Brevet FR2372026A1 — publié le 19780623

La présente invention concerne un dispositif de soudage pour la fabrication en continu d'une soudure longitudinale sur un boyau de matériau d'emballage. L'invention part d'un dispositif pour la fabrication en continu d'un boyau pour emballage, à partir d'une bande de matériau d'emballage à plusieurs couches, présentant une couche métallique et au moins une couche extérieure en matériau thermoplastique, au moyen du soudage de ses zones de bordure avec un ruban soudable en plastique, au moyen d'une bobine d'induction allongée, alimentée en courant alternatif haute fréquence, dans la zone utile de laquelle les deux zones de bordure de la bande sont échauffées en un processus continu et ensuite pressées.On connaît déjà par le brevet DT-AS 14 79 342 (fig. 6-11) un dispositif pour la fabrication en continu d'une liaison longi -tudinale sur un boyau d'un matériau d'emballage, où l'inducteur présente deux bobinages de forme allongée entre lesquels passent les zones de bordure qui se recouvrent l'une l'autre de la bande de matériau d'emballage et un ruban en plastique à souder posé entr'elles. Dans le dispositif connu, par suite de la disposition d'un bobinage de la bobine d'induction d'un côté du joint de soudage et d'un second bobinage de l'autre côté du joint de soudage, il est difficile de maintenir un guidage précis des zones de bordure de la bande de matériau d'emballage et du ruban de liaison. L'invention a pour objet de créer un dispositif de soudage à joint longitudinal pour la fabrication d'un boyau d'emballage, dispositif qui soit facilement accessible et qui garantisse un guidage précis du ruban de liaison. Avec le dispositif selon l'invention, caractérisé en ce que les deux zones de la bande de matériau d'emballage qui sont au bord sont disposées au contact d'un côté de cette bande et de l'autre côté de cette bande, d'un dispositif de guidage et de pression pour les rubans, le ruban de liaison qui recouvre les deux zones de bordure de la bande de matériau d'emballage est soudé régulièrement et de façon étanche avec les deux zones de bordure sans dépense élevée d'énergie. Dans une autre caractéristique de l'invention, on peut obtenir un échauffement particulièrement régulier et concentré sur les zones de bordure de la bande de matériau d'emballage qui se recouvrent avec le ruban de liaison, si la bobine d'induction présente un premier montant qui recouvre les deux zones de bordure de la bande de matériau d'emballage et deux seconds montants qui s'y raccordent par une bifurcation, seconds montants qui courrent à côté du premier montant, à une certaine distance de ce montant et de la bande de matériau d'emballage. Le champ magnétique est concentré autour du premier montant au moyen des deux montants de retour, de sorte qu'il en résulte un bon couplage inductif de la couche métallique dans les zones de bordure disposées l'une à côté de l'autre de la bande de matériau d'emballage, avec une densité de courant élevée, tandis qu'il n'y a qu'un couplage faible dans la zone des montants éloignés du plan du matériau d'emballage. D'autres conceptions, avantageuses du dispositif indiqué sont possibles au moyen des mesures suivantes - La bobine d'induction présente un premier montant qui recouvre les deux zones de bordure de la bande de matériau d'emballage et deux seconds montants qui s'y raccordent par l'intermédiaire d'une bifurcation, seconds montants qui courrent à côté des premiers montants, à une certaine distance de celui-ci et de la bande de matériau d'emballage. - Les seconds montants s'étendent dans un plan commun, qui est incliné par rapport au plan commun passant par le premier montant et la zone de bordure de la bande de matériel d'emballage. - Le plan des deux seconds montants coupe le plan du premier montant dans la bifurcation. - Les deux seconds montants courrent parallèlement l'un à l'autre. - La bobine d'induction est constituée de deux conducteurs dont les demi-premiers conducteurs sont au contact l'un de l'autre pour former le premier montant et dont les demiseconds conducteurs courrent à une certaine distance l'un de l'autre pour former le deuxième montant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple-de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente un dispositif pour l'exécution d'un boyau d'emballage en représentation perspective simplifiée - La figure 2 représente une partie du dispositif suivant la figure 1 en vue latérale et en échelle agrandie ; et - La figure 3 représente un inducteur du dispositif selon figures 1 et 2 en vue perspective. Une bande de matériau d'emballage 1 se déroulant à partir d'un rouleau de stockage 2 est guidée par l'intermédiaire d'un cylindre de changement de direction 11 et est ensuite formée pour devenir un boyau 3 à section carrée, de telle façon que les arêtes de bordure 4, 5 de la bande de matériau d'emballage s'aboutent dans un plan. Le bord des arêtes de bordure de la bande 4, 5 et des zones qui les jouxtent est recouvert d'un ruban de liaison ou de couverture 7 qui se déroule à partir d'un rouleau de stockage 6 sur une largeur d'environ -10 mm, sur la face interne du boyau. La bande de matériau d'emballage 1 est par exemple un matériau multicouche composé d'une couche-support en carton, d'une couche d'étanchéité en aluminium en feuille et d'une couche interne de protection en un matériau thermoplastique, par exemple du polyéthylène. Le ruban de recouvrement 7 est également de préférence un matériau à plusieurs couches ; il est constitué d'une couche-support en polypropylène et d'une couche de soudage en polyéthylène. Pour la réalisation d'un joint longitudinal étanche 8 sur le boyau 3, le ruban de recouvrement 7 est soudé avec les bords internes de la bande de matériau d'emballage 1, où la couche de soudage du ruban repose sur la couche de protection des zones d'arêtes de la bande de matériau d'emballage 1. Pour produire la chaleur nécessaire au soudage en continu de la couche de protection de la bande de matériau d'emballage 1 dans ses deux zones d'arête et de la couche de soudage du ruban de recouvrement 7, un four 11 avec une bobine d'induction 12 correspond aux zones d'arête de la bande matériau d'emballage 1, bobine qui est alimentée par un générateur 13 en courant alternatif haute fréquence. La bobine d'induction 12 présente un premier montant rectiligne 14 qui correspond à la largeur du ruban de recouvrement 7 et qui s'appuie, sous l'action d'un ressort, contre les deux zones d'arête disposées en jointure, de la bande de matériau d'emballage 1 qui s'avance en continu.A son extrémité arrière, vu dans le sens de l'avancement de la bande de matériau d'emballage 1, le premier montant 14 bifurque en deux montants 15, 16 qui s 'écar- tent d'abord du premier montant 14 en restant dans son plan de pression, puis repartent en biais vers le haut. Les deux montants 15, 16 courrent alors dans un plan qui est incliné par rapport au plan de pression, c 'est-à-dire au plan commun du montant de soudage 14 et du côté supérieur plan des zones des bordures de la bande et recoupent ce plan dans la zone de la bifurcation 17 des montants 14, 15 et 16. De plus, les deux montants 15, 16 sont dans deux plans parallèles, qui sont parallèles au plan qui est perpendiculaire au plan de pression du premier montant 14 et contient la jointure des arêtes de bordure 4, 5 de la bande de matériau d'emballage 1.De préférence, le premier montant 14 se compose de deux conducteurs 18, 19 situés l'un à côté de l'autre et venant au contact l'un de l'autre, qui sont reliés ensemble par leur extrémité d'arrivée supérieure par une éclisse 20. Dans la zone de la bifurcation 17, les deux conducteurs 18, 19 sont cintrés de façon à s'écarter l'un de l'autre et se continuent en les deux montants 15, 16, dont les extrémités supérieures sont également reliées par une éclisse 21. Les conducteurs 18, 19 sont des profils creux, de sorte qu'il est possible d'y faire circuler un liquide de refroidissement qui arrive par une ccnduite 22 et repart par une deuxième conduite 23. Les conducteurs 18, 19 sont fixés -dans des rainures du four 11 qui est constitué d'un matériau électriquement isolant et qui s'appuie sous l'action d'un ressort contre les zones d'arête de la bande de matériau d'emballage. Pour guider et appuyer le ruban de recouvrement 7 contre la face interne des zones d'arête de la bande de matériau d'emballage dans la zone de la boucle d'induction 12, plusieurs galets 25 de guidage et de pression, faits d'un matériau non magnétique et électriquement non conducteur, sont disposés à l'intérieur du boyau 3, sous forme d'un convoyeur à rouleaux soutenant le premier montant 14, les deux zones de bordure de la bande de matériau d'emballage et le ruban 7, les galets 25 tournant sur une paire de rails 27. Quand les zones d'arête de la bande de matériau d'emballage 1 se présentent sur le montant élargi 14 dé la bobine d'induction 12, du fait du champ magnétique alternatif concentré entourant le montant 14, on produit dans la couche d'aluminium en feuille du matériau d'emballage et ceci dans la zone des arêtes couvertes par le montant 14 des courants de Foucault de haute densité qui échauffent fortement la couche de métal en feuille. Cette chaleur est partiellement transférée également sur les zones de couche de protection voisines et par celles-ci également sur le ruban de recouvrement 7, de sorte que la couche de protection et la couche de soudage deviennent pâteuses et se lient l'une à l'autre sous la pression, en particulier des galets arrière 25, vu dans le sens de l'avancement, galets qui collaborent avec un contre-galet 26 appuyé contre eux.Après refroidissement, le joint de soudage est solide, de sorte que le boyau d'emballage 3 peut être rempli et transformé en emballages 9. Il faut remarquer pour compléter que pour le soudage du ruban de recouvrement 7 avec les zones d'arête de la bande de matériau d'emballage 1, peuvent également trouver emploi d'autres bobines d'induction avec une conception géométrique différente. Il est par exemple concevable que les montants de retour puissent courir dans un plan parallèle au plan des zones parallèles de la bande de matériau d'emballage et à une certaine distance de ces zones, ou que la bobine d'induction présente deux bobinages parallèles, dont, respectivement, une portion de conducteur identique est disposée parallèlement à l'autre, respectivement au contact d'une bande d'arête de la bande de matériau d'emballage et les autres portions de conducteur s'étendent à une certaine distance de ces zones d'arêtes. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fabrication en continu d'un boyau pour emballage, à partir d'une bande de matériau d'emballage à plusieurs couches, présentant une couche métallique et au moins une couche extérieure en matériau thermoplastique, au moyen du soudage de ses zones de bordure avec un ruban soudable en plastique, au moyen d'une bobine d'induction allongée, alimentée en courant alternatif haute fréquence, dans la zone utile de laquelle les deux zones de bordure de la bande sont échauffées en un processus continu et ensuite pressées, caractérisé en ce que les deux zones de la bande de matériau d'emballage qui sont au bord sont disposées au contact d'un côté de cette bande et de l'autre côté de cette bande, d'un dispositif de guidage et de pression pour les rubans. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine d'induction présente un premier montant qui recouvre les deux zones de bordure de la bande de matériau d'emballage et deux seconds montants qui s'y raccordent par l'intermédiaire d'une bifurcation, seconds montants qui courrent à côté des premiers montants, à une certaine distance de celui-ci et de la bande de matériau d'emballage. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les seconds montants s'étendent dans un plan commun, qui est incliné par rapport au plan commun passant par le premier montant et la zone de bordure de la bande de matériel d'emballage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le plan des deux seconds montants coupe le plan du premier montant dans la bifurcation. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux seconds montants courrent parallèlement l'un à l'autre. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bobine d'induction est constituée de deux conducteurs dont les demi-premiers conducteurs sont au contact l'un de l'autre pour former le premier montant et dont les demi-seconds conducteurs courrent a une certaine distance l'un de l'autre pour former le deuxième mcnt3nt. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de guidage et de pression est un convoyeur à rouleaux qui soutient le premier montant de la bobine d'induction ainsi que les deux zones de bordure de la bande de matériau d'emballage et le ruban.