Brevet FR3089860A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : Procédé et machine de formation de sacs flexibles à fond spécial Domaine technique [0001] L'invention concerne un procédé de formation de sacs flexibles du genre comportant deux parois reliées par des soufflets et fermés à une extrémité par un fond. Elle concerne également une machine mettant en oeuvre un tel procédé. Technique antérieure [0002] On connaît depuis longtemps des procédés industriels de fabrication de sacs en matière flexible telle que du papier ou de la matière synthétique. Par exemple, le document FR 1 270 400 décrit une machine et un procédé dans lequel une bande est déroulée puis formée en boyau. Le boyau est aplati de telle sorte qu'il comporte une première et une deuxième paroi, puis le boyau est sectionné en tronçon de telle sorte qu'à chaque extrémité du tronçon subsiste une patte qui prolonge la première ou la deuxième paroi. Dans une étape de pliage, la patte est pliée et collée en étant rabattue sur la paroi autre que celle dont la patte est issue. On peut ainsi fabriquer des sacs à une grande cadence avec une grande variété de matières et de formats. Le document FR 786 579 montre plusieurs exemples de cette technique. Il montre en particulier sur les figures 4 à 6 un procédé de fabrication dans lequel la bande de papier est munie à intervalles réguliers de lignes de perforations transversales, avec une ligne au centre et deux lignes, décalées axialement par rapport à la ligne centrale sur chaque lé de la bande. [0003] Le boyau est formé en repliant chaque bord par-dessus la partie centrale et en collant entre eux les deux bords le long d'une jonction centrale de telle sorte que les perforations forment deux lignes tnnsversales décalées respectivement sur l'une et l'autre des faces du boyau. Le boyau ainsi formé passe entre une paire de galets d'entraînement qui entraînent le boyau à une vitesse constante. La partie avant du boyau est saisie par le dispositif de pliage qui comporte un tambour et un rouleau de pliage contrarotatifs. Le tambour et. le rouleau de pliage tournent avec une vitesse périphérique supérieure à celle de la paire de galets d'entraînement. Le rouleau de pliage comporte une barre apte à pincer l'avant du boyau contre le tambour, de telle sorte que la partie avant du boyau est tirée et séparée par déchirement le long des perforations pour former un tronçon. A la séparation, du fait des décalages entre les lignes de perforation, une patte arrière est ainsi formée sur le tronçon, de même qu'une patte avant à l'extrémité du boyau. Cette patte avant se retrouvera sur le tronçon suivant. La patte avant est repliée par le dispositif de pliage sur une zone encollée pour fermer la partie 2 avant du tronçon. Pour cela, le rouleau comporte en outre une lame de pliage, placée juste en arrière de la barre, qui pousse le boyau dans une pince portée par le tambour de manière à plier le boyau. [0004] Dans une variante, le boyau est formé avec des soufflets qui relient la première et la deuxième paroi. Le document WO 2016 097310 Al montre un exemple de tels sacs. [0005] On connaît aussi un procédé de fabrication de sacs à fond carré qui ont l'avantage de pouvoir être dressés sur le fond et rester ouverts et debout plus facilement. Le document EP 2 864 114 Bi décrit un exemple de machine mettant en oeuvre un tel procédé. Dans cet exemple, une ébauche est d'abord formée et présente deux peaux reliées entre elles le long de deux bords opposés par deux soufflets. L'ébauche est posée à plat sur une table, l'une des peaux dite inférieure étant contre la table, l'autre peau étant par dessus et les soufflets étant rabattus entre les deux peaux. L'ébauche est entraînée en translation sur la table dans une direction parallèle aux soufflets vers un tambour en périphérie duquel différentes stations sont réparties. [0006] Des premiers moyens de refoulage réalisent une première ligne de pliage au niveau des soufflets, et une deuxième ligne de pliage à une distance prédéterminée de la première ligne, dans une direction perpendiculaire aux soufflets. Les moyens de refoulage comportent un porte-lame rotatif et des rainures complémentaires portées par un tambour contrarotatif. En progressant, l'avant de l'ébauche est happé entre le tambour et un rouleau. Le tambour comporte des moyens de pincement avant pour entraîner l'ébauche en pinçant le bord avant de la peau inférieure. Pour faciliter la séparation des deux peaux, le rouleau d'ouverture comporte des moyens d'aspiration qui maintiennent la peau supérieure contre le rouleau après son passage entre celui-ci et le tambour. En retrait par rapport aux moyens de pincement avant, des premiers moyens de pincement latéraux pincent le bord latéral de l'ébauche au niveau de la jonction entre le soufflet et la peau inférieure. De manière symétrique, des deuxièmes moyens de pincement pincent le bord latéral de l'ébauche au niveau de la jonction entre le soufflet et la peau supérieure. Lorsque l'ébauche poursuit son passage entre le rouleau et le tambour, les moyens de pincement latéraux s'écartent les uns des autres, ouvrent l'ébauche et forment un pli sur le soufflet dans un plan radial du tambour et du rouleau. Les deuxièmes moyens de pincement relâchent l'ébauche tandis que dans la suite du mouvement du tambour qui entraîne l'ébauche, des spatules rabattent la partie ouverte vers le centre. La peau supérieure se plie vers l'arrière au niveau de la deuxième ligne de pliage. Dans la suite des opérations, des deuxièmes moyens de refoulage marquent deux lignes transversales, de part et d'autre de la deuxième ligne de pliage. L'une de ces lignes coïncide avec la première ligne de pliage. Ensuite les deux rabats délimités par ces lignes de pliage sont encollés et rabattus l'un sur l'autre pour fermer le fond plat et former ainsi le sac. 3 100071 Les opérations de fabrication d'un tel sac sont bien plus complexes que celles d'un sac plat de telle sorte que les cadences de production sont bien plus limitées [0008] Objectifs de l'invention [0009] L'invention vise à proposer un procédé et une machine de fabrication de sacs qui aient l'avantage des sacs à fond carré mais avec des cadences de production proches de la fabrication des sacs plats. Exposé de l'invention [0010] Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de formation de sac flexible, le sac comportant une première paroi et une deuxième paroi superposée à la première paroi, les parois étant reliées entre elles le long de bords longitudinaux par deux soufflets, selon lequel, successivement : - on ferme le sac par un rabat issu de l'une des parois et maintenu sur l'autre paroi pour former une extrémité fermée du sac, - on saisit à une distance prédéterminée de l'extrémité fermée du sac la première paroi par des pinces inférieures montées sur un support inférieur et la deuxième paroi par des pinces supérieures montées sur un support supérieur et on écarte les parois à l'aide des pinces pour former une côte sur les soufflets s'étendant d'une paroi à l'autre, - on lâche la deuxième paroi par les pinces supérieures et on rabat avec un rabatteur l'extrémité fermée sur la deuxième paroi en formant un premier pli sortant sur la première paroi entre les pinces inférieures, un deuxième pli sortant sur la deuxième paroi entre les extrémités des côtes, et un troisième pli rentrant sur la deuxième paroi symétriquement à l'extrémité du sac par rapport au deuxième pli, réalisant ainsi un fond délimité entre le premier et le deuxième pli. [0011] Ainsi, on fait succéder à la fabrication de sacs plats une étape de formation d'un fond spécial. La formation des côtes crée des parties raides qui maintiennent les parois écartées avant le rabattement, puis lors de l'utilisation du sac. Naturellement, les soufflets se plient en biais d'une part depuis l'extrémité fermée jusqu'aux extrémités des côtes et d'autre part depuis une ligne de pli interne des soufflets jusqu'aux extrémités des côtes. Grâce à ce procédé, on forme des sacs ayant un fond de forme rectangulaire à partir de sacs plats. On peut ainsi obtenir des cadences proches de celles de la fabrication de sacs plats avec une fonction similaire à celle des sacs à fonds canés. L'étape d'écartement des parois est similaire à celle dans le procédé de fabrication des sacs à fonds carrés, mais elle est appliquée à un sac qui est déjà fermé. Le maintien du rabat est réalisé par exemple par collage avec une colle fusible ou une colle à solvant, ou par soudure lorsque le matériau s'y prête, par exemple s'il est ou comprend une matière thermoplastique. [0012] Selon un perfectionnement, on appuie avec des moyens d'appui sur la deuxième paroi après le relâchement des pinces supérieures. On facilite ainsi la formation du troisième pli en amorçant le rabattement de la deuxième paroi sur elle-même. [0013] Selon un mode de réalisation, on forme initialement les sacs fermés par le rabat, on les empile, puis on les dépile pour réaliser le fond. On peut réaliser les sacs plats à la cadence optimale de la machine qui les fabrique. Des piles des sacs sont ensuite reprises, par le nombre de machines nécessaires pour former les fonds spéciaux selon l' invention. [0014] Selon un autre mode de réalisation, la formation du fond est réalisée en ligne avec la formation du sac. On évite ainsi le stockage intermédiaire et les moyens de dépilage nécessaire dans le mode de réalisation précédant. [0015] Selon une caractéristique géométrique, la distance prédéterminée entre r extrémité fermée et le premier pli, respectivement le deuxième pli est sensiblement égale à la profondeur des soufflets. Ainsi, lorsqu'il est ouvert, le sac comporte des flancs formés par les soufflets qui ont la même largeur que le fond. [0016] L'invention a aussi pour objet une machine de fabrication de sacs flexibles, le sac comportant une première paroi et une deuxième paroi superposée à la première paroi, les parois étant reliées entre elles le long de bords longitudinaux par deux soufflets, une extrémité du sac étant fermée par un rabat issu de l'une des parois et collé sur l'autre paroi, la machine comportant des moyens de réception pour recevoir en série des sacs se déplaçant dans une direction principale parallèle aux bords longitudinaux, l'extrémité fermée étant en avant, un support inférieur pour supporter deux pinces inférieures, les pinces inférieures étant agencées pour saisir la première paroi à une distance prédéterminée de l'extrémité fermée du sac, un support supérieur pour supporter des pinces supérieures, les pinces supérieures étant agencées pour saisir la deuxième paroi à une distance prédéterminée de l'extrémité fermée du sac, le support supérieur et le support inférieur étant agencés pour écarter les pinces inférieures des pinces supérieures pour former une côte sur les soufflets s'étendant d'une paroi à l'autre, un rabatteur pour rabattre le fond sur la deuxième paroi en formant un premier pli sortant sur la première paroi entre les pinces inférieures, un deuxième pli sortant sur la deuxième paroi entre les extrémités des côtes, et un troisième pli rentrant sur la deuxième paroi symétriquement à l'extrémité du sac par rapport au deuxième pli. [0017] Selon une disposition constructive, les supports inférieur et supérieur sont des cylindres contrarotatifs respectivement inférieur et supérieur. Une fois que les pinces ont passé le col entre les cylindres, les pinces s'éloignent les unes des autres du fait de la rotation des cylindres. Après une rotation complète, les pinces retrouvent une position pour prendre en charge le sac suivant. [0018] Selon un perfectionnement, la machine comporte des moyens d'appui pour appuyer sur la deuxième paroi après le relâchement des pinces supérieures et qui comportent une règle s'étendant selon la direction d'une génératrice du cylindre supérieur, et des moyens d'actionnement pour extraire la règle du cylindre supérieur pendant la phase de rabattement et la rétracter ensuite. La sortie de la règle peut être commandée par exemple par un système à came ou par une commande à motorisation électrique ou pneumatique. [0019] Selon une disposition constructive, le rabatteur est réalisé par un cylindre de ra- battement configure pour serrer le sac contre le support inférieur. Le rabatteur guide d'abord l'extrémité fermée du sac vers un col entre lui et le premier support puis serre le sac au niveau de ce col afin de bien former les plis, dc telle sorte que le sac est aplati pour le stockage et le transport. [0020] Selon un perfectionnement, le support inférieur et/ou le support supérieur comporte des moyens d'aspiration pour aspirer respectivement la première et/ou la deuxième paroi de manière à les séparer avant la saisie par les pinces. On garantit ainsi que les pinces ne saisissent que la paroi proche afin dc bien séparer les parois. Brève description des figures [0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement dc la des- cription qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés parmi lesquels : 10022] [fig.1] est une vue schématique de côté d'une machine selon l'invention ; 10023] [fig.21 est une vue en perspective d'un sac plat avant la transformation selon le procédé de l' invention ; [0024] [fig.31 est une vue similaire à la figure 2 du sac ayant subi une étape de formation des côtes ; 10025] [fig.4] est une vue similaire à la figure 2 du sac pendant une phase de rabattement ; 10026] [fig.51 est une vue dc côté du sac dc la figure 2 à la fin de la phase dc rabattement ; [0027] [fig.61 est une vue en perspective du sac ouvert est posé debout près à être rempli. Description détaillée 100281 Une machine de fabrication de sacs flexibles, telle que représentée schématiquement sur la figure 1, comporte une station de formation de fond 1 classique et dont la description détaillée n'est pas reprise ici. A la sortie de la station de formation de fond 1, un sac 2 plat est fourni, le sac 2 comportant, comme montré sur la figure 2, une première paroi 21 et une deuxième paroi 22 superposée à la première paroi 21. Les 6 parois 21, 22 sont reliées entre elles le long de bords longitudinaux 23 par deux soufflets 24. Une extrémité 20 du sac 2 est fermée par un rabat 25 issu de la première paroi 21 et collé sur la deuxième paroi 22. Le sac 2 est représenté avec une languette 26 qui prolonge la première paroi 21 au-delà de l'extrémité de la deuxième paroi 22 à l'opposé de l'extrémité fermée. Cependant, l'invention s'applique également au cas où la languette 26 prolonge la deuxième paroi 22, ou, d'une manière plus générale, quelle que soit la forme de cette extrémité. [0029] La machine comporte en outre des moyens de réception 3, un support inférieur 4, un support supérieur 5, et un rabatteur 6. [0030] Les moyens de réception 3 sont prévus pour recevoir en série les sacs 2 se déplaçant dans une direction principale parallèle aux bords longitudinaux en provenance de la station de formation de fond 1, l'extrémité fermée 20 en avant. Les moyens de réception 3 permettent de faire transiter les sacs 2 un par un, à intervalle régulier jusqu'à l'étape suivante. [0031] Le support inférieur a la forme d'un cylindre inférieur 4 monté rotatif. Le cylindre inférieur 4 supporte deux pinces inférieures 41, les pinces inférieures 41 étant agencées pour saisir la première paroi 21 du sac 2 présenté par les moyens de réception 3 à une distance prédéterminée de l'extrémité fermée 20 du sac 2. Les pinces inférieures 41 sont alignées sur une même génératrice du cylindre inférieur 4. Le support supérieur a la forme d'un cylindre supérieur 5 monté rotatif dans le sens inverse à celui du cylindre inférieur 4. Le cylindre supérieur 5 supporte des pinces supérieures 51 qui sont agencées pour saisir la deuxième paroi 22 à la distance prédéterminée de l'extrémité fermée 20 du sac 2. Pour cela, les pinces inférieures 41 et supérieures 51 sont en regard les unes des autres sans décalage angulaire. Les pinces supérieures 51 sont alignées sur une même génératrice du cylindre supérieur 5. La saisie des parois est effectuée lorsque les pinces sont au niveau du col entre les cylindres inférieur et supérieur 4, 5. [0032] Pour faciliter la saisie par les pinces 41, 51, les cylindres supérieur et inférieur 4, 5 comportent des moyens d'aspiration, non représentés, pour aspirer respectivement la première et la deuxième paroi 21, 22 de manière à les séparer avant la saisie par les pinces 41, 51. Ces moyens d'aspiration agissent comme des ventouses pour plaquer les parois 21, 22 contre les cylindres 4, 5. [0033] Le support supérieur 5 et le support inférieur 4 sont agencés pour écarter les pinces inférieures 41 des pinces supérieures 51. L'écartement est obtenu par la poursuite de la rotation des cylindres inférieur et supérieur 4, 5 de sorte que la distance entre les pinces 41, 51 augmente. On forme ainsi une côte 27 sur chacun des soufflets 24 s'étendant d'une paroi à l'autre. [0034] La machine comporte en outre des moyens d'appui 7 pour appuyer sur la deuxième paroi 22 après le relâchement des pinces supérieures 51. Les moyens (l'appui? 7 comportent une règle 71 s'étendant selon la direction d'une génératrice du cylindre supérieur 5, et des moyens d'actionner-Ir-lent pour extraire la règle 71 du cylindre supérieur 5 pendant la phase de rabattement et la rétracter ensuite. [0035] Le rabatteur 6 est prévu pour rabattre le fond sur la deuxième paroi 22. Le rabatteur 6 est réalisé par un cylindre de rabattement 6 configure pour serrer le sac 2 contre le cylindre inférieur 4 en étant rotatif dans le sens inverse du cylindre inférieur 4. [0036] La machine met en oeuvre un procédé de formation d'un fond spécial sur les sacs 2 plats. [0037] Après que l'une des extrémités du sac 2 ait été fermée dans la station de formation de fond 1 par un rabat 25 issu de l'une des parois 21 et collé sur l'autre paroi 22, d'une manière connue en soi, le sac 2 est transporté dans une direction de transport par les moyens de réception 3, les bords longitudinaux 53 du sac 2 étant parallèles à la direction de transport FI, vers le col entre les cylindres supérieur et inférieur 4, 5, lesquels sont contrarotatifs. L'extrémité fermée 20 du sac 2 dépasse le col et les moyens d'aspiration tendent à écarter la première 21 de la deuxième paroi 22. Les pinces inférieures 41 et supérieures 51 sont actionnées pour saisir respectivement la première et la deuxième paroi 21, 22 à une distance prédéterminée de l'extrémité fermée 20 du sac 2. Ainsi les pinces 41, 51 s'introduisent dans l'espace délimité par les soufflets 24. Elles maintiennent la première paroi 21, respectivement la deuxième 22, sur le cylindre inférieur 4, respectivement supérieur 5. [0038] Lors de la poursuite de la rotation des cylindres inférieur et supérieur 4, 5, les parois sont écartées à l'aide des pinces 41, 51 pour former une côte 27 sur les soufflets 24 s'étendant d'une paroi à l'autre 21, 22, comme montré sur la figure 3. Les pinces supérieures 51 sont alors commandées pour lâcher la deuxième paroi 22. La règle 71 des moyens d'appui 7 est déployée pour appuyer sur la deuxième paroi 22 après le relâchement des pinces supérieures 51, comme le montre la figure 4. [0039] Le sac 2 poursuit sa trajectoire vers le cylindre de rabattement 6 pour rabattre l'extrémité fermée 20 du sac 2 sur la deuxième paroi 22 en formant un premier pli 281 sortant sur la première paroi 21 entre les pinces inférieures 41, un deuxième pli 282 sortant sur la deuxième paroi 22 entre les extrémités des côtes 27, et un troisième pli 283 rentrant sur la deuxième paroi 22 symétriquement à l'extrémité du sac 2 par rapport au deuxième pli 282, réalisant ainsi un fond 29 délimité entre le premier et le deuxième pli 281, 282. La distance entre l'extrémité fermée 20 et le premier pli 281, respectivement le deuxième pli 282 est sensiblement égale à la profondeur des soufflets 24. [0040] Lors de l'utilisation du sac 2, on peut l'ouvrir par l'extrémité ouverte en écartant la première et la deuxième paroi 21, 22, pour obtenir une forme comme sur la figure 6. Selon la nature du matériau du sac 2, celui-ci peut tenir debout sur le fond 29 créé 8 selon le procédé. Le matériau peut être du papier, du film plastique ou un tissé en matière thermoplastique. [0041] Dans une variante non représentée, on forme initialement les sacs fermés par le rabat 25, on les empile, puis on les dépile pour réaliser le fond 29. Des moyens de dépilage remplacent la station de formation de fond 1 et alimente les moyens de réception 3 avec les sacs un par un. [0042] L'action des moyens d'appui 7 n'est pas indispensable, selon le comportement du matériau formant les sacs. Le troisième pli 283 peut se former naturellement par l'action de rabattement. 9