Brevet FR2093918A1 — publié le 19720204

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de fabri.ca- tion d'un produit constitué de plusieurs couches de matériaux différents5 en particulier de matériaux fibreux. On connaît déjà des procédés de fabrication d'un produit constitué de plusieurs couches de matériaux différents, par exemple des procédés de fabrication de plaques filtrantes composites destinées à être utilisées dans les filtres à plaques des brasseries et comportant plusieurs couches de matériaux fibreux ayant des porosités différentes. Selon les procédés connus, on obtient ce produit composite en déposant successivement sur le feutre d'une table de fabrication plusieurs couches de matériaux différents, puis en séchant la plaque ainsi obtenue. Ces procédés exigent évidemment une main-d'oeuvre importante et ne permettent d'atteindre qu T une très faible productivite. En outre, il est difficile de mesurer avec une précision suffisante l'épaisseur globale des couches superposées d'un matériau donné et il s'ensuit des irrégularités importantes du produit. Enfin, ces procédés comportent de nombreux temps morts pendant lesquels la pate d'un ou de plusieurs matériaux se trouve à l'état de repos et subit une certaine décantation ou peut être le siège de ségrégations, ce qui augmente encore l'irrégularité de la composition du produit obtenu. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Pour ce faire, un procédé de fabrication d'un produit constitué de plusieurs couches de matériaux différents selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à enrouler sur un cylindre plusieurs couches d'une bande de matériau sous forme pateuse fabriquée en continu, à modifier en cours d'enroulement la nature dudit matériau, puis à détacher du cylindre et à sécher le produit composite formé par les couches superposées. Ainsi, grâce à l'invention, la vitesse de fabrication du produit peut être considérablement augmentée , avec une main-d'oeuvre réduite. En effet, la superposition de plusieurs couches de matériaux différents est réalisée automatiquement en continu. Le cylindre peut n'être arrêté que lorsque toutes les couches devant constituer le produit ont été superposées. Dans un mode de mise en oeuvre préféré, un procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer l'épaisseur du matériau enroulé sur'le cylindre et à modifier la nature dudit matériau lorsque ladite épaisseur atteint une valeur prédéterminée. De la sorte, chacun des matériaux devant constituer le produit se compose de couches ayant une épaisseur globale bien déterminée, ce qui permet d'obtenir une grande régularité de production. Dans un autre mode de mise en oeuvre préféré, un procédé selon l'invention est caractérisé en ce dugon modifie la nature du matériau en fabriquant la bande à partir de matériaux dérivés successivement d'au moins deux circuits dans lesquels au moins deux matériaux différents peuvent circuler. Gracie à cette disposition, le ou les matériaux qui ne sont pas en cours d'enroulement sur le cylindre ne se trouvent pas dans un état de repos, étant mis en circulation continue dans leurs circuits respectifs, ce qui empêche toutes modifications de composition de ces matériaux par décantation ou ségrégation des éléments entrant dans leur composition. La présente invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qutjl comporte un cylindre enrouleur, des moyens de fabrication et d'amenée en continu sur ce cylindre d'une bande constituée par au moins deux matériaux successifs différents sous forme pateuse et des moyens de séchage du produit composite formé par les couches superposées. Dans un mode de réalisation préféré, un tel dispositif comporte des capacités contenant chacune un matériau différent sous forme pateuse et reliées chacune à l'entrée d'une vanne différente comportant une première sortie connectée auxdits moyens de fabrication, et des moyens de commande sélective dont les sorties sont reliées à l'organe mobile desdites vannes et sont adaptées à commander la mise en communication de l'entrée d'une vanne avec sa première sortie et à interdire simultanément la communication de l'entrée des autres vannes avec leurs premières sorties respectives. Cette disposition permet d'alimenter lesdits moyens de fabrication en un matériau déterminé et d'empêcher simultanément et momentanément l'arrivée auxdits moyens des autres matériaux devant constituer le produit. De préférence, un tel dispositif comporte des moyens de mesure de l'épais- seur du matériau enroulé sur le cylindre enrouleur. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est encore prévu que lesdits moyens de mesure de l'épaisseur du matériau enroulé sont connectés à l'entrée desdits moyens de commande sélective. On conçoit qu'ainsi l'alimentation desdits moyens de fabrication en un matériau donné et l'interruption de l'arrivée de l'un quelconque des autres matériaux auxdits moyens peuvent être réalisées automatiquement, dès que l'é- paisseur des couches du matériau qui est enroulé sur le cylindre atteint une valeur prédéterminée. Grace à cette disposition, le produit obtenu sera constitué de matériaux différents ayant chacun une épaisseur bien déterminée, ce qui assure une grande régularité à la production. Un dispositif selon l'invention peut encore être caractérisé en ce que chacune desdites vannes comporte une deuxième sortie reliée par des moyens de pompage à la capacité correspondante et coinmuniquant avec l'entrée de la vanne considéréejen alternance avec la première sortie de ladite vanne. Ainsi, lorsque la première sortie d'une vanne est fermée, le matériau de la capacité correspondante ne devant alors pas parvenir auxdits moyens de fabrication, la deuxième sortie de ladite vanne est ouverte, ce qui permet de réaliser le recyclage vers ladite capacité du matériau pateux qui s'en écoule. Ce recyclage ne cesse que lorsque, par suite par exemple d'un signal produit par lesdits moyens de commande sélective, la vanne considérée est commutée, son entrée communiquant alors par l'intermédiaire dé sa première sortie avec lesdits moyens de fabrication. Le matériau contenu dans chacune des capacités ne se trouve par suite jamais dans un etat de repos, ce qui en empêche la décantation et lui assure constamment une homogénéité optimale Une forme d'exécution de l'invention est représentée à titre d'exemple au dessin annexé, dans lequel Ia figure unique est une vue schématique en élévation d'un dispositif de fabrication de plaques filtrantes conforme à lin- vention. On a représenté en 1 et 2 deux cuviers contenant deux matériaux différents sous forme pateuse, respectivement une pate composée de 96 % d'eau et de 4% de cellulose et une pate composée de 2 % de cellulose, de 2 7. d'amiante et de 96 % d'eau. Les matériaux contenus dans ces cuviers peuvent être évacués par des orifices inférieurs 3 et 4, sur lesquels sont branchées les entrées 5a et 6a de deux électro-vannes 5 et 6, respectivement. Ces vannes comportent chacune deux sorties, respectivement 5b, 5e et 6b, 6c.Les sorties 5b et 6b débouchent au-dessus d'un récipient en forme d'entonnoir 7 comportant une grille filtrante 8 et les sorties 5c et 6c communiquent avec les cuviers 1 et 2 par l'intermédiaire de pompes, respectivement 9 et 10. Le récipient 7 est relié par une conduite 11 à un vase 12 comportant un bec verseur 12a. Ce bec verseur débouche à la parte supérieure d'une goulotte de déversement. 13 dont un bord 13a est conformé en racleur et est disposé à faible distance d'un cylindre de transport rotatif 14. Ce cylindre est constitué principalement par une grille recouverte d'une bande de feutre, de manière connue. Le dispositif comporte en outre un ensemble de rouleaux transporteurs tels que 15, sur lesquels peut tourner une bande de feutre sans fin 16. Le rouleau initial 15a dudit ensemble est disposé à proximité de la surface supérieure du cylindre de transport 14, tandis que le rouleau terminal 150 est disposé au-dessous d'un cylindre enrouleur rotatif 17. Les paliers tels que 18 dudit cylindre peuvent être soumis à une force verticale ascendante grâce à des vérins tels que 19 actionnés de façon classique, non représentée. A proximité de la surface du cylindre 17 est fixé de façon quelconque un palpeur représenté schématiquement en 20 et fournissant à un programmateur 21 comportant deux sorties 21a et 21b un signal représentatif de sa position. Ce signal est représenté par une entrée 21c du programmateur 21. Les sorties 21a et 21b de ce programmateur peuvent ainsi fournir, suivant la valeur du signal de l'entrée 21c, des signaux électriques de commande aux vannes 5 ou 6. La commande des électro-vannes 5 et 6 est réalisée de façon classique, un signal issu de la sortie 21a provoquant la mise en communication de l'entrée 5a avec la sortie 50 et l'interruption de la communication entre l'entrée 5a et la sortie 5c, tandis qu'unie absence de signal produit îa situation inverse, et la présence ou l'absence d'un signal sur la sortie 21b produisant les mêmes effets sur 1'électro-vanne 6. Enfin, le dispositif comporte, de manière connue, des caisses aspirantes 22 et 23 disposées sous Les brins aller et retour de la bande de feutre 16. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant à la mise en marche du dispositif, aucun matériau n'est enroulé sur le cylindre enrouleur 17, et la position du palpeur 20 est telle que le programmateur 21 fournit un signal de commande sur sa sortie 21a et aucun signal sur sa sortie 21b.L'organe mobile de l'électro-vanne 5 est par conséquent posi tionné de telle manière que l'entrée Sa communique avec la sortie 5b, tandis que la communication entre l'entrée Sa et.la sortie 5c est interrompue ne mobile de 'électro-vanne 6, au contraire, est alors positionné de telle manière que l'entrée 6a communique avec la sortie 6c, tandis que la communication entre 6a et 6b est interrompue. I1 s'ensuit que le matériau piteux du cuvier 1 s'écoule par l'orifice 3, l'électro-vanne 5 et le récipient en forme d'entonnoir 7 vers ;e vase 12, d'où il déborde et est ainsi amené à la goulotte de déversement 13.Ce matériau est alors attiré par capillarité par la surface feutrée du cylindre de transport rotatif 14 et se répand sur ce cylindre en une bande de faible épaisseur 24. Cette bande est ensuite attirée vers la bande de feutre 16 et est transportée du rouleau initial 15a vers le rouleau terminal 150. L'alimentation des vérins 19 étant assurée de manière telle que le poids du cylindre enrouleur 17 soit exactement compensé, la bande 24 passe entre le rouleau terminal 150 et le cylindre 17 sans subir de compression et elle s'enroule finalement sur ledit cylindre 17.Pendant ce temps, la caisse aspirante 22 du brin aller provoque le transfert d'une partie de l'eau contenue dans la bande 24 vers la bande de feutre 16 et la caisse aspirante 23 du brin de retour permet l'évacuation de la plus grande partie de l'eau contenue dans ladite bande de feutre 16. De la sorte, la bande 24 enroulée sur le cylindre 17 est déjà partiellement séchée, et il en est de même pour la bande de feutre 16 de retour vers le rouleau initial 15a. Le feutre du cylindre 14 restant constamment humide, cette disposition permet un renforcement des effets de capillarité entre la bande 24 et le feutre 16. En effet, le matériau piteux 24 est toujours beaucoup moins attiré par un feutre humide que par un feutre sec. I1 est à noter que pendant l'admission du matériau pâteux du cuvier 1 au récipient 7, la communication entre l'entrée 6a et ra sortie 6code 1'électro- vanne 6 étant réalisée, le matériau pateux du cuvier 2 ne peut arriver au récipient 7, mais est recirculé vers le cuvier 2, grâce à la pompe 10 qui fonctionne en continu. De la sorte, ce matériau, bien que n'étant pas utilisé pour la fabrication de la bande 24, ne se trouve pas à l'état de repos, mais se trouve au contraire constamment homogénéisé par suite de sa circulation dans le circuit 2, 4, 6a, 6, 6c, 10 et 2.Lorsque l'épaisseur globale des couches successivement enroulées de la bande 24 atteint une valeur prédéterminée, le palpeur 20 détecte cette valeur et envoie sur l'entrée 21c un signal d'entrée tel que le programmateur transfère son signal de commande de la sortie 21a à la sortie 21b. La communication entre l'entrée 5a et la sortie 5b de la vanne cesse, l'entrée 5a communiquant alors avec la sortie Sc, ce qui permet la mise en circulation, par la pompe 9, du matériau pateux du cuvier 1, dans le circuit 1, 3, 5a, 5, 5c, 9 et 1. Simultanément, l'entré 6a de 1'électro-vanne 6 cesse de communiquer avec la sortie 6c pour communiquer avec la sortie 6b. La mise en circulation du matériau pateux du cuvier 2 cesse, et ce matériau est aussitôt déversé dans le récipient en forme d'entonnoir 7. Ainsi, la nature du matériau constituant la bande 24 est modifiée sans interruption du déroulement de ladite bande, et ce matériau est à son tour enroulé sur les couchons du ma matériau précédemment enroulé, sur le cylindre 17. I1 est à noter que la modification de la nature du matériau enroule sur le cylindre 17 est relativement progressive, du fait que, consécutivement à la commutation des vannes 5 et 6, les materiaux pateux des cuviers 1 et 2 se trouvent, pendant un certain temps, mélangés dans le récipient 7. Ceci assure une meilleure fixation des couches du second matériau sur les couches du premier. Lorsque l'épaisseur globale des différentes couches du matériau du cuvier 2 superposées sur le cylindre 17 est suffisante, le produit composite formé sur ledit cylindre est coupé, par exemple suivant une génératrice du cylindre 17, et séche par des moyens de sechage quelconques, non représentés. Le déroulement des différentes opérations recommence alors de la même manière que précédemment, pour la formation du produit suivant. On obtient ainsi des plaques filtrantes à deux porosités différentes, mais il serait évidemment possible, sans changer le principe de l'invention, de fabriquer des plaques filtrantes à plus de deux porosités différentes. Les vérins 19, en compensant le poids du cylindre enrouleur 17, permettent de ne pas comprimer la pate à son passage entre ce cylindre et le rouleau terminal 15b, de façon à ce que le produit ait la porosité voulue, mais il serait également possible d'annuler ou d'inverser l'action des vérins 19, de façon à ce que les fibres des matériaux constituant les différentes couches du produit soient comprimées les. unes contre les autres. Ainsi, il serait possible de fabriquer de manière analogue des plaques de carton composites pour diélectriques, constituées par exemple de cellulose pure et de presspahn, ou des plaques de carton composites pour emballages à couleurs extérieure et intérieure différentes. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un produit constitué de plusieurs couches de matériaux différents, en particulier de matériaux fibreux, caractérisé en ce qu'il consiste à enrouler sur un cylindre plusieurs couches d'une bande de matériau sous forme pateuse fabriquée en continu, à modifier en cours d'2nrou- iement la nature dudit matériau, puis à détacher du cylindre et à sécher le produit composite formé par les couches superposées. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer l'épaisseur du matériau enroulé sur le cylindre et à modifier la nature dudit matériau lorsque ladite épaisseur atteint une valeur prédéterminée. 3.- Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce quton modifie la nature du matériau en fabriquant la bande à partir de matériaux dérivés successivement d'au moins deux circuits dans lesquels au moins deux matériaux différents peuvent circuler. 4.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un cylindre enrouleur, des moyens de fabrication et d'amenée en continu sur ce cylindre d'une bande constituée par au moins deux matériaux successifs différents sous forme pateuse et des moyens de séchage du produit composite formé par les couches superposées. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des capacités contenant chacune un matériau différent sous forme pateuse et reliées chacune à l'entrée d'une vanne différente comportant une première sortie connectée auxdits moyens de fabrication, et des moyens de commande sélective dont les sorties sont reliées à ltorgane mobile desdites vannes et sont adaptées à commander la mise en communication de l'entrée d'une vanne avec sa première sortie et à interdire simultanément la communication de l'entrée des autres vannes avec leurs premières sorties respectives. 6.- Dispositif selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de l'épaisseur du matériau enroulé sur le cylindre enrouleur. 7.- Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure de l'épaisseur du matériau enroulé sont connectés à l'entrée desdits moyens de commande sélective. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chacune des dites vannes comporte une deuxième sortie reliée par des moyens de pompage à la capacité correspondante et communiquant avec l'entrée de la vanne considérée en alternance avec la première sortie de ladite vanne.