Brevet FR2141724A1 — publié le 19730126

~ L'opération de gaufrage du papier et du carton consis comme on le sait, à imprimer en relief cette matière, généralement sous forme de bande à surface lisse qui se déroule d'une bobine, On obtient cette impression en relief en faisant passer la matière entre deux cylindres dont au moins l'un est en une matière rigide, telle que métal ou matière synthétique et est gravé au dessin en relief désiré, qui correspond à l'empreinte à donner à la bande. Parfois, le deuxième cylindre est gravé lui aussi, pour porter un motif négatif correspondant à celui de l'au tre cylindre, ou bien ce deuxième cylindre est revetu d'une matière pouvant céder élastiquement. L'empreinte peut être sous forme d'ondulations ayant une direction transversale à la bande, et par conséquent parallèle à l'axe des cylindres de gaufrage0 On l'obtint en gaufrant la la matière au moyen de cylindres analogues à des pignons d'engrenage à dents parallèles à l'axe 7 un autrelype d'empreinte est à ondulations de direction générale oblique par rapport à la dire c- aussi tion transversale à la bande, et par conséquent/par rapport à l'axe des cylindres, et oz4'otient en gaufrant la matière au moyen de cylindres gravés de façon correspondante. alors que le premier type de gaufrage équivaut à rider ou plisser la matière de la bande, en provoquant un raccourcissement notable de celleci, le deuxième type de gaufrage soumet la matière à un raccourcissement plus réduit, qui est fonction de la composante long - tudinale du relief de l'empreinte, accompagné toutefois d'un étirage notable des fibres transversalement à la bande, et qui est fonction de la composante transversale du relief de l'empreinte. Ce dernier type de gaufrage nécessite l'application de procédés différents selon la matière utilisée, et selon la profondeur de l'empreinte. le procédé le plus simple consiste en un gaufrage à sec et à froid adopté dans les cas où l'empreinte n'entraîne pas un foulage excessif de la matière au point que le produit gaufré revienne inacceptable parce qu'il est trop différent de la ma - ère initiale, aussi bien par son aspect que par sa compacité. Un procédé plus complexe consiste en un gaufrage à sec ais à c;.auu, que l'on obtient en faisant passer la bande à gau er entre deux cylindres chauffés à une température supérieure 1000C. De cette façon, la matière, qui présente la teneur en dité propre aux produits de papeterie, emprisonne de la vapeur qui relâche les fibres et leur permet de s'adapter à l'empreinte des cylindres chauds, à condition que celle-ci ne soit pas exces site, Â la sortie des cylindres, la matière gaufrée entre en contact avec l'air ambiant ou soufflé, et elle se refroidit en se fixant avec l'empreinte reçue des cylindres.En fait, le procédé consiste en un étirage à chaud de la bande, et en méme temps en un plissement réduito Ce procédé à chaud ne permet pas d'obtenir un produit gaufré profond qui soit satisfaisant avec des dépressions obliques par exemple à 450 relativement à l'axe des cylindres, et alternant en forme de'V droits et renversés, contigus transversalement à la bande, sauf dans les cas où l'on gaufre une matière première particulièrement apte au gaufrage, mais d' autre part peu économique qui ne se foule pas excessivement et, à plus forte raison, ne se coupe pas par endroits.Un autre inconvénient du gaufrage à chaud réside aussi dans les diverses difficultés que l'on rencontre pour chauffer deux cylindres de gaufrage de dimensions notables, de façon uniforme et à des teipératures qui peuvent atteindre 2500C et aa-delà. En outre, le procédé à chaud implique une régularité de marche qui, si elle peut être obtenue dans des limites raisonnablement probables dans le cas de stockage par bobinage de la matière obtenue, n'est pas toujours assurée dans une installation qui prévoit des transformations ultérieures directement en-aval de l'appareillage de gaufrage0 Âfin d'obtenir un gaufrage plus profond, avec un motif impossible à réaliser par les deux procédés mentionr.és, et aussi avec possibilité dtiaterruption-du traitement, on a mis au point selon l'invention un procédé industriel et un appareillage de gaufrage de papier ou de carton selon lequel la bande de matière analogue à du papier est traitée à l'état humide et à froid, et séchée ensuite0 Selon un mode d'exécution pratique, la matière analogue à du papier est, avant le gaufrage, humidifiée dans un bain, exprimée et ensuite conditionnée de manière à posséder une humidification uniforme, y compris en profondeur. Après le gaufrage, on peut égoutter la matière et même la sécher dans un courant d'air chaud, et avantageusement la refroidir après le séchage. Ltappareillage de gaufrage selon l'invention comprend essentiellement un groupe de déroulement, un groupe dthumidificatirg un groupe de gaufrage à cylindres froids, un séchoir et un ensemble de rognage St de coupe. Le groupe d'humidification peut comprendre une cuve punie de moyens d'immersion de la matière dans un liquide, par exemple de 1' eau éventuellement additionnée, et ensuite une calandre à cylindres, ou similaire. Ce groupe d'humidification à imversion et la calandre correspondante peuvent avantageusement Qtre suivis d'une chambre de conditionnement comportant des moyens qui permettent d'établir un parcours déterminé de la matière dans cette chambre. On comprendra mieux l'invention par la description suivante et le dessin annexé qui montre un exemple pratique non limitatif de réalisation de l'invention. Ce dessin représente schématiquement 1' appareillage en coupe verticale longitudinale. Le groupe de déroulement comprend un support approprié qui soutient la bobine 1 de laquelle se déroule la matière Â (papier ou carton) à gaufrer, bobine dont la rotation, synchromisée avec celle des cylindres de gaufrage, est assurée par un rouleau de caoutchouc 2, continu ou à tronçons, qui est porté par des bras 2A, et est entraîné par une transmission appropriée à au moins deux vitesses, ou à vitesse variable de façon continue, cette transmission étant accouplée à celle des cylindres de gaufrage, Le rouleau 2 agit constamment par friction sur la sur faee extérieure de la bobine en suivant la dissension radiale de celle-ci, pour l'entraîner grâce à une pression variable à volonté, par exemple à l'aide d'un système à contrepoids, ou à ressorts, ou i pression-de fluide comportant des cylindres qui agissent sur le cadre formé par les bras oscillants 2A. En se dérou ayant, la bande Â rencontre le long/son parcours une série de rouleaux directeurs 3, 3t montés fous sur leurs axes respectifs. Le rouleau 3 peut coulisser par exemple dans des guides horizontaux, et il est convenablement lesté d'un contrepoids, de manière à jouer le-rsle de tendeur pour la bande, et à compenser les variations éventuellesdè-la vitesse d'avancement deotebande entre sa sortie de la bobine et son entrée entre les cylindres de gau frigo, aussi bien au moment du démarrage ou de l'arrêt que pendant le-onetionnement normal. Avec ce rouleau 3 peuvent coopérer des organes de fin de course appropriés, disposés de manière à déterminer l'enclenchement de une des deux vitesses nécessaires, afin d'obtenir son retour à une position intermédiaire moyenne. Ensuite, la bande est humidifiée par immersion à une profondeur réglable dans une cuve 4 contenant de l'eau avec addition éventuelle d'ingrédients tels que des apprêts etc. qui sont propres à favoriser le gaufrage et le séchage qui suit. Le bain sera maintenu à la température ambiante ou à une température plus élevée, selon les besoins. A sa sortie du bain, la bande est débirrassE du liquide en excès par passage entre deux rouleaux essoreurs 5 en caoutchouc lisse repoussés l'un cohtre l'autre avec une pression réglable à volonté. La bande passe ensuite dans une chambre de conditionnement 6 où on lui fait parcourir, grâce à des renvois 6A, un trajet tel qu'il permettra l'imprégnation des fibres intérieures de la matière, de façon à la rendre plus facile à gaufrer.Eventuellement, la chambre de conditionnement 6 peut entre chauffée, et aussi humidifiée. À la sortie de la chambre de conditionnemen X sont pla- cés les deux cylindres de gaufrage 7 entre lesquels on fait passer la matière à gaufrer, pour le gaufrage à froid. On peut rapprocher ou éloigner les deux cylindres l'un de l'autre en agissant sur un dispositif micrométrique de réglage qui limite le rapprochement des cylindres à la valeur fixée à l'avance, et permet aussi de les éloigner rapidement. Cet éloignement peut être commandé par l'opérateur qui intervient sur le groupe régulateur de la pression des cylindres, ou bien il peut être automatique, dans les cas où l'on fait passer une matière ayant une épaisseur supérieure à celle de la bande à gaufrer, par exemple dans le cas d'une bande doublée ou portant une matière étrangère.Le mouvement de rotation des cylindres est obtenu à l'aide d'une transmission quia encore pour rôle d'assurer la mise en phase micrométrique des cylindres- entre eux quand ils sont rapprochés, en particulier au moment du lancement, ciqui est essentiel en vue d'un engrènement parfait des cylindres de gaufrage, et de la réussite de l'opération de gaufrage0 A la suite des cylindres de gaufrage est prévue une chambre de séchage 8, par exemple à air chaud soufflé. Dans cette chambre, la Bande AI gaufrée et encore humide est chauffée et séchée. Cette bande est renvoyée plusieurs fois par des rouleaux 8A. En cas de besoin, le dernier parcours de la bande peut se faire dans une atmosphère soufflée froide, par exemple dans une section séparée et non représentée.Un ventilateur 9, dont le débit et la pression peuvent être réglés, chasse d'abord l'air dans une chambre de pré-chauffage 10 à température réglée et ensuite, par un canal et des déflecteurs appropriés, il le refoule dans la chambre de séchage 8 ; des ouvertures appropriées permettent à l'air de sortir de la chambre. A la sortie de la chambre 8 est prévu un groupe de cou teaux ou disques tournants 11 synchronisés avec les cylindres de gaufrage et conçus pour assurer le rognage et éventuellement la coupe longitudinale de la bande aux formats voulus, La bande AI rognée et éventuellement divisée longitudinalement est entrainée vers la sortie par une brosse tournante 12 par exemple à soies en "Nylon", agissant contre une surface 13 en matière antifriction, après quoi telle est enroulée en une bobine 14, ou de préférence directement envoyée à un poste de traitement ou de façonnage ultérieur. Les bobines d'enroulement telles que 14 peuvent être entrainées par des moteurs appropriés à vitesse constante et réglable.Dans le cas où la bande est envoyée directement à une autre machingde travail fonctionnant en liaison avec l'appareillage de gaufrage, les deux ensembles sont convenablement synchronisés entre eux0 La bande est entraînée par certains au moins des rouleaux de renvoi 8A qui sont éventuellement motorisés avec interposition d'embrayages d'adaptation à la vitesse instantanée de la bande. Le gaufrage à froid réalisé de la façon décrite permet des arrêts éventuels de la fabrication sans inconvénients particuliers, ce qui n'est pas le cas dans les installations de gaufrage à chaud qui, en cas d'arrêt, provoquent des endommagements de la matière, et entrainent une série de difficultés dans la channe de traitement. Ainsi, le procédé et l'appareillage décrits se prdtent particulièrement bien à la combinaison avec d'autres installations en vue d'un traitement ultérieur direct. Pour certaines utilisations, on peut prévoir l'arrivée de bandes continues provenant de deux ou de plusieurs bobines distinctes, ces bandes étant destinées à être séparément gaufrées et ensuite conduites à des bobines réceptrices, ou alrectement à un appareillage de traitement ultérieur, avec des moyens de guidage appropriés qui les maintiendront à une distance mutuelle appropriée. Selon une variante, et en partant d'une bobine unique, on pourra couper la bande longitudinalement en deux ou plusieurs bandes continues qui, par un système approprié de guides, seront écartées les unes des autres ou présenteront la disposition voulue6 Il est évident que le dessin montre seulement un exemple de réalisation pratique de l'invention, et que l'on pourra le modifier sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de gaufrage de matière en bande analogue à du papier, caractérisé par le fait que l'on traite cette bande à l'état humide et à froid, et qu'ensuite on la sèche. 2.- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant le gaufrage on humidifie la matière dans un bain, on l'exprime, et ensuite on la conditionne de façon qu'elle possède une humidification uniforme, y compris en profondeur0 3.- Procédé selon l'une des Revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'après le gaufrage on égoutte la matière, ou on la sèche dans un courant d'air chaud. 4.- Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que l'on refroidit la matière après 8On séchage. 5.- Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des Revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend successivement un groupe de déroulement, un groupe d'humidification, une paire de cylindres de gaufrage maintenus, comme la matière, pratiquement à la température ambiante, et enfin un séchoir. 6.- Appareillage selon la Re-vendication 5, caractérisé par le fait que le groupe d'humidification comprend une cuve comportant des moyens d'immersion de la matière dans le liquide, tel que de l'eau éventuellement additionnée, et ensuite une calandre à cylindres, ou similaire. 7.- Appareillage selon la Revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens mentionnés sont réglables, ce qui permet de faire varier le degré et le temps d'immersion. 8.- Appareillage selon l'une des Revendications 5 et 7, caractérisé par le fait que le groupe. d'humidification par immersion et la calandre annexée sont suivis par une chambre de conditionnement comportant des moyens permettant d'établir un parcours déterminé de la matière dans celle-ci 9.- Appareillage selon l'une des Revendications 5 à 8, caractéri sé par le fait que le séchoir comprend une chambre à air chaud, avec une section éventuelle à air froid.