FR2531905A1 - Appareil pour fabriquer des produits de forme cylindrique en resine thermodurcissable renforcee de fibres et methode de fabrication desdits produits - Google Patents

Abstract

APPAREIL POUR FABRIQUER DES PRODUITS DE FORME CYLINDRIQUE EN RESINE THERMODURCISSABLE RENFORCEE DE FIBRES, COMPRENANT UN CORPS DE MATRICE DE FORMAGE CYLINDRIQUE A POUVANT S'OUVRIR DANS LA DIRECTION DE LA GENERATRICE ET SUPPORTE DE FACON QU'IL SOIT CAPABLE DE TOURNER AU RALENTI, ET UN CORPS DE TRAVERSE EN PORTE-A-FAUX B INSTALLE DANS LA DIRECTION DE LA LIGNE MEDIANE DUDIT CORPS DE MATRICE A, LEDIT CORPS DE TRAVERSE B ETANT EQUIPE D'UN SUPPORT DE SUSPENSION D SUR LEQUEL SONT INSTALLES UN APPAREIL D'ALIMENTATION EN FIBRE DE RENFORCEMENT E, UN APPAREIL D'ALIMENTATION EN RESINE THERMODURCISSABLE LIQUIDE, UN APPAREIL A ROULEAUX PRESSEURS G QUI TOURNENT LIBREMENT SANS ETRE SYNCHRONISES ARTIFICIELLEMENT AVEC LA ROTATION DUDIT CORPS DE MATRICE DE FORMAGE CYLINDRIQUE A. CET APPAREIL PERMET LE FORMAGE DES PRODUITS A UNE VITESSE DE ROTATION PEU ELEVEE EN ELIMINANT LES BULLES D'AIR CONTENUES DANS LES MATIERES DE FORMAGE.

Description

La présente invention se rapporte à un appareil pour

fabriquer des produits de forme cylindrique en résine thermo-

durcissable renforcée avec des fibres et a une méthode de fa-

brication desdits produits.

Dans l'état de la technique antérieure, la fabrica-

tion de produits de forme cylindrique en résine thermodurcis-

sable renforcée avec des fibres par la méthode d'enroulement des filaments qui forme un enroulement à l'extérieur d'un

moule cylindrique est connue Cependant, la méthode a des in-

convénients dans le pourcentage du rendement, le milieu de

travail, la génération facile de vides, la propriété unidi-

rectionnelle de la matière de renforcement, etc. Généralement, la méthode de formation centrifuge est aussi appliquée La méthode de formation centrifuge est mise

en oeuvre à une vitesse de révolution très élevée pour géné-

rer une force centrifuge d'environ quatre fois la force de

gravitation, par exemple une vitesse de révolution de 60 t p m.

ou plus dans le cas de la formation d'un corps cylindrique de 2 m de diamètre, pour obtenir un mélange uniforme de la fibre de renforcement et de la résine, et offre l'avantage que le

corps cylindrique formé a moins de vides, une dimension ex-

térieure constante et un bel aspect, ainsi qu'un bon taux de rendement et un excellent milieu de travail du fait d'une

moindre dispersion des matières premières Cependant, la mé-

thode de formation centrifuge a l'inconvénient d'exiger beau-

coup d'énergie pour la rotation à une vitesse élevée et aussi une haute précision et une haute résistance de la matrice sont

nécessaires Le défaut fatal de cette méthode vient de la dif-

férence importante de résistance du produit dans les direc-

tions axiale et circonférentielle, du fait que la fibre de renforcement introduite par alimentation est disposée dans la direction circonférentielle, ce qui donne généralement un

taux de résistance de 1/1 1/3, donnant un très médiocre é-

quilibre de résistance De plus, il reste le danger que le

produit soit enclin à se séparer en deux couches principale-

ment par la vitesse de révolution et la différence de poids spécifique entre la fibre de renforcement, principalement

fibre de verre, et la résine liquide.

Pour remédier à ce désavantage, la demande de brevet japonais publiée N'111577 de 1979 a proposé une méthode de formation des produits de forme cylindrique visant à ce que

la pièce alimentation en matière formant la résine soit ins-

tallée de façon qu'elle puisse être déplacée relativement

contre la matrice de moulage qui tourne à une vitesse de 1 -

4 t p m (vitesse périphérique 5 -10 m/mn) que des rouleaux presseurs soient installés parallèlement à la ligne médiane de la matrice et abaissés à partir de la ligne médiane, et que la rotation de la matrice cylindrique et celle du rouleau presseur soient réglées à la même vitesse de rotation au moyen d'une roue à chaîne entraînée par la même pièce d'entraînement,

et qu'un cylindre pneumatique soit installé sur la partie su-

périeure du rouleau presseur pour déplacer le rouleau verti-

calement par la pression d'air, de façon que la matière in-

troduite par alimentation soit pénétrée avec la pression en réglant la pression du rouleau afin de la diminuer ou de

l'augmenter Cette méthode permet la formation avec une fai-

ble source d'énergie en comparaison de la méthode de forma-

tion centrifuge classique, peut former, de plus, avec un corps de matrice plus simple sans exiger une haute précision, et est une méthode de fabrication qui donne d'excellents produits de forme cylindrique du point de vue d'une moindre variation

directionnelle de résistance de la matière.

Cependant, cette méthode de fabrication présente l'inconvénient que la formation doit être exécutée avec une parfaite synchronisation de la vitesse de rotation du corps de matrice et du rouleur presseur Or la rotation avec une parfaite synchronisation est très difficile dans la pratique

vu que les diamètres du corps de matrice et du rouleau pres-

seur sont différents et que, de plus, le diamètre intérieur des produits de forme cylindrique formés devient graduellement

plus petit, et la discordance sensible de la vitesse de ro-

tation peut conduire à la formation de blocs de matières d'a-

limentation ou à de fines filures Spécialement, des problè-

mes peuvent se poser pour les diamètres intérieurs de 1,5 -

3 -mètres et si la vitesse circonférentielle est de 10 m/mn ou plus Dans ce cas, une mesure est prise pour relever le cylindre pneumatique temporairement-pour éviter les blocs et presser ensuite de nouveau le rouleau La répétition de cette pression et de cette libération du rouleau de cette manière constitue une opération compliquée et diminue l'efficacité de la production et, de plus, il est difficile d'obtenir-une forme d'épaisseur uniforme La modification de la dimension du corps de cette manière nécessitera un réajustement pour la synchronisation de la vitesse de rotation du corps de matrice et du rouleau presseur à chaque fois En outre, la pression du rouleau sera ajustée à une petite variation du taux de

mélange des matières renforcées avec des fibres ou à une va-

riation de la viscosité de la résine thermodurcissable liqui-

de par l'effet de la température ambiante Cependant, la mon dification de la pression en fonction de ces facteurs rend la production très difficile Par ailleurs, l'utilisation de l'air comprimé comme source de pression rend la structure mécanique compliquée et le nettoyage après le processus de formation devient difficile du fait de l'utilisation de la

roue à chaîne pour synchroniser le rouleau avec la matrice.

Si le nettoyage est négligé, la résine durcira et une fabri-

cation ultérieure deviendra impossible.

Les inventeurs se sont efforcés de trouver une me-

thode pour former des produits de forme cylindrique en rési-

ne thermodurcissable renforcée avec des fibres qui permette a ces produits d'être formés à une vitesse de rotation peu élevée, par exemple 1 30 t p m, 0,5 200 m/mn de vitesse périphérique, pour éliminer les bulles d'air contenues dans les matières de formage, pour donner un taux de résistance constant dans les directions axiale et circonférentielle et une épaisseur de paroi uniforme, et aussi qui leur permette

d'être formés avec un appareil simple, et de trouver un ap-

pareil et une méthode de fabrication pour répondre à ces conditions. L'objet de la présente invention est de procurer une méthode et un appareil améliorés pour la fabrication de produits de forme cylindrique en résine thermodurcissable

renforcée avec des fibres.

L'appareil pour la fabrication de produits de forme cylindrique en résine thermodurcissable renforcée avec des fibres sera décrit en se référant aux dessins annexés dans ce qui suit (Appareil pour la fabrication de produits de forme cylindrique en résine thermodurcissable renforcée avec des fibres) ( 1) Corps de matrice cylindrique A

Le corps de matrice cylindrique A est conçu, de pré-

férence, pour être capable dt 9 tre séparé au moins en deux pièces le long de la direction de la génératrice et d'être fermé par des boulons à l'extérieur, et habituellement avec la section de cercle, ovale, polygone, et a des interruptions pour ces pièces, comme le montre la figure 14 La matière du corps de matrice peut être du métal, du bois, de la matière plastique, de la pierre, etc, la préférence étant donnée au métal Il n'y a pas de limitation spéciale à la dimension de

la matrice, mais généralement elle est faite au diamètre in-

térieur de 1 4 mètres et à une longueur de 1 10 mètres

ou approximativement, en fonction de la formation à l'inté-

rieur de la matrice et du transport du produit On peut, bien

entendu, adopter d'autres diamètres et d'autres longueurs.

Comme le montrent les figures 1 et 2, le support de suspension D qui est installé avec l'appareil d'alimentation

en fibre de renforcement E, l'appareil d'alimentation en ré-

sine thermodurcissable liquide F (se reporter à la figure 6), l'appareil de rouleaux presseurs et le support de traverse en

porte-à-faux B est reçu dans ce corps de matrice.

La figure 1 est une vue en perspective d'une coupe du corps de matrice cylindrique A de l'appareil de fabrication dans lequel le support de suspension D est déplacé le long du corps de traverse en porte-à-faux B Dans ce cas, le corps de

matrice cylindrique A est supporté par au moins quatre rou-

leaux de rotation 4 du corps de matrice qui sont supportés sur le wagon H Les rouleaux sont mis en rotation par le moteur 3 de rotation du corps de matrice sur ledit wagon 4 et tournent le long de la plaque de partition 10 des rouleaux de rotation du corps de matrice, et donnent un mouvement de rotation au

corps de matrice Après formation, le corps de matrice cylin-

drique A est enlevé du corps de traverse en porte-à-faux B par le mouvement du wagon H le long des rails I Le retrait

du corps de matrice des produits formés est réalisé en enle-

vant les boulons 2 (se reporter à la figure 3) et en ouvrant le corps de matrice en se servant de la partie articulée 1

comme point d'appui.

La figure 2 est une vue perspective en coupe partiel-

le du corps de matrice cylindrique A de l'appareil de fabri-

cation dans lequel le corps de matrice cylindrique A est dé-

placé dans le sens de sa direction axiale- Dans ce cas, le corps de matrice cylindrique A est déplacé par le wagon H à mesure que les produits formés sont formés, comme le montre

la figure 3, qui est une vue de-côté du corps de matrice cy-

lindrique A et du wagon H de la figure 1 Pendant ce mouve-

ment, le wagon H est mis en marche par la roue 9 dont la vi-

tesse de rotation est réglée La roue 9 est mise en rotation par le moteur 7 qui est réglé par le tableau de commande du moteur 6 sur le wagon H par l'intermédiaire de l'engrenage réducteur 8, et la rotation du corps de matrice cylindrique

A est réalisée de la même manière que dans le cas de la figu-

re 1. ( 2) Corps de traverse en porte-à-faux B La figure 4 est une vue de coté du corps de traverse

en porte-à-faux B Celui-ci est équipé d'un support de suspen-

sion D, de l'arbre de commande 14 du support de suspension, du corps 15 supportant la fibre de renforcement, du câble 16, de la chaîne 17 et de la pièce 66, 67 d'introduction de la fibre de renforcement Le support de suspension D est conçu pour tre capable d'aller et venir par la rotation dans les deux sens de l'arbre de commande 14 du support de suspension en portant sur le coté arrière du corps de traverse B, et ledit arbre de commande est mis en rotation par le moteur 11

installé sur la partie de pied du corps de traverse en porte-

à-faux par 1 'intermédiaire d'un engrenage réducteur 12, d'une courroie et d'une poulie 13 Le corps 15 supportant la fibre de renforcement est disposé comme le montre la figure 5 en disposant un galet 18 sur la partie supérieure de la plaque 19 ayant la fibre de renforcement à travers les trous 20 et est monté sur le câble 16 étendu audit corps de traverse B avec le galet 18, et chaque corps 15 est relié à la chaîne 17 qui est disposée pour avoir du mou, de sorte que les corps de suspension ne seront pas ouverts sur plus d'une certaine distance, et la pièce 66, 67 d'introduction de la fibre de renforcement est conçue pour Ctre guidée jusqu'au support de

suspension D à travers le trou 20 de chaque corps de support.

Comme corps 15 supportant la fibre de renforcement, on peut aussi adopter une autre configuration dans laquelle la partie

suspendant la fibre de renforcement a la forme d'une spirale.

D'un autre coté, dans le cas de la forme de réalisa-

tion prise comme exemple, dans laquelle le support de suspen-

sion D ne se déplace pas le long du corps de traverse en por-

te-à-faux B comme le montre la figure 2, le moteur 11, l'en-

grenage réducteur 12, la poulie 13, l'arbre de commande 14 du support de suspension, le câble 16 et la chatne 17 ne sont pas

nécessaires, et le corps 15 suspendant la fibre de renforce-

ment est fixé au corps de traverse en porte-à-faux B, qui est

fixé, dans ce cas, au plancher par la base C du corps de tra-

verse en porte-à-faux.

( 3) Support de suspension D Dans le cas de la forme de réalisation prise comme exemple, dans laquelle le support de suspension D se déplace le long du corps et traverse en porte-à-faux B, le support de suspension D est constitué comme le montrent les figures 1 et 4, et dans le cas de la foÈme de réalisation prise comme exemple pour fixer le support de suspension au corps de tra- verse en porte-à-faux B, il est constitué comme le montre la figure 2 Le support de suspension B comme le montrent les figures 1 et 4 est dit "corps de marche en va-et-vient" et le

support de suspension D comme le montre la figure 2 est appe-

lé "corps de suspension fixe".

-Comme le montrent les figures 6 et 7 qui sont des vues de côté du support de suspension D auquel est fixée la pièce M d'alimentation en brins, prises du côté opposé de la

partie de base C du corps de traverse en porte-à-faux des fi-

gures 1 et 2, le support de suspension D est installé avec

l'appareil d'alimentation en fibres de renforcement E compre-

nant une partie d'alimentation en brins coupés M, une partie d'alimentation en résine thermodurcissable liquide L et les rouleaux presseurs G Le support de suspension D de la figure 6 est conçu pour se déplacer le long du corps de traverse en

perte-à-faux B par le mouvement de rotation de l'arbre de con-

mande 14 du support de suspension transmis par la roue 21.

D'un autre côté, dans le cas o-le support de suspension'D est fixé au corps de traverse en porte-à-faux B, le support de suspension D est fixé audit corps de traverse B avec des

écrous 22, comme le montre la figure 7 qui est une vue de c 8-

té du support de suspension D, vu du c 8 té opposé de la base

C du corps de traverse en porte-à-faux de la figure 2.

Les appareils décrits ci-dessus sont installés sur

le support de suspension de telle sorte que la fibre de ren-

forcement soit d'abord fournie par l'appareil d'alimentation en fibre de renforcement E, puis la résine par l'appareil

d'alimentation en résine thermodurcissable liquide, et en-

suite les rouleaux presseurs G de l'appareil de rouleaux pres-

seurs les presseront.

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( 4) Appareil d'alimentation en résine de renforcement E Cet appareil consiste principalement en une partie

d'alimentation en brins coupés L, -mais une partie d'alimen-

tation en brins non coupés M peut aussi être prévue.

Dans cet appareil, la fibre de renforcement 25 est introduite à travers le guide en forme de peigne 26 Dans ce cas, la fibre de renforcement 25 est courbée à 450 environ

par rapport à la direction verticale par le guide 24 à tra-

vers le guide 23 La fibre de renforcement 25 introduite dans

la partie d'alimentation en trins coupés L est coupée en pe-

tits morceaux et est fournie à la surface intérieure du corps de matrice cylindrique A à travers la glissière 27 Cette

partie d'alimentation en brins coupés, comme le montre la fi-

gure 8, consiste en un rouleau en caoutchouc 28, un rouleau

de contact en caoutchouc 29 et un rouleau à lames de cisail-

lement 31 ayant des lames de cisaillement 30, et le rouleau

de contact en caoutchouc 29 peut être ajusté au degré de con-

tact avec le rouleau à lames de cisaillement 31 par le cylin-

dre pneumatique 32 Le rouleau en caoutchouc 28 est 'conçu pour être pressé sur le rouleau de contact en caoutchouc 29 au moyen du ressort 33, et le degré de contact avec le rouleau en caoutchouc 30 est conçu pour être réglable Le rouleau à lames de cisaillement 31 est conçu pour être entra né par le

moteur 35 par l'intermédiaire d'une roue a changement de vi-

tesse 36 et d'une courroie 34, comme le montrent les figures 6 et 7 La vitesse d'alimentation en brins coupés est ajustée

en ajustant cette vitesse de rotation Cette rotation du rou-

leau de cisaillement 31 peut aussi être réalisée par toute

méthode convenable autre que celle décrite ci-dessus Le rou-

leau à lames de cisaillement 31 et le rouleau de contact en

caoutchouc 29 peuvent être situés sur le même support de sus-

pension, ou le premier peut être installé sur un support de suspension 37 et le second peut être sur l'autre support de

suspension 38, comme le montre la figure 8 La fibre de ren-

forcement 25 est introduite par le rouleau en caoutchouc 28 9.

et le rouleau de contact en caoutchouc 29, puis elle est cou-

pée court par le rouleau à lames de cisaillement 31 et est fournie à la face intérieure du corps de matrice cylindrique A. La partie d'alimentation en brins coupés L peut avoir

tout autre équipement convenable, capable d'alimenter unifor-

mement en brins coupés l'intérieur du corps de matrice cylin-

drique A et de régler le degré d'alimentation à la vitesse optimum. D'un autre côté, la partie d'alimentation en brins

non coupés M est située sur la partie avant de la partie d'a-

limentation en brins coupés L comme nécessaire, et est conçue

pour introduire la fibre de renforcement dans l'orifice de ré-

ception 42 et le conduit à double courbure 43 au moyen du rouleau en caoutchouc 28, du rouleau de contact en caoutchouc 29 et des rouleaux en caoutchouc d'étage-secondaire 40, 41, comme le montre la figure 9 Cette partie d'alimentation est installée avec le rouleau à lames de cisaillement 31 reli-é au cylindre pneumatique 32, en raison de la nécessité de couper la fibre de renforcement quand la formation est terminée Le rouleau à lames de cisaillement 31 est installé de façon que

le cylindre pneumatique 32 soit actionné pour l'amener en con-

tact avec le rouleau en caoutchouc 29 quand 1 est nécessaire de couper la fibre de renforcement 25, et autrement pour qu'il n'entre pas en contact avec le rouleau en caoutchouc 29 Le rouleau de contact en caoutchouc 29 et le second rouleau en

caoutchouc 41 sur la figure 9 sont mis en rotation par le mo-

teur 44, et le second rouleau en caoutchouc 41 -est tiré par

le ressort 45 qui est fixé au support de suspension 38 de fa-

çon qu'il vienne en contact avec le second rouleau en caout-

chouc 40 Le conduit à double courbure 43 est positionné à la partie inférieure des seconds rouleaux en caoutchouc 40 et

41, et est conçu pour modifier la direction commandée libre-

ment par le moteur 36 par l'intermédiaire de la courroie 32.

Le degré d'alimentation en brins de renforcement est

réglé en modifiant la rotation du rouleau de contact en caout-

chouc 29 et du second rouleau en caoutchouc 40, et le nombre

des brins.

Comme fibre de renforcement 25 à appliquer pour cet-

te invention, des fibres de renforcement connues, telles que la fibre de verre, de carbone, d'alamide (par exemple la fi- bre connue sous la marque "Ievlar" de Du Pont) peuvent être envisagées, et plus spécialement de préférence la fibre de verre.

La quantité de fibres à fournir par alimentation se-

lon l'invention est généralement de 10 80 % en poids dans le produit, mais de préférence 15 60 % en poids et mieux

encore 20 50 % en poids.

( 5) Appareil d'alimentation en résine thermodurcissable liquide F

L'appareil d'alimentation en résine thermodurcissa-

ble liquide F (se reporter à la figure 6) fournit la résine

thermodurcissable provenant du réservoir de résine thermodur-

cissable liquide K montré sur les figures 1 et 2 envoyé par

la pompe à débit mesuré 46 par l'intermédiaire du tuyau 47.

Ledit appareil F a presque la même longueur et la m 4 me lar-

geur de l'orifice d'alimentation en fibre de renforcement,

que l'appareil d'alimentation en fibre de renforcement E, com-

portant un nombre approprié de trous d'écoulement de la ré-

sine thermodurcissable liquide d'un diamètre de 0,1 3 mm préparés convenablement de façon que la résine puisse être

fournie suffisamment à la fibre de renforcement De plus, l'a-

gent de durcissement de la résine thermodurcissable liquide

est fourni à l'appareil d'alimentation F en provenance du ré-

servoir d'agent de durcissement 48 montré sur la figure 7 par

la pompe 69 à débit mesuré par l'intermédiaire du tuyau 51.

Une pompe du type à engrenages est utilisée comme pompe à dé-

bit mesuré 69 La pompe est ajustée de façon que le rapport de la résine à l'agent de durcissement soit de 100/0,5 5

(rapport en poids).

Comme le montre en détail la figure 10, elle est construite de façon que la résine thermodurcissable liquide -11

envoyée par le tuyau 47 s'écoule a travers le clapet princi-

pal 49 et le clapet auxiliaire 50 et est mélangée avec l'a-

gent de durcissement s'écoulant à travers le tuyau d'agent

de durcissement 51 et l'orifice d'admission d'agent de dur-

cissement 52 dans le mélangeur en ligne 53, et sort par l'ori-

fice de sottie de la résine thermodurcissable liquide 54.

Dans l'exemple représenté sur la figure 10, de l'air ou du solvant est introduit par l'orifice d'admission d'air ou de solvant 55 pour servir pendant l'arrêt de l'alimentation à nettoyer la ligne, et à ce moment le clapet auxiliaire 50

est ouvert par son ressort 45 poussé vers le bas et, d'un au-

tre côté, le clapet principal 49 est fermé par son ressort

pressé vers le haut Le tuyau avec ltorifice d'admission d'a-

gent de durcissement 52 pour la résine thermodurcissable li-

quide est, de préférence, conçu pour être enpartie amovible par des attaches de bride supérieure et inférieure 56 pour la commodité du nettoyage, et peut être démonté en cas de nécessité En ce qui concerne le mélangeur en ligne 53, on

peut utiliser les types qui sont commandés par une force ex-

térieure, l'air comprimé pour ce mélangeur L'air s'écoulant

de l'orifice d'admission de solvant 55 est envoyé par un com-

presseur par l'intermédiaire d'un tuyau flexible résistant

à la pression à l'orifice d'admission 55 Le solvant est uti-

lisé pour nettoyer l'appareil d'alimentation en résine ther-

modurcissable liquide F et, en cas de nécessité, la surface intérieure du corps de matrice cylindrique A, et est envoyé au réservoir de solvant par une pompe par l'intermédiaire

d'un tuyau flexible résistant aux solvants à l'orifice dead-

mission 55 Ce tuyau flexible d'alimentation en solvant peut

être installé comme le tuyau flexible d'alimentation en ré-

sine thermodurcissable liquide Pour ce nettoyage, un solvant

-peut aussi être utilisé.

Dans le cas o le support de suspension D se déplace

le long du corps de traverse en porte-à-faux B, comme le mon-

tre la figure 1, la résine thermodurcissable liquide s'écoule normalement du réservoir de résine K à travers le tuyau de

résine 47, en ce cas tuyau flexible, et dans l'appareil d'ali-

mentation en résine thermodurcissable liquide F Le tuyau

flexible est conçu, dans ce cas, pour avoir une marge suffi-

sante, par exemple pour être bobiné sur la bielle de smspen-

sion disposée parallèlement au corps de traverse en pote-à-

iaux B La position de ce tuyau est préférable a une position sur le côté du corps de traverse en porte-à-faux B du cité

opposé de la fibre de renforcement 25 sur la figure 4.

Comme résine thermodurcissable destinée à être uti-

lisée pour la mise en oeuvre de cette invention, on peut ci-

ter des résines connues, telles qu'une résine polyester, une résine époxy, une résine phénolique, une résine d'ester de

vinyle, etc, une résine polyester insaturée étant préférable.

Dans le cas o ce polyester insaturé est utilisé, il est pré-

férable d'utiliser un peroxyde, etc comme agent de durcisse-

ment, et parallèlement d'utiliser un sel organique, amirveetc.

comme accélérateur de durcissement Cet agent de durcissement et cet accélérateur peuvent être fournis par alimentation à

la fibre de renforcement sur la surface intérieure de la ma-

trice séparément avec la résine ou mélangés au préalable avec la résine L'accélérateur de durcissement est mis normalement dans le réservoir de résine thermodurcissable liquide K.

La résine thermodurcissable liquide peut être mélan-

gée au préalable avec un pigment, une charge, etc. ( 6) Appareil à rouleaux presseurs

* Comme le montrent les figures 11 (A) et (B), l'extré-

mité inférieure de la tige de piston 57 de cet équipement est reliée à pivotement au culbuteur 58 La partie tourillonnée des rouleaux presseurs G est supportée à l'extrémité libre du culbuteur 58 en supportant à pivotement le corps de support 59 par la goupille 61 Par conséquent, la pression du tuyau à air 62 pousse vers le bas la lige de piston 57 du cylindre pneumatique 32, et le corps de support 59 tourne autour de la goupille 61 m 9 me quand la pression est transférée au culbuteur

58, et la pression n'est pas transférée aux rouleaux pres-

seurs G Par conséquent, les rouleaux presseurs G sont conçus

pour presser la surface int 6 rieure du corps de matrice cylin-

drique A avec leur propre poids sans aucune relation avec la pression du cylindre pneumatique 32, quand ils pressent la surface intérieure du corps de matrice A. Le cylindre pneumatique 32 est pratiquement utilisé

pour soulever les rouleaux presseurs G de la-surface inté-

rieure du corps de matrice cylindrique A Les rouleaux pres-

seurs G peuvent se déplacer librement dans la direction ver-

ticale à leur propre largeur avec la goupille 61 comme centre.

Par conséquent, quand les rouleaux presseurs G pressent la

matière de formage, leur rotation ne se produit pas artifi-

ciellement et peut être modifiée avec la résistance de la ma-

tière de formage, etc, même si elle est synchronisée fonda-

mentalement avec la rotation du corps de matrice.

Ces rouleaux sont positionnés dans la partie infé-

rieure du corps de suspension D et après l'appareil d'alimen-

tation en fibre de renforcement E et l'appareil dfalimenta-

tion en résine thermodurcissable liquide F Les rouleaux pres-

seurs G ont, de préférence, une structure qui leur permet d'être enlevés du corps de support 59 en ouvrant la pièce d'ouverture/fermeture 71 qui est reliée à pivotement au corps

de support 59 au moyen de la goupille 63.

Dans cette invention, une petite partie de la charge a l'intérieur de la gamme de non-perturbation de la rotation libre des rouleaux presseurs est admise Cependant, quand la

charge devient trop élevée ou quand le poids propre des rou-

leaux devient trop important, les rouleaux tombent sur la

matière de formage en expulsant la résine, ce qui a comme c séquence la formation indésirable de produits à faible teneur

en résine D'un autre cÈté, quand le poids des rouleaux pres-

seurs G est trop faible, l'imprégnation de la résine devient insuffisante, des bulles d'air restent dans la matière de formage et la matière tombe de la surface de la matrice quand z 531905 cette martie du corps de matrice cylindrique A s'est tournée

vers la position supérieure et devient incapable de former.

Par conséquent, les rouleaux presseurs à utiliser par cette invention sont normalement d'une longueur de 10 100 cm, mais de nréference 30 70 cm, et le poids doit être tel que la charge ou la pression agissant sur la matière de formage soit de 20 600 g mais de préférence de 50 4 GO g et mieux

encore de 80 300 g par unité de longueur (cm) d'un rouleau.

Pour obtenir une imprégnation de résine efficace et l'élimi-

nation des bulles d'air par ces rouleaux, 3 rouleaux ou plus

sont de préférence à positionner à des intervalles convena-

bles dans le cas de cette invention.

La longueur des rouleaux G est comme expliqué plus haut, mais elle peut être modifiée, cependant, en fonction de la longueur du profil de formage et le diamètre peut être de toute dimension inférieure au diamètre intérieur du corps

de matrice, et la dimension devra permettre une libre rota-

tion dans le corps de matrice, 5 40 cm convenant habituel-

lement De plus, les rouleaux presseurs G ont, de préférence, des ondulations sur la surface, par exemple de façon à avoir des parties concaves 64 et des parties convexes 65 comme le montre la figure 13 La partie concave des rouleaux G peut 9 tre constituée par des canaux de forme rectiligne, de forme

en spirale, de forme croisée, etc, mais ces canaux, de pré-

fèrence, ne sont pas des canaux continus Les parties conca-

ves sont faites à une largeur de 1 30 mm, de préférence 2 10 mm dans la direction de la génératrice, et de 1 30 mm, de préférence 2 30 mm dans la direction circonfèrentielle,

avec une profondeur de 1 mm ou plus, et ces parties irrégu-

lières doivent couvrir 30 à 90 '5, de préférence 50 à 80 % de la superficie des rouleaux La largeur de la partie concave de canal non continu dans la direction de la génératrice du rouleau et la direction circonférentielle peut être la m Cme

ou différente, pour autant qu'elle soit à l'intérieur des in-

tervalles ci-dessus et la configuration peut tre celle d'un triangle, d'un carré, d'un pentagone ou autres polygones, d'un cercle, d'un ovale, d'une croix, du type X et autres formes Celles-ci sont formées par usinage de la surface des rouleaux, formation simultanée au moment de la fabrication des rouleaux, enroulement d'une feuille de métal ayant une

surface ondulée formée par estampage ou d'une feuille de plas-

tique sur la surface des rouleaux, enroulement d'un réseau

métallique ou plastique sur la surface des rouleaux, enroule-

ment d'un tube perforé sur la surface des rouleaux ou autres

moyens appropriés De plus, eu égard à la facilité de fabri-

cation des rouleaux presseurs G, au coûtt et à la facilité de réparation, le rouleau enveloppé avec au moins une feuille ou plus du réseau de 0,5 5 mm avec maille de 2 8 mm de la matière thermoplastique, par exemple polyéthylène, polyester,

polyamide, etc, ou métal est préférable.

La matière des rouleaux presseurs G à utiliser se-

lon l'invention peut être toute matière pouvant donner ladite pression, par exemple des matières connues, telles que le fer,

l'aluminium, l'acier inoxydable, le cuivre, le bois 1 une ma-

tière plastique, etc, ou une combinaison de ces matières

peut 9 tre utilisée En outre, le rouleau peut être creux aus-

si bien que plein.

( 7) Agent de durcissement pour appareil d'alimentation en résine thermodurcissable liquide L'appareil est différent suivant le type de résine thermodurcissable liquide et, par exemple, dans le cas de

résine polyester-insaturée, le réservoir d'agent de durcis-

sement 48 et le tuyau d'agent de durcissement 51 sont dispo-

sés comme le montre la figure 6 Dans ce cas, le tuyau d'a-

gent de durcissement 51 est relié au côté inférieur de l'ap-

pareil d'alimentation en résine thermodurcissable liquide F,

comme le montre la figure 10 Ce réservoir d'agent de dur-

cissement peut être installé à l'extérieur du corps de matrice cylindrique A, au lieu d'être fixé au support de suspension D; Dans ce cas, le tuyau flexible d'agent de durcissement, qui peut être étendu et contracté le long du corps de traverse en porte-à-faux B quand le support de suspension D se déplace le

long dudit corps de traverse, sera utilisé.

D'un autre côté, quand la résine thermodurcissable liquide est une résine époxy, l'agent de durcissement peut ê-

tre ajouté au préalable à la résine, et par conséquent, le ré-

servoir d'agent de durcissement et le tuyau d'agent de durcis-

sement ne seront pas nécessaires.

De plus, une certaine quantité déterminée d'agent de

durcissement est amenée à s'écouler dans l'appareil d'alimen-

tation en résine thermodurcissable liquide F au moyen de la pompe à débit imesuré 69 et du régulateur 70, comme le montre

la figure 12.

Alors qu'une explication détaillée a été donnée en ce qui concerne les pièces de cette forme de réalisation de

l'invention, celle-ci peut naturellement faire l'objet de va-

riantes d'exécution.

Une explication détaillée sera maintenant donnée

pour la fabrication des produits formés en utilisant les ap-

pareils décrits plus haut.

(Fabrication de produits de forme cylindrique en résine thermodurcissable renforcée avec des fibres) La fibre de renforcement 25 en condition normale de boudinage est extraite du magasin de stockage J de la fibre

de renforcement montré sur la figure 1 Dans ce cas, par exem-

ple 32 fibres de renforcement 25 sont extraites et groupées en 4 faisceaux de chacun 8 fibres dans la pièce d'introduction

de la fibre de renforcement 66, et sont introduites dans l'ap-

pareil d'alimentation en fibre de renforcement E par l'inter-

médiaire du guide 67, du corps de support de la fibre de ren-

forcement 15, du guide 24 et du guide en forme de peigne 26.

La fibre de renforcement 25 est-ensuite cisaillée par les la-

mes de cisaillement 30 disposées à une certaine distance sur

le rouleau à lames de cisaillement 31 dans la pièce d'alimen-

tation en brins coupés L, comme le montre la figure 6, est coupée en brins d'une longueur de 25 100 mm et est fournie à la surface intérieure du corps de matrice par alimentation

à travers la glissière 27 La vitesse d'alimentation est ré-

glée par la vitesse de rotation du rouleau à lames de cisail-

lement et la valeur convenable est normalement de 1 15 kg/mn.

D'un autre côté, la fibre de renforcement 25 peut aussi être fournie par alimentation en tant que brin Dans

ce cas, une partie de la fibre de renforcement 25 est intro-

duite dans la pièce d'alimentation en brins M à travers le guide 24 et le guide pour brins 68 Le degré d'alimentation de cette fibre de renforcement 25 de la surface intérieure

du corps de matrice A est ajusté à ladite pièce d'alimenta-

tion M par la vitesse de rotation du rouleau de contact en

caoutchouc 29 et le second rouleau en caoutchouc 40 La quan-

tité convenable est de 1 15 kg/mn.

Les brins coupés ou les brins non coupés peuvent ê-

tre fournis par alimentation séparément ou les deux simulta-

nément Ou bien la fibre peut être fournie de façon à former

une couche brins coupés-résine thermodurcissable liquide d'a-

bord, puis une couche brins non coupés-résine therm 6 durcissa-

blé liquide.

Quand la fibre de renforcement 25 est fournie comme

décrit ci-dessus, la résine thermodurcissable liquide conte-

nant un accélérateur de durcissement est introduite par écou-

lement du réservoir de résine thermodurcissable liquide k,

par l'intermédiaire du tuyau de résine et de l'appareil d'ali-

mentation en résine thermodurcissable liquide F sur ladite

fibre Le degré d'alimentation de cette résine est normale-

ment réglé par une pompe à débit mesuré 46 et est normalement déterminé pour obtenir une teneur en fibre de renforcement de

15 70 % en poids L'agent de durcissement est fourni par é-

coulement du réservoir d'agent de durcissement 48, par l'in-

termédiaire du tuyau d'agent de durcissement 51, à l'appareil d'alimentation en résine thermodurcissable liquide F et est mélangé avec la résine Le degré d'alimentation de cet agent de durcissement est réglé par la pompe à débit mesuré d'agent de durcissement 69 et le régulateur 70, de façon à-obtenir 0,3 3 parties en poids d'agent de durcissement pour 100 parties en poids de résine, dans le cas de résine polyester insaturée. Ensuite, les rouleaux presseurs G pressent sur la fibre de renforcement et la résine Dans ce cas, la vitesse du rouleau presseur est la même que la vitesse de rotation du corps de matrice cylindrique A, qui est déterminée par le poids du rouleau, la viscosité de la résine thermodurcissable liquide, etc. La viscosité de la résine thermodurcissable liquide est importante du point de vue de l'imprégnation de la fibre de renforcement, de l'égouttement, etc Plus précisément, une

viscosité trop basse est susceptible de provoquer le blanchi-

ment ou Itégouttement Au contraire, une viscosité trop éle-

vée donne une imprégnation médiocre provoquant un défaut d'a-

dhérence de la matière de formage à la surface de la matrice

et une chute en dépit du fait qu'elle est pressée par le rou-

leau presseur, et elle devient impossible à former De ces

points de vue, la viscosité de la résine est normalement choi-

sie dans la gamme de 0,5 20 poise/25 C (viscosité Brook-

field), mais de préférence 1,0 15 poise/25 C et mieux enco-

re dans la gamme de 2 10 poise/25 C.

Généralement, la force centrifuge d'un corps de ro-

tation à la surface de sa paroi est obtenue par F = m{, o F est la force centrifuge, m est la l'unité de masse,

est le rayon intérieur du corps de rotation et v est la vi-

tesse angulaire Par exemple, la force centrifuge du corps de formage agissant sur 1 cm quand une matrice cylindrique de 2 m de rayon intérieur est mise en rotation à une vitesse de

t p m pour la formation d'un produit cylindrique en rési-

ne thermodurcissable renforcée avec des fibres est obtenue à

une valeur de 7,24 g/cm/s 2, en supposant que le poids spécifi-

que de la matière de formage soit d'environ 1,S Du fait que

la gravité peut être calculée par F = m, * (" est l'accéle-

ration) et devient 1,8 g/cm/s et la force centrifuge environ

4 fois la gravité Dans ce cas, la force centrifuge pour don-

ner 2 fois la gravité est donnée par 30 t p m ou une vites-

se périphérique de 266 m/mn D'après les résultats des expé-

riences faites par les inventeurs, en général par la méthode de formation centrifuge, une force centrifuge excédant de 2 fois la force de gravitation, de préférence 4 fois ou plus la

force de gravitation est nécessaire pôur que le corps de for -

mage soit alimenté sans tomber du corps de matrice, et quand la force centrifuge est inférieure a cette valeur il devient difficile de maintenir la matière de formage pressée sur la

paroi du corps de rotation.

De l'explication qui précède, bien qu'elle ne soit

pas exacte parce que la vitesse de rotation du corps de ma-

trice de cette invention se modifie par le diamètre intérieur, la vitesse de rotation est de 1 30 t p mo, de préférence 1 15 t p m ou le corps de matrice est mis en rotation aà la

vitesse périphérique de 0,5 200 m/mn, de préférence 0,5 -

m/mn dans le cas d'un corps de matrice d'un diamètre de 2 m Incidemment, cette vitesse périphérique se modifie avec

le diamètre du corps de matrice.

Quand le support de suspension D se déplace le long du corps de traverse en porte-à-faux B, comme le montre la figure 1, la vitesse du mouvement dudit support de suspension est déterminée par la vitesse d'alimentation en résine et en

fibre de renforcement, et la vitesse convenable est normale-

ment de 5 150 cm/mn ou approximativement D'un autre coté, dans le cas o le corps de matrice cylindrique se déplace dans la direction de sa ligne axiale à mesure que le produit

moulé est formé, comme le montre la figure 2, la vitesse con-

venable est d'environ 5 150 cm/mn ou approximativement.

Dans les deux cas, le support de suspension ou le corps de

matrice ne se déplaceront pas pendant la formation des extré-

mités des produits formés.

Cette invention peut être mise en oeuvre de façon que la couche de résine thermodurcissable renforcée avec des fibres soit d'abord formée, puis la couche de mousse de polyuréthane

rigide ou de polyester est formée sur celle-ci et ultérieure-

ment une couche de résine thermodurcissable renforcée avec

des fibres est formée sur celles-ci par l'appareil selon 1 'in-

vention pour obtenir un corps de forme cylindrique d'une structure à triple coucheso La mousse de résine à utiliser

pour ce procédé peut être mélangée avec divers types de ma-

tière de remplissage inorganique, des corps cubiques poreux miniatures, des fibres de renforcement, etc La vitesse de

9 grossissement de cette couche de mousse peut être choisie con-

venablement Cependant, le grossissement de la couche peut

être de 1,5 60 fois et de préférence de 1,5 40 fois.

Quand l'épaisseur de la couche de mousse n'est pas uniforme, la couche peut être usinée au moyen d'un couteau, etc pour

réaliser une épaisseur uniforme Il n'existe pas de limita-

tion en ce qui concerne l'épaisseur de la couche de mousse dans la mesure o elle se situe dans la gamme des épaisseurs permettant de former la couche de résine thermodurcissable renforcée avec des fibres par l'appareil de cette invention, la valeur convenable étant normalement de 0,2 10 cm La

couche de mousse peut être disposée avec des nervures de ren-

forcement. La résine pour former la couche de mousse ci-dessus

est normalement fournie par alimentation à partir d'un réser-

voir installé à l'extérieur du corps de matrice cylindrique

A au moyen d'une pompe de transfert, etc, par l'intermédiai-

re d'un tuyau, au canon fixé au support de suspension D et est

fournie à partir de là.

On peut appliquer comme méthode pour fournir cette couche de mousse, un système de chute utilisant seulement la gravité, la mise en place du produit moussant en disposant

de l'espace pour la formation de la couche de mousse, ou tou-

te méthode convenable autre que la méthode par atomisation ci-dessus. Comme agent de soufflage pour la résine expansible, on peut utiliser des agents généralement connus, par exemple

un composé à base d'hydrazine, un composé azo que, une cons-

titution acide calcium carbonate, etc, pour la résine po-

lyester insaturée, et un composé isocyanate-fréon, etc, pour la résine de polyuréthane, peut être cité. Le corps de traverse en porte-à-faux B et sa pièce

de base C à utiliser pour cette invention auront une struc-

ture nettement résistante du fait que le support de suspen-

sion D est lourd Cependant, la longueur du corps de traverse

en porte-à-faux B peut être réduite à la moitié de la lon-

gueur à former dans le corps de matrice cylindrique A, en for-

mant d'abord jusqu'à la moitié de la longueur du corps de matrice cylindrique A dans la direction de son axe, puis on fait tourner le wagon H de 1800 et on forme le reste de la forme en insérant le support de suspension D dans la partie non finie du corps de matrice cylindrique A Dans ce cas, le

sens de rotation du corps de matrice sera inversé.

Le produit de forme cylindrique ainsi formé est en-

suite enlevé en retirant les boulons de montage 2 du corps

de matrice cylindrique A Bien qu'il n'y ait pas de limita-

tion spécifique pour l'épaisseur de la couche de résine ther-

modurcissable renforcée avec des fibres du produit formé dans

la mesure o elle se situe dans la gamme à former par l'ap-

pareil ci-dessus, la gamme de 0,2 10 cm convient normalement.

Le produit de forme cylindrique obtenu par l'appli-

cation de cette invention offre une résistance supérieure du fait qu'il présente moins de variation de l'imprégnation de

la résine et que la matière de renforcement est dispersée uni-

formément, et convient pour des récipients cylindriques, tels que des réservoirs, des bacs de décapage, des silos, etc.

Exemple d'application 1.

Un produit de forme cylindrique en résine thermodur-

cissable renforcée avec des fibres a été obtenu en utilisant un corps de matrice d'un diamètre intérieur de 2 m et d'une

longueur de 6 m dans l'appareil de fabrication de la figure 1.

Un boudinage de fibre de verre SP-3 (fabriqué par la Asahi Fiber Glass J td) fut coupé à une longueur de 50 mm et fut fourni par alimentation à la surface d'une matrice en fer tournant a une vitesse de 6 t p m (vitesse périphérique

D 37,7 m/inn) à une vitesse de 4,5 kg/mn,-puis une résine polyes-

ter insaturée liquide (POLYLITE FG-104 fabriquée par la Dai-

ni Dnon Ink & Chemicals inc), à une viscosité de 6 Doise/25 C prémélangée avec 4 5 en poids d'une solution de naphténate de

cobalt à 6 Fe en poids (fabriqué par la Dainippon Ink & Chemi-

cals Inc) comme accélérateur de durcissement, et 55 % en poids de MEKPO (fabriqué par la Nippon Oils et Fats Co Ltd) comme agent de durcissement furent mélangés dans le mélangeur en

ligne à un rapport en poids de 100/1,5 et fournis par alimen-

tation à la fibre de verre à une vitesse de 10 kg/mn.

Ces matières furent ensuite pressées par des rouleaux presseurs, dont chacun était en acier ordinaire d'une longueur

de 50 cm, d'un diamètre de 15 cm et d'un poids de 8 kg, à dou-

ble enveloppement sur leur surface avec un réseau de polypro-

pylène d'un diamètre de 2 mm à mailles de 5 x 5 mm -

Trois jeux de rouleaux ont été utilisés à un inter-

valle de 10 cm environ La pression de chaque rouleau par son

propre poids était d'environ 230 g/cm.

Le support de suspension D sur lequel étaient montés la pièce d'alimentation en fibre de verre, résine, etc et

les rouleaux presseurs, fut déplacé le long de l'axe de rota-

tion de la matrice à une vitesse de 30 cm/mn.

Un produit de forme cylindrique d'une longueur de 6 m,

d'un diamètre de 2 m et d'une épaisseur de 8 mm fut obtenu.

Des pièces d'essai furent prélevées dans le sens longitudinal

et dans le sens circonférentiel et leur résistance fut mesu-

rée Les résultats figurent au tableau 1 ci-après La porosité

des produits fut aussi mesurée et figure au tableau 2.

Exemple de comparaison 1.

Un produit de forme cylindrique en résine thermodur-

cissable renforcée avec des fibres d'une longueur de 4 m et d'une épaisseur de 8 mm fut obtenu en utilisant une machine

centrifuge (construite par la société-Haltman, modèle V-18-25-

) ayant une matrice rotative d'un diamètre intérieur de 2 m et une longueur de 4 m et formée en vue d'une condition de 30 t p m de rotation de la matrice avec une vitesse périphé- rique de 565,2 m/mn, en utilisant la même résine liquide et la même fibre de verre que dans l'exemple d'application 1 et en adoptant la vitesse d'alimentation de 22 kg/mn et 9, 8 kg/mno L'essai fut conduit comme dans l'exemple d'application 1 et les résultats figurent aussi au tableau lo

Essai de comparaison 2.

Un produit de forme cylindrique-en résine thermodur-

cissable renforcée avec des fibres fut obtenu en utilisant l'appareil de l'exemple d'application 1, modifié pour faire tourner les rouleaux presseurs entraînés en synchronisme avec le corps de matrice au moyen de la chaîne, et pressés avec des cylindres pneumatiqueso Les conditions, telles que la vitesse de rotation de la matrice, les types de résine liquide et de fibre de verre, le degré d'alimentation, etc, ont été sélectionnées comme dans le cas de l'exemple d'application lo Cependant, les matières de formage devinrent fréquemment sujettes à la formation de blocs sous la pression des rouleaux pendant la formation et on fut souvent obligé de séparer les rouleaux

des matières de formage Ceci se traduisit par un très mau-

vais rendement et prit beaucoup de temps pour obtenir un pro-

duit similaire à l'exemple d'application 1 Les propriétés des produits formés sont indiquées au tableau 1 La porosité des

produits formés fut mesurée et figure aussi au tableau 2.

TPABLL'AU I

* __________________ Exe'mple à' anlpicatiorn i Exemple ci ap asn I__ 4 _ Dira,tci cia la criarqcIntérieur Exterieur Intérieur Extérietir In L Crbi r Edhiintillon prélevé de Direction Diicction Direction Direction Direction Direction Direction Direction Di i-potion Liro axiale circulaire axiale irculaire axiale circulaire axiale circulaire wziale cixmiaire M sirtanwe à la(kg/mm 2 9,7 9,4 3,5 11,6 8,2 7,5 traction Ildup d iai Lict,l(kg/mm i 2920 870 538 995 810 780 a lit trac Lion Atitnei la(kg/mnm 221, 2 18,4 19,6 18,1 5,2 12,6 7,4 24,2 18,4 15, 6 j*I ( 70 3 7648 51 47 95 PO 9 Ibncur en fibre _L-_%_ 2928 29 28, 5 295 2484 28,7 29, __ 31 __ ____

___ __ ______ 31 ___ 31 ___ 32_ ___ 3 2,401 ___ 3 _

ftmnur u f Lbe di Teneur 2 en fi 9 r de verr 5 me 9,réselon,7 6,7919 1, 3, Dita rctsiotncde la thracio et modu-caré-srla dsurict 6 ac Tineurienuire du vpcierr presuv surlln prdi St 6 e

forme cylindrique formé.

Direction de la charge O chargô sur la surface U ext 6 rieure du spécinen ci-dessus

253 1 90 5

TABLEAU 2

Nota: Ligne d'essai: Pour prélever le produit de pièces d'essai sur forme cylindrique, les rangs A, B, C ( 2 pièces d'essai par rang) furent placées à un intervalle

de 25 cm dans le sens de la longueur.

Numérn de la pièce d'essai: Cinq ( 5) pièces d'essai furent prélevées sur chaque rang dans le sens de la circonférence et furent

affectées d'un numéro de 1 à 5.

Porosité: mesurée selon MIL-P-17549 C. R Exemple Exemple d' Application,l Exemple de Comparaison 2 Ragde l a oièce IA 'C e ssai Rang A Rang B Rang C Rang A' Rana B' Rang C' poed'assai ue asm

1 0,5 0,7 0,8 2,9 3,1 2,7

2 0,4 0,5 0,6 3,2 2,8 2,9

Porosité(%) 3 0,6 0,6 0,5 2,6 2,6 3,2

4 0,8 0,6 0,7 2,8 2,8 2,7

0,6 0,7 0,8 2,8 2,9 2,5

1 29,7 30,2 32,1 26,7 32,3 35,8

2 32,4 28,7 29,6 35,1 29,8 27,2

Teneur enfibre(%3 31,6 29,8 31,4 28,1 36,2 28,3 de verre

4 29,5 32,2 29,3 34,5 25,3 26,2

31,5 31,5 28,2 32,1 26,2 32,7

xemnle d'essai.

Dans l'exemple dta Dplication 1 et dans l'exemple de comparaison 2, des produits de forme cylindrique en résine thermodurcissable renforcée avec des fibres ayant chacune une e Daisseur de paroi de 3 mm, un diamètre de 2 m et une

longueur de 3 m furent formés en ajustant le degré d'alimen-

tation en résine et en fibre de verre L'extrémité avant et lvextrémité arrière de-ces produits formés furent recouvertes par la résine thermodurcissable renforcée avec des fibres de façon a em Dpcher les fuites d'eau, et on introduisit de l'eau

du robinet Elles furent examinées pour les fuites en augmen-

tant la pression de l'eau Le résultat figure au tableau 3.

2531 905

TABLEAU

Pression de l'eau (kg/cm 2) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0 09 Nonbre de points de fuite pour le produit de forne

cylindrique dans les condi-

tions de l'exemple d'application 1 Nomrbre de points de fuite cour le produit de forme cylindrique dans les conditions de l'exe lle de compnaraison 2 o Nombreux Nota: Un ou "point de fuite" est le point o un égouttement

un écoulement d'eau continu a été observé.

xe'mple d'application 2 Une couche de résine thermodurcissable renforcée

avec des fibres fut d'abord formée par l'appareil de fabrica-

tion montré sur la figure 1, utilisant un corps de matrice cylindrique d'une longueur de 6 m et d'un diamètre intérieur

de 2, m.

Un boudinage de fibre de verre SP-3 (fabriqué par la Société Asahi Fiber Glass Ltd) fut prélevé à une longueur de

mm et fut fourni par alimentation à la surface d'une ma-

trice en fer tournant à une vitesse de 6 t p m (vitesse péri-

phnrique 53 m/mn) à une vitesse d'alimentation de 4 kg/mn, puis une résine polyester insaturée liquide (POLYLITE FG-104) fabriquée par-la Société Dainippon In K & Chemicals Inc, une viscosité de 6 poise/25 OC, prémélangée avec 0,4 % en poids d'une solution de naphténate de cobalt à 6 X en poids (fabriquée par la Société Dainippnn Ink & Chemicals Inc) comme accélérateur de durcissement, et 55 % en poids de MEKPO (fabriqué par la Société Nippon Oils & Fats Co; Ltd) comme catalyseur furent mélangés dans le mélangeur en ligne à un rapport en poids de 100/1,5, et fournis par alimentation à

la fibre de verre à une vitesse de 8 kg/mn.

Ces matières furent ensuite pressées par les rouleaux presseurs utilisés dans l'exemple d'application 1 Dans ce

cas, 3 jeux de rouleaux furent utilisés à un intervalle d'en-

viron 10 cm La pression de chaque rouleau par son propre

poids était d'environ 230 g/cm.

Le support de suspension D sur lequel étaient montés la pièce d'alimentation en fibre de verre, résine, etc et

les rouleaux presseurs fut déplacé le long de l'axe de rota-

tion de la matrice à une vitesse de 30 cm/mn.

La couche de résine thermodurcissable renforcée avec

des fibres ainsi obtenue avait une longueur de 6 m, un dia-

mètre de 2,8 m et une épaisseur de 3 mm.

Aorès la formation de cette couche de résine, un mné-

lange de fibre de verre coupée et de résine expansible fut fourni simultanément sur ladite couche de résine en faisant tourner le corps de matrice d la même manière que celle qui a été indiquée plus haut Comme la fibre de verre hachée, le boudinage de fibre de verre fut coupé à la longueur de 50 mm et fourni à une vitesse d'alimentation de 2 kg/mn D'un autre côté, la résine de polyester insaturée liquide (POLYLIT FF 6100 fabriqué par la Société Dainippon Ink & Chemicals Inc) à une viscosité de 12 poise/25 C, prémélangée avec 0,2 % en poids d'une solution de naphténate de cobalt à 6 % en poids (fabriquée par la Société Dainippon Ink & Chemicals Inc)

comme accélérateur de durcissement, fut chauffée à la tempé-

rature de 50 C et envoyée par une pompe comme agent de dur-

cissement Un mélange à 1/1 préparé séparément d'un composé à base d'hydrazine (CELLOGENE XP-100 Uniroyal Chemical Co) et de styrène monomère fut mélangé avec la résine liquide

ci-dessus à un rapport de 16/100 dans le mélangeur en ligne.

Le mélange de résine pour production de mousse ainsi préparé fut fourni à partir de l'orifice de décharge à une vitesse d'alimentation de 8 kg/mn Les pièces d'alimentation pour la fibre de verre coupée et la résinemoussante furent déplacées le long de l'arbre de rotation de la matrice à une vitesse

de 30 cm/mn.

La couche de résine polyester insaturée renforcée avec des fibres ainsi obtenues avait une longueur de 6 m, un diamètre de 2,8 m et une épaisseur de 20 mm, avec un taux de

grossissement de la mousse de 2,5.

Une formation ultérieure de couches de résine therma-

durcissable renforcée avec des fibres fut effectuée au-dessus de la couche déjà obtenue et une structure à 3 couches fut

réalisée.

Les produits de forme cylindrique ayant une couche de résine polyester insaturée renforcée avec des fibres ainsi obtenue avait une longueur de 6 m, un diamètre de 2,8 m et

une épaisseur de 26 mm, avec une structure à 3 couches.

Exemple d'application 3

Un produit de forme cylindrique en résine thermodur-

cissable renforcée avec des fibres fut obtenu par un appareil de fabrication comme le montre la figure 1, utilisant un corps de natrice cylindrique d'une longueur de 6 m et d'un diamètre

intérieur de 2 m.

Un boudinage de fibre de verre SP-3 (fabriqué par la Société Asahi Fiber Glass Ltd) fut coupé à la longueur de mm et fut fourni à la surface intérieure d'une matrice en fer tournant à une vitesse de 6 t p m (vitesse périphérique 37,7 m/mn) à une vitesse d'alimentation de 2 kg/min, puis une résine polyester insaturée liquide (POLYLITE FG-104 fabriquée par la Société Dainippon Ink & Chemicals Inc) à une viscosité

de 5 poise/25 C, prémélangée avec 0,4 % en poids d'une solu-

tion de naphtênate de cobalt à 6 % en poids (fabriquée par la Société Dainippon Ink & Chemicals Inc) comme accélérateur de

durcissement, et 55 % en poids de MEKPO (fabriqué par la Socié-

té Nippon Oils & Fats Co, Ltd)comme catalyseur fut envoyée par chaque pompe séparée à un rapport de 100/1 à travers des tubes de conduite, méla 4 gée par un appareil à mélanger et fournie à la fibre de verre a une vitesse d'alimentation de

4 kg/mn.

La résine fut ensuite pressée par les mèmes rouleaux

presseurs que ceux utilisés dans Il'exemple d'application 1.

Dans ce cas, 3 jeux de rouleaux furent utilisés à un interval-

le d'environ 10 cm La pression de chaque rouleau par son pro-

pre poids était d'environ 230 g/cm.

Puis on envoya un ensemble de 50 fibres de boudinage de fibre de verre SP3 (fabriquée par la Société Asahi Fiber Glass Ltd;) en tant qu'enveloppement parallèle à une vitesse

d'alimentation de 4,4 kg/mn ( 38 m/mn) par un appareil d'ali-

mentation et un tube de conduite, sur quoi un autre boudinage de fibre de verre SP-3 coupé à la longueur de 50 mm fut fourni

à une vitesse d'alimentation de 2 kg/mn, puis la résine ci-

dessus fut fournie à ces fibres à une vitesse d'alimentation

de 3,5 kg/mn Ces matières furent ensuite pressées par les-

dits rouleaux et désaérées.

Le corps exécutant des coulissements alternatifs sur lequel les pièces d'alinentation en fibre de verre, résine, etc, et les rouleaux presseurs sont montés fut déplacé le long de l'ae de rotation de la matrice à une vitesse de

cm/mn.

Le produit de forme cylindrique ainsi obtenu avait une longueur de 6 m, un diamètre de 2 mm et une épaisseur de

7 mm Des pièces d'essai en furent prélevées dans les direc-

tions axiale et circonférentielleo Le résultat figure au ta-

bleau 4.

T At LEAU 4 w Nota Direction de la charge L: direction axiale R: direction circonférentielle ru w r Li 2 h' de Ri istafle a la r 4 Ddu 1 e d'C 4 esticité à la R 6 Sistancm à la fleidon Teneur en fibre Jde dlessai traction traction ________ verr O Exemple 22 2 k/ m _ __ _ _ _ _ _ (kg/mm) (kg/mm qm% Charge -in e 12 E xtrer Ex(inple d'L 7,8 965 1 l,5 10,9 44, 8 _____Iicatio R__ _ 24 ___ ___ __ 2200 40 7 39,9 _ _ _ _ _ _ _ _ _

Claims (14)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Appareil pour fabriquer des produits de for-me cylindrique en résine thermodurcissable renforcée avec des fibres, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de matrice de'formage cylindrique (A) qui peut s'ouvrir dans la direction de la génératrice et est supporté de façon qu'il soit cpable de tourner au ralenti, et un corps de traverse en porte-à

faux (B) qui est installé dans la direction de la ligne mé-

diane dudit corps de matrice de formage cylindrique (A>, le-

dit corps de traverse (B) étant équipé d'un support de sus-

pension (D) sur lequel sont installés un appareil d'alimen-

tation en fibre de renforcement (E), un appareil d'alimenta-

tion en résine thermodurcissable liquide (F), un appareil à

rouleaux presseurs (G) qui tournent librement sans Etre syn-

chronisés artificiellement avec la rotation dudit corps de

matrice de formage cylindrique (A) et, si nécessaire, un ap-

pareil d'alimentation en agent de durcissement de la résine

thermodurcissable liquide.

2 Appareil suivant la revendication 1, caracteri-

sé en ce que le-corps de matrice de formage cylindrique (A)

tourne à une vitesse circonférentielle de 0,5 200 m/mn.

3 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de matrice de formage cylindrique (A) n'est

pas réversible dans la direction de la génératrice et le sup-

port de suspension (D) est conçu pour aller et venir sur le

corps de traverse en porte-à-faux (B).

4 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de matrice de formage cylindrique (A) va et vient dans la direction de la génératrice et le support de

suspension n'exécute pas de va-et-vient sur le corps de tra-

verse en porte-à-faux (B).

Appareil suivant la revendication 1, caractérisé

en ce que ledit appareil d'alimentation en fibre de renforce-

ment (E) comprend une partie d'alimentation en matière de ren-

forcement en brins coupés (M) et/ou une partie d'alimentation

en matière de renforcement en brins non coupés (L).

6 Appareil suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que les rouleaux de l'appareil à rouleaux presseurs

(G) sont installés parallèlement à la direction de la généra-

trice du corps de matrice de formage cylindrique (A).

7 Appareil suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que les rouleaux de l'appareil à rouleaux presseurs

(G) ont une charge de 20 600 g/cm.

8 Appareil suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que les rouleaux de l'a Dpareil à rouleaux presseurs

(G) ont une surface concave et convexe.

9 A Dpareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le support de suspension (D) se déplace sur le corps de traverse en porte-à-faux (B) à mesure que la formation du

produit de forme cylindrique progresse.

Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le corps de matrice de formage cylindrique (A) se déplace dans la direction de la génératrice à mesure que 1 a

formation du produit de forme cylindrique progresse.

11 Méthode de fabrication continue d'un corps de

forme cylindrique en résine, par la mise en oeuvre d'un appa-

reil conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractéri-

sée en ce qu'elle comprend l'alimentation en fibre de ren-

forcement de la surface intérieure du corps de matrice de for-

mage cylindrique (A) conçu pour être capable de s'ouvrir dans la direction de la génératrice et tournant au ralenti, par l'appareil d'alimentation en matière renforçant la fibre (E) installé sur le support de suspension (D) équipé sur le corps de traverse en porte-à-faux (B) installé dans la direction

de la ligne médiane dudit corps de matrice de formage cylin-

drique (A), puis l'alimentation en résine thermodurcissable liquide de la fibre de renforcement à partir de l'appareil

d'alimentation en résine thermodurcissable liquide (F) ins-

tallé sur le support de suspension (D) et, si nécessaire, l'a-

limentation en agent de durcissement de la résine thermodurcis-

sable liquide par l'appareil d'alimentation en agent de dur-

cissement de la résine thermodurcissable liquide, puis la

pression sur ceux-ci avec des rouleaux presseurs (G) qui tour-

nent librement sans être synchronisés avec la rotation du corps de matrice de formage cylindrique (A). 12 Méthode de fabrication suivant la revendication

11, caractérisée en ce que le corps de matrice de formage cy-

lindrique (A) n'exécute pas de va-et-vient dans la-direction de la génératrice, et le support de suspension (D) se déplace sur le corps de traverse en porte-à-faux (B) en fonction du

progrès de la formation du corps cylindrique.

13 Méthode de fabrication suivant la revendication

11, caractérisée en ce que le support de suspension (D) n'e-

xécute pas de va-et-vient sur le corps de traverse en porte-à-

faux (B) et que le corps de matrice de formage cylindrique (A)

se déplace dans la direction de la génératrice du corps de ma-

trice de formage cylindrique (A) en fonction du progrès de la

formation du produit de forme cylindrique.

14 Méthode de fabrication suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la fibre de renforcement est une fibre choisie dans le groupe suivant:

fibre de verre, fibre de carbone et fibre d'alamide.

Méthode de fabrication suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la résine thermodurcissable liquide est choisie dans le groupe suivant:

résine de polyester non saturée, résine époxy, résine phéno-

lique et ester de vinyle.

16 Pl Méthode de fabrication de produits de forme cylindrique en résine au moyen de l'appareil selon l'une des

revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend:

1) le processus de formation continue d'une couche de résine

renforcée avec des brins en alimentant en fibre de renforce-

ment la surface intérieure du corps de matrice de formage cy-

lindrique (A) conçu pour être capable de s'ouvrir dans la di-

rection de sa génératrice et tournant au ralenti par l'appareil d'alimentation en fibre de renforcement (E) installé sur le support de suspension (D) équipé sur le corps de traverse en

porte-à-faux (B) installé dans la direction de la ligne mé-

diane du corps de matrice de formage cylindrique (A), puis en alimentant en résine thermodurcissable liquide la fibre de

renforcement par l'appareil d'alimentation en résine thermo-

durcissable liquide (E) installé sur le support de suspension (D) et, si nécessaire, en alimentant un agent de durcissement

de la résine thermodurcissable liquide par l'appareil d'ali-

mentation en agent de durcissement de la résine thermodurcis-

sable liquide (F), puis en pressant sur ceux-ci avec des rou-

leaux presseurs (G) qui tournent librement sans -tre synchro-

nisés avec la rotation dudit corps de matrice de formage cy-

lindrique (A), et 2) le processus de formation d'une couche de mousse résine par un appareil d'alimentation en mousse de résine installé ou non sur le support de suspension (D) et, si nécessaire, le

lissage de la surface de la couche de mousse.

17 Méthode de fabrication suivant la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comprend le processus 1) puis

le processus 2) et ultérieurement le processus 1).

18 Méthode de fabrication suivant la revendication 16, caractérisée en ce que la mousse de résine comprend une résine de polyester non saturée ou une résine de polyuréthane rigide ou ultérieurement additionnée de fibre de renforcement