Brevet FR2414393A1 — publié le 19790810

La présente invention se rapporte à un appareil pour le soudage à chaud, avec chauffage de séparation, de couches minces en matière thermoplastique, en particulier de feuilles tubulaires, de feuilles en bandes ou analogues, entre deux mâchoires de squdure susceptibles d'etre comprimées l'une contre l'autre et dont l'une, en tant que barre de pression, est munie d'une pièce intercalaire élastique, tandis que l'autre, en tant que barre d'appui, est munie d'un élément chauffant en forme de bande chauffante entre les parties marginales, servant de zones de soudure, duquel est disposée une barrette de séparation proéminente. Dans un appareil connu du type précité (modèle d'utilité RFA 19 91 752), la bande chauffante à résistance munie d'une saillie servant de barrette de séparation et entourée d'une gaine résistante à la chaleur est, par les bords de sa gaine en forme de bande, serrée entre les deux moitiés d'un support de bande chauffante en deux parties. Malgré la gaine, les bords de la bande chauffante à résistance constituent en pareil cas des arêtes relativement vives.Il en résulte que si on utilise l'appareil sans prendre les précautions requises ou de façon irrationnelle, par exemple en cas de chauffage excessif de la bande chauffante à résistance et/ou d'une application trop forte des mâchoires de soudure l'une contre l'autre ainsi qu'en cas de coincement du support de la bande chauffante, il y a risque que le matériau en feuille, à séparer et en meme temps à souder de façon étanche à proximité du cordon de séparation, soit coupé ou tout au moins considérablement affaibli, non seulement au niveau de la barrette de séparation, mais également au niveau des aretes externes vives de cette bande chauffante à résistance. Cette coupure involontaire donne lieu à des cordons de soudure non étanches ou peu fiables qui laissent s'échapper à l'extérieur le matériau soudé entre les feuilles. Le risque de coupure involontaire du matériau en feuille est, dans les appareils connus, encore augmenté par le fait que les bords de la bande chauffante à résistance ont tendance à se soulever du support de la bande chauffante et à se redresser dès qu'on exerce une pression sur la barrette de séparation proéminente de la bande chauffante. Par suite de la configuration spéciale de la bande chauffante à résistance utilisée dans l'appareil connu, il y a par ailleurs égale ment risque que cette bande se déforme de façon permanente après un assez long usage de sorte que ses bords restent dans la position soulevée par rapport au support de la bande chauffante. Cela provoque alors inévitablement une coupure du matériau en feuille au niveau du cordon de soudure et, en cas d'utilisation prolongée, sème une coupure et, par conséquent, une destruction de la gaine. Dans un autre appareil connu ( demande de brevet RFA 21 27 539) par une dissipation accrue de la chaleur au niveau des bords de la bande chauffante à résistance, on diminue certes sa température dans les zones marginales et par conséquent le risque d'une coupure involontaire à caté du cordon de soudure, mais dans cet appareil connu la bande chauffante présente également des agites vives qui peuvent, en cas de pression trop forte exercée sur la barre de pression, conduire également à la formation de cordons de soudure non étanches. Dans la bande chauffante surélevée dans ce cas, dans la zone de son axe médian, il y a, comme dans le premier cas, le risque d'une déformation permanente au bout d'un assez long usage. Avec un appareil du type précité, la présente invention a, par conséquent, pour objet de réaliser la bande chauffante à résistance de façon à éviter à coup sûr et par des moyens simples un affaiblissement ou une coupure involontaire du matériau en feuille à souder au niveau des aretes externes de la bande chauffante. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que la bande chauffante est équipée de parties marginales dont les surfaces, servant de zones de soudure vont, à mesure que leur distance augmente de la barrette de réparation, en reculant de plus en plus par rapport à l'arête active de cette dernière. Par suite des surfaces servant de zone de soudure et allant, à mesure qu'augmente leur distance de la barrette de séparation,en reculant de plus en plus, par rapport à l'arete active de cette dernière, on obtient, lors de l'abaissement de la barre de pression sur le cordon de soudure, une pression allant en diminuant vers l'extérieur, si bien que l'on évite à coup sûr une coupure involontaire ou un affaiblissement du matériau en feuille à proximité du cordon de soudure. On obtient un mode de réalisation particulièrement simple et avantageux en munissant, selon une autre particularité de l'invention, la bande chauffante de parties marginales planes disposées à angle obtus l'une par rapport à l'autre et dont l'arete de coupe imaginaire se situe derrière l'arête active de la barrette de séparation. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la bande chauffante est, sur les bords externes de ses parties marginales, munie d'appendices en forme de pattes coudées vers l'arrière, à l'opposé de la barrette de séparation. A l'aide des rayons de courbure obtenus par les appendices coudés, on évite des aretes vives au niveau des bords de la bande chauffante et par conséquent on supprime à cet endroit le risque résultant de la coupure involontaire du matériau en feuille. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente en perspective un appareil de soudure de feuilles à usage domestique avec machoires de soudure formées par une barre d'appui portant une bande chauffante et une barre de pression pouvant venir s'appliquer sur la barre d'appui - la figure 2 représente, à une échelle agrandie et en coupe suivant II-II de la figure 1, les m8choires de soudure ouvertes de l'appareil pour souder les feuilles - la figure 3 représente, à une échelle encore agrandie par rapport à la figure 2, les mâchoires de soudure fermées de l'appareil de soudure avec feuilles en bande insérées entre ces mâchoires - la figure 4 représente, en coupe transversale et fortement agrandie, la bande chauffante de l'appareil de soudure pour feuilles avec une barrette de sépara proéminente formant l'arête de séparation de la bande chauffante. Un appareil, désigné par 10 sur la figure 1, pour le soudage à chaud, avec chauffage de séparation, de couches minces en matière thermoplastique, est muni d'une barre d'appui l1 qui repose, d'une part, sur un socle 12 et, d'autre part, sur un pied 13. Le socle 12, qui renferme les différents éléments électriquel, comme un transformateur, un interrupteur, un voyant lumineux et analogues, servant à l'alimentation et au réglage de l'appareil de soudure, est réalisé sous la forme d'un bottier sensiblement cubique sur l'arete supérieure avant duquel la barre d'appui 11 est montée latéralement.A proximité de l'arête supérieure arrière du socle s'articule un balancier 14 s'étendant vers l'avant et sur l'arabe antérieure duquel est montée une barre de pression 15 qui, à partir du balancier 14, s'étend latéralement et parallèlement au-dessus de la barre d'appui 11. Sur sa face inférieure, tournée vers la barre d'appui 11, cette barre de pression 15 est munie d'une pièce intercalaire élastique 16 en forme de profilé rectangulaire en matériau ayant l'élasticité du caoutchouc qui, sur sa face inférieure, présente un revêtement 17 en matériau résistant aux grandes chaleurs. La barre d'appui 11, dont la section transversale est réalisée sous la forme d'un profilé en U renversé avec ame située en haut, présente, sur sa face supérieure tournée vers la barre de pression 15, une proéminence 18 en forme de liston sur laquelle est disposé un élément chauffant# en forme de bande 19. Cette bande chauffante 19, réalisée sous la forme d'une résistance de chauffage électrique, est munie d'un emboutissage en forme de toit disposé longitudinalement et comporte, co'e on peut le voir en particulier sur les figures 2 et 3, des parties marginales 20 inclinées vers l'extérieur servant de zones de soudure et, disposée entre ces dernières, une barrette de séparation 21 faisant saillie vers le haut. Les parties marginales 20, servant de zones de soudure, de la bande chauffante 19 vont, à mesure que leur distance augmente de la barrette de séparation 21; en reculant de plus en plus par rapport à l'arête active de cette dernière. Elles forment des surfaces disposées à angle obtus l'une par rapport à l'autre et dont l'arête de coupe imaginaire se situe en dessous de l'arête active de la barrette de séparation 21. La bande chauffante 19 est, en outre, sur les bords externes de ses parties marginales 20 servant de zones de soudure, pourvue d'appendices 22 en forme de pattes coudées vers l'arrière à l'opposé de la barrette de séparation 21 et qui viennent s'appliquer sur les flancs de la proéminence 18 en forme de liston disposée sur la barre d'appui 11.Le profil de la section transversale de la proéminence 18 est adapté à la zone extérieure de la bande chauffante 19 de façon que cette dernière vienne, uniquement par ces zones marginales externes, s'appliquer directement sur la surface supérieure de la barre de pression 11 et sur sa proéminence 18 en forme de liston. La zone médiane, pourvue de la barrette de séparation 21, de la bande chauffante 19 est par contre surélevée. La barrette de séparation 21 elle-meme est, à partir de la bande chauffante 19, façonnée par estampage en forme de profil en V qui, comme on peut le voir en particulier sur la figure 4, présente une épaisseur de paroi allant en diminuant vers sa pointe. Lors du chauffage de la bande chauffante 19, sa forme précédemment décrite et illustrée sur le dessin, en liaison avec la configuration spéciale de la proéminence 18 de la barre d'appui 11, fait que la chaleur sur les bords de la bande chauffante 19 est plus fortement dissipée qu'au centre. Ce phénomène est dû au fait que la bande chauffante 19 n'est que par ses zones marginales externes appliquée directement sur la barre d'appui 11 et sur la proéminence, tandis qu'au centre elle est surélevée. Si, comme illustré sur la figure 3, des feuilles 23 en matière thermoplastique sont insérées entre la barre d'appui 11 et la barre de pression 15 servant de machoires de soudure et si l'on comprime la barre de pression 15 sur la barre d'appui 11, les feuilles 23, la bande chauffante étant branchée, sont proprement séparées le long de l'arête de séparation 21 faisant saillie et considérablement plus chaude que les zones marginales. Sur les parties marginales servant de zones de soudure 20, les feuilles 23 sont par contre soudées sous l'effet de la chaleur et de la pression exercée par la pièce intercalaire élastique 16.Du fait du transfert thermique s'amplifiant vers l'extérieur dans les zones de soudure 20, la plastification des feuilles à souder 23.diminue vers l'extérieur, si bien que l'on évite à coup sûr une coupure involontaire des feuilles 23 derrière l'endroit de soudure sur les bords de la bande chauffante. Dans l'exemple de réalisation représenté et décrit, la garantie de l'étanchéité du cordon de soudure est encore augmentée par le fait qu'à l'endroit de la transition entre les parties marginales, servant de zones de soudure 20, de ba nde la/chauffante 19, et les appendices 22 en forme de pattes coudées à partir de cette dernière, on peut observer des rayons de courbure de grandeur appropriée et ainsi éviter des arêtes vives. A l'inverse de exemple de réalisation représenté et décrit, on peut également prévoir que la bande chauffante 19 avec ses bords soit noyée dans la barre d'appui 11. Pour ce faire, il suffit d'aménager, dans la zone des bords, des creux appropriés dans la barre d'appui. La bande chauffante 19 peut, bien entendu, présenter également dans ses zones de soudure 20 une courbure constante de façon que la pression de la pièce intercalaire élastique 16 de la barre de pression 15 décroisse pour cette raison en direction du bord de la bande chauffante 19. ta pression peut, bien entendu, par un façonnage approprié de la pièce intercalaire élastique 16 dans la barre de pression 15 etre également ~odifiee en vue de favoriser un cordon de soudure impeccable. A la place d'une aréte de séparation continue 21, on peut également prévoir sur la bande chauffante 19 des saillies interrompues à la manière d'un peigne. Avec une bande chauffante ainsi constituée on peut réaliser des cordons perforés qui, en cas de besoin, peuvent entre séparés par déchirement. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le soudage à chaud, avec chauffage de séparation, de couches minces en matière thermoplastique, en particulier de feuilles tubulaires, de feuilles en bandes ou analogues, entre deux machoires de soudure pouvant etre comprimées l'une contre l'autre et dont l'une, en tant que barre de pression, est munie d'une pièce intercalaire élastique tandis que l'autre, en tant que barre d'appui, est munie d'un élément chauffant en forme de bande chauffante entre les parties marginales, servant de zones de soudure, duquel est disposée une barrette de séparation proéminente, caractérisé par le fait que la bande chauffante est équipée de parties marginales dont les surfaces, servant de zones de soudure, vont, mesure qu'augmente leur distance de la barrette de séparation, en reculant de plus en plus par rapport à l'arête active de cette dernière. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bande chauffante comporte, en tant que zones de soudure, des parties marginales planes disposées à angle obtus l'une par rapport à l'autre et dont l'argue de coupe imaginaire se situe derrière l'arête active de la barrette de séparation. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la bande chauffante est munie, sur les bords externes de ses parties marginales, d'appendices en forme de pattes coudées vers l'arrière à l'opposé de la barrette de séparation. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande chauffante est munie d'une barrette de séparation en forse de profilé en V ayant une épaisseur de paroi allant en diminuant en direction de la pointe. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande chauffante est munie d'une barrette de séparation façonnée en forme de V par emboutissage. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande chauffante repose sur une proéminence disposée sur la barre d'appui et présentant un profil adapté à la zone extérieure de la bande chauffante. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande chauffante est munie d'une barrette de séparation interrompue à la manière d'un peigne.