La présente invention concerne le domaine des produits à usage
sanitaire ou domestique en rouleaux et vise en particulier les rouleaux de
papier tissue ou d'ouate de cellulose conditionnés sous film. Par exemple,
les rouleaux sont destinés à une utilisation comme papier toilette ou
essuie-tout.
Les rouleaux sont formés par enroulement d'une feuille continue,
éventuellement prédécoupée en coupons successifs. La feuille est elle-même
composée d'un ou plusieurs plis superposés dont au moins le pli
extérieur, apparent, est gaufré selon un motif décoratif.
On les conditionne par groupes de deux ou plus, c'est à dire qu'on
les enveloppe dans un emballage protecteur pour leur vente au détail.
L'invention concerne en particulier le conditionnement des rouleaux dans
un film transparent sur une partie au moins de sa surface car on souhaite
laisser le décor apparent.
La technique de transformation d'une feuille de papier tissue, issue
de la machine à papier, en rouleaux prêts à la vente comprend plusieurs
étapes que l'on retrouve dans la majorité des chaínes de fabrication.
On déroule la feuille depuis une bobine mère, de 2,6m de large par
exemple ; on l'entraíne vers une unité de gaufrage dans laquelle la feuille
est gaufrée, éventuellement associée en plusieurs plis pour former une
feuille à plusieurs plis. La feuille est ensuite enroulée autour d'un
mandrin de même largeur que celle de la bobine mère, de manière à
former un rouleau de diamètre correspondant au diamètre final des
rouleaux que l'on souhaite obtenir. Ce rouleau, que l'on désigne par log
dans le présent domaine technique, est ensuite tronçonné en rouleaux
individuels. Ces derniers sont déposés sur des convoyeurs à bande et
guidés vers une station de triage où ils sont séparés en trains de rouleaux
successifs pour être emballés sous film.
Par exemple le brevet EP 0 995 681 au nom de la demanderesse
décrit une unité de fabrication et d'emballage de tels rouleaux.
Plus précisément, ce document divulgue une unité de fabrication et
d'emballage en série de produits en rouleaux qui comprend, d'amont en
aval relativement au sens de progression des rouleaux dans l'unité : un
poste de découpe destiné à couper les logs en trains successifs, espacés ou
non, de plusieurs rouleaux de plus petite longueur, et un convoyeur
destiné à acheminer les trains de rouleaux du poste de découpe jusqu'à un
poste de répartition qui, lui-même, distribue train par train les rouleaux à
plusieurs postes d'emballage.
Le problème que vise à résoudre l'invention concerne le moyen de
réaliser des paquets de plusieurs rouleaux dont au moins deux d'entre eux
présentent des décors gaufrés différents.
Pour réaliser ces différents décors, une solution consisterait à
gaufrer le papier sur des unités équipées de cylindres de gaufrage
différents, chaque cylindre de gaufrage étant gravé avec un motif
différent. On produirait ainsi des logs avec des décors différents.
Dans le dispositif présenté ci-dessus, si les logs ne sont pas tous
identiques quant au décor et qu'il sont découpés simultanément, le poste
de répartition peut effectivement permettre d'aboutir à un mélange de
rouleaux différents dans les emballages.
Cependant, cette solution est onéreuse. Elle demande une gestion
des rouleaux très lourde qu'il est difficile d'envisager dans une
installation industrielle à grand débit avec un rendement satisfaisant.
Entre les unités de gaufrage et les unités d'emballage, les installations
prévoient des tours formant un stockage temporaire. La gestion de logs
différents dans ces tours ne serait certainement pas une solution
économiquement intéressante.
La présente invention vise une solution simple, économique
notamment, au problème visé ci-dessus.
Conformément à l'invention, le procédé de fabrication et de
conditionnement de rouleaux de papier tissue dans lequel on gaufre au
moins une feuille de papier dans une unité de gaufrage comprenant un
cylindre de gaufrage gravé, on enroule la feuille en logs, on tronçonne les
logs en rouleaux individuels, on achemine les rouleaux jusqu'à une unité
d'emballage, est caractérisé par le fait que ledit cylindre de gaufrage
comprend au moins des premières zones avec un premier motif de
gaufrage et des deuxièmes zones avec un deuxième motif de gaufrage
différent du premier, des rouleaux individuels étant obtenus avec une
feuille gaufrée selon le premier motif et des rouleaux individuels étant
obtenus dont la feuille est gaufrée selon le deuxième motif.
Plus précisément, les premières zones et les deuxièmes zones
forment des bandes distinctes, transversales à l'axe du cylindre.
Conformément à une caractéristique particulière, elles sont séparées dans
la direction axiale par une zone dite intermédiaire, la découpe des logs
étant effectuée dans la feuille gaufrée au niveau desdites zones
intermédiaires. Conformément à une autre caractéristique particulière la
largeur de chacune des zones dans le sens axial est inférieure à la largeur
desdits rouleaux individuels.
Le cylindre gravé peut comprendre des troisièmes, quatrièmes
zones, etc. avec autant de motifs différents que la largeur de la feuille
mère le permet. Par exemple pour une feuille issue d'une bobine mère de
260 cm de large, le cylindre peut comprendre jusqu'à vingt-six zones avec
des motifs différents dans la mesure où chaque rouleau individuel a une
largeur de 10cm.
Conformément à un mode de réalisation, la zone intermédiaire ne
comporte pas de motif de gaufrage.
Conformément à un autre mode de réalisation la zone intermédiaire
est gaufrée et comporte en particulier un motif de gaufrage constitué de
protubérances disposées selon des alignements ou bien un motif de
gaufrage constitué de micro-protubérances réparties à raison d'au moins
30 micro-protubérances par cm2, les deux motifs étant seuls ou combinés.
En particulier, le motif de la zone intermédiaire constitue un motif
de fond pour au moins l'une des premières ou deuxièmes zones. Par motif
de fond on entend un motif ou un élément de motif qui se retrouve en
commun dans les zones ou un ensemble de zones.
Conformément à une autre caractéristique, la largeur de la zone
intermédiaire dans la direction axiale du cylindre est comprise entre 1 et
40 mm, de préférence entre 5 et 30 mm.
Conformément à une autre caractéristique, la somme de la largeur
de la première zone et de la zone intermédiaire ou la somme de la largeur
de la deuxième zone et de la zone intermédiaire est sensiblement égale à
celle d'un rouleau individuel.
Ainsi, la découpe des rouleaux peut être réalisée avec une certaine
tolérance vis-à-vis de la position relative des lames de découpe dans la
longueur des logs. La découpe est réalisée entre les différents motifs
quelle que soit leur disposition et/ou orientation sur le log. Cette
caractéristique permet d'être certain de découper les logs entre une
première et une deuxième zone. On s'assure ainsi au final des rouleaux
sur lesquels il n'apparaít qu'un seul motif, premier, deuxième ou n-ième.
On obtient des rouleaux esthétiquement satisfaisants ayant une
bonne présentation.
A partir d'une seule machine de découpe des logs, on peut former
des paquets emballés constitués de plusieurs rouleaux ayant des motifs de
gaufrage différents contrairement à la solution où ils seraient réalisés à
partir de plusieurs machines. Il en résulte une économie en fabrication et
d'investissement non négligeable.
La solution de l'invention permet aussi, et de manière simple, sans
avoir à mettre en place aucun moyen de gestion des logs produits avec des
motifs différents, d'obtenir des paquets constitués de rouleaux ayant des
motifs de gaufrage différents.
Selon un autre avantage du procédé, on évite le bâillement des
bords des feuilles lorsque celles-ci sont constituées de plusieurs plis liés
entre eux. Il suffit de faire en sorte que les feuilles soient liées entre elles
au moins dans la zone intermédiaire. La liaison des plis est généralement
obtenue par collage des plis entre eux le long de reliefs de gaufrage. Les
zones non gaufrées ne sont pas collées.
Par ailleurs, avec un micro-gaufrage de fond, on assure une
répartition homogène des efforts de gaufrage sur la largeur de laize de la
feuille.
Conformément à une autre caractéristique, on stocke
temporairement les logs avant de les découper en rouleaux individuels.
Conformément à une autre caractéristique, on forme des trains de
rouleaux individuels à partir d'un même log.
Ainsi on n'est pas contraint de réaliser la production en continue.
Cette étape de stockage après le gaufrage des logs et avant leur découpe
en rouleaux, permet en effet de fabriquer un certain nombre de logs puis,
lorsque la réalisation de rouleaux s'avère nécessaire, de les reprendre et
de les découper selon l'invention.
Cette modulation dans la fabrication est très avantageuse car on
évite une fabrication en ligne.
D'autres caractéristiques, détails, avantages de l'invention
apparaítront mieux à la lecture de la description qui va suivre faite à titre
illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur
lesquels :
- La figure 1 est un schéma d'une partie d'une installation de
fabrication et d'emballage de produits en rouleaux ;
- Les figures 2A et 2B sont des schémas de la partie aval d'une
installation de fabrication et d'emballage de produits en rouleaux depuis
la découpe des logs jusqu'à l'emballage des rouleaux, selon deux
variantes ;
- La figure 3 est un exemple d'un motif de gaufrage sur log, selon
l'invention ;
- La figure 4 est une représentation schématique d'une installation
de gaufrage.
La figure 1 permet d'illustrer les principales étapes, connues, de la
fabrication de produits en rouleaux.On trouve, d'amont en aval relativement au sens d'avancement des
produits dans la chaíne de fabrication, un poste de découpe et un
convoyeur.
- Le poste de découpe 12 est destiné à couper des logs 2 successifs
de grande longueur et d'un diamètre donné, en trains successifs de
plusieurs rouleaux 22 de plus petite longueur. Par exemple un log de
260 cm de long est découpé en 26 rouleaux 22.
- Le convoyeur 14 achemine les trains de rouleaux 22 du poste de
découpe 12 à un poste de répartition 16 qui distribue les rouleaux 22 sur
deux postes d'emballage 18A et 18B.
Les figures 2A et 2B illustrent chacune un mode de réalisation
prévoyant respectivement une unité et deux unités de découpe.
Selon la figure 2A, l'installation comprend une seule unité de
découpe 12, qui permet de découper simultanément quatre logs (non
représentés) aboutissant, en sortie, à quatre trains de rouleaux qui sont
répartis au niveau du répartiteur 16 sur deux fois quatre trains de rouleaux
dirigés vers deux unités d'emballage 18A, 18B.
Selon la figure 2B, l'installation comprend deux unités de découpe
12A, 12B, pour couper simultanément deux séries de logs : ici deux fois
deux logs 2.
De chaque unité de découpe 12A, 12B sortent ainsi deux séries de
rouleaux 22 chacune dirigée vers un répartiteur 16A, 16B qui dirige
alternativement les séries de rouleaux 22 vers un rail ou un autre, les rails
permettant de diriger des rouleaux vers une unité d'emballage 18A, 18B.
La présente invention vise un procédé destiné à réaliser des paquets
emballés comprenant plusieurs rouleaux décorés selon des motifs de
gaufrage différents. Les rouleaux sont disposés aléatoirement ou pseudo-aléatoirement
de sorte que les paquets apparaissent tous différents, le
nombre de combinaisons possibles étant très grand.
Cet objectif est atteint de façon simple par le procédé selon
l'invention qui utilise de préférence mais non exclusivement un cylindre
100 de gaufrage gravé selon un motif tel que visible sur la figure 3.
On a représenté sur cette figure la surface développée d'une partie
du cylindre 100. La distance Lp, prise dans la direction de l'axe du
cylindre, correspond ici à la largeur de quatre rouleaux individuels.
Sur cette distance, le gaufrage comprend une première zone Z1, en
forme de bande perpendiculaire à l'axe du cylindre, avec un premier motif
M1, une seconde zone Z2 en forme de bande également, avec un second
motif M2 différent du premier et, entre les deux, une zone Zt, de transition
dite intermédiaire, ici avec un motif D différent des autres motifs. Les
motifs principaux M1 et M2 sont disposés selon des bandes de largeur 1.
La largeur 1 est inférieure à celle d'un rouleau individuel qui est
communément de 10 cm. Le motif D est composé d'un fond constitué de
microprotubérances D1 et de protubérances discrètes disposées selon des
alignements D2.
La représentation de la figure 3 montre deux autres zones Z3 et Z4
avec des motifs encore différents M3 et M4. Entre ces zones, et selon ce
mode de réalisation, les zones intermédiaires Zt sont toutes identiques,
avec le même motif D. Ce motif D constitue aussi un motif de fond
traversant l'ensemble des motifs M1 à M4. Ceux-ci représentent ici des
fleurs réparties le long de bandes. Il est certain que d'autres dessins sont
compris dans le cadre de l'invention qui ne vise pas les motifs en tant que
tels.
Le motif D est avantageusement du type microgaufrage, c'est à dire
constitué de protubérances réparties au moins en partie régulièrement à la
surface à raison de 30 par cm2 au moins. La densité peut être plus élevée,
jusqu'à 100 par cm2 dans la pratique. La dimension des protubérances est
directement liée à la densité du motif. Ce motif est dans ce mode de
réalisation complété par un lacis de protubérances formant des
ondulations.
Bien entendu, la séquence des motifs selon la largeur de la laize
peut prendre d'innombrables formes. Une grande liberté dans le choix des
motifs et dans leur arrangement mutuel sur le log est avantageusement
possible.
Dans tous les cas, il est nécessaire d'avoir au moins deux motifs Mi
différents sur la largeur de la laize.
Conformément à un autre mode de réalisation non représenté, les
troisièmes zones intermédiaires peuvent être dépourvues de motif D. Les
zones intermédiaires Zt permettent une certaine tolérance de la position
des organes de coupe entre une première zone Z1 et une deuxième zone Z2.
Les logs, compte tenu de la variation de certains paramètres de
fabrication, peuvent se trouver être légèrement décalés vis-à-vis de la
position théorique par rapport à l'organe de coupe. La zone intermédiaire
Zt permet donc de pallier cet éventuel décalage et d'obtenir des rouleaux
sur lesquels sur lesquels il n'apparaít qu'un seul motif.
Les zones Zt couvrent préférentiellement une longueur comprise
entre 1 et 40, de préférence entre 5 et 30mm.
Le motif dans ces zones Zt peut être constitué de lignes droites ou
courbes et/ou d'alignements par exemple de pointes ou picots. Dans le
vocabulaire spécialisé, les alignements sont couramment appelés lacis.
Préférentiellement, les lacis ont une fonction de collage lorsque
plusieurs plis doivent être assemblés par collage, en particulier, un
colorant peut être ajouté à la colle.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un micro-gaufrage
peut être prévu sur la quasi-totalité de la surface du log.
Conformément à une autre caractéristique, il est avantageusement réalisé
avant le gaufrage des motifs. On gaufre la feuille préalablement à son
passage dans le poste de gaufrage comprenant le cylindre de gaufrage
selon l'invention.
Le micro-gaufrage peut aussi être réalisé simultanément au
gaufrage des motifs Mi.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les deux types
de gaufrage sont réalisés sur un même pli du produit cellulosique.
Le micro-gaufrage confère une meilleure homogénéité au produit,
en ce qu'il évite des différences sensibles d'épaisseur entre les différentes
zones.
On décrit ci-après un exemple d'installation de gaufrage et
d'assemblage, représentée sur la figure 4 qui permet la réalisation d'une
feuille à deux plis dont l'un est gaufré. Cette machine comprend ledit
cylindre 100 rotatif, en acier ou autre matériau rigide, convenablement
gravé en surface selon le motif qui permet de réaliser le gaufrage de
l'invention. Par exemple il s'agit du motif représenté sur la figure 3. Un
cylindre en caoutchouc 110 est monté rotatif sur un axe parallèle au
premier. Il appuie sur le cylindre 100 par le moyen de vérins appropriés
non représentés. Une première bande de papier est guidée, depuis un
dévidoir amont, autour du cylindre 110 puis entre les deux cylindres 100
et 110. La feuille épouse alors le relief du cylindre 100 par la pression du
caoutchouc. Selon la pression des vérins et la nature du caoutchouc, le
papier pénètre plus ou moins profondément à l'intérieur du motif gravé.
La finesse de celui-ci est également un paramètre dont il faut tenir
compte. La feuille plaquée sur le cylindre 100 passe ensuite devant un
dispositif d'encollage 104 qui applique de la colle sur le sommet des
éléments en relief. L'encolleur 104 est ici un cylindre à surface rigide qui
reçoit la colle d'une chambre à racle par exemple.
Une deuxième bande de papier issue d'un deuxième dévidoir par
exemple est déposée contre la première bande par un cylindre marieur
106. La pellicule de colle sur la première feuille P1 migre en partie sur les
parties de la seconde bande P2 qui viennent en contact avec les parties en
relief de la bande P1. Les deux plis sont ainsi liés entre eux par ces
surfaces en contact. La feuille à deux plis est ensuite mise en rouleau, en
log notamment et conduit vers les postes de traitement ultérieur.
D'autres installations de gaufrage et d'assemblage de feuilles que
celle-ci peuvent être appliquées, selon le produit que l'on souhaite
obtenir. On peut remplacer par exemple le rouleau 106 par une deuxième
unité de gaufrage et associer les plis en mode pointe contre pointe ou bien
en mode nested avec un cylindre marieur comme cela est connu de
l'homme de l'art. Si on prévoit un gaufrage en deux étapes, on dispose un
premier cylindre de gaufrage convenablement gravé en amont du cylindre
100.