Procédé pour la fabrication d'objets moulés ou conformés à partir de fibres minérales, notamment de fibres de verre Le brevet principal a trait à un procédé pour la fabri cation d'objets moulés ou conformés à partir de fibres minérales, notamment de fibres de verre.
Ce procédé consiste, préalablement à l'opération de moulage ou de conformation, à imprégner de résine un feutre mince de fibres, à chauffer le feutre ainsi imprégné de façon à assurer la gélification de la résine et à amener cette dernière à l'état de polymère plastique, après quoi le feutre est soumis à l'opération de moulage ou de con formation au cours de laquelle, sous l'action de la cha leur, la. résine est amenée à l'état de polymère dur.
La présente invention a pour objet un procédé tel que celui défini ci-dessus, caractérisé en outre en ce que le feutre, imprégné de résine gélifiée amenée à l'état de podymère plastique, est soumis à une pression qui a pour effet d'accroître sa densité spécifique, aprùs quoi ledit feutre est enroulé sur un mandrin pour la forma tion d'un cylindre creux ou d'une coquille.
L'enroulement sur le mandrin peut être réalisé pneu- matiquement. C'est ainsi que l'on peut utiliser un man drin creux et pourvu de perforations sur sa surface, ledit mandrin étant mis sous dépression. Dans ce cas, on ne soumet le feutre à une pression qu'à partir d'une certaine distance de son bord antérieur, de façon que la partie non comprimée du feutre puisse permettre le début de l'enroulement sur le mandrin sous l'effet d'une aspiration.
Le mandrin peut coopérer avec un contre-rouleau qui appuie sur l'enroulement du feutre de façon à obtenir une coquille dont la densité spécifique a la valeur voulue.
Pour obtenir un cylindre creux ou une coquille ayant la densité voulue, on peut enrouler le feutre impré gné sur un mandrin, un contre-rouleau exerçant une pression sur l'enroulement.
Le contre-rouleau peut être commandé de façon que sa vitesse d'éloignement par rapport au mandrin soit rendue variable et fonction de la densité à donner au cylindre creux ou à la coquille.
La commande de l'éloignement du contre-rouleau par rapport au mandrin peut être avantageusement réa- lisée de façon que le contre-rouleau exerce seulement une action de lissage sur les dernières spires de l'enrou lement.
Le mandrin à garnir de feutre peut être introduit sur un manège qui l'amène à un poste où a lieu le bobi nage sous l'action d'un contre-rouleau entraîneur, puis à un poste où a lieu le lissage sous l'effet d'un second contre-rouleau entraîneur.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, deux dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
Les fig. 1 à 3 se rapportent à un premier dispositif. La fig. 1 est une vue en perspective de l'ensemble d'amenée d'une bande de feutre.
La fig. 2 est une vue en perspective du dispositif de calandrage de la bande de feutre.
La fig. 3 est une vue en perspective montrant notam ment un mandrin et un contre-rouleau et leurs dispo- sitifs de commande.
La fig. 4 est une vue en élévation d'un deuxième dispositif.
Dans le dispositif représenté aux fig. 1 à 3, la bande de feutre 1 venant du tunnel de séchage est entraînée vers un dispositif de fabrication de coquilles. La bande de feutre passe entre des rouleaux 21-22, après avoir formé une boucle 111, puis est entraînée par une bande transporteuse sans fin 23 passant sur des rouleaux, notamment un rouleau d'entrée 24 au-dessus duquel se trouve un rouleau 25 en contact avec la bande de feutre,
ces deux rouleaux étant moteurs.
Sur l'arbre 26 du rouleau 22 peut venir agir un levier 27 qui, lorsqu'il est actionné par un vérin 28, exerce une action de freinage sur le rouleau 22 en même .temps que le débrayage de la commande dudit rouleau. Cette action est telle qu'elle provoque la déchirure de la bande de feutre par le rouleau 25 qui continue à entraîner la bande. Cette disposition permet de couper la bande de feutre suivant des longueurs désirées.
La déchirure formée est dégradée en épaisseur de manière à éviter d'importantes dénivellations dans l'épaisseur de la coquille lorsqu'on enroule plusieurs nappes pour for mer une seule coquille.
La bande de feutre passe ensuite sur un tapis trans porteur 29 qui l'amène entre des rouleaux calandreurs 30 et 31. Avant ces rouleaux est disposée une cellule photoélectrique 32 dont le rôle sera expliqué ci-après.
Les axes des rouleaux 31 sont dans un plan fixe alors que les axes des rouleaux 30 sont portés par une monture 33, laquelle est susceptible d'être abaissée ou relevée au moyen de vérins 34.
Pendant son entraînement par les tapis 23 et 29, la bande de feutre est soumise à un chauffage assurant la prépolymérisation de la résine, lesdits tapis traver sant des étuves comportant des moyens de chauffage.
Après sa sortie du tapis 29, le feutre s'enroule sur un mandrin 35 qui est creux et qui comporte des per forations sur sa surface. Ce mandrin est monté entre des pointes 36 solidaires d'arbres 37-38, montés dans des supports tournants 39-40. L'arbre 37 est creux et peut être mis en communication par un conduit 41 avec une source de vide, cette communication étant com mandée par une électrovanne 42.
L'entraînement en rotation de l'arbre 37 est obtenu par l'intermédiaire d'un embrayage 43, au moyen d'un arbre 44 relié par chaîne 45 à la sortie d'un variateur de vitesse 46 commandé en permanence par un moteur 47.
Sur l'extrémité des arbres 37-38 agissent des vérins 48 de façon à maintenir le mandrin 35 entre les poin tes 36. Lorsque ce vérin est actionné pour faire cesser la poussée axiale sur l'arbre 38, le mandrin est libéré.
Sur le feutre en cours d'enroulement sur le mandrin 35 agit un contre-rouleau presseur 49 monté sur des bras 50 articulés en 51 sur le bâti de l'appareil. L'ex trémité 52 de chacun de ces bras est articulée sur des bielles 53a attaquées par des vérins mécaniques 53 reliés entre eux par un arbre 54. Ces deux vérins sont mus synchroniquement par un arbre 55 entraîné par l'intermédiaire d'un embrayage 56, au moyen d'un groupe moteur 57-réducteur 58. L'arbre 55 peut éga lement être entraîné, par l'intermédiaire d'une courroie 59, d'un contre-arbre 60 et d'un embrayage 61, au moyen d'un groupe moto-réducteur 62.
Ce dernier com mande également un variateur de vitesse mécanique 63 dont l'arbre 64 est relié par chaîne 64a à l'arbre 44.
Une came 65 est entraînée en rotation par un arbre 66 relié par une chaîne 67 à un réducteur 68 commandé par un arbre 69. Ce dernier est entraîné par l'inter médiaire d'un embrayage-frein 70, d'un accouplement 71 et d'un variateur de vitesse 72, par un moteur 73 tournant en permanence.
La came 65 agit sur un levier 74 lequel commande la variation de vitesse du variateur 46.
En bout de l'arbre 66 est monté un plateau 75 qui commande deux interrupteurs de fin de course, l'un correspondant au départ de la came et l'autre à son arrêt.
. _ Outre les organes qui viennent d'être décrits et qui concernent l'enroulement de la bande de feutre sur le mandrin avec la densité voulue, l'appareil représenté à la fig. 3 comporte également les moyens suivants des- tinés à l'enlèvement d'un mandrin garni de sa coquille et son remplacement par un nouveau mandrin pour la réalisation d'une nouvelle coquille.
Sous les pointes 36 sont prévues des crémaillères verticales 76 se terminant chacune par une pièce 77 en V susceptible de venir en prise avec la. pointe cor respondante. Ces crémaillères peuvent être actionnées au moyen de pignons 78 reliés par un arbre 79. Ce der nier est commandé par un arbre 80 mû par un moteur 81 par l'intermédiaire d'un réducteur 82 et d'un embra- yage-frein 83.
Au sommet de l'installation sont prévus deux rails parallèles 84 destinés à l'évacuation des mandrins garnis de leurs coquilles et au-dessus desquels tournent des chaînes sans fin 85 comportant des taquets 86, un arbre 87 assurant la liaison entre ces chaînes.
On remarquera que les rails 84 comportent une partie articulée 88 qui se relève lors du passage des pointes des mandrins et qui, en retombant, interrom pent le courant dans une cellule 89.
L'arrivée des mandrins vides s'effectue par des rails inclinés 90 à l'extrémité inférieure desquels sont pré vus des doigts 91-92 mus pneumatiquement et qui exer cent une action de retenue sur les mandrins.
Le dispositif comporte également des vérins méca niques 93-94 liés par un arbre 95 et au moyen desquels on peut régler la hauteur de la table 96, sur laquelle sont montés les supports 38-39, et par conséquent la. hauteur de l'arbre du mandrin.
Le contre-rouleau 49 est de préférence animé d'un mouvement de rotation par exemple par chaînes et P crnons en synchronisme, ce mouvement de rotation it, correspondant à la vitesse linéaire du tapis 29.
Ce dispositif fonctionne de la façon suivante Le bord antérieur d'une bande de feutre 1 passant devant la .cellule 32, celle-ci met en action divers con- tacts à minuterie assurant les fonctions suivantes L'électro-vanne 42 met en communication l'inté rieur du mandrin 35 avec la source de dépression.
En même temps une seconde minuterie est misse en route pour remettre l'électro-vanne 42 en position de fer meture et par conséquent supprimer la dépression dans le mandrin au bout d'un temps déterminé.
L'embrayage 70 entre en action pour commander la rotation de la came 65, le profil de cette dernière étant déterminé en fonction des diamètres intérieur et extérieur de la coquille à fabriquer.
En même temps que cette came est mise en action, la. descente du contre-rouleau 49 est commandée par le moto-réducteur 62, l'embrayage 61 et les vérins 53.
L'extrémité avant de la bande de feutre passe sous les rouleaux calandreurs 30 qui ne sont pas abaissés et est saisie par le mandrin 35 sous l'effet de la dépres sion dans ce dernier. Le feutre s'enroule sur le man drin en même temps que le contre-rouleau 49, qui exerce une pression sur l'enroulement, descend pro gressivement sous l'effet des vérins 53.
Après formation des premières spires de l'enrou lement de la bande de feutre sur le mandrin, les vérins pneumatiques 34 agissent sur les rouleaux calandreurs 30 pour. les presser .contre la b^.nde de feutre. L'enroulement de là bande de feutre sur le mandrin 35 se poursuit, le contre-rouleau 49 exerçant une pres sion donnant au feutre la densité finale voulue.
La vitesse de rotation du mandrin est rendue variable pour conserver constante la vitesse linéaire du feutre en cours d'enroulement. Cette commande de la variation de vitesse du mandrin est obtenue par action de la came 65 sur le levier 74 agissant sur le variateur de vitesse 46. A la fin de l'enroulement, le contact de fin de course commandé par le plateau 75 provoque l'arrêt de la came 65 par action sur l'embrayage 70. Ce contact com mande également la remontée des rouleaux calandreurs 30.
Il commande en outre le débrayage de 61, qui assu rait la descente normale du contre-rouleau 49 sous l'ac tion du groupe 62, ainsi que l'embrayage de 56. Le groupe motoréducteur 57-58 assure alors la descente rapide du contre-rouleau qui exerce sur le feutre une action de lissage.
Lorsque le contre-rouleau 49 cesse d'être en contact avec la coquille qui vient d'être formée sur le mandrin, un contact de fin de course commande l'écartement des pointes 36 par les vérins 48 ainsi que la mise en route du groupe 81-82 dans le sens de la montée des cré maillères 76.
En s'écartant, les arbres 37-38 actionnent des inter rupteurs de fin de course qui commandent l'embrayage 83 pour la montée des crémaillères. En même temps s'effectue le retour à zéro de la came 65 par l'embrayage 70. Le retour est arrêté par une fin de course qui n'est à régler qu'en cas de changement de came.
L'écartement des arbres 37-38 commande également l'arrêt du mandrin par le débrayage de 43, ainsi que la remontée du contre-rouleau 49 par embrayage de 56 et mise en route du groupe 57-58 dont le sens de rotation est inversé. Cette remontée est arrêtée par un contact de fin de course qui supprime l'alimentation du moteur 57.
Les crémaillères 76, en saisissant le mandrin avec sa coquille par les pièces 77 en forme de fourches, font remonter ledit mandrin jusqu'à ce qu'un contact de fin de course arrête<B>la</B> groupe de commande 81-82 par dé brayage de 83. Le mandrin est évacué par les rails 84. Lorsqu'elle retombe après s'être écartée au passage du mandrin plein. la partie articulée 88 d'un des rails com mande la cellule 89 qui provoque la mise en route avec sens de rotation inversé du groupe 81-82. Les crémail lères redescendent, cette descente s'effectuant en deux temps séparés par un arrêt pour la prise d'un mandrin vide.
Les mandrins vides sont amenés par les rails 90 et les doigts 91-92 assurent leur distribution séparée. Le mandrin vide venant en butée contre 92 est libéré par effacement de ce doigt lorsque les crémaillères se sont arrêtées un peu au-dessous des rails 90 en position vou lue pour que le mandrin puisse tomber entre les four ches 77. Cet arrêt des crémaillères est commandé par un contact qui agit pour débrayer 83.
Ce contact com mande également d'une part le doigt 92 qui s'abaisse pour libérer<B>la</B> mandrin vide et le laisser tomber sur les fourches 77 et, d'autre part, le doigt 91 qui se relève en maintenant les mandrins vides suivants.
En tombant dans les fourches 77, le mandrin vide commande une cellule 98 qui provoque l'embrayage de 83, la descente des crémaillères reprenant. Lorsque le mandrin vide atteint des pièces fixes 99 en forme de V, un contact de fin de course assure l'arrêt du groupe 81-82 et par conséquent des crémaillères. Le contact commande en même temps la mise entre pointes du mandrin vide par les vérins 48 et l'embrayage de 43 pour la mise en rotation du mandrin.
L'opération d'en roulement sur ce mandrin reprend avec une autre bande de feutre dans les mêmes conditions qu'exposé ci-dessus.
Dans la mise en ouvre du procédé obtenu par le dis positif de la fig. 4, la bande 1 de feutre imprégnée de résine amenée à l'état de polymère plastique est entraî née par un tapis transporteur 100 qui la fait passer entre des rouleaux calandreurs 101-102. les axes des rouleaux 101 étant dans un plan fixe et les rouleaux 102 étant montés sur un support 103 dont la descente et par consé quent la pression sur la bande de feutre est réglée au moyen d'un vérin 104 relié par des leviers 105 audit sup port. Ces rouleaux agissent de façon analogue à celle des rouleaux 30 du dispositif décrit ci-dessus.
La bande de feutre est amenée sur un mandrin 106 dont l'axe est supporté par l'un des bras 107 d'un ma nège animé d'un mouvement de rotation par l'arbre 108. Le mandrin est creux et perforé sur sa paroi ; il peut être relié à une source de fluide sous dépression.
Avec le mandrin 106 coopère un contre-rouleau 109. Ce contre-rouleau est animé d'un double mouvement un mouvement de rotation autour de son axe et un mou vement d'éloignement ou de rapprochement par rapport au mandrin. Le mouvement de rotation correspond à la vitesse linéaire du tapis transporteur 100. Son mouve ment d'éloignement a une vitesse qui est fonction de la densité désirée pour la coquille et qui est commandée par une came agissant sur un levier 110 à l'extrémité duquel est monté de façon à pouvoir pivoter, un pignon 111 engrenant avec un pignon 112 calé sur le contre- rouleau.
A son arrivée le feutre n'est pas soumis à l'action des rouleaux calandreurs 102 de façon à conserver sa porosité. Lorsqu'il arrive au contact du mandrin 106, le vide s'exerçant à l'intérieur de ce dernier assure l'ad- jhérence de l'extrémité du feutre sur le mandrin et le début de l'enroulement se produit. Les rouleaux calan- dreurs 102 s'abaissent en comprimant le feutre et l'en roulement se poursuit sous l'effet de la rotation du contre-rouleau 100 en même temps que le feutre enroulé atteint la densité voulue sous l'effet de la pression exer cée par le contre-rouleau.
La coquille étant ainsi formée sur le mandrin, le manège est mis en rotation pour, d'une part, amener un nouveau mandrin 106a en place pour la formation d'une nouvelle coquille et, d'autre part, amener le man drin plein en contact avec un autre contre-rouleau 113 animé lui-même d'un mouvement de rotation et qui est maintenu pressé contre la coquille par un rouleau 114 monté sur un levier 115 dont l'autre extrémité est en contact avec une came 116. Le rôle de ce contre-rouleau est de lisser la surface de la coquille.
Au cours de la rotation suivante du manège, le man drin portant la coquille lissée est évacué par des rails 117 qui l'amène sur un transporteur à palettes 118 d'où il sortira en 119. En même temps ce transporteur amène vers le poste de bobinage les mandrins vides venant de 120.
Comme dans le dispositif précédent, le feutre est amené au dispositif de-formation de la coquille alors que la résine imprégnant le feutre est gélifiée et com mence à se polymériser. L'étuve 121 entourant le dispo- !Àtif de formation de la coquille est à une température telle que la résine se trouve amenée à l'état de polymère dur lorsque la coquille est terminée.
Dans une autre mise en oeuvre du procédé, l'enrou lement de la bande de feutre peut s'effectuer pneumati- quement au moyen de buses alimentées en air comprimé et disposées autour du mandrin de façon à appliquer le feutre sur le mandrin, par l'extérieur, et à assurer son enroulement sur ce dernier.