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NOTE D'INFORMATION.
"Procédé et
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r<iti c.:v nbreuse encore llUl1l1âeu de fabrication". les erreurs matericlles suivantes dans le mémoire descriptif déposé à l'appui de cette demande de brevet :
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"une tuyère à vapeur 11"
Page 10, ligne 10:Il ... du dispositif 11" doit se lire : "...du dispositif 10"
La soussignec n'ignore pas qu'aucun document joint au d'un brevet d'invention ne peut être de nature à apporter, soit à la description, soit aux dessins, des modifications de fond et déclare quo le contenu de cette nota n'apporte pas de telles modifications et n'a d'autre objet quo de signaler une ou plusieurs erreurs matérielle.
Elle que le contenu de cette note ne peut avoir pour effet de rendre valable totalement ou partiellement le brevet qui sera accorda sur la demande de brevet précitée, si celui-ci ne l'était pas on tout ou en partie un vertu de la légistation actuellement en vigueur.
Elle autorino l'administration à joindre cette note au dossler du brevet et à en délivrer photosopie.
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Procédé et installation pour le formage tridimensionnel de bandes de matière fibreuse encore humides de fabrication.
L'invention concerne un procédé visant à augmenter l'épaisseur de'section de bandes planes de matière fibreuse encore humides de fabrication, contenant environ 80% d'eau, telles qu'elles sont fabriquées sur des machines à papier ou à carton, afin d'aug- menter leur résistance à la flexion, au flambage et au choc ainsi que leur pouvoir calorifuge dans leur application à la protection des surfaces et à l'emballage; elle concerne aussi une installation convenant particulièrement à la mise en oeuvre d'un tel procédé.
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Il est connu d'appliquer un formage tridimensionnel à des bandes de matière fibreuse encore humides de fabrication et contenant environ 80% d'eau, en utilisant une presse à cylin- dres dont les deux cylindres portent des reliefs. Il est connu aussi d'effectuer le formage avec des cylindres dont un seul porte des reliefs tandis que le cylindre complémentaire présente une surface élastique dépourvue de reliefs et qui, en s'adaptant élastiquement aux reliefs, reporte ceux-ci sur la bande de matière fibreuse située entre les cylindres.
Dans les deux cas, donc même lorsqu'on utilise une surface complémentaire élastique, la difficulté est que la bande humide de fabrication se déchire très facilement car l'assemblage des fibres dans cette bande ne s'est pas encore consolidé mais se trouve dans un état préfeutré dans lequel il existe encore de l'eau entre les fibres individuelles destinées à assurer la cohésion.
Cet état préfeutré avec forte teneur en eau permet bien, en principe, une grande capacité de déformation, mais d'autre part il est très sujet à la fissuration en cas d'effort local ex- cessif, surtout lorsque la profondeur de formage doit atteindre plusieurs fois l'épaisseur de la bande plane initiale ou lorsque l'assemblage des fibres, dans la qualité de bande dont il s'agit, est particulièrement faible dans cet état humide de fabrication, par exemple dans le cas des cartons-amiante minces.
L'invention a pour but d'éliminer ces difficultés et, tout en conservant la grande capacité de déformation, d'éviter dans une large mesure l'apparition de déchirements, même dans des conditions défavorables (grande profondeur de formage, faible résistance de la bande humide). Le procédé suivant l'invention, visant à effectuer le formage tridimensionnel de bandes de matière fibreuse encore humides de fabrication entre un support de reliefs et une surface complémentaire élastique, consiste à utiliser comme
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surface complémentaire élastique une matière élastique dont on a adapté la résistance élastique aux efforts. de formage en y ;
enrobant des corps qui ont une moindre résistance à la déformation @ que la matière de base, par exemple de petites cavités remplies de gaz. est apparn que 1'élasticité d'une matière paroi
Il est apparu que l'élasticité d'une matière à paroi pleine, par exemple d'un caoutchouc mou, même si elle présente une très faible résistance élastique à la déformation, offre encore une résistance beaucoup trop grande pour le formage de bandes de matière fibreuse humides de fabrication suivant le procédé défini plus haut.
Mais d'autre part, un caoutchouc-mousse ou caoutchouc spongieux par exemple, qui présente une résistance élastique suffisamment faible et convenant donc en principe au formage, absorbe une grande quantité d'eau pour la céder à nouveau dans l'interstice de formage, de sorte que le processus de formage est perturbé.
Suivant l'invention, en utilisant un caoutchouc ou une matière synthétique comme le néoprène, assoupli par la présence de cavités ou pores plus ou moins petits, formés et remplis de gaz, on peut combiner l'élasticité d'une bulle de gaz et celle de la matière élastique qui l'entoure, de façon telle que cette élasticité réponde aux conditions mentionnées, propres au formage de bandes de matière fibreuse encore humides de fabrication.
.
Ainsi, lorsque la course de déformation est grande et lorsqu'il s'agit de bandes fibreuses minces ou fragiles, il est avantageux d'utiliser des matières élastiques à grands pores et à forte proportion de pores, tandis que si la course de déformation est faible et s'il s'agit de bandes fibreuses plus résistantes ou plus épaisses, il est avantageux d'utiliser des matières élastiques à petits pores et à faible proportion de pores, ou d'utiliser des
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substances incluses moins élastiques que l'air et les gaz, par exemple des matières pâteuses. Par exemple, la proportion moyenne de pores dans la matière élastique est d'environ 70-80% en volume, la grosseur moyenne des pores étant d'environ 1 mm.
En outre, suivant l'invention, pour arriver à diminuer notablement les pointes de tension et donc à éliminer les déchirements lors du formage de bandes de matière fibreuse ; encore humides de fabrication, on fait en sorte que le coefficient de frottement entre la bande de matière fibreuse et le support de reliefs soit notablement plus faible qu'entre la bande de ma- tière fibreuse et la surface complémentaire élastique dépourvue de reliefs.
Etant donné que le support de reliefs et la surface complémentaire élastique peuvent par exemple être formés de caoutchouc, bien que le premier soit formé de caoutchouc dur à la façon d'une surface résistante de courroie transporteuse et que la seconde soit une surface de caoutchouc mousse contenant des pores, il faut que le support de reliefs soit conçu pour avoir une surface lisse et que la surface complémentaire élastique soit conçue pour être rugueuse.
On peut par exemple obtenir cette rugosité grâce aux bords des pores qui sont entamés à la surface ou bien, s'il existe une pellicule superficielle cohérente, en donnant une forme rugueuse à celle-ci,
Etant donné le faible coefficient de frottement du support de reliefs, la résistance au formage est d'une part ramenée à un minimum du côté des reliefs tandis que d'autre part, étant donné la nature anti-dérapante et rugueuse de la surface complé- mentaire élastique à coefficient de frottement élevé, l'énergie de formage nécessaire est bien transmise sur toute la surface de la bande de matière fibreuse à déformer et ainsi répartie sur toute la masse de la bande.
Dans l'ensemble, par la coopération
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des deux coefficients de frottement différente, on obtient une uniformisation optimale de l'effort appliqué à l'assemblage de fibres et on évite dans une large mesure les pointes locales de tension.
Etant donné que la différence maximale pratiquement réalisable entre les coefficients de frottement de la surface complémentaire élastique et du support de reliefs n'aboutit pas au comportement techniquement optimal, si ce n'est dans quelques cas de fabrication, on peut, suivant une autre proposition de l'invention, régler la différence entre ces deux coefficients de frottement en ajoutant un lubrifiant. Ainsi par exemple, avec une bande fibreuse épaisse, il faut une plus grande différence entre les deux coefficients de frottement qu'avec une bande mince de même qualité.
C'est pourquoi, dans le formage d'une bande mince, tout en maintenant aussi faible que possible le coefficient de frottement du support de reliefs, on abaissera le coefficient de frottement de la surface complémentaire élastique au niveau le plus avantageux en ce qui concerne la fatigue de la bande, en ajoutant des lubrifiants.
En vue d'obtenir les résultats de formage les plus avantageux, la possibilité de faire varier le frottement de sur- face du support de reliefs et de la surface complémentaire en utilisant des lubrifiants constitue un progrès industriel par- ticulier. Comme lubrifiant, on peut même utiliser par exemple l'eau. Elle exerce un effet prononcé de diminution de frottement, malgré l'humidité de fabrication de la bande de matière fibreuse, car l'eau qui se libère de la bande pendant le processus de formage ne suffit pas toujours à assurer la lubrification sur toute la surface..
Ces lubrifiants peuvent aussi servir simultanément à préparer la surface de la bande à l'utilisation technique qu'elle
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recevra une fois séchée, par exemple au collage avec d'autres bandes ; à cet effet, les lubrifiants utilisés seront par exemple la colle de résine pour les bandes de fibres de bois, les silicates solubles pour les bandes à l'amiante.
Lorsqu'il s'agit de reporter des reliefs qui imposent un effort particulier à la bande de matière fibreuse, on peut, suivant une autre proposition de l'invention, faciliter le processus de formage en augmentant par chauffage la capacité de déformation de la bande humide de fabrication. On diminue ainsi la viscosité de l'eau et la fragilité des fibres et on les adapte à l'effort appliqué, de sorte que même si l'on exécute uniquement cette étape de procédé, on peut atteindre le but visé par l'invention. On peut par exemple effectuer le chauffage en pulvérisant de la vapeur sur la bande.
Suivant l'invention, ainsi qu'on l'a trouvé encore, le formage tridimensionnel de bandes de matière fibreuse humides de fabrication entre un support de reliefs et une surface complé- mentaire élastique peut aussi, en principe, se répartir entre deux ou plusieurs postes de formage, la résistance élastique de la surface complémentaire étant maintenue au minimum au premier poste de formage et au maximum au dernier poste. Ainsi, on adoptera en général pour le premier poste de formage une surface complémentaire élastique à faible résistance élastique, donc par exemple à forte proportion de cavités, et au deuxième poste de formage et éventuellement aux suivants, une surface complémentaire à forte résistance élastique, donc à plus faible proportion de cavités ou de pores.
Avec ce procédé, on arrive à effectuer avec succès le formage tridimensionnel visé, même dans des cas particu- lièrement difficiles ou lorsqu'il y a lieu d'augmenter la vitesse de formage et donc aussi l'effort spécifique. On peut même attein- dre ce but indépendamment de la nature particulière de la matière
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élastique utilisée pour la surface complémentaire dépourvue de reliefs.
On applique la pression de formage de façon exacte- ment réglable, par des moyens en eux-mêmes connus, par exemple pneumatique, et de façon différente à chaque étape.
Pour lisser les portions de surface de la bande déformée qui doivent par exemple être collées à une autre bande à la suite du séchage, on peut utiliser, après le formage, un cylindre à surface rigide et lisse avec une pression appropriée.
Suivant une autre variante de l'invention, pour ne pas perturber le premier processus de formage par des tensions de transport engendrées dans la bande de matière fibreuse, on amène la bande sans effort de traction au premier processus de formage.
A cet effet, par exemple, on fait déjà arriver la bande, avant l'interstice de formage, sur la partie située plus bas d'un support cylindrique de reliefs.
Si le formage a pour effet d'introduire par exemple dans la bande humide des ondulations transversales à la direction de mouvement de la bande, ces reliefs seront aplatis, au séchage, par les tensions de retrait engendrées dans la direction longitu- dinale de la bande. Suivant l'invention, pour éviter cela, on amène la bande formée et humide sur le transporteur de séchage avec une longueur à l'état humide plus grande (par exemple de 3%) que la longueur à l'état sec, de manière à compenser le raccourcis- sement produit par le retrait.
A cet effet, on augmente de préférence en conséquence (par exemple de 3%) la vitesse d'amenée au séchoir, la longueur plus grande de la bande humide étant obtenue par des moyens en eux-mêmes connus, par exemple au moyen d'une surface d'amenée pou- vant aller et venir transversalement à la direction du mouvement, de manière à amener la bande avec de petites ondulations à inter-
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valles appropriés (par exemple 1 m) sur le transporteur du séchoir . qui avance plus lentement.
Les différentes mesures prévues par l'invention @ peuvent être appliquées isolément ou en combinaison selon les propriétés de la bande et les conditions de fatigue, et, par leur coopération, il est possible d'effectuer en continu le formage tridimensionnel de ces bandes fibreuses humides de fabrica- tion et très fragiles, sans qu'il se produise de déchirements et tout en obtenant, en outre, des profondeurs de formage beaucoup plus grandes qu'antérieurement.
Le procédé suivant l'invention ainsi que l'installa- tion destinée à sa mise en oeuvre seront décrits plus précisément ci-après au moyen de deux exemples d'exécution non limitatifs, représentés par le dessin, sur lequel
La figure 1 montre schématiquement une' installation servant à former des bandes de matière fibreuse au moyen d'un support de reliefs constitué par une courroie sans fin.
La figure 2 montre, également sous forme schématique, une autre installation destinée au formage de bandes de matière fibreuse encore humides de fabrication, avec utilisation d'un support de reliefs en forme de cylindre et de deux postes de formage suivis d'un séchoir.
La figure 3 illustre à plus grande échelle le formage en un seul poste avec une installation basée sur la figure 2.
Dans l'installation représentée par la figure 1, une bande 1 contenant environ 80% d'eau et venant d'une machine de fabrication (non représentée), par exemple d'une machine à papier ou à carton, arrive par une courroie transporteuse 2 à un poste de formage 3, 4. 5, 6. Dans celui-ci, on forme la bande au moyen d'un support rotatif de reliefs, ici sous forme de courroie sans fin 3, et de trois Courroies complémentaires
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élastiques 4, 5, 6, et elle est alors introduite dans un séchoir (non représenté), à l'état entièrement formé 8, en passant sur un transporteur 7.
La courroie 3, qui porte des reliefs quelconques, est entraînée. Les courroies complémentaires élastiques 4. 5,6 n'ont pas besoin d'avoir un entraînement propre mais elles peuvent être entraînées par la courroie de formage 3. Les courroies élastiques 4. 5, 6 peuvent être différentes par leur résistance élastique, donc par exemple par la proportion et la grandeur des pores, par leur coefficient de frottement relativement à la bande de matière fibreuse et par leur épaisseur. De même, la pression de formage est réglable grâce à des moyens en eux-mêmes connus, non représentés.
L'installation de la figure 2 illustre le même processus de travail que la figure 1, avec cette différence qu'au lieu d'une courroie sans fin, on utilise comme support de reliefs un cylindre 3a et que le séchoir qui vient à la suite est repré- senté. La bande humide de fabrication 1 arrive par une courroie transporteuse 2 et sa tension d'amenée est réglée de manière en elle-même connue par un dispositif tâteur 15 (également utilisa- ble dans l'installation de la figure 1) agissant par exemple électriquement sur l'entraînement non représenté du support de reliefs 3a.
Sur la surface cylindrique du support de reliefs 3a, la bande est amenée devant le premier interstice de formage entre le support de reliefs 3a et le cylindre complémentaire 4a, à une distance suffisante pour qu'elle repose 1 brement sur le support cylindrique de reliefs et entre sans effo ts de traction dans l'interstice de formage. Les cylindres complémentaires 4a, 5a
1 sont revêtus par exemple d'une couche élastique sans reliefs 9, contenant des pores remplis de gaz. Le cylindre 6a présente une surface lisse rigide et sert à lisser et à comprimer les portions
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de surface qui servent ensuite, par exemple, au collage.
Les cylindres 4a, 5a, 6a peuvent être appuyés de manière en elle-même connue sur le cylindre de formage 3a avec une pression exactement réglable, grâce à des cylindres de pression 13 fixés dans un bâti 14. Les cylindres 4a, 5a, 6a n'ont pas besoin d'avoir un entraînement propre mais peuvent être entraînés par le cylindre de formage 3a.
La bande de matière fibreuse peut être chauffée par dessous, immédiatement avant le premier poste de formage, grâce à une tuyère à vapeur 10. Au moyen du dispositif 11, on peut pulvériser sur la bande de matière fibreuse un lubrifiant, par exemple de la colle de résine dissoute dans de l'eau, tandis qu'en 12, l'eau exprimée de la bande de matière fibreuse sous l'effet du formage est éliminée de manière en elle-même connue au moyen d'un suceur. En passant sur la courroie transpor- teuse 7, la bande complètement formée 8 quitte l'installation de formage pour être séchée sans pression dans le séchoir 16 placé à la suite.
Pour compenser les tensions longitudinales de retrait,! la bande humide de matière fibreuse arrive dans le séchoir 16 avec une vitesse plus,grande qui compense le retrait, et, pour compenser plus facilement'et plus uniformément les tensions de retrait, on l'amène au transporteur du séchoir en légères ondula- . tiens 20 en la faisant passer préalablement sur un volet 17 qui peut pivoter autour d'un axe 18 sous l'action d'une came 19.
La figure j représente schématiquement à plus grande échelle, en un seul poste de formage, le mode d'action de la surface complémentaire élastique; par exemple dépourvue de reliefs,, dont la résistance élastique est diminuée par des cavités fermées remplies de gaz. La bande de matière fibreuse 1, humide de fabrication, qui repose librement sur le support cylindrique
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