Brevet FR2510468A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne un procédé de soudure de feuilles plastiques souples par ultra-sons. Dans les domaines des articles de papeterie ou de bureau, de l'emballage, de l'ensachage, il est courant d'avoir e réunir par soudure des feuilles minces en matière plastique souple, transparente ou non, telle que polypropylène. Dans le cas de ce matériau, il y a pratiquement obligation n'employer un procédé de soudure par ultra-sons. Un tel procédé est notamment mis en oeuvre pour la réalisetion de reliures destinées à réunir des documents, qui sont constituées d'un faisceau de pochettes souples transparentes réunies entre elles, ainsi qu'à un jonc, le long de l'un de leurs bords. Pour effectuer cet assemblage par soudure de pochettes et d'un jonc, l'on utilise actuellement des ssnotrodes qui émettent et répartissent les ultra-sons et qui presen- tent généralement des parties actives en relief de forme rectangulaire allongée, réalisant une ligne pointillée simple ou double. Les soudures réalisées au moyen de sonotrodes possédant un motif de ce genre donnent lieu à un retrait de la matière dans la zone de soudure. Il en résulte la formation de plis qui se propagent sur la surface des pochettes, loin de la zone de soudure. La présente invention vise à remedier à cet incon vénient, et son but est donc de fournir un procédé de soudure perFecfiionné évitant tout plissage des feuilles dûau retrait de la matiere lors de l'émission des ultra sons. A cet eftet, dans le procédé selon l'invention de soudure de feuilles plastiques souples par ultra-sons, l'on réalise la soudure suivant un motif constitué de triangles au n,uyen d'une sonotrode dont la face active comporte des parties en relief de profil en forme de triangle isocèle, comprenant une première série de triangles isocèles ayant leurs bases situées toutes le long d'une même ligne et leurs sommets opposes à la base placés d'un même côté de ladite ligne, et une seconde série de triangles isocèles imbiqués entre ceux de la première série et ayant aussi leurs bases situées toutes le long d'une même ligne, parallèle à la précédente, les parties en relief triangulaires des deux séries étant séparées les unes des autres par des rainures de largeur constante formant un dessin en "zig-zag". Il a eété en effet constaté, de Façon surprenante, que le choix de parties en relief de forme triangulaire, avec la disposition particulière définie ci-dessus, conduit à une suppression totale des plis lors de la soudure par ultra-sons, sans que d'autres dispositions soient nécessaires. Le motif de sonotrode proposé parvient ainsi à compenser le retrait de la matière, en "chassant"- celle-ci vers ltextérieur grâce aux rainures obliques qui séparent les parties en relief triangulaires. Avantageusement, on donne à ces parties en relief un profil en forme de triangle équilatéral, les rainures précitées formant des angles de 600 avec les deux lignes le long desquelles sont situées respectivement les bases des deux séries de triangles. A ces rainures correspond, sur l'ensemble de feuilles ou de pochettes réunies après soudure, un bourrelet en "zig-zag" qui constitue aussi un renforcement dans la zone de liaison desdites feuilles ou pochettes. De toute fanon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit,en référence au dessin schématique annexé illustrant le procédé de soudure par ultra-sons en question, dans le cas de son application à la réalisation de reliures pour documents Figure 1 est une vue générale, en perspective,d#'i##e sonotrode utilisée pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention Figure 2 représente en vue de face, et à plus grande échelle, le motif spécifique à triangles de la sonotrode; Figure 3 est une vue très schématique, illustrant l'utilisation de cette sonotrode pour la soudure de pochettes destinées à constituer une reliure pour documents. La figure 1 rappelle l'allure généralement connue d'une sonotrode, avec un corps 1 pouvu de fentes 2 qui assurent une répartition équilibrée des ultra-sons, et avec une face active 3 comportant des parties en relief formant un motif désigné dans son ensemble par le repère 4. Selon l'invention, et comme le montre plus précisé~ ment la figure 2, le motif 4 est constitué de deux séries de parties en relief avec profil en forme de triangle équilatéral, respectivement 5 et 6. Tous les triangles 5 de la première série ont l'une de leurs bases située sur une mEme ligne droite Li, tandis que tous leurs sommets tels que le point A sont placés d'un même chté de la ligne L1. Tous les triangles 6 de la seconde série ont lune de leurs bases situe sur une m & e ligne droite L2, parallèle à la ligne L1, et ils s'imbriquent entre les triangles 5 de la première série.Entre les triangles 5 et 6 des deux séries subsistent des rainures 7, dont les bords sont constitues par les cotés des triangles 5 et 6 formant des angles de 600 avec les lignes LI et L2. A titre indicatif, le cate a des triangles équilaté- raux 5 et 6 peut avoir une longueur d'environ 3mm, tandis que les rainures 7 ont une largeur d proche de îmm et une profondeur de l'ordre de 2mm. De plus, les deux séries de triangles ont une disposition relative définie comme suit : si l'on considère un triangle 5 de la première série, les prolongements PI et P2 de ses cotés constituant le bord de rainures 7, au-delà du sommet A non situÉ sur la ligne L1, rencontrent la ligne L2 en des points L et C qui coïncident avec des sommets de triangles 6 de la seconde série ; inversement, la meme propriété reste vérifiée pour les prolongements des côtés des triangles 6 de la seconde série.Ainsi, l'ensemble des rainures 7 forme une ligne ininterrompue en "zig-zag", entièrement contenue dans l'espace en forme de bande délimité par des deux lignes parallèles LI et L2. La figure 3 illustre l'application de la sonotrode précédemment décrite a' l'assemblage de pochettes transparentes souples a en polypropylène, à réunir entre elles ainsi qu'à un jonc 9 le long de l'un de leurs bords. Toutes les parties à souder reposent, superposées, sur un support plan ou "enclume" 10 en direction duquel est déplacée la sonotrode. La soudure par ultra-sons réunit les pochettes 8 en un faisceau susceptible de contenir et de protéger un certain nombre de documents. Cette soudure donne, dans la zone dé liaison des pochettes 8, un bourrelet caractéristique en "zig-zag", correspondant à l'ensemble des rainures 7 de la sonotrode. La soudure ainsi opérée ne s'accompagne d'aucune formation de plis sur les pochettes 8. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre de ce procédé de soudure de feuilles plastiques souples par ultra-sons qui a été décrit ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes conçues selon le m#me principe,quelles que soient notamment : les dimensions des parties en relief triangulaires, le matériau des feuilles souples à souder, et la nature ou l'utilisation des objets, articles ou produits réalisés par soudure desdites feuilles. REVENDICATIONS 1. - Procédé de soudure de feuilles plastiques soupies par ultra-sons, caractérisé en ce que l'on réalise b soudure suivant un motif (4) constitué de triangles au moyen d'une sonotrode (1) dont la fa.ce active (3) comporte des parties en relief de profil en forme de triangle isocèle, comprenant une première série de triangles isocèles (5) ayant leurs bases situées toutes le long d'une mtme ligne (L1) et leurs sommets (A) opposes à la base places d'un mêe cssté de ladite ligne (L1), et une seconde série de triangles isocèles (6) imbriqués entre ceux de la première série (5) et ayant aussi leurs bases situées toutes le long d'une m & e ligne (L2), parallèle à la précédente (L1), les parties en relief triangulaires des deux séries (5,6) étant séparées les unes des autres par des rainures (7) de largeur constante (d) formant un dessin en "zig-zag". 2. - Procédé de soudure de feuilles plastiques souples par ultra-sons selon la revendication i, caractérisé en ce que les parties en relief (5,6) de la sonotrode (1 à 3) ont un profil en forme de triangle équilatéral, les rainures (7) qui séparent ces parties en relief formant des angles de 600 avec les deux lignes (L1, L2) le long desquelles sont situées respectivement les bases des deux séries de triangles (5, 6). 3. - ProcÉdé de soudure de feuilles plastiques souples par ultra-sons selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les côtés des triangles d'une série (5), constituant les bords des rainures (7) ont leurs prolongements qui rencontrent la ligne (L2) sur laquelle se situent les bases des triangles de l'autre série (6) en des points (B,C) qui coincident avec des sommets de ces derniers triangles, et vice-versa. 4. - Reliure pour documents, constituée d'un faisceau de pochettes souples transparentes (8) réunies entre elles, ainsi qu'à un jonc (9), le long de l'un de leurs bords, caractérisée en ce que l'assemblage desdites pochettes (8) entre elles et au jonc (9) est réalisé par le procédé de soudure par ultra-sons selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, donnant dans la zone de liaison des pochettes (8) un bourrelet en "zig-zag".