Brevet FR2002578A1 — publié le 19691017

La présente invention a pour objet un procédé pour le mélange par compression de copeaux et autres déchets de fibres fragmentées, et en particulier de copeaux de bois, associés à un liant tel qu'une résine aitificielle thermodurcissable ; l'invention couvre de préférence ltétablissement de pièces en copeaux comprimés sous forme de plateaux présentant des épaisseurs différentes d'un point à l'autre, le passage d'une épaisseur à l'autre se produisant par gradins, tandis que la compacité de la pièce comprimée doit demeurer uniforme aux points de changement d'épaisseur. L'invention couvre également un dispositif pour l'exécution d'un tel procédé. Etant donné que le mélange à comprimer doit entre rendu beaucoup plus compact au cours de la compression, il faut l'introduire dans un moule dont le volume est beaucoup plus grand que celui de la pièce finie et cela dans un rapport correspon damt à l'épaisseur désirée dans la proportion d' à peu près 5 :1. Il nPest donc pas possible de verser le mélange à la main dans un moule rigide, par exemple, de manière à obtenir une compacité uniLorD:en tous points tout en assurant une mo- dification par gradins de l'épaisseur des parois.Cette difficulté provient de ce qùe le mélange ne peut se laisser verser que suivant un angle d'inclinaison déterminés C'est pourquoi en général on a renoncé à un raccordement net ou par gradins entre les épaisseurs successives et on n'a pu opérer qu'avec des épaisseurs progressivement croissantes ou décroissantes. En particulier, si dans un tel cas on voulait obtenir un changement trop rapide de I'épaisseur de la pièce, il se produirait aux points de raccordement une compression excessive au moment de la compression suivant la une de rabattement, tandis qu'en particulier le bord supérieur de la partie la plus épaisse serait exposée à ne présenter qu'une compacité inférieure.C'est pourquoi on obtiendrait des conditions de résistance défavorables, et on rencontrerait des difficultés pour la compression directe de pièces comprimées présentant des feuilles décoratives, en particulier des papiers imprégnés de usine artificielle, étant donné que de telles feuilles ne peuvent pas dune part en raison d'une pression insuffisante assurer la liaison intime désirée avec la pièce proprementdite et d'autre part, aux points comprimés d'une manière excessive, quantité de mélange à comprimer nécessaire à la formation d'une grande épaisseur de paroi dans une zone étroite, soit égal à un multiple déterminé du volume final.Pour exécuter ce procédé conforme à l'invention, on écarte tous les poin çons jusqutau point où l'ensemble de ltespace destiné à recevoire mélange à comprimer est dégagé, de telle sorte que le mélange puisse titre introduit par le haut. Etant donné que l'espace nécessaire pour recevoir la masse à comprimer correspondant à une forte épaisseur de paroi sur une zone étroite est plus large et par suite moins profond dans une telle forme d'exécution que dans le cas des procécés antérieurs, gr- ce à l'effacement des poinçons auxiliaires transversaux,il n'y a plus de difficulté d'aucune sorte pour l'introduction du mélange.Lorsque ltensemble du volume du moule ouvert a été rempli avec le mélange destiné à former la masse comprimée, on refoule d'abord le poinçon de compression partant du haut du moule et cela jusqu'au point où il ferme complètement le moule; après quoi, on introduit les poinçons transversaux jusqu'à ce que la masse à comprimer soit rendue compacte sur la largeur désirée et enfin, on oblige les poinçons disposés à la partie inférieure du moule à monter jusqu'à leur position finale correspondant à 11 épaisseur désirée en chaque point de la pièce, tandis que la masse déjà rendue compacte par les poinçons transversaux est rendue encore plus compacte, jusqu'à ce qu'tulle prenne la forme définitive désirée. On va maintenant décrire en se référant au dessin cijoint le procédé rappelé ci-dessus, ainsi que le dispositif destiné à son exécution et cela en se référant à une forme d'exécution particulière. Bien entendu, l'exemple choisi n'ex-f clut pas toute autre forme d'exécution du procédé ou toute autre variante du dispositif en ce qui concerne ses différents détails. Sur ces dessins la fig. 1 est une coupe verticale du dispositif à lté- tat ouvert avant compression du mélange. La fig. 2 est une coupe verticale de la méme presse à la fin du processus de compression. Sur l-a fig. 1 représentant la presse ouverte, on voit le poinçon supérieur 1 en position effacée au-dessus du bàti 7 du moule, de manière à permettre l'introduction du mélange 2 formant la masse à comprimer dans l'espace ménagé à cet effet ces feuilles présenteraient à leur surface des maroutes gtnan- tes correspondantes. Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà essayé d'utiliser des noyaux pour délimiter des pièces présentant des épaisseurs différentes et de procéder par une succession de stades pendant lesquels on versait les matières premières pour les comprimer ensuite. En appliquant un tel procédé et en particulier dans le cas d'une presse à chaud, on ne pouvait obtenir une liaison homogène des masses à comprimer au cours des stades successifs de compression et cela sans tenir compte du fait que les copeaux introduits après la comprcssion préeéteut présentaient, après élimination du noyau intérieur, une ten dance à s'écarter latéralement au cours de la compression ultérieure, de telle sorte qu'ici encore, on ne pouvait obtenir le long des bords une compacité uniforme. On a également proposé un procédé suivant lequel un certain nombre de poinçons se dégiçant indépendamment l'un de -llautreXles uns vers le haut et les autres vers le bas, en directions opposées à l'intérieur d'un moule , en s'écartant et en s'approchant l'un de l'autre, tandis qu'il était avantageux de décaler l'un par rapport à l'autre les poinçons se dépla çant vers le bas au moment de leur effacement maximum, de telle sorte qu'en calculant à partir d'un niveau normal,un débattement multiple de l'épaisseur terminée se trouvait permis comme hauteur de déversement (brevet allemand 1 165 250). Ce dernier procédé présente l'inconvénient qu'il faut, dans le cas où l'on prévoit par exemple sur une faible largeur une forte épaisseur de matière, déplacer vers le bas un poin çon relativement étroit sur une très grande hauteur correspondant au rapport de compression, tandis que le mélange à comprimer dans cet espace étroit et profond, ne pouvait Entre que difficilement reparti d'uns tanière uniforme . Un tel passage entre des épaisseurs faible et forte de matière apparatt souvent dans les parties marginales detèces en forme de plateaux. Confomement à l'invention, on écarte cet-inconvénient grace à ce que, en dehors des poinçons de presse destinés à se déplacer vers le haut et le bas, on dispose à l'intérieur du moule des poinçons auxiliaires se déplaçant transversalement et cela de telle sorte que le volume, destiné à recevoir la dans le moule. Les poinçons travaillart de bas en haut comprennent un support 3 sur lequel est monté le poinçon central 4. Ce poinçon ou estampe 4 est relié à son support 3 par plusieurs ressorts 5, de manière à pouvoir se déplacer verticalement et à se rapprocher de son support 3 au cours du processus de compression. le support 3 porte également des poinçons étroits 6 s'étendant dans une direction perpendiculaire au plan du dessin.Ces poinçons étroits 6 peuvent entre déplacés indépendamment du poinçon central 4. Dans le cadre fixe 7 du moule sont ménagés des évidements s'étendant sur toute la longueur des deux faces opposées du moule et servant à recevoir les poinçons 9 susceptibles d'être déplacés horizontalement dans la direction de la flèche double x. On n'a pas représenté le dispositif de commande du poinçon 1, ni celui destiné à commander l'ensemble 3 à 6 des poinçons se déplaçant de bas en haut. les poinçons transversaux 8 à course horizontale sont commandés par les mécanismes 9 comportant par exemple deux systèmes hydrauliques ou pneumatiques pour chacun des poinçons 8. Les flèches doubles y et z représentent les directions de déplacejent du poinçon 1 et du support 3 portant les poinçons 4 et 6. Pour l'exécution du procédé, on verse le mélange desti né -à former la masse comprimée dans le moule ouvert et, à ce moment, les évidements latéraux 10 délimités par une partie des surfaces intérieures sont remplis sans difficulté particulière, étant donné qu'ils sont sensiblement plus larges que la largeur finale a (fig. 2) de la partie correspondante de la pièce moulée terminée. Le volume de ces évidements ou chambres est égal à a' x b', ob a' est égal à deux fois et demie la largeur finale de la pièce terminée, tandis que b' est par exemple égal à deux fois l'épaisseur finale b de la pièce en ce point, de telle sorte que le volume total de la chambre 10 est égal à cinq fois le volume final de la partie étroite à épaisseur supérieure de la pièce comprimée finale.De messe la hauteur c' des matières versées au-dessus de la surface supérieure du poinçon central 4 est égale à cinq fois l'épaisseur finale c de la partie centrale de la pièce terminée. A la fin du processus de remplissage, le poinçon supérieur 1 est introduit dans le moule jusqu'au point où il vient s'appliquer sur la surface supérieure du bâti 7 du moule. Aus-- sitôt que le poinçon 1 a atteint sa position finale, les poin çons latéraux 8 pénètrent de part et d'autre jusqu'à leur position finale représentée par des lignes interrompues, pcsi- tion pour laquelle on obtient entre les surfaces de compression des poinçons 8 et la surface latérale du poinçon central 4 un écartement correspondant à la largeur a de 11 élément 12 (fig. 2) se trouvant sur les cités de la pièce terminée et qui présente une plus grande épaisseur ou profondeur. En m8- me temps, la masse comprimée se trouvant dans la chambre 10 est réduite aux deux cinquièmes environ de son volume primitif. Lorsque les poinçons 8 ont atteint leur position extrême, le support 3 est repoussé vers le haut, de telle sorte que sous lteffet de la contre-pression croissante des poinçons 4, les ressorts 5 sont comprimés progressivement jusqu'à ce que ce poinçon 4 vienne reposer sur la surface supérieure de son support 3. Les ressorts 5 dont le nombre est choisi d'après les dimensions du poinçon et qui est égal par exemple à quatre doivent alors EtrE établis ae telle manière que la pression exercée par eux soit inférieure à celle de la force de la contre-pression agissant de haut en bas sur le poinçon 4.En meme temps, les poinçons étroits 6 sont entrainés par le support 3 de bas en haut, de telle sorte que l'on obtient les petites bandes latérales étroites 12 en meme temps que la partie centrale 11 de la pièce comprimée qui présente alors la forme déterminée à l'avance. La compacité obtenue de cette manière dans la masse comprimée est parfaitement uniforme. En fig. 2, on a représenté le dispositif suivant la fig. 1 dans sa position à la fin de la compression. le poin çon central 4 repose sur le support 3 et les poinçons 6 se déplaçant indépendamment du poinçon central 4 sont arrivés en fin de course en un point tel que leur bord supérieur se trouve légèrement au-dessus des évidements du bâti 7 servant à guider les poinçons transversaux. La pièce comprimée qui présente maintenant sa forme finie, est constituée par la partie centrale de grande largeur 1i sous une épaisseur faible, cette partie étant limitée de part et d'autre par deux- zones margi nales étroites 12 d'épaisseur ou profondeur supérieure. L'épaisseur de la partie li est désignée par c, tandis que celle de la zone étroite 12 est désignée par b, sa largeur étant désignée par a. A la fin du processus de compression, les poinçons 1, 4.6 et 8 s'écartent à nouveau et l'on peut retirer la pièce comprimée de la presse. Bien entendu, la forme d'exécution qui vient d'erre décrite et servant à l'exécution du procédé conforme à l'invention, n'est donnée qu'à titre d'exemple, cet exemple n' ex- cluant pas les autres possibilités d'exécution. Par exemple, on a supposé dans l'exemple ci-dessus, que la pièce moulée forme un plateau comportant une partie centrale de grande largeur et d'épaisseur réduite, tandis que le long de deux de ses bords ce plateau présente une bande étroite de plus grande épaisseur ou profondeur. le long des deux cités longitudinaux de cette pièce, il n'existe pas de zone de plus grande épaisseur, de telle sorte que l'on obtient à peu près une pièce dont le fond forme une gouttière dirigée vers le haut. Dans ce cas, les deux poinçons 6 ne sont pas reliés l'ton à l'autre et se déplacent indépendamment l'un de l'autre.Si l'on voulait obtenir une pièce présentant sur toute sa périphérie une bande étroite ou de largeur variable, avec une épaisseur importante, il est possible de prévoir un seul poinçon 6 sous forme d'un cadre. Le bâti 7 présenterait alors sur ses quatre faces intérieures des évidements dans lesquels se déplaceraient des poinçons transversaux 8. il n'est pas non plus nécessaire que la pièce soit montée symétriquement comme dans l'exemple représenté. On peut par exemple ne prévoir que d'un seul cOté ou meme sur une fraction seulement d'un côté, une zone étroite d'épaisseur plus importante ou encore, cette zone étroite peut elle-même présenter longitudinalement par rapport au bord des épaisseurs différentes, ou bien des largeurs différentes. On peut, le cas échéant, prévoir sur le mdme coté deux poinçons transversass ou davantage, montés indépendamment les nns des autres. D'au- tre part, il est encore possible, dans le cas de pièces de forme compliquée, de remplacer le poinçon central unique prévu dans l'exemple représenté par plusieurs poinçons mobiles in- dépendamment l'un de l'autre et dont les dimensions correspondent aux différentes épaisseurs désirées, tandis que leur course est définie d'après le rapport de compression que l'on veut obtenir. il est de plus possible de laisser descendre le poinçon supérieur jusqu'à une profondeur déterminée à l'in térieur du bâti 7 du moule. le poinçon 1 peut alors comporter par exemple une saillie dirigée vers le bas et dont les dimensions correspondent aux dimensions intérieures du bâti 7 du moule, nette saillie formant par sa surface inférieure la surface de compressi on. Dans ce cas, une partie du bâti peut servir par exemple de surface horizontale fixe agissant par en-dessous. Enfin, il faut remarquer que les directions de déplacement des poinçons provenant du haut et du bas et celles des poinçons disposés dans des évidements du bâti pour pouvoir pénétrer transversalement dans le moule, ne sont pas nécessairement orthogonales. les déplacements des différents poin çons peuvent au contraire s'effectuer suivant des directions obliques les uns par rapportaux autres. R E V E N D I C A 2 I O N S 1. Procédé pour la formation de pièces de forme compliquée par compression de copeaux et autres particules, sous forme d'un mélange de produits fibreux: fragmenté te]s que des copeaux de bois agglomérés par un liant tel qu'une résine synthétique thermodurcissable, plus particulièrement en vue de la production de vaques d'épaisseur différente suivant les points avec passage d'une épaisseur à l'autre par gradins, ce procédé, consistant à introduire le mélange à l'intérieur d'un b ti formant moule sur des poinçons de compression que l'on peut retirer à des profondeurs différentes suivant les épaisseurs différentes à obtenir, étant caractérisé par le fait que dîtin côte au moins , la partie de la masse comprimée destinée à former une zone marginale de plus grande épaisseur, est introduite dans un évidEment latéral du bâti, fermé par un poin çon de compression destiné à être introduit transversalement dans le moule, le volume total de cet évidement étant tel qu'il forme une fraction du volume final de cette partie correspondante de la pièce moulée, fraction qui est égale au rapport dév siré de compression pour la masse à comprimer, tandis que a largeur est supérieure à la largeur finale de cette partie et quePpendant le processus de compression, le poinçon supérieur est mis en marche en premier lieu, suivi par les poinçons latéraux et enfin par les différents poinçons pénétrant de bas en haut dans le moule pour déterminer les différentes épaisseurs de la pièce jusqu'à leur position finale. 2. Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par 2;2n bâti enfermant la chambre à remplir à l'intérieur du moule, bâti dans lequel sont ménagés des évidements latéraux dans lestels peuvent se déplacer des poinçons de compression transversaux pénétrant à l'intérieur de ce bâti, le dispositif étant complété par un poin çon supérieur se déplaçant de haut en bas et par d'autre poin çons de compression se déplaçant , indépendamment l'un de l'autre, de bas en hat.