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CORPS DE RECIPIENTS REVETUS )E GLASSINE OU PAPIER CRISTAL POUR DES LIQUIDES OU DES SEMI-LIQUIDES ET METHODE POUR LEUR FABRICATION.
Cette invention concerne des récipients et plus particu- lièrement des récipients obtenus par enroulement de plusieurs couches pour l'emballage ou Le conditionnement de liquides ou de matières semi-liquides plus particulièrement l'huile.
Dans le conditionnement: de matières liquides, plus particu- lièrement l'huile, un usage rès large est fait de récipients de fibres obtenus par enroulement et ayant reçu un revêtement intérieure d'une matière imperméable à l'huile de façon à empêcher des fuites ou la formation de mches par l'huile contenue dans le récipient. On se réfère généralement à ces récipients
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comme à des"récipients composites" et ceux-ci sont généralement scellés à chaque extrémité par des pièces d'extrémité métalliques qui . sont généralement rabattues sur les extrémités du récipient.
Ces récipients composites sont, par exemple, largement utilisés pour le conditionnement d'huile de moteur pour la vente aux automobilistes et sont généralement fournis sous forme de bidoms d'une capacité d'un quart (0,946 1). Par suite des nombreux avantages des récipients composites, entreautre par suite de leur prix faible et leur légèreté.. ils ont dans de nombreux cas rem- placé les bidons entièrement métalliques.
Les récipients composites fabriqués actuellement sont généralement enroulés à partir de plusieurs bandes de fibres ou de papier en même temps qu'une bande extérieure portant une désignation imprimée et qui résiste aux intempéries, par exemple, une feuille métallique imprimée plaquée sur du papier qui est imperméable à l'huile conditionnée. Toutes ces bandes sont généralement enroulées en spirale pour former un tube qui est découpé en des longueurs uniformes.
Chacune de ces unités décou- pées forme des corps de récipient ayant des extrémités ouvertes qui sont ultérieurement fermées à l'aide de disques ou de, pièces d'extrémité métalliques et la couche intérieure composée d'une mince feuille métallique crèche les fuites ou la formation de mèches pour l'huile conditionnée.Une construction convenable est généralement prévue pour le joint en spirale intérieur 'afin d' empêcher les pertes d'huile ou la formation de mêches.
Dans une construction pour sceller le joint en spirale intérieur, la bande intérieure de papier plaquée d'une feuille métallique est enroulée en spirale, les bords des spieas adjacentes étant placées bord à bord pour former un joint en spirale sur lequel , et une bande d'une feuille métallique est enroulée en spirale/est reliée adhésivement au moyen d'une matière adhésive ou colle thermoplastique pour sceller le joint en spirale. Une méthode
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et un appareil pour former un tel récipient sont,par exemple, décrits dans le brevet correspondant belge no, 629,179 déposé le 4 mars 1963.
Dans le but d'empêcher les fuites d'huile du récipient de. nombreuses constructions et de nombreux matériaux ont été proposés pour la paroi intérieure de ces récipients enroulés en spirale. On a proposé, par exemple, du papier revêtu avec une matière imperméable convenable comme du plastique, mais le problème des fuites aux joints en spirale intérieurs a été très difficile à résoudre. L'utilisation d'une bande intérieure d'un matériau imperméable aux liquides comme une bande de matière plastique ou une bande d'une fine feuille métallique a été également proposée. Cependant en plus du problème que présente une adhésion convenable, ces feuilles de plastique ou métal- liques ont été soit trop fragiles pour être manipulées avec facilité ou si elles étaient suffisamment épaisses pour la manipulation elles étaient très chères.
Même le placage d'une feuille métallique sur du papier de façon à réduire le coût de la feuille métallique a grevé le prix de revient de ces récipients. De nombreux efforts ont porté sur des matériaux et des constructions convenables pour des produits de recouvrement de récipients qui soient d'un prix de revient faible et pouvant servir au conditionnement d'huile, sans fuite ni formation de mèches.
Par conséquent, le but de l'invention est de fournir un corps de récipient étanche pour le conditionnement d'huile et de matières similaires.
L'invention a également trait à une nouvelle méthode de formation de corps de récipient étanche pour le conditionnement d'huile et de matières similaires et fournit un récipient à couches multiples enroulées qui soit étanche pour le condition- nement d'huile et matières similaires et qui utilise la glassine
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ou papier cristal comme matière de garnissage ou de recouvrement intérieur.
La méthode de l'invention permet l'utilisation de glassine ou papier cristal dans l'enroulement en,spirale d'un corps de récipient à couches multiples dans le but de sceller ou rendre hermétique à la fois la paroi intérieure du corps et le joint en spirale de la paroi intérieure et - permet un calandrage de la glassine pendant l'opération d'enroulement du corps pour produire une paroi intérieure totalement imperméable à l'huile.
Le nouveau récipient à couches multiples étanche obtenu par enroulement en spirale, pour le conditionnement d'huile, est composé essentiellement de fibres et comporte une couche intérieure .imperméable à l'huile, de glassine ou papier cristal dont le joint bord à bord est scellé ou rendu étanche par de la glassine ou papier cristal.
L'invention est réalisée en enroulant en spirale plusieurs bandes qui sont fixées ensemble au moyen d'un adhésif sur un mandrin allongé ayant une section chauffée pour former un tube en spirale qui peut être découpé(. en des sections de longueur uniforme pour former des corps de récipient. La bande enroulée en spirale formant la couche intérieure du tube est faite de glassine et la bande de glassine est enroulée avec les spires @ adjacentes formant un joint en spirale qui est généralement un joint bord à bord, plutôt qu'un joint à recouvrement bien que cette dernière possibilité ne soit pas exclue.
Une bande d'étanchéité relativement étroite de glassine ayant reçu sur une surface un adhésif thermoplastique est enroulée en spirale et la bande d'étanchéité de glassine est placée sur le joint en spirale,avec la surface ayant reçu un revêtement en contact @ avec la bande intérieure de glassine. La partie chauffée du mandrin active l'adhésif thermoplastique sur la bande d'étanchéité et après refroidissement la bande d'étanchéité de glassine est liée
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@ par l'adhésif à la couche intérieure de glassine pour rendre étanche le joint bord à bord en spirale et former une obturation intérieure imperméable à l'huile sur le tube en spirale.
L'appareil et la méthode selon l'invention sont représen- tés sous forme d'exemple dans des dessins dans lesquels: d'un La figure 1 est une vue en plan d'un appareil d'enroulement d'un tube en spirale illustrant la méthode de l'invention ;
La figure 2 est une vue isométrique d'un récipient d'huile réalisé selon l'invention;
La figure 3 est une vue agrandie d'une partie de l'appareil de la figure 1;
La figure 4 est une vue en section agrandie prise pra- tiquement sur la ligne 4-4 de la figure 3 dans la direction des flèches; et
La figure 5 est une vue en coupe agrandie,prise sur la ligne 5-5 de la figure 1 dans la direction des flèches.
Comme indiqué dans le brevet mentionné précédemment, le récipient du type formant la matière de l'invention est représenté généralement dans la figure 2 par la référence 10. Bien que d'autres matières liquides ou semi-liquides peuvent être condi- tionnées dans,le récipient 10, celui-ci convient particulière- ment pour le conditionnement d'huile et de matières semblables.
Des matières liquides ou semi-liquides contenant de l'eau ne conviendraient généralement pas pour le conditionnement dans le récipient 10 par suite de la tendance à la détérioration que présente le revêtement intérieur en présence d'eau. On comprendra que le récipient 10 est un récipient du type qui, comme représenté,. est scellé ou rendu étanche à ses deux extrémités et le but de l'invention est de fournir un corps tubulaire qui lorsqu'il est fermé à chaque extrémité de façon convenable avec des pièces d'extrémité métalliques ou similaires, forme le récipient complet 10.
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Le récipient 10 comporte un corps 11 composé d'une ou de plusieurs couches qui sont enroulées en sprale ayant un joint en spirale extérieur 12, ce corps étant formé de plusieurs bandes, comportant en particulier des bandes en papier ou en fibres qui, comme sera décrit ci-après, sont fixés ensemble à recouvrement par un adhésif. Avant le remplissage, le corps 11 est d'abord fermé hermétiquement à une extrémité à l'aide d'un disque circulaire approprié ou pièce d'extrémité 13, formé de préférence de métal ou similaire et après l'avoir rempli d'huile, on le ferme hermétiquement à l'autre bout à l'aide d'une extrémité 14 formée d'une manière similaire de métal,afin de fournir un récipient complètement fermé.
Comme on peut le voir dans les figures 1 et 3 et comme il a été décrit dans le brevet mentionné ci-dessus, un appareil pour l'enroulement d'un tube en spirale, forme un corps de récipients et comporte un bâti 18, une tête 19 à l'extrémité de laquelle est fixé à une extrémité un mandrin d'enroulement 21 et une courroie continue 22 passant sur des poulies espacées 23,24. La courroie 22 forme une boucle sur le mandrin de la manière habituelle pour faire progresser le tube enroulé en spirale dans le sens de la flèche. Le tube étant ultérieurement découpé en longueurs uniformes pour former le corps de récipient 11.
Comme il est représenté dans la figure 1 et comme il est décrit dans le brevet mentionné ci-dessus, le mandrin 21 comporte une section chauffée A et une section refroidie B, la section chauffée A étant adjacente à la tête du mandrin 19 pour recevoir les premières bandes enroulées sur le mandrin. La sectior. chauffée du mandrin est de préférence au moyen de vapeur fournie par une source de vapeur 26 à travers une conduite 27 comme représenté dans la figure 3 et le condensat est éliminé au moyen de la conduite 28. L'eau de refroidissement pour la section B
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refroidie du mandrin provient d'une source d'eau froide, est fournie au mandrin par une conduite 31 et est éliminée par une conduite de sortie 32, comme également représentée dans la figure 3.
Le corps 11 du récipient 10 est enroulé comme montré dans .les figures 1 et 3 à l'aide de plusieurs bandes de matières qui comportent une bande intérieure 33 de glassineo papier cristal déroulée d'un rouleau de distribution 34. La glassine ou papier cristal, comme il est bien connu, est un papier transparent finpséparé généralement à l'aide de la pâte de papier au sulfite par battage prolongé et supercalandrage. La glassine ou le papier de cristal que l'on peut obtenir dans le commerce est assez imperméable à l'huile, mais après son introduction dans un corps de récipient de l'invention et après un traitement selon la nouvelle méthode de l'invention, elle est pratiquement complète- ment imperméable à l'huile.
La bande de glassine 33 est enroulée en spirale sur la section chauffée A du mandrin 21, les spires adjacentes de la bande de glassine formant un joint bord à bord en spirale 36.
En même temps, une bande d'étanchéité relativement étroite 37 de glassine a reçu un revêtement adhésif thermoplastique 38 sur une surface est déroulée d'un rouleau de distribution 39 et est enroulée sur le mandrin 21 sous la couche intérieure formée par la bande de glassine 33. La bande d'étanchéité 37 est disposée avec son revêtement de matière adhésive thermoplastique 38 en contact avec la surface intérieure de la bande intérieure de glassine
33 et la bande d'étanchéité 37 est disposée sur le joint bord à bord en spirale 36.
Le contact intime entre la bande d'étanchéité de glassine 37 et la partie chauffée du mandrin ramollit le revêtement thermoplastique 38, qui après refroidissement forme une liaison permanente entre la bande d'étanchéité en glassine
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37 et la couche intérieure de glassine 33 pour rendre complète- ment étanche le joint bord à bord 35.
Des résultats nouveaux et inattendus ont été obtenus dans cette invention à ce stade de l'opération parce que non seule- ment le revêtement thermoplastique 38 est activé, mais la combinaison de la chaleur de la section A du mandrin et la ten- sion d'enroulement des bandes de glassine 33, 37 provoque: un calandrage des bandes de glassine et la migration de l'adhésif entre les deux bandes de glassine et les autres bandes formant le récipient 11 pour former une couche intérieure complètement imperméable à l'huile sur le corps de récipient 11.
Les bandes formant le corps du récipient 11 comportent aussi de préférence des bandes de papier intermédiaires 41,42 déroulées respectivement de rouleaux de distribution 43,44. Ces bandes de papier intermédiaires sont enroulées en spirale sur le mandrin 21 au-dessus de la couche intérieure de glassine 33. La bande de papier 41 progresse à travers un dispositif d'applica- tion d'adhésif ou colle 46 de construction classique de façon à ce que la bande 41 soit immergée dans l'adhésif pour appliquer un revêtement sur les deux côtés de la bande. Ainsi, lorsque la bande 41 est enroulée sur le mandrin 21, la bande de glassine 33 et les bandes de papier 41,42 adhèrent ensemble fermement.
La section B refroidie du mandrin 21 refroidit rapidement le revêtement thermoplastique ramolli 38 de la bande d'étanchéité de glassine de façon à ce qu'un tube T partiellement terminé sort de la courroie 22 avec toutes les bandes enroulées ou couches étant liées fermement ensemble. Une couche extérieure 47 ;qui est de préférence une bande de papier formant une étiquette réalisée d'une feuille imprimée est déroulée d'un rouleau de distribution 48 et est enroulée en spirale en aval de la courroie 22 par rapport au sens de progression du tube pour former une couche extérieure résistant aux intempéries pour le tube T. L'adhésif est appliqué
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sur le côté inférieur de la bande 47 au moyen d'un dispositif d'application de colle 49 de construction classique.
Le tube résultant T est par conséquent une construction tubulaire à couches multiples enroulées en spirale qui, lorsqu'il est découpé en longueurs uniformes, fournit des corps 11 pour des' récipients d'huile 10. Après avoir été rempli, le récipient est scellé avec des extrémités métalliques 13,14 pour former un récipient étanche dans lequel l'huile est retenue.
Avec le nouveau dispositif de l'invention, on a fourni un corps pour un récipient tubulaire dans lequel les produits comme l'huile peuvent être emballés sans fuite, ni formation de mèches. Par l'utilisation de la glassine pour la couche intérieure du corps du récipient, le corps entier peut être formé d'un matériau fibreux facile à obtenir et bon marché, bien que dans le mode de réalisation préféré, une mince feuille métal- lique plaquée sur du papier est de préférence employée pour former la couche extérieure de façon à améliorer l'apparence extérieure du récipient et aussi pour former une couche extérieure étanche et résistant aux intempéries.
De plus, l'étanchéité de la couche intérieure, y compris le joint bord à bord en spirale,est réalisée sans qu'il ne soit nécessaire d'utiliser du papier ayant reçu un revêtement ou sans qu'il ne soit nécessaire d'utiliser une feuille métallique généralement chères comme les feuilles d'aluminium.
En se référant maintenant plus particulièrement à une des caractéristiques marquantes de l'invention il faut mettre en évi- dence qu'il est bien connu que la glassine disponible dans le commerce contient quelquefois des ouvertures très petites par lesquelles l'huile peut fuir. Cependant, par suite de l'enroule- ment de la couche intérieure de glassine et de la bande d'étanché- ité sur la section chauffée du mandrin, du fait de la combinai- son de la chaleur du mandrin et la pression à laquelle la
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glassine est soumise par suite de la tension d'enroulement, . la glassine est quelque peu ramollie et un effet de calandrage a lieu sur les bandes de glassine.
Ce ramollissement et de calandrage de la glassine agit pour améliorer la migration de l'adhésif entre la couche intérieure de glassine et la couche de papier adjacente dans la glassine et en même temps provoque une augmentation de la compacité de la glassine de façon à fermer toutes les petites ouvertures et empêcher toutes fuites de l'huile.
Bien que l'on ait décrit ce qui est considéré comme un mode de réalisation préféré de l'invention on comprendra que de nombreuses modifications et changement peuvent y être appor- tés tout en restant dans le cadre de l'invention et que ce mode de réalisation n'a été décrit que dans un but illustratif et non limitatif.