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La présente invention concerne les matériaux de construction alvéo- laires du type nid d'abeilles, et a pour objet d'offir ces matériaux sous une forme perfectionnée. Elle a également pour objet un procédé perfection- né de fabrication des matériaux alvéolaires de construction.
Au cours de ces dernières années, les matériaux de construction en nid d'abeilles sont devenus très usuels pour les remplissages des élé- ments de construction dans les industries du bâtiment et de l'aviation, dans les cas exigeant des éléments de construction un haut rapport résis- tance /poids.
Les matériaux de construction en nid d'abeilles sous une forme ap- propriée aux remplissages sont obtenus par expansion, c'est-à-dire en ouvrant à la forme cellulaire, d'un paquet de bandes de matière en feuille, les ban- des du paquet étant fixées les unes aux autres par des lignes d'adhésif dis- posées transversalement, les lignes d'adhésif en contact avec une face d'une bande étant décalées en quinconce par rapport aux lignes de l'autre face de ladite bande. La largeur des bandes est égale à l'épaisseur du nid d'a- beilles mesurée dans le sens des axes des cellules produites par l'expansion.
Le rapport de la largeur des lignes d'adhésif à l'espacement entre les lignes est habituellement établi de manière que les cellules aient la forme d'hexa- gones réguliers ou sensiblement réguliers.
Divers types de matière en feuille peuvent être utilisés pour for- mer les bandes, les plus courants étant le papier et le clinquant métallique, bien que d'autres matières en feuille, telles que les textiles en particulier, les textiles de verre puissent être utilisés si on le désire. La matière dila- tée est avantageusement fixée à son état dilaté par polymérisation d'une résine thermodurcissable recouvrant ou imprégnant la matière en feuille.
La résine peut être appliquée à l'état non polymérisé sur la matière en feuil- le soit avant sa formation en un paquet de bandes, soit après l'expansion.
Quand les matériaux alvéolaires à l'état dilaté sont revêtus de chaque côté de panneaux fixés au moyen d'adhésif, ils constituent une structure très so- lide dans laquelle les cellules sont orientées avec leurs axes perpendiculai- res aux panneaux.
On prépare habituellement le paquet de bandes en coupant une tranche dans une pile de feuilles de la matière voulue, les feuilles de la pile é- tant fixées les unes aux autres par des lignes d'adhésif placées perpendicu- lairement au sens du découpage.
Un autre procédé, applicable lorsque la précision de dimensions importe peu, consiste à effectuer l'expansion sur la pile de feuilles et à effectuer le découpage après expansiono Lorsque ce procédé est appliqué , il n'existe pas de paquet de bandes, le paquet n'étant constitué qu'après expansion. Les termes "paquet de bandes "utilisés par la suite désignent, à moins qu'il n' en soit autrement spécifié, non seulement le paquet dans lequel les faces des bandes sont en contact sur toute leur surface, mais également le paquet à l'état d'expansion.
On remarquera que toute matière en nid d'abeilles après expansion a sa contre-partie dans un paquet de bandes bien que dans certains cas, par exemple lorsque la matière en feuille fortement enduite de résine ne peut se refermer sans fracture pour former un paquet dans le- quel les faces des bandes sont en contacts en tous points, la relation est donc purement théorique.
La pile de feuilles dans laquelle le paquet de bandes est découpé, peut être obtenue selon divers procédés à partir d'une feuille continue ou de feuilles découpées. Un procédé de formation de la pile au moyen d'une feuille continue consiste à plier cette dernière de façon à former une pile dans laquelle les feuilles sont réunies ensemble par les plis des extrémités
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de la pile. Quel que soit le procédé adopté, les lignes d'adhésif courent toujours parallèlement au sens de fabrication de la matière en feuille, c'est-à-dire au sens de passage de la matière dans l'appareillage (par exemple dans la machine de fabrication du papier, métier à tisser ou lami- noir) en cours de fabrication.
Par suite, lorsque la pile est obtenue par pliage d'une feuille continue, les lignes d'adhésif sont disposées parallèle- ment aux bords de la feuille continue et par conséquent perpendiculairement aux plis ; la pile est formée de feuilles découpées, les lignes sont disposées parallèlement aux bords suivant le sens de fabrication. Lorsque les feuilles, comme il est habituel, sont préparées par découpage d'une feuille continue (les lignes d'adhésif pouvant être appliquées avant le découpage si on le désire), les lignes d'adhésif sont toujours parallèles aux bords des feuilles, ou à certains des bords, qui ont constitués les bords de la feuille continue.
Le paquet de bandes étant nécessairement obtenu en coupant trans- versalement les lignes d'adhésif, la longueur du paquet, et par suite la dimension de la matière alvéolaire prise perpendiculairement aux axes des alvéoles et à la direction d'expansion est limitée'par la largeur de la matière mesurée transversalement à son sens de fabrication et, du fait de l'inévitable retrait en largeur produit par l'expansion, est toujours infé- rieure à ladite largeur. La plus grande dimension de la matière après ex- pansion est donc limitée par la largeur de la feuille dont on dispose et/ou par la largeur de l'appareil de préparation de la pile, qui, pour raison d' économie pécuniaire, doit généralement être assez petit.
Dans le cas de la plupart des papiers, les fibres individuelles présentes ont tendance à s'orienter dans le sens de fabrication, et l'on a constaté que cette orientation a un léger effet avantageux sur la résis- tance à la compression des matériaux alvéolaires fabriqués avec ces papiers.
Dans le cas de certains papiers modernes, les fibres n'ont pas de sens pré- féré d'orientation, et ne permettent pas d'obtenir ce léger effet avantageux.
La présente invention est basée sur la découverte qu'il est possible d'obtenir des avantages appréciables en s'arrangeant de manière à ce que les axes longitudinaux des bandes, au lieu des lignes d'adhésif, suivent le sens de fabrication de la matière.
La présente invention a donc pour objet un matériau de construction constitué d'un paquet de bandes d'une matière en feuille dont les axes lon- gitudinaux suivent le sens de fabrication de ladite matière, paquet dans le- quel les faces adjacentes des bandes sont mutuellement collées sur un cer- tain nombre de zones de fixation espacées sur la longueur du paquet, les zo- nes de fixation de paires de faces adjacentes ainsi encollées étant décalées en quinconce dans le sens de la longueur du paquet par rapport aux zones de fixation des autres paires de faces adjacentes disposées entre lesdites pai- res.
Le matériau est de préférence obtenu à l'état non expansé au moyen d'un procédé qui consiste à fixer ensemble des couches de matière en feuille pour former une pile, au moyen d'un adhésif réparti en zones de fixation al- longées, espacées, transversales au sens de fabrication de la matière en feuil- le, et disposées de telle sorte que les zones de fixation de paires de faces adjacentes des couches soient décalées en quinconce, dans le sens de fabrica- tion par rapport à celles des autres paires de faces adjacentes disposées entre lesdites paires, et à former avec cette pile un certain nombre de pa- quets de bandes de matière en feuille en découpant la matière dans le sens de sa fabrication.
On remarquera toutefois que sans sortir du cadre de l'in- vention, on peut supprimer l'opération de découpage afin d'obtenir un paquet dans lequel la largeur des bandes est égale à la largeur, mesurée transver -
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salement au sens de fabrication, de la matière en feuille utilisée. A 1' etas psensé, l'épaisseur du matériau en nid d'abeilles mesurée dans le sens es axes des cellules est égale, ou sensiblement égale à la largeur des bander qui le constituent,et l'épaisseur maximum qu'il est possible d'obtenir selon l'invention n'est limitée que par la largeur,prise trans- versalement au sens de fabrication, de la matière en feuille utilisée.
La dimension du matériau en nid d'abeilles, perpendiculaire aux axes des cellules et au sens d'expansion, dépend seulement de la longueur des bandas et comme il est normalement possible de disposer de matières en feuille am grandes longueurs continues, cette dimension peut être aussi grande qu'on le désire. Avec la technique antérieure, elle était limitée par la largeur de la matière.La dimension dans le sens de l'expansion dépend du nombre de bandes utilisées et peut donc être aussi grande qu'on le désire.
Lesdites zones de fixation peuvent s'étendre sur les faces des ban- des d'ur bord longitudinal à l'autre. Cependant, en alternative, ellespeuvent s'étendra gur une partie seulement des bandes afin que sur l'une ou sur les deux faces et'\. remplissage obtenu par l'expansion du paquet, les bandes com-, portent des bordures exemptes d'encollage en tous points.
Cet agencement con- duit à la formation d'un remplissage qui peut être facilement cintré en une forme incurvée simple ou complexe avec peu ou point de tendance à produire des courbures indésirables et qui est par conséquent avantageux pour la fa- brication 6'éléments de construction non planso
On constate qu en pratique, il ne résulte aucun affaiblissement ap- préciable de l'absence d'adhésif sur les bandes sur l'une ou sur les deux faces de la matière puisque, on le remarquera, pour la préparation de struc- tures incurvées doublées de panneaux, les bords des bandes sont encollés aux panneax de revêtement incurvés sur la totalité de leur longueur.
Les bandes sont de préférence mutuellement encollées sur la totali- té de la surface de ch ---une desdites zones de fixationo Il reste toutefois, dans le cadre de l'invention, d'utiliser un paquet dans lequel l'adhésif s' étend non sur la totalité de la surface des zones, mais simplement sur des parties de celles-ci, par exemple sur des parties marginales des zones, ou en rangées de petites surfaces réparties sur chaque zoneo Cette réparti- tion de l'adhésif peut être utilisée sans inconvénient en ce qui concerne la solidité du matériau quand le paquet doit être fixé à son état d'expan- sion, par polymérisation d'une résine thermodurcissable recouvrant ou imprég- nant la matière en bandes.
Dans ce cas, on profite des propriétés adhésives de la résine thermodurcissable elle-mêmeo
Normalement, pour la prépartion du paquet de bandes, chaque bande est fixée par adhésif à la bande suivante sur un certain nombre de zones de fixation et chaque bande qui comporte des zones de fixation sur chacune de ses faces (c'est-à-dire chaque bande sauf la première et la dernière du paquet), présente sur une face des zones de fixation décalées en quinconce par rapport aux zones de fixation de l'autre face. Il reste, toutefois, dans le cadre de l'invention, de s'arranger pour qu'aucune expansion ne se produise entre une ou plusieurs paires, ou groupes plus importants de bandes adjacentes a- fin que ces groupes de bandes constituent des parois d'alvéoles d'épaisseur double ou multiple dans la structure en nid d'abeilles.
Les faces adjacentes de ces bandes peuvent être mutuellement encollées sur la totalité de leurs faces en contact, ou peuvent être encollées sur des zones qui ne sont pas décalées en quinconce comme précédemmento Si on le dézire, les bandes qui sont destinées à former des parois d'alvéoles d'épaisses? double ou multiple, peuvent être constituées d'une ou de plusieurs matières différentes de c3lle des bandes constituant le reste du paquet. Par exemple, dans le cas d'un pa-
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quet dans lequel la majorité des bandes est en papier, ces parois peuvent être en papier plus épais, en feuille de métal, ou en verre textile imprég- né de résine quand une solidité spéciale est requise.
Les matériaux de construction en nid d'abeilles selon la présente invention peuvent, ainsi que les matériaux en nid d'abeilles antérieurement connus, être fabriqués en utilisant la matière en feuille sous forme de lon- gueurs découpées (qui dans le présent cas peuvent être considérées comme les bandes du paquet quand aucune opération de coupe dans le sens de fabri- cation n'est adoptée après l'encollage), ou en pliant une bande continue de matière en feuille pour former des bandes réunies ensemble par des plis à leurs extrémités.Si on le désire, les plis peuvent être supprimés avant 1'expansion.
Lorsque dans un bloc formé selon cet autre aspect de la présente invention, les couches de matière en feuille présentes sont réunies par des plis à ceux de leurs bords qui sont parallèles aux zones de fixation, les bords pliés peuvent, si on le désire, être supprimés par tranchage ou meulage avant de procéder à l'expansion du bloc.
On peut toutefois les con= server si, selon une caractéristique de l'invention, les zones de fixation les plus proches des extrémités des bandes, au moins à une extrémité du paquet, sont disposées de manière à permettre l'expansion du matériau en nid d'abeilles de son état plat à son état expansé par exemple si les zones de fixation les plus près des plis, au moins à une extrémité du paquet, sont disposées en dehors de ces plis c'est-à-dire si elles se trouvent du côté de la matière en feuille opposé à celui qui entre en contact avec lui-même du fait du pli. Avec un tel agencement, les plis ont tendance à se redresser au moment de l'expansion du paquet, de sorte que les parties d'extrémité des bandes servent de parements sur un ou deux des bords du matériau en nid d' abeilles, qui suivent le sens de l'expansion.
On constate que ces parements facilitent le montage du matériau alvéolaire, puisqu'ils forment des surfaces permettant de fixer commodément les bords du matériau aux autres éléments, par exemple à d'autres fractions de matériau du même type, ou aux éléments de fermeture des bords des panneaux remplis. La présente invention offre donc pour la première fois un matériau en nid d'abeilles dont l'un ou les deux bords marginaux, c'est-à-dire ceux qui suivent le sens de l'expansion, sont parés avec des parties de la matière en feuille constituant le maté- riau.
Bien que ledit matériau soit de préférence fabriqué par pliage d'une feuille continue comme susdit, on remarquera qu'on peut le fabriquer selon un autre procédé au moyen de matière en feuille découpée en s'arrangeant de manière à plier chaque bande du paquet, au moins à une de ses extrémités, pour former au moins une partie de la bande suivante du paquet et de manière que les zones de fixation les plus près des extrémités des faces des bandes soient disposées de façon à permettre l'expansion du matériau en nid d'abeil- les de son état plat à son état expansé.
Un procédé que l'on peut adopter consiste donc à empiler des feuilles comportant des parties marginales repliées intérieurement et à encoller chaque partie marginale repliée à la feuille adjacente de la pile, par exemple au moyen d'une ligne d'adhésif espa- cée du pli et non décalée par rapport à la ligne d'adhésif fixant ladite feuille adjacente par sa marge à la feuille suivante de la pile. Les parties d'extrémités des bandes peuvent suivre de manière rectiligne le sens d'ex- pansion pour donner un matériau présentant un bord terminal rectiligne, (et pour établir une limite à l'expansion), ou peuvent être inclinées pour former un bord en zig-zag.
La présente invention apporte la solution à deux problèmes étroite- ment liés. Les remplissages en nid d'abeilles fabriqués de la manière cou- rante, présentent des bords qui rendent difficile leur jonction mutuelle
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pour constituer des remplissages liés ensemble exempts de lignes de faiblesse.
La dimension des remplissages couramment fabriqués est par essence limitée pour les raisons indiquées ci-avant; mais, même à leurs dimensionsmaxima susceptibles d'être obtenues jusqu'à présent, ils sont dans certains cas d'une manutention excessivement incommode. Ces problèmes sont maintenant éliminés puisque 1 invention permet de fabriquer de grands remplissages sans jonction, et assure en outre des jonctions faciles quand elles sont nécessaires.
Quand de grands remplissages sont nécessaires, on a donc le choix entre leur fabrication d'une seule pièce, ou leur fabrication en peti- tes pièces de jonction facileo D'autre part, l'invention permet la fabrication de remplissagesde dimensions standard, de façon à permettre l'érection d'une construction en nid d'abeil- les à éléments liés virtuellement de toutes dimensions requises, commodé- ment sans coupe ni perte de quantités appréciables de matière; les dimen- sions standard peuvent être déterminées par exemple de la même manière que les poids d'un jeu utilisé avec une balance de laboratoire.
Pour la fabrication d'un matériau en nid d'abeilles selon la pré- sente invention, l'adhésif peut être appliqué à la matière en feuille de toute manière pratique, mais il est de préférence appliqué par impression à l'écran de soie ou au moyen d'un rouleau d'impressiono Selon un procédé dont l'application convient dans le cas d'une matière en feuille absorbante, par exemple du papier ou la toile de verre, on forme la pile en amenant les couches de la matière en feuille successivement en place et en appliquant l'adhésif aux coucher au moment où celles-ci se trouvent à découvert sur la pile. Ce procédé très simple d'application, permet d'obtenir aisément une disposition correcte de l'adhésif.
Selon un autre procédé, préférable quand la matière en feuille n'est pas absorbante, par exemple dans le cas de métal, mais qui peut également être appliqué avec les matières absorbantes, l'adhésif utilisé est une rési- ne polymérisable qui est appliquée à la matière en feuille sous forme de dissolution et que l'on sèche pour solidifier la résine à l'état polymérisa- ble, après quoi on forme avec ladite matière la pile de couches et l'on fixe les couches ensemble en polymérisant l'adhésif
Avec l'un ou l'autre procédé, on peut former la pile en pliant une feuille continue, ou en empilant des feuilles coupées.
Selon un autre procédé encore, une feuille continue est d'abord pliée pour former une pile dans laquelle les couches sont réunies par les plis de leurs extrémités, mais sont exemptes d'adhésif. La pile peut être considérée comme un livre dont les pages ont un double épaisseur et qui peut être ouvert page par page de l'un ou l'autre côté. On ouvre le livre page par page du premier côté et l'on applique les lignes d'adhésif sur chaque page tout à tour.
On ouvre ensuite le livre page par page du second côté et l'on applique les lignes d'adhésif décalées en quinconce par rapport à celles appliquées quand on ouvrait le livre du premier côté. Ce procédé est simple à exécuter manuel- lement et peut en outre être mécanisé au besoin. Des plis formés avant l'ap- plication de l'adhésif aident à la localisation exacte des couches et le décalage en quinconce des lignes d'adhésif s'accomplit d'une manière très simple.
Tout procédé pratique de pliage de la feuille continue peut être appliqué selon l'invention, que l'adhésif soit appliqué avant, pendant ou après le pliageo Il est commode toutefois d'effectuer le pliage en amenant la matière sur un support que l'on fait mouvoir en avant et en arrière et qui forme un pli dans la feuille continue à chaque inversion de son mouve- ment alternatif.
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On remarquera que, bien qu'il soit question ici de remplissages en nid d'abeilles dont les cellules sont hexagonales, l'invention concerne également la fabrication de remplissages en nid d'abeilles dont l'expansion a été effectuée au maximum possible et dont les alvéoles ont une forme rec- tangulaire ou autre.
L'invention ressortira mieux de la description suivante d'une for- me particulière de réalisation citée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés,sur lesquels:
La figure 1 représente la fabrication d'un matériau de construction en nid d'abeilles de grande dimension;
Les figures 2, 3 et 4 montrent la fabrication d'un matériau en nid d'abeilles de construction à jonction, en pliant une feuille continue ;
La figure 5 est une coupe transversale des cinq couches supérieures d'un matériau de construction en nid d'abeilles à jonction, selon l'invention, ledit matériau étant représenté à son état plat, non dilaté;
Les figures 6 et 7 sont des vues en plan de deux formes de matériau de construction en nid d'abeilles à jonction que l'on peut obtenir par le procédé représenté aux figures 2 à 4;
La figure 8 montre la manière dont on peut découper une pile de feuilles pour obtenir un certain nombre de paquets de bandes également selon l'invention;
La figure 9 montre une autre forme de matériau de construction en nid d'abeilles selon l'invention; et
La figure 10 représente un écran de soie qui peut être utilisé pour la fabrication d'un matériau du type représenté à la figure 9,
Pour la fabrication d'un matériau de construction en nid d'abeilles selon la figure 1, de longues feuilles de matière découpées dans un rouleau et dont la longueur est grande par rapport à la largeur de la matière mesurée transversalement au sens de fabrication de cette dernière,
sont empilées une à une pour former une pile 1 entre des rails de guidage 2 et 3.Sur ces rails de guidage est monté coulissant un dispositif à écran de soie 4 contenant une réserve d'adhésif 5 que l'on peut faire passer à travers les espaces 6 de l'écran de soie pour appliquer les lignes d'adhésif 7sur la face découver- te de chaque feuille se trouvant sur le dessus de la pile.
Après la mise en place de chaque feuille sur la pile, les lignes d'adhésif sont imprimées sur celle-ci dans le sens transversal (c'est-à-dire suivant la dimension la plus courte des feuilles) et mutuellement espacées uniformément au moyen de l'appareil à écran de soie 4, ledit appareil étant déplacé par échelons le long des rails 2 et 3 pour permettre de répartir ces lignes sur la tota- lité de la longueur des feuilleso A la phase représentée à la figure 1, les lignes d'adhésif 7 ont été appliquées à la partie de la face supérieure de la dernière feuille posée, se trouvant à gauche de l'appareil 4, et l'ad- hésif 5 est sur le point d'être appliqué à travers l'écran de soie, par exemple au moyen d'une raclette en caoutchouc (non représentée) à la partie sous-jacente de ladite surface supérieure.
On peut ensuite déplacer l'appa- reil à écran de soie vers la droite pour achever l'impression des lignes d'adhésif sur cette face. Au cours d'une précédente opération, la feuille se trouvant maintenant au-dessous de la dernière feuille posée avait été imprimée de lignes 7a d'adhésif. Les lignes 7 et 7a sont mutuellement déca- lées en quinconce.
Selon le procédé représenté aux figures 2 à 4, une pile de couches
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d'une matière en feuille 12 fournie par une bobine montée horizontalement 13, est formée par pliage de la matière en feuille sur un plateau 14 monté coulissant sur une table 15. La table comporte une nervure verticale 16 qui s'insère par coulissement dans une rainure complémentaire formée dans la face inférieure du plateau afin d'empêcher ce dernier de tourner pendant son mouvement le long de la table. Après la pose de chaque couche, on appli- que des lignes d'adhésif, transversalement au sens de fabrication de la feuille, au moyen par exemple d'un rouleau d'impression, ou d'un appareil à écran de soie de la forme représentée à la figure 4.
Dans cet appreil à écran de soie, la bordure 17 du cadre qui maintient l'écran de soie 18 est étroite dans le sens horizontal et agencée à proximité de la dernière ouver- ture d'impression 19 afin de permettre un repérage correct des lignes d'ad- hésif sans être gênée par les rebords verticaux 20 et 21 disposés près des extrémités du plateau 140 Après application de chaque groupe de lignes d'adhésif, par exemple les lignes 7a, on fait mouvoir le long de la table le plateau 14, on tire la feuille de matière 12 du rouleau et on la pose de manière à recouvrir les lignes d'adhésif que l'on vient d'appliquer.
Au moyen d'une barre comportant deux bords en biseau 22 (comme le montre la figure 3), on forme dans la feuille un pli 23 en contact avec le rebord vertical 20. Au moyen de l'appareil d'impression 18, on applique un autre groupe de lignes 7 d'adhésif à la surface, maintenant à découvert sur le plateau, lesdites lignes étant décalées en quinconce par rapport aux lignes 7a et l'on atteint ainsi la phase représentée à la figure 20 On pousse en arrière le plateau sur la table 15. On déroule la matière en feuille 12 de la bobine 13 pour couvrir les lignes 7 d'adhésif, en aplatissant la ma- tière sur elle-même au pli 23. On forme un autre pli, cette fois contre le rebord vertical 21.
On applique un autre groupe de lignes d'adhésif immédia- tement au-dessus des lignes 7a et l'on répète ce processus jusqu'à la forma- tion du nombre requis de coucheso
On remarquera qu'à une extrémité de la course du plateau 14, le rebord vertical 20 se situe sous le plan de déroulement de la bobine 13, et qu'à l'autre extrémité de sa course, le rebord vertical 21 se trouve à l'aplomb de ce piano
La figure 5 représente une section transversale des six couches supérieures d'une pile obtenue par exemple selon la description relative aux figures 2 à 4. Les couches de papier, feuille de métal ou matière en feuille sont mutuellement encollées par les lignes d'adhésif 8 disposées de manière à permettre l'expansion dans le sens des flèches.
Comme on peut le voir, celles des lignes d'adhésif, qui sont les plus proches des plis 9 sont agen- cées sur la face de la feuille opposée à celle amenée en contact avec elle- même par ledit pli. A l'expansion de la pile, ou d'un paquet de bandes prove- nant de celle-ci, on obtient une structure expansée du type représenté à la figure 6, dans laquelle les bords limitrophes dans le sens de l'expansion sont constitués par les parties redressées 10 de la matière en feuille.
Ces parties 10 sont formées par les plis 9 de la figure 5 amenée à une posi- tion rectiligne par l'expansion.
En appliquant les lignes d'adhésif à une plus grande distance des plis que celle décrite en référence à la figure 5, on peut obtenir un maté- riau dont les plis sont partiellement ouverts. Deux de ces constructiom pla- cées à proximité l'une de l'autre pour illustrer la manière dont elles peuvent être encollées sont représentées à la figure 70
La figure 8 montre une pile 24 et, découpée de celle-ci, un paquet de bandes 24a que l'on peut expanser à la forme représentée aux figures 6 ou 7 selon la distance d'espacement des lignes d'adhésif 7 des plis 25. D' autres paquets similaires peuvent être obtenus par tranchage aux endroits
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26 dans le sens de fabrication de la matière en feuille constituant la pile.
Le paquet de bandes représenté à la figure 9 est similaire au pa- quet 24 de la figure 8 sauf que l'adhésif est appliqué aux zones de fixation 27 qui s'étendent seulement sur une partie de la largeur des bandes. Des paquets de bandes du type représenté à la figure 9 peuvent être facilement réunis ensemble comme l'indique la figure 7, et peuvent en outre être in- curvés avant ou après jonction pour former des constructions à courbure simple ou complexe. Le paquet représenté à la figure 9 peut être fabriqué par exemple par formation et tranchage d'un paquet selon les procédés représentés aux figures 2 à 4 et figure 8 en utilisant au lieu de l'écran de soie de la figure 4, un écran de soie dans lequel les ouvertures d'application de l'adhésif peuvent être agencées en rangées de lumières 28 comme le montre la figure 10.
Pour obtenir un paquet tel que celui repré- senté à la figure 9 le découpage de la pile peut s'exécuter suivant des lignes correspondant comme position aux lignes A...A de la figure 10, Dans le cas représenté à la figure 9, les pastilles d'adhésif 27 suivent les bords des bandes d'un côté seulemento S'il est nécessaire qu'elles ne sui- vent aucun des côtés des bandes le découpage peut s'effectuer le long de lignes correspondant aux lignes B..oB représentées à la figure 10.
On remarquera que les figures 1, 2, 4, 8 et 9 sont représentées sous forme schématique pour plus de clartéo Par exemple, aux figures 1, 2, 8 et 9, les lignes d'adhésif sont représentées beaucoup plus larges qu'en réalité, aux figures 2, 8 et 9, l'épaisseur de la feuille et de l'adhésif sont considérablement exagérées ; la figure 4, les lignes perméables à 1' adhésif sont représentées beaucoup plus larges qu'en réalité, et en nombre inférieur, et aux figures 8 et 9 la pile et les paquets représentés con- tiennent seulement un très petit nombre de couches ou de bandes.
On remarquera que les matériaux en nid d'abeilles et leurs procédés peuvent différer notablement suivant les matériaux et procédés décrits tout en restant dans le cadre de l'invention.. Par exemple, au lieu d'utiliser la forme de plateau coulissant représenté à la figure 2, on peut utiliser une meule de polissage pour plier la feuille continue sans intervention manuelle; en outre les lignes d'adhésif peuvent être appliquées par des moyens entiè- rement automatiques pour mécaniser entièrement le procédé.
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The present invention relates to cellular building materials of the honeycomb type, and it is an object of the present invention to provide such materials in an improved form. It also relates to an improved process for manufacturing cellular building materials.
In recent years, honeycomb building materials have become very common for infills of building elements in the building and aviation industries, in cases requiring building elements of a high standard. strength / weight ratio.
Honeycomb building materials in a form suitable for infills are obtained by expansion, that is, by opening to the cellular form, of a bundle of strips of sheet material, the bands. of the pack being fixed to each other by lines of adhesive arranged transversely, the lines of adhesive in contact with one face of a strip being staggered with respect to the lines of the other face of said strip . The width of the bands is equal to the thickness of the honeycomb measured in the direction of the axes of the cells produced by the expansion.
The ratio of the width of the lines of adhesive to the spacing between the lines is usually set so that the cells are shaped as regular or substantially regular hexagons.
Various types of sheet material can be used to form the webs, the most common being paper and metallic foil, although other sheet materials, such as textiles in particular, glass textiles can be used. if desired. The expanded material is advantageously fixed in its expanded state by polymerization of a thermosetting resin covering or impregnating the sheet material.
The resin can be applied in an uncured state to the sheet material either before it is formed into a strip bundle or after expansion.
When the expanded cellular materials are coated on either side of panels affixed with adhesive, they provide a very strong structure in which the cells are oriented with their axes perpendicular to the panels.
The bundle of strips is usually prepared by cutting a slice from a stack of sheets of the desired material, the sheets in the stack being secured to each other by lines of adhesive placed perpendicular to the direction of the cut.
Another method, applicable when the dimensional accuracy is of little importance, is to perform the expansion on the stack of sheets and to perform the cutting after expansion. When this method is applied, there is no bundle of strips, the bundle n 'being formed only after expansion. The terms "packet of strips" used hereafter denote, unless otherwise specified, not only the pack in which the faces of the strips are in contact over their entire surface, but also the pack at the same time. state of expansion.
It will be appreciated that any honeycomb material after expansion has its counterpart in a strip bundle although in some cases, for example when the heavily resin coated sheet material cannot close without fracture to form a bundle in the web. which the faces of the bands are in contact at all points, the relation is therefore purely theoretical.
The stack of sheets from which the pack of strips is cut can be obtained by various methods from a continuous sheet or cut sheets. One method of forming the stack using a continuous sheet is to fold the continuous sheet to form a stack in which the sheets are joined together by the end folds.
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of the battery. Regardless of the process adopted, the lines of adhesive always run parallel to the direction of manufacture of the sheet material, that is to say to the direction of passage of the material through the equipment (for example in the papermaking, loom or black laminate) in process.
Hence, when the stack is obtained by folding a continuous sheet, the lines of adhesive are disposed parallel to the edges of the continuous sheet and therefore perpendicular to the folds; the stack is formed of cut sheets, the lines are arranged parallel to the edges in the direction of manufacture. When the sheets, as is usual, are prepared by cutting a continuous sheet (the lines of adhesive can be applied before cutting if desired), the lines of adhesive are always parallel to the edges of the sheets, or at some of the edges, which made up the edges of the continuous sheet.
The bundle of strips being necessarily obtained by transversely cutting the lines of adhesive, the length of the bundle, and hence the dimension of the cellular material taken perpendicular to the axes of the cells and to the direction of expansion is limited by the width of the material measured transversely to its direction of manufacture and, due to the inevitable shrinkage in width produced by expansion, is always less than said width. The greater dimension of the material after expansion is therefore limited by the width of the sheet available and / or by the width of the stack preparation apparatus, which, for reasons of financial economy, must generally be quite small.
In the case of most papers, the individual fibers present tend to orient in the direction of manufacture, and this orientation has been found to have a slight beneficial effect on the compressive strength of cellular materials. made with these papers.
In the case of certain modern papers, the fibers do not have a preferred sense of orientation, and do not allow this slight advantageous effect to be obtained.
The present invention is based on the discovery that it is possible to obtain appreciable advantages by arranging so that the longitudinal axes of the strips, instead of the lines of adhesive, follow the direction of manufacture of the material. .
The subject of the present invention is therefore a construction material consisting of a bundle of strips of sheet material, the longitudinal axes of which follow the direction of manufacture of said material, a pack in which the adjacent faces of the strips are mutually bonded to a number of attachment areas spaced along the length of the bundle, the attachment areas of pairs of adjacent faces thus glued being staggered in the direction of the length of the bundle relative to the attachment areas other pairs of adjacent faces disposed between said pairs.
The material is preferably obtained in the unexpanded state by means of a process which comprises fixing together layers of sheet material to form a stack, by means of an adhesive distributed in elongated, spaced fixing zones. , transverse to the direction of manufacture of the sheet material, and arranged so that the attachment zones of pairs of adjacent faces of the layers are staggered, in the direction of manufacture with respect to those of the other pairs adjacent faces disposed between said pairs, and forming with this stack a number of bundles of strips of sheet material by cutting the material in the direction of its manufacture.
It will however be noted that without departing from the scope of the invention, the cutting operation can be omitted in order to obtain a packet in which the width of the strips is equal to the width, measured across -
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dirty in the sense of manufacture, of the sheet material used. At one point, the thickness of the honeycomb material measured in the direction of the axes of the cells is equal to or substantially equal to the width of the bands which constitute it, and the maximum thickness that it is possible to d Obtaining according to the invention is limited only by the width, taken transversely in the direction of manufacture, of the sheet material used.
The dimension of the honeycomb material, perpendicular to the axes of the cells and to the direction of expansion, depends only on the length of the bands and since it is normally possible to have sheet materials in long continuous lengths, this dimension can be as big as you want. With the prior art it was limited by the width of the material. The dimension in the direction of expansion depends on the number of bands used and can therefore be as large as desired.
Said fixing zones may extend over the faces of the bands from one longitudinal edge to the other. However, alternatively, they may extend over only part of the bands so that on one or both sides and '\. filling obtained by the expansion of the packet, the bands have borders free of sizing at all points.
This arrangement results in the formation of a filling which can be easily bent into a simple or complex curved shape with little or no tendency to produce undesirable curvatures and which is therefore advantageous for the manufacture of the elements. non-planso construction
It is noted that in practice, no appreciable weakening results from the absence of adhesive on the bands on one or on both sides of the material since, it will be noted, for the preparation of curved structures lined with panels, the edges of the strips are glued to the curved covering panels over their entire length.
The tapes are preferably glued to each other over the entire surface of each one of said fixing zones. It remains, however, within the scope of the invention, to use a package in which the adhesive extends. not over the entire surface of the zones, but simply on parts of them, for example on marginal parts of the zones, or in rows of small surfaces distributed over each zone o This distribution of the adhesive can be used without disadvantage as regards the strength of the material when the package is to be fixed in its expanded state by polymerization of a thermosetting resin covering or impregnating the strip material.
In this case, we take advantage of the adhesive properties of the thermosetting resin itself.
Normally, for the preparation of the bundle of strips, each strip is adhesive attached to the next strip over a number of attachment areas and each strip which has attachment areas on each of its faces (i.e. each band except the first and the last of the package), has on one face fixing zones staggered with respect to the fixing zones on the other face. It remains, however, within the framework of the invention, to arrange so that no expansion occurs between one or more pairs, or larger groups of adjacent bands, so that these groups of bands constitute walls of Double or multiple thickness cells in the honeycomb structure.
The adjacent faces of these strips can be glued to each other over all of their contacting faces, or can be glued on areas which are not staggered as previously. If it is dezire, the strips which are intended to form the walls of thick alveoli? double or multiple, can be made of one or more different materials c3lle bands constituting the rest of the package. For example, in the case of a pa-
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When the majority of the webs are paper, these walls may be heavier paper, sheet metal, or resin-impregnated textile glass when special strength is required.
The honeycomb building materials according to the present invention can, as well as the previously known honeycomb materials, be made using the sheet material in the form of cut lengths (which in this case can be. considered as the bands of the bundle when no cutting operation in the direction of manufacture is adopted after gluing), or by folding a continuous band of sheet material to form bands joined together by pleats at their ends If desired, the folds can be removed prior to expansion.
When in a block formed in accordance with this further aspect of the present invention, the layers of sheet material present are joined by folds to those of their edges which are parallel to the attachment areas, the folded edges may, if desired, be folded. removed by slicing or grinding before expanding the block.
However, they can be kept if, according to a characteristic of the invention, the fastening zones closest to the ends of the bands, at least at one end of the package, are arranged so as to allow the expansion of the nest material. of bees from its flat state to its expanded state, for example if the fastening zones closest to the folds, at least at one end of the packet, are arranged outside these folds, that is to say if they are located on the side of the sheet material opposite to that which comes into contact with itself due to the fold. With such an arrangement, the folds tend to straighten out as the package expands, so that the end portions of the strips serve as facings on one or two of the edges of the honeycomb material, which follow. the sense of expansion.
It can be seen that these facings facilitate the assembly of the cellular material, since they form surfaces making it possible to conveniently fix the edges of the material to the other elements, for example to other fractions of material of the same type, or to the edge closing elements. filled panels. The present invention therefore provides for the first time a honeycomb material of which one or both marginal edges, i.e. those which follow the direction of expansion, are trimmed with parts of the sheet material constituting the material.
Although said material is preferably made by folding a continuous sheet as aforesaid, it will be appreciated that it can be made by another method by means of cut sheet material by arranging so as to fold each strip of the bundle, at least at one of its ends, to form at least part of the next strip of the bundle and so that the attachment areas closest to the ends of the faces of the strips are arranged so as to allow expansion of the nest material of bees from its flat state to its expanded state.
One method which can therefore be adopted is to stack sheets having marginal portions folded inwardly and to glue each folded marginal portion to the adjacent sheet of the stack, for example by means of a line of adhesive spaced apart from the stack. fold and not offset from the line of adhesive securing said adjacent sheet by its margin to the next sheet in the stack. The end portions of the strips may follow the direction of expansion rectilinearly to form a material having a straight end edge, (and to establish a limit on expansion), or may be tilted to form a straight edge. zigzag.
The present invention provides the solution to two closely related problems. Honeycomb infills, manufactured in the usual way, have edges which make it difficult for them to join together
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to form fills linked together free of lines of weakness.
The size of the fillings currently manufactured is inherently limited for the reasons indicated above; but, even at their maximum dimensions likely to be obtained hitherto, they are in some cases excessively inconvenient to handle. These problems are now eliminated since the invention allows for the manufacture of large junctionless fillings, and further provides easy junctions when they are needed.
When large fillings are necessary, one therefore has the choice between their manufacture in one piece, or their manufacture in small easy-joining pieces. On the other hand, the invention allows the manufacture of fillings of standard dimensions, in such a way. to allow the erection of a honeycomb construction of virtually any size required, conveniently without cutting or loss of appreciable amounts of material; standard dimensions can be determined, for example, in the same way as the weights of a set used with a laboratory balance.
For the manufacture of a honeycomb material according to the present invention, the adhesive can be applied to the sheet material in any convenient manner, but it is preferably applied by silk screen printing or by means of a printing roller According to a method the application of which is suitable in the case of an absorbent sheet material, for example paper or glass cloth, the stack is formed by bringing the layers of the material into sheet successively in place and applying the adhesive to the layers when they are exposed on the stack. This very simple application process makes it possible to easily obtain a correct arrangement of the adhesive.
According to another method, preferable when the sheet material is not absorbent, for example in the case of metal, but which can also be applied with the absorbent materials, the adhesive used is a polymerizable resin which is applied to the sheet material as a solution and dried to solidify the resin in the polymerizable state, after which the said material is formed into the stack of layers and the layers are secured together by polymerizing the adhesive
With either method, the stack can be formed by folding a continuous sheet, or by stacking cut sheets.
In yet another method, a continuous sheet is first folded to form a stack in which the layers are joined by the folds of their ends, but are free of adhesive. The stack can be thought of as a double-layered book that can be opened page by page from either side. Open the book page by page from the first side and apply the lines of tape to each page in turn.
The book is then opened page by page on the second side and the lines of adhesive staggered from those applied when opening the book from the first side are applied. This process is simple to carry out manually and can additionally be mechanized if necessary. Folds formed before the application of the adhesive aid in the exact location of the layers and the staggered shifting of the adhesive lines is accomplished in a very simple manner.
Any practical method of folding the continuous sheet can be applied according to the invention, whether the adhesive is applied before, during or after the folding. However, it is convenient to carry out the folding by bringing the material onto a support which is moves forward and backward and which forms a fold in the continuous sheet with each reversal of its reciprocating motion.
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It will be noted that, although it is a question here of honeycomb fillings whose cells are hexagonal, the invention also relates to the manufacture of honeycomb fillings whose expansion has been carried out to the maximum possible and whose the alveoli have a rectangular or other shape.
The invention will emerge more clearly from the following description of a particular embodiment cited by way of example with reference to the appended drawings, in which:
Fig. 1 shows the manufacture of a large dimension honeycomb building material;
Figures 2, 3 and 4 show the manufacture of a honeycomb material of junction construction, by folding a continuous sheet;
Fig. 5 is a cross section of the top five layers of a junction honeycomb building material according to the invention, said material being shown in its flat, unexpanded state;
Figures 6 and 7 are plan views of two forms of junction honeycomb building material obtainable by the process shown in Figures 2 to 4;
FIG. 8 shows how a stack of sheets can be cut to obtain a number of packs of strips also according to the invention;
Figure 9 shows another form of honeycomb building material according to the invention; and
Figure 10 shows a silk screen which can be used for the manufacture of a material of the type shown in Figure 9,
For the manufacture of a honeycomb building material according to figure 1, long sheets of material cut from a roll and the length of which is large compared to the width of the material measured transversely to the direction of manufacture of this last,
are stacked one by one to form a stack 1 between guide rails 2 and 3. On these guide rails is slidably mounted a silk screen device 4 containing a reserve of adhesive 5 which can be passed through the spaces 6 of the silk screen to apply the lines of adhesive 7 on the exposed side of each sheet on the top of the stack.
After each sheet has been placed on the stack, the lines of adhesive are printed on it crosswise (i.e. along the shortest dimension of the sheets) and evenly spaced apart from each other using of the silk screen apparatus 4, said apparatus being moved in stages along the rails 2 and 3 to allow these lines to be distributed over the entire length of the sheets o At the phase shown in FIG. 1, the lines of adhesive 7 have been applied to the part of the upper face of the last laid sheet, lying to the left of apparatus 4, and adhesive 5 is about to be applied through the screen of silk, for example by means of a rubber squeegee (not shown) to the underlying part of said upper surface.
The silk screen apparatus can then be moved to the right to complete printing of the lines of adhesive on that face. In a previous operation, the sheet now lying below the last laid sheet had been printed with lines 7a of adhesive. Lines 7 and 7a are mutually staggered.
According to the method shown in Figures 2 to 4, a stack of layers
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of sheet material 12 supplied by a horizontally mounted spool 13, is formed by folding the sheet material onto a plate 14 slidably mounted on a table 15. The table has a vertical rib 16 which slidably fits into a complementary groove formed in the underside of the table to prevent the latter from rotating during its movement along the table. After each layer has been applied, lines of adhesive are applied, transversely to the direction of manufacture of the sheet, by means for example of a printing roller, or of a silk screen apparatus of the form shown in figure 4.
In this silk screen apparatus, the border 17 of the frame which holds the silk screen 18 is narrow in the horizontal direction and arranged near the last printing opening 19 in order to allow correct registration of the lines of the silk screen. 'adhesive without being hampered by the vertical edges 20 and 21 disposed near the ends of the plate 140 After application of each group of lines of adhesive, for example the lines 7a, the plate 14 is moved along the table, the sheet of material 12 is pulled from the roll and placed so as to cover the lines of adhesive which has just been applied.
By means of a bar having two bevelled edges 22 (as shown in FIG. 3), a fold 23 is formed in the sheet in contact with the vertical edge 20. By means of the printing apparatus 18, a fold is applied. another group of lines 7 of adhesive on the surface, now exposed on the plate, said lines being staggered with respect to lines 7a and thus the phase shown in figure 20 is reached. The plate is pushed backwards on table 15. Sheet material 12 is unwound from spool 13 to cover lines 7 with adhesive, flattening the material onto itself at fold 23. Another fold is formed, this time against the rim. vertical 21.
Another set of lines of adhesive is applied immediately above lines 7a and this process is repeated until the required number of coats is formed.
It will be noted that at one end of the travel of the plate 14, the vertical rim 20 is located under the unwinding plane of the reel 13, and at the other end of its travel, the vertical rim 21 is located at the end of its travel. balance of this piano
Figure 5 shows a cross section of the six upper layers of a stack obtained for example according to the description relating to Figures 2 to 4. The layers of paper, metal foil or sheet material are mutually glued by the lines of adhesive 8 arranged so as to allow expansion in the direction of the arrows.
As can be seen, those of the lines of adhesive which are closest to the folds 9 are arranged on the face of the sheet opposite to that brought into contact with itself by said fold. On expansion of the stack, or of a bundle of strips derived therefrom, an expanded structure of the type shown in Figure 6 is obtained, in which the bordering edges in the direction of expansion are formed. by the straightened portions 10 of the sheet material.
These parts 10 are formed by the folds 9 of Figure 5 brought to a rectilinear position by the expansion.
By applying the lines of adhesive at a greater distance from the folds than that described with reference to Figure 5, a material with the folds partially open can be obtained. Two of these constructiom placed close to each other to illustrate how they can be glued are shown in figure 70
Figure 8 shows a stack 24 and, cut from it, a pack of strips 24a which can be expanded to the shape shown in Figures 6 or 7 depending on the spacing distance of the lines of adhesive 7 from the plies 25. Other similar bundles can be obtained by slicing at the places.
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26 in the direction of manufacture of the sheet material constituting the stack.
The bundle of bands shown in Figure 9 is similar to bundle 24 of Figure 8 except that the adhesive is applied to the attachment areas 27 which extend only a portion of the width of the bands. Bundles of bands of the type shown in Fig. 9 can be easily joined together as shown in Fig. 7, and can further be curved before or after joining to form simple or complex curvature constructions. The packet shown in Figure 9 can be made for example by forming and slicing a pack according to the methods shown in Figures 2 to 4 and Figure 8 using instead of the silk screen of Figure 4, a screen of silk in which the adhesive application openings can be arranged in rows of slots 28 as shown in Figure 10.
To obtain a packet such as that represented in FIG. 9, the division of the stack can be carried out along lines corresponding as a position to lines A ... A of FIG. 10, In the case represented in FIG. 9, the adhesive pads 27 follow the edges of the strips on one side only o If it is necessary that they do not follow either side of the strips the cutting can be done along lines corresponding to lines B..oB shown in figure 10.
Note that Figures 1, 2, 4, 8 and 9 are shown in schematic form for clarity o For example, in Figures 1, 2, 8 and 9, the lines of adhesive are shown much wider than in reality. , in Figures 2, 8 and 9, the thickness of the sheet and of the adhesive are considerably exaggerated; Figure 4 the adhesive permeable lines are shown much wider than they actually are, and less in number, and in Figures 8 and 9 the stack and packages shown contain only a very small number of layers or layers. bands.
It will be noted that the honeycomb materials and their methods may differ significantly depending on the materials and methods described while remaining within the scope of the invention. For example, instead of using the form of sliding plate shown in Figure 2, a polishing wheel can be used to bend the continuous sheet without manual intervention; furthermore, the lines of adhesive can be applied by fully automatic means to fully mechanize the process.