Brevet FR2491432A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'objets à partir d'une ou de plusieurs bandes minces de plastique ou d'un autre matériau par des opérations de traitement, par exemple par le soudage du matériau, pendant le transport de la bande ou des bandes par un ou plusieurs postes de traitement dans un appareil o la bande ou les bandes est ou sont supportée(s) par au moins une courroie de transport au cours d'une partie au moins de ce transport. L'invention concerne également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, comprenant un ou plusieurs postes de soudage par lequel ou par lesquels la ou les bandes est ou sont transportée(s) et dans lequel la bande ou les bandes est ou sont supportée(s) par au moins une courroie de transport au cours d'une partie au moins du transport. Dans la fabrication d'objets tels que récipients pour perfusions, sachets collecteurs d'urine, pochettes et feuilles d'albums de photographies, notices et ainsi de suite de minces bandes de plastique ou de matériaux analogues, des bandes continues sont déroulées de bobines d'alimentation et transportées, généralement pas à pas, à travers un appareil ou une ligne de fabrication. Que les bandes soient transportées par la seule application d'un effort de traction directement à elles ou qu'une courroie de transport qui les supporte contribue à les faire avancer à travers l'appareil, des efforts de traction indésirables produits dans les bandes risquent de les déchirer ou d'y créer une tension en biais. Une telle tension en biais est créée en particulier dans la fabrication d'objets dans lesquels sont montés certains accessoires, par exemple dans la fabri- cation de récipients pour perfusions et de sachets collecteurs d'urine dans lesquels sont montés des tubulures, des clapets et des pièces analogues. Pour éviter que le montage de morceaux de tube formant les tubulures sur un bord latéral des bandes ne crée une tension en biais dans les bandes, l'appareil doit être équipé d'un dispositif particulier pour transporter les tubulures une fois montéessur les bandes. Or ce dispositif de transport particulier augmente le coût de l'appareil et demande de la place supplémentaire. L'invention vise à éliminer ces inconvénients des procédés et appareils connus. 24 9143 2 Selon une caractéristique essentielle du procédé de l'invention, on soude la bande ou les bandes sur la courroie de transport dans au moins une opération de soudage, de sorte que la bande ou les bandes est ou sont attachée(s) à la courroie et sont transportée(s) par des liaisons formées entre elle(s) et la courroie et, à la fin du transport, on détache la ou les bandes de la courroie. L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé est essentiellement caractérisé en ce que la courroie de transport passe dans au moins un poste de soudage sur un support de soudage o la bande ou les bandes est ou sont soudée(s) à la courroie de transport, de sorte que la bande ou les bandes est ou sont attachée(s) à la courroie et sont transportée(s) par des liaisons formées entre elle(s) et la courroie, jusqu'à un poste de détachement ou les objets sont détachés de la courroie de transport. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'un objet fabriqué selon le procédé et par un appareil selon l'invention; - la figure 2 est une coupe de cet objet prise sui- vant la ligne Il-Il de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté schématique d'une partie d'un appareil selon l'invention; et - la figure 4 est une vue en plan de la partie d'appareil représentée sur la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un exemple d'un objet pour la fabrication duquel le procédé et l'appareil de l'inven- tion sont très avantageux. Il s'agit d'un récipient ou sachet col- lecteur d'urine 1, qui est fabriqué de minces bandes de plastique, par exemple de chlorure de polyvinyle. Il ressort clairement de la figure 2 que le sachet dans son ensmble est formé de deux bandes extérieures 2, 3, qui forment un récipient fermé du fait qu'elles sont soudées l'une à l'autre par un joint 4 qui s'étend tout au long du pourtour de l'objet et partage l'objet en outre en plusieurs zones. 2 4 914 3 2 Le sachet comporte en outre deux bandes intérieures 5, 6 qui s'éten- dent sur une partie de l'étendue du sachet et sont attachées à son extrémité de remplissage 18. Les deux minces bandes de plastique intérieures 5, 6 sont soudées l'une à l'autre par deux joints obliques 7 et forment une soupape de retenue 8 qui empoche l'entrée de liquide par l'extrémité de remplissage 18 mais qui se ferme d'elle- m'me par l'application des deux bandes intérieures 5, 6 l'une contre l'autre pour empêcher que du liquide contenu dans le sachet ne s'en échappe par l'extrémité de remplissage. Les deux joints de soudure 7, qui ne relient donc pas les deux bandes extérieures 2, 3 l'une à l'autre, sont réalisés sous l'effet de la chaleur ou par haute fré- quence. A son extrémité de remplissage 18, le sachet comporte un morceau de tube 9 qui pénètre à l'intérieur du sachet et est fixé de façon étanche au liquide dans celui-ci par une soudure de tubu- lure 10 entourant le morceau de tube. L'extrémité de vidange Il formée par le bord inférieur 12 du sachet comporte une tubulure de vidange 13 qui, comme le morceau de tube formant la tubulure 9, est fixée de façon étanche au liquide dans le sachet par une soudure 14. La tubu- lure 13 communique avec l'intérieur du sachet entre les deux bandes de plastique 2, 3 et son extrémité extérieure 15 porte un obturateur ou clapet de vidange 16 qui, de façon en soi connue, est déplaçable par rapport à la tubulure 13 entre une position d'ouverture et une position de fermeture. Le bord supérieur du sachet est désigné par 17; il est sensiblement parallèle au bord inférieur 12 et il est parallèle & ou forme une partie d'un des bords longitudinaux des bandes conti- nues d'o est fabriqué le sachet, ce qui ressort de la vue en plan (figure 4) de l'appareil selon l'invention pour la fabrication du sachet. Les figures 3 et 4 représentent cet appareil de façon schématique et en partie seulement. Il comprend des rouleaux de com- mande et de renvoi 20, 21, 22 pour les minces bandes de plastique d'o est formé le sachet, c'est-à-dire pour les deux bandes inté- rieures 5, 6 et les deux bandes extérieures 2, 3. Comme on peut le voir sur la figure 4, les deux bandes intérieures sont nettement moins larges que les deux bandes extérieures et sont disposées sur un bord longitudinal de l'appareil, de telle manière que toutes les 249 1 432 bandes de plastique sont sensiblement superposées par un bord longi- tudinal 23. Les dessins ne montrent que la partie de l'appareil o le traitement des bandes de plastique consiste en un soudage pro- duisant l'objet final. Cette partie d'appareil comporte trois postes de soudage pour des opérations de soudage en trois phases. Le premier poste 24 est conçu pour souder ensemble les deux bandes intérieures 5, 6 en vue de la formation de la soupape de retenue 8 du sachet. Le second poste de soudage 25 est destiné à la fixation de la tubulure de remplissage 9 et de la tubulure de vidange 13 avec le clapet 16. Le troisième poste 26 est destiné au soudage final, consistant à souder ensemble les bandes ou feuilles 2, 3, 5, 6 sur le pourtour du sachet et suivant d'autres lignes prédéterminées, comme représenté à droite sur la figure 4. La partie représentée de l'appareil est supportée par le bâti 27 de l'appareil. Le premier poste de soudage 24 est équipé d'un outil de soudage supérieur 28 portant des mâchoires de soudage 29. Cet outil peut être animé de mouvements alternatifs d'approche et d'éloi- gnement des bandes 5, 6 amenées au-dessus d'un outil de soudage inférieur 30 de ce poste. Les deux mâchoires 29 de l'outil supérieur 28 posèdent des surfaces d'extrémité 32 dont la configuration fixe la forme des joints de soudure 7. La partie de travail des mâchoires 29 est indiquée schématiquement sur la figure 4, o l'outil de soudage inférieur 30 est représenté schématiquement sous forme d'une table supportée par des consoles 33, 34. Le soudage s'effectuant dans cet exemple par haute fréquence, l'outil inférieur 30 est en matériau conducteur électrique et peut être relié à la masse, par exemple, tandis que les deux mâchoires de soudage 29 constituent des électrodes auxquelles est appliquée de l'énergie à haute fréquence fournie par un appareil de soudage haute fréquence qui peut être de type connu. Les autres postes de soudage peuvent être conçus électriquement de façon analogue. Le second poste 25 comporte deux mâchoires de sou- dage 35, 36 portées par un outil supérieur 31 pouvant être soulevé et abaissé en vue de l'écartement et de l'approche des bandes de plastique. Le second poste 25 comporte également un outil inférieur 44, supporté dans ce cas par le bâti 27. La première mâchoire 35 est destinée à la réalisation du joint de soudure 10 pour la fixation de la tubulure de remplissage 9. Les tubulures 9 sont amenées une 24 9 1432 à une entre les bandes extérieures et intérieures par un dispositif particulier non représenté, transversalement à la direction longitu- dinale de l'appareil. Sur le côté opposé de l'appareil est installé un dispositif pour alimenter une à une les tubulures de vidange 13 portant les clapets 16, qui sont chacune soudées de façon étanche entre les bandes extérieures 2, 3 par la mâchoire 36, formant le joint de soudure 14 (les sachets sont orientés avec l'extrémité de vidange dirigée vers le haut dans la représentation de la figure 4). Les dispositifs d'alimentation des tubulures ne sont pas représentés pour plus de clarté et peuvent être de type connu. La figure 3 montre que les bandes extérieures 2, 3 ne passent pas, au premier poste 24, entre les outils supérieur et inférieur 28, 30 mais rejoignent seulement les bandes intérieures , 6, par leur passage sur les rouleaux de renvoi 20, 21, 22, après le premier poste de soudage et avant le second poste de soudage 25. Le troisième poste 26 comporte un outil supérieur 19 portant une mâchoire de soudage 37 constituée d'électrodes dont les surfaces d'extrémité 38 sont représentées schématiquement sur la figure 4. Ces électrodes forment donc la partie travaillante de l'outil de soudage, qui fixe la configuration des joints.de soudure 4 obtenus sur le sachet final et représentés sur la figure 1. La figure 3 montre schématiquement que l'outil supérieur 19 du troisième poste 26 est relié à l'outil supérieur 31 du second poste 25. Le troisième poste 26 comporte en outre un outil inférieur 39 supporté par le bâti 27. L'appareil selon l'invention comporte en outre une courroie de transport 40 formant une boucle fermée et entratnée et guidée par des rouleaux de commande et de renvoi 41, 42, 43 et d'autres rouleaux non représentés. Il ressort de la figure 3 que la courroie 40 ne passe pas entre les outils supérieurs 28, 31 et inférieurs 30, 44 des deux premiers postes de soudage 24, 25 mais est seulement introduite entre l'outil supérieur 19 et l'outil infé- rieur 39 du troisième poste 26, o elle est destinée à supporter les bandes 2, 3, 5, 6 entre lesquelesont été fixés les accessoires mentionnés. Le soudage au troisième poste s'effectue également par haute fréquence. L'outil inférieur 39, constitué par une table de 249 1 432 matériau conducteur électrique, est avantageusement relié à la masse. L'outil supérieur 19, portant les électrodes formant la mâchoire 37, est connecté à un appareil de soudage à haute fréquence. Selon l'in- vention, la courroie de transport 40 est en un matériau pratiquement insensible à l'énergie à haute fréquence de la nature utilisée, en ce qui concerne en particulier la fréquence et la tension, mais qui permet une bonne adhérence de la matière plastique formant les bandes à la courroie. Comme la courroie passe entre l'outil supérieur 19 et l'outil inférieur 39 au troisième poste 26, le soudage dans celui- ci s'effectue contre la courroie de transport 40, l'outil inférieur 39 servant de support. Pendant l'opération de soudage dans ce troisième poste, les bandes de plastique sont soudées ensemble pour former les joints 4 et sont en outre soudées ou plutôt "collées" à la courroie de transport 40. Le soudage des bandes de plastique à la courroie de transport n'est pas de la même nature que le soudage des bandes de plastique les unes aux autres du fait que le matériau de la courroie 40 ne fond pas et n'établit pas une liaison par fusion avec les bandes de plastique. Pendant que la matière plastique des bandes au droit des électrodes est amenée à entrer en fusion, elle est pressée de telle manière contre la courroie 40 qu'elle y adhère convenablement. De cette manière, les objets formés les uns après les autres dans les bandes de plastique sont fixés à la courroie de transport, ce qui élimine ou évite la formation de tensions en biais dans les bandes et débarrasse celles-ci d'efforts de traction inutiles. Au troisième poste de soudage 26 et à la suite de celui-ci, les objets formés dans les bandes de plastique sont par conséquent transportés du fait de leur adhésion à la courroie de transport 40, adhésion qui résulte des liaisons 45 établies directement entre les objets et la courroie le long des joints de soudure 40, ayant la configuration représentée sur la figure 4 et désignés par 38. La fixation n'est cependant pas assez forte pour que les objets> à la fin du transport par la cour- roie, ne puissent pas en être détachés, ce qui peut se faire par des dispositifs connus en soi, par exemple par des dispositifs de décharge pourvus de ventouses à aspiration qui retirent les objets soudés et les transfèrent après sectionnement à une pile d'objets par exemple. 24 9 143 2 Dans l'exemple représenté, le processus de fabrication selon le procédé de l'invention se déroule comme suit. Les bandes de plastique 2, 3, 5, 6 sont déroulées chacune d'une bobine d'alimenta- tion non représentée et sont transportées pas à pas à travers l'ap- pareil, un pas correspondant par exemple à la longueur ou à un multiple de la longueur d'un objet dans le sens de la longueur des bandes. L'avance s'effectue entre chaque opération de traitement pendant que les outils supérieurs 28, 31, 19 se trouvent à une certaine hauteur au-dessus des bandes de plastique, ces dernières étant maintenues immobiles pendant la course de travail des outils supérieurs. Les différents soudages sont effectués par un abaissement rapide des outils supérieures 28, 31, 19 et une application de très courte durée des outils supérieurs contre les bandes de plastique e t des bandes de plastique contre les outils inférieurs 30, 34, 39 servant de sup- ports. Ce mouvement peut être produit par des organes connus en soi, par exemple par des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Donc, les deux bandes intérieures 5, 6 sont soudées ensemble par les joints 7 dans la première opération desoudage, la tubulure de remplissage 9 et la tubulure 13 avec le clapet de vidange 16 sont fixés de façon étanche entre les bandes dans la deuxième opération de soudage au second poste 25 et le soudage final est effectué au troisième poste 26 par le soudage ensemble des bandes de plastique par les joints 4. Dans la dernière opération de soudage, les bandes sont en outre fixées à la courroie de transport 40 suivant le tracé désigné par 38, c'est- à-dire suivant les joints de soudure 4. Pendant ce dernier soudage, de l'énergie à haute fréquence passe des électrodes formant la mâchoire 37 au travers des bandes de plastique 2, 3, 5, 6 et au travers de la courroie 40 à l'outil inférieur 39 pendant que les électrodes pressent les bandes de plastique contre la courroie et contre l'outil infé- rieur. On obtient ainsi le gros avantage que les objets ainsi fixés à la courroie sont transportés avec celle-ci par une force de trans- port qui est transmise directement par les liaisons 45 de la courroie aux objets formés dans les bandes de plastique. On obtient une fixa- tion particulièrement avantageuse lorsque, comme représenté, certaines des liaisons 45 s'étendent le-long des bords longitudinaux des bandes de plastique et d'autres liaisons s'étendent transversalement aux 249 1 432 bandes. Chaque objet passant le dernier poste de soudage est donc fixé et convenablement maintenu en place sur la courroie de trans- port, ce qui est très avantageux surtout lorsque, comme cela sera généralement le cas, les opérations de soudage et les objets formés sont très rapprochés puisque les tensions en biais et la formation de plis sont ainsi évitées. En particulier les tubulures 9 et 13 ou d'autres accessoires montés sur ou dans les objets ont tendance à charger les bandes de plastique de façon non uniforme et à y créer des tensions en biais, ce qui est évité par l'appareil selon l'in- vention. A la fin du transport par la courroie 40, les objets finis sont détachés de la courroie par un dispositif d'enlèvement qui peut être de type connu. Le choix du matériau pour la courroie de transport 40 dépend du matériau constitutif des bandes. Ces dernières peuvent être faîtes, par exemple, d'un chlorure de polyvinyle pur ou d'un chlorure de polyvinyle plastifié. il s'est révélé très avantageux dans le dernier cas d'utiliser une courroie de transport 40 en papier couvert d'une couche de vernis de polyester. Il est également avantageux dans ce cas, ainsi qu'en d'autres cas, d'utiliser une courroie entièrement faite de polyester. L'invention n'est pas limitée à l'exemple représenté et décrit et de nombreuses modifications sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Le procédé et l'appareil selon l'invention permettent notamment de fabriquer d'autres objets de type semblable. Il n'est pas nécessaire que les objets soient fabriqués de plusieurs bandes; dans certains cas, les objets peuvent être confectionnés d'une seule couche sur laquelle sont soudées des étiquettes ou des éléments analogues. Les bandes peuvent également suivre d'autres parcours que ceux représentés et il en va de même pour la courroie de transport 40. Il n'est pas nécessaire, par exemple, que la cour- roie de transport passe sous les deux premiers postes de soudage 24 et 25, de sorte qu'elle peut former une boucle plus courte. La cour- roie de transport peut également être faite d'un autre matériau ayant les propriétés d'adhésion requises, Le mot "adhésion" est à comprendre ici dans un sens large et couvre des liaisons physiquement semblables qui sont réalisables à peu près de la même manière et procurent des résultats essentiellements identiques. 249 1 432 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'objets à partir d'une ou de plusieurs bandes minces (2, 3, 5e 6) de plastique ou d'un autre matériau par des opérations de traitement, par exemple le soudage du matériau, pendant le transport de la bande ou des bandes par un ou plusieurs postes de traitement (24, 25, 26) dans un appareil o la bande ou les bandes est ou sont supportée(s) par au moins une courroie de transport (40) au cours d'une partie au moins de ce transport, caractérisé en ce que l'on soude la bande ou les bandes sur la cour- roie de transport (40) dans au moins une opération de soudage, de sorte que la bande ou les bandes (2, 3, 5, 6) est ou sont attachée(s) à la courroie et sont transportée(s) par des liaisons (45) formées entre elle(s) et la courroie et, à la fin du transport, on détache la ou les bandes de la courroie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fabrication comprend plusieurs opérations de soudage effectuées en plusieurs phases pendant le transport pas à pas des bandes et en ce que le soudage à la courroie de transport (40) s'effectue seule- ment dans la dernière phase de soudage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que.les phases de soudage précédentes comprennent le soudage d'acces- soires tels que des tubulures (9), des soupapes (8), des obtura- teurs (16) et des éléments analogues aux bandes. 4. Procédé selon la revendication 1 pour la fabrication d'un récipient collecteur d'urine, caractérisé en ce que la fabrica- tion comprend une première phase de soudage dans laquelle sont soudées ensemble deux minces bandes de plastique intérieures (5, 6), une seconde phase de soudage dans laquelle une tubulure de remplissage (9) et éventuellement aussi une tubulure de vidange (11) sont soudées aux bandes, ces phases de soudage étant effectuées sans soudage des bandes à la courroie de transport, et une troisième phase de soudage dans laquelle sont soudées ensemble deux minces bandes de plastique exté- rieures (2, 3) entre lesquelles sont disposées les bandes intérieures (5, 6), la troisième phase de soudage étant effectuée par haute fré- quence et comprenant le soudage des bandes à la courroie de trans- port (40) en vue de l'attache des bandes à la courroie pendant le transport. 249 1 432 5. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, en vue de la fabrication d'objets à partir d'une ou plusieurs bandes minces (2, 3, 5, 6) de plastique ou d'un autre matériau, l'appareil comprenant un ou plusieurs postes de soudage (24, 25, 26) par lequel ou par lesquels est ou sont transportée(s) la bande ou les bandes, la bande ou les bandes étant supportée(s) par au moins une courroie de transport (40) pendant une partie au moins du transport, caractérisé en ce que la courroie de transport (40) passe dans au moins un poste de soudage (26) sur un support de soudage (39) ola ouesbiaesest ou sont soudée(s) à la courroie de transport, de sorte qle la bande ou les bandes est ou sont attachée(s) à la courroie et transportée(s) par des liaisons (45) formées entre elle(s) et la courroie, jusqu'à un poste de détache- ment o les objets sont détachés de la courroie de transport. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bandes (2, 3, 5, 6) sont en un matériau susceptible d'être fondu par l'application d'énergie à haute fréquence de nature adé- quate, en chlorure de polyvinyle par eaemple, et en ce que la cour- roie de transport (40) est faîte d'un matdriau, de polyester par exemple, qui est pratiquement insensible a l'énergie à haute fré- quence et assure une bonne adhérence de la matière plastique des bandes lorsqu'elle est soudée sur la courroie, tout en permettant le détachement des bandes après le transport. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la courroie de transport (40) est entièrement en polyester. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la courroie de transport (40) est en papier recouvert d'une couche de vernis de polyester.