Brevet FR2105100A1 — publié le 19720428

Conformément à l'art antérieur, les mats de fibres minérales fixées par un liant organique sont fabriqués par étirage dans une hotte de formage placée au-dessus d'un transporteur horizontal. Les fibres sont entraînées par un grand volume de gaz dans lequel 5 un liant est pulvérisé et les fibres et le liant pulvérisé qui sont introduits dans la hotte sont aspirés vers un transporteur horizontal par un caisson d'aspiration disposé en dessous de sa surface supérieure. Les fibres sont amincies et entraînées par un grand volume de gaz turbulent de manière à venir frapper, avec le liant pulvérisé, 10 les parois qui constituent la hotte. En général, ces parois sont fixes et une certaine quantité de fibres humides s'accumule sur les parois auxquelles elles collent pendant un certain temps. Certaines de ces fibres tombent sur la surface des mats en cours de formation et forment des bourres et d'autres restent sur les 15 parois latérales jusqu'à ce que l'équipement soit arrêté et nettoyé. Les bourres de fibres de verre qui tombent des parois de la hotte sont souvent plus humides que les fibres qui se trouvent à la surface du transporteur et elles laissent des défauts dans les mats. Non seulement ces bourres ne sont pas bien incorporées au reste de 20 fibres du mat, mais la composition de leur liant est différente de celle du liant du mat et lorsque ce dernier est mûri dans un four, les bourres forment des défauts visibles. Dans un cas connu, les parois latérales de la hotte se déplacent dans le même sens et à la même vitesse que le transporteur 25 horizontal de manière à exercer une gêne minimale sur la formation des bords latéraux du mat. De longues plaques métalliques planes sont placées sur la surface supérieure du transporteur horizontal et constituent des joints d'étanchéité et le bas de chacune des parois latérales verticales glisse sur ces bandes d'acier. Les 30 parois latérales mobiles passent vers l'avant autour de poulies de tête, elles sont lavées à l'eau et sont ramenées ensuite au début du transporteur horizontal. Les mats formés par cet appareil ne sont pas uniformes et l'on ne connaît pas la cause de leurs défauts. 35 En conséquence, la présente invention concerne un appareil nouveau et perfectionné,destiné à la fabrication de mats de fibres minérales liées ne comportant ni bourre ni décoloration visibles à l'oeil nu. 70 34810 2 2105100 Un mat plus uniforme de fibres minérales orientées au hasard et fixées par un liant à leurs points de contact peut être réalisé par un appareil dans lequel les fibres sont recueillies par un transporteur horizontal entre des parois latérales qui se déplacent en sens opposé de celui du transporteur. Le mat comporte moins de "points de liant" et moins de "points de bakélite" tels que définis plus bas et le mûrissage du liant est plus uniforme dans tout le mat. Dans un mode de réalisation avantageux, une paroi verticale transversale est disposée entre les parois latérales verticales et mobiles, à proximité du début du brin supérieur du transporteur horizontal et de préférence, elle est légèrement écartée des parois latérales mobiles. Toute matière qui adhère aux parois latérales mobiles passe de manière générale au-delà de la paroi transversale et tourne autour d'une poulie de tête du mécanisme de transport constituant les parois latérales verticales qui sont lavées et débarrassées de leurs débris par un courant d'eau descendant et sont ensuite séchées. Il semble que ce mode opératoire peimette.de supprimer d'une manière générale les "points de liant" et les "points de bakélite" à proximité des bords du mat formé par l'appareil et il semble également que le liant est mûri plus uniformément dans le sens de la largeur du mat. De préférence, un intervalle d'air ou jeu est ménagé entre les bords inférieurs des parois latérales verticales et la surface supérieure du transporteur horizontal afin de permettre le passage d'un léger courant d'air réglé qui a un effet bénéfique sur l'uniformité des bords du mat réalisé. Il semble que l'appareil peimette d'éliminer de la zone de formage une grande partie des bourres de fibres et du liant qui, normalement produisent des "points de liant" et des "points de bakélite". Les bourres sont éliminées par lavage des parois et le liant en est extrait. L'eau de lavage est remise en circulation plusieurs fois et constitue un courant latéral utilisé pour former une solution fraîche de liant. Le liant du courant latéral ne provoque aucun mûrissage prématuré notable de la résine et le liant qui formait auparavant des "points de bakélite" est réparti uniformément dans tout le mat. La teneur en humidité du mat est plus uniforme et son mûrissage est plus régulier que dans les mats réalisés à l'aide de l'appareil de la technique antérieure. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention 70 34810 3 2105100 ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à 11 invention. 5 Sur ces dessins : la figure 1 est -une vue en perspective d'un appareil selon l'invention ; et la figure 2 est une vue en plan partielle de la structure qui constitue la zone de formage immédiat du mat de l'appareil de la 10 figure 1. L'appareil représenté sur les dessins est destiné à produire des mats et il comprend un four à verre 10 comportant un avant-corps 12 qui alimente en verre fondu plusieurs postes de formage 14 dont l'un est représenté en trait plein et dont les autres sont représentés en 15 pointillé. A chaque poste de formage, le fond de l'avant-corps comporte une plaque métallique 16 dont une ouverture est destinée à introduire un filet de verre fondu 18 dans l'arbre creux 20 d'un élément centrifuge 22 entraîné par un moteur. L'extrémité supérieure de l'arbre 20 est entourée par le moteur 24 et son extrémité inférieure porte un panier 20 centrifuge 26 dont la périphérie comporte plusieurs ouvertures.Plusieurs filets de verre fondu sont projetés par les ouvertures du panier 26 et un courant descendant de gaz,produit par un élément non représenté,passe sur le bord du panier 26 et amijicit les filets de verre fondu en petits filaments qui sont dispersés dans le courant 25 de gaz et qui constituent ce qui est connu sous le nom de "voile" 28. L'appareil selon l'invention comprend plusieurs mécanismes 14 produisant des voiles et quatre de ceux-ci sont représentés sur la figure 1. Les fibres de verre des divers voiles 28 se déposent sur le brin supérieur perforé 30 d'un transporteur horizontal 32 comportant une 30 poulie de tête 34 et une poulie arrière 36. Un caisson d'aspiration 38 disposé au-dessous du brin supérieur 32 aspire un grand volume de gaz à travers celui-ci et les fibres des voiles se déposent,sous la forme d'un mat 40, sur la surface supérieure du transporteur 30.Les gaz et les fibres qui tourbillonnent et qui constituent les voiles ne 35 prennent pas la forme cylindrique qu'on voit sur les dessins,mais au contraire ils s'écartent violemment dans tous les sens et doivent être maintenus sur la surface supérieure du transporteur 30. Dans le mode de réalisation représenté, les fibres et les gaz sont maintenus sur la 70 34810 2105100 surface 30 par deux parois latérales parallèles 42, une paroi d'extrémité arrière fize 44, une paroi d'extrémité avant 46 et un rouleau d'arrêt 48, les fibres lâches du mat formé à l'intérieur des limites des 5 parois décrites ci-dessus (appelées ci-après la hotte de formage) sont fixées par un liant pulvérisé dans la hotte par plusieurs ajutages 50. le liant utilisé est une solution aqueuse qui s'infiltre dans le mat. Des gouttelettes de la solution du liant sont maintenues aux points de croisement des fibres du mat et le mat 40 imprégné de 10 liant est transporté dans un four de mûrissage 52 où l'eau est éliminée et où le liant est mûri et se durcit. Dans le cas présent, le liant utilisé est une résine de phénol-formaldéhyde. Le bord inférieur de la paroi d'extrémité avant 46 est disposé bien au-dess des fibres déposées dans la hotte de foimage, et le bord arrière du 15 rouleau d'arrêt 48 est tangent, d'une façon générale, au bord inférieur de la paroi d'extrémité avant 46 afin d'obturer la hotte et de lisser les fibres qui en sortent. Les fibres de verre ne sont pas réparties uniformément dans le voile formé par l'appareil 14 et elles comportent des bourres de fi-20 bres qui sont saturées de liant et qui sont projetées contre les parois latérales de la hotte. Avant la présente invention, on utilisait des parois latérales fixes et il était nécessaire d'arrêter périodiquement l'appareil décrit ci-dessus afin de le nettoyer et d'enlever les bourres de fibres et de liant accumulées et collées sur les 25 parois. Cette opération était admise avant la présente invention comme une nécessité de la fabrication des mats. On savait également que le mat produit par l'appareil n'était pas uniforme et qu'il contenait ce qui est appelé des "points de liant" et des "points de bakélite". Les "points de liant" sont des zones incomplètement mûries 30 et les "points de bakélite" sont des zones contenant une quantité supérieure à la moyenne de liant complètement mûri. Par suite de la grande turbulence qui régnait à l'intérieur de la hotte, on ne savait pas comment éviter la formation de "points de liant" et de "points de bakélite" car il était impossible d'observer visuellement leur 35 formation. L'appareil selon l'invention donne des mats beaucoup plus uniformes qu'autrefois,et l'observation de son fonctionnement a permis de comprendre les raisons de la formation des"points de liant"et des "points de bakélite" dans la technique antérieure. Autrefois, les 70 34810 2105100 "points de liant" et les "points de "bakélite" étaient beaucoup plus nombreux au voisinage des bords latéraux du mat et il était admis que ces défauts étaient fornés par des bourres de fibres imprégnées de liant ayant adhéré auparavant sur les parois latérales de la hotte, 5 qui en avaient été détachées par les gaz turbulents et qui étaient retombées sur le mat au voisinage de ses bords latéraux. Cependant, dans un appareil connu,les parois latérales de la hotte de formage se déplaçaient avec le brin supérieur 30 du transporteur horizontal et dans ce cas, les "points de liant" et les "points de bakélite" 10 continuaient à exister. Dans le cas présent, les parois latérales parallèles 42 font partie de transporteurs sans fin 54 dont les brins parallèles voisins 42 se déplacent en sens opposé à celui du brin supérieur 30 du transporteur horizontal 32. De ce fait, les parois latérales mobiles 42 15 frottent contre les bords latéraux du mat produit mais sans déchirer ni abimer exagérément ses bords latéraux. Les transporteurs sans fin 54 des parois latérales comprennent plusierurs éléments verticaux fixés à des chaînes à rouleaux supérieurs et inférieurs passant autour de pignons qui constituent les 20 poulies de tête 56 et les poulies arrière 58. Un arbre 60 relie ensemble les pignons qui constituent chaque poulie de tête 56 et chaque arbre est entraîné par un moteur et un réducteur 62 à engrenages, dont un seul d'entre eux; est représenté. Les transporteurs 54 sont réalisés de manière que les espaces qui séparent leurs élé-25 ments s'ouvrent ou s'agrandissent en passant autour de la poulie de tête 56 afin de détacher et de mettre à découvert les débris qui peuvent y être accumulés. Des ajutages de lavage 64 projettent un courant d'eau contre le bord supérieur de chaque transporteur, à l*extérieur de la paroi d'extrémité 44, lorsque les éléments verticaux 30 passent autour de la poulie de tête 56, afin d'en détacher par lavage les débris qui peuvent se trouver entre eux; Le courant d'eau qui sort de 1'ajutage 64 entraîne par lavage les bourres et les autres débris vers le bas dans une .cuvette de récupération 66 d'où l'eau de lavage s'écôule vers un séparateur 68 dans lequel les fibres de verre sont 35 éliminées. L'eau de lavag» est reaise en circulation par une pompe 70 qui la renvoie vers les ajutages 64. Le liant qui est enlevé des bourres et des parois latérales est dissous dans l'eau de lavage et un. courant latéral de celle-ci est envoyé par une pompe 72 à une cuve de 70 34Ô10 6 2105100 préparation 74 où elle est utilisée pour préparer la solution aqueuse de liant. Cette dernière est pompée à son tour par une pompe 76 qui l'envoie aux ajutages 50 décrits précédemment. Lorsque les éléments verticaux du transporteur ont été lavés par le courant d'eau de 5 l'ajutage 64, ils avancent vers un racleur 78 incliné qui refoule l'eau vers le bas dans la cuvette de récupération 66. Le racleur 78 est disposé à proximité de la poulie de tête 56 et l'eau qui reste après le raclage peut s'évaporer avant que les éléments ne tournent autour de la poulie arrière et ne reviennent en position dans la 10 hotte de formage. Des avantages de l'appareil décrit ci-dessus peuvent ne pas apparaître immédiatement. Lorsqu'on compare le mat qui est produit par cet appareil avec un mat de la technique antérieure, on constate que les "points de liant" et les "points de bakélite" sont moins 15 nombreux.On estime que ces défauts ont été produits par des bourres de fibres et de liant tombant des parois latérales sur les bords latéraux du mat. Dans l'appareil selon l'invention, on voit que les bourres qui sont collées sur les parois ne sont pas enlevées par un essuyage effectué par la paroi d'extrémité arrière 40, mais qu'un jeu 20 permet aux bourres de sortir de la zone de formage et d'être décollées par lavage des éléments verticaux du transporteur. Les bourres sont . envoyées dans la cuvette de récupération où le liant est extrait par lavage avec une rapidité telle que le mûrissage du liant ne peut être en avance sur son stade "A". De ce fait, le liant peut être remis en 25 circulation et il peut être utilisé à nouveau sans aucun risque.Dans certains cas, des courants d'air se précipitent dans la hotte par le jeu ménagé entre la paroi d'extrémité arrière 44 et les parois latérales mobiles 58 et fait tomber certaines des bourres sur le mat du transporteur. Dans l'appareil selon l'invention, ces bourres sont les 30 premières matières qui sont recueillies sur le transporteur horizontal 30 et le liant en excès qu'elles contiennent peut en être enlevé au cours de leur parcours prolongé au-dessus du caisson d'aspiration.De plus,la masse des fibres de verre qui forment le mat tombe au-dessus des bourres qui,de ce fait,sont incorporées plus intimement et ne peu-35 vent être vues de "la surface supérieure du mat formé. On voit également que dans l'appareil selon l'invention, la paroi avant 46 ne balaie pas les bourres des parois latérales mobiles comme cela pourrait se produire si les parois latérales se déplaçaient dans le même sens que le 70 34810 2105100 transporteur horizontal 30. On voit, de plus, que le lavage des parois latérales mobiles au voisinage des poulies de tête 56 et non au voisinage des poulies arrière 58 est optimal par le fait que l'eau de lavage ne peut tomber sur les bords latéraux du mat comme cela se produirait si le lavage s'effectuait à l'endroit des poulies arrière 58. Si l'eau de lavage tombait sur le mat, elle en extrairait bien entendu le liant et produirait des zones dépourvues de ce dernier. On voit que la présente invention atteint les buts indiqués et qu'elle concerne un appareil nouveau et perfectionné produisant des mats plus uniformes pour des raisons qui ont pu être déterminées par l'observation des gaz et des fibres extrêmement turbulents introduits dans la zone de formage. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 70 34810 8 2105100 REVEKJICATIOHS 1 . Appareil destiné à produire un mat de fibres minérales mouillées par un liant et dont la largeur est plusieurs fois supérieure à l'épaisseur, caractérisé en ce qu'il comprend deux mécanismes à parois verti-5 cales sans fin comportant des brins parallèles et voisins placés à une distance correspondant sensiblement à la largeur du mat, une surface horizontale mobile destinée à recueillir les fibres, disposée transversalement auxdits brins afin de délimiter l'une des surfaces principales du mat se déplaçant longitudinalement par rapport auxdits 10 brins, un dispositif introduisant, antre•les brins et sur la surface collectrice,des fibres minérales et une matière liquide destinée à former un liant, afin d'assurer un apport continu de fibres s'accumulant jusqu'à l'épaisseur du mat perpendiculairement à sa surface principale, et un organe déplaçant lesdits brins longitudinalement 15 en sens opposé au sens dans lequel se déplace la surface collectrice. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les brins tournent autour d'un élément de renvoi dans une région située à 1*extrémité amont de la surface recueillant les fibres. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il 20 comprend un dispositif de lavage des mécanismes à parois saris fin verticales, disposé à l'extrémité amont de ceux-ci. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un élément répartissant un liant dans de l'eau qui le transporte jusqu'aux fibres, un dispositif recueillant l'eau ayant servi 25 de véhicule et qui est envoyée au dispositif de lavage après qu'elle a lavé les mécanismes des parois sans fin verticales, un appareil préparant le liant réparti dans l'eau et l'envoyant à l'élément le répartissant et un organe envoyant l'eau et•le liant,qui proviennent du dispositif les recueillant, à l'appareil préparant le liant. 30 5. Appareil destiné à produire un mat de fibres de verre impré gnées d'un liant et dont la largeur est plusieurs fois supérieure à son épaisseur, caractérisé en ce qu'il comprend deux mécanismes à parois verticales sans fin dont le brin de l'un est disposé au voisinage d'un brin correspondant de l'autre mécanisme et est tourné vers celui-35 ci, les brins se faisant face étant disposés au moins en partie parallèlement et étant placés à une distance correspondant sensiblement à la largeur du mat, une surface mobile destinée à recueillir les fibres étant disposée transversalement auxdites parties parallèles des brins 70 34810 2105100 afin de délimiter l'une des surfaces principales du mat,- ladite surface se déplaçant longitudinalement par rapport au brin, un dispositif introduisant les. fibres et une solution aqueuse d'un liant entre les brins sur la surface collectrice afin d'assurer un apport continu 5 de fibres qui s'y accumulent jusqu'à l'épaisseur du mat, un dispositif déplaçant les brins longitudinalement jusqu'à un renvoi, en sens opposé au sens dans lequel se déplace la surface recueillant les fibres et un élément lavant les mécanismes des parois sans fin verticales. 6. Appareil suivant la revendication 5» caractérisé en ce que 10 chaque mécanisme à paroi sans fin comprend des éléments de paroi verticaux disposés de manière à s'écarter en passant autour dudit renvoi. . 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de lavage applique de l'eau auxdits éléments de paroi verticaux au moment où ils s'écartent, un élément recueillant l'eau 15 de lavage des éléments de paroi verticaux et un organe remettant en circulation l'eau de lavage de l'élément la recueillant et l'envoyant à un dispositif pulvérisant le liant. | ! COPY