Brevet FR2761294A1 — publié le 19981002

L'invention concerne un dispositif de soudage de pièces superposées à plat, de préférence de couches de tronçons tubulaires lors de la fabrication de sacs, d'un contour prédéfini par des cordons de soudure selon le procédé de soudage par ultrasons avec au moins une sonotrode réglable, mais fixe lors de l'opération de soudage et avec au moins un rouleau de contour associé à celle-ci dont l'enveloppe est pourvue d'un profil de contour correspondant au contour des cordons de soudure à former et qui tourne avec une vitesse périphérique correspondant à la vitesse des pièces passantes. Des dispositifs de soudage de pièces superposées à plat par un procédé de soudage par ultrasons de ce type sont connus et sont commercialisés et vendus par exemple par la Société Hermann Ultraschalltechnik GmbH à D-76307 Karlsbad. Pour pouvoir obtenir une bonne soudure avec les dispositifs connus par un procédé de soudage par ultrasons des pièces superposées à plat, il est nécessaire de faire passer celles- ci de manière étroitement adjacente à travers la fente entre la sonotrode et le rouleau de contour. Cependant, cela pose un problème dans le cas de pièces qui ont tendance à se déplier ou à se redresser. Lorsqu'il s'agit par exemple de munir des tronçons tubulaires pourvus de plis latéraux en matière synthétique thermoplastique de cordons de soudure saisissant les plis latéraux, un bon soudage n'est possible que lorsque les plis latéraux sont étroitement adjacents au voisinage du cordon de soudure à former. L'invention a donc pour objet la création d'un dispositif du type indiqué au début qui permette un soudage approprié de pièces superposées à plat également lorsque celles-ci ont tendance à remonter élastiquement ou à s'écarter. Conformément à l'invention, cet objet est atteint dans un dispositif du type indiqué au début en ce que la sonotrode est entourée par une courroie ou sangle sans fin passant sur des rouleaux de renvoi et d'entraînement et en ce que le brin convoyeur de la courroie passant devant la surface active de la sonotrode pousse les pièces passantes à souder contre le rouleau de contour. Dans le cas des pièces superposées à plat, à souder avec le dispositif conforme à l'invention, il s'agit de préférence de pièces en matière synthétique thermoplastique. Selon un mode de réalisation préféré, il est prévu que la courroie sans fin forme avec une courroie sans fin entourant le rouleau de contour passant sur les rouleaux de renvoi et d'entraînement, un convoyeur à bande double pour les pièces à souder. Dans le dispositif conforme à l'invention, la courroie sans fin respectivement les brins convoyeurs du convoyeur à bande double compriment les pièces plates à souder de façon que celles-ci ne puissent pas remonter élastiquement et qu'un bon soudage soit assuré. Selon une autre proposition, l'objet précité est atteint en ce que la sonotrode, à son côté d'entrée, est chanfreinée ou arrondie de façon à former avec le rouleau de contour une fente diminuant dans la direction du passage. Des zones relevées des pièces plates à souder sont donc comprimées dans la fente qui se rétrécit de telle sorte que les zones à souder des pièces superposées à plat traversent la fente en étant bien appliquées les unes contre les autres. Dans le dispositif conforme à l'invention, les cordons de soudure sont réalisés seulement entre la sonotrode et le profil de contour du rouleau de contour. Souvent il est nécessaire de modifier la position du cordon de soudure, par exemple lors d'un changement de format. Selon un développement ultérieur de l'invention, il est donc prévu un dispositif permettant de donner au rouleau de contour dans un délai court une vitesse périphérique plus élevée ou moins élevée. Par la vitesse à courte échéance plus élevée ou moins élevée du rouleau de contour, la position de phase de celui-ci peut être modifié de la manière souhaitée de telle sorte que la position des cordons de soudure à former peut être modifiée de la manière souhaitée. Selon un mode de réalisation préféré, il est prévu que pour réaliser plusieurs cordons de soudure à une pièce qui passe, deux sonotrodes disposées l'une à côté de l'autre avec des rouleaux de contour associés sont prévues. Avec un tel dispositif, on peut appliquer par exemple à des tronçons tubulaires pourvus de plis latéraux dans les zones des plis latéraux des cordons de soudure d'angle pour les fonds à former. Lorsqu'au moins deux dispositifs de soudage par ultrasons disposés l'un à côté de l'autre sont prévus, il existe un besoin particulier, à savoir d'orienter, respectivement de régler la position des cordons de soudure les uns relativement aux autres. Selon une réalisation ultérieure de l'invention, il est donc prévu qu'au moins l'un des rouleaux de contour soit pourvu d'un dispositif pour augmenter ou diminuer dans un court délai la vitesse périphérique de celui-ci. Par une augmentation ou diminution correspondante de la vitesse périphérique, la position de phase des rouleaux de contour peut être ajustée de la manière souhaitée de telle sorte que la position respective des cordons de soudure exécutés peut être modifiée. Le dispositif pour augmenter ou diminuer dans un court délai la vitesse périphérique des rouleaux de contour peut être constitué d'un engrenage différentiel, d'un moteur pas-à-pas ou d'un moteur synchrone commandé par fréquence. Au moyen d'un engrenage différentiel, on peut introduire une vitesse positive ou négative additionnelle pour modifier la position de phase. En outre, au moyen d'un moteur pas-à-pas ou d'un moteur synchrone commandé par fréquence, on peut également modifier dans un court délai la vitesse périphérique des rouleaux de contour. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - La figure 1 est une vue de côté d'un dispositif de soudage de pièces superposées à plat pour le procédé de soudage par ultrasons, en une représentation schématique, - La figure 2 est une vue de dessus du dispositif selon la figure 1 et - La figure 3 est une vue de côté d'une sonotrode coopérant avec un rouleau de contour qui forme avec celui-ci une fente d'entrée qui rétrécit. Dans un châssis non représenté sont supportés selon un écart prédéterminé, deux sonotrodes 1, 2 dont les côtés frontaux 3, 4 constituant les surfaces actives sont orientées vers des rouleaux de contour 5, 6 logés dans le châssis. Les lignes médianes des sonotrodes 1, 2 s'étendent perpendiculairement aux axes de rotation des rouleaux de contour 5, 6. Les sonotrodes 1, 2 délimitent avec les rouleaux de contour 5, 6 une fente d'une largeur prédéterminée. Les rouleaux de contour 5, 6 sont entraînés par des commandes non représentées dans la direction des flèches A. Les sonotrodes 1, 2 sont entourées par une courroie sans fin 7 qui est guidée autour des rouleaux d'entraînement et de renvoi 8 logés dans le châssis. Egalement les rouleaux de contour 5, 6 sont entourés par une courroie sans fin 9 qui est guidée sur des rouleaux d'entraînement et de renvoi 10 logés dans le châssis. Les courroies sans fin 7, 9 forment un convoyeur à bande double dont les brins orientés les uns vers les autres constituent un trajet de convoyage sur lequel les pièces plates, dans l'exemple de réalisation représenté un tronçon tubulaire 11 pourvu de plis latéraux en matière synthétique thermoplastique, sont amenées à passer à travers les fentes entre les sonotrodes et les rouleaux de contour. Le brin de convoyage inférieur de la courroie sans fin 9 passe directement sur les rouleaux de contour 5, 6 tandis que le brin de convoyage supérieur du convoyeur à bande double passe à une certaine distance sous les sonotrodes. Comme cela est visible sur la figure 2, les rouleaux de contour 5, 6 sont pourvus de contours de soudage 12, 13 s'étendant en biais qui munissent les pièces traversantes 11 au voisinage de leurs plis latéraux de cordons de soudure angulaires 14, 15. Pour éviter que les pièces 11 lors du passage à travers le dispositif, se déforment ou se voilent, il est prévu un convoyeur à bande double additionnel 16 s'étendant parallèlement au convoyeur à bande double 7, 9 qui fait passer la zone arrière des pièces 11 à travers le dispositif. Bien évidemment, on pourrait également prévoir dans la zone arrière un dispositif de soudage qui correspond à celui décrit à propos de la figure 1 et qui pourvoit également les zones arrières des tronçons tubulaires 11, par exemple de cordons de soudure d'angle. Pour modifier, par exemple, lors d'un changement de format également l'écart entre les cordons de soudure d'angle 14, 15, les rouleaux de contour 5, 6 sont pourvus d'une commande pour conférer à au moins l'un des rouleaux une vitesse périphérique modifiée afin de modifier la position de phase des contours de soudage 12, 13. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, les sonotrodes 18 présentent un côté d'entrée chanfreiné 19 de façon à obtenir, avec le rouleau de contour associé 20, une fente d'entrée rétrécie 21. Dans cette fente d'entrée rétrécie, la zone des plis latéraux relevés du côté avant du tronçon tubulaire 11 est comprimée de la manière requise de telle sorte qu'il est obtenu un bon soudage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de soudage de pièces superposées à plat, de préférence des couches de tronçons tubulaires (11) lors de la fabrication de sacs, par des cordons de soudure (14, 15) d'un contour prédéterminé selon un procédé de soudage par ultrasons, avec au moins une sonotrode ajustable (1, 2, 18) mais fixe lors de l'opération de soudage et avec au moins un rouleau de contour (5, 6, 20) associé à celle-ci dont l'enveloppe est pourvue d'un profil de contour (12, 13) correspondant au contour des cordons de soudure (14, 15) à réaliser et qui tourne avec une vitesse périphérique correspondant à la vitesse des pièces passantes (11), caractérisé en ce que la sonotrode (1, 2, 18) est entourée par une courroie ou sangle sans fin (7) passant sur des rouleaux de renvoi et d'entraînement (8) et en ce que le brin convoyeur de la courroie (7) passant devant la surface active (3, 4) de la sonotrode (1, 2) presse les pièces passantes à souder (11) contre le rouleau de contour (5, 6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courroie sans fin (7) avec une courroie sans fin (9) entourant le rouleau de contour (5, 6), passant sur des rouleaux de renvoi et d'entraînement (10) constitue un convoyeur à bande double pour les pièces plates à souder. 3. Dispositif de soudage de pièces superposées à plat, de préférence des couches de tronçons tubulaires (11) lors de la fabrication de sacs, par des cordons de soudure (14, 15) d'un contour prédéterminé selon le procédé de soudage par ultrasons, avec au moins une sonotrode ajustable (1, 2, 18) mais fixe lors de l'opération de soudage et avec au moins un rouleau de contour (5, 6, 20) associé à celle-ci dont l'enveloppe est pourvu d'un profil de contour (12, 13) correspondant au contour des cordons de soudure (14, 15) à réaliser et qui tourne avec une vitesse périphérique correspondant à la vitesse des pièces passantes (11), caractérisé en ce que la sonotrode (18) est chanfreinée ou arrondie à son côté d'entrée de façon à former avec le rouleau de contour (20) une fente (21) rétrécissant dans la direction de passage. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif au moyen duquel il peut être conféré au rouleau de contour dans un délai court une vitesse périphérique plus élevée ou moins élevée. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour la réalisation de plusieurs cordons de soudure à une pièce passante (11), deux sonotrodes (1, 2) disposées l'une à côté de l'autre avec des rouleaux de contour associés (5, 6) sont prévues. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un des rouleaux de contour (5, 6) est pourvu d'un dispositif pour augmenter ou diminuer dans un délai court la vitesse périphérique. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif est constitué d'un engrenage différentiel, d'un moteur pas-à-pas ou d'un moteur synchrone commandé par fréquence.