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Appareil comportent une pompe de recyclage pour la fabrication de feuilles comprenant une matière plastique et une armature.
L'invention a pour objet un appareil et un procédé pour la fabrication de feuilles comprenant une matière plastique et une armature, cet appareil comportant une pompe de recyclage, et constitue un perfectionnement par rapport au brevet américain 2.784.763 du 12 mars 1957.
L'invention constitue également un perfectionnement par rapport au brevet belge n 557.086 du 29 avril 1957 relatif à un "Procédé et appareil pour la fabrication de feuilles composites comprenant une résine synthétique et une arnature fibreuse".
L'invention constitue également un perfectionnement par rapport à la demande de brevet déposée aux Etats-Unis le 1er juin 1955 sous le ? 512.458 eu nom de Richard E. Turner et relative à un "Distributeur de matière en fibres".
Les appareils et les procédés décrits dans ces brevets
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et demande de brevet ont pour objet essentiel la fabrication con- tinue d'un mat de fibres tronçonnées ayant une épaisseur et une largeur déterminées, ce mat étant imprégné au moyen d'une résine thermodurcissable et étant placé entre deux pellicules supports formant protection ou enveloppe et constituées par de la cellulose régénérée ou une substance analogue, l'ensemble ainsi constitué passant entre des cylindres de mise aux dimensions qui règlent son épaisseur et traversant ensuite un four dans lequel il est chauffé et modelé de manière que l'on obtienne une feuille ou panneau con- tinu solide.
On s'est heurté à différentes difficultés pour l'emploi des différents appareils et procédés et l'un des problèmes que l'on a eu à résoudre a été celui de l'apport d'une quantité convenable de résine liquide dont le mat préparé, de manière à obtenir un mélange en proportions convenables et précises des différents con- stitua.nts de manière à éliminer les points faibles, les différen- ces d'épaisseur dans les panneaux et les bulles d'air indésirables.
L'un des objets importants de l'invention est d'amélio- rer les conditions de mélange des fibres et de la résine à l'état liquide et d'éliminer complètement les petites bulles d'air du produit final.
Un autre objet important de l'invention est d'amener un excès de résine sur la pellicule support inférieure pendant que s'effectue le mélange de la résine et du mat d'armature et d'éli- miner ensuite cette résine en excès immédiatement avant le passa- ge dans les cylindres de mise aux dimensions en utilisant un sys- tème de tuyaux et de pompes et de ramener cette résine en excès sur la pellicule support inférieure en amont de l'endroit où le mat d'armature est introduit. La présence de l'excès de résine assure l'élimination des bulles d'air indésirables et des points faibles.
Un autre objet de l'invention, important également,
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est d'assurer l'élimination automatique de la couche de résine en excès qui se trouve immédiatement en avant des cylindres de mise aux dimensions, de manière à éliminer l'écoulement indésira- ble du trop-plein de cette couche, ce qui provoquerait un arrêt de la fabrication imposé par la nécessité de nettoyer l'appareil.
L'invention a également pour objet d'éviter la détériora- tion des joints des bords des pellicules supports, détérioration qui provoquerait également un arrêt de la fabrication.
D'autres caractésistiques de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins.
Le dessin ci-joint permet de décrire, à titre d'exemple non limitatif, un.mode de réalisation de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement l'appareil permet- tant la fabrication de feuilles contenant une matière plastique et une armature suivant l'invention et indique plus particulière- ment le mode d'association du système de recyclage qui fait l'ob- jet de l'invention et de l'appareil déjà connu.
La fig. 2 représente, a plus grande échelle, une partie de l'appareil représenté par la fig. 1, et, plus particulièrement, la couche de résine en excès à l'endroit où elle rejoint les fi- bres du mat lorsque cet ensemble est introduit entre les deux pellicules superficielles formant enveloppe immédiatement avant le passage entre les cylindres qui règlent'l'épaisseur.
La fig. 3 est une coupe partielle (en' plusieurs parties) suivant 3-3 de la fig. 2 et montre, avec une-certaine exagération des détails, les conditions dans lesquelles s'associent partiel- lement les fibres du mat et la résine à l'endroit indiqué.
La fig. 4 est une vue en plan par en dessus de la partie de l'appareil représenté par le fig. 2.
La référence 10 désigne d'une rznière générale la tré- mie ou récipient dans lequel se forme le mat d'armature qui com- prend l'un des constituants essentiels de la feuille contenant
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la matière plastique et l'armature qui fait l'objet de l'invention.
Un convoyeur à bande 12 constitue le fond de la trémie et se dé- place à une vitesse déterminée. Des mèches ou fils constitués par du verre en fibres ou par d'autres fibres 14 sont introduits dans la trémie à sa partie supérieure et des dispositifs de coupe 16 tronçonnent les mèches en courtes longueurs de fibres ou de fils.
Ceux-ci arrivent sur les distributeurs rotatifs 18 à l'intérieur du récipient 10 et sont dispersés tout autour pour tomber finale- ment sur le convoyeur 12 où il y a formation d'un mat 20 qui est ensuite entraîné comme le montre la figure. Tous ces appareils sont représentés et décrits dans les brevets et demande de brevet déjà cités.
Cette partie de l'appareil pourrait évidemment être rem- placée par des moyens convenables permettant d'introduire d'autres matières d'armature telles que du papier, du tissu, des mats com- portant des liants ou des produits analogues.
Comme on le sait, le mat 20 est transporté par le con- voyeur 12 sur une feuille ou pellicule support inférieure 22, con- stituée par de la cellulose régénérée ou une substance analogue., qui provient d'une bobine 24 et passe ensuite sur une selle de rou- leaux 26 disposés suivant un trajet courbe et entre deux cylindres 28 de mis en dimensions. Immédiatement avant de passer sous le cylindre supérieur 28, le mat est amené sous une feuille de pelli- cule support supérieure 30 qui provient d'une manière continue d'un cylindre ou autre source d'alimentation 32.
Le mat qui se trouve sur la pellicule support inférieure 22 a été préalablement imprégné au moyen d'une résine thermodur- cissable provenant d'un tuyau ou conduit 34 à partir d'un réser- voir 36 sous l'action d'une pompe 38. Une lame 40 se trouve immé- diatment en avant du courant de résine qui s'écoule du tube ou des tubes 34, de manière à régler, dans une certaine mesure, la quantité de résine qui arrive effectivement jusqu'au mat 20 lors- qu'elle est transportée sur la feuille ou pellicule support 22.
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Dans les appareils déjà connus, la lame 40 doit être réglée avec beaucoup de soin et contrôlée en permanence de .manière que l'on soit sûr qu'il y ait une quantité de résine convenable ame- née sur ou dans le mat 20. Si la quantité de résine incoporée dans le mat est insuffisante, la résistance du panneaux se trouve amoin- drie et l'épaisseur varie. Si la lame de docteur laisse passer-trop de résine qui pénètre dans le mat, cet excès est expulsé latérale- ment par compression sous l'action des rouleaux 28 et s'écoule sur les parties voisines de la machine, notamment sur les côtés, ce qui gêne le fonctionnement.
De plus, un excès de résine peut provoquer ' dans certains cas une rupture de la pellicule support formant enve= loppe, ce qui entraine un arrêt complet de l'appareil et impose un nettoyage et,le cas échéant, des réparations qui sont coûteux' et longs.
Dans l'appareil qui fait l'objet de l'invention, la pompe 38 et la lame 40 sont construites, réglées et commandées de telle manière qu'on introduit délibérément un excès de résine sur la pel- licule support 22 et dans le mat 20. Cet excès, entraîné en même temps que le mat et la pellicule 22, s'accumule de manière à former une couche immédiatement en avant des cylindres 28, comme le mon- trent les figures 2 et 3.
La distance séparant les rouleaux 28 de mise aux dimen- sions est telle que l'on obtient toujours un panneau ayant l'épais- seur voulue et qu'il ne peut passer qu'une certaine quantité de résine, en même temps que le mat 20. En un endroit situé immédiate- ment en avant des cylindres 28, la pellicule support inférieure 22 est amenée au-dessus d'une plateforme 42 en forme de coin de manière que le contact s'établisse convenablement avec le cylindre inférieur 28 et la pellicule support supérieure 30 est amenée sous le cylindre supérieur 28 après avoir quitté un cylindre de guidage et de tension 44 (figure 1).
La couche de résine accumulée est dé- signée par la référence 50 sur la fig. 2 et peut, parfois, faire
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bomber légèrement la pellicule supérieure 30 comme le montre la référence 30 de la fig. 3, mais cela ne suffit pas µ. provoquer la rupture de l'une quelconque des pellicules sunports.
Avant de passer dans les cylindres 28 de miser aux di- mensions, les pellicules supports 22 et 30 sont enduites de colle et collées le long de leurs deux bords sous l'action de cylindres 27.
Un tuyau ou tube 52, dont l'extrémité peut être légère- ment aplatie, comme l'indiquent les figures 2 et 3, est introduit à son extrémité dans la couche 50. Associé à la pompe 54, le tube 52 permet de retirerl'excès de résine de la couche 50 et de redé- poser cette résine en excès sur la pellicule support 22 immédiate- ment en amont de la lame raclette 40. La résine transportée par le tuyau 52 et la pompe 54 est évidemment recyclée dans la section d'imprégnation de l'appareil.
La pompe 54 agit toujours de manière à enlever automati- quement l'excès de résine liquide à partir de la couche 50, ce qui évite l'écoulement indésirable du trop-plein sur les bords, et, en même temps, de manière à maintenir une quantité minimum néces- saire de résine à l'intérieur du mat 20, ce qui permet d'obtenir, comme on le veut, un panneau solide d'épaisseur uniforme ayant la résistance mécanique et les autres qualités voulues et ne présentant pas de défauts.
Il est évident que la pompe de recyclage de la résine thermo-durcissable utilisée pour la fabrication de feuilles com- prenant une matière plastique et une armature et le système de recyclage correspondant permettent d'obtenir des résultats très satisfaisants dans tous les appareils de ce type, particulièrement dans ceux qui sont représentés et décrits dans les brevets et de- mande de brevet déjà cités. Il est cependant évident que le procé- dé et l'appareil qui font l'objet de l'invention ne sont pas limi- tés, dans leur emploi, à un quelconque dispositif ou appareil particulier permettant la fabrication de feuilles composites et
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peuvent être utilisés non seulement dans le cas de systèmes conti- 'Glas;, mais également dans le cas de procèdes semi-automatiques et-, discontinus.
Le produit final obtenu est plus uniforme lorsque la fabrication est automatique et demande une moindre surveillance de la part des opérateurs. La possibilité de rupture des pellicu- les supports est pratiquement éliminée et le problème important de l'écoulement du trop-plien de résine en excès et des avaries et complications qui en résultent est complètement éliminé. De plus, la quantité de résine incorporée dans le mat est toujours su- périeure au minium, ce qui évite tout point faible et tout défaut dans le produit final-.
On peut apporter de nombreuses modifications au disposi- tif qui fait l'objet de l'invention sans sortir du cadre de l'inven- tion.
REVENDICATIONS
1. Appareil pour la fabrication de feuilles comportant une matière plastique et une armature, caractérisé en ce qu'il com- porte des moyens permettant d'incorporer une certaine quantité de résine liquide dans unematière d'armat-are fibreuse pendant le dé- placement de cette armature, des moyens permettant de maintenir toujours la quantité de résine liquide au-dessus d'une valeur mi- nimum et des moyens permettant d'éliminer la résine accumulée en excès.
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Apparatus include a recycling pump for making sheets comprising a plastic material and a frame.
The subject of the invention is an apparatus and a method for the manufacture of sheets comprising a plastic material and a frame, this apparatus comprising a recycling pump, and constitutes an improvement with respect to US patent 2,784,763 of March 12, 1957.
The invention also constitutes an improvement over Belgian patent no. 557,086 of April 29, 1957 relating to a "Method and apparatus for the manufacture of composite sheets comprising a synthetic resin and a fibrous frame".
The invention also constitutes an improvement over the patent application filed in the United States on June 1, 1955 under the? 512,458 named after Richard E. Turner and relating to a "Fiber Material Distributor".
The apparatus and methods described in these patents
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and patent application have for essential object the continuous manufacture of a mat of cut fibers having a determined thickness and width, this mat being impregnated by means of a thermosetting resin and being placed between two support films forming a protection or envelope. and constituted by regenerated cellulose or a similar substance, the assembly thus constituted passing between sizing cylinders which adjust its thickness and then passing through an oven in which it is heated and shaped so that a sheet is obtained or solid continuous panel.
Various difficulties have been encountered in the use of the various apparatuses and methods and one of the problems which has to be solved has been that of providing a suitable quantity of liquid resin, of which the mat prepared. , so as to obtain a mixture in suitable and precise proportions of the different constituents so as to eliminate weak points, differences in thickness in the panels and unwanted air bubbles.
One of the important objects of the invention is to improve the mixing conditions of the fibers and the resin in the liquid state and to completely remove the small air bubbles from the final product.
Another important object of the invention is to supply excess resin on the lower support film while mixing of the resin and the reinforcing mat and then to remove this excess resin immediately before. passing through the sizing cylinders using a system of pipes and pumps and returning this excess resin to the lower backing film upstream of where the reinforcing mat is introduced. The presence of excess resin ensures the removal of unwanted air bubbles and weak points.
Another object of the invention, also important,
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is to ensure the automatic removal of the excess resin layer which is immediately in front of the sizing cylinders, so as to eliminate the unwanted flow of the overflow of this layer, which would cause a stopping production imposed by the need to clean the device.
Another object of the invention is to prevent deterioration of the edge seals of the backing films, which deterioration would also cause production to stop.
Other characteristics of the invention will become apparent from the description of the drawings.
The attached drawing makes it possible to describe, by way of nonlimiting example, one embodiment of the invention.
Fig. 1 schematically represents the apparatus allowing the manufacture of sheets containing a plastic material and a reinforcement according to the invention and more particularly indicates the method of association of the recycling system which is the subject of the invention. and the device already known.
Fig. 2 shows, on a larger scale, part of the apparatus shown in FIG. 1, and, more particularly, the layer of excess resin where it joins the fibers of the mat when this assembly is introduced between the two surface films forming an envelope immediately before the passage between the cylinders which regulate 'the' thickness.
Fig. 3 is a partial section (in several parts) on 3-3 of FIG. 2 and shows, with some exaggeration of detail, the conditions under which the fibers of the mat and the resin partially combine at the point indicated.
Fig. 4 is a plan view from above of the part of the apparatus shown in FIG. 2.
Reference numeral 10 generally denotes the hopper or container in which the reinforcing mat is formed which comprises one of the essential constituents of the sheet containing.
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the plastic material and the frame which is the subject of the invention.
A belt conveyor 12 forms the bottom of the hopper and moves at a determined speed. Rovings or threads made up of glass fibers or of other fibers 14 are introduced into the hopper at its upper part and cutting devices 16 cut the rovings into short lengths of fibers or threads.
These arrive on the rotary distributors 18 inside the container 10 and are dispersed all around to finally fall on the conveyor 12 where a mat 20 is formed which is then driven as shown in the figure. All these devices are represented and described in the patents and patent applications already cited.
This part of the apparatus could of course be replaced by suitable means permitting the introduction of other reinforcing materials such as paper, fabric, mats comprising binders or the like.
As is known, the mat 20 is transported by the conveyor 12 on a lower support sheet or film 22, made of regenerated cellulose or the like, which comes from a reel 24 and then passes over it. a saddle of rollers 26 arranged in a curved path and between two cylinders 28 of dimensioning. Immediately before passing under the upper cylinder 28, the mat is fed under a sheet of upper backing film 30 which continuously originates from a cylinder or other feed source 32.
The mat which is on the lower support film 22 has been previously impregnated by means of a thermosetting resin coming from a pipe or conduit 34 from a tank 36 under the action of a pump 38. A blade 40 is located immediately in front of the resin stream flowing from the tube or tubes 34, so as to control, to some extent, the amount of resin that actually arrives to the mat 20 when. it is transported on the support sheet or film 22.
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In the devices already known, the blade 40 must be adjusted with great care and constantly checked so as to be sure that there is a suitable quantity of resin supplied on or in the mast 20. If the quantity of resin incorporated in the mat is insufficient, the strength of the panels is reduced and the thickness varies. If the doctor's blade lets through too much resin which penetrates into the mat, this excess is expelled laterally by compression under the action of the rollers 28 and flows onto the neighboring parts of the machine, in particular on the sides, which hinders the operation.
In addition, an excess of resin can cause 'in certain cases a rupture of the support film forming the envelope, which causes a complete shutdown of the apparatus and requires cleaning and, if necessary, repairs which are expensive' and long.
In the apparatus which is the object of the invention, the pump 38 and the blade 40 are constructed, adjusted and controlled in such a way that an excess of resin is deliberately introduced onto the support film 22 and into the mat. 20. This excess, carried along with the mat and the film 22, accumulates to form a layer immediately in front of the rolls 28, as shown in Figures 2 and 3.
The distance between the sizing rollers 28 is such that a panel of the desired thickness is always obtained and that only a certain quantity of resin can pass through, together with the mat. 20. At a location immediately in front of the cylinders 28, the lower support film 22 is brought over a wedge-shaped platform 42 so that proper contact is made with the lower cylinder 28 and the lower cylinder 28. The upper support film 30 is brought under the upper cylinder 28 after leaving a guide and tension cylinder 44 (FIG. 1).
The accumulated resin layer is designated by the reference 50 in FIG. 2 and can sometimes do
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slightly bulge the upper film 30 as shown by reference 30 of FIG. 3, but this is not enough µ. cause breakage of any of the sunports dandruff.
Before passing through the rolls 28 to set the dimensions, the support films 22 and 30 are coated with glue and glued along their two edges under the action of rolls 27.
A pipe or tube 52, the end of which may be slightly flattened, as shown in Figures 2 and 3, is introduced at its end into the layer 50. Associated with the pump 54, the tube 52 allows the removal of the tube. excess resin from the layer 50 and redeposit this excess resin on the support film 22 immediately upstream of the squeegee blade 40. The resin transported by the pipe 52 and the pump 54 is obviously recycled in section d 'impregnation of the device.
The pump 54 always acts so as to automatically remove excess liquid resin from the layer 50, which avoids the unwanted flow of the overflow at the edges, and at the same time so as to maintain a minimum necessary quantity of resin inside the mat 20, which makes it possible to obtain, as desired, a solid panel of uniform thickness having the desired mechanical resistance and other qualities and not exhibiting defects .
It is obvious that the pump for recycling the thermosetting resin used for the manufacture of sheets comprising a plastic material and a reinforcement and the corresponding recycling system allow very satisfactory results to be obtained in all apparatus of this type. , particularly in those which are represented and described in the patents and patent applications already cited. It is evident, however, that the method and apparatus which form the subject of the invention are not limited, in their use, to any particular device or apparatus permitting the manufacture of composite sheets and
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can be used not only in the case of continuous systems, but also in the case of semi-automatic and discontinuous processes.
The final product obtained is more uniform when the production is automatic and requires less supervision on the part of the operators. The possibility of breakage of the backing films is virtually eliminated and the serious problem of the flow of excess resin overflow and the damage and complications which result therefrom is completely eliminated. In addition, the quantity of resin incorporated in the mat is always greater than the minimum, which avoids any weak point and any defect in the final product.
Numerous modifications can be made to the device which is the object of the invention without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1. Apparatus for the manufacture of sheets comprising a plastic material and a reinforcement, characterized in that it comprises means for incorporating a certain quantity of liquid resin in a fibrous reinforcement material during the movement. of this reinforcement, means making it possible to always maintain the quantity of liquid resin above a minimum value and means making it possible to eliminate the resin accumulated in excess.