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" PROCEDE ET MOYENS D'APPLICATION D'UNE MATIERE ADHESIVE
SUR DES SURFACES"
La présente invention a pour objet des procédés et moyens pour appliquer une substance adhésive sur des surfaces, par exemple, dans la fabrication d'articles faits en une matière en feuille, comme le papier ou substances similaires.
Comme exemple de tels articles, l'on peut mentionner les feuilles ou flans employés dans la fabrication de récipients pour le lait ou produits analogues.
L'invention a pour principaux objets d'offrir un procédé et des moyens perfectionnés pour appliquer une substance adhésive sur des surfaces, lesquels procédé-et moyens trouvent, en particulier, leur application, dans la fabrication des dits récipients.
L'invention comprend un procédé d'application d'une substance adhésive sur une surface, d'après lequel une
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couche de substance adhésive est répartie, à l'état visqueux, sur la face d'un dispositif d'application, cette couche étant transférée sur la surface sur laquelle la substance adhésive doit être appliquée, en mettant en contact la couche de matière adhésive qui est sur le dispositif d'application avec la surface.
Au moyen de ce procédé, il est possible de munir la surface d'une feuille de matière, préalablement à la fabrication d'un article avec la dite feuille, d'un revêtement en une substance thermoplastique adhésive, lequel revêtement en substance thermoplastique peut être appliqué à la surface entière ou à une ou plusieurs portions choisies de la dite surface, possède la propriété d'être visqueux lorsqu'il est appliqué, et est capable de sécher en devenant non-visqueux et non-collant à la température atmosphérique, et tel que, après avoir séché, il peut redevenir visqueux et collant en élevant la température.
Par conséquent, lorsqu'une portion de la matière dont la surface est ainsi revêtue, est juxta- posée à une autre surface ou une autre portion de la dite matière, après qu'on en a formé un objet et que celui-ci a été soumis à une température et une pression élevées, la substance est rendue visqueuse et collante et colle les surfaces l'une à l'autre.
Bien que l'invention convienne pour fabriquer des articles variés, elle est particulièrement prévuepour la fabrication de récipients, dont le corps est formé d'un flan en une matière appropriée, dont les portions marginales longitudinales sont fixées ensemble, un disque à rebord étant inséré dans l'une des extrémités du corps et s'y trouvant fixé lorsqu'on roule ensemble la portion terminale du corps et le rebord du disque pour former le récipient. L'ouverture
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qui se trouve à l'extrémité opposée du récipient constitue l'ouverture de remplissage, que l'on ferme en serrant ensemble les portions de paroi opposées de la dite extrémité ouverte et en les fixant ensuite dans cette position.
Les surfaces extérieures et intérieures du récipient peuvent être pourvues d'un revêtement en une substance imperméable aux liquides, à l'humidité, à l'huile et à la graisse.
Dans la fabrication de récipients en une matière en feuille, la substance thermoplastique adhésive est appliquée sur les feuilles ou flans, avant le découpage de ceux-ci pour leur donner la forme d'un corps de récipient et, ensuite, les feuilles ou flans, la substance thermoplastique adhésive y étant appliquée, sont empilés pour être 'ex- pédiés ou emmagasinés.
Pour empêcher la substance thermoplastique adhésive de devenir visqueuse et collante à la température atmosphérique, ce qui aurait pour résultat de transférer la substance adhésive thermoplastique d'une feuille ou flan sur la feuille ou flan adjacent dans la pile et de coller toutes feuilles les unes aux autres, transformant ainsi la pile en un seul bloc, on utilise habituellement une substance adhésive thermoplastique dont le point de fusion ou dé-ramollissement élevé exige une forte température pour amener cette substance de l'état sec, nonvisqueux et non-collant, à .,'état visqueux et collant.
De plus, il peut résulter des dommages sérieux dans le transport des feuilles ou flans en pile, ces feuilles ou flans ayant reçu une application de matière thermoplastique adhésive même si cette matière thermoplastique. adhésive a un point de fusion ou de ramollissement relativement élevé, parce que
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la chaleur développée par la friction entre les feuilles ou flans et la surface de la substance adhésive thermoplastique qui s'y trouve appliquée, chaleur produite par les vibrations transmises aux feuilles ou flans de la pile, par le véhicule transporteur, aurait pour résultat de rendre visqueuse et collante la matière adhésive thermoplastique, et reporterait la matière adhésive thermoplastique d'une feuille, sur la feuille voisine.
Ces difficultés peuvent être surmontées, grâce à une autre caractéristique de l'invention qui consiste à munir la surface de la matière du récipient et la substance thrmoplastique adhésive qui s'y trouve appliquée, d'un revêtement en une substance thermoplastique nor adhésive dont le point de fusion est inférieur à celui de la substance adhésive thermoplastique.
Si on le désire, on peut former un joint pour réunir les parties de la matière du récipient, en appliquant une pression et une chaleur suffisantes à une ou plusieurs portions de cette matière revêtues de la substance adhésive thermoplastique, d'abord, pour fondre la substance no@- adhésive et, ensuite, pour rendre la substance adhésive thermoplastique visqueuse et colLante, permettant ainsi aux substances thermoplastiques de durcir et de faire prise, la substance thermoplastique adhésive collant ensemble .Les parties de la matière du récipient et la substance thermoplastique not adhésive. formant comme un filet le long du joint du récipient et protégeant le contenu du récipient par rapport à la substance adhésive thermoplastique.
Les procédés et moyens servant appliquer la substance adhésive sur les feuilles ou flans vont, maintenant, être décrits plus particulièrement, titre d'exemple, comme
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modes de réalisation de l'invention, référence faite aux dessins accompagnant cette description, et dans lesquels:
La figure 1 est une vue en élévation de côté mon- trant le schéma d'un dispositif destiné à appliquer la subs- tance adhésive thermoplastique sur les feuilles ou flans.
La figure 2 est une vue en plan d'une feuille ou flan, montrant une bande marginale de substance adhésive thermoplastique qui s'y trouve appliquée.
La figure 3 est une coupe faite sensiblement suivant la ligne 3-3 de la figure 2, en regardant dans la direction des flèches.
La figure 4 est une coupe transversale montrant schématiquement le procédé et les moyens d'application de la substance adhésive thermoplastique à la surface d'une feuille ou flan.
La figure 5 est une vue en élévation latérale, partie en coupe, d'un récipient fait avec le flan de la figure 2, et
La figure 6 est une vue analogue à la figure 2, mon- trant une variante du procédé d'application d'un revêtement de substance adhésive thermoplastique sur une feuille ou flan, avec un revêtement de substance protectrice pour empê- cher le déplacement de la substance adhésive thermoplastique et le frottement entre les feuilles ou flans empilés.
L'invention est applicable avec des substances adhésives thermoplastiques variées. Cependant la substance devra, de préférence, avoir les propriétés suivantes : être étanche à l'eau, l'humidité, à l'huile et la graisse, non-toxique, inodore, résistante aux acides et, pratiquement, ininflammable, ne pas avoir d'effets délétères sur les
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comestibles, particulièrement le lait, la crème et le petitlait. La matière adhésive thermoplastique peut être appliquée sur la surface entière d'une feuille ou flan dont on doit faire un article tel qu'un récipient pour le lait, ou bien la substance adhésive thermoplastique peut être appliquée sous forme d'une ou plusieurs bandes sur une ou plusieurs portions choisies de la feuille ou flan.
Les dites portionssélectionnées peuvent être : une portion marginale longitudinale destinée à être recouverte par l'autre portion marginale longitudinale du flan et être collée à celle-ci par la substance adhésive thermoplastique; la portion marginale de l'une des extrémités, destinée à être en contact avec le rebord d'un disque de fermeture inséré dans la dite extrémité du corps du récipient et la portion marginale de l'extrémité opposée du flan, destinée à constituer l'extrémité de remplissage du récipient et à être mises en contact en serrant l'une contre l'autre les portions opposées de paroi suivant l'ouverture de remplissage de manière à fermer cette dernière.
Dans la mise en oeuvre préférée de l'invention, il a été prévu une substance adhésive thermoplastique appropriée comprenant un mélange à oase d'une résine appropriée, naturelle ou synthétique et un solvant pour la résine, avec ou non une petite quantité d'eau, et avec ou sans plastifiant.
Le solvant devra, de préférence, avoir un point d'ébullition élevé et une basse tension de vapeur, suffisante cependant pour que le solvant soit expulsé de la substance et dissipé et que la substance adhésive thermoplastique soit prônée à sécher à la température ordinaire ou qu'elle puisse être rapidement séchée en la soumet-tant, pendant une courte période de temps, à l'action d'une température élevée.
Si l'on
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utilise un plastifiant, il devra avoir la propriété d'être compatible avec le solvant et capable de rester solide jusqu'à une température supérieure à 38 de manière que, lorsque le solvant aura été expulsé, la substance adhésive thermoplastique se présentera sous l'aspect d'un revêtement ou couche douce, ferme et flexible sur la surface de l'article auquel elle a été appliquée et sera susceptible de devenir visqueuse et collante si elle est soumise à la température voulue, soit de 80 à 205 .
Dans l'application de la substance adhésive thermoplastique sur une surface telle que la surface d'une feuille ou flan de matière fibreuse ou papier, et pour laquelle la substance adhésive thermoplastique a de l'affinité, la substance adhésive thermoplastique est fournie à un dispositif d'application, sur la surface duquel la substance est uniformément répartie. Ce dispositif d'application est fait en une matière, telle qu'un métal, pour lequel la substance adhésive thermoplastique n'a, sensiblement, aucune affinité, ou n'a qu'une affinité relativement faible, mais auquel elle pourra adhérer suffisamment, pour que soit possible le transfert de la dite substance, du dit dispositif à la surface sur laquelle la substance adhésive thermoplastique doit être appliquée par contact.
Le dispositif d'application peut être un dispositif à imprimer dont la forme corresponde au revêtement de substance adhésive thermoplastique qui doit êtr.e appliqué sur la surface et si l'on ne désire appliquer la substance adhésive thermoplastique que sur une ou plusieurs portions sélectionnées d'une surface, telles..qu'une ou plusieurs bandes marginales de la surface des feuilles ou flans, le dispositif d'application doit correspondre à la forme de la dite ou des dites bandes marginales.
La substance adhésive thermoplastique,à l'état
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visqueux, mais non-fluide, est fournie à, et répartie uniformément sur la surface du dispositif d'application, un transporteur pour le dispositif d'application et/ou un transporteur pour la fouille ou flan étant mobiles l'un par rapport à l'autre de façon à pouvoir se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre pour déplacer le dispositif d'applica- tion et la substance adhésive thermoplastiquerépartie sur celui-ci, de manière que cette substance vienne au contact de la surface de la feuille ou flan sur laquelle la substance adhésive thermoplastiçue doit être appliquée.
Ce déplacement par rapport à la surface de la feuille ou flan n'a pour but que d'assurer le contact de la substance adhésive thermoplastique avec la dite surface sans qu'il y ait pression du dispositif d'application contre La feuille ou flan. Cornue la substance adhésive thermoplastique a plus d'affinité pour la matière dont est fai@ la feuille ou flan sur laquelle elle doit être appliquée, que pour la matière dont est fait le dispositif d'abdication, sur lequel elle est répartie, lorsque la substance adhésive thermoplastique est imprimée sur la feuille ou flan, ou bien est au contact de cette feuille ou flan, elle y adhérera et, par cette adhérence, sera enlevée du dispositif d'application et déposée sur la surface de la feuille ou Flan.
Après que la substance adhésive thermoplastique a été appliquée sur la feuille e ou flan, on peut lui L'aire faire prise à la température ordinaire, ou, pour hâter la solidification, on peut la soumettre à une température suffisamment élevée pour dissiper la solvant de la substance adhésive thermoplastique. Ceci peut se faire à la suite de l'application de la matière adhésive thermoplastique, en faisant passer la feuille ou flan à travers une zone à une température élevée.
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Pour munir l'enduit de substance adhésive thermoplastique d'un revêtement ou couche de matière protectrice, en vue d'empêcher le transfert de la matière adhésive thermoplastique, d'une feuille ou flan, à une autre feuille ou flan adjacent lorsque les feuilles ou flans sont empilés et d'empêcher ainsi la pile de se transformer en un bloc, il est préférable de combiner ou mélanger à la substance adhésive thermoplastique, une matière non adhésive ayant un point de fusion ou de ramollissement inférieur à celui de la substance adhésive thermoplastique laquelle substance non adhésive doit être, de préférence, étanche à l'eau, à l'humidité, à la graisseet à l'huile, non-toxique, inodore, résistante aux acides et n'avoir aucun effet délétère sur les comestibles, notamment le lait, la crème et le petit-lait.
Bien que cet enduit de surface puisse être appliqué comme enduit superposé au revêtement de substance adhésive thermoplastique, il est, de préférence, combiné ou mélangé avec la substance adhésive thermoplastique, de façon à en être séparé et amené à former comme une couche ou enduit sur la substance adhésive thermoplastique, lorsqu'on fait sécher celle-ci. Dans l'exemple actuel, cette substance non-adhésive est une substance cireuse, étanche à l'eau et l'humidité, de préférence, de la paraffine, ayant un point de fusion de 51 à 55 , intimement mélangée et dispersée dans la substance adhésive thermoplastique, mais non combinée avec celle-ci.
Lorsqu'on emploie la paraffine dans le mélange avec la substance adhésive thermoplastique, à mesure que la feuille ou flan revêtu d'un enduit de substance adhésive thermoplastique passe à travers une zone de température élevée, suffisante pour provoquer l'évaporation en totalité ou en partie du solvant, la paraffine fond et se sépare de la matière
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adhésive thermoplastique en formant une couche sur celle-ci.
Après le passage des feuille'? ou flans à travers la zone température élevée, on laLsse refroidir suffisamment la substance adhésive thermoplastique pour provoquer le durcissement ou prise de la paraffine; on a constaté que la sortie des feuilles ou flans, de la zone à température élevée, et leur empilage assurent un temps suffisant pour ce refroidissement.
Quoique le procédé d'applicabion d'une substance adhésive thermoplastique sur une feuille ou flan, puisse être effectué au moyen de divers appareils, iL est, de préférence, effectué à l'aide d'un appareil imprimeur tel qu'une presse à imprimer, soit du type dans lequel le support de la feuille ou flan, par exemple une platine, est mooile de manière à s'approcher et s'éloigner du dispositif imprimeur, appareil pourvu de moyens servant à répartir la substance .adhésive thermoplastique sur le dit dispositif imprimeur alternativement avec le mouvement de rapprochement ou d'éloignement du support de la feuille ou flan par rapport au dispositif imprimeur ; soit du type cylindre, et on a représenté schématiquement, à titre d'exemple de ce dernier cas, un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé.
Comme on le voit sur figure 1, le flan B est porté par une platine 7, qui a un mouvement alternatif de ve-et-vient de manière à amener la feuille ou flan qu'il porte, tangertiellement à la périphérie d'un cylindre rotatif, 8, portant un dispositif d'application 9,en métal, d'une forme correspondant à celle de la bande marginale de matière adhésive thermoplastique qui doit être appliquée sur la feuille ou flan ct en saillie sur la périphérie du cylindre. La substance adhésive thermoplastique est répartie sur le dispositif d'application, 9, par un rouleau, 10, auquel cette substance est amenée et sur lequel elle est uniformément répartie par les rouleaux
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11 et 12,
ce dernier recevant la substance adhésive thermoplastique d'une fontaine ou auge, 13, la contenant et ayant un conduit de sortie allant du fond au-dessus du rouleau 12. Les rouleaux 10, 11 et 12, sont faits en un matériel tel que la substance adhésive thermoplastique puisse y adhérer et qu'ils soient capables de transférer la dite substance d'un rouleau à l'autre et au dispositif d'application, 9.
La platine, 7, est disposée, par rapport =au cylindre 8, de manière que la feuille ou flan se trouvant sur la platine, 7, et le système d'application, 9, soient espacés l'un de l'autre, pendant que la platine se meut relativement @ au cylindre, d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur de l'enduit de substance adhésive thermoplastique à appliquer sur la feuille ou flan, pour permettre à cette substance qui se trouve sur le dispositif d'application, 9, de venir au contact de la feuille ou flan qui se trouve sur la platine, sans que le dit dispositif d'application, 9, s'imprime sur la feuille ou flan. Cet arrangement est représenté schématiquement sur la figure 4 où la couche de substance adhésive thermoplastique T, est indiquée par une zone pointillée.
L'espace compris entre la platine, 7, et le dispositif d'application, 9, doit être réglé d'après la viscosité de la substance adhésive thermoplastique à appliquer et l'épaisseur de l'enduit désiré. Cet espace sera d'autant plus grand que la viscosité est plus élevée. De même, si l'on désire un enduit épais, la viscosité devra être relativement grande et l'espace plus important. L'épaisseur du revêtement peut varier, par exemple, d'environ 3/1000 de mm à environ 5/100 de mm environ.
Comme déjà spécifié, la substance adhésive thermoplastique a relativement moins
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d'affinité pour la matière dont est fait le dispositif d'application, 9, que pour la matière dont est faite la feuille ou flan, B, sur lequel cette substance doit être appliquée ; de sorte que, à mesure que le dispositif d'applica- tion,, s'éloigne de la platine, 7, ou de la feuille ou flan qui s'y trouve, du fait de la rotation du cylindre 8, la substance adhésive thermoplastique sera enlevée ou retirée du dit dispositif d'application, , et déposée sur la feuille ou flan se trouvant sur la platine 7. Le dispositif d'appli- cation, , destiné à appliquer la substance adhésive thermoplastique sur la feuille ou flan, peut être de formes variées.
Dans le présent exemple, il est d'une forme appropriée pour appliquer une ou plusieurs bandes marginales de substance adhésive thermoplastique de faible largeur à partir des bords de la feuille ou flan B, pour produire un corps de récipient ou un objet en forme de tronc de cône, les bandes comprenant une portion marginale latérale 14 de la feuille ou flàn, d'une largeur préalablement déterminée, comme le montre le pointillé, une portion marginale d'extrémité, 15, de la feuille ou flan devant constituer le fond du récipient en venant au contact du rebord périphérique d'un disque, 15a (figure 5) et l'autre portion marginale d'extrémité, 16, du flan, devant venir en contact lorsque les portions de paroi opposées de l'ouverture de remplissage sont serrées l'une contre l'autre, de manière à fermer l'ouverture de remplissage du récipient.
La position normale de la platine 7, est figurée en lignes pleines en A, avant que la platine avance par rapport au cylindre, 8, et en synchronisme avec la rotation de ce cylindre, pour provoquer le dépôt de la substance adhésive thermoplastique, par le dispositif d'application, 9, sur la feuille ou flan de la platine 7. La
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position avant, de la platine, Z, est représentée en A', en traits mixtes ; cette position,la feuille ou flan, B, enduite de substance adhésive thermoplastique, est transféré à un dispositif transporteur approprié, représenté, sous la forme d'une courroie transporteuse sans fin C, et transporté de cette façon à travers une zone de température élevée dans le but de faire évaporer l'humidité ou le solvant, de la substance adhésive thermoplastique.
Lorsqu'une partie du mélange est constituée par une substance thermoplastique non adhésive, comme la paraffine, la température doit être, au moins, aussi élevée que le point de fusion de la paraffine, pour faire fondre celle-ci et pour provoquer, aussi, sensi- 'blement l'expulsion de tout le solvant et son évaporation, de la substance adhésive thermoplastique. A mesure que le flan passe à travers la zone à température élevée, la substance adhésive thermoplastique est séchée, grâce à l'expulsion de l'humidité ou solvant et la paraffine fondue forme alors comme un enduit ou couche sur la substance adhésive thermoplastique.
L'emploi d'une substance thermoplastique non adhésive, ou substance cireuse, dans le mélange, permet .d'empiler les feuilles ou flans, peu de temps après l'application de la substance adhésive thermoplastique, sans qu'il y ait possibilité pour les feuilles ou flans de se coller les uns aux autres. Bien que la zone à température élevée puisse être obtenue de diverses manières, par exemple, dans une chambre (non représentée), le transporteur C étant disposé de façon à effectuer le transport des feuilles ou flans à travers la dite chambre, cette zone est produite, de préférence, par un dispositif de chauffage disposé au-dessus du et en position appropriée par rapport au trajet du brin
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supérieur transporteur.
Ce dispositif comprend un élément de chauffage au gaz composé d'une série de tubes communiquant (17), s'étendant transversalement par rapport au trajet du transporteur et se raccordant à une source de gaz, les tubes ayant des perforations dans la portion de leur paroi qui est en regard du transporteur, de manière que les flammes de gaz ou la chaleur rayonnée soient dirigées vers la feuille ou flan porté par le transporteur.
Le dispositif de chauffage à température élevée peut n'être disposé que par rapport à une seule portion du transporteur, de sorte que, la feuille ou flan restera assez longtemps dans la portion restante du trajet du transporteur pour que la substance thermoplastique rion-adhésive puisse faire prise ou se solidifier, bien que l'on ait constaté que la période de temps qui s'écoule entre la sortie de la feuille ou flan, du transporteur C et la mise en pile des flans est suffisante pour que ce résultat soit atteint.
En appliquant la substance adhésive thermoplastique sous forme de bande ou bandes, sur une feuille ou flan, par le procédé et les moyens décrits, lorsque la substance adhésive thermoplastique comprend comme ingrédient la para('fine, la bande de substance adhésive thermoplastique est pourvue d'un enduit protecteur ou couche protectrice de paraffine; et, à mesure que les feuilles ou flans sont accumulés en pile et emmagasinés ou expédiés dans cet état, le revêtement ou couche de paraffine en contact avec la feuille ou flan adjacent, isolera ou séparera la substance adhésive thermoplastique de la feuille ou flan adjacent et il ne se produira aucune adhérence des feuilles ou flans dans la pile H aucun collae, par conséquent, ne pourra
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transformer la pile de feuilles- ou flans en un bloc.
De plus, s'il se produisait un mouvement quelconque des feuilles ou flans de la pile relativement les uns aux autres, mouvement produit par les vibrations pendant le transport des piles de feuilles ou flans, le revêtement ou couche de paraffine agirait comme un lubrifiant et empêcherait toute friction, entre les feuilles ou flans, friction qui pourrait, peut-être, développer une chaleur suffisante pour rendre la substance adhésive thermoplastique assez visqueuse et collante, pour causer l'adhérence des feuilles ou flans adjacents.
Pour rendre étanche à l'eau, à'l'humidité, à l'huile et la graisse, le récipient, celui-ci peut être enduit d'une couche appropriée de substance thermoplastique non adhésive, ou substance cireuse, dont le point de fusion est inférieur à celui de la substance adhésive thermoplastique, laquelle couche peut être appliquée sur les'feuilles où flans par-dessus le revêtement de substance adhésive thermoplastique dont ils sont pourvus, comme décrit, ou cette couche de substance thermoplastique non$adhésive peut être appliquée sur la matière dont est fait le récipient, après que le récipient est fait.
Dans l'opération de collage de la portion ou des portions de feuille ou flan munies de la bande de matière adhésive thermoplastique sur une autre surface, ou de la dite surface enduite de substance adhésive thermoplastique sur une autre portion de la feuille ou flan, la seule chose requise est'l'application de pression et de chaleur suffisantes pour rendre la substance adhésive thermoplastique visqueuse et collante et ensuite permettre à la substance adhésive thermoplastique de se refroidir à la température atmosphérique.
La figure 5
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montre un récipient, dont le corps est fait d'un flan, comme représenté sur la figure 2, ayant une substance adhésive thermoplastique appliquée sur les portions marginales, 14, 15 et 16, en couvrant evec la portion marginale 14 du flan, la portion marginale opposée 14a et ensuite, en soumettant les dites portions dont l'une est couverte par l'autre, à une température suffisamment élevée pour rendre la substance adhésive thermoplastique visqueuse et collante, de préférence , sous pression, après q¯;oi on laisse la substance adhésive thermoplastique se refroidir et faireprise, de préférence, également, sous pression, ce qui fixe fermement .les deux portions l'une à l'autre.
Le disque à rebord 15a est ensuite inséré dans l'extrémité du corps du récipient, avec le rebord s'étendant vers l'extérieur et en contact avec la substance adhésive thermoplastique 15 et on verrouille les dites portions l'une à l'autre en les roulant ensemble, de préférence vers l'intérieur et en les soumettant à une température suffisamment élevée pour rendre la substance adhésive thermoplastique visqueuse et collante, de manière à lier entre elles les portions verrouillées, Par l'insertion du disque à rebord 15a dans l'extrémité du corps de récipient et simultanément avec cette insertion, le corps du récipier't peut être pourvu d'un épaulement annulaire, 22, et le disque peut être appliqué contre le dit épaulement,
de meunière à empêcher le mouvement du disque dans le corps sous l'influence d'une pression dirigée vers l'intérieur et la suppression, par arrachement du verrouillée entre le rebord du disque et la partie terminale du corps. près la formation du récipient, cornue décrit, la surface interne entière est enduite d'une substance thermoplastique non adhésive; ou,
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si on le préfère, la surface entière du flan peut être en- duite de la dite substance avant la formation du récipient, sans que le procédé de fabrication décrite en soit modifié.
Lorsque le récipient a été rempli de matière, on ferme et scelle ou obture.hermétiquement l'ouverture de remplissage en pressant ensemble des portions opposées de paroi des por- tions marginales 16 et en les soumettant à la chaleur et la pression. On a constaté que si l'on ferme et scelle ainsi l'ouverture de remplissage, la substance thermoplasti- que non adhésive, qui fond avant la substance thermoplasti- que adhésive, est sensiblement expulsée et n'empêche pas une bonne union ou joint.
On a, similairement, constaté que, si la surface entière du flan est ainsi enduite de substance thermoplastique non-adhésive dont le point de fusion est inférieur à celui de la substance thermoplastique adhésive, cela n'empêche pas un bonjoint entre les parois latérales 14 et 14a et entre les portions 15 et 15a. Il a, de plus, été constatéque la substance thermoplastique non-adhésive, expulsée des surfaces jointes, se concentre et se solidifie, à la jonction des dites surfaces, à l'intérieur du récipient, sous forme de filet qui couvre la substance adhésive thermo- plastique, la protège du contenu du récipient et réalise un épaississement de l'enduit aux joints du récipient,'là où un tel épaississement est précisément utile.
Bien que l'ap- plication de la méthode ait été spécifiquement décrite en ce qui concerne la fabrication de récipients tronconiques, l'invention n'est pas limitée à cette seule fabrication, et est au contraire applicable à la fabrication de récipients de formes variées et d'articles autres que des récipients.
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Au lieu d'incorporer ou combiner la substance thermoplastique non adhésive dans le mélange de substance adhésive thermoplastique, pour constituer un enduit protecteur ou couche protectrice sur la substance adhésive thermoplastique lorsqu'elle est appliquée sur une feuille ou flan, pour empêcher le transfert de la substance adhésive thermoplastique à une feuille ou flan adjacent, quand les feuilles ou flans'sont disposés en pile, la substance adhésive thermoplastique', sans la substance qui constitue l'enduit protecteur ou couche protectrice, peut être appliquée à une feuille ou flan et un second revêtement de substance thermoplastique non-adhésive peut lui être superposé.
La figure 6 montre un flan ou feuille pourvu d'un enduit de substance adhésive thermoplastique et d'un second enduit de substance protectrice superposé au premier enduit et. ayant un point de fusion inférieur à celui de la substance adhésive thermoplastique, celle-ci étant indiquée par un pointillé épais et l'enduit de substance protectrice par un léger pointillé fin, en 21.
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"METHOD AND MEANS OF APPLYING AN ADHESIVE MATERIAL
ON SURFACES "
The present invention relates to methods and means for applying an adhesive substance to surfaces, for example, in the manufacture of articles made of a sheet material, such as paper or the like.
As an example of such articles, there may be mentioned sheets or blanks used in the manufacture of containers for milk or the like.
The main objects of the invention are to provide an improved method and means for applying an adhesive substance to surfaces, which method and means find, in particular, their application in the manufacture of said containers.
The invention includes a method of applying an adhesive substance to a surface, wherein a
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layer of adhesive substance is distributed, in a viscous state, on the face of an application device, this layer being transferred to the surface on which the adhesive substance is to be applied, by contacting the layer of adhesive material which is on the application device with the surface.
By means of this method, it is possible to provide the surface of a sheet of material, prior to the manufacture of an article with said sheet, with a coating of an adhesive thermoplastic substance, which coating of a thermoplastic substance can be. applied to the entire surface or to one or more selected portions of said surface, possesses the property of being viscous when applied, and is capable of drying by becoming non-viscous and non-sticky at atmospheric temperature, and such that, after drying, it may become viscous and sticky again by raising the temperature.
Consequently, when a portion of the material, the surface of which is thus coated, is juxtaposed with another surface or another portion of said material, after an object has been formed therefrom and the latter has been when subjected to high temperature and pressure, the substance becomes viscous and sticky and sticks the surfaces together.
Although the invention is suitable for manufacturing various articles, it is particularly intended for the manufacture of containers, the body of which is formed from a blank of a suitable material, the longitudinal marginal portions of which are fixed together, a flanged disc being inserted. in one of the ends of the body and being secured thereto when the end portion of the body and the rim of the disc are rolled together to form the container. The opening
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which is at the opposite end of the container constitutes the filling opening, which is closed by clamping together the opposite wall portions of said open end and then fixing them in this position.
The exterior and interior surfaces of the container may be coated with a substance impermeable to liquids, moisture, oil and grease.
In the manufacture of containers from a sheet material, the adhesive thermoplastic substance is applied to the sheets or blanks, prior to cutting them to give them the shape of a container body and, subsequently, the sheets or blanks, with the adhesive thermoplastic substance applied thereto, are stacked for shipment or storage.
To prevent the adhesive thermoplastic substance from becoming viscous and tacky at atmospheric temperature, which would result in transferring the thermoplastic adhesive substance from one sheet or blank onto the adjacent sheet or blank in the stack and sticking all sheets together. Others, thus transforming the stack into a single block, usually a thermoplastic adhesive substance is used, the high melting or de-softening point of which requires a high temperature to bring this substance from the dry, non-viscous and non-sticky state to. , 'viscous and sticky state.
In addition, serious damage may result in the transport of the sheets or blanks in a stack, these sheets or blanks having received an application of adhesive thermoplastic material even if this thermoplastic material. adhesive has a relatively high melting or softening point, because
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the heat developed by the friction between the sheets or blanks and the surface of the thermoplastic adhesive substance which is applied to them, heat produced by the vibrations transmitted to the sheets or blanks of the stack, by the transport vehicle, would result in rendering the thermoplastic adhesive material is viscous and tacky, and would transfer the thermoplastic adhesive material from one sheet onto the neighboring sheet.
These difficulties can be overcome, thanks to another characteristic of the invention which consists in providing the surface of the material of the container and the adhesive plastic substance which is applied thereto, with a coating of a thermoplastic nor adhesive substance whose melting point is lower than that of thermoplastic adhesive substance.
If desired, a gasket may be formed to join the parts of the material of the container by applying sufficient pressure and heat to one or more portions of that material coated with the thermoplastic adhesive substance, first, to melt the material. substance no @ - adhesive and, then, to make the thermoplastic adhesive substance viscous and tacky, thereby allowing the thermoplastic substances to harden and set, the adhesive thermoplastic substance sticking together. The parts of the container material and the thermoplastic substance not adhesive. forming as a net along the seal of the container and protecting the contents of the container from the thermoplastic adhesive substance.
The methods and means for applying the adhesive substance to the sheets or blanks will now be described more particularly, by way of example, as
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embodiments of the invention, with reference to the drawings accompanying this description, and in which:
Figure 1 is a side elevational view showing a schematic of a device for applying the thermoplastic adhesive substance to the sheets or blanks.
Figure 2 is a plan view of a sheet or blank, showing a marginal strip of thermoplastic adhesive material applied thereto.
Figure 3 is a section taken substantially along line 3-3 of Figure 2, looking in the direction of the arrows.
Fig. 4 is a cross section schematically showing the method and means for applying the thermoplastic adhesive substance to the surface of a sheet or blank.
Figure 5 is a side elevational view, partly in section, of a container made with the blank of Figure 2, and
FIG. 6 is a view analogous to FIG. 2, showing an alternative method of applying a coating of thermoplastic adhesive substance to a sheet or blank, with a coating of protective substance to prevent displacement of the film. thermoplastic adhesive substance and friction between stacked sheets or blanks.
The invention is applicable with various thermoplastic adhesive substances. However, the substance should preferably have the following properties: be impervious to water, humidity, oil and grease, non-toxic, odorless, resistant to acids and, practically, non-flammable, not have deleterious effects on
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edible, especially milk, cream and whey. The thermoplastic adhesive material can be applied over the entire surface of a sheet or blank to be made into an article such as a container for milk, or the thermoplastic adhesive material can be applied in the form of one or more strips over it. one or more selected portions of the sheet or blank.
Said selected portions may be: a longitudinal marginal portion intended to be covered by the other longitudinal marginal portion of the blank and to be adhered thereto by the thermoplastic adhesive substance; the marginal portion of one of the ends, intended to be in contact with the rim of a closing disc inserted in said end of the body of the container and the marginal portion of the opposite end of the blank, intended to constitute the filling end of the container and to be brought into contact by pressing against each other the opposite portions of the wall following the filling opening so as to close the latter.
In the preferred embodiment of the invention, there has been provided a suitable thermoplastic adhesive substance comprising an oase mixture of a suitable resin, natural or synthetic and a solvent for the resin, with or without a small amount of water. , and with or without plasticizer.
The solvent should preferably have a high boiling point and a low vapor pressure, however sufficient that the solvent is expelled from the substance and dissipated and the thermoplastic adhesive substance is advocated to dry at room temperature or to quench. 'it can be quickly dried by subjecting it, for a short period of time, to the action of an elevated temperature.
If we
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uses a plasticizer, it must have the property of being compatible with the solvent and capable of remaining solid up to a temperature above 38 so that, when the solvent has been expelled, the thermoplastic adhesive substance will appear in the appearance of a soft, firm and flexible coating or layer on the surface of the article to which it has been applied and will be liable to become viscous and tacky if subjected to the desired temperature of 80 to 205.
In applying the thermoplastic adhesive substance to a surface such as the surface of a sheet or blank of fibrous material or paper, and for which the thermoplastic adhesive substance has affinity, the thermoplastic adhesive substance is supplied to a device. application, on the surface of which the substance is evenly distributed. This application device is made of a material, such as a metal, for which the thermoplastic adhesive substance has substantially no affinity, or has only a relatively low affinity, but to which it can adhere sufficiently, so that the transfer of said substance is possible, from said device to the surface on which the thermoplastic adhesive substance is to be applied by contact.
The application device may be a printable device whose shape corresponds to the coating of thermoplastic adhesive substance which is to be applied to the surface and if it is desired to apply the thermoplastic adhesive substance only to one or more selected portions of it. On a surface, such as one or more marginal bands of the surface of the sheets or blanks, the application device must correspond to the shape of said or said marginal bands.
The thermoplastic adhesive substance, as
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viscous, but non-fluid, is provided to, and evenly distributed over the surface of the application device, a conveyor for the application device and / or a conveyor for the dig or blank being movable relative to one another. 'another so as to be able to move towards or away from each other to move the applicator and the thermoplastic adhesive substance distributed thereon, so that this substance comes into contact with the surface of the applicator. the sheet or blank to which the thermoplastic adhesive substance is to be applied.
This movement relative to the surface of the sheet or blank is only intended to ensure contact of the thermoplastic adhesive substance with said surface without there being pressure of the application device against the sheet or blank. The thermoplastic adhesive substance has more affinity for the material of which the sheet or blank is to be applied, than for the material of the abdication device, on which it is distributed, when the substance is made. Thermoplastic adhesive is printed on the sheet or blank, or is in contact with this sheet or blank, it will adhere thereto and, by this adhesion, will be removed from the application device and deposited on the surface of the sheet or blank.
After the thermoplastic adhesive substance has been applied to the sheet or blank, it can be allowed to set at room temperature, or, to hasten solidification, it can be subjected to a temperature high enough to dissipate the solvent from the thermoplastic adhesive substance. This can be done following the application of the thermoplastic adhesive material, by passing the sheet or blank through an area at an elevated temperature.
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For providing the thermoplastic adhesive substance coating with a coating or layer of protective material, to prevent transfer of the thermoplastic adhesive material, from one sheet or blank, to another adjacent sheet or blank when the sheets or blanks are stacked and thus prevent the stack from turning into a block, it is better to combine or mix with the thermoplastic adhesive substance, a non-adhesive material having a lower melting or softening point than that of the thermoplastic adhesive substance which non-adhesive substance should preferably be impervious to water, humidity, grease and oil, non-toxic, odorless, resistant to acids and have no deleterious effect on edibles, in particular milk, cream and whey.
Although this surface coating can be applied as a coating on top of the coating of thermoplastic adhesive substance, it is preferably combined or mixed with the thermoplastic adhesive substance, so as to be separated therefrom and formed as a layer or coating on it. the thermoplastic adhesive substance, when it is dried. In the current example, this non-adhesive substance is a waxy, waterproof and moisture-proof substance, preferably paraffin, having a melting point of 51 to 55, intimately mixed and dispersed in the substance. thermoplastic adhesive, but not combined therewith.
When the paraffin is employed in the admixture with the thermoplastic adhesive substance, as the sheet or blank coated with a coating of the thermoplastic adhesive substance passes through a zone of elevated temperature sufficient to cause evaporation in whole or in part of the solvent, the paraffin melts and separates from the material
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thermoplastic adhesive by forming a layer thereon.
After the passage of the leaves'? or blanks through the high temperature zone, the thermoplastic adhesive substance is allowed to cool sufficiently to cause the paraffin to harden or set; it has been observed that the exit of the sheets or blanks from the high temperature zone, and their stacking ensure sufficient time for this cooling.
Although the process of applying a thermoplastic adhesive substance to a sheet or blank can be carried out by means of various apparatus, it is preferably carried out by means of a printing apparatus such as a printing press. , or of the type in which the support of the sheet or blank, for example a platen, is movable so as to approach and move away from the printing device, apparatus provided with means serving to distribute the thermoplastic adhesive substance on said printing device alternately with the movement towards or away from the support of the sheet or blank relative to the printing device; or of the cylinder type, and there is schematically shown, by way of example of the latter case, a device allowing the implementation of the method.
As seen in Figure 1, the blank B is carried by a plate 7, which has a reciprocating back-and-forth movement so as to bring the sheet or blank that it carries, tangentially to the periphery of a cylinder rotary, 8, carrying an application device 9, made of metal, of a shape corresponding to that of the marginal strip of thermoplastic adhesive material which is to be applied to the sheet or blank side projecting on the periphery of the cylinder. The thermoplastic adhesive substance is distributed on the application device, 9, by a roller, 10, to which this substance is supplied and on which it is uniformly distributed by the rollers
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11 and 12,
the latter receiving the thermoplastic adhesive substance from a fountain or trough, 13, containing it and having an outlet duct going from the bottom above the roll 12. The rolls 10, 11 and 12, are made of a material such as thermoplastic adhesive substance can adhere thereto and that they are able to transfer said substance from one roll to another and to the application device, 9.
The plate, 7, is arranged, with respect to the cylinder 8, so that the sheet or blank on the plate, 7, and the application system, 9, are spaced from each other, during that the platen moves relative to the cylinder, by a distance substantially equal to the thickness of the coating of thermoplastic adhesive substance to be applied on the sheet or blank, to allow this substance which is on the application device , 9, to come into contact with the sheet or blank which is on the platen, without the said application device, 9, being printed on the sheet or blank. This arrangement is shown schematically in Figure 4 where the layer of thermoplastic adhesive substance T, is indicated by a dotted area.
The space between the plate, 7, and the application device, 9, must be adjusted according to the viscosity of the thermoplastic adhesive substance to be applied and the thickness of the desired coating. This space will be all the larger as the viscosity is higher. Likewise, if a thick coating is desired, the viscosity should be relatively large and the space larger. The thickness of the coating can vary, for example, from about 3/1000 of a mm to about 5/100 of a mm.
As already specified, the thermoplastic adhesive substance has relatively less
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affinity for the material of which the application device is made, 9, than for the material of the sheet or blank, B, on which this substance is to be applied; so that, as the applicator, moves away from the platen, 7, or the sheet or blank therein, due to the rotation of the cylinder 8, the thermoplastic adhesive substance will be removed or withdrawn from said application device,, and deposited on the sheet or blank on the plate 7. The application device,, intended to apply the thermoplastic adhesive substance to the sheet or blank, may be of various shapes.
In the present example, it is of a suitable shape to apply one or more marginal strips of thermoplastic adhesive substance of small width from the edges of the sheet or blank B, to produce a container body or a trunk-shaped object. cone, the strips comprising a lateral marginal portion 14 of the sheet or blank, of a predetermined width, as shown by the dotted line, a marginal end portion, 15, of the sheet or blank to constitute the bottom of the container by contacting the peripheral rim of a disc, 15a (figure 5) and the other marginal end portion, 16, of the blank, to come into contact when the opposite wall portions of the filling opening are clamped one against the other, so as to close the filling opening of the container.
The normal position of the plate 7, is shown in solid lines in A, before the plate advances with respect to the cylinder, 8, and in synchronism with the rotation of this cylinder, to cause the deposit of the thermoplastic adhesive substance, by the application device, 9, on the sheet or blank of the plate 7. The
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front position of the plate, Z, is shown at A ', in phantom lines; In this position, the sheet or blank, B, coated with thermoplastic adhesive substance, is transferred to a suitable conveyor device, shown, in the form of an endless conveyor belt C, and in this way transported through a zone of high temperature in order to evaporate moisture or solvent, from the thermoplastic adhesive substance.
When part of the mixture consists of a non-adhesive thermoplastic substance, such as paraffin, the temperature must be, at least, as high as the melting point of the paraffin, to melt the latter and to cause, also, substantially the expulsion of all the solvent, and its evaporation, of the thermoplastic adhesive substance. As the blank passes through the elevated temperature zone, the thermoplastic adhesive substance is dried, due to the expulsion of the moisture or solvent, and the molten paraffin then forms as a coating or layer on the thermoplastic adhesive substance.
The use of a non-adhesive thermoplastic substance, or waxy substance, in the mixture, makes it possible to stack the sheets or blanks, shortly after the application of the thermoplastic adhesive substance, without there being any possibility of the sheets or blanks to stick to each other. Although the high temperature zone can be obtained in various ways, for example, in a chamber (not shown), the conveyor C being arranged so as to effect the transport of the sheets or blanks through said chamber, this zone is produced. , preferably by a heater disposed above and in a suitable position relative to the path of the strand
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higher carrier.
This device comprises a gas heating element composed of a series of communicating tubes (17), extending transversely to the path of the conveyor and connecting to a source of gas, the tubes having perforations in the portion of their wall which is opposite the conveyor, so that the gas flames or the radiated heat are directed towards the sheet or blank carried by the conveyor.
The high temperature heater may be disposed with respect to only a single portion of the conveyor, so that the sheet or blank will remain in the remaining portion of the conveyor path long enough for the adhesive thermoplastic substance to remain in the conveyor path long enough. set or solidify, although it has been found that the period of time which elapses between the removal of the sheet or blank from the conveyor C and the stacking of the blanks is sufficient for this result to be achieved.
By applying the thermoplastic adhesive substance in the form of a strip or strips, to a sheet or blank, by the method and the means described, when the thermoplastic adhesive substance comprises as an ingredient the para ('fine, the strip of thermoplastic adhesive substance is provided with 'a protective coating or protective layer of paraffin; and, as the sheets or blanks are stacked and stored or shipped in that state, the coating or paraffin layer in contact with the adjacent sheet or blank will isolate or separate the thermoplastic adhesive substance of the adjacent sheet or blank and there will be no adhesion of the sheets or blanks in the stack H no collae, therefore, may
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transform the stack of sheets- or blanks into a block.
In addition, if there were any movement of the sheets or blanks in the stack relative to each other, movement produced by the vibrations during transport of the stacks of sheets or blanks, the paraffin coating or layer would act as a lubricant and would prevent any friction between the sheets or blanks which could, perhaps, develop sufficient heat to make the thermoplastic adhesive substance viscous and tacky enough to cause adhesion of adjacent sheets or blanks.
In order to make the container impervious to water, humidity, oil and grease, it may be coated with an appropriate layer of non-adhesive thermoplastic substance, or waxy substance, the point of which is melt is less than that of the thermoplastic adhesive substance, which layer may be applied to the sheets or blanks over the coating of thermoplastic adhesive substance with which they are provided, as described, or this layer of non-adhesive thermoplastic substance may be applied to the material of which the container is made, after the container is made.
In the gluing operation of the portion or portions of sheet or blank provided with the strip of thermoplastic adhesive material on another surface, or of said surface coated with thermoplastic adhesive substance on another portion of the sheet or blank, the all that is required is the application of sufficient pressure and heat to make the thermoplastic adhesive substance viscous and tacky and then allow the thermoplastic adhesive substance to cool to atmospheric temperature.
Figure 5
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shows a container, the body of which is made of a blank, as shown in Figure 2, having a thermoplastic adhesive substance applied to the marginal portions, 14, 15 and 16, covering with the marginal portion 14 of the blank, the portion marginal margin 14a and then, subjecting said portions, one of which is covered by the other, to a temperature high enough to make the thermoplastic adhesive substance viscous and sticky, preferably under pressure, after q¯; oi is left the thermoplastic adhesive substance cools and sets, preferably also under pressure, which firmly secures the two portions to each other.
The flanged disc 15a is then inserted into the end of the container body, with the flange extending outwardly and in contact with the thermoplastic adhesive substance 15 and said portions are locked to each other by rolling them together, preferably inwardly and subjecting them to a temperature high enough to make the thermoplastic adhesive substance viscous and tacky, so as to bind the locked portions together, by inserting the flanged disc 15a into the end of the container body and simultaneously with this insertion, the container body may be provided with an annular shoulder, 22, and the disc may be pressed against said shoulder,
of meunière to prevent the movement of the disc in the body under the influence of pressure directed inwards and the removal, by tearing off the latched between the rim of the disc and the end part of the body. After forming the container, retort described, the entire internal surface is coated with a non-adhesive thermoplastic substance; or,
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if preferred, the entire surface of the blank may be coated with said substance prior to the formation of the container, without altering the described manufacturing process.
When the container has been filled with material, the filling opening is closed and sealed or hermetically sealed by pressing together opposing wall portions of the marginal portions 16 and subjecting them to heat and pressure. It has been found that if the filling opening is thus closed and sealed, the non-adhesive thermoplastic substance, which melts before the adhesive thermoplastic substance, is substantially expelled and does not prevent a good union or seal.
It has, similarly, been found that, if the entire surface of the blank is thus coated with a non-adhesive thermoplastic substance whose melting point is lower than that of the adhesive thermoplastic substance, this does not prevent a good joint between the side walls 14 and 14a and between portions 15 and 15a. It has, moreover, been observed that the non-adhesive thermoplastic substance, expelled from the joined surfaces, concentrates and solidifies, at the junction of said surfaces, inside the container, in the form of a net which covers the thermo-adhesive substance. - plastic, protects it from the contents of the container and thickens the coating at the joints of the container, where such thickening is precisely useful.
Although the application of the method has been specifically described with regard to the manufacture of frustoconical containers, the invention is not limited to this manufacture alone, and is on the contrary applicable to the manufacture of containers of various shapes. and articles other than containers.
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Instead of incorporating or combining the non-adhesive thermoplastic substance in the thermoplastic adhesive substance mixture, to form a protective coating or protective layer on the thermoplastic adhesive substance when applied to a sheet or blank, to prevent transfer of the thermoplastic adhesive substance to an adjacent sheet or blank, when the sheets or blanks are stacked, the thermoplastic adhesive substance ', without the substance which constitutes the protective coating or protective layer, can be applied to a sheet or blank and a second coating of non-adhesive thermoplastic substance can be superimposed on it.
FIG. 6 shows a blank or sheet provided with a coating of thermoplastic adhesive substance and a second coating of protective substance superimposed on the first coating and. having a melting point lower than that of the thermoplastic adhesive substance, the latter being indicated by a thick dotted line and the coating of protective substance by a slight fine dotted line, at 21.