Brevet FR2497554A1 — publié le 19820709

La présente invention concerne une soupape de surpression pour un sac d'emballage fermé de manière étanche aux gaz, se composant d'une plaque porteuse qui présente un rebord pour sa fixation sur le sac d'emballage et une cavité en cuvette avec une ouverture centrale, et d'une membrane posée dans la cavité et recouvrant l'ouverture centrale, membrane qui est appliquée sur un produit d'étanchéité visqueux sur la surface de la cavité. L'invention concerne en outre un procédé pour sa pose, dans une bande continue de matière. Les soupapes de surpression de ce type ont pour rôle de laisser s'échapper les gaz qui sont dégagés par la marchandise contenue dans le sac. En l'absence de telles soupapes, le sac se gonflerait dans une mesure indésirable, ce qui, entre autres choses, rendrait pour le moins difficile un empilement de ces sacs dans des points de vente. Des sacs gonflés ne sont pas non plus faciles à emballer dans des cartons destinés à les réunir. On connait déjà différentes formes de réalisation de telles soupapesdesurpression. D'après la demande de brevet allemand DE-B 19 03 048, une soupape se compose d'un corps creux muni d'un passage et formé d'une plaque d'assise qui est soudée au sac et d'un couvercle en forme de plateau. Le couver- cle comporte, en position centrale, une saillie avec laquelle un disque élastique est pressé contre l'orifice du passage dans la plaque d'assise. En cas de surpression de gaz, le disque est écarté de la plaque d'assise au niveau de l'orifice et le gaz peut s'écouler à travers le passage et parvient dans l'atmos- phère par l'orifice dans le couvercle. L'inconvénient d'une telle soupape est que ses éléments doivent être réunis en posi- tion centrée les uns par rapport aux autres pour la confection de la soupape; une ouverture ronde doit être découpée dans la paroi du sac et la soupape doit y être placée en position centrée. Ce centrage précis de divers éléments, avec en plus la nécessité de faire la distinction entre le haut et le bas pour certains éléments,-exige des moyens supplémentaires sur les machines d'emballage, ce qui augmente le coût de fabrication des sacs. D'après la demande de brevet allemand DE-B 23 60 126, cette soupape a été améliorée par le fait qu'une butée conique a été disposée dans la région de l'orifice de passage et qu'une couche intermédiaire visqueuse a été ajoutée entre le corps de soupape et le siège de soupape. De cette manière, la position de la soupape entre ouverture et ferimeLure a sans doute pu ê-tre mieux définie, mais les inconvenients évoqués ci-dessus persis- tent. Une autre voie a été décrite dans la demande de brevet allemand DEA 26 03 712. Dans ce cas, le disque élastique rond est soutenu aussi bien au niveau de son bord qu'au centre en un point concentrique avec celui-ci et, en outre, il est bloqué au bord. Entre la surface portante du bord et le point concen- trique est formé un renfoncement annulaire et celui-ci est en communication, par plusieurs passages traversant une saillie qui se trouve sur la plaque d'assise, avec des orifices prati- qués dans la surface de la plaque d'assise. Le couvercle et le disque présentent chacun une ouverture à leur centre. Là encore, on peut constater les mêmes inconvénients. Par contre, la demande de brevet allemand DE-A 26 34 226 décrit une soupape simplifiée dans sa construction. Elle se compose d'un élément de soupape élastique annulaire qui est placé dans une gorge d'un bouton central dans un élément de soupape en forme de plateau et qui s'applique sur deux nervures s'étendant concentriquement par rapport au bouton. Les ouver- tures pour la pénétration du gaz se trouvent dans la région entre le bouton et la nervure intérieure. L'élément de soupape est muni d'un rebord, avec lequel il est fixé sur la paroi du sac. La sortie du gaz s'effectue à travers une ouverture dans la paroi du sac. Là encore, la fabrication de la soupape exige un travail supplémentaire pour insérer l'élément de soupape élastique dans la gorge du bouton. En outre, la disposition des éléments d'étanchéité se traduit par une complication et, par suite, une augmentation du coût du moule de coulée ou à injec- tion et l'élément de soupape en forme de plateau nécessite une quantité importante de matière. Un dispositif moins coûteux est proposé dans la demande de brevet allemand DE-A 2 848 834. Une base de soupape aplatie présente un trou de soupape en position excentrée, recouvert par une membrane de soupape. Près du trou de soupape, celle-ci est pressée des deux côtés contre la base de soupape au moyen d'éléments de maintien. Là encore, les différentes parties doivent être réunies en position alignée avec précision les unes sur les autres. En outre, une telle soupape est obligatoi- rement posée extérieurement sur le sac, ce qui entraîne un risque d'arrachement. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir une soupape de surpression qui puisse être fabriquée à bon marché, aussi bien en ce qui concerne la consommation de matière que la précision avec laquelle doivent s'effectuer son assemblage et sa fixation au sac. L'invention concerne une soupape de surpression pour un sac d'emballage fermé de manière étanche aux gaz, se composant d'une plaque porteuse qui présente un rebord pour sa fixation sur le sac d'emballage et une cavité en cuvette avec une ouver- ture centrale, et d'une membrane posée dans la cavité et recou- vrant l'ouverture centrale, membrane qui est appliquée sur un produit d'étanchéité visqueux sur la surface de la cavité, caractérisée en ce qu'il est prévu une pièce de coincement munie de mâchoires pour coincer la membrane par sa région bor- dante sur la partie de fond de la cavité. L'assemblage et la pose de cette soupape sont exécutés de préférence suivant un procédé caractérisé en ce que, d!-une part, la soupape est assemblée à partir de ses trois éléments constituants, à savoir la plaque porteuse, la membrane et la pièce de coincement, avec interposition d'un produit d'étanchéité visqueux entre la partie de fond de la plaque porteuse et la membrane, en ce que, d'autre part, un passage pour le gaz est découpé dans la bande de matière qui peut être mise sous forme de tube et qui comporte au moins une couche de matière thermoplastique, en ce que la soupape est ensuite posée en position au moins appro mativement centrée sur le passage pour le gaz, du côte de la couche thermoplas- tique, et en ce que le rebord et la bande de matière sont soudés ensemble au moyen d'énergie d'ondes. Un exemple de réalisatiún de 'invention est décrit ci-après en référence aux dessins arnnexes. La figure 1 est une vue en coupe d'une soupape suivant l'invention. La figure 2 est une projection horizontale de la soupape représentée sur la figure 1. La soupape se compose d'une plaque porteuse 10 en forme de plateau, présentant un rebord extérieur i1 et un bourrelet bordant 12 du côté intérieur sur la paroi latérale de la cavité formée dans la plaque porteuse 10. En position centrale dans la partie du fond 13 de la plaque porteuse 10 est pratiquée une ouverture 14 qui est entourée par des sillons 15, par exemple concentriques. Une membrane 20 est appliquée sur La partie du fond 13. Une pièce de coincement 30 se comipose de mâchoires laté- rales 31, 32 et d'une entretoise 33. Comme onr peut le voir net- tement sur la figure 1, les mâchoires 31, 32 et l'entretoise 33 sont réalisées symétriquement par rapport à un plan médian horizontal, ce qui fait que la section de la pièce a une forme d'haltère. Les deux mâchoires 31, 32 sont appliquées sur une partie bordante de la membrane 20 et sont maintenues au moyen du bourrelet bordant 12. La soupape de surpression est fixée du côté intérieur du sac a la paroi 1 de celui-ci, paroi dans laquelle est pratiqué un trou 2. Le mode de fonctionnement de cette soupape de surpres- sion est très facile à comprendre. Une surpression à l'inté- rieur du sac, désigné par I sur la figure 1, se propage travers l'ouverture centrale 14 et gonfle la membrane 20 de telle sorte que celle-ci perd son appui sur la partie de fond 13. Dans les zones 21 et 22 (fig. 2), la membrane 30 est libre et peut se détacher de la partie de fond 13 jusqu'à son bord, ce qui fait que le gaz peut s'échapper. Les sillons 15 forment, à la décharge du gaz, une.sorte de labyrinthe destiné à pièger des parties pulvérulentes du contenu du sac, de telle manière que ces parties ne puissent pas atteindre les zones 21 et 22 de la membrane 20 et y contrecarrer l'effet d'étanchéité. Cette soupape peut être fabriquée par une opération simple de moulage, sous forme de pièce moulée par injection en une matière synthétique thermoplastique. Le bourrelet 12 de la plaque porteuse 10 ne soulève aucune difficulté à la fabrication, car il a de petites dimensions et peut donc être facilement extrait d'un moule. Lors de l'assemblage, il faut simplement faire atten- tion à la position de la plaque porteuse 10, afin que sa cavité soit dirigée vers le haut. La membrane 20, faite d'une matière synthétique souple en feuille mince, par exemple une pellicule de polyester de 0,35 mm d'épaisseur, ne doit pas être nécessai- rement placée en position exactement centrée et la pièce de coincement 30 peut être réalisée sous forme d'élément à centrage automatique par biseautage de ses arêtes, ce qui fait que des tolérances dans les limites usuelles suffisent en ce qui concerne la précision de sa mise en place sur la plaque por- teuse. Entre la partie de fond et la membrane est interposée une couche d'un produit visqueux d'étanchéité, par exemple une huile de silicone. Ainsi est assurée l'étanchéité de la membrane sur la partie de fond, lorsque la surpression a disparu à l'in- térieur I du sac. Une arête circonférentielle captrice d'énergie peut être prévue sur la surface du rebord 11, afin de pouvoir fixer la soupape de surpression sur la paroi 1 du sac au moyen d'énergie d'ondes. En tant qu'énergie d'ondes, on peut par exemple uti- liser l'énergie ultrasonique. - REVENDICATIONS - 1. Soupape de surpressiorn pour un sac d'emballage fermé de manière étanche aux ga.. se composant d'une plaque porteuse (10) qui présente un rebord (il) pour sa fixation sur le sac d'emballage et une cavité en cuvette avec une ouverture cen- trale (14), et d'une membrane (20) posée dans la cavité et recouvrant l'ouverture centrale, membrane qui est appliquée sur un produit d'étanchéité visqueux sur la surface de la cavité, caractérisée en ce qu'il est prévu une pièce de coincement (30) munie de mâchoires (31, 32) pour coincer la membrane (20)par sa région bordante sur la partie de fond (13) de la cavité. 2. Soupape de surpression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de coincement (30) présente deux machoires (31, 32) diamétralement opposées qui sont raccordées d'un seul tenant l'une à l'autre par une entretoise (33). 3. Soupape de surpression selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'entretoise (33) présente une plus petite épaisseur que les mâchoires (31, 32). 4. Soupape de surpression selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'entretoise (33) se raccorde aux mâchoires (31, 32) au milieu de celles-ci. 5. Soupape de surpression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque porteuse (10) présente, au niveau de la partie bordante de l'ouverture de la cavité, un bourrelet bordant (12) dirigé vers le centre de la cavité. 6. Soupape de surpression selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les mâchoires (31, 32) sont coincées entre le bourrelet bordant (12) et la membrane (20) appliquée sur la surface de la cavité. 7. Soupape de surpression selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la membrane (20) a une épaisseur comprise entre 0,02 et 0,05 mm et un contour circulaire. S 8. Soupape de surpression selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le rebord (11) présente, tout autour de la cavité, une surélévation annulaire en forme de bourrelet qui est plus large à sa base qu'à son sommet, en vue de la concentration d'énergie ultrasonique lors du soudage de la plaque porteuse (10) sur le sac d'emballage (1). 9. Soupape de surpression selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'il est prévu, tout autour de l'ouverture centrale (14) dans la cavité, des moyens (15) pour la séparation de substances sous forme de particules qui sont éventuellement entraînées par le courant de gaz en cas d'ouverture de la soupape, lors de l'égalisation des pressions. 10. Soupape de surpression selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens sont constitués par plu- sieurs sillons concentriques (15). 11. Procédé pour la pose de la soupape de surpression selon la revendication 1 dans une bande continue de matière pour un sac d'emballage, caractérisé en ce que, d'une part, la soupape est assemblée à partir de ses trois éléments consti- tuants, à savoir la plaque porteuse (10), la membrane (20) et la pièce de coincement (30), avec interposition d'un produit d'étanchéité visqueux entre la partie de fond de la plaque porteuse et la membrane, en ce que, d'autre part, un passage (2) pour le gaz est découpé dans la bande de matière (1) qui peut être mise sous forme de tube et qui comporte au moins une couche de matière thermoplastique, en ce que la soupape est ensuite posée en position au moins approximativement centrée sur le passage pour le gaz, du côté de la couche thermoplas- tique, et en ce que le rebord (11) et la bande de matière (1) sont soudés ensemble au moyen d'énergie d'ondes. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on utilise, en tant qu'énergie d'ondes, des ondes ultra- soniques.