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Procédé et dispositif pour couler et façonner des plaques en ma- tière fibreuse à partir de suspensions de matières fibreuses.
L'invention part d'un procedé connu de fabrication de plaques en matières fibreuses à partir de suspensions de ces matières, procédé suivant lequel la suspension est d'abord introduite dans un châssis de moulage horizontal à parois verticales et à fond perforé obturé par exemple par un matelas d'eau, après quoi l'eau de la suspension est évacuée par aspiration, de sorte que les fibres se déposent en couche sur le tamis et forment un tourteau de fibres.
Les plaques de matières fibreuses fabriquées conformément à ce procédé présentent des irrégularités, surtout aux bords et aux coins, qui ne peuvent s'éviter malgré toute la régularité de l'introduction de la suspension et de l'aspiration de l'eau.
Au cours du pressage subséquent du tourteau, la compression réduite fait apparaître non seulement des bords et des coins plus minces, mais aussi et surtout, des bords et des coins de résistance moindre.
L'invention a pour but la suppression de cet inconvénient résultant de l'emploi des dispositifs connus servant à couler et à façonner des plaques de matière fibreuse à partir de suspensions de ces matières, et elle permet de fabriquer des plaques régulières qui, notamment lors du transport, sont moins exposées à être endommagées aux bords et aux coins et qui, d'autre part, sont plus avantageuses à l'emploi par suite de la suppression des larges rognures nécessaires jusqu'à présent; enfin, ces plaques sont, d'une façon générale, d'une qualité plus élevée par suite de leur structure et de leur surface meilleures.
On a constaté que les irrégularités mentionnées, qui se présentent aux bords et aux coins des plaques, sont à attribuer à des effets d'adhérence, en partie en combinaison avec des effets de réflexion résultant des mouvements (ondoiements) du liquide au moment de l'introduction de la suspension de fibres dans le châssis d moulage. En effet, au voisinage des bords verticaux du châssis, il se produit une certaine séparation dans la suspension de fibres, qui a pour résultat que, près des bords, la colonne de suspension surmontant le tamis contient moins de fibres, de sorte qu'à l'abaissement du niveau de liquide par suite de son aspiration, il se dépose, près des bords et des coins du châssis, moins de fibres qu'aux autres endroits du châssis. De ce fait, les bords et les coins des plaques sont plus minces.
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De plus. le tamis étant habituellement fixé par ses bords à la table a tamis mobile verticalement, qui forme le fond du châssis, l'aspiration est retardée aux endroits de fixation du tamis, car le support du tamis n'offre, en cet endroit, aucun canal pour l'écoulement du liquide. L'effet de l'aspiration y est moindre, car le liquide à aspirer doit d'abord s'écouler le long du tamis pour atteinde des canaux d'aspiration situés plus loin.
Il s'y ajoute que, par suite de l'aspiration plus faible, de petites fibres qui pénètrent dans les mailles du tamis, n'en sont pas retirées et éloignées dans la même mesure qu'au milieu du tamis où l'aspiration est plus vigoureuse. Le tamis se bouche donc plus rapidement aux endroits où l'aspiration est faible.
Enfin, par suite de l'aspiration plus faible aux bords et aux coins, le liquide s'écoule des bords vers le milieu et c'est là qu'il est aspiré. En raison de ce mouvement du liquide à l'intérieur du tourteau de fibres, des particules de la suspension de fibres sont également entraînées des bords et des coins vers le milieu, ce qui contribue encore à amincir les bords et les coins des plaques.
Les procédés antérieurs de coulée et de façonnage de plaques de matière fibreuse à partir de suspensions de fibres ont encore d'autres inconvénients, notamment la formation d'écume à la surface de la suspension et l'apparition de flocons de fibres qui se sont séparées du liquide, surtout quand celui-ci contient des matières d'imprégnation et des liants. Si ces impuretés et irrégularités ne sont pas éliminées, la surface des plaques finies présente des taches et une structure irrégulière. Les plaques deviennent laides et doivent recevoir, avant l'emploi, un enduit qui, pour de nombreux usages, est inutile et rend les plaques plus coûteuses uniquement pour en améliorer l'aspect.
On a trouvé maintenant que ces inconvénients sont éliminés, de façon simple, en même temps que ceux précédemment mentionnés, si, après avoir introduit la suspension de fibres dans le châssis de moulage, et avant d'en aspirer le liquide, on fait passer, suivant la longueur, à travers le châssis de moulage rempli, sur toute sa largeur et aux 3/4 environ de la profondeur de la suspension, une plaque rectangulaire, de préférence une tôle, appelée ci-après écumette. De cette façon, les particules d'écume et les autres impuretés sont amenées a l'extrémité avant du châssis et confinées dans une rigole collectrice qui y est aménagée à cet effet.
De plus, on assure ainsi à la surface de la plaque une structure uniforme car, en conformité avec le mouvement de l'écumette, la suspension doit passer en-dessous de celle-ci en en contournant un bord, ce qui assure une répartition plus uniforme de la suspension.
Quand les parois du châssis sont verticales, il faut introduire l'écumette dans le châssis à chaque opération, la conduire à travers le châssis et l'en retirer, pour permettre le moulage et le retrait de la plaque moulée. Ce travail relativement compliqué peut être rendu mécanique à l'aide d'un dispositif assez encombrant qui nécessite beaucoup de place, est facilement souillé par les éclaboussures inévitables au cours de la coulée, et rend assez difficiles l'accès et la surveillance de l'installation servant à la fabrication.
Suivant l'invention, on évite à la fois tous les incon- véni@nts mentionnés, en disposant les parois du châssis non plus verticalement, comme cela se faisait toujours, mais en donnant à leur partie supérieure une inclinaison vers l'extérieur- Il est donc proposé de faire les parois verticales seulement jusqu'à la @
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hauteur du tourteau de fibres formé par l'aspiration du liquide, pour obtenir un tourteau de la forme voulue, mais de donner une inclinaison vers l'extérieur à la partie, sensiblement plus grande, des parois, qui dépasse le tourteau en hauteur.
De cette façon on assure l'accumulation d'un surplus de suspension au-dessus des bords et des coins du tamis d'aspiration, de sorte qu'en ces endroits on dispose non plus d'une colonne de liquide de section invariable, mais d'une pyramide renversée de liquide, qui dépose naturellement, aux bords et aux coins, une quantité plus grande de fibres. De cette façon, on obtient un tourteau de fibres renforcé aux bords et aux coins et, par le choix de l'inclinaison des parois du châssis on peut, sans difficultés, produire non seulement des plaques d'épaisseur uniforme, mais même des plaques ayant des bords et des coins plus épais.
De plus, la construction duchâssis avec des parois inclinées conformément à l'invention, permet de ne plus retirer l'écumette du châssis pour rendre possible l'essorage et l'enlèvement de la plaque de fibres; bien au contraire, l'écumette peut rester dans l'espace rendu disponible par l'inclinaison des parois, au voisinage immédiat de la paroi frontale inclinée vers l'extérieur, sans gêner pour cela la montée de la table de compression ou l'enlèvement de la plaque de fibres, parce que l'espace au-dessus de la table de compression reste libre.
Sur le dessin annexé qui représente schématiquement un exemple de réalisation de l'invention,
Figs. 1 et 2 illustrent la disposition et le fonctionnement de l'écumette à l'intérieur du châssis, tandis que Fig. 5 est une vue schématique de l'installation entière.
Dans le dispositif suivant les figs. 1 et 2, il est possible de rendre mécanique le mouvement de l'écumette 1, celle-ci étant entraînée alternativement dans les deux sens, à travers le châssis de moulage 3, par des câbles 2 déplacés parallèlement entre eux par des chariots roulant au-dessus des bords longitudinaux du châssis. Ces chariots sont actionnés par exemple par un petit moteur électrique à sens de marche réversible, le synchronisme des mouvements des chariots étant assuré par la fixation des poulies de renvoi sur un axe commun. De cette façon, à chaque opération, après l'introduction de la suspension dans le châssis et avant l'aspiration.du liquide, l'écumette est tirée à travers la suspension.
Les particules d'écume et les autres impuretés légères qui surnagent à la surface sont ainsi écartées, et en même temps la suspension est uniformément répartie, ce qui donne à la plaque finie un aspect uniforme et plaisant.
L'introduction de la suspension doit évidemment se faire, comme déjà dit, de façon aussi uniforme que possible, pour assurer une bonne répartition sur toute la surface du tamis. Ceci est surtout nécessaire quand la surface du tamis qui n'est pas complètement obturé à sa face inférieure, n'est fermée que de la manière usuelle, par une couche d'eau.
Il s'est avéré que la manière usuelle d'introduire la suspension, en un seul endroit, généralement au centre, du tamis, à l'aide d'un tuyau de grand diamètre, conduit à l'accumulation de fibres,au point où le jet frappe le tamis. En cet endroit, l'eau de la suspension passe à travers le tamis et élève le niveau général de l'eau au-dessus du tamis, ce qui signifie qu'il se forme, au-dessus du tamis, des endroits recouverts d'eau pure, tandis qu'au point d'impact ae la suspension, les fibres sont @
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retenues par le tamis. Les fibres ainsi accumulées ne peuvent être redistribuées que par une agitation soignée. Or, une telle agitation ne peut être réalisée en pratique, pour ne pas ralentir le travail.
On a déjà essayé d'éviter cet inconvénient en rendant le tuyau d'alimentation mobile, par exemple en le faisant osciller pendant l'introduction de la suspension. Le résultat en est que l'accumulation décrite des fibres se produit en tous les points où le jet de suspension frappe le tamis. Pour obtenir un résultat irréprochable, il faudrait donc que le jet de suspension balaie uniformément toute la surface du tamis. On a également essayé de réaliser cette condition, mais sans résultat satisfaisant car, à partir d'un certain moment, le tamis est recouvert d'une telle couche d'eau ou de suspension que l'effet d'accumulation ne se produit plus. Il en résulte que l'accumulation de fibres ne se produit que sur une partie du tamis et ne peut plus s'obtenir sur le reste de celui-ci.
La conséquence en est évidemment de nouveau une épaisseur inégale des plaques de matière fibreuse.
On a proposé également de disposer, le long des deux côtés latéraux du châssis, deux gouttières distributrices (gouttières de coulée) qui, en coopération avec plusieurs chicanes verticales, transversales par rapport au sens de l'écoulement de la suspension, donc parallèles aux parois latérales du châssis, brisent et répartissent le courant de suspension de manière que celleci coule uniformément sur toute la longueur du châssis, des deux côtés de celui-ci.
Avec cette arrivée uniforme de la suspension sur toute la longueur et sur les deux côtés du châssis, on a pu atteindre un effet satisfaisant en soi, surtout quand, en modifiant la hauteur de charge, on règle la vitesse d'écoulement de façon à assurer une arrivée uniforme de la suspension dans le châssis.
Cependant, la pratique montre qu'il faut pour cela que les chemins d'écoulement, c'est-à-dire les couloirs et les chambres formés par les chicanes verticales, ne puissent s'obstruer.
Or, avec la disposition relativement simple de parois verticales transversales formant des chambres horizontales qui se suivent, celles-ci ne peuvent rester longtemps sans s'obstruer.
En effet, la coulée étant terminée, les différentes chambres restent remplies de la suspension de fibres, et celles-ci se feutrent dans les chambres et conduisent finalement à l'obstruction de la sortie. En ces endroits, la suspension n'arrive donc plus dans le châssis et il se forme, aux endroits correspondants du tamis, des parties plus minces dans le tourteau de fibres, puis dans la plaque finie.
Suivant l'invention, on assure un écoulement uniforme de la suspension des deux rigoles distributrices, sur toute la longueur du châssis, en faisant simplement alterner plusieurs fois des sections plus grandes et plus petites disposées, en sens vertical, de façon qu'à l'achèvement de la coulée le système distributeur se vide complètement. Il n'est donc pas possible que des restes de suspension ou de fibres séjournent dans le système distributeur et y provoquent des obstructions.
Suivant l'invention, le système distributeur situé de chaque côté longitudinal du châssis, se compose avantageusement de trois ou de plus de trois gouttières de section semicirculaire, rigidement assemblées entre elles et raccordées, par un assemblage vissé à brides, à autant'de rigoles situées
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en face, décalées en hauteur de façon à laisser subsister un passage de la section minima désiree. La section maxima désirée est donnée par le diamètre des rigoles de section semi-circulaire.
La suspension est amenée à ce système distributeur, selon la longueur des rigoles, en deux 'ou plusieurs endroits uniformément répartis, par des tubulures fixées par soudure audessus des rigoles, perpendiculairement à celles-ci.
A la sortie inférieure, la section la plus étroite ou section de sortie est limitée par une surface horizontale qui surplombe le bord supérieur du châssis suffisamment peu pour que le tourteau de fibres ou la table de compression puisse être retiré librement, en vue du retrait du tourteau avant la compression finale.
Au bord inférieur de la rigole de coulée est fixée une tôle d'égouttage conduisant vers le bas, en dehors du châssis, sous un angle d'environ 60 . Les gouttes de suspension qui, à cause d'un manque éventuel d'étanchéité, se présentent encore après l'achèvement de la coulée, coulent le long de cette tôle et sont conduites dans une rigole collectrice disposée en-dessous de la tôle d'égouttage. De cette façon on empêche les gouttes de tomber, après l'achèvement de l'aspiration, sur la plaque où elles pourraient laisser des traces nuisibles à l'aspect de la plaque.
Cette disposition, conforme à l'invention, est nécessaire afin que la rigole collectrice puisse rester en dehors de la section du tourteau de fibres, sans emploi de pièces mobiles au système distributeur ou au châssis de coulée, qui devraient être actionnées à chaque opération. La disposition générale des organes décrits se voit clairement sur la fis.3.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'eau nécessaire pour l'obturation du fond perforé n'est plus introduite dans le châssis, comme d'habitude, par le bas, car cette façon de procéder conduit à un encrassement rapide du tamis. De plus, il s'est avéré utile, pour l'obtention d'un effet uniforme, d'introduire dans le châssis, avant la coulée de la suspension, une quantité exactement mesurée d'eau. L'expérience montre qu'il est très difficile d'introduire, par le bas, une quantité exactement mesurée d'eau et qu'on n'y arrive pas, en pratique, avec la précision nécessaire. Suivant l'invention, la quantité d'eau nécessaire pour obturer le fond du châssis avant et pendant la coulée, est introduite dans le châssis d'en haut, à l'aide du dispositif distributeur décrit et d'un récipient jaugeur.
Il est utile, suivant l'invention, de ne plus employer à cet effet, comme on le faisait jusqu'à présent, de l'eau de réemploi, c'est-à-dire de l'eau ayant traversé le tamis au cours d'une opération précédente, mais de l'eau de réemploi clarifiée à l'aide d'une crépine- De cette façon, on introduit dans le châssis un matelas d'eau formé d'une quantité automatiquement mesurée avec précision et, de plus, au lieu de causer l'encrassement du tamis par l'introduction, par le bas, d'eau contenant encore des fibres, on assure au contraire un nettoyage du tamis.
De plus, suivant une caractéristique de l'invention, le tamis de toile métallique qui forme le fond perforé du châssis, est fixé à l'aidé d'un dispositif tendeur (galet tendeur), de façon qu'on puisse soulever le tamis de la grille de support et le rincer énergiquement au moyen de tuyères d'arrosage situées en-dessous.
Pour pouvoir soulever le tamis au-dessus de la grille de support, on dispose, au milieu de celle-ci, un barreau de grille mobile que l'on peut soulever mécaniquement ou hydrauliquement, ce qui a pour effet de soulever le tamis et de le rendre accessible en vue du nettoyage. D'autre part on peut aussi, conformément à l'invention, employer comme fond de châssis des tôles perforées
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qui, à leur tour, supportent le tamis à l'aide de simples vis de fixation et peuvent se retirer facilement du châssis en vue du nettoyage.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé pour la coulée et le façonnage de plaques de matière fibreuse à partir de suspensions de matières fibreuses, caractérisé en ce que l'on introduit la suspension dans le châssis de moulage sur les deux côtés longitudinaux du châssis et sur toute leur longueur, à l'aide de rigoles distributrices qui se vident complètement à l'achèvement de la coulée, une quantité supplémentaire de suspension étant amenée au-dessus des bords et des coins de la surface d'aspiration, tandis que les particules d'écume et les impuretés sont repoussées hors du châssis par le déplacement d'une plaque ou d'un organe analogue assurant en même temps la répartition uniforme de la suspension.