Procédé et appareil pour la production d'un matériau à structure en nid d'abeilles La présente invention a pour objet un procédé pour la production d'un matériau à structure en nid d'abeilles.
En principe la production du matériau pour l'expansion comprend l'assemblage de feuilles de matière en contact face contre face par des bandes parallèles d'adhésif disposées de façon que les bandes sur une face d'une couche quelconque sont décalées par rapport aux bandes sur l'autre face de celle-ci.
Divers procédés ont été proposés pour amener automatiquement les couches et l'adhésif en position relative requise, mais tous se sont révélés désavan tageux. Sauf pour la production de qualité inférieure, on doit en pratique prendre des mesures pour assurer la position correcte de l'adhésif humide entre les couches lors du premier contact de celles-ci et empê- cher un déplacement subséquent des couches tant que l'adhésif est encore humide.
Jusqu'à présent de telles mesures ont compris l'emploi de machines ayant un fonctionnement peu économique ou dont le taux de production était décevant compte tenu des frais de capitaux, de l'espace occupé ou des nécessités d'entretien.
Un type de procédé qui a été proposé comprend le pliage d'une bande continue de la matière en feuille portant l'adhésif humide de façon à produire une pile dans laquelle les couches sont formées en pliant la matière en avant et en arrière, et c'est ce type de pro cédé que concerne la présente invention. Concevoir un appareillage pour simplement plier de la matière en avant et en arrière est fort simple, mais des diffi- cultés majeures résultent de la nécessité d'effectuer un pliage précis en présence de l'adhésif humide.
Une fois une paire de couches amenées l'une contre l'autre avec l'adhésif entre elles, tout mouvement relatif doit être empêché, sans quoi le profil de l'adhésif se- perd et la qualité du produit devient défectueuse. Ainsi le premier contact d'une couche avec la suivante doit se faire exactement dans la position requise finalement, aucune correction subséquente n'étant possible. Les mécanismes de pliage qui ont été proposés afin d'assurer des résultats satisfaisants ont été de nature compliquée et peu productive ou sans souplesse et d'un fonctionnement peu économique.
Une forme de procédé de pliage qui a été proposée est de faire descendre verticalement une bande de papier sur laquelle des lignes de colle ont été impri mées sur les deux faces vers un support et de plier la matière sur le support par l'action de bras ou autres organes mécaniques- agissant tour à tour depuis les extrémités opposées du support, les phases. d'ali mentation et de pliage étant effectuées à des vitesses relatives telles qu'il y ait toujours une longueur de matière suspendue suffisante pour permettre son pliage sans qu'il soit exercé de traction appréciable sur elle.
La vitesse de ce procédé dépend de la vitesse des organes mécaniques qui doit être limitée afin d'éviter de déchirer la matière suspendue. En outre les plis obtenus ont tendance à être encombrants plutôt que nets ce quia pour résultat que des bosses prononcées se forment aux extrémités du bloc et provoquent des pertes de taillage considérables.
La présente invention vise à remédier à ces incon vénients et le procédé qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'on fournit une bande de matière en feuille absorbante qui porte des bandes humides d'adhésif sur ses deux faces dans des positions telles que les bandes sur une face sont décalées par rapport aux bandes sur l'autre face, et qui est formée- à des intervalles équi distants le long de sa longueur, et ainsi divisée en sections en.
forme de feuilles distinctes, avec des for mations de charnières, et en ce que l'on fait descendre la bande ainsi obtenue vers un support, à une vitesse d'alimentation telle qu'elle se balance librement en avant et en arrière par la, réaction du support et s'accu mule sur celui-ci sous forme d'une pile de couches dans laquelle chaque couche .est formée par l'une desdites feuilles, les feuilles étant rattachées les unes aux autres par- des plis à l'endroit des formations de charnières.
Le dessin annexé illustre à titre d'exemple une mise en oyüvre du procédé ainsi qu'une forme d'éxécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un appareil.
La fig. 2 montre la: disposition des fentes dans la bande.
La fig. 3 montre une partie de la bande fendue après l'application d'adhésif à cette bande.
Une bande de papier 1, par exemple de papier kraft ou de carton mince connu sous le nom de -chipboard , est tirée d'un rouleau d'alimentation 2 pour passer entre une paire de rouleaux inciseurs 3 qui fonctionnent pour fournir des formations de char- nière & par des séries de fentes transversales alignées 4 dimensionnées de façon à laisser entre elles des parties de charnières intactes étroites 5 de la matière de la bande.
Après une telle opération d'incision, la bande peut être considérée comme étant constituée par une série de feuilles 6 interconnectées par les parties de charnières 5.
La bande descend à travers des têtes d'impression 7 et 8 pour recevoir l'impression de bandes longitudi nales parallèles<I>a</I> et<I>b</I> d'adhésif humide, les bandes<I>a</I> imprimées d'un côté étant disposées entre les bandes b imprimées de l'autre côté.
De préférence on dispose les choses, comme montré à la fig. 3, de façon que les parties de charnières 5 tombent sur certaines des bandes d'adhésif tandis que d'autres bandes d'adhésif passent par les fentes.
La bande quittant la tête d'impression infé rieure 8 descend sur un support horizontal 9 et s'accu mule sur celui-ci sous forme d'une pile de couches reliées à leurs extrémités 10 et 1-1 par les parties de charnières 5.
Pendant l'accumulation de- la pile la matière suspendue 12 se balance en avant et en arrière dans la direction indiquée par les flèches, la vitesse d'avance de la bande étant réglée de manière que le balancement ait lieu à la fréquence naturelle déter minée parla distance verticale entre la tête d'impres sion inférieure- 8 et le support 9: Le support 9 est monté sur -des rails 13 et après qu'un nombre choisi de couches se sont accumulées, le support est déplacé -rapidement au moyen d'un cylindre pneumatique 14, sans que l'avance de la bande soit interrompue, pour amener un deuxième support 9', en position sous les têtes d'impression pour recevoir d'autres couches.
Le matériau sur le support est enlevé et consolidé sous pression pour être ensuite tranché conventionnellement dans la guillotine.
Des buses à air 15 agissant de façon intermittente sont disposées pour mettre- en train le balancement de la bande au moment où l'appareil est mis en marche, mais elles ne sont pas essentielles.
Au moyen du procédé ci-dessus on obtient le pliage de la bande de façon rapide et satisfaisante sans intervention mécanique agissant sur elle. Quoique les bandes d'adhésif soient humides pendant la descente et le pliage de la bande on obtient une mise en position précise des bandes d'adhésif dans le matériau plié.
Dans les conditions de balancement libre chaque feuille est guidée avec précision en position en des cendant par son rattachement à charnière et est placée exactement en relation avec les feuilles précédentes et suivantes. Il n'y a pas d'impulsions perturbatrices produisant des ondes de choc ou autres sources de distorsion. Le mouvement de la matière en feuille au cours de sa descente ressemble de près à un mouve ment ondulatoire sans pliage notable aux formations à charnière jusqu'à ce que les feuilles particulières qu'elles définissent se soient posées sur le support.
Evidemment la forme de ce mouvement est rendue complexe par l'amortissement causé par l'air et par les discontinuités introduites par les formations à charnières là où les feuilles sont rattachées les unes aux autres. A titre d'indication approximative, on peut noter que la fréquence maximum de balancement libre est environ celle d'un pendule simple de longueur égale à la distance de descente libre.
Le système serait trop complexe, même en faisant abstraction de l'amortis sement dû à l'air, pour qu'il soit possible d'établir des relations précises, mais le mouvement requis est facilement obtenu en réglant la vitesse d'alimenta tion de la bande et/ou la distance de sa descente sur le support: Le taux du débit dépend de la fréquence de balance ment libre, et pour un dimensionnement convenable des couches une vitesse de 30 couches à la minute est typique.
Du moment que le pliage de la bande est effectué sans l'intervention d'organes mécaniques agissant de façon intermittente, l'appareillage nécessaire est simple et le procédé est économiquement attrayant pour cette seule raison déjà. Ainsi le support peut être monté pour pouvoir se déplacer horizontalement dans la direction de la longueur des feuilles accumulées de sorte que lors d'un tel mouvement, la matière s'accu mule en une nouvelle pile à côté de la première, la quelle peut être enlevée sans que l'alimentation de la bande soit interrompue.
Ceci est particulièrement avantageux lorsque les piles ne doivent avoir qu'un petit nombre de couches, comme par exemple dans le cas de la fabrication de nids d'abeilles à grandes cellules destinés à l'emballage. En outre l'opérateur peut retirer le matériau accumulé à intervalles rap prochés pour le faire consolider sous pression sans interrompre le procédé, ce qui augmente la qualité du produit en diminuant l'intervalle de temps s'écoulant entre la pose de l'adhésif humide et la consolidation.
Le procédé décrit ici est particulièrement avan tageux comparé à des procédés utilisant une forme lorsqu'elle est appliquée à la fabrication à partir de carton ou autre matériau dont l'épaisseur a pour résultat que la perte caractéristique de tels procédés devient substantielle. Les pertes de tranchage lors de l'équarrissage de 1a pile sont insignifiantes.
Dans d'autres exemples du procédé, les rangées de fentes alignées 4 sont remplacées par des rangées de perforations ou par des lignes laminées, c'est-à-dire des repoussages profonds qui permettent à la matière de se plier de la façon requise.
Method and apparatus for the production of a honeycomb structure material The present invention relates to a process for the production of a honeycomb structure material.
In principle the production of the material for expansion involves assembling sheets of material in face-to-face contact by parallel strips of adhesive arranged so that the strips on one side of any layer are offset from the strips. on the other side of it.
Various methods have been proposed for automatically bringing the layers and the adhesive into the required relative position, but all have been found to be disadvantageous. Except for substandard production, care should be taken in practice to ensure the correct position of the wet adhesive between the layers on first contact with them and to prevent subsequent displacement of the layers as long as the adhesive remains. is still wet.
Up to now, such measures have included the use of machines which are not very economical in operation or whose production rate is disappointing in view of capital costs, space occupied or maintenance requirements.
One type of method which has been proposed comprises folding a continuous web of sheet material carrying the wet adhesive so as to produce a stack in which the layers are formed by folding the material back and forth, and c It is this type of process that the present invention relates to. Designing an apparatus to simply fold material back and forth is very simple, but major difficulties arise from the need to perform precise folding in the presence of the wet adhesive.
Once a pair of layers are brought together with the adhesive between them, any relative movement must be prevented, otherwise the profile of the adhesive is lost and the quality of the product becomes defective. Thus the first contact of one layer with the next must be made exactly in the position required finally, no subsequent correction being possible. The folding mechanisms which have been proposed in order to ensure satisfactory results have been complicated in nature and inefficient or inflexible and inefficient in operation.
One form of folding process which has been proposed is to vertically lower a strip of paper on which lines of glue have been printed on both sides towards a support and to fold the material on the support by the action of the arm. or other mechanical members- acting in turn from opposite ends of the support, the phases. feeding and folding being carried out at relative speeds such that there is always a sufficient length of suspended material to allow it to be folded without any appreciable traction being exerted on it.
The speed of this process depends on the speed of the mechanical parts which must be limited in order to avoid tearing the suspended material. Furthermore, the folds obtained tend to be bulky rather than neat which results in pronounced bumps forming at the ends of the block and causing considerable cutting losses.
The present invention aims to overcome these drawbacks and the method which is the subject thereof is characterized in that there is provided a strip of absorbent sheet material which carries wet strips of adhesive on both sides in such positions. that the bands on one side are offset from the bands on the other side, and which is formed at equidistant intervals along its length, and thus divided into sections.
form of separate sheets, with hinge formations, and in that the strip thus obtained is lowered towards a support, at a feed speed such that it swings freely back and forth through the, reaction of the support and accumulates thereon in the form of a stack of layers in which each layer is formed by one of said sheets, the sheets being attached to each other by right-side folds hinge formations.
The accompanying drawing illustrates by way of example an implementation of the method as well as an embodiment of the apparatus which is the subject of the present invention.
Figure 1 is a schematic side elevational view of an apparatus.
Fig. 2 shows the: arrangement of the slots in the strip.
Fig. 3 shows part of the strip split after the application of adhesive to this strip.
A strip of paper 1, for example kraft paper or thin cardboard known as a chipboard, is pulled from a feed roll 2 to pass between a pair of scoring rollers 3 which function to provide chariot formations. - nière & by series of aligned transverse slots 4 dimensioned so as to leave between them parts of intact narrow hinges 5 of the material of the strip.
After such an incision operation, the strip can be considered to be constituted by a series of sheets 6 interconnected by the hinge parts 5.
The strip descends through the print heads 7 and 8 to receive the impression of parallel longitudinal strips <I> a </I> and <I> b </I> of wet adhesive, the strips <I> a </I> printed on one side being arranged between the bands b printed on the other side.
Preferably things are arranged, as shown in FIG. 3, so that the hinge parts 5 fall on some of the adhesive strips while other adhesive strips pass through the slots.
The web leaving the lower printhead 8 descends on a horizontal support 9 and accumulates thereon in the form of a stack of layers connected at their ends 10 and 1-1 by the hinge parts 5.
During the accumulation of the pile the suspended material 12 swings back and forth in the direction indicated by the arrows, the speed of advance of the band being adjusted so that the swaying takes place at the determined natural frequency. by the vertical distance between the lower print head- 8 and the support 9: The support 9 is mounted on -rails 13 and after a selected number of layers have accumulated, the support is moved -quickly by means of 'a pneumatic cylinder 14, without the advance of the strip being interrupted, to bring a second support 9', into position under the printing heads to receive other layers.
The material on the backing is removed and consolidated under pressure to then be sliced conventionally in the guillotine.
Intermittently acting air nozzles 15 are provided to initiate the belt swing when the apparatus is turned on, but they are not essential.
By means of the above process, the strip is folded quickly and satisfactorily without mechanical intervention acting on it. Although the adhesive strips are wet during the descent and folding of the strip, precise positioning of the adhesive strips in the folded material is achieved.
Under free-swinging conditions each sheet is precisely guided in position downward by its hinged attachment and is placed exactly in relation to the preceding and following sheets. There are no disturbing pulses producing shock waves or other sources of distortion. The movement of the sheet material as it descends closely resembles a wave motion without noticeable bending at the hinge formations until the particular sheets they define have rested on the support.
Obviously the shape of this movement is complicated by the damping caused by the air and by the discontinuities introduced by the hinged formations where the sheets are attached to each other. As a rough indication, it may be noted that the maximum free swing frequency is approximately that of a simple pendulum of length equal to the free descent distance.
The system would be too complex, even disregarding the air damping, to be able to establish precise relationships, but the required motion is easily obtained by adjusting the speed of the feed. the strip and / or the distance of its descent on the support: The rate of flow depends on the frequency of free swing, and for a suitable sizing of the layers a speed of 30 layers per minute is typical.
As long as the bending of the strip is effected without the intervention of intermittently acting mechanical members, the necessary apparatus is simple and the process is economically attractive for this reason alone already. Thus the support can be mounted to be able to move horizontally in the direction of the length of the accumulated sheets so that during such movement, the material accumulates in a new pile next to the first, which can be removed without interrupting the tape feed.
This is particularly advantageous when the stacks are to have only a small number of layers, for example in the case of the manufacture of large cell honeycombs for packaging. In addition, the operator can remove the accumulated material at short intervals to consolidate it under pressure without interrupting the process, which increases the quality of the product by reducing the time interval between application of the wet adhesive. and consolidation.
The method described herein is particularly advantageous compared to methods using a form when applied to manufacture from cardboard or other material whose thickness results in the loss characteristic of such methods becoming substantial. The slicing losses when rendering the stack are insignificant.
In other examples of the process, the rows of aligned slots 4 are replaced by rows of perforations or by rolled lines, i.e. deep embossments which allow the material to bend as required.