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WO1994020281A1 - Procede de fabrication en continu de corps tubulaires de boites, notamment en carton - Google Patents

Procede de fabrication en continu de corps tubulaires de boites, notamment en carton Download PDF

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Publication number
WO1994020281A1
WO1994020281A1 PCT/IB1994/000036 IB9400036W WO9420281A1 WO 1994020281 A1 WO1994020281 A1 WO 1994020281A1 IB 9400036 W IB9400036 W IB 9400036W WO 9420281 A1 WO9420281 A1 WO 9420281A1
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WO
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strip
strips
mandrel
flaps
guide
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/IB1994/000036
Other languages
English (en)
Inventor
François-Marie FRANCI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PACK'INDUSTRIE SA
Original Assignee
PACK'INDUSTRIE SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PACK'INDUSTRIE SA filed Critical PACK'INDUSTRIE SA
Priority to US08/335,785 priority Critical patent/US5593375A/en
Priority to CA2134643A priority patent/CA2134643A1/fr
Priority to GB9421191A priority patent/GB2283201B/en
Priority to DE4491281T priority patent/DE4491281T1/de
Priority to JP6519777A priority patent/JPH08500067A/ja
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    • B31B50/40—Folding sheets, blanks or webs by continuously feeding the sheets, blanks or webs to stationary members, e.g. plates, ploughs or cores the members being forming-tubes acting internally

Definitions

  • the present invention relates to a continuous manufacturing process for tubular bodies of boxes, in particular made of cardboard, by means of several superimposed longitudinal strips, in which the strips are made to run continuously, at least one face of one or more is glued. strips, then the strips are applied longitudinally against a stationary guide ending in a mandrel whose periphery determines the transverse profile of the tubular body, this application being carried out according to a generatrix of the tubular body so that each strip has a lateral flap on each side of said generator and being followed by a folding down of said lateral flaps around the periphery of the mandrel while the strips pass along the latter.
  • US Pat. Nos. 2,256,263 and 3,064,544 describe such a method and apparatus for continuously manufacturing tubular container bodies made of several thicknesses of paper, by superimposing and gluing continuous strips arranged longitudinally and having a width equal to the perimeter of the tube to be formed.
  • the strips are advanced simultaneously, some of their surfaces are glued, these strips are superimposed so that they are slightly offset laterally with respect to each other, they are pressed flat between two rollers to form a multi-layer strip, then the strip obtained is slid along the stationary guide by applying it progressively against the latter to give it the desired tubular shape before the adhesive hardens.
  • each of the initial strips are then placed side by side to form a longitudinal joint without overlapping each other, the transverse continuity of the multilayer wall of the tube being ensured by the mutual offset of the joints of the different layers .
  • U.S. Patent 3,064,544 N 9 it is also anticipated that the two edges of each strip may overlap and be éven ⁇ tuellement beveled.
  • the tube is then cut to form the tubular bodies.
  • This known method has the advantage of being implemented by means of a relatively simple device, but it has serious drawbacks with regard to the quality of the tubular bodies thus produced.
  • U.S. Patent N 9 3,064,544 provides even mark in advance the position of the folds by forming grooves on the belts.
  • the phenomenon of wrinkling is particularly marked in the angles of the tubes with polygonal section. It leads to a poor condition of the inner surface of the tube, to irregularities in the thickness and compactness of the multilayer structure, as well as to a weakening of the wall of the tube since only the non-pleated layers resist transverse forces. .
  • the existence of wrinkling in a layer corresponds to a narrowing of the corresponding strip and therefore prevents the edges of this strip from joining properly.
  • European patent application EP-A-0 387 171 describes a process which aims to avoid excess thickness due to the overlap of the two longitudinal edges of each strip and to offset the joints of two successive layers sufficiently so as not to weaken the wall of the tubular body .
  • the proposed solution consists in successively forming each layer by applying two strips which cover • each a respective part (for example a half) of the perimeter of the mandrel and whose edges are adjacent and contiguous without overlapping, that is to say that they are bonded only by bonding to the neighboring layers. 11 results in two longitudinal discontinuities in each layer and therefore a certain weakening of the wall of the tubular body.
  • the number of strips to be applied and the number of joints to be formed are doubled compared to a traditional method, which complicates the machines applying such a method.
  • the object of the present invention is to create a manufacturing process which makes it possible to obtain good quality of the tubular bodies produced, by avoiding the folding phenomena mentioned above and by ensuring a precise geometry of the longitudinal joints, so as to guarantee the resistance. desired from the wall of the tube in the area or areas where these seals are located.
  • the invention relates to a method of the type indicated in the preamble, characterized in that the folding of the lateral flaps of each strip is carried out at least partially asymmetrically, so that the folding of one of the two flaps laté ⁇ rales of a strip is completed before the folding of the other flap of this strip, the latter folding being completed before that of a first flap of the following strip.
  • each lateral flap of each strip takes place individually at least in its final phase which has the effect of forming the longitudinal joint of each layer.
  • This not only makes it possible to avoid folding problems, but also to shape each joint individually, in particular by compressing each overlapping joint, and to freely position the joints relative to one another, for example in overlapping, in steps or staggered, as the case may be and according to the shape of the joints.
  • the application of the strips against a generator of the guide or mandrel can be done either successively or simultaneously, provided that the strips applied simultaneously are not stuck together in the vicinity of their edges, so that those -then can then be folded down individually. If the strips are applied successively along the generatrix, provision may be made to apply a second strip on a first strip only after having started folding down the side flaps of the first strip, which avoids any sticking between the strips in their parts which are not yet completely shaped.
  • said generator is located on a lower face of the stationary guide and of the mandrel, and the folding of the lateral flaps of a strip comprises a first phase in which the two flaps are folded on sides of the guide and / or of the mandrel, a second phase where the drawdown of one of the flaps is completed on top of the mandrel, then a third phase where the drawdown of the other flap is completed.
  • a first variant one starts folding down one of the flaps before starting that of the other flap.
  • the two flaps are folded down simultaneously during said first phase.
  • Another particular form of the method according to the invention consists in that said generator is located on a lower face of the stationary guide and of the mandrel, in that several strips are first applied along said generator, then the flap is folded the lateral flaps of said strips simultaneously on sides of the guide and / or of the mandrel, keeping the longitudinal edges of the strips separate from each other, and then a first edge of a first is folded over the top of the mandrel strip, then the other edge of the first strip, then a first edge of a second strip, then the other edge of the second strip and so on.
  • a particularly advantageous form of the method consists in that the longitudinal edges of at least one of the strips are beveled in the thickness of the strip and overlap in the form of a bevel joint after the two side flaps are fully folded down. - raux of the said strip.
  • the longitudinal edges of at least one of the strips are profiled in steps, by crushing the edges before the application of these on the mandrel, and overlapping. vrent in the form of a step joint after complete folding of the two lateral flaps of the said strip.
  • the bevelled or stepped joints of at least two successive bands can be superposed, these two bands being applied without lateral offset relative to one another.
  • At least one of said strips is a composite strip formed by continuous assembly of at least two individual strips before it is glued and applied against the guide.
  • a sealed inner sheath of the tubular body is produced continuously by means of a first strip of an impermeable material which is applied continuously against the guide, then on the periphery of the mandrel until the two longitudinal edges of this strip are applied one against the other, then these two edges are welded before they are covered by a second strip.
  • the edges of said first strip can be applied and welded face to face in a substantially radial plane relative to the mandrel, then folded laterally and glued to said sheath before they are covered by a second strip.
  • FIG. 1 is a simplified schematic view in lateral elevation of a manufacturing device using the method according to the invention, in a first embodiment
  • FIGS. 2 to 8 are schematic cross-sectional views respectively along lines 11-11 to VIII-VIII of FIG. 1, showing successive stages of the process
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the wall of a tube produced according to a particular form of the process
  • FIG. 10 is an enlarged view in cross section of a longitudinal joint formed by the edges of a strip used in another particular form of the process
  • FIG. 11 is a view similar to FIG. 10, showing a slightly defective configuration of the seal
  • FIGS. 12 to 14 illustrate three possible arrangements of seals according to FIGS. 9 and 10,
  • FIG. 15 is a view similar to FIG. 10 and shows another embodiment of a longitudinal joint
  • FIG. 16 is a partial view similar to FIG. 1 and showing a particular embodiment of the invention, for manufacturing tubular bodies having a sealed inner sheath,
  • FIGS. 17 and 18 are detail views in cross-dirty section of a longitudinal joint of the inner sheath produced in accordance with FIG. 16, and
  • the cardboard tube 1 is made by superimposing three strips 2, 3, 4 of paper or other suitable material, arranged longitudinally, the width of each strip corresponding to the perimeter of the tube 1.
  • Each strip 2, 3 , 4 is delivered continuously from a roll not shown and goes to through a respective gluing station 5, 6, 7 before being applied against a stationary guide 8 or against the previous strip already applied against the guide.
  • the latter is supported at its rear end by a frame 9, while the rest of the guide 8, in the direction of the front, is a horizontal mandrel 10 with a constant section corresponding to the interior section of the tube 1.
  • This section can in particular be circular or polygonal. In this case, it has roughly the shape of a rectangle with rounded corners.
  • the mandrel 10 and the tube 1 which surrounds it are supported and guided by lower rollers 12, side and upper (not shown), which are rotated by a motorized mechanism in order to advance the tube 1 along arrow A along guide 8.
  • guide rollers are provided to guide and drive the side flaps of the strips 2, 3, 4 so as to apply them gradually against the guide 8 or the tube being formed, as will be described later.
  • At least one of the strips 2 to 4 may be a composite strip, that is to say made of two or more layers of similar or different materials.
  • the last strip 4 is a composite strip produced, immediately before its gluing and its application to the preceding strip 3, by assembling a strip of cardboard 4 'and a strip of 4 "printed paper constituting the visible surface of the tubular bodies 17.
  • Figure 1 shows a specific aspect of a particular embodiment of the invention, namely that the strips 2, 3 and 4 are not applied at the same time against the underside of the guide 8, but successively, once the forming of the previous strip has already started.
  • the stages of forming successive bands are illustrated by FIGS. 2 to 8, where the representation of the guide and drive rollers of the strips is again omitted for reasons of clarity of the drawing.
  • the middle part of the first strip 2 is applied against the horizontal underside of the guide 8, on either side of which the strip 2 forms a first side flap 2a and a second side flap 2b.
  • These flaps can have equal or unequal widths, depending on the position of the generator of the tube where their free edges 20 and 21 must join. If the tube had a cylindrical shape, at this stage the strip 2 would be applied only against a generatrix of the surface of the guide 8.
  • the drawdown takes place asymmetrically from the start, the movement of the flap 2a being ahead of that of the flap 2b, which has the advantage of only starting successively the folds of the strip on the two lower angles of the guide, so that the friction forces are better distributed over the length of the strip.
  • the folding down can also take place symmetrically at this stage, as illustrated by position 2b ′ of the second flap in FIG. 3.
  • the second strip 3 can be applied to the first in the region of the underside of the guide 8, as shown in FIG. 4, and has lateral flaps 3a and 3b.
  • the folding of the first strip on the angles which border this face is already started and almost completed, there is no parasitic shearing forces between the two successive strips during the folding of the second strip, contrary to the case where the two bands would already be glued.
  • the folding of the flaps 2a and 2b of the strip 2 continues and ends as shown in FIGS. 4 and 5, that is to say that the first flap 2a is folded down first on the upper face.
  • ⁇ of the mandrel 10 and the second flap 2b is then folded down so that the two edges 20 and 21 of the strip meet to form a longitudinal joint 22 ( Figure 6).
  • the nature of this seal may vary and will be discussed later.
  • the strip 2 thus constitutes the first layer of the cardboard tube, on which the folding of the flaps 3a and 3b of the second strip can be carried out in the same manner as that of the flaps 2a and 2b, as seen in Figures 5 to 7.
  • the edges of the strip 3 meet to form a longitudinal joint 23 (FIG. 8) which can be offset laterally with respect to the first joint 22 if the strip 3 was applied initially with the desired offset.
  • FIG. 9 illustrates a possible arrangement of the longitudinal joints 22, 23, 24 of the strips 2, 3, 4 in the case where the edges of each strip are simply juxtaposed without overlap. The joints must then be offset laterally with respect to each other, which requires a corresponding offset of the strips.
  • FIG. 10 shows an ideal configuration of the bevel joint 25 of the two edges 20 and 21 of the strip 2, which are tapered obliquely over a width greater than the thickness of the strip 2. At least one of the two edges is glued with the adjacent face of the strip.
  • the precise positioning of the edges which is ensured by the method according to the invention, thanks to the separate application of each strip, makes it possible to obtain a good coincidence of the edges 20 and 21 applied one after the other on the mandrel, in the configuration of FIG. 10.
  • the seal 25 is then glued and will ensure a continuous transmission of the forces in this layer of the tube.
  • the strip shows a slight variation in width, for example a shrinkage E
  • the resulting offset at the joint 25 shrinks the bonded area correspondingly, but does not generally remove it.
  • the offset E does not create a vacuum or a significant variation in the thickness of the multilayer wall of the tube.
  • Figures 12 to 14 show three different arrangements of the joints 25, 26, 27 of the three layers or bands 2, 3, 4 constituting the wall of the tube.
  • the three seals are superimposed, that is to say that the three strips can be brought without mutual offset during the manufacture of the tube. Thanks to the bonding of each joint, the strength and rigidity of the wall are not reduced in this area.
  • the intermediate strip 3 is offset with respect to the other two for safety reasons, in order to avoid weakening of the wall if two successive joints accidentally have a configuration such as that of FIG. 11.
  • the three seals 25, 26, 27 are mutually offset to an extent equal to the width of each seal, so that they are substantially in line with one another.
  • step seals such as the longitudinal joint 28 shown in FIG. 15.
  • each of the two longitudinal edges 20 and 21 of the strip 2, 3, 4 was continuously crushed just before being applied to the mandrel, so that its thickness is reduced to approximately half the thickness of the strip.
  • the superposition of the two edges 20, 21 as shown in FIG. 15 produces no additional thickness of the wall of the tubular body.
  • the joints of successive bands can be either superimposed or wedged, like the bevel joints described above.
  • 16 to 18 illustrate the manufacture of tubular bodies, the wall of which comprises, in addition to two layers of cardboard formed by means of strips 2 and 3, a sealed inner sheath 30 produced by means of a first strip 31 of a material waterproof, for example an aluminum-polyethylene composite material, or paper-polyethylene.
  • a material waterproof for example an aluminum-polyethylene composite material, or paper-polyethylene.
  • the width of the strip 31 is slightly greater than the perimeter of the mandrel 10, so as to leave two longitudinal edges 32, 33 projecting when the sheet 31 is fully applied to the mandrel 10.
  • the two edges 32 and 33 are then applied one against the other, face face to face in a substantially radial plane, as shown in FIG. 17, and are welded continuously by means of a suitable device 34, for example by ultrasonic welding, to close the waterproof sheath 30.
  • the two edges assembled 32, 33 are then folded laterally on the sheath 30 as shown in Figure 18 and are glued on it, continuously or discontinuously, before being covered by the following strip 2.
  • the tubular bodies thus formed allow the manufacture of boxes having excellent sealing qualities, product conservation, security and inviolability, thanks to the possibility of welding the bottoms and the covers to the inner sheath 30.
  • Figures 19 to 26 are views similar to Figures 2 to 8, but illustrate a variant of the method according to the invention.
  • the strips 2, 3 and 4 are first applied along the underside of the guide 8, in the successive manner illustrated in FIG. 1 or in a simultaneous manner where the three strips arrive together on a first lower roller similar to the rollers 12 of FIG. 1, to occupy the position illustrated in FIG. 19.
  • the three strips are thus glued to each other in their central part applied against the guide 8.
  • their side flaps 2a are folded down, 2b, 3a, 3b, 4a and 4b together and simultaneously on both sides of the guide 8, as shown in FIGS. 20 and 21, keeping the longitudinal edges 20 and 21 separated from the various strips by means of longitudinal guide elements 36 which can be continuous or discontinuous.
  • this variant makes it possible to simplify the guide members for applying the side flaps to the sides of the guide or mandrel.
  • the glue binding the strips during folding on the lower part of the guide 8 must be soft enough to allow transverse sliding between the strips in order to avoid wrinkling, but this sliding is facilitated by the fact that the edges bands are kept separate.
  • this variant offers the same advantages and the same possibilities of joint configuration as the embodiments described above.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication en continu de corps tubulaires de boîtes, notamment en carton, au moyen de plusieurs bandes longitudinales superposées. Après avoir encollé les bandes (2, 3, 4) défilant en continu, on les applique longitudinalement contre un guide stationnaire (8) se terminant par un mandrin (10) dont le pourtour détermine le profil transversal du corps tubulaire (1, 17). Cette application, effectuée de façon que chaque bande présente un volet latéral de chaque côté du guide, est suivie d'un rabattement desdits volets sur le pourtour du mandrin pendant que les bandes défilent le long du mandrin (10). Le procédé est caractérisé en ce que l'on effectue le rabattement des volets latéraux (2a, 2b; 3a, 3b; 4a, 4b) de chaque bande au moins partiellement de manière dissymétrique, de sorte que le rabattement d'un des deux volets d'une bande est achevé avant le rabattement de l'autre volet de cette bande. Cela permet de réaliser différentes configurations et dispositions des joints longitudinaux, par exemple superposés ou décalés alternativement dans un sens et dans l'autre.

Description

PROCEDE DE FABRICATION EN CONTINU DE CORPS TUBULAIRES DE BOITES, NOTAMMENT EN CARTON
La présente invention concerne un procédé de fabrication en continu de corps tubulaires de boîtes , notamment en carton , au moyen de plusieurs bandes longitudinales superposées , dans lequel on fait défiler les bandes en continu , on encolle au moins une face d' une ou de plusieurs bandes , puis on applique les bandes longitudinalement contre un guide stationnaire se terminant par un mandrin dont le pourtour détermine le profil transversal du corps tubulaire , cette application étant effectuée selon une génératrice du corps tubulaire de façon que chaque bande présente un volet latéral de chaque côté de ladite génératrice et étant suivie d' un rabattement desdits volets latéraux sur le pourtour du mandrin pendant que les bandes défilent le long de ce dernier.
Les brevets US N° 2 256 263 et 3 064 544 décrivent un tel procédé et des appareils pour fabriquer en continu des corps tubulaires de réci- pients faits de plusieurs épaisseurs de papier, par superposition et collage de bandes continues disposées longitudinalement et ayant une largeur égale au périmètre du tube à former . Dans ce procédé, on fait avancer les bandes simultanément, on encolle certaines de leurs surfaces , on superpose ces bandes de façon qu'elles soient légè- rement décalées latéralement les unes par rapport aux autres , on les presse à plat entre deux rouleaux pour former une bande multi¬ couche, puis on fait glisser la bande obtenue le long du guide stationnaire en l'appliquant progressivement contre celui-ci pour lui donner la forme tubulaire voulue avant que la colle durcisse. Les deux bords de chacune des bandes initiales se placent alors l'un à côté de l'autre pour former un joint longitudinal sans se recouvrir mutuellement, la continuité transversale de la paroi multicouche du tube étant assurée par le décalage mutuel des joints des différentes couches . Dans le brevet US N9 3 064 544, il est aussi prévu que les deux bords de chaque bande puissent se recouvrir et soient éven¬ tuellement biseautés . Le tube est ensuite tronçonné pour former les corps tubulaires . Ce procédé connu a l'avantage d' être mis en oeuvre au moyen d' un dispositif relativement simple, mais il présente de sérieux incon¬ vénients en ce qui concerne la qualité des corps tubulaires ainsi fabriqués .
En particulier , pendant qu'on incurve transversalement la structure multicouche humidifiée par la colle , les couches intérieures ont tendance à se plisser au lieu de glisser sur les couches extérieures . Le brevet US N9 3 064 544 prévoit même de marquer d'avance la position des plis par formation de rainures sur les bandes . Le phénomène de plissement est particulièrement marqué dans les angles des tubes à section polygonale. Il conduit à un mauvais état de la surface intérieure du tube, à des irrégularités de l' épaisseur et de la compacité de la structure multicouche, ainsi qu'à un affaiblissement de la paroi du tube puisque seules les couches non plissées résistent aux efforts transversaux . De plus , l' existence d' un plissement dans une couche correspond à un rétrécissement de la bande correspon¬ dante et empêche donc que les bords de cette bande se joignent correctement . Le joint devient trop large et se rapproche du joint précédent ou suivant, ce qui affaiblit le tube. D'autre part, si le glissement transversal d'une couche sur l'autre a bien lieu, il peut se faire d'une manière imprévisible, plus fortement d'un côté ou de l' autre de la génératrice appliquée en premier contre le guide stationnaire, de sorte que des joints de deux couches successives peuvent se trouver trop près l'un de l'autre et donc affaiblir exces¬ sivement le tube. Un autre inconvénient de ce procédé est que les joints sont nécessairement assez proches les uns des autres et ne peuvent pas être disposés en quinconce (c'est-à-dire décalés une fois dans un sens et une fois dans l'autre) , ce qui permettrait une plus grande solidité de la paroi où ils se trouvent.
La demande de brevet européen EP-A-0 387 171 décrit un procédé qui vise à éviter les surépaisseurs dues au chevauchement des deux bords longitudinaux de chaque bande et à décaler suffisamment les joints de deux couches successives pour ne pas fragiliser la paroi du corps tubulaire. La solution proposée consiste à former succes¬ sivement chaque couche par application de deux bandes qui couvrent • chacune une partie respective (par exemple une moitié) du périmètre du mandrin et dont les bords sont adjacents et jointifs sans se recouvrir , c'est-à-dire qu' ils sont liés uniquement par collage aux couches voisines . 11 en résulte deux discontinuités longitudinales dans chaque couche et donc un certain affaiblissement de la paroi du corps tubulaire. En outre, le nombre de bandes à appliquer et le nombre de joints à former sont doublés par rapport à un procédé traditionnel, ce qui complique les machines appliquant un tel procédé.
La présente invention a pour but de créer un procédé de fabrication permettant d'obtenir une bonne qualité des corps tubulaires produits , en évitant les phénomènes de plissement mentionnés ci-dessus et en assurant une géométrie précise des joints longitudinaux , de façon à garantir la résistance voulue de la paroi du tube dans la ou les zones où se trouvent ces joints .
Dans ce but , l'invention concerne un procédé du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que l'on effectue le rabattement des volets latéraux de chaque bande au moins partiellement de manière dissymétrique, de sorte que le rabattement d' un des deux volets laté¬ raux d'une bande est achevé avant le rabattement de l'autre volet de cette bande, ce dernier rabattement étant achevé avant celui d'un premier volet de la bande suivante.
De cette façon, le rabattement de chaque volet latéral de chaque bande s'effectue individuellement au moins dans sa phase finale qui a pour effet de former le joint longitudinal de chaque couche. Cela permet non seulement d'éviter des problèmes de plissement, mais aussi de façonner individuellement chaque joint, notamment en comprimant chaque joint à recouvrement, et de positionner librement les joints les uns par rapport aux autres , par exemple en superpo¬ sition , en escalier ou en quinconce, selon les cas et selon la confor¬ mation des joints . D'autre part, l'application des bandes contre une génératrice du guide ou mandrin peut se faire soit successivement, soit simultanément, pour autant que les bandes appliquées simulta¬ nément ne soient pas collées entre elles au voisinage de leurs bords , afin que ceux-ci puissent ensuite être rabattus individuellement. Si les bandes sont appliquées successivement le long de la généra¬ trice, on peut prévoir d' appliquer une deuxième bande sur une première bande seulement après avoir commencé le rabattement des volets latéraux de la première bande, ce qui évite tout collage entre les bandes dans leurs parties qui ne sont pas encore complètement mises en forme.
Dans une forme particulière du procédé, ladite génératrice se trouve sur une face inférieure du guide stationnaire et du mandrin , et le rabattement des volets latéraux d' une bande comprend une première phase où l'on rabat les deux volets sur des côtés du guide et/ou du mandrin , une deuxième phase où l'on achève le rabattement d' un des volets sur le dessus du mandrin , puis une troisième phase où l'on achève le rabattement de l'autre volet. Dans une première variante, on commence le rabattement d'un des volets avant de commencer celui de l'autre volet . Dans une autre variante, on rabat les deux volets simultanément au cours de ladite première phase.
Une autre forme particulière du procédé selon l'invention consiste en ce que ladite génératrice se trouve sur une face inférieure du guide stationnaire et du mandrin, en ce que l'on applique d'abord plusieurs bandes le long de ladite génératrice, puis on rabat les volets laté¬ raux desdites bandes simultanément sur des côtés du guide et/ou du mandrin, en maintenant séparés les uns des autres les bords longitu¬ dinaux des bandes , et ensuite on rabat sur le dessus du mandrin un premier bord d'une première bande, puis l'autre bord de la première bande, puis un premier bord d' une deuxième bande , puis l'autre bord de la deuxième bande et ainsi de suite.
Une forme particulièrement avantageuse du procédé consiste en ce que les bords longitudinaux d'au moins une des bandes sont profilés en biseau dans l' épaisseur de la bande et se recouvrent sous la forme d' un joint en biseau après rabattement complet des deux volets laté- raux de ladite bande. Dans une autre forme , les bords longitudinaux d'au moins une des bandes sont profilés en gradin, par écrasement des bords avant l'application de ceux-ci sur le mandrin, et se recou- vrent sous la forme d' un joint en gradin après rabattement complet des deux volets latéraux de ladite bande . Les joints en biseau ou en gradin d' au moins deux bandes successives peuvent être superposés , ces deux bandes étant appliquées sans décalage latéral l' une par rapport à l' autre .
Selon une variante de réalisation , au moins l' une desdites bandes est une bande composite formée par assemblage en continu d' au moins deux bandes individuelles avant son encollage et son application contre le guide .
Selon une autre variante, on réalise en continu une gaine intérieure étanche du corps tubulaire au moyen d' une première bande d' un matériau imperméable qu' on applique en continu contre le guide , puis sur le pourtour du mandrin jusqu' à ce que les deux bords longitu¬ dinaux de cette bande soient appliqués l' un contre l'autre, puis on soude ces deux bords avant qu'ils soient recouverts par une deuxième bande . Les bords de ladite première bande peuvent être appliqués et soudés face à face dans un plan sensiblement radial par rapport au mandrin, puis rabattus latéralement et collés sur ladite gaine avant qu' ils soient recouverts par une deuxième bande .
D' autres caractéristiques et avantages du procédé selon l' invention seront mis en évidence dans la description suivante de diverses formes de réalisation préférées du procédé appliqué à la fabrication continue d'un tube en carton à section sensiblement rectangulaire qui est ensuite découpé en tronçons pour former des corps de boîtes , en référence aux dessins annexés , dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique simplifiée en élévation laté¬ rale d' un dispositif de fabrication utilisant le procédé selon l' invention , dans une première forme de réalisation,
les figures 2 à 8 sont des vues schématiques en coupe transver- sale respectivement suivant les lignes 11—11 à VIII-VIII de la figure 1 , montrant des étapes successives du procédé , la figure 9 est une vue agrandie en coupe transversale de la paroi d' un tube fabriqué selon une forme particulière du procédé ,
la figure 10 est une vue agrandie en coupe transversale d'un joint longitudinal formé par les bords d' une bande utilisée dans une autre forme particulière du procédé,
la figure 11 est une vue analogue à la figure 10, montrant une configuration légèrement défectueuse du joint ,
les figures 12 à 14 illustrent trois dispositions possibles de joints selon les figures 9 et 10,
la figure 15 est une vue analogue à la figure 10 et montre une autre forme de réalisation d'un joint longitudinal,
la figure 16 est une vue partielle analogue à la figure 1 et montrant une forme de réalisation particulière de l'invention, pour fabriquer des corps tubulaires ayant une gaine intérieure étanche,
les figures 17 et 18 sont des vues de détail en coupe transver¬ sale d' un joint longitudinal de la gaine intérieure réalisée confor¬ mément à la figure 16 , et
- les figures 19 à 26 sont des vues schématiques en coupe trans¬ versale montrant des étapes successives d'une autre forme de réali¬ sation du procédé selon l'invention.
Le dispositif représenté à la figure 1 est essentiellement connu dans le domaine de la fabrication continue des tubes en carton ou simi¬ laires , c'est pourquoi le dessin ne montre que les éléments cons- tructifs qui sont indispensables à la compréhension de la présente invention. Dans cet exemple, le tube en carton 1 est fabriqué par superposition de trois bandes 2, 3, 4 de papier ou d'autres matières appropriées , disposées longitudinalement , la largeur de chaque bande correspondant au périmètre du tube 1. Chaque bande 2 , 3, 4 est délivrée en continu à partir d' un rouleau non représenté et passe à travers un poste d' encollage respectif 5, 6 , 7 avant d' être appliquée contre un guide stationnaire 8 ou contre la bande précédente déjà appliquée contre le guide. Celui-ci est supporté à son extrémité arrière par un bâti 9, tandis que le reste du guide 8, en direction de l'avant, est un mandrin horizontal 10 à section constante corres¬ pondant à la section intérieure du tube 1 . Cette section peut notam¬ ment être circulaire ou polygonale. Dans le cas présent , elle a approximativement la forme d' un rectangle à coins arrondis . Le mandrin 10 et le tube 1 qui l'entoure sont soutenus et guidés par des rouleaux inférieurs 12, latéraux et supérieurs (non représentés) , qui sont entraînés en rotation par un mécanisme motorisé afin de faire avancer le tube 1 suivant la flèche A le long du guide 8.
De même, des rouleaux de guidage (non représentés) sont prévus pour guider et entraîner les volets latéraux des bandes 2, 3, 4 afin de les appliquer graduellement contre le guide 8 ou le tube en formation, comme on le décrira plus loin. Quand le tube 1 arrive à l'extrémité avant 14 du mandrin 10, il passe dans un dispositif de coupe 15 équipé d' un organe de coupe 16 se déplaçant en va-et-vient suivant la flèche B pour tronçonner le tube en éléments égaux 17 constituant des corps tubulaires pour des boîtes en carton.
Il faut noter qu'au moins une des bandes 2 à 4 peut être une bande composite, c'est-à-dire faite de deux ou plusieurs couches de maté- riaux semblables ou différents . Par exemple dans la figure 1 , on voit que la dernière bande 4 est une bande composite réalisée, immédia¬ tement avant son encollage et son application sur la bande précédente 3, par assemblage d'une bande de cartonnette 4' et d'une bande de papier imprimé 4" constituant la surface visible des corps tubulaires 17.
Bien que les éléments décrits ci-dessus soient connus en principe, la figure 1 montre un aspect spécifique d'une forme particulière de réalisation de l' invention, à savoir que les bandes 2, 3 et 4 ne sont pas appliquées en même temps contre la face inférieure du guide 8, mais successivement, une fois que le formage de la bande précédente a déjà commencé. Les étapes du formage des bandes successives sont illustrées par les figures 2 à 8, où la représentation des rouleaux de guidage et d' entraînement des bandes est à nouveau omise pour des raisons de clarté du dessin.
Au stade de la figure 2, la partie médiane de la première bande 2 est appliquée contre la face inférieure horizontale du guide 8, de part et d'autre de laquelle la bande 2 forme un premier volet latéral 2a et un second volet latéral 2b . Ces volets peuvent avoir des largeurs égales ou inégales , selon la position de la génératrice du tube où leurs bords libres 20 et 21 devront se joindre. Si le tube avait une forme cylindrique, à ce stade la bande 2 serait appliquée uniquement contre une génératrice de la surface du guide 8.
A partir de la position de la figure 2, les volets 2a et 2b commencent à être rabattus vers le haut comme l'indiquent les flèches des figures
2, 3 et 4. Dans le présent exemple, le rabattement s'effectue de manière dissymétrique dès le début , le mouvement du volet 2a ayant de l'avance sur celui du volet 2b, ce qui a l'avantage de n'amorcer que successivement les pliages de la bande sur les deux angles infé- rieurs du guide, de sorte que les efforts de friction sont mieux répartis sur la longueur de la bande. Toutefois , le rabattement peut aussi s'effectuer symétriquement à ce stade, comme l'illustre la position 2b' du second volet dans la figure 3.
Dès que le rabattement des deux volets 2a et 2b a commencé, la deuxième bande 3 peut être appliquée sur la première dans la zone de la face inférieure du guide 8, comme le montre la figure 4, et présente des volets latéraux 3a et 3b. Comme le pliage de la première bande sur les angles qui bordent cette face est déjà amorcé et presque achevé, il n' y a pas d'efforts parasites de cisaillement entre les deux bandes successives lors du pliage de la deuxième bande, contrairement au cas où les deux bandes seraient déjà collées . Pendant ce temps , le rabattement des volets 2a et 2b de la bande 2 se poursuit et s'achève comme le montrent les figures 4 et 5, c'est-à- dire que le premier volet 2a est rabattu en premier sur la face supé¬ rieure du mandrin 10 et le second volet 2b est rabattu ensuite de façon que les deux bords 20 et 21 de la bande se réunissent pour former un joint longitudinal 22 (figure 6) . La nature de ce joint peut varier et sera discutée par la suite .
La bande 2 constitue ainsi la première couche du tube en carton, sur laquelle le rabattement des volets 3a et 3b de la deuxième bande peut s'effectuer de la même manière que celui des volets 2a et 2b, comme on le voit dans les figures 5 à 7. Les bords de la bande 3 se réunissent pour former un joint longitudinal 23 (figure 8) qui peut être décalé latéralement par rapport au premier joint 22 si la bande 3 a été appliquée initialement avec le décalage voulu .
L'application de la troisième bande 4 et le rabattement de ses volets lat éraux 4a et 4b se déroulent de la même manière que pour la bande 3.
La figure 9 illustre une disposition possible des joints longitudinaux 22, 23, 24 des bandes 2, 3, 4 dans le cas où les bords de chaque bande sont simplement juxtaposés sans recouvrement . Les joints doivent alors être décalés latéralement les uns par rapport aux autres , ce qui nécessite un décalage correspondant des bandes .
Avec la présente invention, il est avantageux d'éviter un tel affai¬ blissement de la paroi du tube, grâce à un recouvrement mutuel et un collage des bords de chaque bande 2, 3, 4, ces bords étant profilés en biseau comme le montrent les figures 10 à 13.
L'exemple de la figure 10 montre une configuration idéale du joint en biseau 25 des deux bords 20 et 21 de la bande 2, qui sont effilés en biais sur une largeur supérieure à l'épaisseur de la bande 2. Au moins l' un des deux bords est encollé avec la face adjacente de la bande . Le positionnement précis des bords qui est assuré par le procédé selon l'invention, grâce à l'application séparée de chaque bande , permet d'obtenir une bonne coïncidence des bords 20 et 21 appliqués l' un après l'autre sur le mandrin, dans la configuration de la figure 10. Le joint 25 est alors collé et assurera une transmission continue des efforts dans cette couche du tube. Si néanmoins la bande manifeste une légère variation de largeur, par exemple un rétrécissement E , le décalage qui en résulte au joint 25 (figure 11 ) rétrécit d'autant la zone collée , mais ne la supprime généralement pas . D'une part, la continuité de la couche reste assurée et d'autre part , le décalage E ne crée ni de vide ni de variation notable de l'épaisseur de la paroi multicouche du tube.
Les figures 12 à 14 montrent trois dispositions différentes des joints 25, 26, 27 des trois couches ou bandes 2, 3, 4 constituant la paroi du tube. Dans le cas de la figure 12, les trois joints sont super- posés , c'est-à-dire que les trois bandes peuvent être amenées sans décalage mutuel lors de la fabrication du tube. Grâce au collage de chaque joint, la résistance et la rigidité de la paroi ne sont pas réduites dans cette zone. Dans le cas de la figure 13, la bande intermédiaire 3 est décalée par rapport aux deux autres par mesure de sécurité, afin d'éviter un affaiblissement de la paroi si deux joints successifs présentent accidentellement une configuration telle que celle de la figure 11. Dans l'exemple de la figure 14, les trois joints 25, 26, 27 sont décalés mutuellement dans une mesure égale à la largeur de chaque joint , de sorte qu'ils sont sensiblement dans le prolongement l'un de l'autre.
Au lieu des joints en biseau illustrés par les figures 10 à 14 , on peut prévoir des joints en gradin tels que le joint longitudinal 28 repré¬ senté à la figure 15. Dans ce cas, chacun des deux bords longitu- dinaux 20 et 21 de la bande 2, 3, 4 a été écrasé en continu juste avant d'être appliqué sur le mandrin, de façon que son épaisseur soit réduite approximativement à la moitié de l'épaisseur de la bande. De cette façon, la superposition des deux bords 20, 21 comme le montre la figure 15, ne produit aucun supplément d'épaisseur de la paroi du corps tubulaire. Les joints des bandes successives peuvent être soit superposés , soit calés , comme les joints en biseau décrits ci-dessus . Les figures 16 à 18 illustrent la fabrication de corps tubulaires dont la paroi comporte, en plus de deux couches de cartonnette formées au moyen de bandes 2 et 3, une gaine intérieure étanche 30 réalisée au moyen d' une première bande 31 d' un matériau imperméable, par exemple un matériau composite aluminium-polyéthylène, ou papier- polyéthylène. La largeur de la bande 31 est un peu plus grande que le périmètre du mandrin 10, de façon à laisser deux bords longitu¬ dinaux 32, 33 en saillie quand la feuille 31 est entièrement appliquée sur le mandrin 10. Les deux bords 32 et 33 sont alors appliqués l' un contre l'autre, face à face dans un plan sensiblement radial, comme le montre la figure 17, et sont soudés en continu au moyen d'un appa¬ reil approprié 34, par exemple par soudure aux ultra-sons , pour fermer la gaine étanche 30. Les deux bords assemblés 32, 33 sont ensuite rabattus latéralement sur la gaine 30 comme le montre la figure 18 et sont collés sur celle-ci, de manière continue ou discon- tinue, avant d'être recouverts par la bande suivante 2. Les corps tubulaires ainsi formés permettent la fabrication de boîtes ayant d'excellentes qualités d'étanchéité, de conservation des produits , de sécurité et d'inviolabilité, grâce à la possibilité de souder les fonds et les couvercles à la gaine intérieure 30.
Les figures 19 à 26 sont des vues analogues aux figures 2 à 8, mais illustrent une variante du procédé selon l'invention. Dans ce cas , on applique d'abord les bandes 2, 3 et 4 le long de la face inférieure du guide 8, de la manière successive illustrée par la figure 1 ou d' une manière simultanée où les trois bandes arrivent ensemble sur un premier rouleau inférieur analogue aux rouleaux 12 de la figure 1 , pour occuper la position illustrée par la figure 19. Les trois bandes sont ainsi collées les unes aux autres dans leur partie centrale appliquée contre le guide 8. Ensuite, on rabat leurs volets latéraux 2a, 2b , 3a, 3b , 4a et 4b ensemble et simultanément sur les deux côtés du guide 8, comme le montrent les figures 20 et 21 , en maintenant séparés les bords longitudinaux 20 et 21 des diverses bandes au moyen d'éléments longitudinaux de guidage 36 qui peuvent être continus ou discontinus .
A partir de la position de la figure 21 , le rabattement final des volets latéraux 2a, 2b à 4a, 4b s'effectue séparément alternativement comme le montrent les flèches des figures 22 à 26, pour que les bords 20 et 21 des bandes successives se joignent de la même façon que selon les figures 4 à 8. Par rapport à la première forme de réalisation décrite plus haut , cette variante permet de simplifier les organes de guidage pour appliquer les volets latéraux sur les côtés du guide ou mandrin . Bien entendu , la colle liant les bandes lors du pliage sur la partie infé- rieure du guide 8 doit être assez molle pour permettre un glissement transversal entre les bandes afin d' éviter un plissement , mais ce glissement est facilité par la fait que les bords des bandes sont maintenus séparés . Pour le reste, cette variante offre les mêmes avantages et les mêmes possibilités de configuration des joints que les réalisations décrites plus haut .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication en continu de corps tubulaires de boîtes , notamment en carton , au moyen de plusieurs bandes longitudinales superposées , dans lequel on fait défiler les bandes (2, 3 , 4) en continu , on encolle au moins une face d'une ou de plusieurs bandes , puis on applique ces bandes longitudinalement contre un guide stationnaire (8) se terminant par un mandrin (10) dont le pourtour détermine le profil transversal du corps tubulaire ( 1 , 17) , cette application étant effectuée selon une génératrice du corps tubulaire de façon que chaque bande présente un volet latéral de chaque côté de ladite génératrice et étant suivie d'un rabattement desdits volets latéraux sur le pourtour du mandrin pendant que les bandes défilent le long de ce dernier , caractérisé en ce que l'on effectue le rabat- tement des volets latéraux (2a, 2b ; 3a, 3b ; 4a, 4b) de chaque bande au moins partiellement de manière dissymétrique, de sorte que le rabattement d'un des deux volets latéraux d'une bande est achevé avant le rabattement de l'autre volet de cette bande , ce dernier rabattement étant achevé avant celui d'un premier volet de la bande suivante.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on applique une deuxième bande (3) sur une première bande (2) après avoir commencé le rabattement des volets latéraux de la première bande.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite génératrice se trouve sur une face inférieure du guide stationnaire (8) et du mandrin ( 10) , et en ce que le rabattement des volets laté- raux d' une bande comprend une première phase où l'on rabat les deux volets (2a, 2b) sur des côtés du guide et/ou du mandrin, une deuxième phase où l'on achève le rabattement d'un (2a) des volets sur le dessus du mandrin, puis une troisième phase où l'on achève le rabattement de l'autre volet (2b) .
4. Procédé selon la revendication 3 , caractérisé en ce que , dans la première phase , on commence le rabattement d' un ( 2a) des volets avant de commencer celui de l' autre volet ( 2b) .
5. Procédé selon la revendication 3 , caractérisé en ce que , dans la première phase , on rabat les deux volets ( 2a , 2b) simultanément .
6. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite génératrice se trouve sur une face inférieure du guide stationnaire (8) et du mandrin ( 10) , en ce que l'on applique d'abord plusieurs bandes (2, 3, 4) le long de ladite génératrice, puis on rabat les volets latéraux (2a, 2b ; 3a, 3b ; 4a, 4b) desdites bandes simulta¬ nément sur des côtés du guide et/ou du mandrin , en maintenant séparés les uns des autres les bords longitudinaux (20, 21 ) des bandes , et ensuite on rabat sur le dessus du mandrin ( 10) un premier bord (20) d'une première bande (2) , puis l'autre bord (21) de la première bande (2) , puis un premier bord d' une deuxième bande (3) , puis l'autre bord de la deuxième bande (3) et ainsi de suite.
7. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les bords longitudinaux (20, 21 ) d'au moins une des bandes (2, 3, 4) sont profilés en biseau (25, 26, 27) dans l' épaisseur de la bande et se recouvrent sous la forme d'un joint en biseau après rabattement complet des deux volets latéraux de ladite bande.
8. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les bords longitudinaux (20, 21 ) d'au moins une des bandes sont profilés en gradin, par écrasement des bords avant l'application de ceux-ci sur le mandrin, et se recouvrent sous la forme d' un joint en gradin (28) après rabattement complet des deux volets latéraux de ladite bande.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les joints en biseau (25, 26, 27) ou en gradin (28) d'au moins deux bandes successives (2, 3, 4) sont superposés , ces deux bandes étant appliquées sans décalage latéral l' une par rapport à l'autre.
10. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins l'une desdites bandes (2, 3, 4) est une bande composite formée par assemblage en continu d'au moins deux bandes individuelles (4J 4") avant son encollage et son application contre le guide.
11 . Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on réalise en continu une gaine intérieure étanche (30) du corps tubu¬ laire (17) au moyen d'une première bande (31) d'un matériau imper¬ méable qu'on applique en continu contre le guide (8) , puis sur le pourtour du mandrin (10) jusqu'à ce que les deux bords longitu¬ dinaux (32, 33) de cette bande soient appliqués l' un contre l'autre, puis on soude ces deux bords avant qu'ils soient recouverts par une deuxième bande.
12. Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que l'on applique et l'on soude face à face, dans un plan sensiblement radial par rapport au mandrin, les bords (32, 33) de ladite première bande (31) , en ce qu'on les rabat latéralement et en ce qu'on les colle sur ladite gaine (30) avant qu'ils soient recouverts par une deuxième bande.
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