpées, cette figure mettant en évidence le système d découpage. En se reportant aux figures 1, 2, le sachet qui a été représenté à titre d'exemple, est obtenu à partir d'une feuille ou bande de matériau en couches, ces couches qui sont fixées les unes aux autres, comprenant une couche externe l en polyester, une couche intermédiaire 2 en aluminium, et une couche interne ou doublure 3 en polyéthylène ou polypropylène. le sachet est réalisé selon les procédés traditionnels, en thermosoudant entre eux les bords longitudinaux superposés 5 et 6 de la feuille considérée, comme indiqué par les lignes parallèles 7. le thermosoudage est, de façon connue, réalisé en exerçant sur les bords superposés une pression à l'aide de barres chauffées qui amènent à l'état de ramollissement ou de fusion partielle la couche interne 3 en matière thermoplastique. On obtient ainsi un corps tubulaire dans lequel on peut, au besoin, par des moyens également connus, former deux soufflets latéraux 8 et 9.On effectue ensuite, toujours en se servant de barres chauffées, le thermosoudage transversal de ltextrémité inférieure, comme indiqué par les lignes 10, en réalisant ainsi la fermeture de fond, après quoi on introduit dans le sachet le produit devant y être contenu et par une seconde thermosoudure transversale 11 on ferme l'ouverture d'introduction, le tout faisant l'objet d'une technique d'usage courant. Or, selon l'invention, sur l'une des deux faces 12, 13, notamment sur la face 12 qui est opposée à celle portant la thermosoudure longitudinale 7, est appliquée par thermosoudage une lame, indiquée globalement par 14, qui est constituée en une matière plastiquement déformable, telle par exemple que l'aluminium recuit, dont l'épaisseur est inférieure à 1 mm et est de préférence de 1/10 à )/10 mm. Pour rendre thermosoudable la lame d'aluminium, celle-ci est pourvue d'un revêtement 15 en un matériau thermoplastique compatible avec celui constituant la couche interne 3 qui, dans l'exemple illustré, est en polyéthylène ou polypropylène. La dimension transversale D de la lame 14 est égale ou inférieure à celle de la face 12, ladite lame étant disposée par rapport aux bords supérieurs du sachet à une distance qui lui permet de ne pas faire obstacle à la seconde soudure transversale 11. La hauteur de ladite lame est de préférence de l'ordre de quelques centimètres. Les sachets pourvus de la lame précitée peuvent s'obtenir en appliquant au préalable de telles lames, avec des espacements prédéterminés, sur une bande de matière en couches multiples (à partir de laquelle le sachet doit être formé) bande à laquelle on imprime un mouvement au coup par coup. La bande composée qui en résulte est ensuite transformée en sachets suivant les techniques traditionnelles, en alimentant par exemple cette bande composée à une nachine 'form and fill", c'est-à-dlre une machine établie pour former et remplir le sachet considéré. le mouvement d'avance au coup par coup peut être obtenu par exemple en utilisant une machine du type décrit dans un autre brevet du Demandeur. Ce type de machine qui est prévu pour appliquer à la bande, en des points préfixés de celle-ci, des élzments tels que par exemple des valves, pendant les arrêts de ladite bande, se prête par conséquent très bien, par l'adjonction des dispositifs ci-après décrits, à l'application des lames précitées sur la bande. I1 est cependant entendu que ces mêmes dispositifs peuvent s'appliquer sur toute autre machine qui assure l'avance par à-coups d'une bande. la bande de matériau laminaire 20 progressant par à-coups passe sous une série de trois ensembles cylindre-piston 21 convenablement espacés entre eux suivant la direction longitudinale de la bande. Ces ensembles cylindre-piston sont portés par les extrémités de consoles 22 fixées sur le banc 23 de la machine. Dans les cylindres peuvent se déplacer, sous l'action d'un fluide sous pression, des pistons sur les tiges 25 desquels sont fixés des barres ou fers chauffants 24. Lorsque la bande 20 est arrêtée ou sur le point de ltêtre, un mouvement de rotation de 1800 obtenu par un accouplement, tel par exemple qu'un accouplement électromagnétique, est imprimé à un arbre 26. Par suite de la rotation de cet arbre, une manivelle 27 qui est fixée sur celui-ci, fait déplacer d'un point de fin de course hSl'autre une bielle 28 qui est reliée au moyen d'une articulation à un organe de connexion 29, celui-ci étant à son tour articulé sur une traverse mobile 30 susceptible de se déplacer sur des barres de guidage 31 fixées sur le banc 23. La traverse 30 porte trois surfaces d'appui, éventuellement chauffées, 32, destinées à venir, après une rotation de 1800 de l'arbre 26 à partir de la position de la figure 2, juste au-dessous d'un ensemble cylindre-piston 21 correspondant. Un dispositif d'alimentation 33 permet, lorsque les supports 32 sont dans la position de la figure 2, de déposer sur chacun d'eux une lame 14. Chaque dispositif 33 comprend une bobine 34 d'où se déroule une bande 35 du matériau destiné à former les lames 14, deux paires de cylindres d'alimentation 36, 37 et, interposée entre ces paires de cylindres, une station de coupe ou guillotine 38 qui découpelles lames 14 dans la bande précitée. La succession des opérations est substantiellement la sn- vante : Par suite de la rotation précitée de 1800, les lames 14 posées sur lesdits supports sont amenées au-dessous des organes chauffants 24. Lorsque cette position est atteinte, la bande à sachets 20 doit se trouver en condition arrêtée, ce qui est obtenu au moyen d'un système à cellule photoélectrique qui explore la bande 20 et en détecte un signe ou marque de repère.Dans cette position, l'accouplement est débrayé pendant un temps qui est suffisant pour permettre à l'organe soudeur 24, qui est à ce moment actionné par- l'ensemble cylindre-piston 21 associé, de souder d'abord une lame cqrrespondante 14 sur la bande 20 et de remonter ensuite, après quoi l'accouplement est à nouveau embrayé pour rame- ner la traverse mobile 30 à la position de la figure 2 où celle-ci s'arrête.La bande à sachets 20 est alors remise en marche, lapaire de cylindres 36 fait avancer la bande 35 pour les lames d'une longueur préfixée, la guillotine coupe dans cette bande 35 le tronçon correspondant à une lame 14 et la paire de rouleaux 37 entraîne cette lame jusqu'à un point où elle est déposée sur le support correspondant 32, lequel peut avantageusement comporter une ventouse.8 dépression permettant de mieux retenir la lame sur son support. En se reportant maintenant aux figures 4 à 8, la machine qui y est représentée comprend un bâti 100 comportant deux parois latérales parallèles espacées 101, 102. Sur une extrémité du bâti précité, est montée une bobine 103 d'où se déroule une bande 104 en aluminium recuit revêtu d'une matière thermoplastique telle, par exemple, que polyéthylène ou polypropylène. La bande passe entre deux rouleaux d'alimentation 105, 106 superposés , le rouleau supérieur 105, qui est monté fou, étant maintenu en pression élas- tique, d'une manière quelconque connue (non représentée), contre le rouleau inférieur 105. Ce rouleau inférieur 106 est entraîné par intermittence, par l'intermédiaire d'un mécanisme de roue libre non illustré, par un pignon 107 avec lequel est en prise une chaîne 108. Une extrémité de cette chaîne est fixée, par l'intermédiaire d'un ressort 109, au bâti 100, tandis que l'autre extrémité de ladite chaîne est fixée à un levier 110 articulé en 111 sur le bâti 100. En un point intermédiaire du levier 110, celui-ci est en contact étroit avec le profil d'une came 112 qui est calée sur un arbre moteur 113 établi pour tourner en continu. Par conséquent, le levier 110 est alternativement déplacé dans le -sens des aiguilles d'une montre, puis dans le sens inverse (figure 6), et la bande 104 n'est avancée que lors des mouvements dans le sens de l'aiguille d'une montre dudit levier 110. L'arbre 113, qui est supporté entre lesdites parois latérales 101, 102, porte aussi une roue dentée 114 et un excentrique 115, ce dernier commandant le mouvement d'une bielle 116 qui est articulée sur une traverse 117. Cette traverse supporte deux barres parallèles 118 mobiles dans des coussinets 119 montés sur une plaque support 120 fixée au sommet des parois latérales 101, 102. les deux barres 118 sont reliées à leurs extrémités supérieures par une traverse 121 qui porte sur sa face inférieure un poinçon 122 dont le profil est représenté en traits tiretés sur la figure 8. Dans la plaque sousjacente 120 est aménagée une ouverture 123 dont la forme correspond au profil du poinçon 122 et qui coopère avec celui-ci pour découper, à chaque course utile, à partir de la bande 104, un tronçon de cette bande (représenté en traits tiretés sur la figure 8). Sur l'arbre 113 est en outre calée une came 124 d'actionnement d'un levier 125. Ce levier est articulé sur une bielle 126 qui est elle-même articulée sur la branche 127 d'un levier coudé 128, celui-ci étant articulé sur une colonne 128A fixée au sommet de la paroi latérale 101. A son extrémité inférieure, le levier coudé. 128 porte un prolongement transversal 129 pourvu d'un appendice 130. Une ouverture 131 pratiquée dans la paroi latérale 101, permet le mouvement d'oscillation du prolongement transversal 129. Un axe 133 solidaire d'une palette 134 qui est susceptible d'être déplacée à l'encontre de l'action exercée par un ressort 135, est monté à rotation dans une paire d'ailettes 132 solidaires de l'appendice 130. Sur un de ses côtés la palette 134 porte un appendice transversal 136 qui, dans les deux positions de fin de course du levier 128, coopère avec des organes d'arrêt 137, 138 pour provoquer la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la palette 134, donc l'ouverture de la pince qui est réalisée par la palette elle-méme et l'appendice 130. Cette pince a pour rôle de saisir le tronçon découpé de la bande 104 et d'amener ce tronçon de bande dans la position où il est thermosoudé sur la bande 139, celle-ci étant destinée à la confection des sachets selon des modalités connues. La bande à sachets 139 se déroule d'une bobine 140 qui est montée, d'une manière quelconque connue, de façon à pouvoir tourner et qui est freinée par un levier 141 lequel est maintenu, sous l'action d'un ressort 142, en contact avec ladite bobine. Après avoir reçu l'élément 143, qui a été préalablement découpé dans la bande 104, la bande à sachets 139 passe entre deux cylindres d'alimentation (dont un seulement est représenté) qui sont maintenus appuyés élastiquement l'un contre l'autre. L'avance de la bande 139 a lieu d'une façon intermittente et est obtenue par l'entraînement du cylindre d'alimentation représenté en 144 à travers un accouplement électromagnétique 145 (figures 5 et 7). Un arbre 148, qui entraîne ledit cylindre 144 à travers l'accouplement électromagnétique 145, est entraîné à partir d'un moteur électrique 146 par l'entremise d'une courroie de transmission 147. L'arbre 148 commande également, à travers un réducteur 149, un arbre 150, lequel commande à son tour l'arbre 113 à travers un accouplement élastique 151, un arbre 152 et une roue dentée 153 qui est en prise avec la roue dentée 114. Un vérin pneumatique 155, qui est supporté par une traverse 154, porte sur sa tige 156 une plaque chauffante 157 destinée à permettre de souder l'élément 143 sur la bande à sachets 139. Le fonctionnement de la machine ci-dessus décrite est le suivant : On suppose que, comme représenté sur la figure 4, un élément 143 ait été déposé par la pince 130, 134 sur la bande 139. Le vérin 155 entre alors en fonction pour souder l'élément 143 sur ladite bande 139, celle-ci se trouvant en appui sur une surface 160. l'entrée en fonction du vérin précité est provoquée par exemple par un microrupteur agissant sur une électrovanne (l'un et l'autre non représentés). L'électrovanne est actionnée par le microrupteur lorsque le levier 128 vient agir sur celui-ci au cours du bref mouvement ultérieur que ce levier effectue vers la droite (figure 4) après ouverture de la pince 130, 134. La tête soudeuse 157 demeure en position de soudage jusqu'à ce que, sous l'effet de la came 124, le levier 128 se déplaçant vers la gauche s'écarte dudit microrupteur.A ce moment, la tête soudeuse 157 remonte presque instantanément avant qu'une rencontre avec la pince 130, 134 ne puisse avoir lieu. Au cours de son mouvement vers la gauche, ladite pince s'écarte d'abord de l'élément d'arrêt 138, puis se ferme. lors du contact avec la butée 137, la pince s'ouvre à nouveau, tandis que, au cours de son bref mouvement vers la position de fin de course à droite, le levier 128 contacte un microrupteur (non représenté) qui provoque l'embrayage de l'accouplement élec tromagnétique 145, ce qui a pour conséquence l'avance rapide de la bande 139. Pendant que le levier 128 est déplacé vers la gauche (figure 4) se produit, sous l'effet de la came 112, l'avance de la bande 104, qui est achevée, comme représenté sur la figure 3, lorsque la pince 130, 134 est déjà ouverte c'est-à-dire que l'avance de la bande 104 est telle que, lorsque la pince se referme, celle-ci puisse saisir l'extrémité de ladite bande 104, puis transférer l'élément 143 dans la direction de l'autre bande. lorsque la pince 130, 134 est ramenée vers la droite, le levier 128 s'écarte du microrupteur, ce qui a pour résultat de débrayer l'accouplement 145, donc d'arrêter la bande 139. Ensuite, la pince 130, 134, en s'écartant de la butée 137, se referme et, à cet instant même, le poinçon 132 entrant en fonction découpe la portion hachurée en traits tirettes de la bande 104 (figure 8) en séparant de celle-ci l'élément 143. La pince s'ouvre ensuite à nouveau par contact avec la butée 138 et le cycle se renouvelle comme précédemment décrit. REVE N D I CAT T I O N S 1. Un sachet obtenu par thermosoudage à partir d'un matériau thermosoudable caractérisé en ce qu'il comporte, fixée sur l'une de ses faces internes, à proximité de son ouverture de tête, mais en position décalée vors l'intérieur par rapport à la zone où est prévue la soudure fermant cette ouverture, une lame déformable qui s'étend, au plus, sur la largeur d'une face du sachet. 2. Un sachet selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite lame est en métal revetu d'une matière synthétique thermoplastique. 3. Un procédé de fabrication de sachets thérmosoudables pouvant être refermés par repliage après ouverture caractérisé en ce qu'il consiste à fixer, préalablement à la formation usuelle du sachet, sur le matériau en feuille servant à la réalisation de ce sachet, à proximité de la zone correspondant à l'ouverture de tête de celui-ci, mais en position décalée vers l'intérieur par rapport à l'endroit où cette ouverture est fermée, une lame en matériau déformable. 4. Un procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on fixe la lame précitée par thermosoudage. 5. Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la lame est en métal revêtu d'une matière synthétique thermoplastique. 6. Un appareil pour appliquer des lames déformables sur une bande de matière thermosoudable, caractérisé en ce qu'il com- prend des moyens pour faire avancer par intermittence une bande de matière thermosoudable destinée à former le sachet et des moyens qui, pendant les arrêts de ladite bande, amènent la lame précitée au-dessous d'une tête thermosoudeuse et au-dessus de la bande, l'entrée en fonction de ladite tête assurant la solidarisation entre lame et bande. 7. Un appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens précités d'amenée de la lame comprennent une pince animée d'un mouvement d'oscillation. 8. Un appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens précités diamentée de la lame comprennent un organe glissant animé d'un mouvement de va-et-vient. 9. Un appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour couper au départ, dans une bande destinée à la formation des lames précitées des tronçons d'une lcn- gueur prédéterminée. 10. Un appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens de coupe précités sont constitués par une cisaille à guillotine. 11. Un appareil selon la révendication 9 caractérisé en ce que les moyens de coupe précités sont constitués par un poinçon qui découpe une portion de la bande comprise entre deux lames successives. 12. Un appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire avancer la bande dans laquelle sont réalisées les lames et en ce que lesdits moyens pour faire avancer la bande sont constitués par une paire de cylindres dont l'un est commandé par l'intermédiaire de moyens animés d'un mouvement alternatif et d'un mécanisme de roue libre.