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M E M O I R E D E S C R I T déposé à l'appui d'une demande BREVET D'INVENTION "Procédé de fabrication du carton ondulé et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé".
L'invention concerne un procédé pour la fabrication du carton ondulé comportant une âme, dont les ondulations sont orientées transversalement par rapport au sens de la fabrica- tion et ont une section transversale angulaire, cette âme étant munie d'au moins un revêtement fixé par collage. L'invention concerne d'autre part un appareil pour la mise en oeuvre du procédé, comportant deux cylindres dentés coppérant l'un avec l'autre, les sommets des dents étant formés par des faces de préférence concaves.
Le but de l'invention est de créer un procédé et un appa- reil permettant de réduire l'encombrement nécessaire à la fa- brication du carton ondulé, sans qu'il en résulte une complica- tion et une augmentation du prix de revient de l'installation.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait que l'on colle sur l'âme, après la formation des ondulations et sur au moins-une face, une ou plusieurs bandes de papier de
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préférence étroites, orientées transversalement par rapport aux ondulations et destinées à maintenir la forme de l'âme.
Ce produit suivant l'invention, formé par l'ême et les ban- des appliquées par collage, peut confluer un ensemble indépen- dant et être employé sans risquer la déformation, les bandes remplaçant ou formant le revêtement de renforcement. Abstraction faite de ce que ce produit présente en soi des avantages parce qu'il peut être transporté sous la forme de rouleaux sans ris- quer la déformation, il offre également cet autre avantage qu'il permet l'emploi d'un procédé particulièrement simple pour la fabrication d'un carton ondulé plaqué sur une ou sur les deux faces.
D'après le procédé suivant l'invention, l'âme est section- née en feuilles qui sont entraînées séparément, de préférence dans une direction perpendiculaire au sens de la fabrication de l'âme, celle-ci étant munie sur une ou sur les deux faces d'un revêtement approprié fixé par un adhésif,les feuilles constituées par l'âme et les revêtements étant empilées pour former un paquet de cartons ondulés.
Il en résulte que la longueur de l'appareil est réduite dans le sens de la fabrication, parce qu'il n'est pas nécessai- re de finir le carton ondulé dans l'appareil lui-même, l'agence- ment étant tel que le séchage de l'adhésif soit également termi- né avant la sortie du carton ondulé de l'appareil. En partant de ce principe, et dans un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé suivant 1'invention, on place sur le dessus de chaque empilage un plateau de compression, par exemple en contreplaqué, l'emplage étant en suite transporté vers un lieu de séchage fi- nal.
Au lieu de prévoir des âmes et des revêtements alternant les uns avec les autres, on peut employer exclusivement des âmes à bandes collées, l'agencement étant de préférence tel,que les ondulations d'une âme à l'autre soient orientées perpendiculai- rement les unes par rapport aux autres. La matière rigide ainsi obtenue peut être utilisée avantageusement comme produit d'iso-
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lement.
Une autre caractéristique du procédé suivant l'invention consiste en ce qu'il permet d'employer des adhésifs à durée de séchage telle,,que le; séchage; proprement dit ne commence que lorsque le plateau de compression a été posé sur le dessus de l'empilage. Il en résulte une plus grande liberté pour le choix de l'adhésif et, sans tenir spécialement compte de la durée de séchage, on peut employer un adhésif résistant à l'humidité.
L'appareil suivant l'invention est caractérisé par le fait que, le diamètre des cylindres était choisi tel qu'une seu- le dent de l'un engrène à la fois avec les dents de l'autre cy- lindre, les dents du cylindre présentant, au sommet des arê- tes aiguës telles que la section transversale des dents compor- te des angles arrondis en saillies, d'un rayon de courbure très faible, tandis que les intervalles présentent, à la racine des dents, des creux arrondis de façon correspondante, le plus grand cylindre faisant office d'organe d'appui pour un rouleau pres- seur destiné à l'application, par collage, des bandes sur l'àme.
Grâce à èt agencement on obtient, d'une part, que l'appareil fonctionne sans déchirer le carton et, d'autre part, que le car- ton est encoché et ramolli aux endroits où il doit être forte- ment plié, de sorte que les bandes à coller ne se détachent pas sous l'action d'un rebondissement élastique. Il est doncinutile d'employer la chaleur, ni la vapeur d'eau pour la déformation permanente. Grâce au fait que l'un des cylindres de pliage fait office de rouleau de contre-pression pendant le collage des ban- des sur l'âme, on évite le transport de celle-ci sur un autre or- gane, par exemple un autre rouleau ou une chaîne, ainsi que les difficultés qui en résultent.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'appareil suivant l'invention, celui-ci est équipé d'un organe transporteur qui assemble en un empilage, en les déplaçant de préférence perpen- diculairement par rapport au sens de la fabrication, les feuilles
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de l'âme des longueurs appropriées, sectionnées à l'aide d'un couteau actionné par l'appareil, et il comporte d'autres organes transporteurs intercalant, entre les âmes superposées, des feuilles de revêtement de mêmes dimensions enduites,d'un adhé- sif. Suivant l'invention, l'appareil peut également comporter des organes transporteurs, par exemple des rubans transporteurs, qui entraînent des empilages vers un lieu de séchage.
Lors qu'ils s'agit de cartons ondulés ayant des largeurs re- lativement importantes, il peut être difficile de donner au petit cylindre une longueur suffisante tout en évitant la flexion ayant pour effet d'arrondir davantage les arêtes des ondulations de l'âme. Pour éviter cet inconvénient dans l'appareil sui- vant l'invention, on peut faire reposer le ou les cylindres de l'appareil sur des supports intermédiaires, intercalés entre les supports prévus aux extrémités.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'appareil suivant l'invention, l'un au moins des deux cylin- dres est divisé en plusieurs tronçons creux montés, par des rou- lements, sur un axe maintenu aux deux extrémités, les supports intermédiaires étant intercalés entre les tronçons du cylindre.
L'invention sera décrite en détail ci-après en regard du dessin schématique, annexé à titre d'exemple.
La fig.l est une vue en coupe d'un fragment de carton ondu- lé connu, à ondulations angulaires fortement pliées, et muni de deux revêtements.
La fig. 2 montre un fragment de l'âme fabriquée suivant l'invention et sur laquelle sont appliquées des bandes, cette âme étant démunie de tout revêtement.
La fig.3 montre les organes essentiels de l'appareil suivant l'invention.
La fig.. est une vue en coupe d'un cylindre à supports inter- médiaires pour un appareil suivant l'invention.
La coupe représentée par la fig.l est faite dans un plan pa- rallèle au sens de la fabrication d'un carton ondulé suivant
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l'invention. Le carton ondulé représenté dans de cas comporte deux revêtements 1 et 2, entre lesquels est intercalée une âme 3. La figure montre que les ondulations.,, indiquées, en coupe transversale, ont une forme angulaire à arêtes vives, et que ces ondulations sont formées de parties sensiblement rectilignes.
Par contre, le carton ondulé suivant l'invention comporte, aux angles des sommets des encoches pratiquées dans l'épaisseur du carton et provenant des a rêtes en saillie des dents des cylin- dresqui seront décrites en détail ci-après.
L'àme que montre la fig.2comporte des ondulations de sec- tion transversale rectangulaire. Le seul revêtement est formé suivant l'invention par des bandes de papier 9.
Les détails du procédé et de l'appareil suivant l'invention ressortent de la fig.3 du dessin. Dans ce cas, deux cylindres 4 et 5 munis de dents à arêtes aiguës sont montés de façon que les dents viennent en prise les unes avec les autres. Entre les dents on introduit une bande de carton 6 provenant d'un rèuleau 7.
Lorsque les cylindres 4 et 5 tournent dans le sens des flèches, le carton 6 est façonné et reçoit la forme indiquée en 8, c'est- à-dire que les angles des ondulations sont formés par des plis accentués.
Pour le maintien de cette forme, on colle sur l'âme des ban- des de papier 9(fig 2), provenant d'un rouleau 10 et passant sur un rouleau de renvoi 11. La figure montre que le cylindre 4 fait office de rouleau de contre-pression coopérant avec le rou- leau presseur 11. Cet agencement est particulièrement avantageux, parce qu'il permet de réaliser une construction simplifiée et d'éviter les détériorations de l'âme terminée.
Les bandes 9 peuvent être constituées par des bandes gommées portant sur une face un adhésif, et qui sont au besoin mouillées par un rouleau non représenté sur le dessin, avant d'être appli- quées sur l'âme. Mais on peut également employer des bandes sans adhésif qui sont alors enduites de colle par un rouleau encolleur
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spécial, non représenté sur le dessin.
Les dents des cylindres 4 et 5 ont des arêtes aigles et leur conformation est de préférence telle que la face au sommet ait une certaine largeur et une forme concave, ce qui fait que les arêtes des dents agissent à la manière d'arêtes de pliage du carton, Par arêtes "aigues", on entend dans ce cas une sec- tion transversale des dents telle,que les angles présentent un arrondi en saillie d'un rayon de courbure relativement faible, ayant pour effet d'effectuer le pliage du carton sans l'endomma- ger. Les intervalles entre les dents présentent à la racine des creux de section arrondie correspondante.
Suivant l'importance de l'appareil, l'un ou les deux cylin- dres 4 et 5 peuvent être entraînés. Eventuellement, on peut pré- voir un cylindre supplémentaire 12, en prise avec le cylindre 5 et servant de cylindre d'entraînement.
Dans le mode de réalisation représenté de l'appareil suivant l'invention, le cylindre 5 a un diamètre très inférieur à celui du cylindre 4. L'agencement est tel qu'une seule dent du cylin- dre 5 se trouve en prise à la fois avec les dents du grand cy- lindre 4. Il en résulte que la bande de carton 6 n'est pas lami- née pendant le façonnage, et que l'épaisseur de l'âme n'est pas affaiblie.
Au fur et à mesure de la sortie de l'âme entre les cylindres 4 et 5, les parties du carton incurvé pendant leur déformation entre les faces concaves, des dents, ont tendance à se redres- ser sous l'action de l'élasticité propre du carton. Il en ré- sulte que les parties formant les flancs entre les sommets des ondulations se déplacent et s'orientent parallèlement les unes par rapport aux autres si les dimensions des dents sont conve- nablement choisies. Les parties intermédiaires, faiblement in- curvées par suite de la forme des dents, se redressent égale- ment.
L'âme terminée passe sur une table non représentée et elle
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est sectionnée en feuilles de dimensions appropriées par un mé- canisme de sectionnement 13,14. Chaque feuille sectionnée est évacuée, de préférence dans une direction perpendiculaire au plan du dessin. Un adhésif est appliqué par un ou plusieurs rou- leaux encolleurs non représentés sur une ou sur les deux faces de l'âme, c'est-à-dire sur la face extérieure des sommets des ondulations. La raison du déplacement dans ce sens est que c'est le sens de la plus grande rigidité de l'âme.
La feuille ondulée ainsi enduite de colle est entraînée et de. préférence déposée sur un chariot, sur lequel a été déposé préalablement par un dispositif approprié une feuille de car- ton de revêtement, amenécpar un ou plusieurs rouleaux. Le des- sus de la feuille ondulée est également recouvert mécaniquement par une feuille de carton de revêtement,qui doit être collée sur l'âme et à laquelle est superposée une autre feuille de carton qui doit être collée sur la feuille ondulée suivante sectionnée entre-temps.
Lorsque l'empilage a atteint une hauteur appropriée, le chariot est retité et remplacé par un autre destiné à recevoir l'empilage suivant. Sur le dessus de l'empilage, on pose un pla- teau de compression, par exemple en bois contreplaqué. L'empila- ge peut être ensuite être transporté, avec ou sans le chariot, vers un lieu de séchage de la colle, après quoi le carton ondu- lé est prêt à l'emploi.
Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, on peut employer,sui- vant l'invention une colle à séchage relativement lent, étant donné que la longueur de l'appareil ainsi que sa vitesse de fonctionnement, sont totalement indépendantes de la rapidité de séchage à la colle.
Le petit cylindre 5, s'il doit recevoir une longueur relati- vement importante, à tendance à fléchir au milieu lorsqu'il n'est maintenu que par s es extrémités. Suivant l'invention il est possible de diviser ce cylindre en plusieurs tronçons et de
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placer des rouleaux porteurs entre les différents tronçons. La fig.. est une vue en coupe partielle d'un cylindre de ce genre.
Un axe continu 16 porte, sur des roulements 17, 18,et 19, les tronçons 20 et 21 du cylindre. L'axe continu 16 repose sur un support intermédiaire 22 de très faible largeur à l'endroit, où il s'intercale entre les tronçons du cylindre. Il s'est avé- ré que l'intervalle étroit ainsi créé$ dans chaque dent du cylin- dre ne produit aucune irrégularité dans l'âme fabriquée avec ce cylindre.
Outre les'modes de réalisation décritsdu procédé et de l'appareil suivant l'invention, il est possible d'imaginer de nombreuses autres variantes. Par exemple, il n'est pas indispen- dé sable que la feuille ondulée sectionnée de l'âme soit/placée . perpendiculairement au sens de la fabrication. Eventuellement, les feuilles ondulées peuvent être évacuées alternativement dans plusieurs directions pour la formation simultanée de deux ou trois empilages. Lorsqu'on emploie des colles à séchage rapide, l'évacuation dans une direction déterminée , de préférence per- pendiculairement au sens de/fabrication, est préférable. La colle peut être appliquée sur l'âme ou sur les feuilles de re- vêtement. Cette application peut avoir lieu d'une manière quel- conque, par exemple par pulvérisation.
L'âme peut être faite en carton peu coûteux, tel qu'il a jusqu'à présent/été jugé inu- tilisable à cet effet.
Il n'est également pas indispensable que le transport des empilages de carton ondulé vers le lieu de séchage soit effec- tué à l'aide de chariots, roulant éventuellement sur des rails, car on peut également employer des rubans transporteurs entraî- nant un empilage entier ou seulement des fractions d'empilage.
Dans ce dernier cas, l'empilage définitif peut tre réalisé à l'intérieur de la chambre de séchage.
Si les deux cylindres ont un faible diamètre, chacun de ceux-ci peut être équipé de supports intermédiaires. Les inter-
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valles entre les tronçons de l'un des cylindres sont alors de pré- férence décalés par rapport aux intervalles de l'autre cylindre. être
Les cylindres peuvent éventuellement/soutenus par des rou- leaux de contre-pression ou d'entraînement. La forme des dents peut être choisie d'une manière appropriée quelconque, par exemple d'une section triangulaire. Si on le désire, l'appareil peut être agencé de manière connue pour l'application des revêtements immédiatement après la fabrication de l'âme.