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Les plaques et les panneaux en matières synthétiques armée& ,par des fibres, sont actuellement exécutés de la manière sui- vante :
On exécute d'abord, dans une opération distincte, des nattes ou des tissus en matières fibreuses, par exemple^en soie de verre ou en d'autres fibres minérales, en laine, en perlon, etc. Pour confectionner les nattes, on utilise des fibres décou- pées, principalement des fibres de verre, que l'on agglutine et que l'on consolide à l'aide d'un liant. Les tissus sont fabriqués d'une manière connue en soi, par les procédés de tissage, à par- tir de filés. Les nattes ou les tissus ainsi établis sont ensui-
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te transformés en plaques au cours d'une autre opération.
Ils sont coupés suivant les dimensions voulues des plaques, sont ensuite imprégnés d'un mélange à base de résine et sont soumis au durcissement sous pression, dans des presses.. Le durcissement, se fait le plus souvent entre plateaux de presse chauffés; il peut cependant s'opérer aussi à la température ambiante.
Le'procédé pratiqué à ce jour présente plusieurs inconvé- nients, à savoir : l'exécution séparée des matelas et des tissus élevé notablement les frais de production; d'autre part, le découpage des nattes donne lieu à des pertes de matière. Il est inévitable, que, lors de l'exécution des nattes, il s'accumule des fibres découpées ou du liant par endroits. La répartition inégale des fibres et du liant aboutit à des plaques d'aspect tacheté et à d'importantes différences de rigidité mécanique.
Les taches dues à l'accumulation de fibres ou de liant compro- mettent la transparence des plaques, laquelle est souvent fort recherchée, notamment dans le cas de plaques ondulées.
Selon l'invention, les plaques sont exécutées en éliminant les nattes et les tissus coûteux, et sans entraîner de pertes au découpage, cela par un procédé consistant en ce qu'un mélange' de fibres coupées et de résine est converti directement en pla- ques par projection. On obtient ainsi une épaisseur et une répartition uniformes des fibres et de la résine.
Le procédé par projection permet également de produire des plaques ou bandes à bas degré de polymérisation (des "pre-pregs") La Fig. 1 des dessins annexés montre une installation pour l'exécution discontinue de plaques, ainsi que de panneaux ou bandes à polymérisation initiale ou préliminaire.
Sur la table ou traverse inférieure de la presse se trouve la partie inférieure 1 de l'outil de presse, partie constituée par un plateau chauffé, muni de lattes de retenue latérales.
Le ruban sans fin 4, supporté et entraîné par les rouleaux 2 et
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3, se déplace au-dessus du plateau, entre les lattes de limita- tion de celui-ci, dans lesquelles s'insère également, lors de la course de travail de la presse, le plateau de presse 5 de la table ou traverse supérieure. Le ruban mobile 4 est recouvert d'un mélange fibres-résine par un système d'ajutages ou buses de projection 6. Les ajutages sont à jet circulaire ou plat, suivant la nature des plaques et bandes à exécuter. Le système de projection 6 se compose soit d'un seul ajutage qui se déplace en va-et-vient dans le sens de la largeur de la bande, soit de plusieurs ajutages disposés en ligne, transversalement par rap- port à la bande 4 et qui, pour assurer un meilleur recouvrement du ruban, exécutent de brefs mouvements en va-et-vient.
En don- nant des dimensions appropriées aux têtes de projection et en modifiant la vitesse d'avancement du ruban, on peut faire varier à volonté l'épaisseur des couches appliquées sur le ruban.
Une telle installation permet d'exécuter des plaques ou ban- des ayant la longueur de l'outil de presse ; permet cepen- dant aussi de confectionner des plaques ou bandes d'une longueur voulue quelconque, lorsque l'installation est à marche intermit- tente. Dans ce cas, et afin d'éviter des joints apparents, les plateaux de l'outil de presse sont coupés en oblique dans la zone x, la disposition étant telle que lorsque la presse sert à durcir, et que l'on ne prépare pas des demi-produits à polyméri- sation initiale, ces plateaux sont chauffés de telle manière que la température va en diminuant vers l'extrémité d'amont du ruban' cela d'une manière telle qu'il ne se produise, dans cette zone marginale, aucun durcissement, mais seulement une gélification de la masse agglutinée.
Le durcissement de cette couche marginale- n'a lieu que pendant le cycle de travail suivant, c'est-à-dire, après que la bande aura avancé de la largeur des plateaux de presse.
Lorsqu'il s'agit d'exécuter des bandes à polymérisation
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initiale (pre-pregs), la condensation peut avoir lieu entre pla- teaux de presse ou entre cylindres. On projette la masse agglomé rée sur une feuille continue de séparation qui est amenée vers la bande depuis le rouleau 7. Les bandes continues de produit aggloméréainsi obtenues sont enroulées sur le rouleau opposé 8.
Du verre ondulé en matière synthétique, qui présente des ondulations orientées transversalement par rapport à la bande, est confectionné en remplaçant le ruban d'acier uni 4 par un ruban présentant un profil ondulé, les plateaux de presse de façonnage présentant un profil analogue.
On peut supprimer le ruban mobile de la presse et le remplaJ cer par un tablier à rouleaux ou par une table glissant dans des guidages, des prismes par exemple, table à partir de laquelle les demi-moules inférieurs sont amenés alternativement dans la presse. Ce procédé convient particulièrement à l'exécution de panneaux muraux, etc., ceux-ci étant.avantageusement conçus de telle façon que l'on obtienne plusieurs panneaux simultanément à chaque opération.
La Fig. 2 montre une telle installation. La table 9 porte les demi-moules inférieurs 10 et 11, réunis entre eux par des tringles. Les systèmes d'ajutages 6 sont mobiles dans le sens des', flèches. Pendant qu'un jeu de moules se trouve dans la presse et que le produit à mouler que ces moules contiennent est soumis au durcissement, on vide l'autre demi-moule inférieur et l'on y répand une nouvelle quantité de mélange fibres-résine.
Lorsqu'il s'agit de former, par une méthode discontinue, une matière synthétique transparente ondulée, où le profil des ondulations est orienté dans le sens de l'avancement de la bande, on fait appel à une installation analogue, dont la Fig. 3 montre la disposition.
Au-dessus de la table 1 s'étend un panneau ondulé 12 en tôle, d'une longueur correspondant à celle de la plaque ondulée
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à produire. La partie supérieure 5 de l'outil de presse présente le même profil ondulé. La tête de projection 6, constituée par plusieurs tuyères disposées en ligne, se déplace dans le sens de la flèche et projette sur le panneau profilé un mélange de fibres de verre et de résine, tandis que la couche de masse agglutinée, étendue antérieurement est soumise au durcissement dans la près-, se. Afin d'assurer un étalement uniforme, les têtes de projectio effectuent d'autre part de brefs mouvements en va-et-vient dans le sens transversal par rapport au sens du'passage de la presse ou exécutent des mouvements circulaires.
Un cycle de travail s'achève à peu près toutes les deux minutes, après quoi le pan- neau profilé avance d'un pas qui correspond à la course de tra- vaial utile de l'outil de presse. Après la traversée de la presse et l'enlèvement du panneau fini de verre ondulé, le panneau de profilage retourne automatiquement à sa position initiale, et le même cycle se reproduit.
Les plaques ondulées peuvent aussi être constituées par une méthode continue, à l'aide d'une installation représentée dans la Fig. 4.
La feuille continue 13 est amenée, à partir du rouleau- magasin 7, à la bande transporteuse sans fin 4, qui se déplace à une vitesse réglable. Le système de projection 6, comportant plusieurs têtes de projection, répand sur la feuille 13 une masse agglutinée composée de fibres coupées et de résine synthétique.
La feuille recouverte de cette nappe passe ensuite sur la table 14, munie de vibrateurs, où les fibres coupées s'incrustent fer- mement dans la résine et où les occlusions d'air les plus impor- tantes sont éliminées. Les dernières et les plus fines occlusions d'air sont éliminées dans la zone à vide, qui suit. Le cadre- caisson 15, fermé au-dessus, possède une longueur égale à celle des plaques à produire. Ce cadre peut se déplacer horizontalement et verticalement à l'aide d'un système de galets et peut se dépo
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ser sur la feuille recouverte de masse agglutinée. Le cadre ou châssis-caisson se déplace ensuite simultanément avec la bande sur une brève distance. Il est relié à une source de vide au moyen de la conduite souple 16.
Une commande électrique ouvre la conduite à vide par l'entremise d'une soupape électromagnéti- que, lorsque le cadre est descendu sur la masse agglutinée.
Au bout de la zone de vide, un interrupteur de fin de course ferme la soupape électromagnétique, de sorte que le cadre reçoit de l'air, se soulève et retourne à la position de départ. La nappe étalée et exempte d'ampoules d'air est ensuite munie d'une feuille continue de recouvrement 17 venant du rouleau-magasin 18, la nappe étant simultanément calandrée et son épaisseur unifor- misée. Il est avantageux de prévoir une polymérisation initiale de la nappe de produit agglutiné, sur le trajet entre la zone de vide et le cylindre de la calandre; à cette fin, on fournit de la chaleur au moyen d'une table inférieure chauffée ou de lampes infrarouges. La position des cylindres de calandre 19 est réglable à volonté.
La suite du moulage et du durcissement s'opère de la manière pratiquée à ce jour, à savoir, soit dans des jeux de plateaux de presse, avec pression, soit sans pression, cependant que l'on imprime progressivement à la bande à laminer, encore plastique à ce moment, une ondulation ou un autre profil, éventuellement avec le concours de vibrateurs. On peut dans ce cas produire le durcissement à chaud, c'est-à-dire avec apport de chaleur, ou encore, à la température- ambiante, lorsqu'on fait usage d'un sys- tème de projection à deux composantes. Pour pouvoir effectuer un durcissement à froid, il est nécessaire que le tablier de la bande possède derrière la zone de façonnage, une longueur telle que le durcissement puisse avoir lieu au cours du passage de la presse.
Selon une variante, les plaques venant de la zone de moulage et quittant,la bande sans fin peuvent être déposées sur
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des tôles ondulées ou d'autres supports de profilage, pour subir un durcissement final sur ceux-ci.
Le procédé décrit ci-dessus offre, vis-à-vis des procédés actuels pour la production de plaques ondulées, etc., qui utili- sent des nattes, non seulement l'avantage de fournir des plaques d'une transparence et d'une uniformité non encore atteintes à ce jour, mais encore celui de réduire notablement les frais de production, étant donné l'élimination des nattes de fibres cour- tes, nattes confectionnées à partir de brins découpés, et qui comportent des inconvénients de diverses espèces, et vu que l'on met en oeuvre directement les brins de fibres exempts de noeuds nuisibles.
L'invention permet également de produire, avec une absence des plaques et des bandes sans fin à polymérisation initiale, complètement exemptes d'ampoules d'air et en n'importe quelle largeur. Les bandes continues, non encore durcies, mais qui ont subi une polymérisation initiale et ont été pourvues de la feuil. le de recouvrement, sont renvidées en rouleaux et peuvent être fournies ainsi à l'utilisateur, pour être mises en oeuvre.
Le procédé selon l'invention permet également de produire des plaques de construction légères. Il est connu de produire des plaques revêtues de matière synthétique, qui possèdent un faible poids spécifique ; cette fin, on colle de minces plaques de matière synthétique sur des noyaux constitués par de légers panneaux poreux. Les noyaux sont constitués en bois de balsa, en matières vacuolaires ou en d'autres matières légères, telles que le liège, la bourre de coton, etc., les matières premières pul- vérulentes étant dotées, si nécessaire, de la rigidité mécanique voulue, par l'emploi de résines ou d'autres liants.
Comme on le sait, il est possible de réaliser et d'utiliser des noyaux lé- gers, tout en étant stables, en faisant appel à des bandes de papier, de carton ou de tissu de fibres de verre, de coton, de
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perlon, de nylon, etc., bandes que l'on plie en nid d'abeilles et que l'on colle les unes aux autres, ces bandes pouvant aussi être exécutées à la manière du carton ondulé, connu pour les applications d'emballage, et être assemblées, de façon à consti- tuer des noyaux stratifiés de n'importe quelle épaisseur voulue.
On obtient des rigidités mécaniques élevées avec du papier ou du carton ondulés, si l'on croise les ondulations des couches alter- natives.
Etant donné que les panneaux de recouvrement devant être appliqués sur le noyau doivent être exécutés par une opération distincte, le procédé pratiqué à ce jour est fastidieux et long Les panneaux de revêtement sont le plus souvent établis en utili- sant des nattes de verre qui, après avoir été imprégnées de résine, sont soumises au durcissement dans des presses à panne chauffées. L'obtention d'une adhérence intime entre le noyau en nid d'abeilles, ondulé ou vacuolaire, et les panneaux de revête ment offre des difficultés, exige un temps particulièrement long et suppose beaucoup d'attention de la part de l'ouvrier.
Selon l'invention, de telles plaques à noyau peuvent être revêtues de matières synthétiques armées de fibres et être fortement aggluti- nées à ces noyaux, le tout en une seule opération et en un tempe fort réduit. Ceci est obtenu par le fait que l'on recouvre le noyau d'un mélange formé de fibres découpées et d'un liant formé par une résine. Lorsque les alvéoles du nid d'abeilles ou les ondulations du noyau sont petites, on peut pistoler ou appliquer au pinceau, directement sur le noyau, un mélange de matière syn- thétique et de fibres. Lorsque les alvéoles ou les ondulations sont trop importantes, la masse de fibres et de résines risque de pénétrer dans les cavités et de s'écouler.
Pour éviter cet inconvénient, on recouvre de tels noyaux d'un gros tissu ou pa- pier perméables à la résine, sur lesquels on applique le mélange fibres-résine. Une partie de la résine traverse cette couche
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intermédiaire et établit une liaison efficace entre le noyau et la couche de revêtement en matière synthétique. La couche inter- médiaire peut consister en tissu confectionné avec du jute, des fils de papier, du coton, des fibres de verre, ou d'autres matiè- res tissables. On peut aussi employer des bandes de papier per- foré. Dans tous les cas, le tissu doit être à grands pores, afin de permettre le passage d'une partie de la résine. La masse fibres-résine est lissée entre cylindres ou plateaux de presse et est fermement pressée contre le noyau.
Le durcissement peut se faire sans pression, soit à la température ambiante, soit dans des chambres chauffées. On peut aussi effectuer le durcissement entre plateaux chauffés et sous une légère pression, en procé- dant de façon discontinue, avec utilisation de plateaux immobili- sés pendant la durée du durcissement, soit de façon continue, à l'aide de plateaux entraînés par intermittence. Le procédé selon l'invention permet d'autre part d'appliquer une couche de matière synthétique et de fibres sur les deux faces extérieures du noyau en une seule opération. A cette fin, on projette le mélange fibres-résine sur une surface de base recouverte d'un agent de séparation ou sur une feuille continue de matière synthétique.
On place sur cette couche le panneau-noyau dont on recouvre ensuite la face supérieure d'un revêtement, comme décrit plus haut, soit directement, soit en interposant une couche interca- laire perméable. Il est bien entendu que l'on peut aussi disposer une garniture intercalaire perméable entre la couche inférieure fibres-résine et le noyau.
D'autre part, l'application simultanée, sous forme de mélan- ge, de fibres découpées et de résine, non seulement permet d'éta 1er une couche de matière synthétique directement sur des noyaux à petites alvéoles ou ondulations, mais encore, confère aux élé- ments finis une très grande résistance à l'écrasement et à la traction, résistance qui ne pourrait même pas être approchée sans
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une amenée simultanée de matières fibreuses.
Les plaques selon la présente invention peuvent être exécu- tées, comme il est connu à ce jour, de façon simple, par un pro- cédé discontinu, en utilisant des presses normales à plateaux ou à étages multiples. L'exécution industrielle continue de telles plaques est réalisable à l'aide d'installations représentées schématiquement dans les dessins. L'installation de la Fig 5 fonctionne sans pression, comme suit :
Un ruban sans fin 4 passe sur les rouleaux 2 et 3. Ce ruban est supporté par un certain nombre de rouleaux d'appui fort rap- prochés. La feuille continue 13 est amenée au ruban sans fin 4 à partir du tambour 7. Les deux têtes de projection 6 exécutent un va-et-vient transversal au ruban, le rapport quantitatif entre les deux composantes pouvant être réglé à volonté.
La feuil- le continue, munie de son revêtement, est ensuite recouverte du panneau-noyau 20, dont les dimensions correspondent à celles de la plaque qu'il s'agit de confectionner. Le noyau passe en regard des têtes de projection 21, cependant que sa face supérieure est également munie d'une couche de mélange fibres-résine. Tout en poursuivant son trajet, le noyau muni de son revêtement se voit appliquer la feuille continue 17 venant de la bobine 18. Cette feuille est appliquée à pression par la paire de cylindres 19 contre la masse de revêtement, en lissant celle-ci. La bande sans fin, qui porte la plaque munie d'un revêtement sur ses deux faces, parcourt ensuite la chambre de chauffage 22, où a lieu le durcissement. Après avoir parcouru la chambre de chauffage 22, la plaque achevée 23 peut être retirée de l'installation.
La Fig. 6 représente l'exécution de plaques de construction légères comportant des noyaux à grandes alvéoles, ondulations, etc. Ici également, on a prévu et représenté le durcissement continu sous.pression, entre plateaux chauffés. Sur les tambours 2 et 3 passe la bande sans fin 4, supportée par des rouleaux
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d'appui. Partant de la bobine 7, la feuille continue 13 est diri- gée vers la bande sans fin, pour être recouverte d'une masse agglutinée fibres-résine au moyen de têtes de tuyères 6, animées d'un va-et-vient. On pose le panneau-noyau 20 sur cette masse.
Partant du tambour-magasin 24, un ruban continu 25 de tissu per- méable ou de papier est appliqué, en tant que garniture interca- laire, sur le noyau 20. Les têtes de projection 21 recouvrent également cette garniture intercalaire d'une couche de mélange fibres-résine. Ensuite, la feuille continue 17 est amenée depuis le tambour 18 et est pressée contre cette couche, entre les' cylindres 19, en assurant une compression préalable et un lissage de la masse. Le noyau muni de son revêtement passe ensuite au- dessus de la table inférieure fixe chauffée 26. Le plateau de presse supérieur vient se poser sur le noyau muni de son revête- ment et est entraîné avec celui-ci dans le sens de la flèche.
La durée de cet entraînement correspond à la durée de la polymé- risation de la résine employée. A la fin de la polymérisation, le plateau de presse supérieur 15 se relève et retourne à sa position initiale. Ce processus se répète continuellement. Le poids du plateau de presse 15 est si élevé qu'il exerce un effort de compression suffisant, sans provoquer une déformation du noy- au habillé de la plaque. En lestant convenablement le plateau avec des poids, on peut adapter l'effort de compression à la capacité de charge du noyau considéré. Si l'on veut que la face inférieure de la plaque soit également munie d'une garniture intercalaire en tissu ou en papier,,on peut disposer, entre la feuille continue et la masse fibres-résine, une bande de tissu ou de papier appropriée 28 venant du tambour 27.
La Fig. 7 montre une autre variante pour l'exécution conti- nue de plaques selon l'invention. Cette Fig. montre également un mode opératoire utilisant un plateau de presse supérieur entraîné et une table inférieure qui accompagne ce plateau dans
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son trajet. Le convoyeur 4 passe sur les tambours 2 et 3. Au point d'amorçage du brin supérieur de la bande sans fin 4, on place sur celle-ci des panneaux métalliques 29 finement polis et; éventuellement, munis d'un agent de séparation, panneaux dont le* dimensions correspondent à celles de la plaque qu'il s'agit de produire. Les têtes de projection 6, qui se déplacent en va-et- vient transversalement à la bande sans fin, étalent sur ces lames de tôle une masse fibres-résine, sur laquelle on pose ensuite les noyaux 20.
La face supérieure de ceux-ci est ensuit( également recouverte de masse fibres-résine à l'aide des têtes de projection 21 à va-et-vient. Le plateau supérieur chauffé 15 vient ensuite se poser sur le noyau ainsi habillé. La table inférieure 26, également chauffée, se déplace désormais, dans le sens de la flèche, avec la bande 4, le noyau habillé et le pla- teau supérieur chauffé 15. Le durcissement a lieu pendant ce dé- placement. Le durcissement étant achevé, la plaque 15 se soulève et retourne à son point de départ, ensemble avec la table infé- rieure 26. On peut ensuite enlever la plaque de construction légère achevée, après avoir écarté les tôles intermédiaires.
Il est connu de produire de minces panneaux en matière syn- thétique, armés de fibres, pour usages décoratifs ou pour le revêtement de parois, de plafonds, etc., cela par un procédé dis- continu et en faisant également appel à des nattes de fibres, en -particulier de fibres de verre. Les nattes de fibres sont imprég- nées de résines, éventuellement additionnées de pigments et sont établies en une ou plusieurs touches, compte tenu de l'épaisseur que doit présenter le-panneau ou la plaque achevés. Le durcisse- ment se fait dans des presses chauffées et sous pression. Les procédés utilisés à ce jour présentent de grandes difficultés sur le plan technique.
La répartition des fibres au sein des nattes est très irrégulière; de plus, les fibres se déplacent souvent par flottement lors de la réaction exothermique des rési-
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nes utilisées comme liants, et les parties exemptes de fibres ne possèdent qu'une faible résistance. De plus, les nattes sont d'un prix élevé et, si l'on ne donne pas aux plaques les dimen- sions des nattes, on s'expose souvent à des pertes sensibles par suite des déchets provenant du découpage des nattes.
Selon la présente invention, de tels panneaux, munis d'un enduit résine-fibres sur une ou les deux faces, peuvent également être produits en marche continue, par projection, d'une façon permettant de réduire notablement le coût de production. Cette méthode permet de doter les panneaux non seulement d'une rigidité mécanique élevée, mais aussi de dessins qui permettent d'obtenir des effets optiques qui n'ont pas pu être réalisés à ce jour.
De plus, le prix de revient de tels panneaux ou plaques est infé- rieur à celui des panneaux ou plaques exécutés à ce jour en utilisant des nattes de fibres de verre.
Selon l'invention, on projette sur un support une masse fibres-résine. Ce support peut être constitué par un tissu quel- conque établi en papier, coton, nylon, fibres de verre, jute, fil de fer ou autre fil métallique, etc. On peut aussi utiliser des tissus de couleur et à dessin de toute espèce. On obtient ainsi une gamme étendue d'effets optiques déterminés par la na- ture et la matière du support. En incorporant à la résine des colorants, notamment ceux qui sont solubles dans la résine et qui n'affectent pas défavorablement la transparence, on peut encore élargir la gamme des effets optiques. Comme il a été indiqué plus haut à propos de l'exécution de panneaux de construction légers, le support peut être enduit sur une face ou sur les deux faces.
Il est souvent opportun d'enduire une seule face du sup- port, lorsque celui-ci est destiné aux panneaux de revêtement muraux. La face postérieure, fibreuse et rugueuse, des panneaux enduits d'un seul côté, offre une bonne prise aux adhésifs, lors- qu'il s'agit d'appliquer les panneaux par collage.
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Les Figs 8 et 9 des dessins annexés montrent l'exécution de tels panneaux minces.
Sur les tambours 2 et 3 passe la bande transporteuse 4, supportée par des rouleaux d'appui. Cette bande peut être établie en feuillard d'acier finement poli, éventuellement muni d'un chromage dur, de sorte que l'on obtient une séparation parfaite de la masse fibres-résine à appliquer. Selon une variante, une feuille continue 13, venant du tambour-magasin 7, peut être diri- gée vers la bande sans fin. La bande sans fin est garnie de ma- tière de support 32 venant du tambour-magasin 30 et passant sur le rouleau de renvoi 31. Les têtes de projection 6 enduisent la matière de support. Ensuite, la feuille continue de recouvrement 17 est amenée depuis la bobine 18, en passant sur un cylindre de renvoi qui coopère avec un cylindre de contre-pression 19. Ces cylindres assurent à la fois l'expulsion de l'air occlus et l'égalisation du panneau en voie d'exécution.
Le support enduit sur une face est soumis au durcissement dans la chambre de chauf- fage 22, en aval de laquelle il est soit débité en longueurs voulues, soit enroulé sur le rouleau 27. La Fig. 9 montre l'ap- plication bilatérale de l'enduit sur la matière de support. La feuille continue 13 est dirigée, depuis le tambour-magasin 7, vers la bande transporteuse 4 qui passe sur le tambour 3 et le tambour de contre-pression affecté à celui-ci. La feuille conti- nue est enduite au moyen des têtes de projection 6 qui exécutent un va-et-vient transversalement---à'la bande transporteuse. Sur cette couche d'enduit est posée la matière de support 32 venant du tambour 30 et passant sur un rouleau de renvoi. Les têtes de projection 21, aussi montées à va-et-vient, appliquent également un enduit sur la face supérieure du support.
Le durcissement du mélange fibres-résine s'opère soit après le calandrage, comme montré dans la Fig. 8, sans pression, dans une chambre-tunnel de séchage, soit comme montré dans les Figs 6 et 7, entre plateaux
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chauffés.
REVENDICATIONS. l.- Procédé et dispositif pour produire des plaques de toute espèce et des panneaux ou bandes à polymérisation initiale, à partir de matières synthétiques armées.de fibres, par projec- tion simultanée, sous forme de mélange, de fibres découpées et de résine, caractérisés en ce qu'un mélange composé de fibres découpées, par exemple de fibres de verre ou de perlon, etc., et de résines, par exemple de résine polyester ou époxy, est projeté sur des supports en acier ou autre métal ou sur des feuilles con- tinues de matière synthétique, ou sur des panneaux-noyaux poreux en papier ou en carton, ou sur des matières de support, par exemple des tissus, avec ou sans application de la pression, ce mélange étant ensuite soumis au durcissement.
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Plates and panels in synthetic materials reinforced with fibers are currently produced as follows:
First, in a separate operation, mats or fabrics of fibrous materials, for example glass silk or other mineral fibers, wool, perlon, etc. are made. To make the mats, chopped fibers are used, mainly glass fibers, which are agglutinated and consolidated with a binder. The fabrics are produced in a manner known per se, by weaving processes, from yarns. The mats or fabrics thus established are then
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te transformed into plaques during another operation.
They are cut according to the desired dimensions of the plates, are then impregnated with a resin-based mixture and are subjected to curing under pressure, in presses. Curing is most often carried out between heated press plates; however, it can also be carried out at room temperature.
The process practiced to date has several drawbacks, namely: the separate execution of mattresses and fabrics significantly increases production costs; on the other hand, the cutting of the mats gives rise to losses of material. It is inevitable, that, during the execution of the mats, it accumulates cut fibers or binder in places. The uneven distribution of fibers and binder results in mottled-looking plates and large differences in mechanical stiffness.
Stains due to the accumulation of fibers or binder compromise the transparency of the sheets, which is often highly desirable, especially in the case of corrugated sheets.
According to the invention, the plates are made by eliminating expensive mats and fabrics, and without incurring cutting losses, by a process whereby a mixture of staple fibers and resin is converted directly into the plate. ques by projection. A uniform thickness and distribution of the fibers and the resin are thus obtained.
The spraying process also makes it possible to produce plates or bands with a low degree of polymerization ("pre-pregs"). FIG. 1 of the accompanying drawings shows an installation for the discontinuous production of plates, as well as panels or bands with initial or preliminary polymerization.
On the table or lower cross member of the press is the lower part 1 of the press tool, part consisting of a heated plate, provided with lateral retaining slats.
The endless belt 4, supported and driven by the rollers 2 and
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3, moves above the table, between the limiting slats of the latter, into which is also inserted, during the working stroke of the press, the press plate 5 of the table or upper cross member . The movable tape 4 is covered with a fiber-resin mixture by a system of nozzles or spray nozzles 6. The nozzles are circular or flat, depending on the nature of the plates and bands to be made. The projection system 6 consists either of a single nozzle which moves back and forth across the width of the strip, or of several nozzles arranged in a line, transversely to the strip 4 and which, to ensure better coverage of the tape, perform brief back-and-forth movements.
By giving suitable dimensions to the projection heads and by modifying the speed of advance of the tape, the thickness of the layers applied to the tape can be varied as desired.
Such an installation makes it possible to produce plates or bands having the length of the press tool; However, it also makes it possible to make sheets or bands of any desired length, when the installation is in intermittent operation. In this case, and in order to avoid visible joints, the plates of the press tool are cut obliquely in the zone x, the arrangement being such that when the press is used to harden, and that one does not prepare semi-finished products with initial polymerization, these trays are heated in such a way that the temperature decreases towards the upstream end of the ribbon, in such a way that it does not occur in this marginal zone , no hardening, but only gelation of the agglutinated mass.
The hardening of this marginal layer only takes place during the next working cycle, that is to say, after the web has advanced the width of the press plates.
When it comes to running polymerization bands
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initial (pre-pregs), condensation can take place between press plates or between rolls. The agglomerated mass is projected onto a continuous separating sheet which is fed to the web from the roll 7. The continuous bands of agglomerated product thus obtained are wound up on the opposite roll 8.
Corrugated synthetic glass, which has corrugations oriented transversely to the strip, is made by replacing the plain steel strip 4 with a strip having a corrugated profile, the shaping press plates having a similar profile.
The movable tape of the press can be omitted and replaced by a roller apron or by a table sliding in guides, prisms for example, table from which the lower half-molds are fed alternately into the press. This method is particularly suitable for the execution of wall panels, etc., these being advantageously designed in such a way that several panels are obtained simultaneously in each operation.
Fig. 2 shows such an installation. Table 9 carries the lower half-molds 10 and 11, joined together by rods. The nozzle systems 6 are movable in the direction of the arrows. While a set of molds is in the press and the product to be molded in these molds is being cured, the other lower half-mold is emptied and a new quantity of fiber-resin mixture is poured into it. .
When it comes to forming, by a discontinuous method, a transparent corrugated synthetic material, where the profile of the corrugations is oriented in the direction of travel of the strip, a similar installation is used, of which FIG. 3 shows the layout.
Above the table 1 extends a corrugated sheet 12 panel, of a length corresponding to that of the corrugated plate
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to produce. The upper part 5 of the press tool has the same corrugated profile. The projection head 6, made up of several nozzles arranged in line, moves in the direction of the arrow and projects onto the profiled panel a mixture of glass fibers and resin, while the layer of agglutinated mass, previously extended is subjected to hardening in the near-, se. In order to ensure a uniform spread, the projectio heads on the other hand make brief back-and-forth movements in the transverse direction to the direction of passage of the press or execute circular movements.
A work cycle is completed approximately every two minutes, after which the profile panel advances by a step which corresponds to the useful working stroke of the press tool. After passing through the press and removing the finished corrugated glass panel, the profiling panel automatically returns to its original position, and the same cycle is repeated.
The corrugated sheets can also be formed by a continuous method, with the aid of an installation shown in FIG. 4.
The continuous sheet 13 is fed from the magazine roll 7 to the endless conveyor belt 4, which moves at an adjustable speed. The projection system 6, comprising several projection heads, spreads on the sheet 13 an agglutinated mass composed of cut fibers and synthetic resin.
The sheet covered with this web then passes on the table 14, provided with vibrators, where the cut fibers become encrusted firmly in the resin and where the most important air occlusions are eliminated. The last and finest air occlusions are removed in the vacuum zone, which follows. The box-frame 15, closed above, has a length equal to that of the plates to be produced. This frame can move horizontally and vertically using a roller system and can be removed.
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ser on the sheet covered with agglutinated mass. The frame or box frame then moves simultaneously with the belt over a short distance. It is connected to a vacuum source by means of the flexible pipe 16.
An electric control opens the vacuum line via an electromagnetic valve, when the frame is lowered onto the agglutinated mass.
At the end of the vacuum zone, a limit switch closes the electromagnetic valve, so that the frame receives air, lifts up and returns to the starting position. The spread and air blister free web is then provided with a continuous cover sheet 17 from the magazine roll 18, the web being simultaneously calendered and its thickness uniformed. It is advantageous to provide an initial polymerization of the web of agglutinated product, on the path between the vacuum zone and the cylinder of the calender; for this purpose, heat is supplied by means of a heated lower table or infrared lamps. The position of the calender cylinders 19 is adjustable at will.
The continuation of the molding and the curing takes place in the manner practiced to date, namely, either in sets of press plates, with pressure, or without pressure, while one prints progressively on the strip to be laminated, still plastic at this time, a corrugation or another profile, possibly with the help of vibrators. In this case, the hardening can be carried out hot, that is to say with the addition of heat, or again, at room temperature, when a two-component spraying system is used. In order to be able to perform cold curing, it is necessary that the apron of the strip has, behind the shaping zone, a length such that curing can take place during the passage of the press.
Alternatively, the plates coming from the molding zone and leaving the endless belt can be deposited on
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corrugated sheets or other profiling media, to undergo final curing thereon.
The process described above offers, over current processes for the production of corrugated sheets, etc., which use mats, not only the advantage of providing sheets of transparency and uniformity not yet achieved to date, but still that of significantly reducing production costs, given the elimination of short fiber mats, mats made from cut strands, and which have drawbacks of various kinds, and since the fiber strands free of harmful knots are used directly.
The invention also makes it possible to produce, with an absence of the endless initial curing plates and belts, completely free of air blisters and in any width. The continuous bands, not yet hardened, but which have undergone an initial polymerization and have been provided with the film. the cover, are wound up in rolls and can thus be supplied to the user, to be implemented.
The method according to the invention also makes it possible to produce lightweight building plates. It is known to produce sheets coated with synthetic material which have a low specific weight; To this end, thin plates of synthetic material are glued onto cores formed by light porous panels. The cores are made of balsa wood, vacuolar materials or other light materials, such as cork, cotton wool, etc., the pulverulent raw materials being provided, if necessary, with the desired mechanical rigidity. , by the use of resins or other binders.
As is known, it is possible to produce and use light cores, while being stable, by using strips of paper, cardboard or fabric of glass fibers, cotton,
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perlon, nylon, etc., bands that are folded into a honeycomb and glued to each other, these bands can also be made in the manner of corrugated cardboard, known for packaging applications , and be assembled to form laminate cores of any desired thickness.
High mechanical rigidity is obtained with corrugated paper or cardboard if the corrugations of the alternating layers are crossed.
Since the cover panels to be applied to the core have to be performed as a separate operation, the process practiced to date is tedious and time consuming. The cover panels are most often made using glass mats which, after being impregnated with resin, are subjected to curing in heated purlin presses. Obtaining an intimate adhesion between the honeycomb, corrugated or vacuolar core, and the cover panels presents difficulties, requires a particularly long time and requires a great deal of attention on the part of the worker.
According to the invention, such core plates can be coated with fiber-reinforced plastics and be strongly bonded to these cores, all in a single operation and in a very small temple. This is achieved by the fact that the core is covered with a mixture formed of cut fibers and a binder formed by a resin. When the cells of the honeycomb or the corrugations of the core are small, a mixture of synthetic material and fibers can be sprayed or applied with a brush directly on the core. When the cells or corrugations are too large, the mass of fibers and resins may enter the cavities and flow.
To avoid this drawback, such cores are covered with a large fabric or paper permeable to the resin, on which the fiber-resin mixture is applied. Part of the resin passes through this layer
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intermediate and establishes an effective bond between the core and the synthetic cover layer. The middle layer can be a fabric made from jute, paper yarns, cotton, glass fibers, or other wearable materials. It is also possible to use strips of perforated paper. In all cases, the fabric must have large pores, in order to allow the passage of part of the resin. The fiber-resin mass is smoothed between cylinders or press plates and is firmly pressed against the core.
Curing can be done without pressure, either at room temperature or in heated chambers. The hardening can also be carried out between heated trays and under a slight pressure, proceeding discontinuously, with the use of trays immobilized during the hardening period, or continuously, using trays driven intermittently. . The method according to the invention also makes it possible to apply a layer of synthetic material and fibers to the two outer faces of the core in a single operation. To this end, the fiber-resin mixture is sprayed onto a base surface covered with a release agent or onto a continuous sheet of synthetic material.
The core panel is placed on this layer, the upper face of which is then covered with a coating, as described above, either directly or by interposing a permeable interlayer. Of course, it is also possible to have a permeable insert between the lower fiber-resin layer and the core.
On the other hand, the simultaneous application, in the form of a mixture, of cut fibers and of resin, not only allows a layer of synthetic material to be applied directly to the cores with small cells or corrugations, but also gives to the finite elements a very high resistance to crushing and traction, resistance which could not even be approached without
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a simultaneous supply of fibrous materials.
Plates according to the present invention can be produced, as is known to date, in a simple manner, by a batch process, using normal platen or multi-stage presses. Continuous industrial execution of such plates is achievable using facilities shown schematically in the drawings. The installation shown in Fig 5 operates without pressure, as follows:
An endless tape 4 passes over the rollers 2 and 3. This tape is supported by a number of closely spaced support rollers. The continuous sheet 13 is fed to the endless ribbon 4 from the drum 7. The two projection heads 6 perform a reciprocation transverse to the ribbon, the quantitative ratio between the two components being able to be adjusted at will.
The continuous sheet, provided with its coating, is then covered with the core panel 20, the dimensions of which correspond to those of the plate which is to be made. The core passes opposite the projection heads 21, while its upper face is also provided with a layer of fiber-resin mixture. While continuing its path, the core provided with its coating is seen applying the continuous sheet 17 coming from the reel 18. This sheet is applied under pressure by the pair of cylinders 19 against the coating mass, smoothing the latter. The endless belt, which carries the plate provided with a coating on its two faces, then passes through the heating chamber 22, where the hardening takes place. After passing through the heating chamber 22, the completed plate 23 can be removed from the installation.
Fig. 6 shows the execution of light construction plates with cores with large cells, corrugations, etc. Here too, the continuous curing under pressure between heated trays has been provided and shown. On drums 2 and 3 passes the endless belt 4, supported by rollers
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support. Starting from the reel 7, the continuous sheet 13 is directed towards the endless belt, to be covered with an agglutinated fiber-resin mass by means of nozzle heads 6, moving back and forth. The core panel 20 is placed on this mass.
Starting from magazine drum 24, a continuous tape 25 of permeable fabric or paper is applied, as an intermediate liner, to the core 20. The projection heads 21 also cover this intermediate liner with a layer of. fiber-resin mixture. Then, the continuous sheet 17 is fed from the drum 18 and is pressed against this layer, between the rolls 19, providing prior compression and smoothing of the mass. The core provided with its coating then passes over the heated fixed lower table 26. The upper press plate comes to rest on the core provided with its coating and is driven with the latter in the direction of the arrow.
The duration of this training corresponds to the duration of the polymerization of the resin used. At the end of the polymerization, the upper press plate 15 rises and returns to its initial position. This process is repeated over and over again. The weight of the press plate 15 is so great that it exerts a sufficient compressive force without causing deformation of the core dressed in the plate. By properly ballasting the plate with weights, the compressive force can be adapted to the load capacity of the core considered. If it is desired that the underside of the plate is also provided with an insert in fabric or paper, it is possible to place, between the continuous sheet and the fiber-resin mass, a strip of suitable fabric or paper. 28 from drum 27.
Fig. 7 shows another variant for the continuous production of plates according to the invention. This Fig. also shows a procedure using a driven upper press plate and a lower table which accompanies this plate in
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its journey. The conveyor 4 passes over the drums 2 and 3. At the point of initiation of the upper strand of the endless belt 4, finely polished metal panels 29 are placed on it and; optionally, provided with a separating agent, panels whose * dimensions correspond to those of the plate to be produced. The projection heads 6, which move back and forth transversely to the endless belt, spread over these sheet plates a fiber-resin mass, on which the cores 20 are then placed.
The upper face of these is then (also covered with fiber-resin mass using reciprocating projection heads 21. The heated upper plate 15 then comes to rest on the core thus dressed. The table the lower 26, also heated, now moves in the direction of the arrow with the band 4, the dressed core and the heated upper plate 15. The hardening takes place during this movement. plate 15 rises and returns to its starting point, together with the lower table 26. The completed lightweight build plate can then be removed, after having moved the intermediate plates apart.
It is known to produce thin panels of synthetic material, reinforced with fibers, for decorative uses or for the covering of walls, ceilings, etc., by a discontinuous process and also making use of plastic mats. fibers, in particular glass fibers. The fiber mats are impregnated with resins, possibly with the addition of pigments and are established in one or more strokes, taking into account the thickness which the finished panel or plate must have. Curing takes place in heated presses under pressure. The methods used to date present great difficulties from a technical point of view.
The distribution of fibers within the mats is very irregular; in addition, the fibers often move by floating during the exothermic reaction of the residues.
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nes used as binders, and the fiber-free parts have little strength. In addition, the mats are expensive and, if the plates are not matched to the dimensions of the mats, one is often exposed to substantial losses as a result of waste from cutting the mats.
According to the present invention, such panels, provided with a resin-fiber coating on one or both sides, can also be produced in continuous operation, by spraying, in a manner which makes it possible to significantly reduce the cost of production. This method makes it possible to endow the panels not only with high mechanical rigidity, but also with designs which allow optical effects to be obtained which have not been possible to date.
In addition, the cost of such panels or plates is lower than that of panels or plates produced to date using glass fiber mats.
According to the invention, a fiber-resin mass is projected onto a support. This support can be made up of any fabric made of paper, cotton, nylon, glass fibers, jute, iron wire or other metallic thread, etc. You can also use colored and patterned fabrics of any kind. This provides a wide range of optical effects determined by the nature and material of the support. By incorporating colorants into the resin, especially those which are soluble in the resin and which do not adversely affect transparency, the range of optical effects can be further broadened. As mentioned above in connection with the execution of lightweight construction panels, the substrate can be coated on one side or on both sides.
It is often advisable to coat only one side of the substrate when the substrate is intended for wall cladding panels. The rear face, fibrous and rough, of the panels coated on one side only, offers a good grip to the adhesives, when it comes to applying the panels by gluing.
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Figs 8 and 9 of the accompanying drawings show the execution of such thin panels.
The conveyor belt 4 passes over the drums 2 and 3, supported by support rollers. This strip can be made of finely polished steel strip, optionally provided with hard chrome plating, so that a perfect separation of the fiber-resin mass to be applied is obtained. According to a variant, a continuous sheet 13, coming from the magazine drum 7, can be directed towards the endless belt. The endless belt is packed with backing material 32 coming from the magazine drum 30 and passing over the deflection roller 31. The projection heads 6 coat the backing material. Then, the continuous cover sheet 17 is fed from the reel 18, passing over a return cylinder which cooperates with a back pressure cylinder 19. These cylinders ensure both the expulsion of the occluded air and the return. equalization of the panel during execution.
The support coated on one side is subjected to curing in the heating chamber 22, downstream of which it is either cut to the desired lengths or wound up on the roll 27. FIG. 9 shows the bilateral application of the coating to the support material. The continuous sheet 13 is directed, from the magazine drum 7, towards the conveyor belt 4 which passes over the drum 3 and the counter-pressure drum assigned thereto. The continuous sheet is coated by means of the projection heads 6 which move back and forth transversely to the conveyor belt. On this coating layer is laid the support material 32 coming from the drum 30 and passing over a deflection roller. The projection heads 21, also mounted back and forth, also apply a coating on the upper face of the support.
The curing of the fiber-resin mixture takes place either after calendering, as shown in FIG. 8, without pressure, in a drying tunnel chamber, either as shown in Figs 6 and 7, between trays
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heated.
CLAIMS. l.- Process and device for producing plates of all kinds and panels or strips with initial polymerization, from synthetic materials reinforced with fibers, by simultaneous spraying, in the form of a mixture, of cut fibers and resin, characterized in that a mixture composed of chopped fibers, for example glass or perlon fibers, etc., and resins, for example polyester or epoxy resin, is sprayed onto steel or other metal supports or onto surfaces continuous sheets of synthetic material, or on porous core boards of paper or cardboard, or on support materials, for example fabrics, with or without the application of pressure, which mixture is then subjected to curing.