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PROCEDE ET APPAREIL DE FABRICATION DE PIECES ISOLANTES A PARTIR D'UNE EMULSION
DE PARTICULES DE MICA.
Il a déjà été proposé de produire deplaques isolantes par lesprocédés connus de fabrication du papier, soit avec une forme à puiser à la main, soit sur une machine à papier, à partir d'une émulsion de particules de mica (pulpe de mica). Le demandeur a constaté, fait surprenant, que les plaques de ce genre, et, plus précisément, celles qui se distinguent par une uniformité, une densité et une résistance particulières, peuvent être fabriquées par un procédé @e centrifugation, dans lequel l'émulsion est soumise dans un tambour, dont le manchon est percé de trous, à l'action de la force centrifuge.
Pour fabriquer une plaque, on ouvre le long d'une de ses génératrices et l'on développe le cylindre en matière isolante produit. Il est toutefois possible aussi, conformément à l'invention, de maintenir squs cette forme le cylindre isolant et de l'utiliser comme pièce isolante. Si le cylindre isolant obtenu doit être imbibé d'un liquide d'imprégnation ou d'un liant liquide, ce liquide peut être introduit dans le tambour centrifugeur après la formation du cylindre et être projeté, par l'action de la force centrifuge, à l'intérieur du cylindre isolant formé.
Selon une autre forme d'exécution, on peut appliquer ce procédé à la fabrication d'éléments chauffants cylindriques, en introduisant un fil résistant dans un cylindre qui se trouve encore dans le tambour centrifugeur, en remplissant ce cylindre par une autre émulsion de mica et en chassant celle-ci par l'action de la force centrifuge sur un cylindre isolant intérieur recouvrant le fil résistant. Le tambour centrifugeur peut être constitué, dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, par un tamis métallique supporté à sa surface extérieure.
On obtient avantageusement ce tambour à tamis en recourbant une tble perforée, que l'on pourra séparer, en la recourbant en sens inverse, après l'avoir enlevée de son support, du cylindre en matière isolante qu'elle contient La cylindre isolant peut ensuite être soumis à vo-
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lonté à un traitement ultérieur, séchage et cuisson par exemple. S'il s'agit de former une plaque à partir du cylindre, il est recommande de donner à la tôle perforée qui sert par recourbement à former le tambour à tamis, des bords recourbés vers l'intérieur du tambour, qui lorsque le tambour est recourbé viennent s'appliquer jointifs l'un sur l'autre.
Ces bords interrompent la continuité de la matière isolante, de telle sorte que lorsqu'on retire le tambour à tamis, le cylindre isolant s'ouvre à cet endroit et qu'il devient facile de le développer pour en faire une plaque. Dans l'appareil centrifugeur, le tambour à tamis peut être entretoisé par plusieurs barreaux longitudinaux assemblés entre eux à leurs extrémités; on obtient ainsi une espèce de tambour-cage Mais le support peut aussi être fermé par un tambour à paroi pleine, percé de trous pour laisser l'eau s'écouler.
Ce mode de réalisation présente l'avantage de permettre dans une large mesure le réglage de la vitesse d'écoulement de l'eau, et par suite du dépôt des particules de mica et de la formation du cylindre en matière isolante, en agissant sur le nombre, la disposition et la dimension des trous. L'appareil centrifugeur peut être disposé soit horizontalement, soit verticalemont.
L'invention comprend en outre un mode de réalisation permettant une exécution particulièrement rapide et commode du procédé, et rendant possible la production de pièces ayant d'autres formes que le s plaques planes. On parvient à ce résultat conformément à l'invention en ménageant des ressauts sur la surface intérieure du tambour.
En donnant à ces ressauts une forme telle que leur hauteur soit égale à l'épaisseur prévue de la pièce, on peut alors fabriquer simultanément dans le tambour de nombreuses pièces, qui peuvent aussi présenter des évidements, ce qui permet d'éviter d'être obligé de découper ces pièces dans la plaque produite en premier lieu. liais on peut aussi ménager en même temps dans cesplaques et dans ces pièces, lors de la production par centrifugation, descreux, en donnant aux ressauts qui se trouvent sur la surface intérieure du tambour une hauteur inférieure à l'épaisseur prévue de la pièce, de telle manière qu'ils soient recouverts par la matière isolante. On peut donner aux ressauts sur la surface intérieure du tambour une forme quelconque.
Il est possible de former les ressauts par des modifications de la forme du manchon du tambour, par exemple au moyen de rainures imprimées de la face extérieure, ou d'arêtes en saillie, ou encore en appliquant par vulcanisation des morceaux de caoutchouc sur la surface intérieure du tambour. Enfin, des morceaux de tamis fixés sur la surface intérieure du tambour peuvent aussi servir de ressauts ; en utilise notamment lorsque le tambour lui- même a la forme d'un tamis.
La manoeuvre d'un appareil de ce genre, dans lequel, d'après la description qui précède, on peut utiliser un tambour à tamis monté dans un tambour-support perforé, est sensiblement plus facile si le tambour à tamis est constitué par plusieurs éléments- trois de préférence- venant s'assembler bout à bout le long de génératrices du cylindre, les bords qui viennent s'appliquer l'un contre l'autre ayant de préférence la forme de moulures renforcées. Ces éléments de tamis peuvent être maintenus dans le tambour - support par l'action d'une force magnétique, soit en aimantant le tambour-support lui-même, soit en combinant celui-ci avec un aimant permanent. Mais il est possible aussi de maintenir les éléments du tambour à tamis dans le tambour-support par de s moyens purement mécaniques.
On a constaté qu'il était particulièrement avantageux d'assujettir ces éléments du tambour à tamis les uns contre les autres au moyen de cales et de les fixer dans le tambour-support. A cet effet, à chaque point d'appui des éléments du tambour à tamis dans le tambour-support, on peut fixer une pièce formant cale et appliquer sur celle-ci une deuxième pièce mobile formant cale; pour éviter toute action élastique, ces deux pièces formant cales étant chacune pourvues d'une rainure servant à assembler par coulissement les éléments du tambour à tamis. Il est souhaitable que l'on puisse facilement démonter ces organes de fixation pour nettoyer le tambour.
A cet effet, il est recommandé, en vue du coulissement de la pièce mobile formant cale, guidée par une patte rapportée sur la pièce formant cale qui
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est fixe, de prévoir un boulon de serrage, monté dans la paroi frontale ouverte du tambour-support, s'appuyant contre un ressort à boudin appli- qué sur lui, ce boulon de serrage qui est de sserrable étant assemblé avec la pièce formant cale, par exemple au moyen d'un assemblage à baion- nette. Dans les tambours de grand diamètre en particulier , il est avan- tageux de disposer en outre entre les calesdes organesde retenue supplémentaires, qui peuvent de préférence avoir la forme de pattes fixes sur la face frontale fermée du tambour-support et de pattes rabattables sur sa face frontale ouverte.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Les figures 1 et 2 montrent en coupe longitudinale un appareil centrifugeur disposé horizontalement.
La figure 3 montre en coupe transversale un cylindre tami- seur avec cylindre isolant enlevé de l'appareil.
Les figures 4 et 5 montrent en coupe longitudinale un appareil centrifugeur disposé verticalement.
La figure 6 montre schématiquement en coupe axiale un autre mode de réalisation d'un appareil selon l'invention.
La figure 7 est une vue en élévation, partiellement en arrachement du même dispositif.
La figure 8 est une vue dans son état à plat d'un élément de tambour à tamis formé conformément à l'invention.
La figure 9 est une coupe du dispositif de la figure $ suivant la ligne IV-IV.
La figure 10 est un détail agrandi de la figure 8.
La figure 11 est une coupe du dispositif de la figure 10 suivant la ligne VI-VI de la figure 10.
La figure 12 est une vue en plan d'une plaque isolante fabriquée pour l'utilisation de l'appareil de s figures 6 à 11.
La figure 13 est une coupe axiale d'un autre exemple de pièce isolante produite par l'appareil selon l'invention.
La figure 14 est une vue en perspective avec coupe partielle d'un autre mode de réalisation d'un tambour centrifugeur.
La figure 15 est une vue partielle de la figure 14 à plus grande éche lle
La figure 16 est une coupe suivant la ligne XI-XI de la figure 15.
La figure 17 montre un autre mode de réalisation des organes de fixation des éléments du tambour à tamis.
La figure 18 est une coupe suivant la ligne XIII-XIII de la figure 17.
L'appareil représenté sur les fig. 1 et 2 comprend un tambour 2 monté mobile à rotation sur un arbre horizontal 1, que l'on peut faire tourner au moyen d'un moteur électrique 3. Le tambour 2 est réalisé sous la forme d'un tambour- cage, comportant des barreaux longitudinaux 4 qui sont fixés, d'une part, sur le fond 5 du tambour et, d'autre part, sur un collier 6. La fermeture est assurée par un couvercle 7 qui présente une ouverture destinée à l'introduction de la pulpe de mica. L'appareil est logé dans un carter 9,au bas duquel débouche une décharge 10 pour la vidan-
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ge de l'eau chassée par l'action de la force centrifuge.
Dans le tambour 2 est monté, avant la mise en place du couvercle 7, un cylindre tamiseur 11 obtenu en recourbant une tòle perforée dont les bords 12 (fig. 13) ont été recourbés vers l'intérieur en vue de la fabrication des plaques isolantes, ces bords venant s'appliquer jointifs l'un sur l'autre. Le couvercle 7 est ensuite mis en place par-dessus et on introduit la pulpe de mica 13 (fig.l) .
On met ensuite le tambour en mouvement, 'coût d'abord très lentement, ce qui permet d'obtenir un mélange très intime de la pulpe 13 à laquelle on a déjà pu ajouter un agent d'imprégnation et un liant, solution ou émulsion de résine synthétique par exemple. Quand la vitesse de rotation augmente, la pulpe se répartit uniformément sur toute la surface intérieure du cylindre tamiseur 11 et l'eau est chassée par l'action de la force centrifuge, de telle sorte'qu'il se forme un cylindre isolant solide 14 (fig.
2). Dans le cas où aucun agent d'imprégnation ou liant n'a été ajouté préalablement, le liquide peut alors être introduit et projeté dans le cylindre isolant 14 par l'action de la force centrifuge en faisant tourner à nouveau le tambour centrifugeur, Lorsque la centrifugation est terminée, on extrait du tambour 2 le cylindre tamiseur 11 avec le cylindre isolant. Le cylindre isolant 14 est ouvert au droit des bords 12, ce qui permet de le séparer du cylindre tamiseur en le développant et de le poser à plat; on peut alors poursuivre, par séchage et pressage, le traitement du corps isolant ainsi obtenu sous la forme d'une plaque.
Le mode de réalisation des fig. 4 et 5 comprend les mêmes pièces que celui des fig. 1 à 3. Il n'en diffère que par le fait que l'appareil est monté avec un arbre vertical. Par suite, la pulpe est tout d'abord recueillie, après son introduction, sur le fond du tambour pour former une couche 15 . Lorsque le tambour 2 tourne, la pulpe monte le long des parois et forme un cylindre isolant 16, l'eau étant chassée par l'action de la force centrifuge. En choisissant convenablement la largeur des mailles du tamis et la disposition des trous du tambour-support 2, il est possible de parvenir à faire déposer toute 1,9-pâte de mica uniformément sur la surface intérieure du tambour à tamis. Dans ce cas encore, on peut ultérieurement introduire par centrifugation un liant.
Le traitement du cylindre isolant formé peut se poursuivre de la même manière que pour le mode d'exécution des fig. 1 à 3 par développement pour obtenir une plaque, par séchage et pressage.
Si l'on doit réutiliser tels quels les cylindres isolants obtenus, les bords 12 du cylindre tamiseur 11 sont supprimés.
L'appareil représenté sur les fig. 6 et 7 comprend un tambour cylindrique fixe qui est monté horizontalement sur un bâti 21, et qui est fermé à l'une de ses extrémités par une paroi frontale 23 et ouvert à l'autre extrémité. Il supporte un tuyau de décharge 24. Sur la paroi frontale 23 est fixé par des brides un moteur électrique 25, et sur le bout d'arbre 26 dudit moteur est fixé un disque 27 formant la paroi frontale du tamboursupport 28 dont le manchon est percé de trous 29. Sur la face ouverte du tambour le bord 30 du manchon est recourbé vers l'intérieur. Trois éléments de tamis 31 sont destinés à étre placés dans le tambour-support 28, formant ainsi un tambour à tamis à l'intérieur du tambour-support 28.
Leurs bords qui viennent s'abouter l'un sur l'autre dans le tambour-support sont renforcés par des moulures 32. Si l'on introduit dans le tambour une émulsion de mica (pulpe de mica) et si l'on fait tourner le tambour au moyen du moteur électrique 25, il se forme sur les éléments de tamis 31 du tambour une plaque 33 en mica, tandis que le liquide chassé du tambour par l'action de la force centrifuge s'écoule par la conduite de décharge 24 dans un récipient collecteur 34 disposé au-dessous.
Sur les fig. 8 à 11 est représenté développé un élément de tamis conforme à l'invention, qui permet de produire directement par centrifugation dans le tambour à tamis, un grand nombre de pièces de forme, en particulier dans le cas présent des pièces isolantes en forme de plaques,
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susceptibles d'être utilisées pour la fabrication d'éléments chauffants pour fers à repasser. Des bords 34 sont formés, pour délimiter les diver- ses plaques isolantes, au moyen de rainures imprimées de l'extérieur, dans la tôle perforée 31. Leintervalles 35 entourés par ces bords entre les diverses plaques peuvent être comblés par des ressauts: mais il est possi- ble aussi de les laisser en creux afin que lors de la centrifugation, ils soient comblés par le mica qui produit des chutes.
En outre, sur la tble perforée sont ménagés des ressauts 36, de même hauteur que les bords 34, donnant lieu à desvides dans la plaque finie. Enfin, la tôle perforée 31 porte des ressauts 37 de hauteur plus faible, qui donnent naissance dans lesplaquesisolantes à decreux 38, comme on le voit notamment sur la fige 11. Lors de la centrifugation, le mica se dépose sur la tôle perfo- rée, lorsque le liquide s'est écoulé, ainsi qu'on le voit sur la fig. 11.
On obtient ainsi les plaques isolantes 39, dont l'une est représentée sur la fig. 12.
Le procédé selon l'invention et l'appareil indiqué permettent non seulement de fabriquer des pièces essentiellement en forme de pla- ques, mais aussi des piècesayant des sections telles que celles de la fig. 13. A cet effet, il faut donner aux surfaceslimites des pièces formées, sur les éléments du tamis, la forme de ressauts. Despièces ayant de telles formes peuvent être tiréespar centrifugation, sans liant, de la pulpe de mica, puis séchées. Elles peuvent être ensuite traitées par des liants et comprimées à la presse, d'où, en outre, la possibilité de leur faire subir de petites modifications de forme.
Dans l'appareil centrifugeur représenté sur les fig. 14 à 18 des aimants permanents 43 sont montés dans le tambour-support 42 pourvu de trous de décharge 41. Ces aimants servent à maintenir les éléments 44 du tambour à tamis destinés à être introduits dans le tambour. Au lieu de prévoir des aimants permanents 43, le tambour 42 peut être lui-méme aimanté, La même figure illustre un mode de fixation mécanique des éléments du tambour à tamis 44, dans lequel on peut supprimer l'aimantation du tambour ou les aimants permanents.
Des pièces formant cales 45 sont fixées dans le tambour-support 42 aux points de contact des éléments du tambour à tamis 44. Sur chacune de ces piècesfixes formant cales45, vient s'appliquer une pièce mobile formant cale 46, qui est guidée par une patte 47 fixée sur la pièce correspondante formant cale 45. Dans la pièce formant cale 46 s'engage un boulon de serrage 49 qui est monté dans un évidement du bord 48 du tambour-support et dont l'extrémité avant 50 est en forme de T, ce qui permet de desserrer l'assemblage de la pièce formant cale 46 et du boulon de serrage 49. La patte 47 est montée à rotation sur la pièce formant cale;
cette disposition permet d'enlever la cale 46, après avoir fait tourner la patte 47 et desserré le boulon de serrage 49, ce qui est nécessaire pour pouvoir nettoyer le tambour-support. Les pièces fixes formant cales 45 présentent sur la partie inférieure de leurs arêtes longitudinales droitesune rainure 51 et les cales46 présentent également sur la partie inférieure une rainure correspondante 52.
Les boulons de serrage 49 sont soumis à l'action d'un ressort à boudin 53. Les éléments 44 du tambour à tamis sont introduits entre les cales, le boulon de serrage 49 étant engagé; dès que les boulons de serrage sont libérés, les cales 46, sous l'action des ressorts 53 assemblent par serrage les éléments du tambour à tamis 4. Dans les grands tambours centrifugeurs, on peut prévoir en outre, comme le montre la fig.14, pour maintenir les éléments 44 du tambour à tamis, des pattes fixes 54 sur la face frontale fermée du tambour-support et des pattes 55 sur la face frontale ouverte rabattue sur le bord 48 du tambour.
Un mode de fixation plus simple encore des éléments du tambour à tamis 44 dans le tambour-support 42 est celui que représentent les fig. 17 et 18. Aux points de contact des éléments du tambour à tamis, est appliquée sur le tambour-support 42, au moyen de vis 58, une moulure 56, dans la partie inférieure de laquelle est ménagée une rainure 57. Parallèlement à la patte 6 sont disposées
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dans le tambour support 42 trois vis 59 qui servent à supporter une contremoulure 60 qui présente également à sa partie inférieure une rainure 61 et qui comporte trois trous circulaires 62 se prolongeant par des coulisses 63 et correspondant aux vis 59.
Pour serrer les éléments 44 du tambour à tamis, on introduit la contre-moulure 60 dans le tambour-support 42 et on la place sous les têtes des vis 59, de telle sorte que chacun des arbres des vis vienne s'appliquer à l'extrémité de la coulisse correspondante 63.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportée s au mode ,de réalisation qui vient d'être décrite notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présenter invention.