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M. D. HEYMAN, résidant à WOODMERE, N.Y. (E.U.A.).
APPAREIL POUR LA PRODUCTION DE MICA SOUS FORME DE FEUILLE.
La présente invention concerne un appareil pour la production de feuilles dites "intégrées" qui sont composées de fines paillettes de mica.
Lorsqu'on forme une feuille continue de mica intégré, certains problèmes se posent. Entre la phase dans laquelle les paillettes de mica sont déposées sur une toile perméable au liquide pendant que cette toile se déplace dans un récipient de précipitation où la feuille se forme, et la phase dans laquelle la feuille devient complètement intégrée, il y a des pha- ses intermédiaires où la feuille présente une faible résistance et doit être maniée avec soin afin d'empêcher sa rupture. Egalement les toiles ou les courroies qui servent à transporter la feuille, pendant ses phases de forma- tion, ont une tendance à se boucher par des paillettes extrêmement fines et à cause de cela leur perméabilité diminue et il en résulte une'diminu- tion de leur efficacité.
En plus, toute tendance vers un glissement latéral des toiles ou courroies soumet la feuille que l'on forme à des forces de tor- sion qui produisent la rupture et la qualité du produit en est défavorable- ment influencée. De plus, comme les diverses toiles et courroies se dila- tent et se contractent d'une manière différente quand elles sont plongées dans le liquide et quand elles sont sèches, leur mouvement synchrone tend à devenir légèrement déréglé et des plis ou ondulations se produisent dans la feuille de mica.
Pour qu'une feuille de mica intégré soit plate, lisse, d'épais- seur et texture uniformes, et pour qu'elle ait une résistance uniforme, il est nécessaire de prévoir un appareil qui évite les défauts et inconvénients mentionnés ci-dessus. Par conséquent, l'un des objets de la présente inven- tion est de prévoir un appareil pour la production de feuilles de mica pré- sentant en combinaison des moyens pour supporter et transporter de manière ferme, sans usure, une feuille de mica pendant les 'phases de formation, pair conserver les moyens de support et de transport en alignement exact et empê-
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cher toute tendance vers un glissement ou déplacement latéral, d'empêcher ' que les moyens de support et de transport ne soient bouchés par des paillet- tes de mica,
compenser toute dilatation et contraction différentielle des dits moyens de support et de transport, et de permettre l'application d'une légère tension à la feuille pendant les dernières phases de sa formation, afin d'éviter la formation de plis dans la feuille.
Dans la formation d'une feuille continue de mica intégré, on a trouvé qu'il y a avantage à déposer les paillettes sur une toile perméable au liquide, de transporter la feuille partiellement formée sur une autre toile et de tenir les deux toiles en engagement positif entre elles et avec la feuille de mica entre elles, pendant la compression, et pendant le chauf- fage et le séchage de la feuille.
Un autre objet de l'invention est de prévoir un tel arrangement des toiles qui tiennent la feuille entre elles, qu'elles soutiennent,guident et transportent la feuille de mica pendant qu'elle est intégrée.
Ce qui précède et d'autres objets encore, traits caractéristi- ques et avantages de l'invention deviendront entièrement clairs de la des- cription qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, en se reportant à l'appareil tel qu'illustré dans les dessins ci-joints.
Dans ces dessins,
Fig. 1 est une vue longitudinale en section, mi-schématique, d'un appareil pour la production de feuilles de mica suivant la présente invention.
Fig. 2 est une vue latérale fragmentaire à échelle plus grande des moyens de transport de la feuille montrés dans la fig. 1.
Fig. 3 est une vue latérale, agrandie également, des moyens de transport, de support et -de guidage employés dans l'appareil.
Fig. 4 est une vue en plan. d'en haut correspondant à la fig. 3.
Fig. 5 est une vue latérale fragmentaire des moyens destinés à empêcher les diverses courroies ou toiles de l'appareil de glisser latérale- ment.
Fig. 6 est une vue brisée de face d'une partie des moyens montrés dans la fig. 5.
Fig. 7 est une vue brisée en coupe le long de la ligne 7-7 de la fig. 5.
Fig. 8 est une vue latérale fragmentaire des moyens destinés à donner une tension ou force d'allongement à la feuille intégrée au moment où celle-ci s'approche de son état achevé.
L'appareil suivant l'invention, comprend en général, un réservoir 10 servant à la formation de la feuille, une toile de transport 11 qui tra- verse le dit réservoir et sur la surface supérieure de laquelle se déposent les paillettes de mica qui flottent dans le liquide du réservoir, une courroie continue de support 12 pour la toile 11, un rouleau réglable 13 pour l'une des extrémités de la toile 11 et de la courroie 12, un appareil à vide 14 sur lequel la toile passe, une courroie continue de transport 15, partielle- ment dans le prolongement de la toile, 11, et passant également sur l'appa- reil à vide 14, la dite toile et la courroie 15 serrant entre elles la feuil- le intégrée 16 comprenant des paillettes de mica initialement précipitées sur la toile 11,
un dispositif de pression 17 coopérant avec l'appareil à'' vide 14 pour l'intégration des paillettes de mica formant la feuille 16, un dispositif 18 destiné à maintenir la toile 11 et les courroies 12 et 15 en alignement exact, un dispositif 19 pour le nettoyage de la toile 11 des fines paillettes de mica qu'elle peut contenir, un dispositif 20 pour net- toyer la courroie 12 de ces fines paillettes, et un dispositif 21, semblable au dispositif 19, pour le nettoyage de la courroie 15.
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Le réservoir 10 dans lequel la feuille est formée a une forme allongée avec un fond incliné 22. Le dit réservoir regoit par un couloir
23 un courant continu de paillettes de mica en suspension dans un liquide, et regoit également un courant de paillettes en suspension dans un liquide, représentant une rentrée dans le circuit du trop-plein du réservoir 10.
Une paroi 24 sépare le dit réservoir en un compartiment 25 qui regoit le courant original de paillettes par le couloir 23, et un compartiment 26 qui regoit les paillettes plus fines qui se trouvent dans le dit trop-plein et qui sont introduites au moyen d'un couloir 27.
La ligne en traits interrompus 28 représente le niveau du liqui- de contenu dans le réservoir 10 et on pourra constater que les paillettes se précipitent du liquide quand la toile 11 se déplace en direction de la flèche 29 A direction inclinée ascendante contigue au fond 22 du réservoir
10, De cette manière, les paillettes plus fines du compartiment 26 se pré- cipitent d'abord sur la toile 11 et ensuite les paillettes plus grandes du compartiment 25 se précipitent sur les dites paillettes plus fines, à mesure que la toile avance de manière continue dans le réservoir.
La toile 11 est perméable au liquide et, dans la pratique, elle est formée d'une fine toile tissée en nylon. Ce type de tissu -est préférable car il a des propriétés d'absorption faibles en comparaison avec d'autres matières textiles et également parce que la pratique a démontré que les pail- lettes de mica s'attachent mieux au nylon que par exemple, à un métal. Une plaque ou boite à vide 30 produit une aspiration à travers la toile 11 sur les paillettes déposées sur cette toile à l'endroit où la toile coupe la sur- face du niveau liquide 28. Cette aspiration empêche le retour vers l'arrié- re des paillettes lorsque la toile se meut vers le haut en sortant du réci- pient.
Ainsi que montré dans les dessins, la toile 11 présente une par- tie 31 qui s'étend entre un galet 32 dans la partie basse antérieure du ré- servoir 10 et le dispositif 14 et sur laquelle les paillettes de mica se pré- cipitent, et une autre partie 33 qui passe sur des rouleaux 34, 35 et 36.
De cette manière, -La toile 11 est sans fin et retourne dans le réservoir 10 après l'avoir quitté au-delà du point d'évacuation à l'endroit où la plaque de vide 30 est située,
La courroie de support 12 sert principalement de table roulante pour la toile 11 et elle consiste de préférence en une toile métallique tis- sée de manière très serrée mais qui reste perméable au liquide. Cette cour- roie est de préférence faite en acier inoxydable. Ainsi que montré dans le dessin, la courroie a une partie 37 servant de support à la toile et s'éten- dant entre un rouleau 38 disposé à la partie antérieure basse du réservoir 10 et une poulie motrice 39 située au-delà de l'extrémité de sortie du dit réservoir, et une autre partie 40 qui passe sur des rouleaux 41, 42 et 43.
On notera également que la courroie 12 est sans fin et perd le contact de support avec la toile 11 après que celle-ci a servi de support dans le ré- servoir 10.
On verra d'après la fig. 1 que les rouleaux 32 et 38 se trouvent dans le trajet du liquide à paillettes qui coule vers le bas au fond du ré- servoir 10 et, par conséquent, ces rouleaux ont une tendance à se recouvrir de paillettes. Cette couche de paillettes gêne le mouvement correct de la toile 11 et de la courroie 12, parce que les paillettes s'accumulent d'une manière inégale sur les surfaces des dits rouleaux. Par conséquent, on doit monter ces rouleaux de telle manière qu'ils puissent être enlevés simultané- ment afin que leur réglage relatif ainsi que la facilité de nettoyage, ne soient pas dérangés.
Ainsi que montré dans les figs. 3 et 4, des moyens 13 sont pré- vus dans ce but et ces moyens comprennent un cadre rigide 44 ayant des rou- leaux 32 et 38 supportés par des coussinets 45 pouvant être réglés pour être alignés aux dits rouleaux. Le dit cadre rigide est maintenu fixe, mais de
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manière amovible,au moyen d'une tige filetée et écrou 46 qui fixe le ca- dre à un châssis de support 47 à l'extrémité du réservoir 10. Des oeillets 48 sont prévus sur les extrémités opposées du cadre 44 et sont adaptés à recevoir des crochets pour soulever en bloc le cadre et les rouleaux 32 et 38 hors du récipient. Ce simple dispositif 13 fait gagner beaucoup de temps, surtout, lorsqu'il est nécessaire de nettoyer fréquemment les rouleaux 32 et 38.
En dessous du cadre 44, se trouve prévue une ouverture de sortie 49 pour les accumulations de laillettes qui pourraient se déposer du réser- voir 10.
Le dispositif à vide 14 comprend un tambour perforé 50 autour duquel passe la toile 11 et à l'intérieur duquel une boite à vide 51 crée une aspiration vers l'intérieur à travers les perforations du tambour.
La poulie 39 et le tambour 50 sont connectés par un système de poulies et courroie ou chaine 52 et dans lequel les poulies 53 et 54 ont des dimensions telles qu'elles effectuent une rotation motrice de la poulie 19 et du tambour 50 produisant un avancement linéaire égal de la toile 11 et de la courroie 12. Un dispositif approprié de réduction de vitesse 55 est employé pour actionner la poulie 39 et ce dispositif peut comprendre des moyens de réglage de la vitesse motrice pour que la vitesse d'avancement de la toile et de la courroie 12 soit telle que les paillettes soient préci- pitées en épaisseur voulue sur la toile.
La courroie transporteuse 15 comprend une courroie perforée sans fin qui peut être faite en nylon ou en métal, comme on le désire. Entre la plaque à vide 30 et la poulie 39, la courroie 15 co-existe avec la cour- roie 12 et se superpose à la toile 11. La courroie 15 co-existe avec cette toile quand elle passe sur le tambour 50 et accompagne la toile jusqu'à ce que celle-ci perde contact par le galet 34. Cette portion 56 de la courroie 15 s'étend entre les galets 57 et 58. La voie de retour 59 passe sur des rouleaux 60, 61, 62 et 63.
On peut voir de ce qui précède que les paillettes de mica dépo- sées sur la toile 11, sont après que celle-ci quitte le réservoir 10, serrées entre la toile et la portion 56 de la courroie 15 .Puisque la toile 11 et les courroies 12 et 15 doivent être maintenues suffisamment tendues pour éviter leur flexion, les galets 35,, 42 et 60 sont de préférence montés sur des dispositifs de tension pouvant être de toute forme connue.
On voit de l'arrangement décrit ci-dessus de la toile et des courroies, que, alors que la feuille 16 est d'abord supportée par la toile 11, après que laf euille a passé sur le tambour 50 elle est supportée par la portion 56 de la courroie 15. On notera que cette portion 56 est dispo- sée en direction inclinée vers le bas, de sorte que la gravité aidera la feuille 16 à avancer en direction descendante sur la portion 56 après que la voie de retour 33 de la toile 11 a quitté la portion 56 et cela même lorsque la voie 33 s'est légèrement rétrécie par disparition de l'humidité qui y est contenue. A ce moment, la voie 33 n'exerce pas une forte pres- sion sur la feuille de mica 16.
Par conséquent, tout mouvement relatif de la toile 11 pendant le rétrécissement, sert plutôt à soumettre la feuille à une action d'aplatissement et non à une force de rupture qui pourrait tendre à détacher les paillettes de la feuille. L'angle d'inclinaison de la portion 56 doit être tel que cette portion constitue un support adéquat pour la feuille de mica pendant l'opération d'intégration.
Le dispositif de tension 17 comprend une courroie 64 en acier inoxydable tissée de manière serrée ou une courroie formée d'une autre sub- stance non-corrosive. Cette courroie passe sur des poulies 65 et est main- tenue tendue et en engagement ferme avec la voie 56 de la courroie 15 par un dispositif de tension à ressort 66. Ainsi qu'on peut le- voir de la fig.2 la feuille de mica 16 est fortement pressée contre la toile 11 et la cour- roie 15 par la force de pression créée par le dispositif 17 ce qui a pour résultat l'enlèvement de l'humidité de la feuille et une augmentation de la
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densité de celle-ci. Cette action se combine avec l'aspiration exercée par la boite 51 pour enlever la plus grande partie de l'humidité de la feuille de mica.
Puisque l'évaporation augmente fortement le dégagement de l'hu- midité, lacourroie métallique 64 peut être chauffée, par exemple au moyen de dispositifs de chauffage 67 à réflecteur,pour augmenter l'évaporation de l'humidité à mesure que la feuille de mica se déplace sur le tambour 50.
Des couples thermoélectriques appropriés, non illustrés, peuvent être employés pour mettre lesdits dispositifs de chauffage dans le circuit ou hors circuit afin de maintenir la température de la courroie 64 à un niveau substantiel- lement uniforme et éviter la possibilité de faire roussir ou brûler superfi- ciellement la toile en nylon 11.
Comme la toile 11 et les courroies 12 et 15 présentent de nom- breux interstices, de fines paillettes de mica pourraient obstruer ces inter- stices,ou s'y accumuler. L'obstruction de la toile et des courroies fera diminuer leur efficacité en tant qu'élément perméable. Egalement, sans te- nir compte du vrai alignement initial des galets et des poulies sur lesquels passent la toile et les courroies, une accumulation de paillettes sur celles- ci provoquera leur déplacement ou glissement latéral sur les galets et les poulies. Un tel déplacement ou glissement latéral soumet la feuille de mica à une usure qui tend vers une délamination des paillettes formant la feuil- le. Pour empêcher cette usure, la toile 11 et les courroies 12 et 15 sont chacune prévues avec des moyens 18 pour les maintenir en alignement correct.
Ces moyens sont montrés de manière plus détaillée dans les figs. 5, 6 et 7.
Les moyens 18 comprennent un cylindre 68 sur lequel passe la toile 11 ou les courroies 12 et 15, et des coussinets 69 recevant les touril- lons d'extrémité 70 dudit rouleau, des buselures excentriques 71 dans les coussinets et dans lesquels les tourillons sont fixés, et des éléments 72 connectés à chaque buselure excentrique pour effectuer la rotation partielle de l'une ou l'autre buselure afin de produire un déplacement angulaire de l'axe du cylindre 68.
Chacun des éléments 72 comprend un solénoïde 73 ayant un noyau flottant 74, une connexion articulée 75 disposée entre le noyau et la buse- lure excentrique 71, et un micro-interrupteur 76 ayant un bras sensible d'in- terrupteur 77 placé de manière à recevoir le rebord latéral de la toile 11 ou des courroies 12 et 15, suivant le cas. Un circuit électrique approprié 78 connecte le solénoïde et le micro-interrupteur; les bras 77 de celui-ci, sur les rebords opposés de la toile ou de la courroie, sont espacés de maniè- re à dégager les rebords de la feuille quand ceux-ci sont dans l'alignement correct.
Si la toile oul'une des courroies glisse latéralement, le bras d'interrupteur 77 sur le côté vers lequel la toile ou les courroies glisse est actionné pour fermer l'interrupteur 76,en envoyant ainsi du courant dans le solénoïde 73 et pour produire le déplacement du noyau 74 de manière à effectuer une légère rotation de la buselure excentrique 71, et déplacer ain- si l'un des tourillons 70 par rapport au tourillon opposé, en modifiant tem- porairement l'alignement de l'axe du rouleau 68. Le glissement libéral sera non seulement arrêté, mais de plus il sera corrigé pour faire revenir la toile ou la courroie en position centrale sur le dit rouleaux. Ainsi, entre les bras 77 sur les côtés opposés, la toile ou les courroies sont cha- cune maintenues dans l'alignement correct et la feuille de mica est tenue droite quand elle traverse l'appareil.
Afin d'éviter une accumulation sur les coussinets 69, ceux-ci sont montés sur des tiges de connexion 79 portées par un élément 80. Les coussinets peuvent ainsi se régler en rotation d'eux-mêmes et rester alignés quel que soit le changement d'angle de l'axe du cylindre 68.
Les moyens 19 et 21 sont pratiquement identiques. Chacun comprend
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une brosse rotative 81 qui enlève de la toile 11 ou de la courroie 15 suivant le cas,les paillettes qui ont pu y adhérer. Une hotte 82 entoure chaque brosse 81. En appliquant le vide à ces hottes, les paillettes séparées sont retirées des hottes.
Les éléments 20 servant à débarrasser la courroie 12 des paillet- tes, comprennent sur l'un des côtés un dispositif 83 pour souffler de l'air à travers la courroie, et un récipient 84 sur le côté opposé pour recevoir les paillettes délogées de cette manière. On enlève les paillettes du réci- pient 84 en les aspirant.
Après que la feuille de mica 16 a quitté les éléments 14 et pen- dant que la feuille est encore serrée entre la toile 11 et la courroie 15, on la soumet à de lachaleur au moyen de dispositifs chauffants 85 pour en- lever à lafeuille l'humidité résiduaire. A ce stade, la feuille est devenue complètement intégrée. Des dispositifs chauffants supplémentaires 86 dessè- chent encore davantage la feuille à mesure que celle-ci se déplace entre les rouleaux 38 et 58 et pendant qu'elle n'est supportée que par la. courroie 15.
Au-delà du rouleau 58, la feuille n'est plus supportée et n'a plus besoin de support parce qu'elle est maintenant complètement intégrée. Un séchage supplémentaire, s'il est encore jugé nécessaire, peut être effectué au moyen de dispositifs chauffants 87 situés entre les rouleaux 58 et une série de rouleaux 88 qui ont comme fonction principale de tenir droite la feuille quand elle quitte l'appareil.
Toute tendance de la feuille 16 de former des plis après avoir quitté la courroie 15 est neutralisée par une paire de rouleaux 89 et 90 (fig. 8) entre lesquels la feuille passe. En actionnant le rouleau 49, à une vitesse un peu plus grande que celle du rouleau 58, la feuille est ten- due pendant la période du chauffage par des dispositifs de chauffe 85 et 86 et tous plis, s'ils se sont formés dans la feuille,sont aplatis. Le rou- leau 90 ne sert que de galet fou de traction et exerce une très faible pres- sion sur la feuille. Le rouleau 89 de la paire est seul actionné au moyen d'une transmission par chaîne 91 ou autre transmission analogue, et tourne un peu plus vite que le rouleau 58.
On peut voir de ce qui précède que les divers agencements de l'appareil agissent pour tenir l'alignement correct et la tension correcte de la feuille pendant son intégration; qu'ils évitent une délamination de la feuille; et qu'ils permettent d'obtenir une texture uniforme, une den- sité et résistance uniformes de la feuille grâce à la combinaison des moyens décrits.
On désire parfois donner à la feuille 16 un support en papier ou autre matière. On peut prévoir dans ce but un rouleau 92 en cette matiè- re servant de support, alimenté sur la toile 11 avant que celle-ci ne pénè- tre dans le réservoir. 10. Il est clair que les paillettes de mica se dépo- seront sur ce support au lieu de se déposer directement sur la toile 11.
Autrement l'appareil fonctionne comme décrit ci-dessus et le produit résul- tant est une feuille de mica ayant un support en papier.
Il est évident que l'invention pourra recevoir de nombreuses modifications du mode de réalisation préféré décrit ci-dessus sans sortir de la portée des revendications qui suivent.