Brevet FR2503621A1 — publié le 19821015

La présente invention concerne des moyens et un procédé permettant de compartimenter l'intérieur d'une enceinte en matière plastique et, plus particulièrement, une configuration de poche en matière plastique soudée sur sa périphérie qui se prête à être compartimentée jusqu'à la soudure périphéri- que. Il est souvent souhaitable de compartimenter un récipient transparent flexible, de type poche en matière plastique, pour séparer divers contenus et commander l'écoulement de ces con- tenus soit vers l'extérieur de la poche, soit d'un comparti- ment à l'autre. Par exemple, le brevet US 3 257 072 (Reynolds) décrit une poche en matière plastique flexible, destinée à stocker du sang total, compartimentée pour contenir séparément les deux fractions: plasma et globules rouges en lesquelles le sang total est séparé par centrifugation. A cette fin, on divise par soudage la poche flexible en plusieurs compartiments pouvant être mis en communication l'un avec l'autre à travers des trous normalement fermés, au moyen d'organes de pincement serrés par des brides amovibles. Dans certains cas, il est souhaitable de diviser toute la poche, suivant sa largeur, en compartiments séparés au moyen d'un organe de serrage appliqué extérieurement qui s'étend en travers de la poche et amène par pression les deux côtés de la poche en contact étanche. Un autre mode de commande d'écoulement de fluide à l'in- térieur et vers l'extérieur d'une poche en matière plastique est décrit dans le brevet US 4 237 881 (Beigler et al.) sui- vant lequel la poche flexible est remplie d'un fluide pour perfusion intraveineuse ou entérale à l'être humain. Comme dé- crit dans ce brevet, la poche en matière plastiqueest divisée, par un réseau de passages de fluide solidarisés par soudage de l'intérieur de la poche flexible pour commander l'écoulement de fluide, en un grand compartiment de stockage, un premier et un second compartiment annexe et un trou de déversement. Des moyens de commande d'écoulement sont associés aux divers pas- sages de fluide pour relier sélectivement le premier et/ou le second des compartiments annexes respectivement au compartiment de stockage et au trou de déversement en un mode, et au trou de déversement et au compartiment de stockage en un autre mode. Certes, des poches en matière plastique soudées comparti- mentées soit par pincement, soit par soudage avec présence de trous pincés le long de la soudure, jouent bien le rôle qui leur est destiné, mais elles présentent un certain nombre d' inconvénients qui nuisent à leur rendement, à leur commodité et en particulier à la facilité de commande de l'écoulement. Les poches flexibles précitées sont composées de deux minces feuilles souples superposées, en matière thermoplastique, que l'on soude l'une à l'autre sur leurs bords périphériques pour former la poche non encore compartimentée. Comme on l'expose- ra ci-après plus en détail, on réalise le soudage en pressant contre la matière une matrice de soudage à laquelle on appli- que un signal haute fréquence pour obtenir une soudure. De telles soudures font normalement apparaître un bourrelet in- terne qui longe le côté de la soudure communiquant avec le compartiment, et qui est formé par la matière déplacée lors de la réalisation de la soudure. Ce bourrelet gêne l'action des organes de pincement et brides de serrage utilisés, par exemple suivant le brevet US 3 257 072 précité pour former des trous prévus le long d'une soudure intérieure et pour di- viser la poche suivant sa largeur, ainsi que celle des vannes du type représenté, par exemple, dans le brevet US 4 237 881 précité pour fermer les conduits de fluide longeant la soudure intérieure, parce qu'il oppose un obstacle ou barrage à un or- gane de serrage appliqué de l'extérieur, pour assurer le scel- lement, en travers du bourrelet. Pour triompher de la résistance opposée par le bourrelet intérieur faisant obstacle le long de la soudure, qui est pré- sent sur le bord de la poche ou sur le bord d'un trou prévu le long d'une soudure intérieure, il faut avoir recours à des organes de pincement et brides de serrage capablesd'exercer une force suffisante non seulement pour fermer un trou, mais encore pour comprimer le bourrelet intérieur au point qu'il n'empêche pas le scellement du trou. Autrement dit, pour scel- ler suivant sa largeur une poche soudée sur tout son bord, ou pour fermer un passage ménagé par une brèche le long d'une soudure intérieure, il faut appliquer des forces très supé- rieures à celles normalement nécessaires pour compartimenter la poche ou fermer les passages, attendu que la force de ser- rage doit être assez grande pour comprimer les bourrelets de soudage présents sur les bords de la poche ou sur les côtés des passages de fluide. La présente invention a donc pour buts principalement, de proposer une configuration de poche en matière plastique qui permette d'opérer le scellement de l'extérieur sans appliquer de forces supérieures à celles nor- malement nécessaires à cette fin; - de réaliser une poche en matière plastique à soudure périphérique dans laquelle certaines parties au moins de la soudure périphérique, ainsi que les côtés de tout trou ménagé le long de soudures intérieures, soient exemppts de bourrelet faisant obstacle de façon qu'on puisse les fermer en appli- quant seulement des forces de serrage normales, ce qui rend inutile l'application des forces importantes nécessaires pour comprimer le bourrelet de soudage; - de proposer une poche en matière plastique soudée nor- malement présentant une soudure périphérique qui, au moins dans certaines parties localisées de sa longueur soit exempte de bourrelet intérieur et comporte un prolongement plat dirigé vers l'intérieur, ce qui permet de diviser la poche au moyen d'un organe de pincement appliqué extérieurement sans appli- quer les forces qu'exige normalement la compression du bour- relet interne. En bref, la présente invention permet d'atteindre les buts précités, et beaucoup d'autres, en façonnant une poche en matière plastique à partir de deux minces feuilles flexi- bles de matière plastique par soudage périphérique opéré en laissant au moins certaines parties exemptes de bourrelet in- terne et munies d'un prolongement plat dirigé vers l'inté- rieur aux endroits ou la poche doit être compartimentée jusqu' à la soudure périphérique par une barre de scellement appli- quée de l'extérieur. On va maintenant décrire l'invention en détail en se ré- férant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une poche en matière plastique comportant une soudure périphérique suivant la pré- sente invention ainsi qu'un certain nombre de prolongements plats ne faisant pas obstacle; - la figure 2 est une vue schématique en coupe droite suivant la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3A est une vue grossie, en coupe droite sui- vant la ligne 3A-3A de la figure 1, d'une soudure à bourrelet interne; la figure 3B est une vue grossie, en coupe droite sui- vant la ligne 3B3B de la figure 1, d'une soudure exempte de bourrelet interne, et à prolongement plat dirigé vers l'in- térieur; - la figure 4A est une vue schématique de barres de ser- rage agissant sur une soudure à bourrelet intérieur telle que représentée sur la figure 3A; - la figure 4B est une vue schématique de barres de ser- rage agissant sur une soudure sans bourrelet intérieur, telle que représentée sur la figure 3B; - la figure 5 est une vue en bout de l'outil de soudage servant à la fabrication de la poche en matière plastique re- présentée sur la figure 1; - la figure 6 est une vue suivant la ligne 6-6 de la fiugre 5; - la figure 7A est une vue grossie en coupe droite sui- vant la ligne 7A-7A de la figure 6 indiquant en traits mixtes une partie de poche comportant une soudure flanquée d'un bour- relet intérieur; et - la figure 7B est une vue grossie en coupe droite sui- vant la ligne 7B-7B de la figure 6 indiquant en traits mixtes une partie de poche comportant une soudure exempte de bourre-- let intérieur. En considérant les figures 1 et 2, on voit en 10 une po- che en matière plastique selon la présente invention, facile à diviser, transversalement à l'une de ses dimensions, en plu- sieurs compartiments pour l'utiliser à l'un quelconque de di- vers usages courants, par exemple à stocker du sang après avoir séparé par centrifugation les globules rouges du plasma. Typiquement, la poche 10 est formée de deux feuilles minces, flexibles et transparentes, d'une matière thermoplastique, telle que chlorure de polyvinyle, d'une épaisseur individuelle d'approximativement 0,38 mm. La poche 10 est soudée sur tout son pourtour en 12, sous réserve d'une ouverture 14 qui peut servir à remplir initialement la poche et, ensuite, à la vider à travers un appareil de perfusion intraveineuse ou analogue. En outre, la soudure 12 qui longe en continu le pourtour de la poche 10 est flanquée en certains endroits de prolongements plats 16 dirigés vers l'extérieur, ainsi qu'on l'exposera ci- après. Deux barres de pincement 18 et 20, schématisées sur la figure 1 et représentées plus en détail sur la figure 2, ser- vent à diviser la poche 10 en au moins deux compartiments 22 et 24 en pressant lesdites barres l'une contre l'autre au moyen de brides de serrage 25. Les barres de pincement 18 et 20 ont une longueur inférieure à la pleine largeur de la poche , leurs extrémités étant dimensionnées avec soin de façon à recouvrir les prolongements plats 16, mais à s'arrêter un peu en deçà d'un bourrelet extérieur 34 longeant la soudure comme représenté sur les figures 3A et 3B. On va maintenant considérer la figure 3A, qui est une vue grossie de la soudure 12, en coupe suivant la ligne 3A-3A de la figure 1, montrant le bourrelet de soudage intérieur 26 qui existe normalement dans le dièdre intérieur défini entre les feuilles supérieure 28 et inférieure 30 d'une poche en matière plastique mince et flexible, ainsi que le bourrelet de soudage extérieur 34 formé sur le bord extérieur de la soudure. Ainsi qu'on l'exposera plus en détail en décrivant les figures 5 à 7, les bourrelets de soudage 26 et 34 sont formés par l'outil de soudage normal qui chauffe la matière à souder par de l'énergie H.F. (haute fréquence) et comprime les feuilles entre des outils supérieurs et inférieurs. Du fait du chauffage, joint à la compression, il apparait un excès de matière qui forme un bourrelet extérieur 34 sur le bord extérieur et un bourrelet intérieur 26 sur le bord intérieur. On va ensuite se reporter à la figure 3B qui est une vue grossie de la soudure 12 en coupe droite suivant la ligne 3B-3B de la figure 1 passant par le prolongement plat 16 et montre que la configuration intérieure est exempte du bourre- let intérieur normal 26, bien que le bourrelet extérieur 34 subsiste. La configuration représentée sur la figure 3B permet de pincer la poche jusqu'au bord soudé, pourvu que les organes de pincement, tels que 18 et 20, se terminent en deçà du bour- relet extérieur 34. On va maintenant se référer aux figures 4A et 4B, dont 250362 1 chacune représente deux barres de pincement 18 et 20 amenant par serrage les feuilles 28 et 30 en contact étanche jusqu'au bord soudé d'une poche. La figure 4A illustre l-application de barres de pincement sur une soudure présentant un bourrelet intérieur 26, tel que représenté sur la figure 3A, et la fi- gure 4B illustre l'application de barres de pincement sur une soudure telle que représentée sur la figure 3B. On conçoit aisément que les forces de serrage F1 à exercer pour sceller la poche jusqu'à une soudure à bourrelet sont forcément très supérieures aux forces F2 à exercer pour sceller la poche jusqu'à une soudure exempte de bourrelet, attendu que les forces F1 doivent assurer non seulement le scellement, mais encore la compression du bourrelet 26. Par conséquent, on conçoit aisémentqu'en donnant à la soudure une configuration telle que représentée sur la figure 4B, on permet de sceller la poche jusqu'au bord en n'appliquant que des forces de scel- lement normales. En se référant maintenant aux figures 5 à 7 des dessins, on voit un outil de soudage convenant pour la réalisation de la poche 10, comprenant des plateaux supérieur 40 et inférieur 42, le plateau inférieur étant recouvert de manière courante de matériau diélectrique 44 pour éviter l'apparition d'arcs entre la matrice et lui. On amène les plateaux en registre l'un avec l'autre au moyen de doigts de répérage courants, électriquement isolés, tel que celui indiqué en 46, et l'on relie les deux plateaux, supérieur et inférieur, à un généra- teur H.F. schématisé en 48, qui fournit l'énergie H.F. néces- saire pour porter la matière à la température de soudage vou- lue. En se référant maintenant plus particulièrement aux fi- gures 7A et 7B, on voit que la matrice de soudage 50, fixée au plateau supérieur 40, présente deux sections droites dif- férentes, qui alternent sur sa longueur. La figure 7A montre la section type de la matrice 50, comprenant une partie mar- ginale pointue 52 dont la pointe définit le bord de la poche, une partie moyenne évidée en 54 pour laisser l'excès de matiè- re provenant de la soudure s'accumuler et former un bourrelet extérieur 34, et une partie intérieure 56 qui forme le bord intérieur de la soudure et provoque lors du soudage la forma- tion du bourrelet intérieur 26 entre les feuilles supérieure et inférieure. La section de matrice de soudage représentée sur la figure 7A est celle de l'outil de soudage servant nor- malement à la fabrication de poches soudées. En se référant maintenant à la figure 7B, on voit en coupe droite la partie de la matrice 50 qui forme un prolon- gement plat 16 dirigé vers l'intérieur et une soudure sans bourrelet. Comme représenté clairement, cette partie de la matrice 50 comporte une partie marginale pointue 52 et une partie moyenne 54 qui peut être identique à celle de la partie de matrice 50 représentée sur la figure 7A. Toutefois, il est prévu pour façonner le prolongement plat 16 une partie inté- rieure 58 ayant, vue de dessous, une forme semi-circulaire identique à celle du prolongement 16. A la partie semi- circulaire 58est immédiatement juxtaposé un demi-anneau 60 en matière plastique, formant barrière, qui peut être fabriqué en une matière telle que "Delrin". La matière formant la bar- rière 60 est généralement choisie pour sa résistance mécanique et son pouvoir d'isolation thermique. Attendu que la barrière est aussi électriquement isolante, il ne s'établit pas de champ d'énergie H.F. entre elle et le plateau inférieur, de sorte que la matière plastique de la poche ne fond pas dans la zone située directement sous la barrière. Par contre, ladite matière plastique voisine de la barrière est simultanément fon- due et comprimée par la partie de matrice 58, ce qui provoque le refoulement de matière plastique à partir de la zone en fusion. Attendu que la barrière, froide, est comprimée contre la matière de la poche près de la zone de soudage en fusion, la matière ainsi refoulée ne peut franchir la barrière et ne peut donc refluer que dans la partie évidée 54. On a ainsi décrit des moyens et un procédé pour comparti- menter une poche en matière plastique en formant le long des bords soudés des prolongements plats qui ne font pas obstacle, de sorte que les organes de pincement utilisés ont seulement à exercer des forces de pincement normales sans avoir à compri- mer le bourrelet de soudage interne qui se forme normalement entre des feuilles réunies par soudage. REVENDICATIONS 1. Procédé de façonnage de poche en matière plastique (10), comportant un bord soudé (12) sur une partie au moins de sa périphérie, opéré de telle sorte que la poche puisse être compartimentée par une cloison de scellement allant jus- qu'à la soudure périphérique, caractérisé en ce que: on ré- alise, au moins sur la partie de la soudure périphérique (12) que doit rencontrer la cloison de compartimentage une soudure exempte de bourrelet interne (26) et flanquée d'un prolonge- ment plat (16) dirigé vers l'intérieur; et l'on établit un scellement en pinçant l'une à l'autre les parois opposées (28, ) de la poche suivant une ligne définissant la paroi de com- partimentage souhaitée au moyen d'organes de pincement (18, 20) qui atteignent et recouvrent le prolongement plat (16), mais qui s'arrêtent un peu en deçà du bourrelet externe (34) de la soudure périphérique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux extrémités du compartiment à ménager sont définies par la soudure périphérique et en ce que les parties de la soudure périphérique que doit rencontrer la cloison de compar- timentage sont réalisées sans bourrelet interne et flanquées de prolongements plats dirigés vers l'intérieur. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme le prolongement plat dirigé vers l'intérieur en soumettant la zone de ce prolongement à une application de chaleur interrompue abruptement au bord dudit prolongement. 4. Poche en matière plastique pouvant être compartimentée au moyen de deux organes de pincement (18, 20) comprimant les parois opposées (28, 30) de la poche l'une contre l'autre pour les faire entrer en contact étanche afin de former une cloison de compartimentage, caractérisée en ce qu'elle comprend deux feuilles de pelliculede matière plastique (28, 30) réunies par soudage sur leur périphérie (12), au moins les parties de soudage périphérique que doit rencontrer la cloison de com- partimentage étant exempte de bourrelet intérieur (26). 5. Poche en matière plastique pouvant être compartimentée au moyen de deux organes de pincement (18, 20), appliqués ex- térieurement, comprimant des parois opposées l'une contre 1' autre pour les sceller l'une à l'autre afin de former une cloi- son de compartimentage, caractérisée en ce qu'elle comprend deux minces feuilles de matière plastique transparente (28, ) réunies l'une à l'autre par une soudure périphérique (12) pour former la poche, ladite soudure périphérique étant exemp- te de bourrelet intérieur (26) au moins dans ses parties si- tuées aux extrémités de la cloison de compartimentage à pré- voir. 6. Poche en matière plastique selon la revendication , caractérisée en ce que lesdites parties de soudure périphé- rique exemptes de bourrelet intérieur comportent des prolon- gements plats dirigés vers l'intérieur (16) destinés à être rencontrés par les extrémités des organes de pincement (-18, ).