Brevet FR2125370A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour assurer le durcissement ou la prise d'un adhésif, par exemple la prise d'adhésifs utilisés pour la fermeture de bottes et cartons employés dans l'industrie de ltemballage. On contact des machines assurant la fermeture d'un emballage contenant par exemple des boites d'aliments ou matières similaires. Dans ces machines les volets longitudinaux supérieurs et inférieurs d'une boIte montée remplie de son contenu, reçoivent une couche d'adhésif à base d'eau, tel que l'acétate de polyvinyle ; ensuite ces volets sont placés en position de fermeture et maintenus pressés l'un sur l'autre par des rouleaux sur un convoyeur, jusqu'à ce que l'adhésif ait durci, par élimination, par suite de l'évaporation, d'une part substantielle de l'eau contenue dans l'adhésif. Cependant, ce procédé exige une période de temps relativement importante et sur une machine à vitesse élevée le convoyeur de compression peut avoir une longueur atteignant 14, 5 mètres. Un tel agencement n'est donc pas très économique en ce qui concerne l'utilisa~ tion de espace au sol d'un atelier. Il est également connu d'utiliser, dans ce type de machine, des cdles ant maies tradifallles appdoes encore "colles chaudes" : dans ce cas, le convoyeur de compression est beaucoup plus court étant donné que adhésif exige un temps de refroidissement plus réduit. Cependant, on rencontre des difficultés pour l'application de ces adhésifs, par suite de la nécessité de le maintenir au chaud et de le pulvériser sur les volets des boites puisque une application du type impression par transfert, plus # plus simple, -de l'adhésif ne convient pas. Les buses des applicateurs de pulvérisation tendent à s'obstruer, ce qui donne lieu à des risques fréquents d'arrêt de la machine.En outre, lecoût de la colle chaude est notablement plus élevé que celui des adhésifs à base d'eau. Un but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil perfectionnés permettant d'utiliser des adhésifs à base d'eau sur les surfaces de fermeture, telles que les volets des boItes ou cartons, sans exiger des convoyeurs de compression exagérément longs. Suivant une caractéristique de la présente invention, ce procédé pour la fixation de surfaces l'une sur l'autre est caractérisé en ce que l'on fait passer les surfaces à travers un étage d'application d'un adhésif pour appliquer l'adné sif sur l'une au moins des surfaces qui doivent être jointes, on amène lesdites surfaces à être plaquées l'une sur l'autre et on fait passer les surfaces ainsi maintenues à proximité immédiate des électrodes d'un dispositif de chauffage haute fréquence, de telle façon que de la chaleur soit produite dans l'adhésif pour accroître sa vitesse de prise. Suivant une autre caracté#ristique de l'invention,cet appareil pour fixer l'une à l'autre des surfaces est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour présenter llune au moins des surfaces devant etre jointes dans une position appropriée, en vue de l'application d'un adhésif, des moyens pour appliquer l'adhésif sur une surface ainsi présentée, des-moyens pour appliquer l'une sur l'autre les surfaces qui doivent être jointes, un agencement d'électrodes d'un dispositif de chauffage haute fréquence, et des moyens pour faire passer les surfaces maintenues lrune sur l'autre à proximité immédiate de l'agence- ment d'électrodes du dispositif de chauffage haute fréquence, de telle façon que de la chaleur soit produite dans l'adhésif, pour accroître sa vitesse de prise. De préférence, l'adhésif est à base d'eau et il est appliqué sur l'une au moins des surfaces par une opération du type impression par transfert. La surface enduite de l'adhésif n'a pas besoin d'etre placée en totalité à proximité immédiate des électrodes à condition qu'une zone suffisante d'adhésif soit durcie pour maintenir les surfaces liées l'une à l'autre pendant que le reste de la zone recouverte d'adhésif durcit dans les conditions ambiantes. Les surfaces qui doivent être jointes peuvent être les volets d'une boite ou d'un carton. Dans ce cas, il est bon d'appliquer l'adhésif sur les volets de la face inférieure de la botte du carton, en même temps que l'adhésif est appliqué sur les volets de la face supérieure. Après que les volets ont été repliés les uns sur les autres, on amène. laboSte ou le carton entre deux ensemble d'électrodes, un ensemble adjacent aux volets inférieurs et l'autre ensemble adjacent aux volets supérieurs, si bien que la prise de l'adhésif a lieu simultanément sur les volets supérieurs et sur les volets inférieurs. Pour que de la chaleur soit produite dans l'adhésif, ce dernier doit entre placé dans le champ électrostatique haute fréquence des électrodes. D'une manière logique, ceci peut être réalisé en faisant passer les surfaces enduites d'adhésif entre les électrodes. Cependant, ceci n'est pas possible si les surfaces qui doivent être fixées l'une à l'autre sont les volets d'une boIte ou d'un carton, puisqu'une electrode ne peut pas passer dans une boite fermée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le ledurcissement de l'adhésif est effectué par un agencement d'électrodes adaptées de manière à être alimentées en énergie haute fréquence et à être placées à proximité immédiate des surfaces devant être jointes par l'adhésif, l'agencement des électrodes étant situé totalement d'un seul et même coté des surfaces à joindre et ayant une configuration telle qu'un champ de fuite notable soit produit. Un champ de fuite est constitué par la partie du diagramme d'un champ électromagnétique C ti se trouve pas en ligne droite entre les électrodes. De préférence, chaque électrode comprend une barre omnibus comportant des doigts s'étendant à partir d'elle et les électrodes sont disposées de telle façon que leurs doigts respectifs soient imbriqués. Les surfaces qui doivent être jointes, sont comprimées légèrement, tandis qu' elles sont maintenues ou passent à proximité immédiate des électrodes et, de préférence, une feuille d'une matière à faible coefficient de frottement et à faible facteur de pertes est interposée entre les électrodes et les surfaces. Il est évident que le durcissement d'un adhésif à base d'eau par chauffage haute fréquence entral2ie la production de vapeur et habituellement un espace suffisant est laissé entre la boIte ou le carton et l'ensemble des électrodes, afin de permettre l'échappement de la vapeur produite. Cependant, dans certains cas, on a constaté qu'une telle disposition ne permet pas d'obtenir une fixation effective. Ces exceptions concernent notamment les bottes qui sont connues comme ayant un "fini d'hmtre" et les cartons vernis.Dans ces cas, on a trouvé qu'il était satisfaisant, comme il a été indiqué d'une manière générale dans le paragraphe immédiatement précédent, d'éviter cet espace d'échappem#nt de la vapeur, en prévoyant un plateau supérieur portant l'ensemble des électrodes, et plaqué par un ressort contre les surfaces qui doivent être jointes, de manière à entraîner la vapeur produite dans ces surfaces, Ceci suffit à assurer la fixationde ces surfaces, alors qu'autrement cette fixation ne pourrait pas être obtenue. On décrira d#après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécu- d'exécu~ tion de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un appareil de fermeture de boite suivant la présente invention. La figure 2 est une vue en plan partielle et schématique de l'ensemble des électrodes dans un plateau inférieur. La figure 3 est une vue en coupe verticale du plateau inférieur. La figure 4 est une vue latérale partielle d'une extrémité du plateau sucé~ rieur. La figure 5 est une vue latérale partielle d'une autre extrémité du plateau supérieur. La figure 6 est une vue partielle des moyens permettant au plateau supé rieur de flotter. La figure 7 est un schéma électrique du branchement des électrodes lorsque les boites sont remplies d'objets métalliques ou conducteurs. La figure 8 est un schéma électrique du branchement des électrodes lorsque les boites sont remplies d'objets non métalliques ou non conducteurs. Si on se réfère à la figure 1, on y voit des boItes chargées qui sont alimentées par des moyens connus appropriés tels qu une courroie transporteuse entraînée, un couloir d'alimentation par gravité ou tout autre convoyeur, une machine d'emballage connue laquelle comporte un programmateur à courroie élévatrice, actionné pneumatiquement, pour fournir automatiquement, à une cadence prédéterminée, les boites à un chemin de rouleaux angulaires où les volets latéraux inférieurs sont ouverts partiellement, suivant la pratique courante. La boite est formée à travers la machine au moyen d'un convoyeur approprié et des sabots supérieur et inférieur 20, dont seul le sabot supérieur est représenté, ouvre nt les volets longitudinaux supérieurs et inférieurs, pour les mettre en position horizontale, tandis quten même temps les volets frontaux supérieurs sont fermés automatiquement par le dispositif 21. On recouvre les volets longitudinaux supérieurs et inférieurs horizontaux d'un adhésif liquide à base d'acétate de polyvinyle, suivant un tracé à lignes longitudin#es parallèles,et ce, au moyen de dispositifs d'encollage supérieur et inférieur 22 (dont seul le dispositif supérieur est représenté). Ces volets sont ensuite placés enpilim fermée l'un sur l'autre par des sabots supérieur et inférieur 23 (dont seul le sabot supérieur est représenté). La machine décrite ci-dessus est bien connue et n'est pas revendiquée en elle-même. Suivant l'invention, au lieu de faire passer lesboîtessur un long convoyeur de compression, afin de permettre une prise relativement lente de l'adhésif dans les conditions ambiantes, on fait passer ces boites entre des plateaux supérieur 24 et inférieur 25, sur chacun desquels est monté un ensemble d'électrodes 26 , 27. Chaque ensemble d'électrodes peut, dans certains cas, être plaqué par un ressort contre la boite, par l'intermédiaire, par exemple, d'un ruban de fibres de verre contenant du polytétrafluoroéthylène, ce dernier corps constituant une surface à faible coefficient de frottement en contact avec la boite lors de son déplacement continu en regard des électrodes.Des barres de guidage sont prévues de préférence pour maintenir les bottes sur un trajet prédéterminé entre les plateaux et d'autres moyens sont prévus pour #régler l'écartement entre les plateaux et les ensembles d'électrodes qu'ils portent, afin de tenir compte des hauteurs différentes des boites. Ces derniers moyens peuvent être constitués par un vérin à vis 28-prévu à chaque extrémité des plateaux 24, 25, ce vérin étant synchronisé par un dispositif de transmission à chaume et actionné par une poignée de manivelle. Un générateur haute fréquence 29 est monté sur un chassis 30 au-dessus du plateau supérieur 25 et la sortie de ce générateur est connectée aux électrodes 26,27 de chaque ensemble, au moyen de dispositif d'accord à condensateur 31 qui est réglé de manière à rendre optimal le champ électrostatique dans l'adhésif. Le plateau inférieur 24 réalisé sous la forme ex'un boiter supporte les ensembles d'électrodes 26 dont chacun d'eux comprend une barre omnibus 32 disposée longitudinalement et à partir de laquelle s' étendent une pluralité de doigts transversaux 33. Les doigts d'une électrode sont imbriqués dans les doigts de l'autre électrode. La partie supérieure du bolier est fermée par une feuille 34 d'une matière isolante qui est de préférence rigide. Les ensembles d'électrodes 26 sont supportés dans le bortierpar une paroi isolante centrale 35 portée par des éléments de base 36e Le plateau supérieur est identique au plateau inférieur et n'a donc pas à entre décrit davan tage. A l'extrémité d 'entrée du plateau supérieur 25 se trouve une plaque de guidage 37 carte laquelle viennent buter les volets supérieurs encollés d'une boIte, tandis que l'extrémité de sortie de ce plateau est pourvu de rouleaux de compression 38 sollicités par des ressorts. Le plateau supérieur 25 est porté, de chaque cOté, par les extrémités inférieures d'une série de bras 39 (dont un seul est représenté) montés à pivo tement autour din axe 40 sur le chassis de l'appareil. Les extrémités supé rieures des bras 39 sont connectées à une bielle 41 qui est reliée, à l'une de ses extrémités, au chassis de l'appareil, par l'intermédiaire d'un ressort de tension 42. Ce montage du plateau supérieur 25 lui permet de' 'flotter" afin de compenser les irrégularités de la hauteur des dotes passant entre les plateaux supérieur et inférieur Le plateau inférieur24 peutetre monté de la même manière, bien que cela ne soit vraisemblablement pas nécessaire.Cette compensation de la variation de la hauteur des boites peut être réalisée de diverses façons et elle peut être appliquée au plateau supérieur et éventuellement au plateau inférieur, bien que cela ne soit vraisemblablement pas nécessaire en ce qui concerne ce dernier. Par exemple, le plateau peut etre mobile verticalement et monté à pivotement, un ressort étant accroché entre chacun de ses angles et le châssis de 1' appareil. Suivant une variante, chaque doigt. de chaque ensemble d'électrodes, s'étend indépendamment, et est relié à une barre omnibus métallique flexible, chacun de ces ensembles d'électrodes étant recouvert d'une feuille de caoutchouc ou d'autres matières isolante-s avec laquellé viennent en contact les boites. Le schéma du mode de branchement des électrodes représenté sur la figure 7 correspond au cas où les boites contiennent un produit métallique ou conducteur : dans ce cas, les ensembles d'électrodes 26 et 27 sont connectés en série, ensemble et avec le dispositif d'accord 31,au générateur haute fréquence 29. La figure 8 illustre le cas où les boItes contiennent un produit non conduc- teur. Dans ce cas, les ensembles d'électrodes 26, 27 sont branchés en parallèle sur le générateur haute fréquence, le dispositif d'accord 31 étant luimême connecté en parallèle. L'agencement précité des électrodes permet d'obtenir un tracé du champ de fuite sur une zone étendue, ce champ ayant une faible profondeur etune intensité relativement uniforme. Un tracé de champ électrostatique peu profond est préféré pour qutil ne s1 étende pas plus qu'il ntest nécessaire à l'intérieur des boites et qu'il ne puisse ainsi év entuellement endommager leur contenu. Le champ électrostatique dissipe principalement son énergie dans l'eau de l'adhésif en produisant de la chaleur qui élimine l'eau et assure la prise de 11 adhésif. Lorsque les boItes sortent de la section de chauffage à haute fréquence ce, elles parviennent sur un court convoyeur à rouleauxde compression, ayant une longueur de 30 à 60 cm environ, qui n1 est pas essentiel et qui peut donc par conséquent être omis. Le convoyeur est extrêmement court comparativttrrtnt aux dispositions connues antérieurement, si bien que l'on peut récupérer un espace au sol important dans les ateliers, qui était utilisé jusqu'à présent, et ce, en vue de l'emploi de machines additianelles ou à d'autres fins. En pratique, on a trouvé que les ensembles d'électrodes ne doivent pas nécessairement s'étendre sur la totalité de 11 étendue de l'adhésif sur les surfaces qui doivent être jointes, à condition qu'une quantité suffisante d'adhésif ait durci pour obtenir une liaison initiale suffisamment forte pour permettre la prise du reste de l'adhésif dans les conditions ambiantes. On a également trouvé qu'une quantité moindre d'adhésif doit être appliquée sur les surfaces puisque la prise spécifique d'une partie au moins de l'adhésif assure une liaison initiale suffisante, alors qu'avec les procédés connus antérieurement, il a toujours été nécessaire de prévoir une zone recouverte d'adhésif considérablement supérieure à celle qui était finalement nécessaire, afin d'assurer qu'au moins une surface d'adhésif suffisante aura durci dans les conditions ambiantes pouralsurer la liaison initiale, durant le temps du trajet sur le long convoyeur de compression. L'agencement des électrodes peut comporter une ou plusieurs paires de barres transversales. Il est du reste bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. E-- V E N D i C A T I O N S 1.- Procédé pour la fixation de surfaces l'une sur l'autre, caracté- risé en ce que lton fait passer les surfaces à travers un étage d'application d'un adhésif pour appliquer l'adhésif sur l'une au moins des surfaces qui doivent être jointes, on amène lesdites surfaces à être plaquées l'une sur l'autre et on fait passer les surfaces ainsi maintenues à proximité immédiate des électrodes d'un dispositif-de chauffage haute fréquence, de telle façon quede la chaleur soit produite dans l'adhésif pour accroitre sa vitesse de prise. 2. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les surfaces qui doivent etre fixées l'une à l'autre sont des volets de boItes ou cartons. 3. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'adhésif est à base d'eau et en ce qu'il est appliqué sur l'une au moins des surfaces par une opération du type impression par transfert. 4. - Appareil pour fixer ensemble des surfaces, plus particulièrement les volets d'une boite ou d'un carton, caractérisé encre qutil comprend des moyens pour présenter l'une au moins des surfaces devant etre jointes dans une position appropriée, en vue de l'application d'un adhésif, des moyens pour appliquer l'adhésif sur une surface ainsi présentée, des moyens pour appliquer sur surl'autre les surfaces qui doivent être jointes, un agencement d'élec- trodes d'un dispositif de chauffage haute fréquence, et des moyens pour faire passer les surfaces maintenues l'une sur l'autre à proximité immédiate de l'agencement d'électrodes du dispositif de chauffage haute fréquence, de telle façon que de la chaleur soit produite dans l'adhésif, pour accroftre sa vitesse de prise. 5. - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'agence~ ment des électrodes comprend deux ensembles d'électrodes, un ensemble adjacent aux volets inférieurs et l'autre ensemble adjacent aux volets supérieurs de la boite, si bien que la prise de l'adhésif a lieu simultanément sur les volets inférieurs et sur les volets supérieurs. 6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque ensemble d'électrodes comprend une barre omnibus à partir de laquelle s'étendent des doigts et en ce que les électrodes sont disposées de telle façon que leursdoigts soient imbriqués les uns dans les autres. 7. - Appareil suivant la revendication 6 caractérisé en ce que chaque ensemble d'électrodes est porté par un plateau comportant une surface isolante adjacente aux boItes. 8 - Appareil suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le plateau supérieur au moins est monté de manière à pouvoir 1 9. - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que chaque doigt d'électrode est monté indépendamment et élastiquement, les doigt de chaque ensemble d'électrodes étant fixés à une barre omnibus métallique flexible, et en ce qu'une feuille isolante flexible ou un élément similaire est monté entre chaque ensemble d'électrodes et une surface devant être fixée. I0.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les ensembles d'électrodes sont connectés en série et sont euxmêmes branchés en série avec un dispositif d'accord relié au générateur haute fréquence. I1.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que les ensembles d'électrodes sont connectés en parallèle et sont eux-mêmes branchées en parallèle sur un dispositif d'accord relié au générateur haute fréquence. 12. - Procédé pour durcir un adhésif à base d'eau caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au moyen-d'un agencement d'électrodes adaptées de manière à être alimentéesen énergie à haute fréquence et à etre faces à proximité immédiate des surfaces devant être jointes au moyen de l'adhésif, llagen- cement des électrodes -étant disposé en totalité d'un côté de ces surfaces et ayant une configuration telle qutelles produisent un champ de fuite notable.