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DISPOSITIF DE FORMATION CONTINUE DE TUBES. A PARTIR D"UNE MEMBRANE
DE PAPIER OU ELEMENT SIMILAIRE.
La présente invention se rapporte à un appareil destiné à la con- version continue d'une membrane de matériau approprié en fibres ou en clin- quant, par exemple de papier, des matériaux textiles, dès clinquants métal- liques ou des feuilles de résine artificielle et matériaux similaires, en un tube ou manchon sensiblement cylindrique.
Les appareils de ce type sont particulièrement utiles dans 'in dustrie des emballages, par exemple en relation avec la fabrication de sacs à fond plat, des paquets en forme de coussins ou tétraédriques, etc.. Par exemple, un appareil du type mentionné peut être utilisé avantageusement en combinaison avec une machine à former des tétraèdres, tel que décrit dans no- tre brevet suédois n 123.250.
Le but principal de l'invention est donc un appareil destiné, par déroulement continu d'une feuille à partir d'un rouleau à courber ladite feuille de façon à former un tube ou un manchon tout en réunissant en les gommant les bords du tube ouvert ainsi formé de façon à produire un jointlon- gitudinal.
Un autre but de l'invention est de guider, pendant la conforma- tion9 la feuille, de telle façon, que la formation de plis, surtout dans le joint longitudinal, soit sensiblement évitée, puisque ces plis compromet- traient l'étanchéité d'un emballage produit ultérieurement.
Pour obtenir-les résultats mentionnés ci-dessus et d'autres avan- tages qui ressortiront de la description qui suit, l'appareil conforme à l'invention se compose, principalement, d'un rouleau de retournement ou de guidage monté sur un châssis de machine9 prévu pour courber la feuille en un tubeespacé dudit rouleau de guidage,un manchon extérieur de conforma- tion en forme d'anneau fendu selon une génératrice et en quelque sorte aplani
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à l'un des bords découpés, ladite gaine de conformation étant orientée de telle fagon, relativement à la feuille en cours de conformation, que la bordure extérieure de recouvrement de cette dernière soit guidée le long de la partie de bordure aplanie du manchon de conformation.
En outre,en dessous du manchon de conformation se trouvent un dispositif de collage ou de chauffage, pour appliquer de la colle ou amener l'adhésif contenu dans la feuille à une température appropriée de collage, un dispositif pour com- primer l'une sur l'autre les zones de bordure amenées à la température de collage et finalement des dispositifs commandant le passage à travers la ma- chine des feuilles et tubes.
Dans les cas particuliers où l'élasticité ou la rigidité du ma- tériau dont le tube est constitué sont insuffisantes, il peut être avanta- geux soit de prévoir un frein agissant sur la feuille avant son passage sur le rouleau de guidage,afin de maintenir constante la tension de la feuille en augmentant ainsi sa rigidité ou son élasticité, soit de prévoir des rè- gles ou une surface de guidage fonctions de la forme envisagée pour la feuil- le et disposées entre le rouleau de guidage et le manchon de conformation disposé au voisinage du rouleau de guidage. Dans certains cas, également,u- ne combinaison de ces deux artifices peut être souhaitable.
Afin de permettre de comprimer l'une contre l'autre les zones de bordure qui se recouvrent, il faut aussi prévoir un dispositif de contre- pression à l'intérieur du tube conformé. Un dispositif de ce genre, de pré- férence sous forme d'un cylindre ou rouleau de pression ou de contre-pression, est monté, avantageusement, dans un manchon intérieur porté par un bras sup- port fixé sur le bâti de la machine et passant l'ouverture en forme de coin entre les bordures longitudinales de la feuille qui est en cours de conforma- tion, avant que ces bordures ne soient amenées en position de recouvrement.
L'invention sera décrite ci-après plus en détails avec référence aux dessins annexés qui illustrent à titre d'exemple une réalisation de l'ap- pareil conforme à l'invention dans laquelle on suppose que la feuille de ma- tériau employée est en matière thermoplastique ou est une feuille ou membrane de papier, imprégnée de substance adhésive thermoplastique.
Dans les dessins :
Figure 1 est une vue perspective, d'ensemble, d'un équipement con- forme à la présente invention.
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Figure la-le sont des coupes selon les lignes de numérotage cor- respondant de la figure 1.
Figures 2 montre un détail des éléments inférieurs de conformation ainsi que des dispositifs de chauffage et de compression pour le joint longi- tudinal.
Figure 3 représente l'élément supérieur de conformation genre man- chon, vu de dessus.
Figure 4 est une coupe de l'élément inférieur de conformation, avec rouleaux de pression montés.
Figure 5 est une vue en coupe de l'élément chauffant.
Figure 6a est une variante des détails représentés dans la figu- re 2.
Figures 7 et 8 représentent, vu de côté et de dessus respective- ment, l'élément inférieur de conformation dans la réalisation selon la figu- re 6.
Figures 9 et 10 sont des vues de détail représentant le montage du rouleau intérieur de pression et de collage, la figure 9 étant une vue la- térale et la figure 10 une vue de dessus.
Finalement, les figures 11 et 12 montrent les éléments supérieurs de conformation, selon la réalisation de la figure 6, dans des vues qui cor-
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respondent à celles des figures 7 et 8 respectivement.
Dans la réalisation représentée à la figure 1, un bâti vertical 10 de machine porte à son sommet un galet de guidage 12 pour la feuille, -par exemple une feuille de papier 14, avec laquelle on foit former un tube con- tinu 16 en courbant la feuille de façon à lui donner une forme cylindrique.
De préférence, le rouleau ou galet de guidage 12 est fixé de façon réglable au bâti 10, afin de permettre une orientation correcte du joint longitudinal du tube formé 16,relativement aux éléments de conformation, de chauffage et de compression qui sont décrits plus en détail dans ce qui suit.
On a prévu, pour la conformation proprement dite, dans la réali- sation représentée dans la figure 2, des manchons extérieurs de conformation 18 et 20, le manchon supérieur 18 étant en forme d'anneau cylindrique fondu selon une génératrice, un bord 22 desdits anneaux ayant été quelque peu re- dressé, tandis que le bord inférieur est de préférence complètement cylindri- que et adapté au diamètre du tube complètement formé. Afin de'diminuer le frot- tement pendant le travail de conformation, le manchon 20 peut,avantageuse- ment, être quelque peu alésé intérieurement, de façon que l'engagement avec le tube de papier ne s'effectue que selon une bordure étroite.
Disposé entre les deux manchons de conformation 18 et 20, se trouve un élément chauffant 24, muni d'une fente 26,à travers laquelle passe le bord extérieur de recouvrement 28 de la feuille de papier, tout en étant chauffé des deux côtés, tandis que la bordure interne de joint 30 frotte con- tre la surface de l'élément chauffant qui est tournée vers l'intérieur et n'est chauffée que de l'extérieur. De préférence, le chauffage de l'élément chauffant 24 se produit électriquement, au moyen d'éléments de résistance internes qui peuvent être connectés à une source appropriée d'alimentation de courant ou au secteur de distribution par l'intermédiaire des plots de contact 32, 34.
En dessous du corps chauffant 24 se trouve un rouleau de pression 36 qui, dans la réalisation selon la figure 2, est logé dans un retrait 38 pratique dans le manchon inférieur de conformation 20. Le rouleau de pression 36 est monté sur un levier 38, et il est sollicité en pression réglable par une vis 40 et un ressort 42 ou un dispositif similaire. Les manchons de con- formation 18, 20 ainsi que l'élément de chauffage 24 et le levier 38 sont por- tés par une tige 44 qui est fixée à une pièce 46 dépassant du bâti de la ma- chine 10.
La pièce accessoire 46 s'étend à l'intérieur à travers l'ouvertu- re en forme de coin entre les bordures 28 et 30 de la feuille de papier, a- vant que lesdites bordures aient été amenées dans la position de recouvre- ment, et porte un manchon 48 descendant à l'intérieur du tube formé, manchon qui sert en partie de guide interne et qui constitue en partie un élément de support pour un rouleau intérieur de contre-pression, 50, coopérant avec le rouleau extérieur de pression 36.
Dans la réalisation représentée aux figures 6 à 9, chacun des man- chons de conformation 18 et 20, conformément à la réalisation décrite ci-des- sus, a été remplacé par une série correspondante de rouleaux à concavités sphériques 52, 54, portés par des supports annulaires de rouleaux 56, 58.
Dans l'élément supérieur de conformation, les deux rouleaux 32a, situés près de l'ouverture du joint ne sont pas sphériques mais cylindriques à leur bord tourné vers l'ouverture du joint, afin de se prêter aux bords de la feuille en cours de conformation qui ne se recouvrent pas entièrement l'un l'autre.
On peut toutefois, naturellement, en proportionnant convenablement les dimen- sions des rouleaux, donner aux rouleaux près de l'ouverture du joint une for- me entièrement cylindrique, auquel cas ils sont disposés de telle façon que leur génératrice selon laquelle se produit l'engagement avec la feuille coin- cide avec la tangente à la génératrice courbe selon laquelle le rouleau sphé- rique le plus rapproché est en contact avec la feuille.
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Dans la réalisation de l'élément inférieur de conformation re- présenté aux figures 8 et 9, il est avantageux de prévoir un rouleau inter- ne sphérique de pression, 60, pour appliquer la pression de collage,-le rouleau correspondant 32 de l'élément de conformation servant alors de rou- leau de contre-pression. Le rouleau interne dé pression 60 est porté par le manchon 48 qui descend dans le tube et qui, de préférence, est disposé, en conformité avec le rouleau extérieur de pression 36 de la réalisation qu'on vient de décrire, de façon à pouvoir être soumis à une pression élas- tique réglable de sollicitation. Ni le rouleau de pression ni le rouleau de contre-pression ne sont entraînés, mais de préférence ils sont montés tous les deux sur des roulements à billes afin de réduire le frottement.
Pour faire progresser la feuille et ensuite le tube dans la ma- chine, on peut prévoir un certain nombre de rouleaux d'avance 62, coopé- rant, par exemple, avec des rouleaux de butée montés dans le manchon corres- pondant 48, de préférence au moyen de roulements à billes.
Dans les cas où la feuille n'a pas, en elle-même, une élasti- cité ou une réaction de rigidité suffisante, et lorsqu'aucun frein ne lui est appliqué pour lui donner une tension qui augmenterait son élasticité et sa réaction de rigidité,il faut prévoir un dispositif de guidage spécial pour la feuille entre le rouleau de guidage 12 et l'élément supérieur de conformation 18 et les éléments 32, 36, respectivement. Ce dispositif de guidage peut être une surface de guidage obtenue en fendant un cylindre se- lon une génératrice, ledit cylindre ayant le diamètre du tube conformé et une longueur qui correspond approximativement à la distance entre le rouleau de guidage 12 et l'élément supérieur de conformation. Ce cylindre est ulté- rieurement aplani au sommet, tandis que la partie inférieure conserve sa forme cylindrique.
Mais cette surface de guidage ne doit pas nécessairement être ininterrompue et elle peut être munie de retraits longitudinaux ôu même, dans la plupart des cas, être remplacée par deux règles de guidage 64, allant chacune d'un point situé près d'un bord de la feuille immédiatement au-des- sous du rouleau de guidage 12 à un point à un niveau auquel, pendant l'opé- ration de conformation 12 à un point'à un niveau auquel, pendant l'opération de conformation,les bords de la feuille commencent à se recouvrir. Pour cha- que règle de guidage 64 on a prévu un dispositif de fixation réglable supé- rieur et un dispositif inférieur 66 et 68, respectivement, comme moyen pour fixer les règles de guidage au bâti de la machine et permettre un réglage de leur position par rapport à la feuille.
Par suite de la forme que prend la feuille entre le rouleau de guidage 12 et les éléments de conformation 18,20, cette partie de la feuille acquiert une certaine solidité, afin que par déplacement latéral relatif du rouleau de guidage et des éléments de conformation les uns par rapport aux autres, il soit possible d'appliquer la feuille contre le rouleau de guidage avec une certaine pression de contact. Ceci contribue à maintenir en position la partie de la feuille en cours de conformation, de sorte que le trajet du joint longitudinal à travers la machine est déterminé. Si, pour une raison quelconque, il est avantageux de disloquer le joint longitudinal,ceci peut se faire simplement en déplaçant le rouleau de guidage dans la direction la- térale.
De préférence, les dispositifs de montage du rouleau de guidage sont prévus de telle façon qu'un tel déplacement latéral soit possible, et, en outre, soit le rouleau de guidage soit les éléments de conformation sont étu- diés de façon à être déplaçables latéralement pour produire la pression de contact entre la feuille et le rouleau de guidage.
REVENDICATIONS.
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CONTINUING TUBE TRAINING DEVICE. FROM A MEMBRANE
OF PAPER OR SIMILAR ELEMENT.
The present invention relates to an apparatus for the continuous conversion of a membrane of suitable material into fibers or foils, for example paper, textile materials, metallic foils or sheets of artificial resin. and similar materials, in a substantially cylindrical tube or sleeve.
Apparatus of this type are particularly useful in the packaging industry, for example in connection with the manufacture of flat-bottomed bags, pillow-shaped or tetrahedral packages, etc. For example, an apparatus of the type mentioned can be made. advantageously used in combination with a tetrahedron forming machine, as described in our Swedish Patent No. 123,250.
The main object of the invention is therefore an apparatus intended, by continuously unwinding a sheet from a roll, to bend said sheet so as to form a tube or a sleeve while at the same time bringing together the edges of the open tube by erasing them. thus formed so as to produce a longitudinal joint.
Another object of the invention is to guide, during shaping the sheet, in such a way that the formation of folds, especially in the longitudinal seam, is substantially avoided, since these folds would compromise the sealing of the film. packaging produced subsequently.
In order to obtain the results mentioned above and other advantages which will emerge from the following description, the apparatus according to the invention consists mainly of a turning or guide roller mounted on a frame. machine9 designed to bend the sheet into a tube spaced from said guide roller, an outer sleeve conforming in the form of a ring split along a generatrix and in a way flattened
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at one of the cut edges, said shaping sleeve being oriented in such a way, relative to the sheet being shaped, that the outer edge covering the latter is guided along the flattened edge portion of the shaping sleeve .
In addition, below the shaping sleeve there is a gluing or heating device, for applying glue or bringing the adhesive contained in the sheet to a suitable gluing temperature, a device for compressing one on the other the edge zones brought to the bonding temperature and finally devices controlling the passage through the machine of the sheets and tubes.
In the particular cases where the elasticity or rigidity of the material of which the tube is made are insufficient, it may be advantageous either to provide a brake acting on the sheet before it passes over the guide roller, in order to maintain constant the tension of the sheet, thus increasing its rigidity or its elasticity, either to provide rules or a guide surface depending on the shape envisaged for the sheet and arranged between the guide roller and the shaping sleeve arranged in the vicinity of the guide roller. In some cases, too, a combination of these two devices may be desirable.
In order to make it possible to compress the overlapping edge zones against one another, it is also necessary to provide a back pressure device inside the shaped tube. A device of this type, preferably in the form of a pressure or counter-pressure cylinder or roller, is advantageously mounted in an internal sleeve carried by a support arm fixed to the frame of the machine and passing the wedge-shaped opening between the longitudinal edges of the sheet which is being formed, before these edges are brought into the overlapping position.
The invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings which illustrate by way of example an embodiment of the apparatus according to the invention in which it is assumed that the sheet of material used is made of thermoplastic material or is a sheet or membrane of paper, impregnated with thermoplastic adhesive substance.
In the drawings:
Figure 1 is a perspective, overall view of equipment in accordance with the present invention.
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Figure la-le are sections along the corresponding numbering lines of figure 1.
Figures 2 show a detail of the lower conforming elements as well as the heating and compression devices for the longitudinal seal.
Figure 3 shows the upper element of sleeve type conformation, seen from above.
Figure 4 is a sectional view of the lower shaping element, with mounted pressure rollers.
Figure 5 is a sectional view of the heating element.
Figure 6a is a variation of the details shown in Figure 2.
Figures 7 and 8 show, seen from the side and from above, respectively, the lower shaping element in the embodiment according to figure 6.
Figures 9 and 10 are detail views showing the mounting of the inner pressure and glue roller, Figure 9 being a side view and Figure 10 a top view.
Finally, Figures 11 and 12 show the upper conformation elements, according to the embodiment of Figure 6, in views corresponding to
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correspond to those of Figures 7 and 8 respectively.
In the embodiment shown in FIG. 1, a vertical machine frame 10 carries at its top a guide roller 12 for the sheet, -for example a sheet of paper 14, with which a continuous tube 16 is formed by bending. the sheet so as to give it a cylindrical shape.
Preferably, the guide roller or roller 12 is adjustably fixed to the frame 10, in order to allow a correct orientation of the longitudinal joint of the formed tube 16, relative to the shaping, heating and compression elements which are described in more detail. in the following.
For the actual shaping, in the embodiment shown in FIG. 2, outer shaping sleeves 18 and 20 have been provided, the upper sleeve 18 being in the form of a cylindrical ring melted along a generatrix, one edge 22 of said shapes. rings having been somewhat straightened, while the lower edge is preferably completely cylindrical and adapted to the diameter of the fully formed tube. In order to decrease the friction during shaping work, the sleeve 20 may advantageously be somewhat reamed internally, so that the engagement with the paper tube takes place only along a narrow border.
Arranged between the two shaping sleeves 18 and 20, there is a heating element 24, provided with a slot 26, through which passes the outer covering edge 28 of the sheet of paper, while being heated on both sides, while that the inner seal rim 30 rubs against the surface of the heating element which faces inward and is heated only from the outside. Preferably, the heating of the heating element 24 takes place electrically, by means of internal resistance elements which can be connected to a suitable current supply source or to the distribution sector through the contact pads 32. , 34.
Below the heater 24 is a pressure roller 36 which, in the embodiment according to Figure 2, is housed in a convenient recess 38 in the lower shaping sleeve 20. The pressure roller 36 is mounted on a lever 38, and it is biased in adjustable pressure by a screw 40 and a spring 42 or a similar device. The shaping sleeves 18, 20 as well as the heating element 24 and the lever 38 are carried by a rod 44 which is fixed to a part 46 protruding from the frame of the machine 10.
Accessory piece 46 extends inwardly through the wedge-shaped opening between edges 28 and 30 of the sheet of paper, before said edges have been brought into the overlapping position. , and carries a sleeve 48 descending inside the formed tube, which sleeve partly serves as an internal guide and which partly constitutes a support element for an inner counter-pressure roller, 50, cooperating with the outer pressure roller 36.
In the embodiment shown in FIGS. 6 to 9, each of the shaping sleeves 18 and 20, in accordance with the embodiment described above, has been replaced by a corresponding series of rollers with spherical concavities 52, 54, carried by annular roller supports 56, 58.
In the upper shaping element, the two rollers 32a, located near the opening of the seal, are not spherical but cylindrical at their edge facing the opening of the seal, in order to lend themselves to the edges of the sheet being formed. conformation that do not fully overlap each other.
It is, however, of course possible, by suitably proportioning the dimensions of the rolls, to give the rolls near the opening of the joint an entirely cylindrical shape, in which case they are so arranged that their generatrix according to which the engagement with the sheet wedges with the tangent to the curved generatrix at which the nearest spherical roller contacts the sheet.
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In the embodiment of the lower shaping element shown in FIGS. 8 and 9, it is advantageous to provide a spherical internal pressure roller, 60, for applying the gluing pressure, the corresponding roller 32 of the. shaping element then serving as a back pressure roller. The internal pressure roller 60 is carried by the sleeve 48 which descends into the tube and which, preferably, is arranged, in accordance with the external pressure roller 36 of the embodiment just described, so as to be able to be subjected to an adjustable elastic loading pressure. Neither the pressure roller nor the back pressure roller are driven, but preferably they are both mounted on ball bearings in order to reduce friction.
In order to advance the sheet and then the tube in the machine, a number of advance rollers 62 can be provided, co-operating, for example, with stop rollers mounted in the corresponding sleeve 48, of preferably by means of ball bearings.
In cases where the sheet does not have sufficient elasticity or stiffness reaction by itself, and when no brake is applied to it to give it a tension which would increase its elasticity and stiffness reaction , a special guiding device must be provided for the sheet between the guiding roller 12 and the upper shaping member 18 and the members 32, 36, respectively. This guide device can be a guide surface obtained by slitting a cylinder along a generatrix, said cylinder having the diameter of the shaped tube and a length which corresponds approximately to the distance between the guide roller 12 and the upper element of the tube. conformation. This cylinder is subsequently flattened at the top, while the lower part retains its cylindrical shape.
But this guide surface does not necessarily have to be uninterrupted and it can be provided with longitudinal recesses or even, in most cases, be replaced by two guide rules 64, each going from a point situated near an edge of the sheet immediately below the guide roll 12 at a point at a point at which, during the shaping operation 12 at a point at a level at which, during the shaping operation, the edges of the sheet begin to overlap. For each guide rule 64 there is provided an upper adjustable fastening device and a lower device 66 and 68, respectively, as a means for fixing the guide rules to the machine frame and allowing adjustment of their position by. compared to the sheet.
As a result of the shape that the sheet takes between the guide roller 12 and the shaping elements 18,20, this part of the sheet acquires a certain solidity, so that by relative lateral displacement of the guide roller and the shaping elements the With respect to each other, it is possible to apply the sheet against the guide roller with a certain contact pressure. This helps to hold the shaping portion of the sheet in position, so that the path of the longitudinal seam through the machine is determined. If for some reason it is advantageous to dislodge the longitudinal seal, this can be done simply by moving the guide roller in the lateral direction.
Preferably, the guide roll mounting devices are provided such that such lateral displacement is possible, and furthermore either the guide roll or the shaping elements are designed to be laterally displaceable. to produce the contact pressure between the sheet and the guide roller.
CLAIMS.
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