Procédé pour déposer des éléments fibreux sur une surface, et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention a pour objet un pro cédé pour déposer des éléments fibreux sur une surface collectrice en vue de la fabrication de couches feutrées présentant de tels éléments répartis pratiquement uniformément, e't un appa reil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
L'expression éléments fibreux , telle qu'elle est utilisée jusqu'ici, comprend tous les éléments fibreux s'écoulant librement, comme par exem ple des copeaux de bois dont l'épaisseur est comprise dans le domaine allant de 0,025 à 3,175 mm ou plus, et dont la longueur ou la largeur peut atteindre jusqu'à 130 mm, présen tant ou non des extrémités effilées, ou des pièces de bois de placage ou des .fragments de telles pièces, coupées en copeaux ou en éclats des dimensions ci-dessus, ou de la paille hâchée, des bagasses ou des fragments de lin, etc. Cette expression comprend aussi les éléments ne s'écoulant pas librement tels que des fibres tex tiles, des fibres de verre, des fibres minérales et des fibres de matières synthétiques résineuses, etc.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on fait avancer ladite sur face continuellement dans une direction, en ce qu'on amène les éléments fibreux, à débit uni forme, dans une extrémité d'un distributeur, en ce qu'on déplace l'autre extrémité du distribu- teur pour l'amener en communication succes sivement avec les entrées. de plusieurs transpor teurs séparés, afin de délivrer à chacun, sous un débit déterminé, des quantités pratiquement égales d'éléments fibreux, et en ce qu'on place les sorties des transporteurs en travers de la surface collectrice et à distance au-dessus de celle-ci pour déposer les éléments fibreux en des concentrations pratiquement uniformes à travers ladite surface.
L'appareil que comprend l'invention, pour la mise en oeuvre de ce procédé, est caractérisé en ce qu'il comprend une surface collectrice sus ceptible d'être déplacée continuellement dans une direction, un distributeur présentant une entrée et une sortie, des moyens pour amener les éléments fibreux, à débit uniforme, dans l'entrée du distributeur, plusieurs transporteurs séparés présentant chacun une entrée et une sortie, les différentes sorties étant disposées de manière réglable en au moins une rangée s'éten dant transversalement à ladite surface,
et des moyens pour déplacer la sortie du distributeur afin de l'amener en communication successive ment avec les entrées des transporteurs pour introduire dans chacun d'eux des quantités pra tiquement égales d'éléments fibreux, afin d'ob tenir un dépôt de concentration pratiquement uniforme à travers la surface à partir de la sortie des transporteurs. Les éléments fibreux sont de préférence des éléments à écoulement libre, et ils se déplacent par gravité à travers le distributeur ou depuis ce dernier. Dans le cas d'éléments à écoulement non libre, le mouvement par gravité peut être complété ou remplacé par un courant d'air, par des courroies transporteuses, etc.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ples, trois formes d'exécution de l'appareil selon l'invention et une variante. La fig. 1 est une vue de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue à plus rande échelle d'un détail représenté à la fig. L' La fig. 4 montre une variante de la partie inférieure de l'appareil selon la fig. 1.
La fig. 5 est une vue de la seconde forme d'exécution.
La fig. 6 est une vue de la troisième forme d'exécution. La fig. 7 est un plan correspondant à la fig. 6. Dans la première forme d'exécution repré sentée sur les fig. 1 à 3, l'appareil traite des élé ments fibreux 10 qui sont introduits continuelle ment en quantités mesurées dans une glissière d'entrée 11 conduisant à un distributeur 12. Une courroie sans fin 13, sur laquelle les éléments 10 sont répartis uniformément, amène ces éléments à la glissière 11.
Les éléments sont envoyés dans la glissière par un moulinet tournant en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre (selon la fig. 1) et présentant des pales radiales 15 qui coopèrent avec la surface de la courroie quand celle-ci tourne autour d'un rou leau fou 16. Le distributeur 12 est en col de cygne tubulaire. Il comprend une portion extrême supérieure 17 communiquant avec le côté inférieur de la glissière 11, et une portion extrême de sortie 18 disposée latéralement par rapport à la partie 17 à l'extrémité éloignée d'une portion curviligne principale 19.
Les éléments fibreux sont susceptibles de se déplacer dans le distributeur et de s'écouler par gravité de l'entrée 17 à la sortie 18, celle-ci se présentant pratiquement dans une direction verticale. La partie extrême de sortie 18 s'étend dans une auge circulaire 20 dont le rayon correspond au décalage de la partie extrême 18 par rapport à l'axe de la partie d'entrée 17 autour duquel le distributeur est mis en rotation au moyen d'un moteur d'entraînement 21. Ce dernier supporte le distributeur par son arbre d'entraînement 22.
L'auge 20 présente des parois latérales rele vées 23 et 24 et une paroi de fond 25 dans laquelle sont ménagées plusieurs ouvertures 26 égale ment espacées et de dimensions identiques, dont chacune conduit à un transporteur séparé se présentant sous forme d'un tuyau de descente 27 en communication avec ladite ouverture et conduisant vers le bas à partir de la surface de fond 25. Les extrémités inférieures ou de sortie des tuyaux 27 sont fixées à glissement avec un certain jeu à des tiges 28, au moyen de man chons 29 solidaires des tuyaux.
Les tiges 28 s'étendent transversalement au-dessus d'une surface collectrice 32 sur laquelle les éléments fibreux doivent être déposés, et le réglage auto risé par les tiges et les manchons 29 permet de fixer les portions inférieures extrêmes des tuyaux 27 les unes à côté des autres, pour répartir les extrémités de sortie à travers la surface 32. Des moyens de serrage (non représentés), par exem ple des vis, peuvent être utilisés pour fixer les manchons 29 aux tiges 28 une fois la position réglée. Les sorties des tuyaux 27 sont disposées de manière que leurs axes soient uniformément espacés transversalement à la surface 32.
Dans le but de modifier le mouvement descen dant des éléments fibreux à leur sortie des tuyaux 27, et afin de répartir les éléments en vue d'un dépôt pratiquement uniforme à travers la surface 32 sans perturber les éléments fibreux déjà déposés sur la surface ou qui sont déposés par des transporteurs adjacents, un plateau de déviation 30 est fixé à l'extrémité de chaque tuyau 27 de manière à s'étendre vers le bas en faisant un certain angle avec la trajectoire des éléments fibreux sortant des tuyaux.
Ces pla teaux comprennent des panneaux rigides rela tivement plats (fig. 1 et 4) ou ondulés (fig. 3) avec une connexion à pivot 31, par exemple une rotule, de manière à pouvoir être réglés angu- lairement soit dans un plan vertical, soit dans un plan transversal, pour commander la dévia tion des éléments fibreux en vue du feutrage et pour éviter la formation de sillons quand les éléments fibreux sont déposés en couche sur la surface 32. Cette dernière peut être constituée par une courroie sans fin ou par un écran, mais pour des éléments déposés par gravité, elle est constituée de préférence par des plateaux dis posés bout à bout sans discontinuité.
La surface se déplace constamment dans une direction, et la couche de fibres est moulée subséquemment sur la surface pour produire des panneaux, des planches ou d'autres objets.
La forme d'exécution des fig. 1 à 3 présente en outre une série d'organes directeurs 33, à section en forme de V, disposés dans l'espace compris entre les plateaux 30 et les extrémités des tuyaux 27, et agencés pour coopérer avec les plateaux 30 pour déterminer la trajectoire des courants d'éléments fibreux sortant des tuyaux 27, ceux-ci étant relativement grands et ronds. Dans ce but, les organes directeurs sont disposés dans l'alignement des extrémités inférieures des tuyaux 27 et de manière à s'in cliner selon un angle opposé à celui des plateaux 30 placés au-dessous d'eux, pour produire le renversement de la direction de mouvement des éléments fibreux pendant leur trajet des tuyaux 27 aux plateaux 30 et à la surface 32.
Ces organes 33 sont supportés également par des rotules 34.
Quand l'appareil fonctionne, les éléments fibreux 10 avancent en quantités mesurées sur la courroie 13 et sont envoyés dans la glissière 11 par les pales radiales 15 du moulinet 14. Les éléments ainsi introduits dans la glissière 11 passent vers le bas à travers le distributeur 12 qui tourne constamment sous l'action du moteur 21, distribuant ainsi les éléments fibreux en quantités pratiquement uniformes autour de l'auge circulaire 20. Les éléments distribués passent à travers les ouvertures 26 de la paroi de fond 25 de l'auge 20 et dans les tuyaux 27 à travers lesquels ils tombent par gravité vers la surface collectrice 32.
Comme le distributeur répartit les éléments fibreux en quantités pra tiquement égales dans les ouvertures 26, il est évident que les tuyaux 27, quand ils sont arrangés côte à côte à leurs extrémités de sortie, distribuent les éléments de façon pratiquement égale à travers la surface. Les organes 33 ainsi que les plateaux 30 correspondants règlent le mouvement des éléments de manière que ceux-ci se déposent doucement en une couche plate 35 d'épaisseur pratiquement uniforme et pré sentant entre eux le feutrage désiré sur la surface.
Si des sillons se forment par suite d'une distribution non uniforme, les plateaux 30 ou les organes 33 peuvent être réglés pour dévier les éléments fibreux dans une direction ou l'autre, ou les tuyaux 27 ou les organes 33 peuvent être réglés individuellement latéralement sur les tiges 28 pour combattre un défaut d'uni formité. Selon le nombre de tuyaux 27 et l'épais seur de la couche 35 d'éléments fibreux à déposer, les extrémités de sortie des tuyaux peu vent être disposées en une ou plusieurs rangées transversalement à la surface collectrice, par exemple en deux rangées comme représenté à la fig. 1 ou en quatre rangées selon la variante représentée à la fig. 4.
Quand il existe plus d'une rangée, il est avantageux de disposer face à face les plateaux déviant les éléments fibreux, pour obtenir la relation de feutrage désirée sur la surface collectrice. Tandis que la répar tition latérale à travers la surface peut être obtenue par un réglage approprié des -tuyaux, on a trouvé que le recouvrement assuré par les tuyaux peut être fortement étendu et qu'une réduction du nombre de tuyaux est possible en utilisant les plateaux et les organes dévia- teurs décrits.
Afin d'assurer une meilleure répar tition latérale des éléments fibreux, on peut prévoir plus d'une rangée de plateaux dévia- teurs de manière à produire plus d'un change ment de direction du courant de chute.
Dans la seconde forme d'exécution repré sentée à la fig. 5, on obtient une distribution quelque peu similaire à celle de la première forme d'exécution avec un distributeur oscillant formé d'une pièce tubulaire allongée 40 pivotant à son extrémité supérieure en 41 sur l'extrémité de la glissière de chute 11. La portion extrême inférieure 42 du distributeur 40 oscille dans une auge arquée 43 présentant des ouvertures espacées longitudinalement dans sa paroi de fond, chaque ouverture communiquant avec un transporteur ou tuyau de descente séparé 27a.
Différents moyens peuvent être utilisés pour faire osciller le distributeur 40, selon la vitesse désirée du mouvement dans une portion déter minée de l'auge et la variation de ce mouvement pour obtenir une distribution plus uniforme des éléments fibreux à envoyer dans les tuyaux de descente. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5, le distributeur 40 oscille autour de son pivot 41 selon un mouvement harmo nique simple, sous l'action d'une bielle 44 pivo tant à une extrémité sur une cheville 45 fixée en un point intermédiaire du distributeur, l'autre extrémité de la bielle pivotant sur une cheville 46 décalée par rapport à l'axe de rota tion d'une roue 47 montée à rotation sur un arbre 48.
La roue 47 est entraînée par un moteur électrique 49 et une courroie 50. On peut obtenir un mouvement du distributeur à une vitesse plus constante en faisant pivoter l'extré mité de la bielle 44 en un point d'une chaîne sans fin 51 se déplaçant à vitesse constante autour de deux pignons 52 et 53.
Comme décrit pour la première forme d'exécution, les portions extrêmes inférieures des tuyaux de descente 27a peuvent être fixées en une ou plusieurs rangées s'étendant à travers la surface collectrice 32. L'espacement entre les ouvertures dans la paroi de fond de l'auge 43 peut être modifié pour tenir compte du fait que, lorsque la vitesse d'alimentation des élé ments - fibreux provenant du distributeur 40 est constante et uniforme, la vitesse linéaire à laquelle l'extrémité de sortie du distributeur se meut à travers l'auge 43 peut varier entre une valeur supérieure au centre et, dans tous les cas, une valeur inférieure aux extrémités, de sorte que les éléments fibreux sont envoyés en plus grand nombre dans la région proche des extrémités et aux extrémités de l'auge.
En diminuant la dimension des ouvertures et en augmentant le nombre d'ouvertures et de tuyaux de descente vers les extrémités et aux extrémités de l'auge, et en réglant la largeur des ouvertures en proportion inverse du temps que met l'extré mité de sortie du distributeur pour traverser les ouvertures, les quantités d'éléments fibreux entrant dans chaque ouverture pour passer dans les tuyaux transporteurs peuvent être maintenues pratiquement uniformes. En général, .. l'espacement des ouvertures dans l'auge est en relation avec le mouvement de l'extrémité de sortie 42, et la largeur des ouvertures dans toute partie de l'auge est inversement propor tionnelle à la vitesse relative de cette sortie sur cette partie, par rapport à sa vitesse sur les autres parties de l'auge.
Cela revient à dire que les largeurs sont uniformes quand la vitesse est uniforme, et que les largeurs répondent à une fonction sinusoïdale quand le distributeur oscille selon un mouvement harmonique simple. On peut appliquer évidemment des considéra tions similaires à la forme d'exécution précédem ment décrite.
Comme dans la première forme d'exécution, les tuyaux de descente 27a de la seconde forme d'exécution selon la fig. 5, pré sentent à leurs extrémités inférieures des pla teaux de déviation 30 disposés de manière à s'étendre longitudinalement sous l'inclinaison désirée à travers les extrémités de sortie et aussi, si on le désire, des organes directeurs (non représentés) qui coopèrent avec les plateaux pour commander la trajectoire des courants et disposer les éléments fibreux doucement sur la surface collectrice. Les trajectoires peuvent être ainsi réglées pour combattre de petits défauts d'uniformité dans la vitesse d'alimen tation des éléments depuis les tuyaux corres pondants.
Il est entendu que des modifications peuvent être faites dans la construction et l'arrangement de l'appareil. Par exemple, au lieu d'utiliser le moulinet 14 pour introduire les éléments fibreux dans la glissière 11, on peut employer une brosse cylindrique opposée au rouleau 16 du transporteur et à distance de ce dernier, fonctionnant à une vitesse périphérique suffi- samment élevée, par rapport à la vitesse du rouleau 16, pour qu'un volume d'air notable entre dans la glissière avec les éléments fibreux afin de favoriser le mouvement à travers le distributeur et les tuyaux de descente dû au poids de ces éléments.
D'une autre manière, comme représenté à la fig. 5, on peut utiliser une soufflerie 70 pour envoyer de l'air dans la glissière Il. L'emploi d'un courant d'air est avantageux quand les éléments fibreux présen tent un rapport longueur/épaisseur élevé, par exemple dans le cas de fibres de verre ou miné rales très fines, de fibres de résines synthétiques, de fibres de coton, de laine, ou d'autres fibres qui tendent à former des agglomérats.
Avec un tel courant d'air, on utilise comme surface collectrice 32 une surface percée de nombreux trous (représentée schématiquement à la fig. 5), et des moyens d'aspiration comprenant une boîte 71 et un ventilateur 72 qui permettent d'aspirer l'air du côté de la surface opposé aux sorties des tuyaux de descente. On peut donner ainsi au courant d'air le volume désiré, de manière continue ou à des instants déterminés, à travers le distributeur et les tuyaux de descente, et maintenir les fibres déposées dans leur relation de feutrage sur la surface collectrice pendant le passage des fibres à travers la zone de dépôt de l'appareil.
Dans les deux formes d'exécution décrites, la sortie du distributeur se déplace constamment et est mise en communication directe successi vement avec toutes les entrées 26 des divers transporteurs 27 ou 27a. Dans la troisième forme d'exécution de l'appareil représentée aux fig. 6 et 7, il existe une communication indirecte avec les entrées des transporteurs, ces derniers se présentant sous forme d'une série de courroies sans fin 54. Le distributeur comprend une courroie sans fin 55 montée sur un cadre 56 fixé à un arbre vertical 57 d'un moteur 58. Le courant constant d'éléments fibreux 10 est amené depuis la courroie 13 sur la courroie du distributeur par une brosse rotative 59. Une couche 60 formée sur la courroie 55 est enlevée par une brosse rotative 61 montée sur le cadre tournant 56.
Les éléments fibreux sont ainsi envoyés dans des ouvertures 62 de section égale ménagées dans une auge circulaire 63 d'où les éléments descendent par des conduits 64 vers les entrées de différents transporteurs 54. Ainsi, la sortie du distributeur envoie les éléments fibreux indirectement aux entrées des transporteurs au moyen des conduits 64, et comme ces conduits sont disposés autour de l'axe de l'auge 63, ces entrées sont disposées en différents points longitudinalement de diffé rentes courroies transporteuses 54. Les éléments fibreux sont maintenus latéralement sur ces courroies au moyen de rebords latéraux 65, les courroies ayant ainsi la forme d'un canal assurant le déplacement des éléments fibreux.
Dans chaque transporteur 54, 65, la couche 66 d'éléments fibreux est uniformisée par des brosses rotatives 67 tournant à contre-courant, et les éléments fibreux joints ensemble sont finalement brossés hors des transporteurs sur la surface collectrice 32 par une brosse rotative 68, pour former la couche 35. On voit que les courroies 54 sont disposées en deux rangées. Il est évident que chaque rangée peut coin-, prendre un plus grand nombre de courroies qu'il n'en est représenté sur la fig. 7, et qu'on peut utiliser plus de deux rangées pour permettre d'amener les éléments fibreux à des courroies adjacentes à partir des ouvertures opposées dans l'auge 63.
On peut supprimer ainsi toute irrégularité due à l'alimentation au distributeur 55, 56 et depuis ce distributeur. On peut utiliser une disposition différente (non représentée) pour déplacer les extrémités de sortie des trans porteurs latéralement d'une faible quantité, pour assurer un dépôt uniforme des éléments fibreux dans 1a couche 35 sur la surface 32. On peut également régler la largeur effective des ouvertures 62 dans l'auge 63.
C'est ainsi par exemple qu'on peut utiliser une série de pla teaux 69 (fig. 6 et 7), pivotant autour des bords radiaux des ouvertures de manière à être réglés en directions opposées comme le montrent les flèches associées à un plateau 69 sur la fig. 7. On peut également utiliser une auge 63 suscep tible d'être soulevée, et régler les points de décharge des conduits 64 de manière à faire varier la quantité d'éléments fibreux envoyés aux courroies 54. La forme d'exécution repré sentée aux fig. 6 et 7 convient particulièrement quand on traite des éléments fibreux longs et fragiles comme les fibres de laine minérale.
Il faut remarquer qu'au lieu d'employer la courroie sans fin 13 et les organes 14 et 59 pour envoyer les éléments fibreux au distribu teur, on peut utiliser d'autres dispositifs.