CH616366A5

CH616366A5 -

Info

Publication number: CH616366A5
Application number: CH896176A
Authority: CH
Inventors: Marc Alfred Chavannes
Original assignee: Chavannes Marc A
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1980-03-31
Also published as: AR208378A1; DE2632103A1; FR2338138A1; GB1557212A; NL174851B; JPS5217997A; NL7607112A; AU502052B2; NL174851C; ES450084A1; MX143106A; SE7608390L; DE2632103C2; AU1587676A; ATA523276A; HK24681A; ZA763591B; JPS5913983B2; NZ181434A; US4203790A

Description

La présente invention concerne des procédés et des appareils pour la fabrication d'une structure de papier ou de carton ondulé et renforcé par des fils métalliques ainsi que des produits en résultant.

Les éléments de renforcement comprenant divers types de fibres ont jadis été utilisés pour renforcer des feuilles de papier, mais les matières fibreuses connues, bien qu'assurant une résistance accrue à la traction, ne confèrent pas une rigidité accrue au produit fini. Dans le cas de carton ondulé qui se compose de papiers de grammages différents, l'augmentation de rigidité et de solidité a pu être obtenue par l'augmentation du grammage du papier utilisé aussi bien pour la partie centrale ondulée que pour les couches extérieures. En fait, lorsqu'il s'agissait de fabriquer des caisses solides en carton ondulé, il était nécessaire de stratifier plusieurs couches de carton ondulé afin d'obtenir la rigidité et la robustesse souhaitées. La fabrication du carton ondulé est connue depuis de nombreuses décennies, mais les procédés ayant été considérés comme économiques et pratiques pour obtenir une robustesse et une rigidité accrues ont fait appel à l'emploi de papier de grammage accru et à la stratification des couches de carton ondulé. Il est toutefois reconnu que, nonobstant l'emploi de papier d'un grammage plus élevé et la stratification du carton ondulé, le produit résultant est défavorablement affecté par l'humidité qui provoque un ramollissement notable du carton et la perte de protection qu'il est censé fournir.

Il s'est avéré qu'il était possible de fabriquer du carton ondulé et d'autres structures considérablement améliorées en utilisant des fils métalliques relativement minces de 0,13 à 0,3 mm d'épaisseur qui assurent une rigidité et une robustesse considérablement accrues tout en n'entraînant qu'une faible augmentation du prix de revient. En fait, il semble qu'avec l'emploi de fils métalliques de renforcement disposés à l'intérieur du carton ondulé, le grammage du papier requis pour obtenir une robustesse supérieure à celle pouvant être obtenue avec les procédés actuels peut être considérablement réduit. Par exemple, dans la fabrication de carton ondulé, l'emploi de papier d'un grammage de 127,3 g/m2 avec des fils de renforcement de 0,25 mm dans la couche ondulée uniquement, il est possible d'obtenir une résistance mécanique qui est de loin supérieure à celle pouvant être obtenue avec du carton ondulé classique, d'épaisseur équivalente, fabriqué avec du papier de 195,5 g/m2.

Le procédé de fabrication d'une structure de papier ou de carton ondulé et renforcé selon la présente invention vise à perfectionner les procédés de fabrication existant dans ce domaine. Il permet d'obtenir une structure de papier ou de carton considérablement améliorée pour un prix de revient identique ou seulement très légèrement majoré.

L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'une structure de papier ou de carton ondulé et renforcé qui est définie dans la revendication 1.

Un appareil pour la mise en œuvre de ce procédé selon l'invention est défini dans la revendication 16. Ainsi l'incorporation d'éléments de renforcement confère un certain profil à la surface de la couche de papier sur au moins l'une de ses faces, ce profil

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ayant pour effet de conférer au stratifié une rigidité accrue qui s'ajoute à la rigidité qui résulte des éléments de renforcement. De plus, le stratifié une fois ondulé présente une rigidité qui n'est pas seulement due aux fils métalliques mais également à la déformation des couches de papier. Les stratifiés peuvent être ondulés sur des machines à onduler existantes, lesquelles n'exigent que de légères modifications. Le stratifié ondulé et armé de fils métalliques présente une résistance à la flexion trois fois supérieure à celle des stratifiés classiques constitués par du papier à grammage équivalent.

Selon une forme d'exécution de l'invention, deux jeux d'éléments de renforcement en fils métalliques disposés perpendiculairement peuvent être placés entre des couches du papier sans qu'il soit nécessaire de tisser ou de souder les fils longitudinaux et transversaux avant leur inclusion entre les couches de papier.

Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue schématique d'une forme d'exécution d'un appareil pour la réalisation d'un stratifié, phase initiale du procédé objet de l'invention, cette réalisation comportant l'application d'une pluralité de fils longitudinaux à une surface d'une bande de papier;

la fig. la est une vue en plan d'un rouleau utilisé dans l'appareil de la fig. 1 pour déposer une pluralité de fils parallèles sur la surface d'une bande de papier;

la fig. lb est une vue en coupe de la bande de papier de la fig. 1 sur laquelle l'adhésif a été appliqué;

la fig. le est une vue en coupe, à une plus grande échelle, de la bande de papier enduite d'adhésif sur laquelle les fils longitudinaux ont été appliqués;

la fig. ld est une vue partielle en perspective d'une forme d'exécution d'un produit obtenu à l'aide de l'appareil représenté sur la fig. 1 ;

la fig. le est une vue partielle en perspective d'une autre forme d'exécution du produit obtenu avec l'appareil représenté sur la fig. 1;

la fig. 2 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution d'un appareil pour la fabrication d'un autre stratifié obtenu en disposant entre deux bandes de papier des éléments de renforcement;

les fig. 2a à 2d sont des vues partielles en perspective, à une plus grande échelle, des bandes de papier et des fils de renforcement représentés dans les positions a à d de la fig. 2 et illustrent les phases du processus de fabrication d'une forme d'exécution d'un stratifié renforcé;

la fig. 2d' est une vue en coupe selon la ligne 2d'-2d' de la fig. 2d;

les fig. 3a à 3d sont des vues en perspective, à une plus grande échelle, similaires à celles des fig. 2a à 2d et illustrent les phases du processus de fabrication d'une forme d'exécution d'un autre stratifié renforcé;

la fig. 3d' est une vue en coupe suivant la ligne 3d' de la fig- 3d ; les fig. 4a à 4d sont des vues partielles, en perspective, à une plus grande échelle, des bandes de papier et des éléments de renforcement similaires à celles des fig. 2a à 2d et 3a à 3d, mais représentent une forme d'exécution encore différente d'un stratifié;

la fig. 4d' est une vue en coupe suivant la ligne 4d'-4d' de la fig. 4d;

la fig. 5 est une vue schématique d'un appareil qui assure l'application continue d'éléments de renforcement, disposés longitudinalement, sur une face d'une bande, le tronçonnage de la bande en tronçons et la juxtaposition des tronçons, les éléments de renforcement étant disposés transversalement par rapport au sens de déplacement des tronçons;

les fig. 5a à 5d sont des vues en coupe, à une plus grande échelle, de la bande et des éléments de renforcement aux positions 5a à 5d sur la fig. 5;

la fig. 5c' est une vue en coupe suivant la ligne 5c'-5c' de la fig. 5;

la fig. 6 est une vue schématique d'un appareil à stratifier les tronçons produits par l'appareil illustré sur la fig. 5 de manière à s constituer une structure dans laquelle sont incorporés des éléments de renforcement longitudinaux et transversaux ;

les fig. 6a à 6d sont des vues en coupe aux positions 6a-6d de la fig. 6 et illustrent des étapes successives de la formation d'un stratifié complet;

io la fig. 6c' est une vue en coupe suivant la ligne 6c'-6c' de la fig. 6c;

la fig. 7 est une vue schématique d'un appareil semblable à celui représenté sur la fig. 6 et représente une variante du procédé de fabrication d'un stratifié auquel sont incorporés des fils de 15 renforcement longitudinaux et transversaux;

les fig. 7a à 7e représentent les phases de la fabrication du stratifié illustré sur la fig. 7 et sont des vues, à une plus grande échelle, correspondant aux positions 7a à 7e de la fig. 7 ;

la fig. 8 est une vue schématique de la forme d'exécution d'un appareil destiné à l'ondulation d'un stratifié armé de fils métalliques;

les fig. 8a à 8c sont des vues en coupe, à une plus grande échelle, des étapes de fabrication d'un carton ondulé renforcé et correspondent aux positions 8a-8c de la fig. 8 ;

la fig. 9 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution de l'appareil pour la réalisation d'un papier stratifié auquel sont incorporés des fils de renforcement longitudinaux, et la fig. 9a est une vue en coupe, à une plus grande échelle, du stratifié renforcé produit par l'appareil représenté sur la fig. 9.

La phase initiale du procédé de fabrication, objet de l'invention, comprend la réalisation d'un stratifié par l'application d'éléments de renforcement en fils métalliques sur l'une des faces d'une bande de papier, cette opération étant illustrée sur la fig. 1. Sur cette figure, la référence 10 désigne un tambour comportant des moyens de chauffage appropriés en vue de sécher l'adhésif. Une bande de papier 11, provenant d'un rouleau 12, passe autour d'un rouleau 13 pour être acheminée sur la surface du tambour 10. Un adhésif contenu dans une auge 14 est appliqué au moyen de rouleaux 15,16 et 17 sur la surface du papier. Immédiatement après, une pluralité de fils métalliques 18, espacés, disposés longitudinalement, provenant d'une pluralité de bobines 19, dont l'une seulement est représentée sur la figure, passent autour d'un rouleau 20 pour être acheminés sur la surface 45 du papier enduit d'adhésif. L'adhésif est séché dans le rouleau chauffé 10 et un réchauffeur additionnel 21, représenté en pointillés, peut également être utilisé pour accélérer le séchage. Le produit résultant est ensuite amené sur des rouleaux refroidis-seurs 22, 23 et 24, après quoi il est enroulé sur la bobine 25.

50 Le rouleau 20 peut être agencé de manière à maintenir l'espacement approprié entre les fils, une forme d'exécution du rouleau étant représentée sur la fig. la. Il convient de remarquer que le rouleau se compose d'un organe cylindrique central 26 doté d'une pluralité de brides périphériques espacées 27, afin d'assurer . 55 le maintien de l'écartement approprié des fils lors de leur application sur la surface de la bande de papier 11. La fig. lb est une vue en coupe, à une plus grande échelle, de la bande de papier au point lb de la fig. 1 et elle illustre l'application d'adhésif sur la bande de papier. La fig. le est une vue en coupe, à une plus 60 grande échelle à l'endroit le de la fig. 1 et représente les fils longitudinaux en position sur le papier. On remarquera que sur la fig. ld, l'adhésif, désigné par la référence 14', est appliqué sur toute la surface de la bande 11 alors que, sur la fig. le, l'adhésif 14' est appliqué en bandes distinctes, ce qui permet de réduire 65 la quantité d'adhésif requise. Le produit résultant, comme indiqué sur les fig. ld et le, est généralement utilisé lors des opérations ultérieures pour constituer un stratifié complet. L'adhésif appliqué sur la bande doit, de préférence, avoir une épaisseur suffisante

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pour saisir une partie notable des fils, cette épaisseur pouvant être égale au 1/4 du diamètre des fils.

L'appareil représenté sur la fig. 2 permet de produire plusieurs types modifiés de stratifiés. Cet appareil comprend un tambour 30 qui correspond au tambour 10 représenté sur la fig. 1. Une bande de papier 31 est acheminée depuis un rouleau 32 autour d'un rouleau 33 jusqu'à la surface du tambour 30. De l'adhésif est acheminé depuis une auge 34 par des rouleaux 35, 36 et 37 pour être appliqué sur la bande 31. La bande 31 peut être une bande de papier, telle que celle décrite en référence à la fig. 1, ou avoir été fabriquée antérieurement avec une pluralité d'éléments de renforcement en fils métalliques espacés disposés transversalement, tels que les éléments décrits en référence aux fig. 3a à 3d.

Une pluralité de fils 38 sont acheminés depuis une pluralité de bobines 39 autour d'un rouleau 40 qui correspond au rouleau 20 de la fig. 1, et jusqu'à la surface de la bande 31 après que l'adhésif a été appliqué à celle-ci. Il va de soi que, à la place des fils 38, un treillis préfabriqué en fils métalliques peut être utilisé, auquel cas la bande 31 ne porterait pas les fils de renforcement transversaux. Après l'application des fils 38, une seconde bande 41 est acheminée depuis un rouleau 42 et, à cet effet, de l'adhésif contenu dans une auge 44 peut être utilisé, cet adhésif étant transféré à la bande par des rouleaux 45,46, 47 et 48. Un rouleau-support 49 est, de préférence, utilisé afin d'assurer que l'adhésif soit appliqué sous la forme d'une couche uniforme. La structure obtenue après le passage autour du rouleau 30 entre en contact avec un rouleau presseur 50 qui comporte, de préférence, une surface élastique afin de solliciter les deux bandes en contact l'une contre l'autre. Ensuite, le produit terminé passe autour des rouleaux de refroidissement 51 et 52, puis il est guidé par le rouleau 53 jusqu'à la bobine réceptrice 54.

Comme il a déjà été mentionné, l'appareil représenté sur la fig. 2 permet de réaliser différentes formes d'exécution d'un stratifié. Il convient de remarquer que l'une des formes d'exécution se rapporte à la stratification de deux bandes de papier entre lesquelles des fils métalliques sont disposés longitudinalement.

Cela est illustré sur les fig. 2a à 2d. La fig. 2a est une vue en perspective, à une plus grande échelle, au point a de la fig. 2, de la première bande sur laquelle l'adhésif a été appliqué. Les fils parallèles, espacés, représentés sur la fig. 2b, sont appliqués sur la bande 31, après quoi la deuxième bande 41, sur laquelle de l'adhésif a été appliqué, comme indiqué sur la fig. 2c, est appliquée sur les fils afin d'obtenir le produit représenté sur la fig. 2d. La fig. 2d' est une coupe de la fig. 2d. Dans ce cas, la couche ou la bande 41 épouse le contour des fils alors que la bande 31 est plane. Cela est un procédé préféré de fabrication du stratifié, étant donné que la surface plane d'un côté est souhaitable dans de nombreuses applications, notamment si le matériau doit être imprimé.

Les fig. 3a à 3d représentent une deuxième forme d'exécution d'un produit pouvant être fabriqué à l'aide de l'appareil représenté sur la fig. 2. Il convient de remarquer qu'une pluralité de fils transversaux 31' adhèrent à la bande 31. Une telle bande peut être fabriquée en utilisant le produit obtenu à l'aide de l'appareil représenté sur la fig. 1. Ce résultat peut être obtenu en découpant la bande, à laquelle adhèrent les fils disposés longitudinalement, en tronçons ayant chacun une longueur équivalente à la largeur de la bande. Les tronçons sont ensuite tournés de 90° et juxtaposés de manière à former la bande 31' de la fig. 3a. Les fils 38 sont ensuite superposés aux fils 31' de la bande 31, après quoi la deuxième bande 41 est appliquée sur l'ensemble. Ce procédé permet d'obtenir un treillis métallique, comme indiqué sur la fig. 3d, enfermé entre deux bandes de papier, une section transversale de la fig. 3d étant représentée sur la fig. 4d'. Il convient de remarquer qu'avec l'emploi du treillis des fig. 3a à 3d, au moins une des bandes, telle que la bande 41, est repoussée dans les espaces compris entre les fils, ce qui a pour effet d'augmenter la rigidité et la résistance mécanique de la structure résultante.

Les fig. 4a à 4d représentent un troisième produit pouvant être obtenu à l'aide de l'appareil représenté sur la fig. 2. Cette forme d'exécution est similaire à celle représentée sur la fig. 3, à l'exception que les bandes de papier 31 et 41 sont utilisées de la manière décrite précédemment. Toutefois, les fils 38 sont remplacés par un treillis préfabriqué 55 qui serait acheminé depuis un rouleau correspondant au rouleau 39. Le treillis pourrait présenter la forme illustrée ou tout autre forme appropriée, suivant la résistance mécanique et la rigidité souhaitée. Le produit résultant est représenté sur la fig. 4d, la fig. 4d' étant une vue en coupe.

Dans les formes d'exécution décrites en référence aux fig. 1 et 2, il est possible d'utiliser différents types d'adhésifs suivant les caractéristiques que doit présenter le produit fini. L'une des formes d'adhésif qui s'est montrée être satisfaisante est un mélange de vinyl et d'amidon. Un tel produit est fabriqué par la National Starch and Chemical Corporation et il comprend une solution aqueuse contenant du Vinamyl, une modification chimique de l'amidon, du Crosrez, un catalyseur, et du Durabond. L'une des compositions peut être obtenue comme suit:

Premier mélange;

A

Eau du robinet

3781

B

Vinamyl

180 kg

C

Chauffé à 54°C

D

Soude caustique (dissoute dans 191 d'eau)

14,5 kg

E

Eau du robinet

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Deuxième mélange:

A Eau du robinet (chauffée à 30° C) 12101

B Crosrez 45 kg

C Borax (10 mol) 13 kg

D Durabond 635 kg

Mélanger le premier et le deuxième mélange.

Une brochure décrivant l'adhésif est jointe au présent mémoire en tant qu'annexe A et porte le titre «The High Performance Vinamyl Adhesive System». Après avoir séché et durci, l'adhésif est très résistant à l'eau et il offre l'avantage d'avoir tendance à gonfler pendant le processus de durcissement de sorte à remplir entièrement tous les interstices pouvant exister entre les bandes et les éléments de renforcement disposés entre les bandes, et à assurer une bonne adhésion entre les fils et les bandes. D'autres types d'adhésifs peuvent également être utilisés tels que les caséines, les enduits thermocollants, tels que des mélanges de résine et de cire, ainsi que des adhésifs sensibles à la pression qui peuvent comprendre des additifs qui leur confèrent des propriétés thermodurcissantes.

Il va de soi que l'épaisseur des fils peut varier suivant la résistance mécanique requise, bien qu'il se soit généralement avéré que des éléments en fils de l'ordre de 0,12 à 0,3 mm de diamètre sont les plus efficaces. Différentes épaisseurs de bande de papier peuvent être utilisées bien que, généralement, il ne soit pas nécessaire de choisir un papier dont le grammage est supérieur à 127,3 g/m2 pour obtenir un degré de résistance mécanique extrêmement élevé avec des fils dont le diamètre n'est pas supérieur à 0,12 mm. Il va de soi que du papier plus léger et du fil plus fin peuvent être utilisés si l'on désire obtenir un carton extrêmement léger.

Comme il a déjà été mentionné, la fabrication d'un treillis de fils, notamment un treillis tissé, n'est pas seulement onéreuse mais très compliquée si les mailles doivent être plus grandes que 3 à 12 mm et que le diamètre du fil est inférieur à 0,5 mm. Une forme d'exécution modifiée est représentée sur les fig. 5, 6 et 7, représentant la première phase du procédé de fabrication du stratifié, alors que les fig. 6 et 7 représentent des variantes du procédé pour l'achèvement du stratifié comportant un grillage disposé entre les bandes de papier.

Sur la fig. 5, la référence 60 désigne un tambour chauffé qui correspond essentiellement au tambour 10 décrit en référence à la

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fig. 1. Une bande de papier 61 est admise depuis un rouleau 59 autour d'un rouleau 62 vers un poste d'application d'adhésif désigné par la référence 63. Ce poste comprend un rouleau 64 sur lequel passe la bande 61, une auge à adhésif 65 comprenant un rouleau 66, un rouleau 67 avec une raclette 68 pour le dosage de l'adhésif qui est appliqué sur la surface de la bande. La bande passe ensuite sur le rouleau 60 et une pluralité de fils sont acheminés depuis des bobines 67 autour d'un rouleau 68 pour être appliqués de manière espacée sur la surface de la bande enduite d'adhésif. Le rouleau 68 correspond au rouleau 20 représenté sur la fig. la. L'adhésif est ensuite séché alors qu'il passe autour du rouleau et, le cas échéant, il est possible d'employer des moyens de chauffage supplémentaires s'étendant autour de la surface des rouleaux, comme il est décrit sur la fig. 1, afin d'assurer un séchage complet. Ensuite, la bande et les fils 69 disposés longitudinalement sont amenés à passer sur des rouleaux refroidisseurs 70 et 71. La bande refroidie passe ensuite autour des rouleaux 72, 73 et 74 jusqu'à un compensateur de longueur et de tension 75. Le compensateur comprend un rouleau 76 autour duquel passe le rouleau, un rouleau mobile 77 susceptible de se déplacer verticalement et un rouleau de découpage 78. Un rouleau presseur 79 s'appuie contre le rouleau de découpage afin de maintenir la bande en permanence en contact avec ce dernier rouleau, une lame coupante 80 étant animée d'un mouvement périodique de va-et-vient de manière à découper la bande en longueurs déterminées. Dans cette forme d'exécution, la bande 61 et les fils 69 qui y sont appliqués sont découpés en tronçons de longueur égale à la largeur de la bande, chaque tronçon découpé étant guidé vers le bas par une goulotte 81 jusqu'à un ruban transporteur 82 monté sur un rouleau 83. La vitesse du ruban 82 et la vitesse d'avancement de la bande 61 sont synchronisées de sorte que chaque tronçon de bande découpé est mis en place sur le ruban 82 de façon à être juxtaposé au tronçon précédent. Pour obtenir ce résultat, il est possible, le cas échéant, de prévoir des rouleaux d'amenée qui assurent le déplacement approprié de chaque tronçon de bande sur le ruban 82. Le cas échéant, les tronçons de bande peuvent également être empilés pour être utilisés ultérieurement.

La fig. 5a est une coupe de la bande 61 lorsqu'elle quitte le rouleau 60, la fig. 5b étant une coupe de la bande après l'application de l'adhésif alors que la fig. 5c est une coupe de la bande représentant les fils longitudinaux placés sur la bande. La fig. 5c' est une coupe de la fig. 5c, la fig. 5d étant une coupe d'un tronçon de bande tel qu'il est acheminé vers le ruban 82. Chaque tronçon de bande avec les fils qui sont déposés sont désignés par le numéro de référence 61'.

Sur la fig. 6, le rouleau de découpage 78 et la goulotte 81 sont représentés en élévation. Le ruban 82 est monté sur les rouleaux 83 et 83'. Il convient de remarquer que chacun des tronçons découpés 61' est juxtaposé au tronçon précédent sur le ruban 82, les fils 69 étant disposés transversalement par rapport au sens de déplacement. Une deuxième bande 84, à laquelle des fils longitudinaux ont été appliqués antérieurement, est acheminée depuis un rouleau 85 vers le bas et autour d'un rouleau presseur 86 qui l'appuie contre le tronçon découpé 61'. Une couche d'adhésif est, de préférence, appliquée à la face de la bande 84 qui porte les fils au moyen de rouleaux 87, 88 et 89, ce dernier étant partiellement immergé dans une auge 90 contenant un adhésif. Un bac 91 est, de préférence, disposé sous le dispositif d'application d'adhésif afin d'éviter que des gouttes d'adhésif ne tombent accidentellement sur les tronçons découpés 61'. La fig. 6a est une coupe d'un tronçon 6', alors que la fig. 6b est une coupe de la bande 84 représentant les fils 84' adhérant à une des faces de la bande. Le stratifié final qui se compose des feuilles de papier extérieures entre lesquelles sont disposés les fils longitudinaux et transversaux est représenté en coupe sur les fig. 6c et 6c'. Le stratifié est ensuite acheminé autour du rouleau 92 qui coopère avec un rouleau presseur 93. Le rouleau presseur 93 comporte un revêtement

élastique 94 qui a pour fonction d'appuyer la couche de papier extérieure en contact intime avec les fils et également de créer des dépressions du papier dans les zones libres entre les jeux de fils. Le stratifié complet 95 passe ensuite autour des rouleaux 96, 97 et 98, après quoi il est enroulé sur une bobine 99.

L'adhésif utilisé pour faire adhérer la bande 84 avec ses fils longitudinaux aux tronçons 61' peut avoir n'importe quelle composition souhaitée. Normalement, on utilise un adhésif pouvant être rapidement durci sous l'effet de la chaleur et il est donc souhaitable de chauffer le rouleau 92 afin de durcir rapidement l'adhésif. Les rouleaux 96 et 97 peuvent être des rouleaux refroidissseurs afin d'abaisser le stratifié à la température ambiante avant de l'enrouler. Etant donné que les tronçons 61' sont juxtaposés sur un ruban 82, il n'est pas nécessaire d'attacher les tronçons les uns aux autres étant donné qu'ils adhéreront automatiquement à la bande 84 de manière à former une couche continue et sensiblement ininterrompue.

La fig. 7 représente un autre procédé de stratification de tronçons 61' avec une deuxième bande. Il convient de remarquer que, sur cette figure, la bande 61 et les fils 69 ont été retournés de sorte que les fils se trouvent à la partie inférieure de la bande 61 lorsque les tronçons glissent le long de la goulotte 81. A cet effet, la bande 61 portant les fils peut être retournée pendant son transport entre les rouleaux 73 et 74 représentés sur la fig. 5. Un tel dispositif de retournement est bien connu, raison pour laquelle il n'est pas représenté sur la figure. A la place du ruban 82 représenté sur la fig. 6, une série de fils 100 uniformément espacés, provenant d'une pluralité de bobines 101 et passant autour d'un rouleau espaceur 102 sont acheminés le long de la base de la goulotte 81 de manière à recevoir et à supporter les tronçons successifs 61'. Les tronçons sont acheminés de manière à être juxtaposés sur les fils 100. Une deuxième bande de papier 103 provient d'un rouleau 104 et un adhésif est appliqué à la face inférieure de cette bande par une série de rouleaux 105, 106 et 107, ce dernier étant immergé dans une auge contenant un adhésif 108. La bande 103 enduite d'adhésif est ensuite acheminée autour d'un rouleau 109 et rejoint les fils 100 portant les tronçons 61' dont les fils sont disposés transversalement. Le stratifié ainsi obtenu, qui se compose de deux bandes extérieures entre lesquelles les fils sont disposés longitudinalement et transversalement, passe autour du rouleau 110 et sous un rouleau presseur 111 qui comporte un revêtement élastique 112 qui a pour fonction d'appuyer fermement les bandes extérieures contre les fils. La structure ainsi obtenue passe autour des rouleaux 113,114 et 115, après quoi elle est enroulée sur la bobine 116. De même que sur la fig. 6, le rouleau 110 peut être chauffé afin d'accélérer le durcissement de l'adhésif et, dans ce cas, les rouleaux 113 et 114 sont des rouleaux refroidisseurs ayant pour fonction de refroidir le stratifié durci avant de l'enrouler sur le rouleau 116. Les fig. 7a à 7e sont des coupes représentant plusieurs étapes de la formation du stratifié.

La fig. 8 représente une forme d'exécution d'un appareil destiné à l'ondulation d'un stratifié à l'intérieur duquel sont disposés les fils de renforcement, l'ondulation étant la phase du procédé, objet de l'invention, qui suit la réalisation de ce stratifié.

A titre d'exemple, cette forme d'exécution de l'invention comporte des fils de renforcement longitudinaux et transversaux dans la couche ondulée aussi bien que dans les couches extérieures. Il est toutefois bien entendu que différentes dispositions des fils peuvent être utilisées pour conférer au carton ondulé définitif la résistance mécanique et la rigidité souhaitées. Par exemple, la couche ondulée peut comporter soit des fils longitudinaux, soit des fils longitudinaux aussi bien que transversaux et, de même, les couches extérieures peuvent être renforcées avec un ou deux jeux de fils ou, le cas échéant, les couches extérieures peuvent être constituées par des bandes de papier sans renforcement. Dans de nombreuses applications, il s'est avéré que le seul renforcement de la couche ondulée assure un degré de rigidité

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suffisant alors que dans d'autres applications, où la rigidité doit être plus forte, les trois couches peuvent être renforcées.

Comme indiqué sur la fig. 8, un stratifié renforcé 120, semblable aux stratifiés fabriqués à l'aide des dispositifs représentés sur les fig. 2, 5, 6 et 7, est acheminé depuis un rouleau 121 autour de deux rouleaux cannelés 122 et 123. A titre d'exemple, le stratifié comporte des fils horizontaux et transversaux, une coupe de ce stratifié étant représentée sur la fig. 8a. Un adhésif est appliqué au stratifié ondulé par un rouleau 124 immergé dans une auge 125 remplie d'adhésif. Un deuxième stratifié 126, qui peut être similaire au stratifié 120, est acheminé depuis un rouleau 127 et autour du rouleau 128 qui est appuyé contre le rouleau cannelé 123 de manière à produire une structure telle que celle représentée sur la fig. 8b. Il convient de remarquer que les structures illustrées sur les fig. 8a et 8b sont représentées à une très grande échelle pour des raisons de clarté, La structure ondulée sur l'une des faces de laquelle est appliqué le stratifié passe ensuite sur les rouleaux 129 et 130 après quoi elle traverse un four 131 qui a pour fonction de faire évaporer le liquide et de durcir l'adhésif.

La structure ondulée, sur l'une des faces de laquelle est appliqué un stratifié, est ensuite acheminée autour du rouleau 132 vers le poste d'application d'adhésif 133 qui se compose d'un rouleau 134 et d'un rouleau d'enduction d'adhésif 135, ce dernier étant immergé dans une auge 136 contenant un adhésif. Un troisième stratifié 137, qui peut être identique aux stratifiés 120 et 126 décrits plus haut, est acheminé depuis un rouleau 138 autour des rouleaux 139 et 140, ce dernier étant en contact avec la couche ondulée lorsque celle-ci quitte le poste d'application d'adhésif 133. Un rouleau d'appui 141 coopère avec le rouleau 140 afin d'assurer un contact intime entre le stratifié 137 et la couche ondulée. La structure ainsi obtenue, qui comprend la couche ondulée et les couches stratifiées de part et d'autre de celle-ci, traverse ensuite un deuxième four 142 qui a pour fonction de faire évaporer le liquide et de durcir l'adhésif appliqué par le poste d'application d'adhésif 133. La structure obtenue est représentée en coupe sur la fig. 8c à une très grande échelle pour des raisons de clarté. Comme il a déjà été mentionné, les trois couches 120,121 et 137 peuvent comprendre des fils de renforcement disposés suivant l'une des manières décrites plus haut.

Dans de nombreux cas, seuls des fils longitudinaux sont nécessaires pour obtenir le renforcement souhaité et l'appareil représenté sur la fig. 9 permet d'obtenir ce résultat de manière efficace et à une vitesse relativement élevée. Dans cette forme d'exécution, des bandes de papier 150 et 151 sont acheminées depuis des rouleaux 152 et 153 respectivement. La bande 150 est

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acheminée autour d'un rouleau 153a vers un poste d'application d'adhésif 154. Ce poste comprend des rouleaux 155, 156 et 157 et ont pour fonction d'appliquer, sur l'une des faces de la bande 150, un adhésif contenu dans une auge 158. La bande passe ensuite sur un tambour 159 qui est équipé d'une chemise chauffante 160 disposée autour d'une partie de sa périphérie. Le tambour 159 est de préférence chauffé alors que la chemise 160 comporte, de préférence, des moyens pour l'introduction et l'évacuation d'air chaud afin d'évacuer une partie du liquide contenu dans l'adhésif. Lors de l'emploi d'un adhésif comprenant un mélange de vinyl et d'amidon, du type décrit plus haut, le préchauffage de l'adhésif dans le tambour 159 et l'évacuation de la vapeur d'eau par la chemise 160 entraînent un certain gonflement de l'adhésif, ce qui est souhaitable afin de remplir tous les interstices lors de la stratification de deux couches de papier entre lesquelles sont disposés des fils de renforcement.

La deuxième bande 151 est acheminée depuis un rouleau 161 et franchit le poste d'application d'adhésif 162 qui se compose de rouleaux 163, 164 et 165 pour l'application, sur la face extérieure de la bande 151, d'un adhésif contenu dans l'auge 166. La bande enduite d'adhésif passe ensuite sur un tambour chauffé 167 qui est équipé d'une chemise 168 disposée sur une partie de sa périphérie. La chemise 168 est sensiblement identique à la chemise 160,

décrite plus haut, et lors de l'emploi d'une émulsion de vinyl et d'amidon en tant qu'adhésifs, une partie de l'eau est évacuée et il se produit un certain gonflement.

Une pluralité de fils 169 sont acheminés depuis des bobines 170 autour d'un tambour d'alignement 171 qui est sensiblement identique au tambour 20 décrit en référence à la fig. la. Les fils sont acheminés vers le bas entre les tambours 159 et 167 afin d'être positionnés entre les bandes 150 et 151. L'un des tambours, le tambour 159, par exemple, comporte une couche élastique 172 en feutre ou en matériau similaire et deux tambours appuyés l'un contre l'autre exercent une pression suffisante sur le stratifié afin de forcer l'adhésif en contact intime et de remplir tous les interstices formés par l'insertion de fils entre les deux couches. Le stratifié obtenu passe ensuite autour des rouleaux 173, 174 et 175 vers un four 176 où le stratifié est durci et où l'eau ayant pénétré dans les bandes est évacuée. Il est préférable que les fours 177 comprennent également des moyens pour la circulation d'air à travers le four en vue de l'évacuation de la vapeur d'eau. Le stratifié complet à l'intérieur duquel sont disposés les fils de renforcement est ensuite acheminé depuis les rouleaux 177 et 178, puis enroulé sur la bobine 179.

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7 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'une structure de papier ou de carton, ondulé et renforcé par des fils métalliques, le procédé comprenant les opérations consistant à réaliser un stratifié (120) avec une bande de papier (11) et des fils métalliques (18) parallèles et espacés collés sur la bande de papier (11) au moyen d'un adhésif (14), à onduler le stratifié, puis à appliquer un adhésif supplémentaire (125) sur au moins les parties saillantes de l'une des faces du stratifié ondulé et à appliquer sur les parties saillantes une bande de papier supplémentaire.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stratifié est réalisé en faisant passer la bande de papier (11), dont la face extérieure a été enduite de l'adhésif (14), sur un tambour (10), en amenant les fils métalliques parallèles (18) sur la bande de papier enduite de l'adhésif pendant qu'elle passe sur le tambour, en chauffant le stratifié ainsi réalisé afin de sécher l'adhésif, puis en détachant le stratifié du tambour (10) et en le faisant passer sur des rouleaux de refroidissement (22, 23, 24).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'adhésif (14) est appliqué sur la bande de papier (11) en bandes longitudinales (14') plus larges que la largeur des fils (18).
4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on applique une bande de papier (41) sur les fils métalliques (18, 38) du stratifié afin de le renforcer avant de l'onduler.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise un adhésif qui se dilate sous l'effet de la chaleur de manière à remplir les interstices entre les fils métalliques et les bandes de papier.
6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'une des bandes de papier comporte des fils métalliques parallèles disposés transversalement (fig. 3a).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fils métalliques transversaux sont appliqués sur les fils métalliques disposés longitudinalement de manière à former un grillage.
8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on découpe le stratifié de manière à former des tronçons (61'), à placer ces tronçons (61') l'un à côté de l'autre de manière à former une succession continue de tronçons dont les fils métalliques sont disposés transversalement, on superpose une bande de papier supplémentaire (84) avec des fils métalliques longitudinaux sur la succession de tronçons, un adhésif supplémentaire (90) étant disposé entre la bande supplémentaire (84) et les tronçons, puis on durcit l'adhésif supplémentaire de manière à obtenir un stratifié complet (95) à l'intérieur duquel sont disposés des fils en forme de grillage (fig. 6c).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les fils métalliques longitudinaux (100) sont acheminés de manière essentiellement horizontale, les tronçons (61') étant placés sur les fils longitudinaux de manière que les fils métalliques transversaux se trouvent en contact avec les fils longitudinaux, une bande supplémentaire (103) enduite d'un adhésif (108) étant amenée en contact avec les fils longitudinaux de manière à constituer le stratifié complet (fig. 7e), la bande supplémentaire (103) épousant la forme des fils métalliques.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on utilise des adhésifs qui se dilatent pendant le chauffage de manière à remplir les interstices entre les fils métalliques et les bandes de papier.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stratifié est réalisé par les opérations consistant à appliquer un adhésif (154) sur l'une des faces de la bande de papier (150), à faire passer cette bande autour d'un premier tambour (159), la face enduite d'adhésif étant tournée vers l'extérieur, à faire passer une bande de papier supplémentaire (151) autour d'un deuxième tambour (167) au voisinage du premier tambour, à admettre une pluralité de fils (169) espacés entre les bandes lorsqu'elles passent entre les tambours, à appuyer les tambours l'un contre l'autre de manière à faire adhérer les bandes l'une à l'autre, les fils métalliques étant disposés entre les bandes, puis à sécher l'adhésif en vue de terminer le stratifié.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un adhésif (162) est appliqué sur la bande supplémentaire (151).
13. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte l'opération de chauffage des bandes de papier pendant leur mouvement autour des tambours (159, 167) afin de libérer au moins une partie du liquide des adhésifs et de les sécher ainsi, une fois que le stratifié est formé.
14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique un adhésif (136) sur au moins les parties saillantes de l'autre face du stratifié ondulé, en ce qu'on applique ensuite une bande de papier supplémentaire (137) sur les parties saillantes de la face et en ce qu'on sèche le stratifié obtenu.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une parmi les bandes appliquées (126, 137) sur les parties saillantes est déjà constituée d'un stratifié renforcé de fils métalliques (fig. 8a).
16. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la phase de réalisation du stratifié renforcé par des fils métalliques, un tambour (10), des moyens (15,16,17) pour l'application d'un adhésif (14) sur la face extérieure d'une bande de papier ou carton (11), des moyens (19, 20) pour la mise en place d'une pluralité de fils espacés (18) parallèles sur la bande et en contact avec l'adhésif, des moyens (21) de chauffage de la bande et de séchage de l'adhésif ainsi que des moyens (22, 23, 24) de refroidissement de la bande et des fils qui y adhèrent fermement.
17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte deux rouleaux cannelés (122, 123) coopérant mutuellement, des moyens destinés à faire passer le stratifié de papier renforcé par des fils métalliques entre les rouleaux de manière à produire un stratifié ondulé transversalement, un rouleau (124) destiné à appliquer un adhésif (125) sur au moins les parties saillantes de l'une des faces du stratifié ondulé, des moyens comprenant au moins un rouleau (128) pour l'application d'une bande de papier supplémentaire sur l'une des faces du stratifié ondulé dont les parties saillantes comportent l'adhésif et un four (131) pour le séchage de l'adhésif.
18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un rouleau (135) pour l'application d'un adhésif (136) sur au moins les parties saillantes de l'autre face du stratifié ondulé, un rouleau (138) pour l'application d'une deuxième bande sur l'autre face du stratifié et un dispositif de chauffage (142) pour le séchage de l'adhésif.
19. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens pour l'application de l'adhésif sont prévus pour déposer une couche d'adhésif ayant une épaisseur au moins égale au quart du diamètre des fils.
20. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour appliquer l'adhésif en bandes parallèles (14') dont chacune a une largeur au moins égale au diamètre des fils, l'espacement des bandes ainsi appliquées étant identique à l'espacement des fils (fig. le).
21. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens pour la mise en place des fils métalliques comprennent un rouleau (20) qui comporte une pluralité de rainures périphériques ayant pour fonction de guider les fils métalliques en vue de leur mise en place sur la bande.
22. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend des rouleaux (42,43) destinés à superposer une bande supplémentaire (41) sur la bande (11, 31) et les fils (38) sur le tambour (30), avant le séchage de l'adhésif.
23. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau presseur (50) comportant une surface élastique et des moyens destinés à appuyer le rouleau presseur contre le tambour (30) afin de presser la bande supplémen-

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taire (41) fermement contre la bande (31) de manière qu'elle épouse le contour des fils (fig. 2d').
24. Appareil selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend des rouleaux (45-48) destinés à appliquer un adhésif à

la bande supplémentaire (41) avant que celle-ci ne passe sur le 5 tambour (30).
25. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un poste de découpage (78, 79, 80) du stratifié, des rouleaux (73-77) destinés à acheminer le stratifié vers le poste de découpage en vue du découpage du stratifié en tronçons (61 ') io de longueurs uniformes, des moyens (81) destinés à juxtaposer les tronçons de bandes sur des moyens porteurs, les fils s'étendant parallèlement aux bords adjacents des tronçons, un rouleau (85) destiné à amener une bande supplémentaire (84) continue en contact avec les tronçons de bande de manière à constituer un is stratifié complet.
26. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ce que les moyens porteurs comprennent un ruban sans fin (82).
27. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ce que les moyens porteurs comprennent un premier rouleau (101), un 20 tambour (102), des moyens destinés à faire passer une pluralité de fils parallèles autour du premier rouleau et autour du tambour, les tronçons (61') du stratifié étant posés sur les fils parallèles, les fils incorporés aux tronçons étant en contact avec les fils parallèles, des rouleaux (104, 109) destinés à amener une bande supplémen- 25 taire (103) enduite d'un adhésif (108) en contact avec les tronçons du stratifié et les fils parallèles sur un deuxième tambour (110) et un rouleau presseur (111) comportant une surface élastique (112) étant appuyé contre le tambour (110), un dernier tambour chauffé afin de sécher l'adhésif, et des moyens destinés à refroidir le 30

stratifié complet.
28. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend deux tambours (159, 167), l'un des tambours comportant un revêtement élastique (172), ces tambours (159, 167) étant pressés l'un contre l'autre, un rouleau (153) destiné à acheminer 35 une bande de papier supplémentaire (151) à travers un poste d'application d'adhésif supplémentaire (162) en contact avec un rouleau (163) d'application d'adhésif, des moyens destinés à guider la bande supplémentaire enduite d'adhésif vers l'un des tambours (167), l'adhésif étant tourné vers l'extérieur, des moyens 40 destinés à guider la bande (150) enduite d'adhésif (154) vers l'autre tambour (159), l'adhésif étant tourné vers l'extérieur, des moyens permettant de disposer les fils parallèles (169) entre les bandes enduites d'adhésif, les tambours pressant les bandes et les fils en contact les uns avec les autres, au moins l'une des bandes 45 épousant la configuration des fils et faisant adhérer les bandes l'une à l'autre, les fils étant disposés entre les bandes.
29. Appareil selon la revendication 28, caractérisé par des moyens de chauffage (160) qui entourent partiellement le tambour (159) en vue de l'évacuation du liquide contenu dans l'adhésif.50
30. Structure de papier ou de carton ondulé et renforcé par des fils métalliques, obtenue par le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une première bande de papier renforcé par des fils métalliques appliqués sur l'un de ses côtés, cette bande étant ondulée transversalement par rapport à la 55 direction des fils métalliques et une bande supplémentaire de papier appliquée sur l'un des côtés de la bande ondulée.
31. Structure selon la revendication 30, caractérisée en ce qu'une autre bande de papier supplémentaire est appliquée sur l'autre côté de la première bande ondulée. 60
32. Structure selon l'une des revendications 30 ou 31, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche de fils métalliques supplémentaire appliquée sur la première couche de fils métalliques, la couche de fils métalliques supplémentaire étant disposée transversalement sur la première couche de fils métalliques. «
33. Structure selon l'une des revendications 31 ou 32, caractérisée en ce qu'au moins une parmi les bandes de papier est constituée d'un stratifié renforcé par des fils métalliques.
34. Structure selon la revendication 30, caractérisée en ce qu'on applique une deuxième bande de papier sur la première bande, cette deuxième bande de papier étant appliquée sur les fils métalliques de la première bande.
35. Structure selon l'une des revendications 30 à 34, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche de fils métalliques supplémentaire disposée d'une part transversalement sur la première couche de fils métalliques et d'autre part entre la première bande de papier et la deuxième bande de papier.