**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Stratifié renforcé de fils métalliques, comprenant une couche de matière plastique renforcée de fils métalliques, la couche de matière plastique et les fils étant ondulés et les ondulations de la couche de matière plastique étant transversales par rapport aux fils, et une feuille de matière plastique liée à un côté au moins de la couche ondulée, sur les crêtes des ondulations.
2. Stratifié renforcé selon la revendication 1, dans lequel une seconde couche externe de matière plastique adhère à l'autre côté de la couche ondulée.
3. Procédé de fabrication du stratifié renforcé selon la revendication 1, consistant à faire adhérer à une couche de matière plastique des fils métalliques parallèles, à onduler cette couche transversalement par rapport aux fils, puis à faire adhérer une seconde couche de matière plastique, sur l'un des côtés au moins de la couche ondulée, aux crêtes des ondulations de celle-ci.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on fait adhérer une troisième couche de matière plastique par-dessus les fils avant de procéder à l'ondulation.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'une des couches comprend des fils métalliques transversaux et parallèles, qui lui sont fixés.
6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on amène la troisième couche sur un tambour, on fait adhérer un second jeu de fils parallèles à cette couche placée sur le tambour, on coupe la couche en morceaux que l'on place côte à côte pour en former une succession continue, avec les fils disposés transversalement, on fait adhérer cette succession de morceaux par-dessus la première couche à laquelle sont liés les fils, puis on ondule l'ensemble transversalement terminé et on lui applique la couche de revêtement.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on fait en outre adhérer une seconde couche de revêtement aux crêtes des ondulations de l'autre côté de l'ensemble ondulé.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'une au moins des couches de revêtement est composée d'une matière plastique renforcée de fils métalliques.
9. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on amène une couche de matière plastique autour d'un premier tambour, on amène une seconde couche autour d'un second tambour adjacent au premier, on amène des fils métalliques espacés entre ces couches à mesure qu'elles passent entre les tambours, on fait adhérer solidement les deux couches l'une à l'autre avec les fils disposés entre elles, on ondule transversalement l'ensemble, puis on fait adhérer une couche plastique de revêtement, sur l'un des côtés au moins de l'ensemble ondulé, aux crêtes des ondulations de cet ensemble.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel on chauffe les couches à leur température de scellement au cours de leur déplacement sur les tambours et on fait avancer les tambours l'un vers l'autre pour sceller les couches, avec les fils disposés entre elles.
11. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, comprenant un tambour chauffé, des moyens pour amener une couche de matière plastique autour de ce tambour, des moyens pour faire adhérer des fils métalliques espacés parallèlement les uns par rapport aux autres par-dessus la couche qui se trouve sur le tambour et dans le sens de sa longueur, une paire de rouleaux d'ondulation, des moyens pour faire passer entre ces rouleaux l'ensemble comstitué par la couche de matière plastique et les fils, et des moyens pour faire adhérer une seconde couche de matière plastique, sur l'un des côtés au moins de l'ensemble ondulé, aux crêtes des ondulations de cet ensemble.
12. Appareil selon la revendication 11, comprenant en outre un second tambour contigu au premier, des moyens pour amener une troisième couche de matière plastique autour de ce second tambour et des moyens pour faire appuyer celui-ci contre le premier tambour pour faire adhérer la troisième couche à la première par-dessus les fils, pour enrober ceux-ci entre la première et la troisième couche.
13. Appareil selon la revendication 12, comprenant en outre des moyens pour faire adhérer une quatrième couche de matière plastique aux crêtes des ondulations de l'autre côté de l'ensemble ondulé formé de la couche de matière plastique et des fils.
Le brevet belge No 843900 décrit un stratifié comprenant une couche de papier sur laquelle est collée une série de fils métalliques parallèles. Cette couche est ondulée transversalement aux fils et la structure comprend en outre au moins une feuille de papier liée aux crêtes des ondulations. Par suite de l'utilisation de papier, le produit est sensible à l'humidité. De plus, vu la minceur du papier, il est assez difficile de former les ondulations dans la couche de papier renforcée de fils métalliques.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et a pour objets le stratifié renforcé de fils métalliques, ainsi que le procédé et l'appareil pour la fabrication de ce stratifié, définis respectivement dans les revendications 1, 3 et 11.
Suivant l'emploi envisagé, les fils de renforcement peuvent être nus ou au contraire recouverts d'une matière plastique, et ce sont de préférence des fils longitudinaux et transversaux espacés les uns des autres pour donner une bonne résistance mécanique au matériau final. De plus, suivant la résistance et la rigidité voulues, on peut choisir des fils de renforcement de divers diamètres et des couches de matière plastique de diverses épaisseurs.
La couche ondulée peut être une matière plastique en feuille ou plaque dans laquelle sont noyés des fils métalliques longitudinaux et transversaux qui augmentent notablement sa résistance mécanique et qui, en même temps, se trouvent protégés par la matière contre la corrosion et l'altération par l'eau et les gaz.
Ces stratifiés peuvent également être assemblés avec des feuilles de matières élastiques et de rembourrage pour faire des emballages ou pour d'autres emplois.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit à titre d'exemple et des dessins annexés dans lesquels:
la fig. 1 montre un appareil pour former un stratifié ondulé dans lequel sont noyés des fils métalliques de renforcement;
la fig. 1A est une coupe transversale à un stade initial de la formation du stratifié ondulé produit par l'appareil de la fig. 1;
la fig. 1B est une coupe transversale d'une forme du stratifié ondulé terminé produit par l'appareil de la fig. 1;
la fig. 1C est une coupe transversale d'une forme modifiée du produit de la fig. IB;
la fig. 2 est une forme modifiée de l'appareil de la fig. I dans laquelle les couches extérieures de matière sont collées à la matière ondulée au moyen d'un adhésif;
;
la fig. 2A est une coupe transversale du produit formé par l'appareil de la fig. 2;
la fig. 2B est une coupe transversale d'une forme modifiée du produit formé par l'appareil de la fig. 2;
la fig. 3 illlustre un appareil selon l'invention pour former une grille de fils métalliques pour la fabrication d'un stratifié renforcé ondulé;
la fig. 3A est une coupe transversale de la grille produite avec l'appareil de la fig. 3;
la fig. 4 montre un appareil pour former un stratifié ondulé avec une grille de fils métalliques, par exemple la grille représentée sur la fig. 3A;
la fig. 4A est une coupe transversale du produit formé par l'appareil de la fig. 4;
la fig. 5 représente un mode de réalisation modifié de l'appareil pour la fabrication d'un stratifié renforcé et ondulé;
;
les fig. 5A, 5B et 5C sont des coupes transversales à des stades successifs de la formation du produit obtenu avec l'appareil de la fig. 5;
la fig. 5D est une coupe transversale du produit terminé formé avec l'appareil de la fig. 5;
la fig. SE est une forme modifiée du produit obtenu avec l'appareil de la fig. 5, et
les fig. 6 et 7 montrent des stratifiés ondulés et renforcés, associés à une matière cellulaire et à une mousse, respectivement.
La fig. 1 illustre un mode d'exécution de l'invention pour la production d'un stratifié ondulé renforcé pouvant servir à former des produits divers pour l'emballage d'articles, ainsi que comme élé- ments de construction. Un tel stratifié comprend essentiellement une partie ondulée avec des couches de recouvrement sur un de ses côtés ou sur les deux, la partie ondulée étant de préférence renforcée par des fils métalliques disposés transversalement bien que l'on puisse mettre aussi des fils longitudinaux, et les couches de recouvrement pouvant être de même renforcées par des fils métalliques longitudinaux ou transversaux, ou par les deux à la fois, suivant les cas.
Dans ce mode d'exécution, la première feuille de matière plastique 91, qui a été de préférence préalablement enduite d'un adhésif, arrive d'une bobine 92, par un rouleau 93, sur un tambour 94 dont la température peut être réglée de manière à porter la pellicule 91 au voisinage de son point de fusion. La pellicule 91 peut naturellement comprendre des fils métalliques transversaux comme cela a été décrit à propos des modes de réalisation correspondant aux fig. 7 et 8 de la demande de brevet US No 513242, ou bien elle peut être sans éléments de renforcement.
Des fils métalliques 95 disposés longitudinalement arrivent ensuite de plusieurs bobines 15', en passant autour de rouleaux 96 et 97, sur le tambour 94, pour s'appliquer sur la pellicule 91, tout à fait de la manière qui a été décrite à propos de la fig. 3 de la demande de brevet US précitée, et une seconde pellicule 98 arrive d'une bobine 99, par le rouleau 100, sur le tambour 94, pour recouvrir les fils 95, cette seconde pellicule pouvant ou non être pourvue de fils métalliques de renforcement longitudinaux, comme la pellicule 91.
Le stratifié ainsi formé descend ensuite à travers un élément chauffant 101, puis il passe autour des rouleaux 102 et 103 pour arriver aux rouleaux d'ondulation 104 et 105. Si la pellicule 91 est perforée de la manière qui a été décrite à propos des appareils des fig. 7 et 8 de la demande de brevet US précitée, ou bien si elle a été préalablement perforée, le rouleau 102 sera muni de plusieurs orifices de vide reliés à un dispositif à faire le vide de manière bien connue, et le scellement des deux pellicules se fera alors sur ce rouleau à vide.
Si au contraire la pellicule 91 n'est pas perforée, les rouleaux 102 et 103 peuvent être placés très près l'un de l'autre de manière à exercer une pression suffisante pour un bon scellement mais, dans les deux cas, le rouleau 103 sera de préférence refroidi pour abaisser la température du stratifié avant son engagement entre les rouleaux d'ondulation 104 et 105.
Le stratifié désigné par la référence 106 descend ensuite à travers un élément chauffant 107 pour qu'au moins les couches de surface soient de nouveau portées à une température de scellement appropriée, puis une troisième pellicule 108, de préférence préalablement enduite d'un adhésif et qui peut comporter ou non des fils métalliques de renforcement, arrive d'une bobine 109 en passant autour des rouleaux 110 et 111, ce dernier étant chauffé pour porter l'adhésif à une température propre au scellement, et cette pellicule 108 chauffée passe sur un rouleau 112, pouvant aussi être chauffé, qui l'amène en contact avec le stratifié ondulé 106. Une quatrième pellicule 113 semblable à la pellicule 108, et de préférence aussi préalablement enduite, arrive d'une bobine 114, en passant par les rouleaux 115, 116 et 117, pour recouvrir l'autre côté du stratifié ondulé 106.
Le rouleau 116 est chauffé comme le rouleau 111, et si l'on veut le rouleau 117 peut aussi être chauffé pour maintenir la pellicule 113 à la température de scellement, comme dans le cas de la pellicule 108.
Le stratifié ondulé 106 avec les couches de revêtement 108 et 113 passe ensuite entre deux bandes de refroidissement 118 et 119, la bande 118 étant portée par des cylindres refroidis 120 et 121 et la bande 119 par des cylindres refroidis 122 et 123, et ces deux bandes étant suffisamment rapprochées l'une de l'autre pour exercer une pression sur le stratifié en vue d'assurer le scellement des couches de revêtement à la structure ondulée 106, sans cependant la déformer.
Le produit ainsi obtenu, désigné par la référence numérique 124, est alors prêt à l'emploi ou pour un autre traitement.
Une section transversale de la structure ondulée 106 est représentée sur la fig. lA sur laquelle l'épaisseur des couches de plastique a été agrandie pour une meilleure illustration. On observera que la pellicule 91 comprend des fils métalliques transversaux 91', des fils métalliques longitudinaux 95 et la couche de plastique 98. Le produit final 124 représenté sur la fig. 1B comprend la structure ondulée 106 avec les fils longitudinaux et transversaux et les deux couches de revêtement de matière plastique 108 et 113. Une forme modifiée, désignée par la référence 124', est représentée en section transversale sur la fig. IC, forme dans laquelle la structure 106 comporte les couches 108 et 113 comme dans le cas de la fig. IB, mais aussi des fils métalliques de renforcement transversaux 108' et 113'.
Naturellement, les couches de revêtement 108 et 113 peuvent aussi comprendre des fils métalliques de renforcement à la fois longitudinaux et transversaux, comme cela est montré par exemple sur la fig. SE qui sera décrite ci-après.
La forme de réalisation de l'invention qui est représentée sur la fig. 2 est semblable à celle de la fig. 1, et dans ces deux figures les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. La formation de la structure stratifiée ondulée renforcée 106 est sensiblement identique à celle illustrée et décrite à propos de la fig. 1; toutefois, les couches de revêtement sont enduites d'un adhésif juste avant leur application sur la structure ondulée. Plus précisément, la pellicule 125 arrive de la bobine 126 sur les rouleaux 127 et 128 et, de là, elle traverse en mouvement ascendant une étuve 129. Une cuve 130 contient un adhésif qui est appliqué sur la pellicule 125 par un rouleau 131,1'adhésif est ensuite séché dans l'étuve 129 puis il est mis en contact, par les rouleaux 132 et 133, avec un côté de la structure ondulée 106.
Le dispositif pour appliquer la seconde pellicule 134 sur l'autre côté de la structure ondulée 106 est identique à celui décrit ci-dessus, et les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. La structure ondulée 106, avec les deux pellicules 125 et 134, descend entre des cylindres de refroidissement 135, 135', 136 et 136' pour être refroidie et pour assurer une bonne adhérence des couches extérieures. Le produit ainsi formé, désigné par la référence 137, est représenté en coupe transversale sur la fig. 2A sur laquelle la structure ondulée 106 est identique à celle de la fig. IA, et il comprend les couches extérieures 125 et 134 liées à la structure ondulée par les couches d'adhésif 125' et 134'.
Les couches extérieures 125 et 134 peuvent comprendre des fils métalliques de renforcement, comme le montre la fig. 2B sur laquelle les fils de renforcement sont désignés par la référence 138 dans la couche 125 et par la référence 139 dans la couche 134. Des fils de renforcement disposés longitudinalement sont aussi de préférence incorporés dans les couches externes, comme le montre la fig. 5E qui sera décrite plus loin.
Dans les modes d'exécution de l'invention qui viennent d'être décrits, on peut employer une grille de fils métalliques à la place des fils longitudinaux, auquel cas une couche de matière plastique dans laquelle sont noyés les fils transversaux n'est plus nécessaire. Ainsi, sur la fig. 1 par exemple, les pellicules 91 et 98 ne nécessitent pas la présence de fils transversaux si l'on peut amener entre elles une grille de fils au lieu des simples fils longitudinaux 95. Un procédé et un appareil perfectionnés pour former une telle grille sont illustrés par la fig. 3.
Sur la fig. 3, une bande ondulée transversalement, désignée par la référence 140, est portée par une paire de tambours dont un seul est représenté sur la figure et qui est désigné par la référence 141. Un dispositif approprié permet de couper des fils métalliques à des longueurs déterminées et de les amener individuellement dans les creux ou gorges de la bande 140. Ces fils, qui sont désignés par la référence 142, sont représentés sur le côté supérieur de la bande et ils avancent en direction du tambour 141. Plusieurs bandes étroites 143, portées par des jeux de rouleaux 144, 145 et 146, maintiennent les fils 142 en position sur la bande ondulée 140 lorsque celle-ci descend autour du côté gauche (sur la fig. 3) du tambour 141.
A mesure que chaque fil atteint la partie la plus basse, il est déposé sur un tambour 147 pourvu de crochets 148 alignés axialement et disposés sur son pourtour, et à mesure que chaque fil est déposé sur le tambour 147 il est engagé par un jeu de crochets et il est ainsi maintenu en position à mesure que ce tambour tourne. Par ailleurs, un jeu de fils métalliques disposés longitudinalement, désigné par la référence 149, arrive de plusieurs bobines 15' exactement comme dans le cas de la fig. 3 de la demande de brevet US No 913242. Ces fils 149 passent autour des rouleaux 150 et 151 qui correspondent aux rouleaux 15 et 16 de ladite fig. 3 de la demande de brevet US précitée, puis entre le rouleau 151 et un autre rouleau 152, ce dernier rouleau étant de préférence rainuré pour assurer le maintien de l'espacement voulu entre les fils.
Les fils 149 passent ensuite au-dessous de l'élément chauffant 153, puis sur le rouleau 154 qui est revêtu d'une couche élastique 155 et qui, de préférence, porte des rainures pour dégager les rangées axiales de crochets 148 du rouleau 147. Les fils 149 passent sur la surface de la couche 155 du rouleau 154, puis ils s'engagent étroitement avec chacun des fils métalliques transversaux 142 en formant une grille. Toutefois, dans le mode d'exécution préféré, les fils 149 sont recouverts d'un adhésif thermosensible, ou d'une matière plastique, de manière à assurer une liaison solide entre les deux jeux de fils. Les fils métalliques ainsi réunis, qui forment maintenant une grille, sont portés par le rouleau 147 et ils sont guidés sur la bobine
157 par le rouleau 156.
Il est naturellement préférable que le tambour 147 soit refroidi afin d'abaisser rapidement la température des fils métalliques après qu'ils ont été réunis. Une coupe transversale de la grille ainsi formée est représentée sur la fig. 3A, sur laquelle on voit que les fils longitudinaux 149 enserrent en les pinçant les fils transversaux 142. Si les deux jeux de fils métalliques ont été préalablement recouverts d'une matière plastique ou d'un adhésif
approprié du type thermosensible, cela facilitera la formation d'une structure dans laquelle la grille de fils sera ondulée puis sur laquelle
on appliquera des couches de revêtement, comme cela sera décrit
avec références à la fig. 4.
Sur la fig. 4, une grille de fils 158 arrive d'une bobine 159, par un rouleau 160, aux rouleaux ondulés 161 et 162. La grille ondulée qui sort alors de ces rouleaux, désignée par la référence 158', traverse un élément chauffant 163 puis descend entre deux bandes 164 et 165, la bande 164 étant portée par une paire de rouleaux 166 et 167 et la bande 165 par la paire de rouleaux 168 et 169, ces deux paires de rouleaux étant de préférence refroidies pour maintenir les bandes à une température très inférieure au point de fusion ou à la température de ramollissement des pellicules devant être maintenant appliquées à la surface de la structure ondulée.
Une première pellicule de matière plastique 170 arrive d'une bobine 171, par le rouleau 172, sur le côté extérieur de la bande 164 à mesure que celle-ci passe autour du rouleau 166, et une seconde pellicule 173 arrive d'une bobine 174, par le rouleau 175, sur la bande 165 lorsque celle-ci passe à la partie supérieure du rouleau 168. Comme les fils métalliques ont été chauffés à une température relativement élevée par l'élément 163, ils chauffent suffisamment les pellicules lorsque celles-ci sont pressées par les rouleaux 166 et 168 pour être mises en contact avec les fils et, en même temps, les rouleaux agissant par l'intermédiaire des bandes 164 et 165 maintiennent les pellicules 170, 173 en prise solide avec la grille ondulée, tandis que l'ensemble est refroidi.
Le produit ainsi obtenu, désigné par la référence numérique 176, est représenté sur la fig. 4A, la grille ondulée étant désignée par la réfé
rence 158'; on observera que les parties externes de la grille sont
noyées dans les couches extérieures de matière plastique 170 et 173.
Dans la plupart des cas où l'on utilise une grille de fils métalliques, il
est préférable d'enrober les fils pour protéger le métal contre la cor
rosion.
Une autre forme d'exécution de l'invention est illustrée par la fig. 5 qui représente un appareil et un procédé pour la production continue d'une structure ondulée, procédé dans lequel on commence par former une couche ondulée renforcée, sur laquelle on applique ensuite successivement les couches de recouvrement. Sur cette figure, des fils métalliques 180 disposés longitudinalement arrivent de plusieurs bobines 15', par les rouleaux 181 et 182 (qui correspondent aux rouleaux 15 et 16 de la fig. 3 de la demande de brevet US précitée), sur un tambour de refroidissement 183 qui peut être refroidi par une circulation d'eau ou d'un autre liquide réfrigérant, de manière bien connue, et, aussitôt après l'application des fils, une couche de matière plastique 188 est appliquée sur le tambour 183 par une extrudeuse 184.
Une feuille ou pellicule de matière plastique 185 arrive ensuite d'une bobine 186, par le rouleau 187, pour recouvrir la couche extrudée 188. Comme cette couche 188 est à une température relativement élevée, elle enrobe les fils 180, et comme elle se trouve au moins à la température normale de scellement elle adhère bien à la pellicule 185 qui est appliquée aussitôt après l'extrusion. La couche 185 sera de préférence une pellicule qui a été préalablement traitée pour être associée avec des fils métalliques placés transversalement de la manière précédemment décrite. La fig. SA montre une section droite des fils 180 aussitôt après que la couche 188 a été extrudée sur le tambour 183 pour recouvrir les fils.
La fig. 5 montre une section droite après que la pellicule 185 a été appliquée sur la couche extrudée 188, et l'on voit sur cette figure que la couche 185 contient des fils métalliques transversaux 185'. La structure de la fig. 5B, qui a été formée sur le tambour 183, est ensuite enlevée de ce tambour par un rouleau 189, puis elle traverse un élément de chauffage 190 et, de là, elle va à une paire de cylindres ondulés 191 et 192.
Le produit ondulé qui en sort, désigné par la référence 193, passe ensuite sur les rouleaux 194, 195 et 196, puis le rouleau 198 1 amene sur un second tambour de refroidissement 197; mais, avant l'application de la structure 193 sur ce tambour, une seconde extrudeuse
199 applique une couche de matière plastique 200 sur le tambour
197. Bien que ce tambour soit refroidi comme le tambour 183, la couche de matière plastique 200 est à une température assez élevée; après l'application de la structure ondulée 193, celle-ci adhère ferme ment à cette couche 200.
Le produit ainsi formé, qui est représenté en coupe transversale sur la fig. 5C, est ensuite enlevé du tambour
197 par un rouleau 201 qui l'amène, en passant autour des rouleaux 202 et 203, sur le tambour 204; mais, avant son application sur ce tambour 204, et alors qu'il porte déjà sur l'un de ses côtés une couche de matière plastique, une troisième extrudeuse 205 applique sur le tambour une seconde couche de matière plastique 206, qui forme un second revêtement sur la structure ondulée. Comme la couche extrudée 206 se trouve à une température élevée lorsque la structure ondulée est appliquée, les deux adhèrent solidement l'une à l'autre, après quoi cette couche 206 est refroidie par le tambour 204 comme les couches 188 et 200 ont été refroidies par les tambours respectifs 183 et 197.
Le produit final résultant, qui est désigné par la référence 208, est ensuite enlevé du tambour par le rouleau 207.
Une coupe transversale de ce produit 208 est représentée sur la fig. 5D qui montre les positions relatives des diverses couches comprenant les fils métalliques de renforcement dans la structure ondulée. D'après la description qui précède, il est tout à fait manifeste que des couches renforcées comme celles que l'on voit sur les fig. 7B et 7C, et 8B de la demande de brevet US No 913242 peuvent servir de couches extérieures pour former la structure ondulée avec l'appareil de la fig. 5, à la place des couches appliquées par les extrudeuses 199 et 205; dans un tel cas les couches renforcées seront préchauffées avant d'être amenées sur les tambours 197 et 204 pour qu'elles soient suffisamment chaudes pour assurer le scellement avec la structure ondulée 193.
L'emploi de couches externes 209 et 210, comme celles des fig. 7B et 7C, et 8B de la demande de brevet US précitée, donnera un produit tel que représenté sur la fig. SE (dans laquelle les fils métalliques longitudinaux de la structure ondulée ne sont pas représentés).
Il est évident que les divers stratifiés pouvant être fabriqués conformément à la présente invention peuvent être employés seuls ou associés avec les autres types de matières d'emballage pour satisfaire à des nécessités très diverses dans l'industrie de l'emballage. Par exemple, sur la fig. 6, le produit de la fig. 5E est combiné avec la matière cellulaire 211, tandis que sur la fig. 7 ce même produit est combiné avec une mousse de matière plastique 212. Il est naturellement évident aussi que le produit de la fig. 5D peut remplacer celui de la fig. 5E, et que même un produit tel que celui de la fig. 5C peut être utilisé de la manière représentée, ou bien peut être renforcé par des fils métalliques disposés longitudinalement ou transversalement.
Dans tous les modes de réalisation de la présente invention que l'on vient de décrire et d'illustrer, il est manifeste que l'on peut employer divers types de matières pour ces fabrications. Par exemple, les éléments de renforcement peuvent être des fils d'acier ayant la teneur en carbone voulue, et l'on peut aussi utiliser divers alliages d'acier ainsi que l'aluminium, le cuivre ou d'autres métaux semblables donnant la résistance mécanique et la rigidité nécessaires, de même que l'on peut choisir également des métaux légers comme le magnésium ou même le tungstène, si le poids constitue un facteur important.
En ce qui concerne la matière plastique, on peut employer des polyéthylènes de diverses densités, des polypropylènes et leurs copolymères, des polystyrènes ou du chlorure de polyvinyle, ainsi que divers polyesters et polyamides. Des résines thermodurcissables peuvent être aussi utilisées pour des applications diverses, par exemple des résines phénoliques modifiées souples, ainsi que des résines phénoîlformaldéhyde, urée/formaldéhyde, furfural/formaldéhyde et mélamine/formaldéhyde. Pour obtenir une bonne résistance à la vapeur d'eau, et à d'autres gaz, les feuilles de matières plastiques peuvent être préalablement recouvertes d'une pellicule de chlorure de polyvinylidéne ou d'une autre matière plastique semblable relativement imperméable aux gaz.
Comme on l'a dit précédemment, les divers produits obtenus ont été représentés sur les dessins dans la plupart des cas, pour plus de clarté, avec des épaisseurs exagérées des couches de matière plastique et d'adhésif, mais dans tous les cas les couches de matière plastique ont en général une épaisseur d'environ la moitié de celle des fils métalliques de renforce- ment. Naturellement, le nombre de fils par centimètre, leur épaisseur, ainsi que l'épaisseur et le type des couches de plastique, peuvent être tous modifiés pour obtenir la résistance mécanique voulue. Enfin, les fils métalliques qui sont employés selon cette invention peuvent avoir une section transversale quelconque, par exemple circulaire, carrée, plus ou moins ovale ou autres.
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CLAIMS
1. Laminate reinforced with metal wires, comprising a layer of plastic material reinforced with metal wires, the plastic layer and the wires being corrugated and the corrugations of the plastic layer being transverse with respect to the wires, and a sheet of material plastic bonded to at least one side of the corrugated layer, on the crests of the corrugations.
2. Reinforced laminate according to claim 1, wherein a second outer layer of plastic material adheres to the other side of the corrugated layer.
3. A method of manufacturing the reinforced laminate according to claim 1, comprising adhering to a layer of plastic parallel metal son, waving this layer transversely to the son, and then adhering a second layer of plastic on at least one of the sides of the corrugated layer, at the crests of the corrugations thereof.
4. The method of claim 3, wherein a third layer of plastic is adhered over the son before proceeding to the corrugation.
5. Method according to claim 4, in which one of the layers comprises transverse and parallel metallic wires which are fixed to it.
6. Method according to claim 4, in which the third layer is brought onto a drum, a second set of wires parallel to this layer placed on the drum is adhered, the layer is cut into pieces which are placed side by side. to form a continuous succession, with the wires arranged transversely, this succession of pieces is adhered over the first layer to which the wires are linked, then the finished transverse assembly is corrugated and the coating layer is applied to it.
7. The method of claim 6, wherein a second coating is further adhered to the crests of the corrugations on the other side of the corrugated assembly.
8. The method of claim 7, wherein at least one of the coating layers is composed of a plastic material reinforced with metal son.
9. The method of claim 3, in which a plastic layer is brought around a first drum, a second layer is brought around a second drum adjacent to the first, metallic wires are spaced between these layers as as they pass between the drums, the two layers are firmly adhered to each other with the wires arranged between them, the assembly is corrugated transversely, then a plastic coating layer is adhered, on one at least sides of the corrugated assembly, at the crests of the corrugations of this assembly.
10. The method of claim 9, wherein the layers are heated to their sealing temperature during their movement on the drums and the drums are advanced towards each other to seal the layers, with the wires arranged between they.
11. Apparatus for implementing the method according to claim 3, comprising a heated drum, means for bringing a layer of plastic material around this drum, means for adhering metal wires spaced parallel to each other over the layer which is on the drum and in the direction of its length, a pair of corrugation rollers, means for passing between these rollers the assembly formed by the plastic layer and the wires, and means for adhering a second layer of plastic, on at least one of the sides of the corrugated assembly, to the crests of the corrugations of this assembly.
12. Apparatus according to claim 11, further comprising a second drum contiguous to the first, means for bringing a third layer of plastic material around this second drum and means for pressing it against the first drum to adhere the third layer to the first over the wires, to coat them between the first and the third layer.
13. Apparatus according to claim 12, further comprising means for adhering a fourth layer of plastic material to the crests of the corrugations on the other side of the corrugated assembly formed from the plastic layer and the wires.
Belgian patent No 843900 describes a laminate comprising a layer of paper on which is glued a series of parallel metallic wires. This layer is corrugated transversely to the wires and the structure also comprises at least one sheet of paper linked to the crests of the corrugations. Due to the use of paper, the product is sensitive to humidity. In addition, given the thinness of the paper, it is quite difficult to form the corrugations in the layer of paper reinforced with metal wires.
The present invention aims to remedy these drawbacks and relates to the laminate reinforced with metal wires, as well as the method and the apparatus for the manufacture of this laminate, defined respectively in claims 1, 3 and 11.
Depending on the intended use, the reinforcing threads may be bare or, on the contrary, covered with a plastic material, and these are preferably longitudinal and transverse threads spaced from one another to give good mechanical resistance to the final material. In addition, depending on the desired strength and rigidity, it is possible to choose reinforcing wires of various diameters and layers of plastic material of various thicknesses.
The corrugated layer can be a plastic sheet or plate in which are embedded longitudinal and transverse metal wires which significantly increase its mechanical resistance and which, at the same time, are protected by the material against corrosion and deterioration by the and gas.
These laminates can also be joined with sheets of elastic and padding materials for packaging or other uses.
The present invention will be better understood with the aid of the description which follows by way of example and of the appended drawings in which:
fig. 1 shows an apparatus for forming a corrugated laminate in which are reinforced metal wires;
fig. 1A is a cross section at an initial stage of the formation of the corrugated laminate produced by the apparatus of FIG. 1;
fig. 1B is a cross section of a form of the finished corrugated laminate produced by the apparatus of FIG. 1;
fig. 1C is a cross section of a modified form of the product of FIG. IB;
fig. 2 is a modified form of the apparatus of FIG. I in which the outer layers of material are bonded to the corrugated material by means of an adhesive;
;
fig. 2A is a cross section of the product formed by the apparatus of FIG. 2;
fig. 2B is a cross section of a modified form of the product formed by the apparatus of FIG. 2;
fig. 3 illustrates an apparatus according to the invention for forming a grid of metal wires for the manufacture of a corrugated reinforced laminate;
fig. 3A is a cross section of the grid produced with the apparatus of FIG. 3;
fig. 4 shows an apparatus for forming a corrugated laminate with a grid of metal wires, for example the grid shown in FIG. 3A;
fig. 4A is a cross section of the product formed by the apparatus of FIG. 4;
fig. 5 shows a modified embodiment of the apparatus for manufacturing a reinforced and corrugated laminate;
;
fig. 5A, 5B and 5C are cross sections at successive stages of the formation of the product obtained with the apparatus of FIG. 5;
fig. 5D is a cross section of the finished product formed with the apparatus of FIG. 5;
fig. SE is a modified form of the product obtained with the apparatus of FIG. 5, and
fig. 6 and 7 show corrugated and reinforced laminates associated with cellular material and foam, respectively.
Fig. 1 illustrates an embodiment of the invention for the production of a reinforced corrugated laminate which can be used to form various products for packaging articles, as well as as construction elements. Such a laminate essentially comprises a corrugated part with covering layers on one or both of its sides, the corrugated part preferably being reinforced by metal wires arranged transversely although it is also possible to lay longitudinal wires, and the covering layers which can likewise be reinforced by longitudinal or transverse metal wires, or by both at the same time, as the case may be.
In this embodiment, the first plastic sheet 91, which has preferably been previously coated with an adhesive, arrives from a coil 92, by a roller 93, on a drum 94 whose temperature can be adjusted by so as to bring the film 91 in the vicinity of its melting point. The film 91 can naturally comprise transverse metal wires as has been described in connection with the embodiments corresponding to FIGS. 7 and 8 of US patent application No. 513242, or it may be without reinforcing elements.
Metallic wires 95 arranged longitudinally then arrive from several coils 15 ', passing around rollers 96 and 97, on the drum 94, to be applied to the film 91, quite in the manner which has been described in connection with fig. 3 of the aforementioned US patent application, and a second film 98 arrives from a reel 99, by the roller 100, on the drum 94, to cover the wires 95, this second film may or may not be provided with metal reinforcing wires longitudinal, like film 91.
The laminate thus formed then descends through a heating element 101, then it passes around the rollers 102 and 103 to reach the corrugation rollers 104 and 105. If the film 91 is perforated in the manner which has been described in connection with the apparatuses of figs. 7 and 8 of the aforementioned US patent application, or if it has been previously perforated, the roller 102 will be provided with several vacuum orifices connected to a device for evacuating in a well known manner, and the sealing of the two films is will then do on this vacuum roller.
If on the contrary the film 91 is not perforated, the rollers 102 and 103 can be placed very close to each other so as to exert sufficient pressure for a good sealing, but in both cases, the roller 103 preferably be cooled to lower the temperature of the laminate before it engages between the corrugation rollers 104 and 105.
The laminate designated by the reference 106 then descends through a heating element 107 so that at least the surface layers are again brought to an appropriate sealing temperature, then a third film 108, preferably previously coated with an adhesive and which may or may not include reinforcing metal wires, arrives from a reel 109 passing around the rollers 110 and 111, the latter being heated to bring the adhesive to a temperature suitable for sealing, and this heated film 108 passes over a roller 112, which can also be heated, which brings it into contact with the corrugated laminate 106. A fourth film 113 similar to film 108, and preferably also previously coated, arrives from a reel 114, passing through the rollers 115 , 116 and 117, to cover the other side of the corrugated laminate 106.
The roll 116 is heated like the roll 111, and if desired the roll 117 can also be heated to maintain the film 113 at the sealing temperature, as in the case of the film 108.
The corrugated laminate 106 with the covering layers 108 and 113 then passes between two cooling strips 118 and 119, the strip 118 being carried by cooled rolls 120 and 121 and the strip 119 by cooled rolls 122 and 123, and these two the strips being sufficiently close together to exert pressure on the laminate in order to ensure the sealing of the covering layers to the corrugated structure 106, without however deforming it.
The product thus obtained, designated by the reference numeral 124, is then ready for use or for another treatment.
A cross section of the corrugated structure 106 is shown in FIG. lA on which the thickness of the plastic layers has been enlarged for a better illustration. It will be observed that the film 91 comprises transverse metal wires 91 ′, longitudinal metal wires 95 and the plastic layer 98. The final product 124 shown in FIG. 1B comprises the corrugated structure 106 with the longitudinal and transverse wires and the two layers of plastic coating 108 and 113. A modified form, designated by the reference 124 ', is shown in cross section in FIG. IC, form in which the structure 106 comprises the layers 108 and 113 as in the case of FIG. IB, but also transverse metal reinforcement wires 108 'and 113'.
Naturally, the covering layers 108 and 113 may also comprise metal wires for reinforcement, both longitudinal and transverse, as shown for example in FIG. SE which will be described below.
The embodiment of the invention which is shown in FIG. 2 is similar to that of FIG. 1, and in these two figures the same reference numerals designate the same elements. The formation of the reinforced corrugated laminate structure 106 is substantially identical to that illustrated and described with reference to FIG. 1; however, the covering layers are coated with an adhesive just before their application to the corrugated structure. More precisely, the film 125 arrives from the reel 126 on the rollers 127 and 128 and, from there, it passes in an upward movement through an oven 129. A tank 130 contains an adhesive which is applied to the film 125 by a roller 131.1 the adhesive is then dried in the oven 129 and then it is brought into contact, by the rollers 132 and 133, with one side of the corrugated structure 106.
The device for applying the second film 134 on the other side of the corrugated structure 106 is identical to that described above, and the same reference numerals designate the same elements. The corrugated structure 106, with the two films 125 and 134, descends between cooling cylinders 135, 135 ', 136 and 136' to be cooled and to ensure good adhesion of the outer layers. The product thus formed, designated by the reference 137, is shown in cross section in FIG. 2A on which the corrugated structure 106 is identical to that of FIG. IA, and it includes the outer layers 125 and 134 linked to the corrugated structure by the adhesive layers 125 'and 134'.
The outer layers 125 and 134 may include metallic reinforcing wires, as shown in FIG. 2B on which the reinforcement wires are designated by the reference 138 in the layer 125 and by the reference 139 in the layer 134. Reinforcement wires arranged longitudinally are also preferably incorporated in the external layers, as shown in FIG. 5E which will be described later.
In the embodiments of the invention which have just been described, a grid of metal wires can be used in place of the longitudinal wires, in which case a layer of plastic material in which the transverse wires are embedded is no longer necessary. Thus, in fig. 1 for example, the films 91 and 98 do not require the presence of transverse wires if a grid of wires can be brought between them instead of the simple longitudinal wires 95. An improved method and apparatus for forming such a grid are illustrated by fig. 3.
In fig. 3, a transversely corrugated strip, designated by the reference 140, is carried by a pair of drums, only one of which is shown in the figure and which is designated by the reference 141. A suitable device makes it possible to cut metal wires to predetermined lengths and to bring them individually into the hollows or grooves of the strip 140. These wires, which are designated by the reference 142, are represented on the upper side of the strip and they advance in the direction of the drum 141. Several narrow strips 143, carried by sets of rollers 144, 145 and 146, maintain the wires 142 in position on the corrugated strip 140 when the latter descends around the left side (in FIG. 3) of the drum 141.
As each wire reaches the lowest part, it is deposited on a drum 147 provided with hooks 148 axially aligned and arranged around its periphery, and as each wire is deposited on the drum 147 it is engaged by a set of hooks and is thus held in position as this drum rotates. Furthermore, a set of metal wires arranged longitudinally, designated by the reference 149, arrives from several coils 15 'exactly as in the case of FIG. 3 of US patent application No. 913242. These son 149 pass around the rollers 150 and 151 which correspond to the rollers 15 and 16 of said fig. 3 of the aforementioned US patent application, then between the roller 151 and another roller 152, the latter roller preferably being grooved to maintain the desired spacing between the wires.
The wires 149 then pass below the heating element 153, then over the roller 154 which is coated with an elastic layer 155 and which, preferably, has grooves to release the axial rows of hooks 148 from the roller 147. The wires 149 pass over the surface of the layer 155 of the roller 154, then they engage closely with each of the transverse metal wires 142 by forming a grid. However, in the preferred embodiment, the wires 149 are covered with a heat-sensitive adhesive, or with a plastic material, so as to ensure a solid connection between the two sets of wires. The metal wires thus united, which now form a grid, are carried by the roller 147 and they are guided on the spool
157 by roller 156.
It is naturally preferable that the drum 147 is cooled in order to rapidly lower the temperature of the metal wires after they have been joined. A cross section of the grid thus formed is shown in FIG. 3A, on which we see that the longitudinal wires 149 grip by pinching the transverse wires 142. If the two sets of metal wires have been previously covered with a plastic material or an adhesive
suitable of the thermosensitive type, this will facilitate the formation of a structure in which the grid of wires will be corrugated and on which
coating layers will be applied, as will be described
with references to fig. 4.
In fig. 4, a grid of wires 158 arrives from a reel 159, by a roller 160, to the corrugated rollers 161 and 162. The corrugated grid which then leaves these rollers, designated by the reference 158 ', passes through a heating element 163 then descends between two strips 164 and 165, the strip 164 being carried by a pair of rollers 166 and 167 and the strip 165 by the pair of rollers 168 and 169, these two pairs of rollers being preferably cooled to maintain the strips at a very below the melting point or softening temperature of the films to be applied now to the surface of the corrugated structure.
A first plastic film 170 arrives from a reel 171, through the roller 172, on the outside of the strip 164 as it passes around the roll 166, and a second film 173 arrives from a reel 174 , by the roller 175, on the strip 165 when the latter passes to the upper part of the roller 168. As the metal wires have been heated to a relatively high temperature by the element 163, they sufficiently heat the films when these are pressed by the rollers 166 and 168 to be brought into contact with the wires and, at the same time, the rollers acting by means of the strips 164 and 165 keep the films 170, 173 in solid engagement with the corrugated grid, while the whole is cooled.
The product thus obtained, designated by the reference numeral 176, is shown in FIG. 4A, the corrugated grid being designated by the ref
rence 158 '; we will observe that the external parts of the grid are
embedded in the outer layers of plastic 170 and 173.
In most cases where a wire grid is used, it
is best to coat the wires to protect the metal from the horn
erosion.
Another embodiment of the invention is illustrated in FIG. 5 which shows an apparatus and a method for the continuous production of a corrugated structure, method in which one begins by forming a reinforced corrugated layer, on which the covering layers are then applied successively. In this figure, metal wires 180 arranged longitudinally arrive from several coils 15 ', through the rollers 181 and 182 (which correspond to the rollers 15 and 16 of FIG. 3 of the aforementioned US patent application), on a cooling drum 183 which can be cooled by a circulation of water or another cooling liquid, in a well known manner, and, immediately after the application of the wires, a layer of plastic material 188 is applied to the drum 183 by an extruder 184 .
A plastic sheet or film 185 then arrives from a reel 186, through the roller 187, to cover the extruded layer 188. As this layer 188 is at a relatively high temperature, it coats the wires 180, and as it is at least at normal sealing temperature it adheres well to the film 185 which is applied immediately after extrusion. The layer 185 will preferably be a film which has been previously treated to be associated with metal wires placed transversely in the manner previously described. Fig. SA shows a cross section of the wires 180 immediately after the layer 188 has been extruded on the drum 183 to cover the wires.
Fig. 5 shows a cross section after the film 185 has been applied to the extruded layer 188, and it can be seen in this figure that the layer 185 contains transverse metal wires 185 '. The structure of fig. 5B, which was formed on the drum 183, is then removed from this drum by a roller 189, then it passes through a heating element 190 and, from there, it goes to a pair of corrugated cylinders 191 and 192.
The corrugated product which leaves therefrom, designated by the reference 193, then passes over the rollers 194, 195 and 196, then the roller 198 1 leads over a second cooling drum 197; but, before applying the structure 193 to this drum, a second extruder
199 applies a layer of plastic 200 on the drum
197. Although this drum is cooled like the drum 183, the plastic layer 200 is at a fairly high temperature; after the application of the corrugated structure 193, it adheres firmly to this layer 200.
The product thus formed, which is shown in cross section in FIG. 5C, is then removed from the drum
197 by a roller 201 which brings it, passing around the rollers 202 and 203, on the drum 204; but, before its application to this drum 204, and while it already carries on one of its sides a layer of plastic material, a third extruder 205 applies to the drum a second layer of plastic material 206, which forms a second coating on the corrugated structure. As the extruded layer 206 is at a high temperature when the corrugated structure is applied, the two adhere firmly to each other, after which this layer 206 is cooled by the drum 204 as the layers 188 and 200 have been cooled by the respective drums 183 and 197.
The resulting final product, which is designated by the reference 208, is then removed from the drum by the roller 207.
A cross section of this product 208 is shown in FIG. 5D which shows the relative positions of the various layers comprising the metallic reinforcing wires in the corrugated structure. From the above description, it is quite obvious that reinforced layers like those seen in Figs. 7B and 7C, and 8B of US patent application No. 913242 can serve as outer layers to form the corrugated structure with the apparatus of FIG. 5, in place of the layers applied by the extruders 199 and 205; in such a case, the reinforced layers will be preheated before being brought to the drums 197 and 204 so that they are hot enough to ensure sealing with the corrugated structure 193.
The use of external layers 209 and 210, like those of FIGS. 7B and 7C, and 8B of the aforementioned US patent application, will give a product as shown in FIG. SE (in which the longitudinal metal wires of the corrugated structure are not shown).
It is obvious that the various laminates which can be produced in accordance with the present invention can be used alone or combined with the other types of packaging materials to meet a wide variety of needs in the packaging industry. For example, in fig. 6, the product of fig. 5E is combined with cellular material 211, while in FIG. 7 this same product is combined with a plastic foam 212. It is naturally also obvious that the product of FIG. 5D can replace that of fig. 5E, and that even a product such as that of FIG. 5C can be used as shown, or can be reinforced by metal wires arranged longitudinally or transversely.
In all the embodiments of the present invention which have just been described and illustrated, it is obvious that various types of materials can be used for these manufactures. For example, the reinforcing elements can be steel wires having the desired carbon content, and various alloys of steel can also be used, as well as aluminum, copper or other similar metals giving the strength. necessary mechanical and rigidity, just as one can also choose light metals like magnesium or even tungsten, if weight is an important factor.
As regards the plastic, polyethylenes of various densities can be used, polypropylenes and their copolymers, polystyrenes or polyvinyl chloride, as well as various polyesters and polyamides. Thermosetting resins can also be used for various applications, for example flexible modified phenolic resins, as well as phenolformaldehyde, urea / formaldehyde, furfural / formaldehyde and melamine / formaldehyde resins. To obtain good resistance to water vapor and other gases, the plastic sheets can be previously covered with a film of polyvinylidene chloride or other similar plastic material relatively impermeable to gases.
As said previously, the various products obtained have been shown in the drawings in most cases, for clarity, with exaggerated thicknesses of the layers of plastic and adhesive, but in all cases the layers plastics generally have a thickness of about half that of the reinforcing metal wires. Naturally, the number of wires per centimeter, their thickness, as well as the thickness and the type of plastic layers, can all be modified to obtain the desired mechanical strength. Finally, the metal wires which are used according to this invention can have any cross section, for example circular, square, more or less oval or the like.