Brevet FR2357353A1 — publié le 19780203

La présente invention a pour obJet un procédé et une installation permettant la préparation d'ébauches fibreuses destinées à etre intégrées dans une pièce finie moulée en résine ou matières plastiques. La présente invention a plus particulièrement pour objet un procédé et une installation permettant la préparation -d'ébauches en fibres de verre destinées à dtre intégrées dans une pièce finie moulée telle que par exemple un pare-chocs en résine ou matières plastiques. Selon une technique habituelle on prépare une ébauche en découpant des couches en fibres de verre et en superposant ces couches une à une dans un moule ou sur des "masques dans la cas du préformage. Cependant, la préparation d'ébauches suivant cette technique ne donne pas entière satisfaction et comporte les inconvénients suivants - la pose successive des couches en fibres de verre dans le moule ou sur le masque entrain une perte de temps et de ce fait des temps de cycle relativement longs; - la coupe des couches en fibres de verre nécessite une main-d' oeuvre importante; - il se produit souvant une dispersion de positionnement des couches en fibres de verre les unes par rapport aux autres due principalement à un positionnement non régulier des couches superposées dans ledit moule, ce qui nécessite une taille en reprise de la pièce moulée.Il en résulte une perte de verre au détourage des pièces et une perte de temps appréciable; - la dispersion de positionnement précitée entrasse une qualité irrégulière des pièces moulées. Un obJet de l'invention consiste à trouver une solution permettant une préparation rapide d'ébauches fibreuses en particulier en fibres de verre destinées à étre intégrées dans une pièce finie moulée permettant de réaliser un gain de temps appréciable sur la durée des cycles de moulage, évitant d'effectuer des retouches sur 2--pièce moulées et permettant d'obtenir une qualité constante des produits moulés. Cette préparation rapide d'ébauches est de préférence réalisée par une installation fonctionnant automatiquement tout en étant de conception simple. Plus précisément, la présente invention concerne un procédé de préparation d'ébauches fibreuses, en particulier en fibres de verre, destinées à dtre moulées dans une pièce finie moulée en résine ou matières plastiques, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on prépare plusieurs couches de fibres de qualité, d'épaisseur et de densité détermindes, on empile plusieurs de ces couches, avançant en continu, les unes sur les autres, puis on solidarise les unes aux autres lesdites couches empilées de façon à former un matelas composé de plusieurs couches stratifiées de fibres, on fait avancer au pas à pas ledit matelas et on effectue un poinçonnage de référence à des endroits déterminés dudit matelas, on positionne ledit matelas longitudinalement grtce au poinçonnage précité et on effectue alors une coupe transversale dudit matelas en réalisant ainsi des ébauches ayant des dimensions appropriées. Lorsqu'on procède de cette manière on constate qu'on diminue la durée des cycles de moulage, qu'on réalise un gain de fibres appréciable et qu'on obtient des pièces ioulées de qualité constante. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention on solidarise lesdites couches par aiguilletage dans certaines zones déterminées desdites couches empilées,cette opération d'aiguilletage permet d'assurer une liaison mécanique suffisante entre les couches pour toutes les manipulations ultérieures ainsi qu'un très bon maintien de la position des couches les unes par rapport aux autres. L'invention se rapporte en outre à une installation permettant la préparation d'ébauches fibreuses en particulier en fibres de verre destinées à étre intégrées dans une pièce finie moulée en résine ou matières plastiques en particulier pour la mise en oeuvre du procddd mentionné, ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend enérie et en combinaison des moyens d'approvisionnement en plusieurs couches de fibres, situés de façon à empiler lesdites couches les unes sur les autres, des moyens de pression sur lesdites couches les maintenant ainsi empilées, des moyens de solidarisation desdites couches empilées formant ainsi un matelas composé de plusieurs couches stratifiées de fibres, des moyens de poinçonnage dudit matelas, des moyens de découpe rectiligne longitudinale et/ou transversab dudit matelas et des moyens d'acheminement dudit matelas assurant l'avancement successif dudit matelas dans les moyens précités. Grlce à cette installation on réalise un gain appréciable de temps et de main-d'oeuvre à la coupe du matelas précité. L'installation permet d'éviter une dispersion de positionnement des couches ce qui permet d'améliorer la constance de la qualité des couches et permet d'éviter les rebuts ou retouches. L'invention apparattra plus clairement à l'aide de la description détaillée qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés seulement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure I est un schéma montrant les organes essentiels de l'installation selon l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus de l'installation selon l'invention illustrée à la figure 1; - la figure 3 représente une vue de dessus d'une ébauche représentée à la figure 2, à plus grande échelle; - la figure 4 représente une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. En se reportant tout d'abord à la figure 1 on voit que l'installation selon l'invention comprend essentiellement des moyens d'approvisionnement 1 en plusieurs couches de fibres de verre, des moyens de pression 2 sur lesdites couches, des moyens de solidarisation 3 desdites couches formant ainsi un matelas composé des couches précitées, des moyens de poinçonnage 4 dudit matelas, des moyens de découpe 5 dudit matelas , des moyens d'acheminement 6 dudit matelas dans les moyens précités. Les moyens d'approvisionnement 1 en plusieurs couches comprennent trois rouleaux 7, 8, 10 et'un axe 9, intercalé entre les rouleaux 8 et 10, supportant trois rouleaux 9a, 9b, 9c comme on le voit bien è la figure 2. On a préalablement enroulé trois couches spécifiques 11, 12, 14 sur les rouleaux 7, 8, 10 respectivement et une quatrième couche 13 sur chacun des rouleaux 9a, 9b, 9c supportés par l'axe 9. Les couches de fibres (11, 12, 14 )degnnie largeur sont enroulées sur les rouleaux 7, 8, 10 tandis que les bandes de renfort 13 de largeur plus restreinte sont enroulées sur les rouleaux 9a, 9b, 9c supportés- par l'axe 9. Les rouleaux 7 et 8, l'axe 9 supportant les rouleaux 9a, 9b, 9c et le rouleau 10 sont situés l'un après l'autre de façon que les couches de fibres s'empilent les unes sur les autres, la couche inférieure étant la couche Il et la couche supérieur étant la couche 14. Ces couches sont maintenues tendues grtce à des tendeurs 15. Les moyens de pression 2 comprennent deux rouleaux de calendrage 16 et 17 entre lesquels passent lesdites couches empilées et un troisième rouleau 18 de maintien de la tension sur les couches 11, 12, 13, 14 empilées formant un matelas 19. Les moyens de solidarisation 3 desdites couches empilées comprennent essentiellement une aiguilleteuse 20 d'un type connu en soi, l'aiguilletage étant réalise en certaines zones déterminées du matelas 19. Les moyens de poinçonnage 4 du matelas 19 comprennent un appareil de poinçonnage 21 qui peut être muni de plusieurs têtes de poinçonnage (non représentéfs de type différent. Les moyens de découpe 5 du matelas 19 comprennent un poste 22 de coupe rectiligne transversale desdites couches muni d'une tête de coupe qui peut étre une scie circulaire ou des couteaux droits vibrants ou non, un poste 23 de coupe rectiligne longitudinale du matelas 19 possédant plusieurs tête de coupe (selon cet exeepleduithRes de coupe 23a, 23b comme on le voit bien à la figure 2), lesdites têtes de coupe pouvant outre des scies circulaires ou des couteaux droits vibrants ou non. Ondbit signaler que le poste 23 de coupe longitudinale peut très bien être placé avant l'appareil de poinçonnage 21, ou entre ce poste et celui de coupe transversale Les moyens d'acheminement 6 du matelas 19 comprennent des tapis roulants 24, 25, 26.Le tapis roulant 24 effectue un déroulement continu tandis que les tapis roulants 25, 26 effectuent un déroulement au pas-à-pas. Le mouvement des tapis roulants avançant en continu (24) et au pas-à-pas (25 et 26) est synchronisé gracie à la formation d'une boucle 27 du matelas 19 entre les tapis 24 et 25. A la figure 2 on voit bien que sur l'axe 9 sont agencés trois rouleaux 9a, 9b, 9c, sur chacun desquels se troupe enroulée une bande de renfort 13. On voit bien à la figure 2 que l matelas 19 forme après découpe transversale et longitudinale trois ébauches 28, 29, 30 ayant chacune une seule bande de renfort 13. Cette bande de renfort 13 possède une largeur inférieure à celle des autres couches formant l'ébauche. A la figure 3 on a représenté l'ébauche 28 à plus grande échelle. Les zones hachurées 31 représentent les zones aiguilletées. On voit bien également les perforations 32 et découpes33 permettant de positionner l'ébauche dans le moule. En référence à la figure 4 on voit bien que la bande de renfort 13 a une largeur inférieure a' celle des autres couches formées grace au découpage précité à partir des couches de grande largeur 11, 12, 14. On voit bien également les zones aiguilletées 31 de l'ébauche 28. Le fonctionnement de l'installation ci-dessus décrite est le suivant en référence à la figure 1. On prépare plusieurs couches de fibres de verre de qualité, d'épaisseur et de densité déterminées que l'on enroule sur les rouleaux 7; 8; 9a, 9b, 9c; 10. On positionne les rouleaux 7 et 8, l'axe 9, le rouleau 10, selon un ordre déterminé et on fait tourner à une vitesse déterminée lesdits rouleaux de manière à dérouler en continu les couches de fibres de verre 11, 12, 13, 14 qui s'empilent successivement ltune sur l'autre de façon que la couche inférieure soit la couche Il et la couche supérieure soit la couche 14. On presse légèrement lesdites couches entre deux rouleaux 16 et 17 de manière que le positionnement transversal desdites couches les unes par rapport aux autres soit invariable.Les couches empilées sont entrarnées en continu par le tapis roulant 24 vers l'aiguilleteuse 20 qui effectue un aiguilletage dans certaines zones desdites couches empilées de manière à assurer une liaison mécanique suffisante entre les couches pour toutes les manipulations ultérieures ainsi qu'un très bon maintien de la position des couches les unes par rapport aux autres. On réalise ainsi un matelas 19 composé de plusieurs couches stratifiées de fibres de verre. Le matelas 19 est ensuite entratné par les tapis roulants 24 et 25 vers l'appareil de poinçonnage 21. Le tapis roulant 24 avance en continu alors que le tapis roulant 25 avance au pas-à-pas. On synchronise l'avancement des tapis 24 et 25 en laissant se former une boucle 27 du matelas 19. Le matelas 19 passe alors au pas-à-pas dans l'appareil de poinçonnage 21 qui réalise des perforations et découpoelocales dans le matelas 19. Enfin le matelas 19 est entrané au pas-a-pas vers l'unité de découpe 5 où on le coupe transversalement à l'aide d'une titre de coupe 22, la pesition longitudinale de la coupe est parfaitement repérée parrapport aux poinçonnages précités puis on effectue une coupe longitudinale du matelas 19 préalablement découpé transversalement,positionné par rapport aux poinçonnages précités, à l'aide de plusieurs types de coupe 23 (dans cet exemple deux têtes de coupe 23a et 23b comme on le voit à la figure 2). La position transversale des tettes est réglable et permet de découper différentes largeurs sur un meme matelas 19.Chaque pièce du matelas 19 découpé transversalement et longitudinalement constitue une ébauche (28 ou 29 ou 30) prote à entre intégrée dans une pièce finie moulée en résine ou matières plastiques. De manière générale on peut employer des substances fibreuses autres que des fibres de verre. Les couches de fibres peuvent etre réalisés avec des fibres longues continues ou discontinues ou bien on peut insérer des couches à fibres courtes entre les couches à fibres longues. Les coches de fibres peuvent entre de dimensions différentes,ce qui permet d'avoir une répartition du verre mieux adaptée au moulage de la pièce et à la résistance que l'on veut obtenir. Par ailleurs, la position des zones aiguilletées, la densité et les paramètres d'aiguilletage tels que la pénétration des aiguilles, les types d'aiguilles, sont déterminés en fonction des formes de matelas 19, de la nature des couches 11, 12, 13, 14 de fibres utilisées et des conditions de moulage. Chaque bande de renfort sur les rouleaux 9a, 9b, 9c peut outre spécifique. On peut également remplacer l'aiguilletage par d'autres moyens permettant d'assurer une liaison mécanique suffisante des couches tels que par couture ou collage. On peut aussi effectuer divers types de poinçonnage sur un même matelas 19 ou sur des matelas différents passant par opérations séquentielles sur l'appareil de poinçonnage 21 Les réglages longitudinal et transversal du matelas 19 peuvent etre adaptés pour découper plusieurs types de matelas en travaillant par opérations séquentielles, les découpes étant réalisées selon des dimensions prédéterminées. De plus la coupe longitudinale du matelas 19 peut Outre effectuée avant le passage du matelas 19 dans la poinçonneuse 21 ou, entre le poste de poinçonnage 21 et le poste de coupe transversale 22. La poinçonneuse 21 peut perforer ou non le matelas 19. Les poinçonnages servent également lors du moulage cosse trous de positionnement par exemple. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'ébauches fibreuses, en particulier en fibres de verre, destinées à outre intégrées dans une pièce finie moulée en résine ou matières plastiques caractérisé en ce qu'on prépare plusieurs couches de fibres de qualité, d'épaisseur et de densité déterminées, on empile plusieurs de ces couches, avançant en continu,les unes sur les autres, puis on solidarise les unes aux autres lesdites couches empilées de façon à former un matelas composé de plusieurs couches stratifiées de fibres, on fait avancer au pas à-pas ledit matelas et on effectue un poinçonnage de référence à des endroits déterminés dudit matelas, on positionne ledit matelas longitudinalement grâce au poinçonnage précité et on effectue alors une coupe transversale dudit matelas en réalisant ainsi des ébauches ayant des dimensions appropriées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on positionne les couches précitées et on presse légèrement lesdites couches pour assurer un positionnement transversal invariable des couches empilées avant l'opération de solidarisation précitée. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise des couches de nature, de densité et de dimensions différentes que l'on empile dans un ordre déterminé. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on solidarise lesdites couches par aiguilletage dans certaines zones déterminées desdites couches empilées. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue un ddcoupage longitudinal avant le poinçonnage précité ou après la coupe transversale précitée. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on synchronise l'avance en continu dudit matelas avec l'avance au pas-å-pas en formant une boucle avec ledit matelas entre la partie du matelas avançant en continu et la partie du matelas avançant au. pas-à-pas et vice-versa éventuellement. 7. Installation permettant la préparation d'ébauches fibreuses en particulier en fibres de verre destinées à être intégrées dans une pièce finie moulée en particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend en série et en combinaison des moyens d'approvisionnement en plusieurs couches de fibres, situés de façon à empiler lesdites couches les unes sur les autres, des moyens de pression sur lesdites couches les maintenant ainsi empilées, des moyens de solidarisation desdites couches empilées formant ainsi un matelas composé de plusieurs couches stratifiées de fibres, des moyens de poinçonnage dudit matelas, des moyens de découpe rectiligne longitudinale et/ou transversale dudit matelas et des moyens d'acheminement dudit matelas assurant l'avancement successif dudit matelas dans les moyens précités. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens d'approvisionnement comprennent plusieurs rouleaux sur lesquels sont enroulés lesdites couches de fibres, lesdits rouleaux étant positionnés de manière à fournir un positionnement transversal invariable desdites couches les unes par rapport aux autres. 9. Installation selon l'une des revendications 7ou 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de pression sur lesdites couches comprennent deux rouleaux de calendrage, lesdites couches passant entre lesdits rouleaux. 10. Installation selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation desdites couches comprennent une aiguilleteuse. Il. Installation selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que les moyens de poinçonnage dudit matelas comprennent un appareil de poinçonnage pouvant comprendre plusieurs têtes de poinçonnage susceptibles de perforer lesdites couches empilées. 12. Installation selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que les moyens de découpe longitudinale rectiligne dudit matelas comprennent plusieurs têtes de coupe mobiles transversalement et en ce que les moyens de découpe transversale rectiligne dudit matelas comprennent une tête de coupe mobile longitudinalement, lesdites tetes de coupe pouvant être des scies circulaires ou des couteaux droits. 13. Installation selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisee en ce que les moyene d'acheminement précités comprennent des tapis mobiles espacés entre eux entre les moyens de solidarisation des couches précitées et lesdits moyens de poinçonnage, ledit matelas composé desdites couches empilées chutant dans cet espace et formant une boucle. 14. Pièces moul8es caractérisées en ce qu'elles sont obtenues à partir des ébauches fabriquées par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 par simple moulage dans une presse de moulage appropriée.