MACHINE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE FEUILLE DE CARTON ONDULE SIMPLE FACE AVEC TRACTION EN AMONT
La présente invention concerne la fabrication du carton ondulé et plus particulièrement une machine de fabrication d'une feuille de carton ondulée simple face par encollage d'une feuille cannelée de carton sur une feuille plane de carton dite feuille de
10 couverture, du type comprenant un eu de trois cylindres chauffants, à savoir un premier cylindre cannelé, de préformation d'une feuille plane en feuille cannelée, un deuxième cylindre, cannelé, central, et un troisième cylindre, lisse, d'amenée de l*** la feuille plane, dite de couverture, en contact avec les cannelures de la feuille cannelée à la périphérie du deuxième cylindre, ladite machine comportant de plus des premiers moyens d'entraînement positif par traction de la feuille plane destinée à être cannelée
20 en amont du j eu de cylindres.
Elle concerne également un procédé de fabrication de feuilles de carton ondulé simple face utilisant notamment une machine du type ci -dessus.
Elle trouve une application particulièrement
2*^ importante bien que non exclusive dans le domaine de la fabrication de feuille simple face à haute vitesse, par exemple avec du carton obtenu à partir de papier recyclé à faible grammage (inférieur à de
l'ordre de 120 g/m*-**) ou au contraire à fort grammage (supérieur à de l'ordre de 200 g/m2) .
On a représenté sur la figure 1 une machine 1 de l'art antérieur dans une chaîne de fabrication 2 de carton ondulé simple face.
La chaîne comprend des moyens d'alimentation 3 et 4 respectivement en feuille plane, de couverture, et en feuille plane destinée à former la feuille cannelée . Ces moyens d'alimentation comprennent, de façon connue en elle-même, des dérouleurs de bobines 5 qui permettent un bon contrôle du déroulement et du freinage nécessaires à la fabrication du carton.
Ils comprennent également un préchauffeur 6, pour la feuille de couverture, en général constitué d'un cylindre en acier chauffé à la vapeur et muni de petits rouleaux dits "embarreurs" qui servent à faire varier la surface de contact papier/cylindre, et un préconditionneur 7 pour la feuille cannelée, qui comporte quant à lui, et en outre, une rampe d'humidification de la feuille qui favorise la formation des cannelures.
La chaîne 2 comprend par ailleurs des moyens d'évacuation 8 du carton simple face obtenu, constitués par un système de courroies en partie haute de la chaîne.
La figure 2 montre plus précisément, en vue en coupe, la machine 1 simple face de la chaîne de la figure 1.
Elle comprend, du côté de l'alimentation en feuille cannelée, un cylindre préchauffeur supplémentaire 9 et un cylindre humidificateur 10, et du côté de l'alimentation en feuille de couverture, deux cylindres préchauffeurs tournants 11.
La machine 1 comprend par ailleurs un premier cylindre 12, cannelé, supérieur, en acier inoxydable. Il est creux et agencé pour être chauffé à la vapeur de façon connue en elle-même. La machine 1 comprend également un deuxième cylindre 13, cannelé, central, en acier inoxydable, d'axe parallèle à celui du premier cylindre sensiblement tangent à ce dernier, et par exemple de même diamètre. 5 Le deuxième cylindre est par exemple du type connu sous la dénomination "Air Drive", fabriqué par la société française MARTIN.
Il comporte deux chambres, à savoir une chambre centrale chauffée à la vapeur et une chambre à vide 15 connectée à un dispositif 16 de mise sous vide. La chambre comprend des canaux 17 percés sur toute la longueur du cylindre et communiquant avec la surface périphérique cannelée par des trous.
La machine 1 comprend un troisième cylindre 18 **- inférieur, de surface lisse, d'axe parallèle aux deux premiers et par exemple de même diamètre. Ce cylindre est chauffé à la vapeur de façon similaire aux deux premiers et est agencé pour venir comprimer la feuille de couverture contre les arêtes des
cannelures de la feuille cannelée, en contact avec la périphérie du cylindre cannelé central, comme on va le voir.
La machine 1 comprend par ailleurs des moyens 19 d'encollage des crêtes des cannelures, connus en eux- mêmes, comprenant un rouleau lamineur 20, un bac de colle 21 et un rouleau encolleur 22.
Le principe de fonctionnement de la machine 1 est le suivant . Deux feuilles ou nappes de papier en carton 23 et 24 sont introduites dans la machine 1.
La feuille 23 est destinée à former la feuille cannelée .
Après traitement de séchage et d'humidification en 7 , 9 et 10, elle passe autour du premier cylindre chauffant cannelé 12, sur une partie de sa périphérie .
Elle est ensuite introduite entre les deux cylindres chauffants cannelés 12 et 13 qui tournent en sens inverse l'un de l'autre, comme deux cylindres d ' engrenage .
Le vide créé dans la partie inférieure du cylindre 13 plaque alors la feuille 23 cannelée formée contre le cylindre chauffant sur un arc de cercle ayant un angle au sommet égal à de l'ordre de
180° .
Lors du passage en face du rouleau colleur 22, une ligne de colle est, par ailleurs et comme on l'a vu, déposée à la crête des cannelures.
La colle est par exemple à base d'amidon. La feuille de couverture 24 est quant à elle introduite en partie basse et à l'opposé de la machine 1. Elle est préséchée en 11 et enroulée autour du troisième cylindre 18, également appelé presse lisse. Une pression hydraulique très forte, par exemple de 10 kg/cm (pression linéique) , assure un contact successif en 25 (voir figure 3) entre chaque arête supérieure des cannelures de la feuille cannelée 23 et la feuille de couverture 24 en papier lisse.
Le oint de colle est donc obtenu par l'action conjuguée de la forte pression et de la température en une fraction de seconde. La feuille cannelée est entraînée par 1 ' engrènement des cylindres cannelés 12 et 13, et la feuille de couverture est entraînée par serrage entre le cylindre central 13 et le cylindre lisse 18, aucune autre traction en amont ou en aval des trois cylindres n'étant réalisée. Le carton ondulé est ensuite évacué en partie haute de façon connue en elle même par tapis roulant.
D'autres types de machines simple face existent, comme par exemple celles où la feuille cannelée est plaquée par de l'air au lieu d'être aspirée par le vide sur le cylindre central.
Leur principe de fonctionnement et les éléments structurels qu'ils mettent en oeuvre restent
cependant sensiblement identiques à ceux décrits ci- dessus .
Bien qu'elles permettent d'atteindre de bonnes cadences en donnant un papier simple face acceptable, les machines connues présentent cependant toujours des inconvénients.
En effet, pour obtenir à la fois un bon collage et une traction efficace de la feuille de couverture, on a essentiellement considéré, -jusqu'à ce jour, qu'il était nécessaire d'appliquer les deux feuilles l'une sur l'autre avec une très forte pression, étant par ailleurs entendu qu'une température suffisante est maintenue au moment du collage pour permettre la gélatimsation de la colle. *** De même, on a toujours considéré que la traction de la feuille destinée à être ondulée devait être uniquement ou sensiblement uniquement obtenue par l'entraînement de la feuille dans les cylindres cannelés en engrenage l'un avec l'autre. 0 Cette pression et/ou le coincement de la feuille entre les dents des rouleaux cannelés présentent cependant des effets nuisibles provoquant des coupures du carton en particulier aux vitesses de résonances, ou encore à hautes vitesses, ainsi que 5 des vibrations et un bruit important.
Il en résulte un carton ondulé, dont les caractéristiques de résistance à l'humidité, à l'éclatement de la couverture, et à la résistance à la compression sur champ sont amoindries .
Afin de minimiser ou de supprimer le rôle d'entraînement du papier par les cylindres cannelés et/ou par la pression entre le cylindre 18 lisse et le cylindre cannelé 14, sur la surface de contact entre les feuilles, on connaît également des machines simple face comportant des moyens de traction positive situés en amont du jeu de cylindres.
Autrement dit l'entraînement par engrenage et/ou forte pression est remplacé par une traction en amont des cylindres.
Le document US 2.742.079 prévoit ainsi des moyens d'alimentation avec traction positive située en amont et à distance des rouleaux cannelés dont ils sont séparés par un adaptateur mécanique régulant 1 ' écartement des rouleaux cannelés.
Le document US 3.479.240 décrit quant à lui des rouleaux d'alimentation qui alimentent les rouleaux cannelés à une vitesse plus grande que celle desdits rouleaux. Le document GB 1.052.659 prévoit des moyens adaptateurs situés directement en amont des rouleaux cannelés, de façon à les alimenter sans tension.
Tous ces moyens présentent des inconvénients . Ils sont complexes et coûteux à mettre en oeuvre. De plus ils ne permettent pas de vitesses importantes de défilement .
La présente invention vise à fournir une machine et un procédé de fabrication de carton ondulé simple face répondant mieux que ceux antérieurement connus
aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet d'améliorer la qualité du carton ondulé obtenu en minimisant les risques de coupures de papier aux vitesses de résonance et/ou à haute vitesse c'est-à- dire par exemple supérieure à 300 m/mn, et ce pour un coût faible et de façon aisée à mettre en oeuvre.
Les machines existantes peuvent par ailleurs être facilement adaptées pour profiter de l'amélioration que constitue la présente invention. Pour ce faire la présente invention part notamment de l'idée de maintenir toujours en tension constante le papier entre les moyens de traction positive et les rouleaux cannelés, en utilisant l'étire ent élastique du papier. Dans ce but la présente invention propose notamment une machine de fabrication d'une feuille de carton ondulé simple face par encollage α ' une feuille cannelée de carton sur une feuille plane de carton, comprenant un jeu de trois cylindres cnauffants, à savoir un premier cylindre cannelé, de préformation d'une feuille plane en feuille cannelée, un deuxième cylindre, cannelé, central, et un troisième cylindre, lisse, d'amenée de la feuille plane, dite de couverture, en contact avec les cannelures de la feuille cannelée à la périphérie du deuxième cylindre, ladite machine comportant de plus des premiers moyens d'entraînement positif par traction de la feuille plane destinée à être cannelée en amont du jeu de cylindres,
caractérisée en ce que lesdits premiers moyens d'entraînement positif sont situés directement en amont et à proximité du premier cylindre et comportent des moyens moteurs agencés pour obtenir, à la sortie desdits premiers moyens d'entraînement positif, une vitesse constante d'alimentation des cylindres cannelés en feuille plane toujours strictement inférieure à la vitesse linéaire de la feuille imposée à l'entrée desdits cylindres cannelés par la vitesse de rotation desdits cylindres cannelés .
Notons qu'à la sortie du jeu de cylmαres, la vitesse linéaire de défilement du carcon est directement proportionnelle à la vitesse de rotation des cylindres cannelés corrigée du facteur appelé facteur de consommation par l'homme du métier, dépendant du type de cannelure (pas, nauteur, forme, etc . )
Par moyens d'entraînement positif d'une feuille il faut entendre des moyens moteurs dont le rouvement relatif vis à vis de la feuille est bloqué sans autoriser de glissement ou pratiquement sans autoriser de glissement, en fonction notammer-t de la largeur du papier. Ces moyens exercent de ce fait sur la feuille considérée une force de traction entièrement ~otπce, largement supérieure aux simples forces de frottement de la feuille sur le cylindre, par exemple plus de trois fois supérieure.
Directement à proximité signifie que le point appartenant aux moyens de traction le plus proche du cylindre concerné (appartenant au jeu de trois cylindres de la machine simple face) est à une distance comprise entre quelques dixièmes de millimètres (suffisante pour ne pas être en contact) et de l'ordre de 2 m, par exemple à une distance inférieure à de l'ordre de 1 m, et avantageusement inférieure ou égale à de l'ordre de 50 cm, sans qu'un autre élément n'existe entre les moyens d'entraînement et le cylindre le plus proche du jeu de cylindres .
Il n'y a donc aucun moyen mécanique intermédiaire, adaptateur de tension par exemple. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- la vitesse des premiers moyens d'entraînement positif est inférieure ou égale à de l'ordre de 1 % par rapport à ladite vitesse linéaire,*
- la vitesse des premiers moyens d'entraînement positif est inférieure ou égale à de l'ordre de 5 % , par exemple égale à de l'ordre de 3 % , par rapport à la vitesse linéaire; - la machine comprend des deuxièmes moyens d'entraînement positif par traction de la feuille plane de couverture, directement en amont et à proximité du troisième cylindre;
- la tension entre les premiers et/ou deuxièmes moyens d'entraînement positif et le jeu de cylindres est supérieure à 2 kg/cm;
- la traction positive exercée par les premiers et/ou deuxièmes moyens d'entraînement positif sur la feuille plane est supérieure à de l'ordre de 3,5 N/cm;
- la traction positive exercée par les premiers et/ou deuxième moyens d'entraînement positif sur la feuille plane est supérieure à de l'ordre de 5 N/cm;
- la machine comporte de plus un cylindre supplémentaire lisse, chauffant, situé entièrement en aval du trajet du carton ondulé par rapport aux trois cylindres, ledit cylindre lisse et le deuxième cylindre étant agencés pour plaquer la feuille cannelée sur la paroi externe dudit deuxième cylindre en aval du premier contact entre feuille plane et feuille cannelée, selon un arc de cercle correspondant à un angle au centre α' d'une valeur déterminée supérieure à zéro, par exemple de l'ordre de 60°, ledit quatrième cylindre étant agencé pour être lui-même en contact avec le dos de la feuille plane sur un arc de cercle correspondant à un angle au centre β d'une seconde valeur déterminée supérieure à zéro, par exemple comprise entre de l'ordre de 90° et de l'ordre de 270°, et avantageusement de l'ordre de 180°;
- la machine comporte de plus des troisièmes moyens d'entraînement positif par traction de la feuille de
carton ondulé situés directement en aval du trajet du carton ondulé par rapport aux trois cylindres et à proximité desdits cylindres;
- les premiers moyens d'entraînement positif comprennent un quatrième cylindre muni de moyens d'application de la feuille plane contre la paroi externe dudit quatrième cylindre, d'axe parallèle aux autres cylindres, ledit quatrième cylindre étant agencé pour être en contact avec la feuille sur un arc de cercle correspondant à un angle au centre δ d'une première valeur déterminée,
- les deuxièmes moyens d'entraînement positif comprennent un cinquième cylindre muni de moyens d'application de la feuille plane destinée à être ondulée, contre la paroi externe dudit cinquième cylindre, d'axe parallèle aux autres cylindres, ledit cinquième cylindre étant agencé pour être en contact avec la feuille sur un arc de cercle correspondant à un angle au centre i d'une deuxième valeur déterminée;
- les premier et/ou deuxième moyens d'entraînement positif sont des moyens à courroies comprimant la feuille entre eux en lui faisant faire un trajet en forme de S , de telle façon qu'aucun glissement ne puisse exister, ce qui permet de contrôler parfaitement la vitesse de déroulement du papier par rapport à la vitesse des moyens moteur (elle est strictement égale) .
- les troisièmes moyens d'entraînement positif comprennent un sixième cylindre muni de moyens d'application de la feuille de carton contre la paroi externe dudit sixième cylindre, d'axe parallèle aux autres cylindres, ledit sixième cylindre étant agencé pour être en contact avec la feuille sur un arc de cercle correspondant à un angle au centre β d'une troisième valeur déterminée;
- un cylindre au moins parmi les quatrième, cinquième et sixième cylindres est chauffant;
- le quatrième cylindre est chauffant,
- le cinquième cylindre est chauffant;
- les moyens d'application associés à au moins un des quatrième, cinquième et sixième cylindres, sont des moyens d'aspiration de la feuille de carton, par l'intermédiaire d'orifices percés dans la surface de la paroi dudit cylindre.
Compte tenu de l'utilisation de moyens d'application de la feuille de carton ondulé contre la paroi du cylindre, il s'en suit une impossibilité ou une quasi impossibilité de glissement du carton ondulé au niveau des moyens d'entraînement positif
(tolérance de l'ordre de +5% maximum);
- les moyens d'entraînement positif du quatrième cylindre comportent des moyens d ' actionnement en rotation du cylindre agencés pour obtenir une vitesse d'alimentation en feuille plane destinée à être cannelée strictement inférieure à la vitesse de défilement du carton à la sortie du jeu de cylindres
contrôlée par exemple par moyen optique, par exemple par un encodeur;
- les moyens d'entraînement positif du cinquième cylindre comportent des moyens d ' actionnement en rotation du cylindre agencés pour obtenir une vitesse d'alimentation en feuille plane de couverture strictement inférieure à la vitesse de défilement du carton à la sortie du jeu de cylindres.
Avantageusement la sous -vitesse du quatrième et/ou du cinquième cylindre ou des autres types de moyens d'entraînement, s'il y a lieu, est inférieure à de l'ordre de 5%, 3% voire 1% ou 0,5% par rapport à la vitesse de défilement du carton, qui peut être la vitesse, respectivement, du premier et/ou du troisième cylindre en cas d'absence totale de glissement .
Cette sous-vitesse permet de tenir compte de l'usure des cylindres et augmente la durée d'utilisation de ces derniers, tout en maintenant toujours une tension entre le jeu de trois cylindres et les moyens de traction positive en amont,
- le quatrième et/ou cinquième cylindres chauffants sont d'un diamètre plus grand que les trois premiers cylindres chauffants, par exemple 1,5 fois plus grand;
- les moyens d'entraînement positif et le jeu de trois cylindres sont agencés pour permettre le réglage des angles d'enroulement des feuilles de
carton autour du jeu de trois cylindres situé en aval desdits moyens.
Une telle disposition permet de régler la chauffe du carton ondulé formé en fonction de la vitesse de défilement, ce qui permet notamment d'éviter une cuisson du carton, par exemple en début de fabrication ou en fin de fabrication du carton ondulé;
- le quatrième et/ou le cinquième cylindres sont agencés pour permettre le réglage de l'angle d'enroulement de la feuille de carton sur le quatrième et/ou le cinquième cylindre; -la machine comporte, de plus, au moins un cylindre lisse de petit diamètre, d'axe parallèle à l'axe des cylindres chauffants, situé en amont des cylindres sur le trajet du carton ondulé et en dessous du plan horizontal tangent à la génératrice supérieure du quatrième et/ou du cinquième cylindre;
- la valeur déterminée de l'angle d'enroulement sur le quatrième et/ou cinquième cylindre est supérieure à de l'ordre de 30°, et avantageusement supérieure à 90°, par exemple 100°;
- la valeur déterminée de l'angle d'enroulement correspond à une dimension d'arc en surface du deuxième cylindre supérieure à de l'ordre de 50 mm;
- la machine comporte des moyens de réglage de la pression exercée sur la feuille de carton ondulée au niveau du deuxième cylindre, par le troisième
cylindre lisse, en dessous d'une valeur seuil déterminée de 3 kg/cm;
- la machine comporte des moyens de réglage de la distance entre les surfaces des deuxième et troisième cylindres, lesdits moyens étant agencés pour supprimer toute pression du troisième cylindre sur les feuilles cannelée et plane de couverture de la feuille ondulée, en contact avec le deuxième cylindre, en cours de fonctionnement de la machine. Aucun contact n'existe donc entre deuxième et troisième cylindres.
Les moyens de réglage sont par exemple des moyens ecarteurs entre périphérie de cylindre, connus en eux-mêmes. Un tel système donne en effet des résultats excellents à des vitesses de déroulement du carton supérieure à 300 m/mn.
La feuille plane est plaquée sur le quatrième ou cinquième cylindre chauffant du côté où la colle est appliquée par les moyens d'encollage des cannelures .
La machine comporte des moyens automatiques de réglage des vitesses relatives des quatrième, cinquième et/ou sixième cylindres par rapport à la vitesse de défilement du carton, par exemple mesurée optiquement ou via la vitesse de rotation d'un cylindre du jeu de trois cylindres.
L'invention propose également un procédé de fabrication d'une feuille de carton ondulé simple
face, utilisant une machine telle que décrite ci- dessus.
Elle propose également un procédé de fabrication d'une feuille de carton ondulé simple face, à l'aide d'une machine comprenant trois cylindres chauffants dont deux cylindres cannelés, s ' engrenant l'un dans l'autre, par collage d'une feuille cannelée de carton et d'une feuille plane de carton, dite de couverture, dans lequel on exerce sur la feuille plane destinée à être cannelée, en amont des trois cylindres chauffants, une traction positive d'entraînement de ladite feuille propre à vaincre l'inertie des dispositifs d'alimentation de ladite feuille situés en amont des trois cylindres, caractérisée en ce qu'on exerce ladite traction directement en amont et à proximité desdits cylindres, pour obtenir une vitesse constante d'alimentation en feuille plane destinée à être cannelée toujours strictement inférieure à la vitesse linéaire de défilement à l'entrée desdits cylindres cannelés, correspondant à la vitesse de rotation desdits cylindres cannelés.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- la vitesse d'entraînement positif est inférieure ou égale à de l'ordre de 1 % par rapport à ladite vitesse linéaire de défilement à l'entrée,*
Par vitesse d'entraînement positif on entend la vitesse linéaire en papier, d'alimentation des cylindres cannelés directement en sortie des moyens d'entraînement positif effectuant la traction positive.
- la vitesse est inférieure ou égale à de l'ordre de 3 % par rapport à ladite vitesse linéaire de défilement à l'entrée,*
- on exerce entre les premiers e /ou deuxièmes moyens d'entraînement positif d'une part, et le jeu de cylindres d'autre part, une tension constante supérieure à 1 kg/cm, par exemple supérieure à 2 kg/cm;
- on exerce sur la feuille plane destinée à être cannelée une traction supérieure à de l'ordre de
3,5 N/cm directement en amont et à proximité du premier cylindre chauffant;
- on exerce sur la feuille plane de couverture une traction supérieure à de l'ordre de 3,5 N/cm directement en amont et à proximité du troisième cylindre chauffant ;
- la traction exercée sur la feuille de couverture et/ou la feuille plane destinée a être cannelée est supérieure à de l'ordre de 5 N/cm; - on chauffe la feuille de couverture et/ou la feuille plane destinée à être cannelée simultanément à la traction;
- en même temps que la traction positive en amont on chauffe la face de la feuille de couverture destinée à être cannelée du côté de la face où on encolle.
L'invention est particulièrement applicable à la fabrication d'une feuille de carton ondulé simple face à partir d'une feuille de carton cannelée présentant des cannelures de type B, C ou E, et d'une feuille plane de carton, dite de couverture, par encollage de l'une sur l'autre, lesdites feuilles étant constituées à partir de papier de grammage inférieur à 140 g, avantageusement inférieur à 100 g et/ou avantageusement compris entre de l'ordre de 80 g et de l'ordre de 130 g. La vitesse de défilement du carton lors de ladite fabrication est supérieure à 250 m/mn, avantageusement supérieure à 350 m/mn, de préférence supérieure à 400 m/mn et encore plus préférentiellement supérieure à 450 m/mn, voire à 500 m/mn.
Les cannelures de types B, C et E correspondent à la norme française NF Q 12-008. Elles sont notamment définies de la façon suivante, e étant l'épaisseur hors tout du carton ondulé en mm:
- type B : petite cannelure, 2 < e <. 3 , 5 ;
- type C : moyenne cannelure , 3,5 < e ^ 4,5 - type E : micro-cannelure, e <. 2.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif.
La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels, en plus des figures 1 à 3 d'ores et déjà décrites concernant une machine de 1 ' art antérieur ; -La figure 4 est une vue latérale d'un mode de réalisation de l'invention.
- La figure 5 est une vue en coupe longitudinale selon V-V, en partie écorchée des cylindres de la figure 4, dont les quatrième et cinquième cylindres selon l'invention.
- La figure 6 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle, montrant schématiquement les cylindres de la figure 4.
La machine selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici comprend d'une part une machine simple face du type décrit en référence à la figure 2, et d'autre part des quatrième, cinquième et sixième cylindres qui vont être décrits en référence aux figures 4, 5 et 6. Pour simplifier, les mêmes numéros de référence sont utilisés quand ils désignent les mêmes éléments. En plus des premier, deuxième et troisième cylindres 12, 13 et 18, la machine selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici comporte donc un quatrième cylindre 26, un cinquième cylindre 27 et un sixième cylindre 28.
Chacun de ces cylindres est lisse, cnauffant, muni d'un système d'application par aspiration qui sera décrit plus avant pour un seul cylindre.
La même description est donc également parfaitement applicable aux autres.
Les cylindres sont d'axes parallèles aux axes des trois précédents cylindres et situés à proximité de ces derniers, par exemple avec des axes situés à une distance d = 1 m des axes du cylindre adjacent le plus proche du jeu de trois cylindres.
Plus précisément en référence à la figure 5, le cylindre 26 est chauffé à la vapeur de façon similaire aux autres cylindres, par exemple pour atteindre une température de peau du cylindre comprise entre 160°C et 200°C.
Il est constitué par un tube évidé en acier inoxydable et présente par exemple un diamètre externe identique aux autres.
Le cylindre 26 est par exemple ici encore du type "Air Drive", fabriqué par la société française
MARTIN et connu sous la référence M 260. Il comprend deux extrémités 29 et 30, montées sur paliers 31, et un corps cylindrique 32, muni d'un évidement cylindrique central 33 alimenté en vapeur en 34 par une de ses extrémités 30. Un canal 35 d'évacuation des condensats est également prévu à cette extrémité
L'autre extrémité 29 du cylindre 26 comporte des moyens 36 d'entraînement en rotation, par moteur à vitesse de fonctionnement nominal fixe par rapport à la vitesse du premier rouleau de la machine simple face, par exemple de façon strictement inférieure à cette dernière, ou avec une tolérance de ± 2 % , du moment que la vitesse d'alimentation en feuille plane
est inférieure à la vitesse de défilement du carton à la sortie du jeu de cylindres.
La surface 37 de la périphérie du corps cylindrique 32 est lisse. Par surface lisse, il convient d'entendre une surface cylindrique plane non cannelée, pouvant cependant présenter de légers renfoncements ou lunules 38, par exemple en forme de fentes rectangulaires de 40 mm de longueur sur 2,5 mm de largeur et dont le fond est en forme de portion de cylindre à grand rayon de courbure. Sur un cylindre comme le cylindre "Air Drive" de l'entreprise MARTIN, les renfoncements occupent en général moins de 5 % de la surface du cylindre, par exemple 2,8 % et sont connectés à des moyens 39 de mise sous vide via deux chambres en arc de cercle 41 reliées à des canaux longitudinaux périphériques 42 répartis angulairement et connectés régulièrement aux lunules 38 via des petits canaux radiaux 43. Les chambres 41 appartiennent respectivement à deux couronnes fixes 44 de répartition prévues de part et d'autre du cylindre 26 avec lequel elles coopèrent en rotation, à frottement, de façon sensiblement étanche, par leur paroi latérale.
Un dispositif casse vide 45 et/ou de décollage du carton 46 par injection d'air comprimé 47 dans les canaux 42, en vis-à-vis du point 40, est par ailleurs avantageusement prévu de façon connue en elle-même.
La traction sur la feuille de carton est assurée grâce à la vitesse du cylindre aspirant 26, sur
lequel est plaquée la feuille de couverture du carton ondulé sans possibilité ou pratiquement sans possibilité de glissement.
Dans le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, l'espace entre le cylindre cannelé 13, central, et le troisième cylindre 18, lisse, au point de contact ou de jonction des deux feuilles, est supérieur à l'épaisseur maximum d'une feuille de carton ondulé à traiter, de manière à ce que la pression soit nulle quels que soient les papiers.
De façon générale l'aspiration de la feuille de carton sur le cylindre aspirant correspondant se poursuit en aval du point de contact grâce à l'allongement sur un arc de longueur déterminée, représentée par les angles α (cylindre 13) , β (cylindre 28), δ (cylindre 26) et ε (cylindre 27) sur les figures, tel que par exemple α = 220° (dont une partie α', par exemple égale à 60° en aval du point de jonction avec la feuille de couverture), β = 180°, δ - 120° et ε = 100°, de la chambre ou couronne 44 décrite en référence au cylindre 26.
Un dispositif casse vide et /ou de décollage du carton (non représenté) connu en lui-même, est également prévu de façon similaire aa point de décollage de la feuille de carton ondulé.
V étant la vitesse de défilement du carton, VI la vitesse extérieure VI des cylindres 26 et 27 est
par exemple égale à 0,95V en nominal, ou encore 0,99 V.
Selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici, il est donc prévu un asservissement très précis, par automate programmable, de la vitesse de rotation des cylindres 26 et 27 par rapport à la vitesse des premier et/ou troisième rouleaux et/ou la vitesse de défilement du carton qui peut être un peu inférieure compte tenu des glissements.
La vitesse du carton est alors contrôlée précisément de façon connue en elle-même, par exemple par capteur optique.
On joue sur la tension du papier qui est agencé pour s'étirer par exemple de 1 % de traction positive et les rouleaux cannelés et/ou presseur (pour 0, 99 V) .
Par exemple pour une sous-vitesse de 1 . , en cas d'absence de glissement, on aura un allongement du papier de 1 % , soit une traction sur le papier entre rouleaux alimenteur et rouleaux de formation du papier de l'ordre de 3,2 kg/cm pour un papier test 200 g, ou de l'ordre de 2,3 kg/cm pour un papier R de 100 gr. La vitesse V2 du cylindre 28 est par contre supérieure à celle du carton, par exemple égale à 1,05V.
Dans le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, et afin de maintenir la
face de la feuille de carton, en contact avec la surface du cylindre du côté de la face où on encolle, les cylindres 26 et 27 présentent des axes 26', 27' situés en conséquence par rapport au plan tangent au point de contact avec le premier ou troisième cylindre adjacent.
Plus précisément, les axes des cylindres 12 et 26 sont donc situés du même côté du plan tangent à ces deux cylindres et les axes des cylindres 18 et 27, de part et d'autre du plan tangent correspondant. Des petits rouleaux 51 et 52 non chauffants, lisses et pleins, de type connu en lui-même, sont par exemple prévus pour permettre les enroulements adéquats selon les angles β et δ, en présentant des génératrices inférieures 53, 54 situées en-dessous des plans tangents à la génératrice supérieure 55, 56 des cylindres correspondants.
Avantageusement la position est réglable pour permettre de modifier les angles d'enroulement. Selon 1 ' invention, des distances suffisantes entre parois latérales des cylindres sont prévues pour permettre un bon déroulement de la feuille de carton.
On va maintenant décrire le fonctionnement de la machine selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici.
La feuille destinée à être cannelée par le premier cylindre chauffant 12 est tirée par le quatrième cylindre 26 d'une vitesse un peu inférieure
à celle du carton, qui est mesuré à proximité par encodeur.
Le cylindre 26 soulage donc entièrement le cylindre 12 de ce travail. La feuille est aspirée par ce quatrième cylindre sur un angle δ compris entre 90° et 180°.
Elle suit ensuite un parcours par exemple de l'ordre de l sans aucun contact avec un cylindre, puis est engrenée sur le deuxième cylindre cannelé 13 qui l'aspire toujours de façon connue en elle-même, comme décrit ci -avant sur un angle au centre α correspondant à de l'ordre de 240° , soit 180° jusqu'au point de contact avec la feuille plane amenée en vis-à-vis par le cylindre lisse 18, également chauffant, et de l'ordre de 60° (angle α') en aval dudit point de contact .
La feuille plane de couverture est quant, à elle tirée par le rouleau 27, d'une vitesse un peu inférieure à celle du carton mesurée à proximité par encodeur, qui soulage au moins en partie, voire entièrement les moyens de traction qui peuvent également exister en aval comme on va le voir avec le cylindre 28.
Dans le cas du cylindre 27, la traction s'effectue ici encore et par exemple par aspiration du rouleau sur un angle par exemple de 100°, avant de parcourir une petite distance, par exemple ΞOcm sans aucun contact avec un cylindre pour rejoindre la surface du troisième cylindre 18.
La feuille de carton ondulé formée par la feuille cannelée préalablement encollée et la feuille plane reste en contact avec le cylindre chauffant 13 jusqu'au point 57, où le décollage de la feuille est favorisé par un jet d'air comprimé.
La feuille de carton ondulé est ensuite reprise par le sixième cylindre 28, lisse, chauffant et par exemple aspirant, la feuille de couverture étant du côté de la surface dudit cylindre, par ailleurs actionné à une vitesse un peu supérieure à celle du deuxième cylindre. Il constitue alors les moyens d'entraînement positif par traction sur ladite feuille de carton ondulé en aval, par exemple avec une force de traction comprise entre 1 et 2 N / cm, par exemple supérieure à 1,5 N / cm.
La feuille est aspirée par les trous de la surface du cylindre 28, par exemple sur 180°, avant décollement par jet soufflant comme décrit ci -avant, puis déviation par le rouleau 52 et évacuation. Dans un autre mode de réalisation, le cylindre 28 n'est pas aspirant, mais simplement lisse et chauffant sur un arc de cercle β, ce qui permet de compléter le chauffage de la colle. Les dispositions complémentaires restent alors identiques à ce qui est décrit ci-avant, si applicables.
La force de traction exercée sur le carton ondulé par les moyens d'entraînement positif constitué par les quatrième et cinquième cylindres
est supérieure à de l'ordre de 4 N/cm, par exemple de l'ordre de 5 N/cm ou de l'ordre de 8 N/cm.
Grâce à l'invention, on a pu constater une amélioration significative des caractéristiques du carton ondulé simple face produit.
Dans le mode de réalisation décrit plus particulièrement ici les quatrième, cinquième et sixième cylindres ont leur vitesse de rotation asservie automatiquement par des moyens automates programmables 58 (en trait mixte sur la figure) à la vitesse de déplacement du carton par exemple obtenue par encodeur, de façon connue en elle-même.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation plus particulièrement décrit. Elle concerne également et notamment les cas où les moyens d'entraînement positif exerçant une traction sont des moyens de pincement entre rouleaux en matière élastique, des moyens d'entraînement par courroie en appui sur une tôle plane ou cylindrique, ou sur une autre courroie, les cas où il existe des moyens de chauffage complémentaires par exemple constitués par une table chauffante ou par un sécheur électrique ou un sécheur à infrarouge .