<Desc/Clms Page number 1>
: : PRCCEDE POUR LA FABRICATION DE TUBES EN PAPIER ET
ANALOGUE ET APPAREIL POUR LA MISE EN : :
OEUVRE DE CE PROCEDE.
L'invention a pour objet un procède pour la fabrica- %ion de tubes en papier et analogue et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procède.
Elle vise en particulier un procède dans lequel un tube est fabrique en roulant des bandes planes de papier latéralement et en les combinant entre 'elles,, avec une bande entourant l'autre, les deux bords de chaque bande étant reotilignes et parallèles à l'axe. Le tube peut être termine avec chaque bande ayant ses deux bords l'un près de l'autre, aucun d'entre eux ne recouvrant l'autre.
<Desc/Clms Page number 2>
De tubes de ce type à joint rectiligne présentent des points de supériorité par rapport aux autres types de tubes en papier; mais, jusqu'ici, ils n'ont pas eu de succès commercial. Ils ont souvent l'inconvénient que leurs bords s'écartent du côté du tube, en se dressant; ou quelquefois les bords se recouvrent l'un l'autre; ou bien sont légèrement sé- parés l'un de l'autre; quelquefois le tube terminé est d'une forme imparfaite ou bien son intérieur est souillé par de la colle.
La présente invention a pour objet un procédé de fabri- cation sur et qui se satisfait d'un appareil simple pour sa mise en oeuvre. Par ce procède et cet appareil, on obtient un tube continu à surface lisse, du type à raccord rectiligne, à partir de deux (ou un plus grand nombre de) bandes ou ru- bans plats continus. Le tube continu peut être coupé à toute longueur désirée.
L'invention est remarquable par ce fait qu'elle permet d'obtenir une précision adéquate pour le positionnement des deux bords de chaque ruban ou bande. Elle évite tout gas- pillage de matière ainsi que d temps de travail, contrairement aux procédés précédente pour fabriquer de tels tubes dont le fonctionnement était souvent défectueux. Elle évite également le gaspillage de matière inhérent aux procédés selon lesquels les tubes sont fabriqués en enroulant les rubans en hélice, avec des joints hélicoïdaux. L'invention améliore les produits 'obtenus et réduit lesfrais de la fabrication de tubes à joints rectilignes commercialement convenables.
Des tubes selon l'invention peuvent être faits en tous
<Desc/Clms Page number 3>
matériaux variés se présentant en feuille mince., Le papier étant le type de ces matérlaux. Les tubes peuvent être de ' section transversale variée, suivant leurs formes et leurs dimensions, présenter toutes épaisseurs de paroi désirées, avoir un nombre quelconque de couches successives, être décou- pés à toutes longueurs, et convenir pour l'une quelconque des multiples utilisations, comme pailles ou chalumeaux pour aspirer des boissons, bobines pour du fil, noyaux pour rou- leaux, tubes pour les envois postaux; récipients de papier, bottes pour tiges, etc...
Suivant une forme de réalisation préférée', chaque ruban d'un matériau quelconque en feuille destiné à cons- tituer la paroi du tube est d'abord coupé suivant une lar- geur à plat égalant précisément la longueur ciroonférentielle de la position qu'il est destiné à occuper dans le tube terminé, avec ses bords en contact l'un avec l'autre sans recouvrement et sans intervalle entre eux,
Le tube prendra forme et sera achevé au fur et à mesure que les rubans se déplacent longitudinalement le long d'un mandrin fixe, non rotatif. La partie de finition du mandrin a le même diamètre que l'intérieur du tube terminé.
Le papier plat ordinaire a une propriété d'élasticité qui s'oppose à tout enroule ment du ruban et tend à faire revenir élastiquement les bords d'un ruban roulé vers la forme plate. L'invention prévoit une mesure destinée à in- verser l'élasticité d'un tel papier, de sorte que cette élas- ticité tande à appliquer ses bords vers une forme roulée
<Desc/Clms Page number 4>
ayant un diamètre moindre qua le diamètre présenté par ladite dernière partie du mandrin. Dans cette mesure pour inverser l'élasticité, le papier a) est xendu souple par humidification : b) est roule pendant qu'il est humide autour d'un mandrin de préparation dont la circonférence est plus faible que celle du mandrin de finition et c) est séché pendant qu'il est ainsi fermement main- tenu roulé.
Le mandrin plus petit de préparation peut être une tige qui sert également pour supporter le mandrin de finition.
En raison de la plus petite circonférence, les bords du ruban sont ainsi quelque peu au recouvrement l'un de l'autre.
Le séchage du papier dans Cette forme restaure son élasticité, mais cette élasticité restaurée est dirigée vers cette forme avec recouvrement. Ceci représente une inversion de sa tendance normale à la forme plane. Au cours de la progression le long du mandrin, les bords se recouvrant rencontrent un cône d'expansion dans le mandrin. Ce cône élargit graduellement l'enroulement du ruban séché jusqu'à ce qui il atteigne la dimension de la sec- tion de finition du mandrin. Ainsi, le recouvrement des bords diminue et finalement cesse. Les borda sont alors d'une manièxe précise au contact l'un de l'autre, c'est-à-dire qu'il n'y a pas recouvrement et qu'il n'y a pas d'espace appréciable entre eux.
Les deux bords du ruban sont appliquez étroitement contre cette partie plus grande du mandrin, car leur élasticité inverse acquise les sollicite vers une forme circulaire de diamètre plus petit.
Un autre ruban est ensuite enroulé et ajouté, en entourant le premier raban;, pour constituer la seconde couche de la paroi du tube, maintenant par adhésion le premier ruban et ses bords
<Desc/Clms Page number 5>
dans la position décrite. Le second ruban, préalablement coupé à la largeur convenable pour la circonférence de sa position finale, est amené du côté du mandrin où sont les borda du premier ruban, de aorte qu'il recouvre ces bords.
Après avoir été enduit de colle, ce qui le rend souple, il traverse un oonformateur concave qui l'enroule pour en%on- rer le ruban qui est déjà aux la partie de finition du man- drin. La partie finale de ce conformateur a une forme et une dimension propres à faire que la seconde couche s'adapte étroitement autour de la première couche. Les deux couches se déplacent ensuite le bng du mandrin entre le conformateur et le mandrin, dans et à travers une région chauffée qui sè- che et fait prendre la colle et ainsi rend le tube complet.
Au delà, on prévoit une paire de galets qui ont des surfaces de friotion et qui tirent d'une manière continue vers l'a- vant le tube terminé, tirant ainsi également les parties ar- rières du premier et du second ruban.
Le tube unique ainsi fait peut être coupé en ion- gueurs unités par des moyens appropriée. Si l'on désire que la paroi du tube ait une plus grande épaisseur, des couches additionnelles de toute sorte peuvent âtre ajoutées en suc- cession par le procédé utilisé pour appliquer la'seconde cou- che sur la première, en employant an appareil analogue.
En raison de ladite inversion d'élasticité tendant vers une dimension plus petite, et de l'expansion ultérieure du premier ruban contre cette élasticité, les bords de la couche interne sont en contact étroit avec le mandrin, dans leur position finale désirée, au moment où la seconde couche est appliquée, assurant ainsi un support lisse et précis pour @
<Desc/Clms Page number 6>
la seconde couche.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exem- ple, on se réfère au dessin annexe, dans lequel:
La fig. 1 montre schématiquement un appareil suivant l'invention, en section verticale suivant la ligne 1-1 de la fig.5, tout près du plan où se rencontrent les bords des ru- bans enroulés ;
Les fige. 2,3 et 4 sont des sections transversales du tube partiellement formé et de l'appareil, suivant les lignes 2-2, 3-3, 4-4 respectivement, à plus grande échelle ;
La fige 5 est une coupe transversale suivant la ligne 5-5, encore à plus grande échelle, montrant la double paroi du tube terminé, comme il quitte l'appareil ;
La fige 6 est une élévation latérale avec coupe médiane partielle, d'une paille selon l'invention ;
La fig. 7 est une vue par bout de la paille mon- trée sur la fige 6, à plus grande échelle .
Le dessin représente l'invention en montrant la fabrication d'une paille artificielle montrée sur les fies.6 et 7 de la sorte utilisée pour aspirer les boissons. Cette paille consiste en un tube cylindrique avec un diamètre de trois ou quatre millimètres dont la paroi est constituée par une couche tubulaire A et une couche tubulaire B, chacune ensemble étant en papier ou autre matériau choisi et solidarisóes/par une couche de colle C.La colle est représentée par la ligne double sur les figs.5 et 7, et sa position est visible à échelle plus faible sur les figures 1, 4 et 6.
Le petit mandrin préliminaire9 est de préférence, quoique non nécessairement,une sorte de tige qui supporte @
<Desc/Clms Page number 7>
le mandrin de finition 10. Il fait saillie à partie de la con- sole 12 et supporte le cône 20 qui supporte la partie de fini- tion 10. Dans la forme de réalisation représentée, les diffé- rentes étapes du procédé et les éléments de l'appareil se déroulent ou se trouvent autour de la tige 9, du cône 20, et du mandrin 10 qui sont solidaires l'un de l'autre, fixes-et ' non rotatifs.
Le 'ruban A, qui est destine à devenir la couche in- terne, est tiré par les galets à frottement 30, qui sont ap- pliqaés sur la partie terminée du tube. Le ruban A commence à gauche en tant que ruban plat. Il est humidifié jusqu'à être souple par un cylindre 14 trempant dans une cuve, et , alors qu'il est souple, un conformateur 16 le roule latérale- ment à la forme et à la dimension de la tige 9 ,Autour de cette tige, sa courbure transversale surpasse légèrement 3600, comme'indiqué sur la fig, 2, Au-delà, un dispositif de chauf- fage électrique 18, entourant la tige 9 et le conformateur
16, sèche le ruban A conformé dans lesdites forme et dimen- sion.
Le séchage effectué dans la région 19 rend à nouveau. le papier élastique, mais la direction de son élasticité est maintenant dans la forme et la dimension dans lesquelles il est devenu sec. Au-delà de cette tige de mandrin préliminaire
9 esttle mandrin de finition 10, de plus grande dimension telle que le ruban A peut entourer la partie 10 seulement en se dilatant jusqu'à ce que le recouvrement de ses bords soit supprimé. Lorsque cette dimension est atteinte, les bords peuvent buter l'un contre l'autre comme montré sur la fig. 3.
Entre la tige en 19 et la dimension finale du mandrin en 21,
<Desc/Clms Page number 8>
on dispose de préférence une partie conique 20, procurant une dilatation progressive du mandrin à partir de la dimen- sion de la tige 9 à la dimension du corps de finition 10.
Toutefois, ce cône peut être omis ai on le désire car la traction des cylindres 30 dilaterait le ruban même si la plus grande dimension commençait avec un épaulement brusque,
L'élasticité inversée du papier applique ses bords sur ce plus grand mandrin 10 dans les directions indiquées pas' les petites flèches de la fig. 3.
Le ruban B, tiré de même par les galets 30, reçoit en 34 un revêtement de liquide adhésif, comme de la colle C, dont l'épaisseur est montrée exagérée sur les fige. 5 et 7.
Le ruban B, rendu souple par la colle C, pénètre dans le conformateur 26 qui le roule transversalement. Le conformateur applique le ruban B à l'extérieur du ruban A sur le mandrin 10 et ensuite entoure et maintient ensemble ces deux rubane d'une manière convenable quand ils circulent à travers un dispositif de chauffage 28 pour sécher la colle. Le tube à plusieurs couches ainsi complété, est aggripé par les deux galets de traction 30, qui le délivrent à l'extrémité du mandrin, sous forme d'un produit tubulaire continu terminé.
Les conformateurs 16 et 26 pauvexzt être de tout type classique. Ceux représentés sont des blocs fendus ayant des surfaces intérieures qui sont incurvées convenablement pour guider les rubans à partir de la planéité jusqu'à la' forme cylindrique Le conformateur 16 enroule les borde sui- vant le recouvrement convenable et les maintient au recou- vrement pendant que le papier acquièrt de l'élasticité par @
<Desc/Clms Page number 9>
l'effet de séchage du dispositif de chauffage 18.
Ensuite l'élargissement conique 20 du mandrin diminue progressive- ment le recouvrement de ces bords jusqu'à ce qu'on atteigne le diamètre de finition du mandrin et le recouvrement cesse laissant les deux bords du papier à la même distance radiale de l'axe, toute la largeur du ruban enserrant étroitement le mandrin 10 en raison de sa pression élastique vers la di@en- sion plus faible sous laquelle il est devenu sec en dernier lieu. Le confoxmateur 26 met en forme le ruban B recouvert de colle autour du ruban A de manière que les bords du ru- ban B soient en contact de butée l'un avec l'autre, le corps du ruban B recouvrant les bords ruban A.
Si on utilise une substance adhésive qui n'exige pas de séchage,, ou si l'on désire compléter l'adhésion par un simple séchage à l'air, le second sécheurs 28 peut être supprimé. Lorsque les deux couches deviennent fermement adhérentes l'une à l'autre, le ruban B maintient les .bords du ruban A exacte- ment a la dimension du mandrin 10, malgré leur élasticité inversée,
On obtient ainsi un tube par une opération con- tinue et il est produit en continu avec des joints qui sont rectilignes et lisses, La traction rectiligne permet un dé- bit à grande vitesse, le coût de fabrication étant relati- vement faible.