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"Procédé et appareil pour la fabrication d'objets en caouthouo et leur application à la fabrication de gants chirurgicaux".
La présente invention se rapporte à la fabrication d'objets en caoutchouc à paroi mince (le terme caoutchouc couvrant / également les substances similaires au caoutchoux), et elle con- cerne plus particulièrement un procédé et un appareil permettant de régler l'épaisseur du caoutchouc dans les zones désirées de -. l'objet. Une application particulière de l'invention concerna la fabrication des gants chirurgicaux, mais ladite invention n'est ,
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pas limitéo à cette application particulière et elle peut être utilisée pour la fabrication de n'importe quel objet en caoutchouc à paroi mince dont l'épaisseur doit être réglée de façon précise dans certaines sones.
Les gants chirurgicaux sent fabriquée aussi minces que possible par suite de la nécessité do conserver à l'utilisateur sa sensiblilité au toucher, l'épaisseur de la paroi 6tant gêné- raieront de l'ordre de 0,25 mm à la manchette et de 0,30 mm aux doigts.
Habituellement, on fabrique ces gants sur des formes re- produisant une main qu'on plonge, avec les doigts dirigés vers le .bas, dans un bain de latex liquide approprié et qu'on retire ensuite de ce bain recouverte d'une mince couche de latex* Comme les doigts do la forme sont les premiers à pénétrer dans le latex et les derniers à en sortir, leur durée d'immersion est la plus longue et par suite l'épaisseur de la couche les recouvrant est la plus importante, la différence entre les doigts et la manchette ou le poignet étant habituellement de l'ordre de 0,05 mm.
Cette répartition n'est pas désirable puisque les doigts et la partie du gant couvrant la paume de la main devraient normalement être plus minces que la manchette pour la sensibilité et qu'au contrai- re la manchette devrait être plus épaisse afin d'avoir une plus grande résistance quand on met le gant et pour enserrer la man- che de la blouse.
En raison de la minceur de la manchette, il était cou- rant de prévoir un bourrelet ou un bord autrement renforcé afin d'éviter de déchirer les gants pendant leur enfilage et aussi pour obtenir un bord plus résistant assurant un meilleur serrage autour des manches de la blouse du chirurgien. Ce bourrelet est obtenu en roulant le caoutchouc sur lui-même à un stade approprié de la fabrication (mais généralement avant le séchage final et la vulcanisation) jusqu'au moment ou l'on obtient un bourrelet rond le long du bord du gant. Le diamètre du bourrelet est cou- , ramment compris entre 0,75 et 1,9mm selon les besoins particuliers du fabricant.
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On forme le bourrelet par une opération manuelle ou par des moyens mécaniques. Si on le forme mécaniquement, il y a lieu de faire tourner chaque forme individuelle et en même temps d'ex- ercer une pression de bas en haut contre le bord du caoutchouc à l'aide d'un rouleau ou d'une brosse cylindrique. Si l'opération est manuelle, chaque forme individuelle doit être rendue accessi- ble à l'opérateur chargée former les bourrelets, à un stade apprprié de la fabrication. Dans tous les cas, il s'agit d'une opération distincte et séparée qui est effectuée au cours de la ., fabrication des gants.,
Les blouses chirurgicales ont habituellement de longues manches descendant jusqu'aux poignets et sur lesquelleson enfile les manchettes des gants.
Les dimensions du poignet fermé d'une blouse sont normalement suffisantes'pour maintenir la manchette du gant sous une tension modérée. Il est désirable que cette ten- sion maintienne les manchettes des gants tendues et en place sur .la blouse, attendu que les gants et la blouse sont stérilisés avant le commencement d'une intervention chirurgicale et qu'il est -essentiel que les deux objets stérilisés ne se séparent pas en découvrant éventuellement une partie non stérile.
On sait que le bord roulé présente un inconvénient en service. Lorsqu'on le porte sur la blouse et sous tension, cette tension à tendance à faire rouler vers le bas le bourrelet sur la manchette des gants, en particulier en cas de frottement acciden- tel contre la blouse ou un autre objet. Ce roulement, une fois qu'il est commencé, ce poursuit fréquemment jusqu'au noment où .les manchettes des gants quittent les manches de la blouse..,.
Dans la fabrication des gants chirurgicaux, l'utilisa- . tion de machines permettant une économie de main d'oeuvre est devenue très importante. Depuis peu, on trouve sur le marché des gants à jeter après usage, et l'emploi de gants réutilisables devient de plus en plus rare. Il est par conséquent de la plus haute importance que ces gants soient produits à un prix de re- vient minimum.
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La nécessité de réaliser un bourrelet sur les gants chirugicaux affecte l'agencement des machines en ce que les for- mes doivent être rendues accessibles pour la formation des bour- relets. Pour cela, on dispose habituellement les formes le long . du bord d'un transporteur (habituellement une courroie ou une chaîne) à des intervalles espacés et les formes portant les gants passent continuellement l'une derrière l'autre le long de toute la machine. Comme les gants passent individuellement par un poste donné, on peut facilement former le bourrelet, soit manuellement soit par voie mécanique. Du fait que les formes sont espacées le long d'un transporteur, un tel procédé exige une machine très longue.
Une disposition pratique des formes le long d'un transpor- teur correspond à environ à une paire de gants tous les 15 cm, tandis que le procédé qui va être décrit ci-après permet dettrai- ter 78 paires ou même davantage-par mètre, ce qui réduit de façon correspondante la longueur de la machine.
Si les formes sont trempées en groupes serrés' placés sur des râteliers, il;est indispensable que les râteliers soient ensuite démontés pour que chaque forme individuelle soit accessible pour la formation du bourrelet, ce qui nécessite une coupure âans ! la fabrication continue et limite la taille des support ou râte- liers portent les formes qu'on est obligé d'enlever pour former les bourrelets et ensuite remettre sur la machine pour continuer le processus de fabrication.
Le procédé normal de fabrication des gants chirurgicaux en caoutchouc comprend les phases fondamentales suivantes
Les formes ou moules sur lesquels on fabrique les gants et qui leur confèrent la forme et la configuration définitives sont généralement (mais pas toujours ) en porcelaine. On trempe d'abord ces formes dans un coagulant liquide, on les sèche puis on les trempe dans un latex liquide ayant une composition appro- .priée, lequel latex est un latex de caoutchouc naturel, de caout- chouc synthéqique ou une combinaison des deux. Le coagulant placé
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d'abord sur les forces porzet au latex de .. déposer A l'é9"8 U' ) désirée, cette 6pàixxsu> 4t6mb prlucipolouent réglée par la qnen, tÎt6 de coagulant déposée sur les formes et par la durée du 4jour de celles-ci dans la latex.
D'autreu facteurs peuvent influencer, à un dezr6 moindre, sur 1'épaisseur du àép8>, zuis les deux fac- . teurs =bntionn48 sont lee facteurs principaux et euffieatat pour les besoins dO la pr4sento doription. La troisiéze ph481 con.l- ate e sortir les torses du latex, à poraottre rez celui-ci de 86ChOr ou de sa gélifier partiellement, et à le laver dans lt*49 pendant une période 4,&to1:1dn60. En quatrième lieu, après une court* péri- odede adehage$ on roule les bords pour former les bourrelet$ précités. Ja cinquième phase consiste à 46cher et à vulo<mieer le produit et à enlever les ganta des formes pour les soumettre 1 l'essai final et les emballer.
Le procd qui vient d'être décrit
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constitue un schéma simple et faads3meütal du principe de la labri- cation des gants, et on ne prétend pas en avoir donné une desorip- tion détaillée et complète.
Un des principaux buta de l'invention est do fournir
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un procédé de fabrication des gants chirurgicaux en caoutchouc ayant une manchette sana bourrelet d'une épaisseur suffisant;* pour empêcher qu'elle se roule et suffisamment résistante pour empêcher qu'elle se déchire lorsqu'on enfile les gants, les doigts et le corps même du gants étant d'autre part suffisamment minces pour assurer la sensibilité nécessaire à l'utilisateur.
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On a déjà proposé de fabriquer des gants chrurgicaux de ce genre par un procédé consistant à immerger d'abord les forment avec le bout des doigts vers le bas, dans un bain coagulant, de la manière usuelle. Après les avoir sorties du bain les formes sont retournées et, après séchage partiel ou total de l'enduit coagulant, on les plonge dans le bain de latex mais avec les doigt dirigés vers le haut. Les formes sont sorties du bain de latex et on effectue les opérations de lavage, de séchage et de vulca-
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nisation.
Dans ce procédé, du fait que les manchettes sont les
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premières à plonger dans le latex et les dernières à en sortir, elles séjournant plus longtemps dans le bain que le* doigts, de sorte quo l'épaisseur du gant: final décroît d'un maximus à la manchette à un minimum aux bouts des doigts.
Cependant ce procédé connu de fabrication de gants ayant uno manchette, plus épaisse présente un inconvenient à savoir que l'appareil utilisa est plus complexe et réduit la mécanisation et que, la base des formes et la partie de l'appareil sur laquelle les formas sont montées sont plongeas dans le bain de latex et reçoivent ainsi une couche de caoutchouc* Avant de pouvoir déta- cher les gants des formes, il est nécessaire de les séparer de la pellicule do caoutchouc qui recouvre la base des formes et une partie de l'appareil de support, cette pellicule devant ensuite être enlevée et mise au rebut, ce qui produit une perte inutile de caoutchouc.
L'utilisation du procédé et de l'appareil selon l'in- vention pormet d'employer une machine compacte assurant une pro- duotion automatique. Avec ce procéda, les formes peuvent être montées sur des râteliers en rangs serrés et conserver cette po- sition pendant toute la durée de la fabrication.
On peut-donc concevoir des machines à grand rendement et néanmoins compactes, nécessitant un minimum de surface date- lier et une mise de fonds initiale modérées.
Les principaux buts de la présente invention sont - de créer un procédé et un eppareil nouveaux et perfec- tionnés pour mouler un objet en caoutchouc à paroi mince ayant des épaisseurs différentes - de fournir un procédé et un appareil nouveaux et per- fectionnés 'pour la fabrication de gants en caoutchouc, grâce auxquels on peut faire varier à volonté et de façon indépendante l'épaisseur des'doies,, du corps et des manchettes ;
de fournir un procédé et un appareil pour la àbri- cation de gants en caoutchouc permettant de fabriquer des gants
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ayant des manchettes d'une épaisseur suffisante pour que le bourrelet empêchant le déchirage ne soit pas nécessaire, lesdites manchettes pouvant enserrer fortement les poignets d'une blouse de chirurgien ; - de créer un procédé et un appareil du type précité pour la fabrication de gants ayant une manchette épaissie sans ,bourrelet et obtenus sans perte de caoutchouc ; - de fournir un appareil et un procédé du type précité pour la fabrication de gants ne comportant pas de bourrelet le long du bord et n'ayant par conséquent pas tendance à se rouler en service ;
- de fournir un procédé nouveau et perfectionné pour la fabrication de gants en caoutchouc permettant de fabriquer des gants sans bourrelet, et donnant la possibilité de construire un appareil compact et économique, à grand débit et à fonctionnement entièrement automatique.
Selon la présente invention, un procédé de moulage d'un. objet en caoutchouc à paroi mince ayant des parties d'épaisseurs différentes, consiste à appliquer un coagulant concentré sur au moins une ou plusieurs zones de la surface d'une forme ou l'objet doit présenter une paroi plus épaisse, à permettre à ce coagulant de sécher partiellement ou complètement, à appliquer du coagulant dilué suif la ou les zones de la surface de la forme où l'objet doit avoir une paroi d'épaisseur réduite, à permettre à ce coagu- lent de sécher, et à appliquer du latex sur la forme ainsi recou- verte de coagulant.
Egalement selon la présente invention, procédé de moulage d'un objet en caoutchouc à. paroi mince ayant des parties d'épaisseurs différentes, consiste à appliquer un coagulant con- centré sur toute la surface d'une forme devant être recouverte par ledit objet, à laisser le coagulant sécher partiellement ou complètrement, à appliquer du coagulant dilué sur la ou les zones de la forme de l'objet doit avoir une paroi d'épaisseur réduite,
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laisser sécher ce coagulent et à appliquer du latex sur la sur- face de la forme ainsi enduite de coagulant.
De préférence, on applique le coagulent et le latex par trempage, en maintenant la forme de façon que les zones qui doivent recevoir une couche de latex plus épaisse soient sur les plus hautes et les zones qui doivent recevoir une couche de latex plus mince soient à la partie inférieure. Dans ce cas, on plonge la forme sur toute la hauteur de l'objet dans le coagulant con- centré et sur une hauteur moindre dans le coagulant dilué.
La forme peut être, et de préférence est, plongée dans de l'eau jusqu'à cette hauteur moindre pour dissoudre et enlever le coagulant concentré avant de la tremper dans le coagulant dilué ou dans une autre forme de mise en oeuvre de l'invention, on peut tremper la forme jusqu'à cette hauteur moindre dans une substance qui rend le coagulant concentré inefficace en tant que coagulant, avant de la tremper dans le coagulant dilué.
Plus particulièrement,.l'invention concerne un procédé de moulage d'un gant chirurgical en caoutchouc ayant des doigts et un corps à paroi relativement mince et une bande ou manchette plus épaisse au poignet, qui consiste à tremper une forme repro- duisant une main avec ses doigs dirigés vers le bas dans un coagulant concentre jusqu'à une hauteur correspondant à la lon- gueur requise pour le gant, à retirer la forme de ce coagulant concentré et à laisser sécher le,coagulant partiellement ou com- piétement,
à tremper la forme dans un coagulant dilué jusqu'à une hauteur représentant la différence entre la longueur du gant et \dilué et à laisser sécher ce coagulant/ la largeur de cette bande épaisse, à retirer la forme du coagulante puis à plonger la forme dans une solution de latex.
De préférence, on fait suivre les opérations ci-dessus par les phases usuelles de séchage ou de gélification partielle le lavage, de séchage, de vulcanisation et d'enlèvement du gant terminé de la forme.
L'invention concerne également un appareil pour mouler un objet en caoutchouc à paroi mince, ayant des parties d'épais- seurs différentes, qui comprendre forme, des moyens pour mouler
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appliquer un coagulent concentré sur au moins la ou les zones de la forme où l'objet doit présenter la plus grande épaisseur de paroi, des moyens pour appliquer un coagulant dilué sur la OU les zones de la. forme où. l'objet doit avoir une paroi d'épaisseur réduite, et des moyens pour appliquer du ïatex sur la surface de la forme enduite de coagulent.
L'invention concerne encore un appareil pour couler un objet en caoutchouc à paroi mince ayant des parties d'épaisseurs différentes qui comprend une forme, des moyens pour appliquer un coagulant concentre sur toute la surface de la forma correspondant à l'objet, des moyens pour appliquer un coagulant dilué sur la ou les zones de la forme où l'objet doit avoir une paroi d'épaisseur réduite, et des moyens pour appliquer du latex sur la surface de la forme enduite de coagulant.
également selon l'invention, un appareil pour mouler un gant chirurgical en caoutchouc ayant des doigta et un corps rela- tivement minces et une bande plus épaisse au poignet, comprend une forme reproduisant une main dont les doigts sont dirigée vers le bas, des moyens pour tremper cette forme dans un coagulant con- centra jusqu'à une hauteur correspondant à la longueur désirer du gant et pour retirer la forme de ce coagulant concentra des moyens pour tremper le..t'orme dans un coagulant dilué jusqu'à uns hauteur moindre que celle à laquelle elle a été trempée dans le coagulant concentré, la différence entre ces hauteurs étant égale à la largeur désirée pour ladite bande plus épaisse, des moyens pour retirer la forme du coagulant dilué,
et des moyens pour plonger la forme dans une solution de latex jusqu'à la hauteur correspondant à la longueur désirée pour le gant.
La. description qui va suivre en regard du dessin annexe, 'donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre com- ment l'invention peut être réalisée les particularités qui l'essor- tout tant du dessin que du texte taisant' bien entendu, partie . de ladite invention.
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La figure 1 représente uno forme après la première opération du procédé selon l'invention, appliqué à la fabrication de gants chirugicaux on caoutchouc présentant des bandes plus épaisses au poignet.
La figure 2 représente la. même forme après la seconde opération.
La figure 3 représente la forme âpres la troisième opération.
La figure 4 est une coupe verticale d'un gant sur la forme.
La figure 5 est une vue schématique en élévation d'un type d'appareil selon l'invention.
Le procédé de fabrication est le suivant
Au cours de la première opération, on plonge une forme 10 dans un coagulant concentré, par exemple une solution à 50% . en poids de nitrate de oaloium, jusqu'à une hauteur H1 égale à la longueur totale du gant. Après enlèvement du bain, on laisse sé- cher partiellement ou complètement le coagulant qui est resté sur la forme 10.
Dans la seconde opération, on plonge la forme dans un second bain, de préférence de l'eau, jusqu'à une hauteur H2 qui' est plus faible que la profondeur d'immersion dans le bain de coagulant concentré. La différence entre les hauteurs H1 et H2 est sensiblement égale à la largeur prévue pour la manchette ou la bande de poignet plus épaisse du gant. Cette immersion élimine . sensiblement tout le coagulant concentré de la forme jusqu'au niveau de l'immersion dans l'eau, et elle est effectuée afin qu'après l'enlèvement de la forme de l'eau et le séchage qui suit, une bande de coagulant concentré subsiste sur la forme dans la zone de la manchette ou du poignet, tandis que les autres parties ne portent plus que peu ou pas de coagulant.
Le coagulant ainsi enlevé pendant l'immersion dans l'eau est perdu, mais comme il est très bon marché, il n'a que peu d'influence sur le prix de revient.
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Au cours de cette seconde opération, la partie de la forme 10 correspondant au poignet qui a été précédemment recouverte de coagulant concentré n'est pas plongée dans l'eau.
Dans la troisième opération, on plonge la forme 10 dans un coagulant dilué, par exemple dans une solution à 12,5% en poids de nitrate de calcium, jusqu'à une hauteur H3 légèrement supé- rieure à H2'de sorte que le coagulant dilué rencontre et recouvre le bord inférieur du coagulant concentré qui est resté après la seconde opération de 3,2 mm environ. On retire la forme du bain et, après séchage, sa surface est recouverte de deux ooagulants le coagulant concentré de la première opération à la manchette et le coagulant dilué de la troisième opération sur le reste de la forme.
Dans la quatrième opération, on trempe la forme dans un mélange de latex ayant une composition appropriée et on l'y lais- se un moment. Le coagulant concentré dans la partie de la manohet- te provoque le dépôt d'une pellicule de latex beaucoup plus épais- . se que sur la partie recouverte de coagulant dilué. Ce coagulant dilué est suffisant pour provoquer le dépôt d'une pellicule de latex assez épaisse pour le corps et les doigts du gant.
Le gant terminé est représenté à la figure 4 et on remarquera que l'immer- sion de la forme 10, au cours de la troisième opération, jusqu'à une hauteur à laquelle le coagulant dilué recouvre le coagulant concentré, n'assure pas seulement l'absence de zones non recou- vertes de la forme, mais produit également un raccordement d'épais- seur croissante entre les parties minces et plus épaisses du gant.
On procède ensuite aux opérations usuelles de séchage partiel ou gélification, lavage, séchage, vulcanisation, démoula- ge etc. On obtient ainsi des gants ayant une épaisseur appropriée dans les zones des doigts et du corps mais une bande plus épaisse au poignet, là où le coagulant concentré est resté. L'épaisseur du corps et des doigts peut être modifiée à volonté, elle n'à aucun rapport avec l'épaisseur des manchettes et n'est pas affec-
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tée par elle ; on peut faire varier à volonté l'épaisseur des manchettes comme précédemment.
On conçoit que les concentrations des coagulants respec- tifs peuvent varier entre de très larges limites, 1 et sont partiel- lement fonction de l'épaisseur de caoutchouc qu'on désire déposer et partiellement des caractéristique de la solution de latex.
En conséquence, la seule restriction à imposer aux termes "concen- tré" et "dilué" utilisés dans le présent memoire est que le pre- mier désigne un coagulant plus tort que le second.*De plus, on peut utiliser d'autres coagulants connus et utilisés dans l'indu- strie à la place du' nitrate :
de calcium, pour la mise en oeuvre 'de .1 ! invention. Par exemple, on peut utiliser du chlorure de calcium à la place du nitrate de calcium ou conjointement avec lui
Il existe deux variantes possibles de mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit permettant d'obtenir les marnes résultats
A - Au lieu d'enlever une partie du coagulant concentré - par lavage comme il a été décrit, au cours de la seconde opération on peut plonger la forme jusqu'à la hauteur requise dans un coa- gulant dilué ayant la concentration nécessaire pour produire des gants ayant l'épaisseur désirée pour le corps et les doigts.
Le coagulant plus concentré qui est déjà présent sur les portions ainsi immergées de la forme se dissous dans le coagulant dilué dans lequel la forme est plongée. Ce procédé permet de supprimer . la seconde opération mais il présente l'inconvenient, dans le cas d'une fabrication continue, d'augmenter progressivement la, concentration du coagulant dilué,dans la seconde cuve en raison de l'accumulation progressive du coagulant concentré provenant des formes à chaque trempage. L'épaisseur des gants produits augmentera progressivement à moins que l'on ne maintienne constan- te la concentration du coagulant dans la seconde cuve, c'est-à- dire la cuve de coagulant dilué, par des dilutions fréquentes.
B - Au lieu d'utiliser un coagulant dilué pour dissou- dre le coagulant concentré sur les formes, comme il a été expli- qué ci-dessus, on peut plonger les formes jusqu'à la hauteur
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désirée dans un liquide qui rend inactif le coagulant concentré déjà déposé en tent que coagulant, par exemple un mélange d'eau et d'hydroxyde de sodium qui réagit avec la couche de nitrate de calcium sur les formes pour produire un mélange d'hydroxyde de calcium et de nitrate de sodium.
Le grand avantage du procédé selon l'invention est qu'il permet de .fabriquer des gants très supérieurs, rapidement et éce- nomiquement puisque toutes Ion opérations peuvent être exécutée* automatiquement. Il est facile de produire des ganta dont les manchettes ont pratiquement n'importe quelle épaisseur jusqu'à environ 0,5 mm et dont les doigts peuvent avoir une épaisseur aussi faible que 0,15 mm, bien que dans la plupart des cas, on On sidère une épaisseur de manchette de 0,38 mm et une épaisseur de doigts comprise entre 0,20 et 0,23 mm comme convenant parfaite- ment.
Un appareil approprié pour la mise en oeuvre de ce procédé est représenté schématiquement à la figure 5. L'appareil comprend un bâti 20 sur lequel est monté un transporteur sans fin 22, ce transporteur étant de préférence du type à chaîne monté aur des pignons 24- et 25 à chaque extrémité du bâti 20.
Le pignon 25 à une extrémité du bâti est entraîna par un moteur électrique 26 agissant par l'intermédiaire d'une botte de vitesse 28 et d'un organe d'entraînement 30 du pignon. Des râteliers 32 sont attachés au transporteur 22 à intervalles très rapprochés, - et chaque râtelier porte une série de formes 10.
Au-dessus du transporteur, sont montées sur des dispo- sitifs élévateurs respectifs 34, une cuve 36 de coagulant concen- une cuve 38 de lavage du coagulant concentré, tré,/une cuve 40 de coagulant dilué, une cuve 42 de latex, une série de cuves 44 de lavage et une cuve de poudrage 46. La hau- teur du liquide dans chacune des cuves 36, 38, 40 et 42, et par suite la hauteur d'immersion des formes, est réglée soigneusement à un niveau prédéterminé à l'aide d'un déversoir de trop-plein ou d'un autre moyen convenable.
En variante, ou en plus, chacune
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des dispositifs élévateurs associés aux cuves peut être réglé do façon à soulever la. cuve correspondante à une hauteur prédé- terminée pour obtenir la profondeur correcte d'immersion des for- mes dans le liquida, en conformité avec le procédé qui a été décrit.
Le transporteur 22 est déplacé par le mécanisme d'en- traînement do façon intermittente dans le sens indiqué par les flèches A, la longueur de chaque pas d'avance étant égale à l'espa- cernent des cuves disposées au-dessous du transporteur.
A la fin de chaque pas d'avance, les cuves sont soulevées par leurs élé- vateura respectifs à la hauteur prédéterminée pour assurer la profondeur d'immersion correcte des formes dans les diverses cuves Après que chaque forme a passé par les poster de dépôt du coagu- lant concentre, de lavage du coagulant concentré, de dépôt du coagulant dilué, de dépôt du latex, de lavage, et de poudrage, elle traverse un four de séchage et de vulcanisation 48 et arrive à un poste de démoulage 50 où les gants terminés sont enlevés des formes. Ces formes sont alors prêtes pour la fabrication d'une nouvelle série de gants.