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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR FABRIQUER UN PRODUIT
CONSTITUE PAR UN SUPPORT SUR LEQUEL SE TROUVENT
UN ADHESIF A EFFET PROLONGE ET UN RUBAN DE PROTECTION
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Les adhésifs modernes ont atteint un excellent degré
d'efficacité et la tendance est à leur généralisation en remplacement
d'autres moyens d'assemblage.
Dans le domaine des articles en carton, et tout
particulièrement pour le conditionnement par exemple, il est souvent
plus avantageux de réunir deux pièces avec de la colle plutôt qulavec
des agrafes ou des pattes de raccordement.
Le problème général de la fixation par un adhésif peut se
subdiviser en deux familles : collage immédiat et collage différé.
La présente invention concerne essentiellement cette
deuxième famille qui groupe tous les cas où l'on doit d'abord déposer
un adhésif sur une pièce, ou "support", puis conserver le support
enduit d'adhésif, lequel ne doit être utilisé qu'ultérieurement,
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parfois très longtemps après, pour réunir le premier support à une
surface dite "de destination", après que soient intervenus toutes
sortes d'événements : impression, façonnage, stockage,
conditionnement, transport, livraison, nouveau stockage, déstockage
au détail, manipulations diverses, etc.
La technique du collage immédiat est devenue relativement
simple car, finalement, elle se réduit maintenant à choisir une
espèce d'adhésifs et, le cas échéant, à adapter l'adhésif retenu au
problème posé, en ajustant sa composition et/ou son temps de prise,
car on fixe en même temps les deux pièces et il n'y a plus à
distinguer un support d'adhésif et une surface de destination.
En revanche, le collage différé est infiniment plus
complexe car il faut satisfaire des exigences très diverses,
provenant de l'existence de trois situations distinctes au lieu d'une
seule :
- dép8t d'adhésif sur un support donné,
- résistance de l'adhésif au vieillissement et aux sollicitations
physico-mécaniques,
- efficacité du même adhésif sur la surface de destination, même
longtemps après le dépôt initial sur le support.
Ici, il faut donc distinguer deux opérations très
différentes bien qu'elles intéressent toujours le même adhésif :
adhérence sur le support puis adhérence sur la surface de
destination, l'ensemble devant assurer la solidarisation efficace de
deux pièces : le support et la surface de destination.
Les solutions qui existent actuellement né donnent pas
entière satisfaction dans tous les domaines d'application.
Par exemple, il est asse7 facile de déposer des adhésifs
dits "auto-collants" sur des supports constitués par des mctériaux
ayant une surface régulière et/ou de planéité excellente.
C'est le cas du papier utilisé pour la fabrication
d'enveloppes, notamment, car lors du dépôt de l'adhésif le papier est
placé sur un appui rigide et plan, tel qu'une plaque d'acier, de
sorte que sa flexibilité se traduit par une adaptabilité à cet appui
dont il acquiert les caractéristiques. Finalement, si le papier est
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correctement guidé et maintenu, il se comporte comme s'il était lui-
même rigide et dur.
C'est également le cas des matériaux offrant naturellement
ces caractéristiques : verre, métal, matières synthétiques et cartons
compacts correctement surfacés.
Supposant ainsi que l'adhésif soit solidement associé au
support, le collage ultérieur à la surface de destination n'est pas
pour autant assuré car il faut encore que les qualités de lladhésif
se conservent dans le temps et qu'il trouve une surface de
destination correcte.
Ici encore, le cas du papier est relativement simple car
étant à la fois souple et mince, la surface de destination sera
parfaitement adaptée à l'adhésif.
Dans ces cas favorables, le problème à résoudre est donc de
masquer l'adhésif pour qu'il n'adhère pas accidentellement à d'autre
objets et de le protéger contre la rétention de poussières ainsi que
contre le vieillissement (séchage, oxydation, etc.). La solution
adoptée consiste à poser sur l'adhésif un ruban associé à des
silicones, qui adhère très peu à l'adhésif.
En revanche, les adhésifs "auto-collants" sont mal adaptés
aux matériaux qui ne sont pas, soit réguliers et rigides, soit au
contraire très souples pour que la surface de destination épouse le
support.
Un exemple caractéristique d'un matériau mal adapté est le
carton ondulé et c'est celui-ci que l'on retient ici pour expliciter
l'invention, bien que celle-ci ait de nombreuses autres applications
à divers matériaux.
Une feuille de carton ondulé présente essentiellement une
face ondulée et une face dite "plane" bien qu'on observant celle-ci
avec attention on discerne, même à l'oeil nu, des dépressions assez
bien marquées.
Dans la pratique, la feuille de carton ondulé le plus
fréquemment rencontrée possède deux faces planes placées de part et
d'autre d'une âme présentant des ondulations, ou cannelures.
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Naturellement, selon la résistance spécifique souhaitée, on
peut aussi donner à une feuille de carton ondulé une structure plus
complexe : deux âmes ondulées et trois faces planes, deux extérieures
et une intérieure séparant les deux âmes ondulées, par exemple.
Pour simplifier la description, on se contentera ici du cas
où la feuille de carton ondulé présente une âme ondulée et deux faces
planes.
Pour appliquer sur une telle feuille de lladhésif auto-
collant, on utilise un ruban en matériau mince, imperméable à
l'adhésif et faiblement sensible à l'action dudit adhésif. L'une des
deux faces de ce ruban est enduite d'adhésif, avec emploi éventuel
d'un traitement permettant à l'adhésif "d'accrocher" plus sur une
face que sur l'autre. Cet ensemble adhésif-ruban est stocké en
bobine.
Au moment de l'application de l'adhésif sur la feuille de
carton ondulé, on déroule le ruban enduit, opération aisée puisque
l'enroulement en spirale -a pour effet que l'adhésif se trouve contre
la face la moins adhésive du ruban et y adhère très peu.
Le ruban est appliqué par sa face enduite et l'adhésif
rencontre un matériau propice à son accroche.
L'ensemble feuille-adhésif-ruban est ensuite stocké,
transporté, distribué etc. jusqu'à l'usage réel de l'adhésif qui est
différé dans le temps par rapport au moment où l'adhésif a été posé
sur le ruban.
Généralement, la feuille de carton ondulé est une partie
constitutive d'un flan de~/ant former un contenant.
C'est donc au moment de la fermeture du contenant que llon
a besoin de l'adhésif pour réunir la partie "support" et la partie
"surface de destinationl'. Pour cela, on soulève une extrémité du
ruban qui se détache plus facilement de l'adhésif que celui-ci ne se
détache de la feuille de carton. Aussi, peut-on retirer aisément le
ruban protecteur pour dégager tout l'adhésif qui reste solidaire de
la feuille de carton ("support") sur laquelle il a été appliqué.
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Sur sa face dégagée par retrait du ruban, lladhésif doit
avoir conservé son pouvoir d'adhérence afin de permettre par simple
contact de fixer la feuille de carton (support) sur une autre partie
également en carton (surface de destination). En appliquant ainsi la
partie portant l'adhésif sur une partie qui n'en comporte pas, on
réalise le collage de ces deux parties.
Mais un tel ruban enduit et traité est assez cher, tant
pour sa fabrication que pour sa mise en place, de sorte qulil s'agit
dlune solution généralement écartée quand le produit final,
incorporant la feuille de carton ondulé auto-collante, doit être bon
marché.
En effet, outre la constitution proprement dite du ruban
enduit, la mise en place de ce ruban suppose que la feuille de carton
ondulé offre une surface très régulière, c'est-à-dire dénuée de
déformation.
Or, lors de la fabrication d'une feuille de carton ondulé
avec des papiers de faible épaisseur, les feuilles extérieures qui
constituent les faces dites "planesl' de la feuille sont appliquées et
collées directement à l'âme ondulée et malgré toutes les précautions
que l'on peut prendre (tension de la feuille, guidage, contrôle de la
vitesse de pose, qualité de la colle, etc.) il se produit des
dépressions des feuilles extérieures entre les sommets de deux
ondulations voisines.
Ces dépressions sont parfois invisibles à l'oeil nu et sont
à peine sensibles au toucher.
Cette caractéristique de ce type de carton ondulé est bien
connue de llhomme de métier puisque la détermination de llépaisseur
d'une feuille de carton ondulé ne peut pas se faire avec un appareil
simple : il est nécessaire que les parties en contact avec les deux
faces de la feuille dont on veut mesurer llépaisseur aient une
surface relativement grande afin de compenser les irrégularités dont
il est question ici.
Par exemple, la norme francaise NF Q 03-030 précise que les
parties de l'appareil ("touches") en contact avec la feuille doivent
avoir dix centimètres carrés (lO cm2) chacune.
S ~I 7 ~
Dans "LE COLLAGE INDUSTRIEL" de Philippe Cognard et Françoise
Pardos, Editions L'Usine Nouvelle, Paris, page 12, il est indiqué :
"SURFACE REELLE DE CONTACT
Le contact entre les deux surfaces de deux solides ne se
fait qu'en quelques points, si on se place du point de vue
microscopique. Si l'on suppose le cas d'un liquide
mouillant un solide, il y aura des bulles d'air
microscopiques qui empêcheront le contact. Donc dans ces
deux cas, le contact réel est inféri~eur au contact proposé
et la résistance réelle sera donc très inférieure à la
résistance théorique maximale.
DEFAUTS DE SURFACE
A surface de contact égale, une surface réelle fournira
une valeur de la force d'adhésion inférieure à celle que
fournirait une surface régulière idéale. Cela résulte de
l'existence de nombreux défauts dans les surfaces
réelles."
Pour rendre auto-adhésive une feuille de carton ondulé, il
faut donc avant tout qu'elle présente une surface aussi régulière que
possible et que le ruban utilisé soit lui-même de très bonne qualité,
ces facteurs étant incompatibles avec un prix de revient bas.
Or, même avec des feuilles de carton ondulé fabriquées avec
des papiers de forte épaisseur, on ne parvient pas toujours à un
résultat satisfaisant.
Jusqu'à maintenant, on obtient un meilleur résultat en
utilisant des rubans comprenant une bande centrale enduite d'un
adhésir~ sur ses deux faces el faite en un matériau sur lequel
l'adhésif accroche vigoureusemenl. Sur l'une des faces enduites, est
posé un ruban protecteur faiblement sensible à l'action de l'adhésif
et, de ce fait, susceptible d'être retiré facilement. Il s'agit
généralement d'un ruban en papier ou en matière synthétique associé à
des silicones.
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L'ensemble de la bande centrale, des deux couches d'adhésif
et du ruban protecteur est enroulé pour être stocké en bobines.
Pour rendre un objet (une boîte, par exemple) auto-
collante, on débobine une certaine longueur de ruban sans ou avec
bande centrale, on applique la face enduite sur l'objet ("support")
et l'on coupe le segment déroulé à la longueur qui correspond à la
dimension de l'objet déjà faconné.
Quand le ruban est du type comportant une bande centrale,
celle-ci est ainsi fixée une fois pour toutes sur le support et
l'adhésif appliqué ne sera plus jamais utilisé ni même démasqué.
L'ensemble support-bande centrale-adhésif-ruban protecteur
est alors stocké, transporté, distribué jusqu'au moment où l'usager
doit utiliser l'adhésif, par exemple pour fermer une enveloppe, en
collant un rabat (support) sur l'enveloppe proprement dite (surface
de destination) ou pour fermer un contenant de tout autre type.
Pour cela, l'usager doit retirer le ruban protecteur afin
de démasquer l'adhésif situé à l'extérieur de la bande centrale.
Ensuite, il applique la feuille (support) sur une autre (surface de
destination) en appliquant l'adhésif apparent.
Un tel ruban coûteux et très élaboré améliore les résultats
et compense par ses hautes qualités la médiocrité de la planéité des
feuilles de carton ondulé.
Cependant, de meilleurs résultats nécessitent l'emploi de
papiers très épais pour constituer le carton ondulé, afin que la
fixation du support sur la surface de destination par l'adhésif soit
correcte.
Il faut alors renoncer aux produits les mieux concus du
point de vue prix ce revient, ce qui est dommage pour les
consommateurs car ou bien ils disposent de produits performants mais
très chers ou bien de produits bon marché mais médiocres.
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La présente invention remédie a tous les inconvénients
rappelés ci-dessus et permet d'obtenir des supports : feuilles ou
panneaux en toutes matières, pourvus d'un adhésif à action prolongée
en vue d'un usage différé de cet adhésif et, cela, quelle que soit la
qualité des supports, la régularité ou l'irrégularité des surfaces en
présence, la finesse ou l'épaisseur des matériaux employés.
A cette fin, l'invention a pour objet un procédé pour
fabriquer un produit constitué par un support sur lequel se trouvent
un adhésif à effet prolongé et un ruban de protection en vue d'un
usage différé dudit adhésif, caractérisé en ce que l'on choisit un
support dont une face devant recevoir l'adhésif présente des
irrégularités, que l'on chauffe l'adhésif jusqu'à une température à
laquelle il est pâteux à la limite de l'état liquide, puis qu'on le
conduit à au moins un orifice débouchant au-dessus d'un plan sur
lequel le support est placé, puis que l'on provoque son écoulement en
même temps que l'on provoque un mouvement relatif entre le support et
l'orifice afin que l'adhésif se dépose sur le support selon au moins
un cordon épais, notamment continu, que l'on abaisse la température
de l'adhésif déposé pour augmenter sa viscosité jusqu'à ce qu'il soit
ZC pâteux à la limite de l'état solide, et que l'on exerce sur l'adhésif
pâteux une pression destinée à provoquer l'étalement latéral et le
laminage du cordon sur toute sa longueur, puis que l'on procède
éventuellement à au moins une découpe ultérieure du produit constitué
par un support, une bande d'adhésif et un ruban de protection.
Selon d'autres caractéristiques de ce procédé :
- le produit est destiné à être façonné après mise en place de
l'adhésif et du ruban de protection, afin de constituer un article
fini, prêt à l'emploi par usase de l'adhésif découvert par retrait
du ruban de protection;
- le support étant fait en un matériau relativement rigide, on le
soumet àun effort de pression localisé dans la zone où l'on doit
provoquer l'écoulement de l'adhésif, afin d'obtenir un amolissement
du support qui, dans cette zone, devient ainsi plus souple qu'à
l'origine;
2~?~ 73
- l'effort de pression intéresse une bande dont la largeur est
supérieure à celle de l'adhésif après étalement;
- l'effort de pression est calibré pour être supérieur à la
résistance élastique du matériau formant le support;
- le matériau du support présentant une structure interne alvéolée,
comme c'est le cas du carton ondulé dont les cannelures créent des
alvéoles longitudinaux, l'effort de pression est calibré pour être
capable de briser les parois des alvéoles formant entretoises entre
deux faces opposées du support, mais insuffisant pour supprimer
toute élasticité perpendiculaire auxdites faces;
- le procédé étant mis en oeuvre dans un local à température
ambiante, on abaisse la température de l'adhésif par simple absence
de chauffage et en provoquant le mouvement relatif à une vitesse
telle que le temps qui s'écoule entre le dépôt de l'adhésif et son
étalement par pression corresponde à l'abaissement de température
voulu;
- le procédé étant mis en oeuvre dans un local à température
ambiante, et le mouvement relatif ayant une vitesse donnée, on
exerce une pression sur l'adhésif à une distance de l'orifice
d'écoulement telle que le temps qui s'écoule entre le dépôt de
l'adhésif et son étalement par pression corresponde à l'abaissement
de température voulu;
- après dépôt, on soumet le cordon d'adhésif à des moyens de
refroidissement positif, tels qu'un flux d'air froid;
- le support est en carton ou matériau analogue, on pose sur le
cordon d'adhésif préalablement déposé sur le support un ruban en
matériau mince, imperméable à lladhésif et faiblement sensible à
l'action dudit adhésif e~, afin d'étaler le cordon d'adhésif sur le
support, on exerce une pression sur le ruban;
- le support est en carton ou matériau analogue enroulé selon une
grande longueur sous forme de bobine, on dépose au moins un cordon
d'adhésif longitudinal en même temps que l'on déroule le support,
on pose sur le cordon un ruban en matériau mince, imperméable à
l'adhésif et faiblement sensible à l'action dudit adhésif, afin
d'étaler le cordon d'adhésif sur le support on exerce une pression
~a~ 7~
sur le ruban et l'on enroule cet ensemble selon une bobine en vue
de son stockage;
- le support est en carton ou matériau analogue enroulé selon une
grande longueur sous forme de bobine, on dépose au moins un cordon
d'adhésif longitudinal en même temps que l'on déroule le support,
on pose sur le cordon un ruban en matériau mince, imperméable à
lladhésif et faiblement sensible à l'action dudit adhésif, afin
d'étaler le cordon dladhésif sur le support on exerce une pression
sur le ruban, on enroule cet ensemble selon une bobine en vue de
son stockage, puis, avant usage de l'adhésif, on découpe le support
en panneaux destinés à constituer des flans, notamment pour
l'obtention de contenants;
- le support est un panneau en carton ou matériau analogue, on dépose
au moins un cordon sur ledit panneau d'un premier bord que celui-ci
présente à un second bord opposé au précédent, on pose sur le
cordon un ruban en matériau mince, imperméable à l'adhésif et
faiblement sensible à l'action dudit adhésif, afin d'étaler le
cordon d'adhésif sur le support, on exerce une pression sur le
ruban puis, éventuellement, on élimine des marges imparfaites.
- le support est un panneau en carton ou matériau analogue, on traite
plusieurs panneaux amenés les uns après les autres en laissant
subsister entre eux un espace, on dépose au moins un cordon sur
chaque panneau d'un premier bord qu'ils présentent à un second bord
opposé au précédent, on pose sur le cordon un ruban en matériau
mince, imperméable à l'adhésif et faiblement sensible à l'action
dudit adhésif, ruban qui est continu et qui s'étend d'un panneau à
un autre par-dessus llespace qui les sépare et, afin d'étaler le
coraon d'adhésif sur chaque panneau, on ex ~--e une pression sur le
ruban à l'aplomb de chaque panneau, puis on procède à une découpe
du ruban entre les panneaux;
- la découpe est effectuée contre les deux bords opposés de chaque
panneau;
- la découpe est effectuée entre les deux bords en regard de deux
panneaux voisins;
2 ~ i 7 i~3
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- la découpe laisse subsister au moins un segment de ruban au-delà
d'au moins l'un des bords de chaque panneau;
- le support est en carton ou matériau analogue, on pose sur le
cordon d'adhésif déposé un ruban en matériau mince, imperméable à
l'adhésif et faiblement sensible à llaction dudit adhésif, afin
d'étaler le cordon d'adhésif sur le support, on exerce une pression
sur le ruban, la quantité d'adhésif déposé et la valeur de la
pression exercée sur le ruban étant coordonnées de telle sorte
qu'après étalement du cordon, la largeur que l'adhésif occupe sur
le support soit au plus égale à celle dudit ruban;
- le support est en carton ou matériau analogue, on pose sur le
cordon d'adhésif déposé un ruban en matériau mince, imperméable à
l'adhésif et faiblement sensible à l'action dudit adhésif et l'on
provoque llétalement du cordon seulement quand la température
jusqu'à laquelle il slest abaissé après dépôt sur le support a
suffisamment augmenté sa viscosité pour que son degré d'adhérence
au ruban en matériau mince soit nettement inférieur au degré
d'adhérence qu'il a avec le support;
- le support est en carton ou matériau analogue, on provoque
l'écoulement de l'adhésif par un orifice qui a une section et une
orientation telles que le cordon d'adhésif déposé par écoulement
ait une section sensiblement circulaire, on pose le ruban en
matériau mince à une certaine distance dudit orifice en coordonnant
cette distance, la température à laquelle l'adhésif est déposé sur
le support et la vitesse du déplacement relatif, pour que le cordon
d'adhésif s'affaisse un peu latéralement, alors on pose sur lé
cordon d'adhésif un ruban en matériau mince, impermé~ble à
l'adhésif et faiblement sensible à l'actioi dudit adhésil- et afin
d'élaler le cordon d'adhésif sur le support, -,n exerce une pression
sur le ruban;
~ le support est en carton ou matériau analogue, on dépose au moins
un cordon d'adhésif, on pose sur celui-ci un ruban en matériau
mince, imperméable à l'adhésif et faiblement sensible à l'action
dudit adhésif, afin d'étaler le cordon d'adhésif sur le support, on
exerce une pression sur le ruban, on dépose et lamine au moins un
2~ 7~
.,_
12
cordon d'adhésif en quantité suffisante pour que le cordon, après
son étalement, comble toutes lesdites irrégularités et offre en
outre au ruban en matériau mince une surface plane et continue;
- le support est en carton ou matériau analogue déformable, on
aplanit le support au moins selon la zone devant recevoir ledit
adhésif, on dépose au moins un cordon d'adhésif, on pose sur celui-
ci un ruban en matériau mince, imperméable à l'adhésif et
faiblement sensible à l'action dudit adhésif et afin d'étaler le
cordon d'adhésif sur le support, on exerce une pression sur le
ruban;
- le support est en carton ou matériau analogue déformable, on
réalise un creux régulier sur toute la zone devant recevoir ledit
adhésif, on dépose au moins un cordon d'adhésif dans ledit creux,
on pose sur ledit cordon un ruban en matériau mince, imperméable à
lladhésif et faiblement sensible à l'action dudit adhésif, afin
d'étaler le cordon d'adhésif dans le creux du support on exerce une
pression sur le ruban, la profondeur dudit creux étant sensiblement
égale à l'épaisseur totale de l'adhésif étalé et du ruban en
matériau mince;
- on chauffe l'adhésif, on le fait circuler dans un conduit en
circuit fermé et l'on provoque ledit écoulement en prélevant une
fraction d'adhésif circulant dans le conduit en circuit fermé;
- on chauffe l'adhésif, on le fait circuler dans un conduit en
circuit fermé, on maintient l'adhésif qui circule dans le conduit
en circuit fermé sensiblement à la température qu'il doit avoir
pour son écoulement et l'on provoque lédit écoulement en prélevant
une fraction d'adhésif circulant dans le conduit en circuit fermé;
- on chauffe l'adhésif, on le fait circuler dans un conduit en
circuit fermé, on prélève une fraction dladhésif circulant dans le
conduit en circuit fermé, on augmente la température de la fraction
d'adhésif prélevée et l'on provoque ensuite l'écoulement de ladite
fraction.
L'invention a également pour objet un dispositif pour
fabriquer un produit constitué par un support sur lequel se trouvent
un adhésif à effet prolongé et un ruban de protection, en vue d'un
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usage différé dudit adhésif, caractérisé en ce qu'il comprend un
bâti, des guides pour au moins un support destiné à recevoir de
l'adhésif, au moins un réservoir d'adhésif, des moyens de chauffage
dudit adhésif dans le réservoir, au moins un conduit s'étendant
depuis le réservoir jusqu'à au moins un orifice, des moyens
d'obturation et d'ouverture du conduit proches de l'orifice ainsi que
des moyens de commande desdits moyens d'obturation et d'ouverture,
des moyens de mise en mouvement relatif dudit orifice et d'au moins
un support destiné à recevoir de l'adhésif, des moyens aptes à
exercer une pression et un laminage dans une direction
substantiellement perpendiculaire à un plan dans lequel doit se
trouver le support destiné à recevoir de l'adhésif et des moyens
d'évacuation de supports après réception d'adhésif.
Selon d'autres caractéristiques de ce dispositif :
- il est situé dans un local à température ambiante et que les moyens
aptes à exercer une pression et un laminage sont éloignés de
l'orifice;
- il comprend des moyens de refroidissement positif situés entre
l'orifice et les moyens aptes à exercer une pression et un
laminage;
- il comprend des moyens de stockage d'au moins un support en carton
ou matériau analogue, des moyens de stockage d'au moins un ruban en
matériau mince, imperméable à l'adhésif et faiblement sensible à
l'action dudit adhésif, des moyens pour déposer de l'adhésif, des
moyens de guidage dudit ruban au-dessus d'adhésif déposé sur le
support, des moyens de pression simultanée du ruban sur l'adhésif
et de lladhésif sur le support ainsi que des moyens pour évacuer en
vue de stockage llensemble support-adhésif-ruban;
- il comprend des moyens pour supporter au moins une bobine de
support en carton ou matériau analogue, des moyens pour déposer de
l'adhésif, des moyens pour dérouler le support et le faire défiler
en regard d'au moins un orifice d'écoulement d'adhésif, des moyens
de stockage d'au moins un ruban en matériau mince, imperméable à
l'adhésif et faiblement sensible à l'action dudit adhésif, des
moyens de guidage dudit ruban au-dessus d'adhésif déposé sur le
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support, des moyens de pression simultanée du ruban sur l'adhésif
et de l'adhésif sur le support, des moyens pour enrouler l'ensemble
support-adhésif ruban selon au moins une bobine et des moyens pour
supporter ladite bobine;
- il comprend des moyens de stockage d'au moins une pile de panneaux
en carton ou matériau analogue, des moyens de prélévement et de
distribution desdits panneaux un par un, des moyens de guidage
desdits panneaux, des moyens de déplacement unitaire desdits
panneaux en vue de leur défilement en regard d'au moins un orifice
d'écoulement d'adhésif, des moyens;pour déposer de l'adhésif d'un
premier bord que chaque panneau présente à un second bord opposé au
premier, des moyens de stockage d'au moins un ruban en matériau
mince, imperméable à l'adhésif et faiblement sensible à l'action
dudit adhésif, des moyens de guidage dudit ruban au-dessus
d'adhésif déposé sur chaque panneau, des moyens de pression
simultanée du ruban sur l'adhésif et de l'adhésif sur chaque
panneau, des moyens pour découper ledit ruban, des moyens
d'évacuation de l'ensemble panneau-adhésif-ruban et des moyens pour
déposer chacun desdits ensembles l'un sur l'autre pour constituer
au moins une pile;
- il comprend des moyens de stockage d'au moins une pile de panneaux
en carton ou matériau analogue, des moyens de prélévement et de
distribution desdits panneaux un par un, des moyens de guidage
desdits panneaux, des moyens de déplacement unitaire desdits
panneaux en vue de leur défilement en regard d'au moins un orifice
d'écoulement d'adhésif, des moyens pour déposer de l'adhésif d'un
premier bord que chaque panneau présente à un second bord opposé au
premier, des moyens de stockage d'au moins un ruban en matériau
mince, imperméable à l'adhésif et faiblement sensible à l'aciion
dudit adhésif, des moyens de guidage dudit ruban au-dessus
d'adhésif déposé sur chaque panneau, des moyens de pression
simultanée du ruban sur l'adhésif et de l'adhésif sur chaque
panneau, des moyens pour découper simultanément ledit ruban et une
petite fraction du panneau près des premier et second bords de
chaque panneau, des moyens d'évacuation des fractions coupées, des
2 ~ 7 ?
.~
moyens d'évacuation de l'ensemble panneau-adhésif-ruban et des
moyens pour déposer chacun desdits ensembles l'un sur l'autre pour
constituer au moins une pile;
- il comprend au moins un orifice situé au-dessus d'un plan sur
lequel doit se trouver un support afin que de l'adhésif devant
s'écouler par ledit orifice tombe verticalement sur le support;
- il comprend au moins un orifice à section horizontale circulaire et
situé au-dessus d'un plan sur lequel doit se trouver un support
afin que de l'adhésif devant s'écouler par ledit orifice tombe
verticalement sur le support selon une section circulaire;
- il comprend un bâti, des guides pour au moins un support destiné à
recevoir de l'adhésif, au moins un réservoir d'adhésif, des moyens
de chauffage dudit adhésif dans le réservoir, au moins un conduit
s'étendant en circuit fermé de et vers ledit réservoir, une
dérivation en matériau conducteur de la chaleur, qui est raccordée
audit conduit, qui se termine par un orifice et qui comprend des
moyens d'obturation et d'ouverture, des organes de chauffage étant
placés à l'extérieur de ladite dérivation, le dispositif comprenant
en outre des moyens de régulations des moyens de chauffage du
réservoir et des organes de chauffage de la dérivation.
L'invention sera mieux comprise par la description
détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé. Bien entendu,
la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple
indicatif et non limitatif.
La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif
conforme à l'invention, appliqué à l'obtention de feuilles de grande
longueur présentanl au moins une ligne d'adhésif.
La rigure 2 est une vue schématique d~un dispositif
conforme à l'invention, appliqué à l'obtention de panneaux, ou
plaques, présentant au moins une ligne d'adhésif.
Les figures 3 et 4 sont deux vues schématiques illustrant
une phase du procédé conforme à l'invention et prévoyant une
préparation du support avant la mise en place de l'adhésif.
16
La figure 5 est une vue schématique en coupe longitudinale
montrant la phase du procédé conforme à l'invention qui correspond à
l'association d'un support, de l'adhésif et d'un ruban de protection.
La figure 6 est une vue schématique en coupe transversale
montrant la phase du procédé conforme à l'invention qui correspond au
dépôt de l'adhésif sur un support.
La figure 7 est une vue schématique en coupe transversale
montrant la phase du procédé conforme à l'invention qui correspond au
dépôt du ruban de protection sur l'adhésif.
La figure 8 est une vue schématique en coupe transversale
montrant la phase du procédé conforme à l'invention qui correspond à
l'association du support, de l'adhésif et du ruban de protection.
Les figures 9 et lO sont des vues schématiques partielles
illustrant une possibilité que donne le procédé -conforme à
l'invention pour la finition d'un support présentant au moins une
ligne d'adhésif.
Les figures 11 et 12 sont des vues schématiques en coupe
montrant la manière dont l'adhésif est associé à un support en carton
ondulé de surface irrégulière, grâce au procédé conforme à
l'invention.
La figure 13 est une vue schématique partielle illustrant
une variante du procédé conforme à l'invention selon laquelle on
dépose l'adhésif et le ruban de protection dans un sillon dont la
profondeur est égale à l'épaisseur de l'adhésif et du ruban de
protection.
La figure 14 est une vue schématique en coupe longitudinale
d'une machine conforme à l'invention et permettant la mise en oeuvre
industrielle du procédé de l'invention.
La figure 15 est une vue schématique partielle illustrant
la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention pour l'obtention
d'un cordon d'adhésif correct sur des supports constitués par des
panneaux, ou plaques, distincts.
Les figures 16, 17 et 18 sont des vues schématiques
illustrant la possibilité qu'offre l'invention d'obtenir des bandes
adhésives continues ou discontinues.
~ 7 ~
......
17
La figure 19 est une vue schématique illustrant une
variante de l'invention selon laquelle les supports sont des panneaux
distincts alors que le ruban de protection est continu.
En se reportant au dessin, on voit comment on réalise la
mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.
Tout d'abord, dans un réservoir 1 chauffé et calorifugé, on
chauffe jusqu'à environ 175 degrés Celsius, une certaine quantité
d'adhésif 2 pour l'amener à une consistance selon laquelle il est
encore pâteux mais à la limite de l'état liquide. Par un conduit 3,
l'adhésif est amené à un orifice 4 débouchant au-dessus d'un plan
fixe 5 sur lequel un support est placé.
Sur la figure 1, on a représenté le cas où le support est
constitué par du carton ondulé 6 stocké en une bobine 7. Le carton
ondulé 6 est guidé pour s'étendre sur le plan 5 et pour être déplacé
par traction (comme cela est connu en soi) parallèlement à celui-ci.
En passant à l'aplomb de l'orifice 4, le carton ondulé 6 reçoit de
l'adhésif 2 qui s'écoule selon un débit réglé pour qu'il se dépose
selon un cordon épais 10.
Après dépôt, la température de l'adhésif en cordon 10 doit
être abaissée pour que sa viscosité augmente jusqu'à ce que sa
consistance soit pâteuse, à la limite de l'état solide.
Il s'agit ici d'un carton dit "simple face", c'est-à-dire
qu'il comporte une âme ondulée associée sur une seule de ses faces à
une seule feuille formant une face dite "plane".
Ici, on suppose que le local dans lequel le procédé est mis
en oeuvre est à la température ambiante et l'abaissement de tempéra-
ture est obtenu par simple absence de chauffage en réglant la vitesse
de déplacement du carton ondulé 6 par rapport au support fixe 5.
Quand le cordon 10 a acquis la consistance voulue, on
exerce sur lui une pression destinée à provoquer son étalement
latéral (perpendiculairement à la direction de son déplacement) et
son laminage sur toute sa longueur (parallèlement à la direction de
son déplacement).
~03~ 7 ~J
Cette pression est assurée par un galet 11 associé à un
vérin 12 qui le sollicite selon la flêche Fl en direction du support
fixe 5.
Ainsi, le cordon 10 est écrasé pour ne présenter finalement
qu'une épaisseur assez faible par comparaison à celle qu'il
présentait avant de subir la pression du galet 11, commandé par le
vérin 12.
L'ensemble carton ondulé 6 - adhésif 2 est ensuite enroulé
en spirale pour constituer une bobine 13.
Ceci constitue un produit conforme à l'invention.
Ce produit étant une bobine de carton ondulé muni d'un
cordon d'adhésif 10, est un produit semi-fini que l'on peut façonner
de toute manière voulue : impression, découpage, rainage, pliage,
mise en volume, etc. L'adhésif peut être utilisé à l'occasion de ce
fac,onnage ou ultérieurement, par exemple pour la fermeture de
l'article fini s'il s'agit d'un contenant (boîte, caissette, étui,
enveloppe, etc.).
L'adhésif 2-10 est, bien entendu, toujours actif puisqu'il
est destiné à être utilisé ultérieurement mais il faut l'isoler de
l'extérieur pour qu'il soit à l'abri des souillures et pour éviter
que le carton ainsi revêtu se colle accidentellement à d'autres
objets. Pour cela on prévoit un ruban protecteur 15 que l'on déroule
d'une bobine 16 et que l'on guide au-dessus du cordon d'adhésif 10
juste avant qu'il soit pressé par le galet 11.
Ainsi, le ruban d'adhésif 10 est écrasé non plus
directement mais avec interposition du ruban protecteur 15.
Pour obtenir la température voulue, et donc aussi la
viscosité voulue, on doit tenir compte non seulemenl de la vitesse de
déplacement du carton ondulé 6 mais aussi de la distance X mesurée
entre l'orifice 4 et l'axe du galet 11. Plus la vitesse est grande,
plus la distance X doit être importante.
Pour combiner une vitesse de déplacement importante et une
distance X faible, on peut soumettre le cordon d'adhésif 10 à des
moyens de refroidissement positif (non représentés) tels qu'un flux
d'air froid ou un tunnel refrigérant.
."_ 19
Sur la figure 2, on a représenté une variante selon
laquelle le support n'est plus continu selon un grande longueur mais
constitué de panneaux individuels successifs.
Les mêmes éléments que ceux de la figure 1 portent les
mêmes références. On ne décrira pas les opérations qui sont communes
aux deux variantes puisqu'elles ont déjà été explicitées.
Les panneaux 20 sont, par exemple, en carton ondulé "double
face" c'est-à-dire qu'ils proviennent du découpage dans une feuille
de carton ondulé comprenant un âme ondulée et une feuille sur chacune
de ses deux faces, pour présenter deux faces dites planes.
C'est dans un matériau de ce genre que l'on crée
généralement des contenants de prix peu élevé, notamment pour des
envois par poste ou par messagerie.
Les panneaux 20 sont stockés en pile dont ils sont extraits
un par un pour être conduits individuellement sous l'orifice 4 puis
sous le galet de pression 11.
Il est bon de provoquer l'écoulement d'adhésif 2 par
l'orifice 4 dès que le bord aval de chaque panneau 20 arrive à
l'aplomb dudit orifice 4 et d'interrompre le jet d'adhésif 2 sortant
de l'orifice 4 dès que le bord amont de chaque panneau 20 atteint
l'aplomb dudit orifice 4. les mots "amont" et "aval" doivent être
interprêtés en considérant le sens dans lequel les panneaux 20 se
déplacent par rapport au support fixe 5.
Si l'adhésif 2 coulait en permanence, il se déposerait non
seulement sur les panneaux 20 mais aussi sur le support 5 qui est
démasqué entre les panneaux 20.
Chaque panneau 20 étant individualisé, on prévoit ici que
le ruban de protection 15 est interrompu entre deux panneaux 20
successifs par une découpe exécutée aussi près que possible des bords
aval et amont de chaque panneau 20.
C'est cette solution qui apparaît sur la figure 2, où l'on
a représenté volontairement des panneaux 20 en plusieurs positions et
de telle sorte que le galet 11 soit dégagé.
~ ~ 3 ~
On voit ainsi que le bord aval du panneau 20 qui se trouve
sous la bobine 16 recoit une extrémité du ruban 15 qui a été coupée
au bord amont du panneau 20 apparaissant partiellement à gauche du
galet 11.
Les extrémités du début et de la fin du cordon 10, près des
bords aval et amont des panneaux 20, peuvent alors être moins
régulières que sa zone centrale.
On explicitera plus loin comment éliminer ces
irrégularités.
Comme on l'a expliqué plus haut, le problème essentiel d'un
adhésif à utilisation différée résulte du fait que la surface de
destination est souvent différente de la surface du support. Or, il
faut nécessairement, pour réunir le support et la surface de
destination, que l'adhésif soit aussi efficac~ pour l'un que pour
l'autre.
On vient de montrer comment on peut appliquer un adhésif
bien ancré sur un support, malgré des irrégularités de surface de ce
support.
On va décrire maintenant des moyens permettant de s'assurer
que l'adhésif ainsi placé se fixera efficacement, plus tard, sur une
surface de destination afin de réunir durablement le support et la
surface de destination.
Il faut rappeler que la présente invention permet de
résoudre le problème la plus difficile dans ce domaine, à savoir
celui qui met en cause un support et une surface de destination
présentant des irrégularités de surface.
Cela rappelé, il faut aussi souligner qu'un facteur
important à prendre en considération est l'adaptabilité l'un à
l'autre du support et de la surface de destination.
Ainsi, par exemple, on a constaté que ce problème est
encore plus difficile à résoudre avec un article en carton ondulé de
qualité supérieure car plus la qualité du carton ondulé augmente,
plus il est rigide.
Mais la rigidité ne signifie pas que les irrégularités ont
disparu. Le produit, au contraire, présente des défauts accrus : les
~ f~ 3 ~3 ~
..,_
21
irrégularités sont toujours présentes et, en plus, le support et la
surface de destination sont incapables de s'adapter l'un à l'autre.
On comprend mieux ce phénomène si l'on compare, par
exagération, le carton ondulé à une tôle ondulée, car on imagine
aisément qu'il serait impossible de coller deux tôles ondulées dont
les ondulations ne seraient pas rigoureusement emboîtées : les
surfaces de contact seraient minimes et d'autant plus faibles
qu'aucune des deux tôles ne seraient capables d'épouser les
ondulations de l'autre par déformation des siennes.
On comprend, à l'inverse, que si l'une au moins des tôles
était déformable, par exemple si elle était en caoutchouc, ou bien si
l'on intercalait un joint déformable entre elles, on augmenterait les
surfaces de contact "sur mesure" et l'on assurerait finalement une
jonction correcte, quelle que soit l'orientation des tôles entre
elles (ondulations parallèles ou plus ou moins croisées) et quelle
que soit le décalage transversal des ondulations supposées
parallèles.
En transposant maintenant ces explications au cas plus
subtil d'un support et d'une surface de destination ayant des
irrégularités de surface, on comprend que plus les éléments en
présence sont rigides, plus faibles sont les probabilités d'un
collage correct, même si l'on s'est assuré que l'adhésif est
correctement ancré sur le support, lors de la mise en place en usine
de l'adhésif.
Lorsque l'on choisit, malgré cela, un support et une
surface de destination rigides, l'invention prévoit de diminuer cette
rigidité dans la zone où l'adhésif doit être posé.
On voit sur la figure 3 une coupe d'un support en carton
ondulé 30 supposé de haule qualité : le papier dont il est fait est
de type à longues fibres et de fort grammage.
Il présente une âme 31 en papier ondulé, collée à deux
faces extérieures opposées 32 et 33.
Les parties 34 de l'âme 31 qui s'étendent entre les faces
32 et 33 déterminent des alvéoles longitudinaux, ou canaux, 35 et
constituent autant d'entretoises qui donnent au support 30 une grande
2 ~
"",~
22
rigidité et une forte résistance à l'écrasement, c'est-à-dire que,
finalement, les faces 32 et 33 sont très faiblement déformables et
que leurs irrégularités de surfaces : creux 36 et bosses 37 sont
définitivement formées.
Appliquer une face 33 contre une face 32 pour les coller
revient, à l'échelle près, à essayer de coller deux tôles ondulées.
Selon l'invention, on prépare le support 30 en vue de son
collage sur une surface de destination, avant même que le produit
soit complètement élaboré.
Pour cela, on utilise un moyen de pression tel qu'un galet
38 monté rotatif sur un axe 39 et sollicité dans une direction
perpendiculaire aux plans des faces 32 et 33, afin de briser les
parties 34 formant entretoises, sans pour autant supprimer toute
élasticité, au contraire, entre les deux faces opposées 32 et 33.
On voit sur la figure 4 que les parties 34 sont déformées
et présentent des plis 34a grâce auxquels le support 30 devient
élastique au lieu d'être rigide. C'est à l'aplomb de cette zone
élastique que l'on va déposer l'adhésif.
Par ailleurs, pour assurer le collage lors de l'utilisation
de l'adhésif lO, on exerce une pression (généralement à la main) sur
la face opposée à celle qui porte l'adhésif lO : si celui-ci a été
appliqué sur une face 32, on appuiera sur la face opposée 33. Si le
support 30 est très rigide, l'effort est insuffisant pour déformer la
face 32.
Avec un support 30 du type de celui de la figure 4, la
pression de la main exercée sur une face sera transmise à la face
opposée en permettant à celle-ci de se déformer et, par conséquent,
d'épouser les irrégularités de la surface de destination.
A noter que lleffort du galet 38 freine le déplacement des
supports 30. Pour éviter toute irrégularité de mouvement, il est bon
de prévoir un entraînement positif des supports, par exemple au moyen
de bandes ou de galets à picots.
Mais, selon l'invention, on peut aussi utiliser le galet 38
lui-même et, pour cela, prévoir son entraînement positif au moyen
d'un moto-réducteur de type connu (non représenté) et s'assurer que
Z ~ 3 7
,.,
23
sa surface en contact avec les supports 30 est rugueuse, notamment
par molletage, ainsi que cela est connu en soi.
La flexibilité du support 30, issue des plis 34a, n'est
évidemment utile qu'au droit de l'adhésif lO, de sorte que si l'on
considère la formation des plis 34a comme un affaiblissement, celui-
ci n'intéresse que la zone où se trouve l'adhésif lO et, par
conséquent, ne nuit aucunement à la résistance mécanique d'ensemble
du support 30.
Mais il est bon que l'assouplissement du support 30 créé
par le galet 38 s'étendent selon une bande un peu plus large que
celle qu'occupera l'adhésif lO quand il sera déposé et étalé, afin
d'etre assurés que la pression de la main exercée sur la face opposée
soit largement transmise à tout l'adhésif.
La figure 5 d'une part et les figures 6 à 8 d'autre part
sont des vues schématiques à plus grande échelle que les précédentes,
permettant de mettre en évidence des caractéristiques de l'invention.
Pendant que le cordon lO parcourt la distance X, il se
refroidit et se fige et l'on règle le chauffage de l'adhésif 2 pour
qu'à la sortie de l'orifice 4, il ait une consistance telle qu'il se
déforme en s'affaissant.
L'orifice 4 a une section circulaire de sorte que le cordon
10, quand il se dépose, a lui-même une section circulaire (figure 6).
Mais comme il rencontre le support, il ne peut physiquement
pas conserver cette section théorique et il s'aplatit naturellement.
En s'éloignant de l'orifice 4, le cordon 10 devient donc plus large
et moins haut (figure 5 et figure 7).
Quand le cordon 10 est aplati (figures 8 et 9), il offre
une surface ncn négligeable au ruban de protection 15 et comme
l'adhésif 2 est choisi pour son effet prolongé, on obtient une
adhérence suffisante entre le cordon 10 et le ruban 15 pour éviter
tout glissement entre eux.
7 ~
,~
24
Cette disposition est importante parce qu'elle permet des
vitesses de défilement assez élevées malgré la résistance qu'oppose
le ruban 15 enroulé selon la bobine 16, quand une traction est exercé
sur lui.
Après l'action du galet 11, le ruban 15 se trouve sur
l'adhésif 2 qui n'a plus la forme d'un cordon épais mais est devenu
une bande plus mince et plus large (figure 8).
La quantité d'adhésif 2 délivrée par l'orifice 4 est
établie pour qu'après l'action de pression du galet 11, la bande
adhésive 10 ait une largeur au plus égale à celle du ruban de
protection 15.
Le support 20 des figures 2, 5, 9 et 10 comprend une âme
ondulée 21 ainsi que deux faces dites planes 22 et 23. On désigne par
la référence 24 le bord aval du panneau 20 et par la référence 25 son
bord amont.
On voit sur la figure 5 que la bande d'adhésif 10 ainsi que
le ruban de protection 15 sont pratiquement alignés avec le bord aval
24.
En revanche, sur la figure 9, on voit que la bande
d'adhésif 10 a une largeur irrégulière, provenant de la coulée
d'adhésif 2 hors de l'orifice 4, coulée qui ne peut pas procurer
immédiatement la largeur voulue, contrairement à ce que l'on obtient,
selon la technique connue, avec des orifices situés au contact du
support à enduire et dont la section très mince délivre l'adhésif
dans sa forme quasi définitive de couche d'enduction. Ces orifices
sont connus sous le nom de "buses à lèvre".
Le même phénomène d'irrégularité se produit au voisinage du
bord amont 25, quand on interrompt la coulé d'adhésif 2.
Sur la figure 5, on voit que l'on ajuste le temps de coulée
de telle sorte que le cordon 10 soit interrompu un peu en dec,à du
bord amont 25 car le laminage opéré par le galet 11 tend à prolonger
la bande d'adhésif longitudinalement dans les derniers millimètres du
panneau 20 et l'on doit en tenir compte pour que de l'adhésif ne soit
pas répandu hors du panneau 20.
Si le ruban de protection 15 a la même largeur que la bande
d'adhésif 10, les dispositions de la figure 9 (au voisinage des deux
bords aval 24 et amont 25) peuvent être acceptées car l'absence de
collage du ruban de protection 15 permet de le saisir facilement par
son extrémité quand on veut le retirer, en vue de l'application du
support sur la surface de destination.
Cependant, en ajustant convenablement le degrê d'adhérence
du ruban 15 et de l'adhésif 10, on permet un retrait aisé du ruban 15
sans qu'il soit nécessaire de prévoir ces dispositions peu
esthétiques.
Elles sont encore moins utiles quand le ruban de protection
15 est plus large que la bande d'adhésif 10, comme on l'a représenté
sur la figure 9.
C'est pourquoi, quand les panneaux 20 sont destinés à être
découpés ultérieurement, on supprime, selon une caractéristique de
l'invention, les marges imparfaites pour que subsiste seule la zone
centrale de la bande d'adhésif 10 ayant la largeur voulue.
Pour cela, on coupe le support 20 selon des lignes 26 et
27.
La figure 9 indique le tracé de la ligne de coupe 26 pour
montrer qu'elle passe au plus près de l'extrémité imparfaite de la
bande d'adhésif 10.
La figure 10 montre les deux lignes de coupe 26 et 27
obliques et symétriques qui donnent au panneau 20 une qualité
d'aspect et de fini très attrayante.
Dans certains cas, il s'avère nécessaire d'effectuer une
finition des panneaux 20 en retirant une lisière plus ou moins large,
tOUI le long de leurs deux bords aval 24 et amont 25. On profite
alors de cette découpe pour supprimer les marges imparfaites. Dans ce
cas, évidemment, les lignes 26 et 27 peuvent être non plus obliques
mais situées dans le prolongement des bords aval 24 et amont 25.
Il est bon de régler soigneusement l'effort de pression
exercé par le galet 11 afin d'obtenir non seulement un écrasement du
cordon d'adhésif 10 mais aussi un effet de laminage c'est-à-dire que
2G3~ ~1 7~3
26
le galet 11 ne suive pas les irrégularités du support et reste au
contraire à une distance constante par rapport au niveau nominal du
plan 5.
De la sorte, on est assuré que la face supérieure de la
bande d'adhésif 10 sera à la fois continue et plane.
Cela est illustré par les figures 11 et 12.
La figure 11 montre un panneau 20 sur lequel une bande
d'adhésif 10 a été déposée, comme indiqué plus haut, transversalement
par rapport aux ondulations de l'âme 21.
On voit que les faces extérieures 22 et 23 ne sont pas
absolument planes mais présentent des dépressions en regard des
parties concaves de l'âme 21. Ces irrégularités sont parfois
difficiles à percevoir à l'oeil nu mais elles sont suffisantes pour
rendre pratiquement impossib~le la pose d'adhésif directement sur le
carton, de manière économique.
Des essais ont montré que la pose d'adhésif sur un tel
support, en utilisant le procédé conforme à l'invention, procure une
surface d'adhérence supérieure à celle que l'on peut obtenir avec une
"buse à lèvre" de type connu, en déposant la même quantité d'adhésif.
La raison en est qu'avec une "buse à lèvre" l'adhésif est
déposé partout sur le support mais que, lors de la fixation de celui-
ci sur la surface de destination, seuls les sommets des
irrégularités, c'est-à-dire les parties situées en regard des
ondulations convexes, font contact.
Ce résultat ne peut pas être satisfaisant car le but
recherché n'est pas seulement de déposer de l'adhésif sur un support.
Ii est surtout de permettre à cet adhésif de réunir, ultérieurement,
le support et la surface de destination de manière rapide, robuste et
de longue durée. Or, les probabilités sont grandes pour que les
irrégularités concaves du support se trouvent précisément en regard
d'irrégularités concaves de la surface de destination et les
fragments d'adhésif en regard d'irrégularités concaves. Le collage
est alors incertain. Il est incertain quand la fixation tient
quelques heures seulement et que les parties assemblées se détachent
l'une de l'autre parce que la surface d'adhérence procure une
~?.~rF78
27
résistance inférieure aux efforts et aux contraintes qui sollicitent
les parties assemblées.
Selon l'invention, l'adhésif remplit les irrégularités
concaves et recouvre aussi les irrégularités convexes selon une
épaisseur significative pour la fixation ultérieure du support sur la
surface de destination, quelles que soient les irrégularités de cette
dernière puisque l'adhésif présente une surface à la fois continue et
plane.
Sur la figure 11, on voit que la bande d'adhésif 10 a une
épaisseur E en regard des irrégularités concaves et encore une
épaisseur e en regard des irrégularités convexes. Sa face extérieure
lOa est plane et continue.
La figure 12 montre les mêmes caractéristiques dans le cas
où la bande d'adhésif 10 est parallèle aux ondulations de l'âme 21 et
non plus perpendiculaire.
Les effets négatifs d'un adhésif insuffisant ne peuvent
être combattus, selon l'état de la technique, qu'en améliorant l'état
des surfaces en présence, notamment en choisissant des papiers épais,
à longues fibres et de coût élevé.
L'invention remédie à cet inconvénient puisqu'elle autorise
le choix de papiers minces et bon marché.
A cet égard, on sait que les panneaux 20 possèdent souvent
des faces 22 et 23 de qualités différentes. Pour des raisons de
rationalisation, on choisit un papier de bonne qualité, à fibres
longues, pour la face destinée à se trouver à l'extérieur de l'objet
en carton terminé (un contenant, par exemple) alors que pour la face
destinée à se trouver à llintérieur, et donc non visible, on choisit
un papier plus ordinaire, à fibres courtes, tel que du papier
recyclé.
L'adhésif 2 doit précisément être déposé sur la face
intérieure ordinaire (support), laquelle est destinée à être fixée
sur la face extérieure de meilleure qualité (surface de destination).
Grâce à l'invention, on peut donc adopter les méthodes
habituelles de choix des qualités, sans craindre de défaut de
collage.
28
La surépaisseur créée par une bande d'adhésif 10 et son
ruban de protection 15 situés de manière dissymétrique, présente des
inconvénients pour le stockage en bobine 12 du carton ondulé 6
(figure 1) ou pour le stockage en pile des panneaux 20. Ou bien la
bobine 13 devient tronconique au lieu d'être cylindrique, ou bien les
panneaux 20 se placent de travers au lieu d'être bien à plat.
Pour éviter cet inconvénient, l'invention prévoit de créer
d'abord un creux sur tout llemplacement de la bande d'adhésif 10,
selon une profondeur égale à l'épaisseur totale de la bande d'adhésif
10 et du ruban de protection 15.
Cette opération est facile à réaliser quand le support est
en carton ondulé car il s'agit d'un matériau assez tendre et qui se
déforme bien.
Elle est décrite ci-après avec le mode de réalisation de
l'invention selon lequel le support est un panneau 20.
Ce creux, ou sillon, 28 est formé en amont de l'orifice 4
et peut être obtenu au moyen dlun galet 14 entraîné en rotation et
soumis à une force de pression dirigée perpendiculairement à la face
22 du panneau 20, afin d'obtenir un fléchissement des ondulations de
l'âme 21, comme on l'a représenté schématiquement sur la figure 13.
La maîtrise de la température de l'adhésif 2 déposé sur le
support est très importante puisque cette température conditionne la
consistance du cordon 10 et le bon déroulement du procédé selon
l'invention.
Si l'on agissait aussi simplement que le suggère le schéma
des figures 1 et 2, on risquerait d'avoir à l'orifice 4 un adhésif de
température insuffisante, due notamment à l'abaissement de
température dans le conduit 3. Une première pr~caution consiste donc
à calorifuger le conduit 3, pour éviter des baisses de températures
excessives.
Cela, pourtant, peut s'avérer insuffisant et, selon
l'invention, on crée un ciruit fermé dans lequel on fait circuler
l'adhésif 2 en provenance du réservoir 1 et retournant au réservoir
1. Ce circuit est maintenu ainsi à une température connue et stable.
Ensuite, on provoque la coulée de lladhésif 2 par l'orifice 4 par
2~3~:~7~ -
29
prélévement dans ce circuit et l'on réchauffe l'adhésif jusqu'à
proximité immédiate de l'orifice 4 pour obtenir la température voulue
avec une grande précision (de l'ordre de quelques degrés Celsius).
Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut utiliser
avantageusement un adhésif non aqueux, afin qu'il ne soit pas absorbé
par le support quand celui-ci est hydrophile, comme c'est le cas du
carton.
Un tel adhésif est, par exemple un styrèneisoprène-styrène
sans addition de solvants, ayant une viscosité de l'ordre de 10.000
centipoises.
En se reportant maintenant aux figures 14 et 15, on voit un
dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention constituant une
machine complète assurant des fonctions banales (alimentation des
panneaux par exemple) et des fonctions spécifiques à l'invention.
Les fonctions banales sont assurées par des mécanismes
connus de l'homme de métier et leur description sera limitée à la
compréhension de l'invention.
La machine comprend un bâti 40, des guides pour des
courroies 41 constituant ensemble un moyen de translation des
supports 20 par rapport à la machine proprement dite. Les courroies
41 sont en appui à tous les endroits où elles subissent des efforts
de pression (galets 11 et 14 en particulier),
Le plan sur lequel les panneaux sont posés est constitué
ici par l'ensemble des courroies de translation 41.
Celles-ci sont engagées sur des pignons d'entraînement 42
et sur des pignons de tension 43.
A une extrémité de la machine, se trouve un mécanisme de
type c~nnu, appelé "margeur", 44 contenanl un stock de supports 20
empilés et comprenant des moyens 45 de prélévement de ces supports 20
pour les diriger un par un vers les courroies 41 qui les entraînent
vers l'autre extrémité de la machine.
Au-dessus des courroies 41, se trouve le réservoir 1,
l'orifice 4 et un ensemble 46 assurant l'alimentation du ruban de
protection 15 et la mise en action du galet de pression 11.
Le fonctionnement général de ce dispositif est le suivant :
1~ 0 ~ 3
~I_
Les panneaux 20 sont prélevés par le mécanisme 45 et sont
pris en charge par les courroies 41 associées, comme cela est connu,
à des contre-courroies assurant ensemble le maintien et la
translation de chaque support 20.
Dès que le bord aval 24 d'un panneau 20 se trouve à
l'aplomb de l'orifice 4, un détecteur 50 (figure 15) provoque
llécoulement d'adhésif par ledit orifice 4 et cela jusqulà ce qulun
autre détecteur 51 (figure 15) perc,oive llarrivée à son aplomb du
bord amont 25 du panneau 20, ce détecteur 51 provoquant alors
l'interruption de llécoulement dladhésif par llorifice 4.
Un autre détecteur 52 (figure 15) assure llalimentation de
ruban de protection 15 dès que le bord amont 24 du panneau 20
approche de llaplomb du galet de pression 11. Le ruban 15, comme
expliqué plus haut, adhère au cordon dladhésif 10 qui a été déposé et
est entraîné avec lui sous le galet 11. Dès que survient le bord
amont 25 du panneau 20, un autre détecteur 53 (figure 15) provoque la
coupe transversale du ruban de protection 15 et, le cas échéant,
llarrêt du mécanisme (non représenté) de déroulement et de délivrance
du ruban 15.
Le panneau 20 est alors déposé sur un élévateur 60 qui le
conduit, selon la flêche F2, vers un mécanisme de type connu appelé
"empileur" 61 sur lequel s'accumulent les panneaux 20 jusqu'à un
certain niveau et lorsque celui-ci est atteint, llensemble de la pile
est évacué, pour le stockage des panneaux 20, soit en vue de leur
livraison en l'état, soit en vue d'opérations complémentaires,
notamment pour llobtention de flans destinés à constituer des
contenants.
Un panneau 20 muni d'une bande d'adhésif 10 et d'un ruban
de protection 15 constitue un produit conforme à llinvention.
Il s'agit d'un prduit semi-fini que l'on peut fac,onner de
toute manière voulue : impression, découpage, rainage, pliage, mise
en volume, etc. L'adhésif peut être utilisé à l'occasion de ce
faconnage ou ultérieurement, par exemple pour la fermeture de
l'article fini s'il s'agit d'un contenant (boîte, caissette, étui,
enveloppe, etc.).
7 S
31
Lorsque la machine est servie avec des apnneaux rigides,
comme les panneaux 30 des figures 3 et 4, on fait usage du galet 38
qui est situé entre le margeur 44 et l'orifice 4. Ainsi, la zone
d'assouplissement est créée juste avant que de l'adhésif 2 coule sur
elle, en provenance de l'orifice 4.
La pression qu'exerce le galet 38 est avantageusement
réglable pour que la machine puisse être utilisée avec des supports
de rigidités différentes, nécessitant des pressions variables.
Cela peut être obtenu, ainsi que cela est connu en soi, au
moyen d'un vérin (non représenté) dont la tige agit sur l'axe 39.
Si les supports utilisés sont peu rigides et ne nécessitent
pas un écrasement, le galet 38 est neutralisé.
La figure 15 illustre la coordination des différentes
fonctions spécifiques de la machine avec un mode de réalisation
particulièrement bien adapté à la maîtrise de la température
d'écoulement de l'adhésif.
Le réservoir 1 est associé à un circuit extérieur fermé
comprenant le conduit 3 et un retour 70 sur lequel se trouve une
pompe 71. Le réservoir 1 est entouré d'une résistance électrique de
chauffage 72 protégée par une garniture de calorifugeage 73.
Un conduit 74 se termine par l'orifice 4 et est branché sur
le circuit fermé 3 - 70 dont il constitue une dérivation qui rec,oit
une électrovanne 75 agissant par tout ou rien : "ouvert" ou "fermé".
La dérivation est entourée par une résistance de chauffage 76
protégée par une garniture de calorifugeage 77 jusqu'à proximité
immédiate de l'orifice 4.
Pendant tout le fonctionnement de la machine, la résistance
72 est alimentée, et un thermostat 80 associé à un contact 81 dlun
relai, contrôle cette alimentation pcur maintenir la masse d'adhésif
2 sous forme pâteuse à la limite de l'état liquide et à bonne
température. La pompe 71 assure la circulation permanente d'adhésif 2
pour éviter qu'un gradient de température s'établisse entre les
couches supérieures et les couches inférieures d'adhésif 2. On
obtient ainsi une température stable de toute la masse de l'adhésif
2, à très peu près.
7~
Le détecteur 50 est positionné de telle sorte qu'il détecte
le bord aval 24 d'un panneau 20 suffisamment à l'avance pour que
l'adhésif 2 sensiblement liquide coule à bonne température dès que ce
bord aval 24 est à l'aplomb de l'orifice 4, en tenant compte des
paramètres suivants :
Le détecteur 50 actionne l'électrovanne 75, ce qui provoque
l'expulsion d'adhésif 2 hors du circuit fermé et son écoulement par
la dérivation 74.
Celle-ci est chauffée par la résistance 76 pour céder des
calories à l'adhésif 2 qui s'écoule, ce pourquoi la dérivation est en
matériau conducteur de chaleur.
La température à laquelle est portée la dérivation 74 et sa
longueur sont établies pour obtenir à l'orifice 4 la température
voulue pour l'adhésif 2 à un ou deux dégré~ Celsius près.
Le détecteur 51 est positionné de telle sorte qu'il
provoque la fermeture de l'électrovanne 75 à temps pour qu'il ne
sécoule plus d'adhésif 2 au-delà du bord aval des panneaux 20 en
tenant compte de la longueur de la dérivation 74 dont le contenu
continue de s'écouler après que l'électrovanne 75 ait été fermée.
Par ailleurs, le vérin 12, à double effet, est alimenté en
fluide sous pression par deux conduites (une seule 82 est représentée
schématiquement pour simplifier le dessin, ce mécanisme étant à la
portée de l'homme de métier) contrôlées par au moins une électrovanne
83. La commande de cette électrovanne 83 est soumise à un palpeur
(non représenté) soit pré-réglé, soit asservi à des paramètres tenant
compte de l'épaisseur voulue pour la bande d'adhésif 10, de la
qualité du carton, des irregularités de ses faces, etc.
Le mécanismR 46 ne sera pas décrit en détail car il peut
être de différents types connus, plus ou moins complexes et
comprenant, par conséquent, des organes de commande, de guidage et de
contrôle plus ou moins nombreux. Sa commande a été schématisée
globalement par une électrovanne 84.
Les électrovannes 83 et 84 sont asservies aux détecteurs 52
et 53 afin que la délivrance de ruban protecteur 15 et la distance du
galet 11 par rapport à la surface des panneaux 20 soient constamment
2U3'~ ~;7S
33
surveillés et coordonnés à la présence et à l'absence de panneaux 20
sur les courroies 41 à l'endroit ad hoc.
Le circuit électrique est relié à une source de courant 85
et comprend un interrupteur général 86.
La résistance chauffante 76 est régulée par un thermostat
87 qui commande un interrupteur 88.
Naturellement, dans la pratique, ce circuit schématique est
plus complexe, notamment parce qu'il est combiné à des circuits et
des composants électroniques.
La mise en oeuvre de l'invention n'exige pas que le cordon
d'adhésif soit continu.
Sur la figure 16 on montre schématiquement une bande
d'adhésif 10 continue, mais sur les figures 17 et 18 on montre
d'autres solutions.
La figure 17 illustre un exemple selon lequel la bande
d'adhésif est constituée par la juxtaposition de trois bandes
étroites 10a, 10b et 10c.
La bande est donc discontinue quand on la considère dans sa
largeur mais, en revanche, chacune de ces bandes est continue dans le
sens longitudinal.
La figure 18 illustre un exemple selon lequel la bande
d'adhésif est constituée par la juxtaposition de points 10d disposés
en lignes longitudinales et transversales. Ils pourraient aussi être
disposés en lignes longitudinales mais décalés, par exemple en
quinconces, dans le sens transversal.
La bande est donc discontinue à la fois longitudinalement
et transversalement.
Si l'on adopte une solution discontinue, la quantilé totale
d'adhésif doit rester sensiblement la même que celle d'une bande 10
continue, afin d'obtenir une bonne fixation du support sur la surface
de destination.
Cela signifie qu'une bande discontinue du genre de celIe de
la figure 17 ou de la figure 18 a une largeur totale plus grande que
celle d'une bande 10 continue comme celle représentée sur la figure
16.
7 ~ ~ ~J !~ 7 ~
34
L'adhésif, mis en place en usine avant livraison au client,
peut être déposé directement sur le produit final et est masqué par
le ruban protecteur qui peut être de toute couleur, y compris blanc,
et d'aspect attrayant.
L'invention s'applique donc bien, non seulement à des
articles en carton ondulé brun, mais aussi à des articles en carton
ondulé ou autre matériau blanc.
En se reportant maintenant à la figure 19, on voit que l'on
peut à la fois utiliser des panneaux distincts (et donc discontinus)
et un ruban de protection continu.
On a représenté schématiquement cinq panneaux 20a, 20b,
20c, 20d et 20e et un ruban de protection 15 continu, passant, par
conséquent, par-dessus les espaces 90, 91, 92 et 93 qui séparent deux
panneaux 20 successifs.
Pour individualiser les produits constitués par un panneau
20, une bande d'adhésif 10 et un ruban de protection 15, il faut
couper celui-ci. Dans la pratique, la coupe est effectuée entre deux
panneaux 20, immédiatement après que le ruban 15 ait été fixé au
deuxième panneau.
Le schéma de la figure 19 ne correspond donc pas à cette
hypothèse mais elle a été retenue malgré cela car elle simplifie la
compréhension des différentes possibilités de coupe qui vont être
décrite maintenant.
Le ruban 15 qui passe par-dessus l'espace 90 existant entre
les panneaux 20a et 20b est intact, c'est-à-dire qu'il n'est pas
coupé.
Sensiblement au milieu de l'espace 91 qui existe entre les
panneaux 20b et 20c, se trouve une ligne en trait mi~te 94 qui
indique une coupe droite (transversale au ruban 15) qui, répétée au
droit de chaque espace, laisse subsister deux languettes 15a et 15b.
Chaque panneau 20 terminé présente donc deux languettes : la
languette 15a du côté de son bord amont 25 et la languette 15b du
côté de son bord aval 25.
La présence de ces languettes peut être souhaitée pour
faciliter le retrait du ruban de protection 15 lorsque l'on doit
7.~
,.~
utiliser la bande d'adhésif 10, en laissant à l'usager le choix de
saisir celle de ces deux languettes qui lui semble la plus commode.
Sensiblement contre le bord aval 24 du panneau 20d, qui est
une limite de l'espace 92 qui existe entre les panneaux 20c et 20d,
se trouve une ligne en trait mixte 95 qui indique une coupe droite
(transversale au ruban 15) qui, répétée pour chaque espace, laisse
subsister une seule languette 15c. Chaque panneau 20 terminé présente
donc une seule languette 15c du côté de son bord amont 25.
La présence de cette languette peut être souhaitée pour
faciliter le retrait du ruban de protection 15 lorsque l'on doit
utiliser la bande d'adhésif 10, mais, ici, l'usager n'a plus le choix
entre deux languettes. En revanche, la languette 15c est plus longue
(pratiquement du double) que chacune des languettes 15a et 15b, ce
qui peut faciliter le retrait du ruban 15.
Sensiblement contre les deux bords aval 24 et amont 25 des
panneaux 20d et 20e, qui délimitent l'espace 93 qui existe entre les
panneaux 20d et 20e, se trouve une ligne en trait mixte
respectivement 96 et 97 qui indiquent chacune une coupe droite
(transversale au ruban 15), lesquelles, répétées pour chaque espace,
ne laissent subsister aucune languette mais un fragment de ruban 15d
constituant un rebut à éliminer. Les panneaux 20 terminés n'ont donc
aucune languette.
On peut souhaiter cette solution quand les produits ainsi
obtenus sont destinés à être ensuite façonnés mécaniquement, car la
présence d'une ou deux languettes peut être déconseillée, voire même
interdite, si elles risquent de s'accrocher dans des pièces
mécaniques en mouvement, par exemple, el de perturber alors le
fonctionnement de machines.
Mais, dans tous les cas, on peut préférer le mode de
réalisation que l'on vient de décrire en regard de la figure 19 quand
on recherche un débit de machine important.
En effet, la pose d'un segement de ruban 15 pour chaque
panneau a pour conséquence que l'on doit se contenter d'une cadence
de production relativement lente car on doit laisser aux premiers
millimètres du ruban 15 le temps de se coller au cordon d'adhésif 10.
2 ~
36
En posant le ruban 15 en continu, il n'y a qu'une seule
amorce, au début de la production, et l'on n'a plus à craindre un
décollement du ruban 15 même à grande vitesse car la forte traction
qui en résulte sur le ruban 15 pour le débobiner est équilibrée par
une résistance considérable au décollement, du fait que le ruban
s'étend en permanence sur la longueur de deux panneaux 20.
Ce gain de production peut compenser largement
l'augmentation de la quantité de ruban 15 consommée.
En outre, comme le ruban est retenu par la bande d'adhésif
- 10 10 de deux panneaux successifs, l'intensité du collage peut être
abaissée, ce qui autorise l'emploi de rubans 15 bon marché et ce qui
permet de retirer ce ruban 15 plus facilement lors de l'usage de la
bande d'adhésif 10.
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