Brevet FR2221262A1 — publié le 19741011

La présente invention concerne des perfectionnements apportes aux procéder et appareils permettant de produire en continu des profiles de fermeture emboîtables et de les fixer sur un film continu au moins en partie en matière plastique, à partir duquel on peut obtenir des récipients en une seule pièce, par exemple des sacs cu des sachets, susceptibles d'entre ouverts ou refermés plusieurs fois grâce à la fermeture dont ils sont munis. L'invention concerne plus particulièrement les procédés et les moyens utilisés pour refroidir de façon efficace les composants en matière plastique à la sortie de l'appareillage d'extru- sion des profilés. On connaît des appareils qui, en vue de ltobtention de récipients en matière plastique comportant une fermeture à emboîtement, fournissent un film ou un tube en plastique chaud sur lequel sont fixés par fusion superficielle des profilés de fermeture mâle et femelle immédiatement après leur sortie des extrudeuses correspondantes, le plastique n'étant pas encore totalement solidifié. Les profilés présentent des sections importantes pour que l'emboîtement des deux éléments mâle et femelle soit franc et ferme, sans risque de rupture lors de l'ouverture du sac, notamment lorsque celle-ci s'effectue par traction latérale sur les profilés. La masse de matière plastique à refroidir est donc beaucoup plus importante que celle du film qui reste en général assez mince. D'autre part, le profilé mâle et le profilé femelle n'ayant pas le même volume, le refroidissement du premier s'effectue plus rapidement que le refroidissement du second. Les vitesses de refroidissement respectives du film, du profilé mâle et du profilé femelle peuvent encore varier si l'on utilise pour chacun des matières plastiques différentes. Dans le cas où le refroidissement des différents éléments est mal effectué, par exemple s'il n'est pas uniforme dans le temps, il peut apparaître des défauts dans le profil ou les dimensions des éléments de fermeture, ce qui les rend alors inutilisables, ou bien des plis peuvent se former au niveau de la jonction entre les éléments de fermeture et le film. L'invention a pour but d'éliminer lesdits défauts. Selon un premier procédé de l'invention le profilé femelle est refroidi avant le profilé mâle, à l'endroit ou il entre en contact avec le film. Un autre procédé de l'invention consiste à refroidir au moins un des profilés avec deux réfrigérants distincts, successivement l'eau et l'air, l'eau étant envoyée à l'endroit où le profilé entre en contact avec le film. Encore un autre procédé de l'invention consiste, dans le cas où on laisse une surface libre formant bordure entre chaque profilé et le bord correspondant du film, à refroidir chaque bordure à l'aide d'un réfrigérant, en même temps que le profilé correspondant. Bien qu'ils soient utilisables isolément, ces procédés peuvent avantageusement être combinés entre eux ou avec d'autres dispositions particulières dont il sera fait état ci-après. L'invention vise en outre des dispositifs avantageux pour la mise en oeuvre desdits procédés. Certains modes de réalisation préférés sont décrits dans la description qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique de face d'-un appareil d'extrusion fonctionnant conformément aux principes de la présente invention La figure 2 est une coupe partielle de l'appareil de la figure 1, faite le long de la ligne 11-11 La figure 3 est une vue partielle en élévation selon la direction des flèches III-III de la figure 2 La figure 4 est une vue partielle de dessus illustrant un mode d'exécution particulier d'un dispositif de refroidissement La figure 5 est une coupe partielle faite selon la ligne V-V de la figure 4 La figure 6 est une coupe agrandie d'un profilé femelle avec un dispositif de refroidissement adapté à ce profilé. La figure 7 est une coupe agrandie d'un profilé mâle avec un dispositif de refroidissement adapté à ce profilé mâle Les figures 8 et 9 sont des coupes agrandies de profilés respectivement femelle et mâle avec des dispositifs de refroidissement. Dans les divers procédés de l'invention, tels que décrits ci-après et illustrés par les dessins, on utilise à titre d'exemple un film formé d'une seule couche de matière plastique extrudée en même temps que les profilés, à l'aide d'une tête d'extrusion sépare en forme de fente. Mais ce mode de realisation n'est pas limitatif, et l'on peut utiliser toutessortesde films pourvus d'au moins une couche en matière plastique, comme cela sera expliqué plus loin. Comme représenté sur les figures 1 et 2, du plastique fondu sort d'une tête d'extrusion 10 comportant une rainure mince et allongée 11 servant à la formation du film. Simultanément, du plastique fondu est également extrudé par des filières 12 et 13. Celles-ci sont dimensionnées et configurées de façon à fours nir des profilés de fermeture mâle et femelle qui s'emboîtent quand on les presse l'un contre l'autre et qui se séparent l-'un de l'autre quand on exerce sur eux une force de traction latérale. Comme cela est plus particulièrement représenté sur la fig. 2, le plastique passant par la fente 11 arrive d'un dispositif d'extrusion approprié en traversant une conduite 12b. Le matériau destiné aux profilés est#délivré par une filière 15 qui est fixée à la te te 10 d'extrusion du film Le plastique destiné aux profilés est amené par des conduites telles que la conduite 14 avant d'âtre extrudé par les ouvertures 12 et 13. Les profilés encore à ltétat de plastique ramolli sont presque immédiatement appliqués sur la surface du film 16 en plastique ramolli si bien qu'ils se soudent ensemble. La surface du film qui ne porte pas les profilés est mise en contact avec une surface de refroidissement de manière à en évacuer la chaleur, cette surface pouvant avantageusement être un rouleau 18. Essentiellement au moment où le profilé femelle 13 a entre en contact avec le film, et légèrement en avance sur l'entrée en contact du film avec le rouleau de refroidissement, un jet de réfrigérant est dirigé sur ce profilé par un gicleur 19. En aval du gicleur 19 dans le sens de déplacement du film 6, se trouve un gicleur 20 qui dirige un flux de réfrigérant sur le profilé mâle .2a. Ainsi un profilé est refroidi avant l'autre. De préférence et comme déjà dit, le profilé femelle la est refroidi le premier, en raison-de sa masse de matière plastique qui est plus importante que celle du profilé mâle 12c, et qui par conséquent nécessite une durée de refroidissement plus longue. De plus, le profilé femelle a une forme plus complexe que le profilé mâle, et est donc plus facilement sujet à des déformations. On réduit le risque de formation de ces déformations en effectuant le refroicissement plus tôt.L'évacuation de la chaleur de l'élément femelle est quelque peu ralentie par la rainure longitudinale et par la présence des branches latérales sépares ; il faut donc refroidir quatre surfaces latérales comme on peut le voir sur la figure 6, qui sera décrite plus loin. Sur la figure 3, les positions relatives du gicleur 19 refroidissant l'élément femelle 13a et du gicleur 20 refroidissant l'élément mâle 12 sont représentées par rapport au sens de déplacement du film 16, ce sens étant indiqué par la flèche 16a. Le réfrigérant est de préférence de l'eau aui a un coefficient de conductibilité de la chaleur supérieur à celui de l'air et peut par conséquent évacuer la chaleur à une vitesse plus grande. L'eau, cependant, est dirigée sur les profilés avec une vitesse modérée, afin de ne pas les déformer sous l'action de sa force d'impact. Selon la disposition représentée sur la figure 4, les profilés sont refroidis en deux étapes. Le film 21 se déplaçant dans le sens représenté par le flèche 21a, de l'eau est -d'abord envoyée par un premier gicleur 22 sur l'emplacement 26. Le débit de l'eau est commandé par une vanne 24. De l'air est ensuite envoyé par un gicleur 23 sur l-'emplacement 27, son débit étant commandé par la vanne 25. L'eau étant mise la première en contact avec le profilé 35, on réalise ainsi un refroidissement suffisant pour rigidifier le plastique qui a alors une résistance suffisante pour supporter l'impact d'un courant d'air de vitesse élevée. La disposition des premier et second jets de réfrigérant 22 et 23 par rapport à un rouleau de refroidissement 30 est représentée sur la figure 5. En plus du refroidissement du profilé, l'air aide à chasser liteau qui se trouve en excès sur le profilé et le film si bien que celui-ci devient relativement sec et qu'il peut ensuite être enroulé sous forme de rouleaux. Le jet d'air 23 peut également être disposé sur le côté opposé du rouleau de refroidissement 30 si on le désire. Les figures 6 et 7 montrent le détail d'une troisième disposition des jets de refroidissement. Alors que les jets représentes sur les figures 2 à 5 peuvent n'être formés que d'un seul gicleur, on met ici en oeuvre plusieurs gicleurs espacés comme cela est représenté sur les figures 6 et 7. La figure 6 montre des gicleurs 38, 39 et 4C, 41 servant à refroidir respectivement chaque branche 33 et 34 du profilé femelle t Les branches 33 et 34 délimitent entre elles une rainure lonqitudinale 32 qui gêne l'évacuation de la chaleur. Les Jets JC et 4C sent dirigés vers l'intérieur de la rainure 32 et sont légèrement inclinés par rapport à l'axe de symétrie du profilé pour que le régriférant frappe les surfaces intérieures 33b et 34b des branches 33 et 34. Les jets 38 et 41 sont mis en place et inclinés de manière à diriger un flux de réfrigérant sur les surfaces extérieures 33a et 34a des branches. Le réfrigérant utilisé peut être soit de l'eau soit de l'air. Sur la figure 7 les jets de réfrigérant 4 et 43sont inclinés par rapport à l'axe de symétrie du profilé pour entrer en contact avec les surfaces 36 et 37 délimitant le faîte de la tête triangulaire du profilé femelle 35. D'autres jets peuvent être installés et dirigés sur la base du profilé mâle. On obtient ainsi un refroidissement plus uniforme et une meilleure répartition du réfrigérant sur la base, prévenant ainsi la formation de plis et le rétrécissement non uniforme à l'endroit où le profilé est fondu au film 44. D'autres jets 45 et 45a peuvent être utilisés pour refroidir les surfaces 46 et 47 du film situées à l'extérieur des profilés, comme représenté sur les figures 8 et 9. Ces surfaces, formant bordures, une fois le film portant les profilés transformé en un sac, sont les lèvres d'ouverture du sac, qui, lorsqu'on y exerce une traction latérale, séparent les profilés de fermeture. En envoyant des jets distincts de réfrigérant sur ces surfaces, leurs dimensions 48 et 49, qui deviennent la hauteur des lèvres après la transformation en sac, peuvent etre facilement contrôlées. Ces jets 45 et 45a peuvent être positionnés essentiellement au même endroit, par rapport à l'axe du rouleau de refroidissement, que les jets de refroidissement des profilés mâle ou femelle. Comme on l'a dit plus haut, on peut également utiliser un film laminé, deux couches de matières plastiques étant appliquées l'une sur l'autre. Cela augmente les problèmes posés par un refroidissement inégal, mais la présente disposition aide à conserver la forme et les dimensions des profilés. Avec un film laminé, c'est la couche extérieure qui entre en contact avec le rouleau de refroidissement, si bien que la chaleur de la couche intérieure, qui porte les profilés, doit d'abord traverser la couche extérieure avant d'être évacuée par le rouleau. En outre, pour certaines applications, la couche extérieure peut très bien ne pas être en matière plastique, mais en tout autre matériau (par exemple une feuille d'aluminium). De plus, on peut utiliser un film, notamment un film laminé, fabriqué antérieurement, et stocké par exemple sous forme de rouleaux. Avant la mise en place des profilés, il convient alors de faire passer le film dans un dispositif de chauffage, afin d'amener la couche en matière plastique à. une consistance permettant la fusion superficielle des matières plastiques des profilés et de la couche du film. Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement aux procédés et dispositifs décrits ci-dessus. - REVENDICATIONS 1. - Procédé pour la fabrication en continu d'un film en matière plastique muni d'éléments de fermeture ayant la for#me de profilés complsmentaires susceptibles d'être emboités l'un dans l'autres ces profilés étant extrudés séparément avant d'être appliqués sur le film alors qu'ils sont encore chauds, pour adhérer au film par fusion superficielle, caractérisé en ce que le profilé femelle est refroidi avant le profilé mâle . - Procédé selon la revendication I caractérisé en ce que le profilé femelle est refroidi à l'endroit où il entre en contact avec le film. 3. - Procédé pour la fabrication en continu d'un film en matière plastique muni déments de fermeture ayant la forme de profilés complémentaires susceptibles d'etre emboités l'un dans l'autre, ces profilés étant extrudés séparément avant dtetre appliqués sur le film alors qu'ils sont encore chauds pour adhérer au film par que fusion superficielle, caractérisé en ce/l'un au moins des profilés subit deux refroidissements successifs avec des réfrigérants différents. 4. - Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le premier réfrigérant utilisé est l'eau, et le second l'air. 5. - Procédé pour la fabrication en continu d'un film en matière plastique muni d'éléments de fermeture ayant la forme de profilés complémentaires susceptibles d'être emboîtés l'un dans l'autre, ces profilés étant extrudés séparément avant d'être appliqués sur le film alors qu'ils sont encore chauds pour adhérer au film par fusion superficielle, leur mise en place steffectuant à une distance déterminée des bords du film de manière qu'il existe une bordure entre chaque profilé et le bord du film correspondant, caractérisé en ce que l'on refroidit les bordures du film en et même temps que l'un/ou l'autre des profilés mâle ou femelle. ó. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le film en matière plastique est extrudé en même temps que sont extrudés les profilés, et qu'il est encore chaud lorsque sont appliqués sur lui les profilés eux-mêmes encore chauds pour qu'ils y adhèrent par fusion supedicielle. 7. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le film est chauffé avant que ne lui soient appliqués les profilés5 e film pouvant être un film laminé dont au moins une surface est en matière plastiq#e. 8. - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier gicleur est disposé au niveau de l'entrée en contact du profilé femelle avec le film afin d'envoyer un jet de réfrigérant sur ce profilé femelle avant que le film n'entre en contact avec la surface froide, et en ce qu'un deuxième gicleur est disposé en aval du premier gicleur dans le sens de défilement du film afin d'envoyer un jet de réfrigérant sur le profilé mâle. 9. - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réfrigérant utilisé est de l'eau. 10. - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend pour refroidir au moins un des profilés - un premier gicleur envoyant un jet d'eau sur le profilé à ltendroit où ce profilé entre en contact avec le film, et de préférence avant que celui-ci n'atteigne la surfa ce de refroidissement - un deuxième gicleur envoyant un jet d'air sur le meme profilé, ce deuxième gicleur étant situé en aval du pre mier dans le sens de défilement du film. 11. - Appareil pour fabriquer en continu un film en matière plastique muni d'éléments de fermeture ayant la forme de profilés complémentaires susceptibles d'être emboîtés l'un dans Autre, ces profilés étant extrudés séparément avant d'être appliqués sur le film alors qu'ils sont encore chauds, pour adhérer au film par fusion superficielle, caractérisé en ce qu'il comprend pour refroidir le profilé femelle - un premier ensemble de gicleur envoyant un réfrigérant sur chacune des surfaces extérieures du profilé femelle ; - un deuxième ensemble de gicleurs envoyant un réfrigérant sur chacune des surfaces intérieures du profilé femelle ; chacun de#s gicleurs étant inclinés par rapport à l'axe de symétrie du profilé femelle, et les gicleurs de chaque ensemble étant situés de part et d'autre de cet axe de symétrie. 12. - Appareil selon la revendicationll, caractérisé en ce qu'il comprend, pour refroidir le profilé mâle, deux gicleurs envoyant du réfrigérant respectivement sur chaque surface de faîte de la tête triangulaire du profilé, ces deux gicleurs étant inclinés par rapport à l'axe de symétrie du profilé. 13. - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de la revendi cation 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux gicleurs envoyant du réfrigérant sur la bordure du film située à l'extérieur de chaque profilé.