Brevet FR2605289A1 — publié le 19880422

Procédé pour fermer une extrémité d'un tube et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé La présente invention concerne un procédé pour fer- mer l'extrémité d'un tube constitué en une matière plastique ou en un matériau stratifé comprenant des couches formées de feuilles de matière plastique et des couches formées de feuil- les d'aluminium, ledit tube étant utilisé en tant que conte- neur pour le stockage et l'application par exemple d'une pâte de dentifrice ou de substances cosmétiques, et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. Actuellement, il existe trois types principaux con- nus de tubes, utilisés pour le stockage et l'application d'une pâte dentifrice ou de produits cosmétiques et analogues. Antérieurement un type de tube utilisé communément était réa- lisé en un métal léger, notamment de l'aluminium. On fermait habituellement l'extrémité du tube en formant plusieurs plis au niveau de ladite extrémité. Cependant un joint de fermetu- re de ce type n'est pas suffisamment fiable, étant donné que le joint de fermeture de l'extrémité de tubes d'aluminium est souvent susceptible d'être endommagé en cours d'utilisation. Un type de tube largement utilisé est le tube en matière plastique, dans lequel l'enveloppe est réalisée en une matière plastique élastique. Un tel tube présente comme avan- tage le fait que sa forme reste inchangée en cours d'utilisa- tion. En raison de son aspect esthétique inchangé, ce type de tube convient particulièrement pour être utilisé en tant que conteneur de produits cosmétiques pour femmes. Un autre type usuel de tube habituellement utili- sé est le tube stratifié, dans lequel l'enveloppe est consti- tuée en un matériau stratifié constitué par des couches alter- nées en forme de feuilles de matière plastique et de feuilles d'aluminium. Contrairement au tube entièrement en matière plas- tique, en raison des couches d'aluminium, le tube stratifié se déforme en cours d'utilisation. Les matières plastiques en général utilisées dans de tels tubes sont des polyoléfines, comme par exemple du polyéthylène ou du polypropylène à haute pression ou à basse pression. On ferme habituellement l'ex- trémité d'un tube en matière plastique ou d'un tube stratifié en chauffant l'extrémité ouverte du tube, qui possède une for- me essentiellement circulaire ou elliptique, jusqu'à ce qu'el- le devienne molle, puis on comprime les faces du tube l'une contre l'autre de sorte qu'un joint de fermeture est réalisé entre ces éléments. La résistance d'un joint de fermeture réa- lisé de cette manière est égale à la résistance à l'arrache- ment de la feuille de matière plastique fermée sur elle-même sur la face interne du tube. La solidité de ce joint de fer- meture est par conséquent insuffisante, compte tenu du fait que dans le cas o on le réalise avec les procédés plus ré- cents de fabrication, le joint de fermeture longitudinal de l'enveloppe du tube résisterajusqu'au double de la pression que le joint de fermeture de l'extrémité peut supporter. Avec le temps, le joint de fermeture d'extrémité du tube s'affaiblit par exemple sous l'effet de la corrosion provoquée par les facteurs tels que les substances aromati- ques présentes dans le produit, tels que la pâte dentifrice, contenue dans le tube. Des essais ont montré que la solidité du joint de fermeture d'extrémité diminue de moitié par rap- port à sa valeur initiale en l'espace de six mois. Des obser- vations analogues à celles-ci ont naturellement créé un be- soin d'examiner de plus près la structure du joint de ferme- ture d'extrémité. Afin de faciliter la compréhension de l'in- vention et des avantages qu'elle fournit, il est nécessaire d'expliquer les raisons pour lesquelles les joints de ferme- ture actuellement utilisés ne sont pas appropriés du point de vue durabilité. Le joint de fermeture possède normalement une lon- gueur d'environ 5-10 mm. Le joint de fermeture est formé d'une manière uniforme et sa section transversale possède la forme d'une ligne droite. Si une pression est établie dans le tube, les côtés du joint de fermeture tendent à s'écarter par arra- chement, étant donné que la résistance du joint de fermeture est insuffisante pour empêcher ce phénomène. Avec le temps, les substances aromatiques mentionnées ci-dessus, qui corro- dent le joint de fermeture, contribuent également à écarter par arrachement les côtés du joint de fermeture. La déchirure progresse selon une forme elliptique en coupe jusqu'à ce qu'un trou apparaisse dans le joint de fermeture d'extrémité du tube. Le but de la présente invention est de créer un procédé pour fermer l'extrémité d'un tube en matière plasti- que ou d'un tube stratifié de sorte que le joint de fermeture possède une résistance supérieure à la déformation. Un autre but de l'invention est de créer un appareil pour la mise en oeuvre dudit procédé. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'extrémité ouverte ou l'une des extré- mités ouvertes du tube, comportant au moins une extrémité ou- verte est, tout en étant soumise à un guidage efficace conti- nu, pincée, repliée,puis fermée par chauffage de l'extrémité repliée au moins à partir de la face extérieure du pli et com- pression du pli contre le reste de l'extrémité du tube. Un mode d'exécution avantageux du procédé confor- me à l'invention est caractérisé en ce qu'on chauffe l'extré- mité du tube à partir des deux côtés pendant l'opération de fermeture. Un mode d'exécution avantageux du procédé confor- me à l'invention est caractérisé en ce qu'avant l'opération de fermeture, on découpe l'extrémité ouverte du tube avec une forme oblique de telle sorte que le côté de l'enveloppe, vers lequel l'extrémité doit être repliée, est plus court que l'autre côté, ce qui a pour effet qu'après le pliage de l'ex- trémité, le pli possède une extrémité unie. Un autre mode d'exécution avantageux du procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que, avant le pliage, on découpe l'extrémité ouverte du tube avec une forme oblique de telle manière que le côté de l'enveloppe, vers le- quel l'extrémité doit être repliée, est nettement plus court que l'autre côté, ce qui a pour effet que, après le pliage et la fermeture de l'extrémité, la surface extérieure du pli est réunie à la surface de l'enveloppe du tube, qui est tour- née vers le pli. L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé con- forme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un convoyeur qui transporte les tubes, placés de manière à être redressés avec leur extrémité ouverte tournée vers le haut, jusqu'à un dispositif de pliage qui coude doublement l'extrë- mité du tube, et un dispositif de fermeture comprenant au moins un dispositif de chauffage et un dispositif de serrage. Une forme de réalisation avantageuse de l'appa- reil conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'il com- porte des dispositifs de refroidissement et d'estampage dis- posés en aval du dispositif de fermeture. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'ap- pareil conforme à l'invention est caractérisée en ce que le convoyeur est constitué par une bande de caoutchouc mousse et par une bande convoyeuse. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'ap- pareil conforme à l'invention est caractérisée en ce que le dispositif de pliage comporte deux disques de pliage succes- sifs. Un joint de fermeture réalisé conformément à l'in- vention présente comme avantage le fait qu'une section trans- versale de l'extrémité du tube conserve toujours sa forme droi- te et qu'il ne se produit aucun arrachement, étant donné que les côtés opposés de l'enveloppe du tube ne peuvent pas s'écar- ter l'un de l'autre. Ceci est dû au fait qu'un autre joint de fermeture est formé à l'extérieur du tube entre le pli et la surface du tube. C'est pourquoi les substances aromatiques du produit contenu dans le tube ne peuvent pas pénétrer dans le joint de fermeture. Un joint de fermeture réalisé conformément à l'invention présente une résistance nettement meilleure à la déformation que des types connus de joint de fermeture, étant donné que sa résistance est égale à la résistance à la traction du matériau stratifié lui-même. Un autre avantage important, obtenu avec le pro- cédé conforme à l'invention, tient au fait que l'ensemble de l'opération de fermeture est réalisé alors que les tubes se déplacent le long d'un trajet continu, dans la même direction, ce qui ne met en oeuvre aucun déplacement saccadé en va-et- vient. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vueen plan, en coupe partielle, de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé con- forme à l'invention; - la figure 2 représente une coupe prise suivant la ligne II-II sur la figure 1; - la figure 3 représente une coupe prise suivant la ligne III-III sur la figure 1; - la figure 4 représente une coupe prise suivant la ligne IV-IV sur la figure 1; - la figure 5 représente une coupe prise suivant la ligne V-V sur la figure 1; - la figure 6 représente une coupe prise suivant la ligne VI-VI sur la figure 1; - la figure 7 représente une coupe prise suivant la ligne VII-VII sur la figure 1; - la figure 8 représente une coupe prise suivant la ligne VIII-VIII sur la figure 1; - la figure 9 représente une coupe prise suivant la ligne IX-IX sur la figure 1; - la figure 10 représente une vue en coupe d'un joint de fermeture connu de l'extrémité d'un tube; - la figure 11 représente une vue en coupe d'un joint de fermeture de l'extrémité d'un tube, réalisé à l'aide du procédé conforme à l'invention, moyennant l'utilisation de l'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé; et - la figure 12 représente une forme de réalisa- tion avantageuse de l'invention. Sur la figure 1, l'appareil mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention est illustré selon une vue en plan, en coupe partielle. L'appareil comporte des bandes de caoutchouc mousse 1, au moyen desquelles les tubes 2 sont en- traînés dans une position redressée, l'extrémité ouverte étant dirigée vers le haut. A ce stade, les tubes ont déjà été rem- plis avec la substance désirée, comme par exemple une pâte den- tifrice ou analogue. Lorsque les tubes pénètrEtdans l'espace étroit présent entre les deux bandes convoyeuses 3 disposées en vis-à-vis, l'extrémité supérieure de chaque tube est com- primée, à la suite de quoi les tubes 2 continuent à être en- traînés par les bandes convoyeuses 3 dans un dispositif de pliage constitué par deux disques de pliage successifs 4, 5. Le premier disque de pliage 4 coude l'extrémité du tube sur un angle de 90 par rapport au plan vertical, et le second dis- que de pliage 5 termine le pliage de la manière illustrée sur la figure 6. Lorsqu'il quitte le dispositif de pliage, le tu- be 2 comporte une extrémité doublement pliée. Le tube est entraîné depuis le premier disque de pliage jusqu'au second disque de pliage, avec un guidage effi- cace de l'extrémité du tube dans la position représentée sur la figure 5. Ceci empêche l'extrémité coudée de se redresser. D'une manière semblable, sous l'action d'un guidage efficace, le tube s'avance depuis le second disque de pliage 6 jusqu'à un dispositif de fermeture constitué par deux courroies de fer- meture 7 déplaçables, disposées en vis-à-vis l'une de l'autre et agencées de telle sorte qu'elles glissent sur les disposi- tifs de chauffage 8 et serrent les extrémités des tubes. Pour maintenir les courroies de fermeture 7 en permanence en posi- tion dans la direction verticale, le dispositif de fermeture est muni de fils 9 insérés dans lesdispositifs de chauffage 8 et fixés aux courroies de fermeture 7, par exemple par vulcanisa- tion. Les dispositifsde chauffage 8 sont munis de cartouches chauf- fantes 10, & partir desquelles la chaleur est transmise par l'intermédiaire des dispositifs de chauffage et des courroies à l'extrémité repliée du tube devant être fermé. Alors que l'ex- trémité du tube est chauffée, elle est également comprimée fer- mement au moyen des courroies de fermeture 7. On va expliquer de façon détaillée la structure des joints de fermeture ainsi obtenus, en référence aux figures 11 et 12. Conformément à l'invention, il est également possible d'utiliser le disposi- tif de fermeture comportant un seuldispositifde chauffage 8, au- quel cas il est préférable de le placer sur le côté, vers le- quel le tube ou l'extrémité du tube est plié. En outre l'appareil peut être équipé de disques de refroidissement et d'estampage 11 disposés en aval du dis- positif de fermeture. A l'aide du disque d'estampage on peut par exemp; imprimer le numéro de fabrication sur le joint de fermeture. La figure 10 montre l'extrémité d'un tube muni d'un joint de fermeture réalisé au moyen du procédé utilisé le plus communément actuellement. Selon ce procédé, le joint de fermeture 12 est formé entre les côtés 13 et 14 de l'enve- loppe. Le joint de fermeture est formé par chauffage de l'ex- trémité du tube et forte compression des côtés du tube entre les mâchoires de serrage à froid. La figure 11 montre un tube et un joint de ferme- ture réalisés conformément au procédé selon l'invention. Avant l'opération de fermeture, l'enveloppe 13, 14 est un tube muni d'une forme essentiellement circulaire en coupe. Conformément & l'invention, l'enveloppe est soit réalisée entièrement en une matière plastique, soit est du type stratifié en étant formée par des feuilles alternées de matière plastique et d'aluminium, placées les unes sur les autres. La plupart des matières plastiques avantageuses utilisables dans ce but sont les polyoléfines, telles que le polyéthylène ou le polypro- pylène à basse pression et à haute pression. Dans le tube re- présenté sur les figures 11 et 12, l'enveloppe est réalisée en un matériau stratifié comportant deux couches 15 formées de feuilles d'aluminium. Le nombre des couches utilisées for- mées de feuilles d'aluminium est quelconque et ne limite en aucune manière l'invention. Il est avantageux de découper l'ex- trémité de l'enveloppe sous une forme légèrement oblique de manière à ce que l'enveloppe soit plus courte du côté vers lequel l'extrémité doit être pliée. Ceci rend possible de réa- liser un joint de fermeture, dans lequel les extrémités des moitiés 13 et 14 de l'enveloppe sont de niveau. Le joint de fermeture 16 est réalisé entre les surfaces extérieures de la moitié 13 de l'enveloppe et la surface intérieure du pli. Le joint de fermeture 17 est réalisé dans le pli entre les deux moitiés 13 et 14 de l'enveloppe. Si cela est nécessaire, on peut également chauffer l'extrémité du tube à partir de l'au- tre côté de manière à former un joint d'étanchéité entre les moitiés 13 et 14 de l'enveloppe, avant le pli. C'est le cas des exemples des formes de réalisation représentées sur les figures. Cependant, pour ce qui concerne la durabilité du joint de fermeture d'extrémité, ceci n'est pas nécessaire. Sur les figures 10-12, pour des questions techni- ques et en vue d'améliorer la lisibilité des figures, on a for- tement exagéré les dimensions du joint de fermeture. Par exem- ple, sur la figure 11, la dimension L est égale à environ 4- 5 mm et la dimension S est égale à environ 1 mm. Dans les pro- portions réelles, le bord inférieur du pli n'est pas aussi arrondi que ceci apparaît sur les figures 11 et 12, mais for- me une arête vive. La figure 12 montre une forme de réalisation avan- tageuse de l'invention dans laquelle, avant le pliage, l'ex- trémité de l'enveloppe 13, 14 a été découpée selon une forme oblique de telle sorte que, après pliage et fermeture, le bord extérieur 19 de la moitié 14 de l'enveloppe est réuni à la surface extérieure de la moitié 13 de l'enveloppe. Ceci amé- liore l'aspect et en outre accroît la durabilité de l'extré- mité fermée. Par ailleurs la structure de l'extrémité du tube est la même que dans la forme de réalisation représentée sur la figure 11, c'est-àdire lorsque les joints de fermeture 16, 17 et 18 sont réalisés par chauffage à partir des deux c8tés. Il est évident pour un spécialiste de la techni- que que la présente invention n'est pas limitée aux exemples des formes de réalisation présentées ci-dessus et que l'on peut apporter des modifications à l'invention, en restant dans le cadre de cette dernière. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fermer l'extrémité d'un tube (2) constitué en une matière plastique ou en un matériau strati- fié comprenant des couches formées de feuilles de matière plas- tique et des couches formées de feuilles d'aluminium, ledit tube étant utilisé en tant que conteneur pour le stockage et l'application par exemple d'une pâte dentifrice ou d'un pro- duit cosmétique, caractérisé en ce que l'extrémité:ouverte ou l'une des extrémités ouvertes du tube (2), comportant -au moins une extrémité ouverte est, tout en étant soumise à un guidage efficace continu, pincée, repliée, puis fermée par chauffage de l'extrémité repliée au moins à partir de la face extérieure du pli et compression du pli contre le reste de l'extrémité du tube. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe l'extrémité du tube (2) à partir des deux côtés pendant l'opération de fermeture. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'avant l'opération de fermeture, on décou- pe l'extrémité ouverte du tube (2) avec une forme oblique de telle sorte que le côté de l'enveloppe, vers lequel]'extré- mité doit être repliée, est plus court que l'autre côté, ce qui a pour effet qu'après le pliage de l'extrémité, le pli pos- sède une extrémité unie. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, avant le pliage, on découpe l'extrémi- té ouverte du tube (2) avec une forme oblique de telle maniè- re que le côté de l'enveloppe, vers lequel l'extrémité doit être repliée, est nettement plus court que l'autre côté, ce qui a pour effet que, après le pliage et la fermeture de l'ex- trémité, la surface extérieure (19) du pli est réunie à la surface de l'enveloppe du tube, qui est tournée vers le pli. 5. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé se- lon la revendication 1, utilisé pour former l'extrémité d'un tube (2) réalisé en une matière plastique ou en un matériau stratifié comprenant par exemple des couches formées de feuil- les en aluminium et des couches en matière plastique, alter- nées, ledit appareil comportant un convoyeur (1, 3, 4) ser- vant à supporter les tubes,dont les extrémités ouvertes sont tournées vers le haut, un dispositif de pliage (5, 6) et un dispositif de fermeture (7, 8), caractérisé en ce que l'appa- reil est muni de moyens servant à guider efficacement les tu- bes entre le convoyeur (1, 3, 4) et le dispositif de pliage (5, 6) ainsi qu'entre le dispositif de pliage (5, 6) et le dis- positif de fermeture (7, 8), et que le convoyeur, le disposi- tif de pliage et le dispositif de fermeture ainsi que lesdits moyens servant à réaliser un guidage efficace sont agencés de manière à convoyer les tubes (2) à travers l'ensemble de l'ap- pareil, à une vitesse essentiellement constante. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le convoyeur est constitué par une bande de caout- chouc mousse (1) et deux bandes convoyeuses (3, 4), l'extrémi- té ouverte du tube étant comprimée à plat entre les bandes con- voyeuses. 7. Appareil selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif de pliage est consti- tué par un disque de pliage (5) qui coude l'extrémité du tube (2) à 90 , un moyen de guidage efficace, qui déplace le tube en maintenant son extrémité dans la position coudée, et un autre disque de pliage (6), qui coude en supplément sur 90' l'extrémité déjà coudée, de sorte que l'extrémité du tube est doublement coudée. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un moyen de guidage efficace disposé entre le disque de pliage (6) et le dispositif de fermeture (7, 8) entraîne le tube (2), avec son extrémité doublement coudée, dans 'le dispositif de fermeture. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 5 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture est constitué par deux courroies de fermeture (7) disposées en vis-à-vis l'une de l'autre et constituant les moyens per- mettant de comprimer les extrémités du tube (2), et par au moins un dispositif de chauffage (8) muni de cartouches chauf- fantes (10), à partir desquelles une chaleur est transmise aux extrémités du tube par l'intermédiaire des courroies de fer- meture. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de refroidissement et d'estampage (11) disposés en aval du dis- positif de fermeture (7, 8).