Brevet FR2430476A1 — publié le 19800201

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'ébauches de voiles de fibres entremêlées de cellulose, en particulier, de lignocellulose, de même que des dispositifs pour la réalisation de ce procédé; Dans la pratique, il est connu de former un voile souple par vaporisage à partir d'un voile de fibres entremêlées de lignocellulose préalablement comprimé pour ltentreposage et le transport, ce voile souple pouvant être comprimé en pièces moulées sous 11 effet de la pression et de la température. Toutefois, dans les zones de forte déformation, le voile risque toujours d'y être refoulé ou étiré tandis que, sous l'effet des forces de cisaillement qu'il subit, il se déchire et devient ainsi inutilisable pour le traitement ultérieur. En outre, il est connu d'empêcher la détérioration du voile de fibres lors de la réalisation d'ébauches dans un procédé de déformation progressive en réalisant l'outil d'ébau- chage en plusieurs surfaces partielles se déplaçant l'une contre l'autre qui, en position terminale, subissent un mouvement successif momentané afin d'assurer la déformation désirée du voile en ordre progressif. Dans ce cas, le voile peut être soumis à une traction élastique ultérieure vers les points de forte déformation. Dans la pratique, ce procédé présente encore une série d'inconvénients, à savoir 1. Le mouvement relatif localement important des estampes de l'outil donne lieu à d'importantes forces locales d'étirage et de cisaillement dans le voile de fibres, limitant ainsi la possibilité de façonnage de ce voile, puisqu'aussi bien il se déchire aux endroits où règne une plus forte sollicitation de cisaillement. 2. Par suite du contact entre le voile de fibres et la surface métallique de l'outil d'ébauchage, lorsque ce dernier est froid, la surface du voile est refroidie. Dès lors, l'agent liant thermoplastique du voile subit une importante perte de viscosité dans cette zone, réduisant ainsi également l'aptitude au façonnage de ce vole. Si, en revanche, outil d'ébauchage est mis en équilibre de température, la force dla dradhérence de l'agent liant n'est pas pleinement exploitée lors de la réalisation des ébauches et, après I'ébauchage, le voile fait élastiquement ressort, alté rant ainsi, en particulier, la compression préalable souhaitée de l'ébauche aux endroits où règne la plus forte sollicitation lors du pressage définitif. 3. Les joints entre les estampes partielles et mutuellement mobiles de l'outil d'ébauchage, qui entrent directement en contact avec le voile de fibres, sont contaminés par des fibres et l'agent liant. De ce fait, les outils risquent d'être défaillants lors de leur mise en service, entraînant ainsi des frais élevés du chef des travaux d'entretien, tout en compromettant la rentabilité du procédé. En conséquence, la présente invention a pour objet d'améliorer la fabrication d'ébauches à partir de voiles plans de cellulose ou de lignocellulose moyennant un façonnage progressif à l'aide d'outils dont les surfaces de façonnage sont constituées de plusieurs surfaces partielles se déplaçant l'une contre l'autre ; à cet effet, on homogénéise les forces agissant sur le voile de fibres entremêlées au cours du façonnage, on assure des conditions thermiques favorables dans l'outil d'ébauchage et l'on augmente la fiabilité de fonctionnement des outils. A cet effet, suivant l'invention, les surfaces partielles d'au moins une moitié d'outil, qui assurent le façonnage et qui se déplacent l'une contre l'autre, agissent ensemble au moins sur une couche intermédiaire élastiquement déformable, tandis que les forces de déformation sont transmises par cette couche intermédiaire au voile de fibres entremêlées. En l'occurrence, la couche intermédiaire élastique joue plusieurs rôles avantageux pour la réalisation de l'objet de l'invention 1. L'allongement élastique de la couche intermédiaire répartit les mouvements relatifs localement limités des estampes partielles sur de plus grandes zones superficielles les différences locales d'allongement sont réduites et homogénéisées. En conséquence, de plus faibles tensions de traction et de cisaillement sont transmises au voile de fibres. De plus, l'étirage ultérieur du voile vers des points de forte déformation peut s'effectuer à partir Ce zones plus grandes. 2. Etant donné que la couche intermédiaire élastique ne possède qu'une faible conductibilité thermique, pendant le bref laps de temps de fermeture de l'outil d'ébauchage, elle isole la surface du voile chauffé par le vaporisage vis-à-vis des éléments métalliques de l'outil. Etant donné que, d'autre part, la couche intermédiaire n'a qu'une faible épaisseur (de préférence, 0,1-0,5 nus), malgré sa conductibilité thermique limitée, elle permet de refroidir suffisamment 11 ébauche pendant tout le temps de pressage qui est beaucoup plus long que le temps de fermeture proprement dit des outils. De plus, un effet favorable est exercé sur tout le profil de température du fait que, lors de la fermeture de l'outil, la couche intermédiaire entre principalement et uniquement en contact avec les estampes partielles de l'outil qui ont été précisément déplacées en position terminale. Dès lors, il ne se produit aucune dissipation de chaleur des zones non encore déformées du voile dans l'outil, si bien que l'aptitude au façonnage du voile dans ces zones n'est nullement altérée. En conséquence, la couche intermédiaire suivant l'invention permet de travailler avec des outils refroidis. En conséquence, tout en préservant pleinement l'aptitude au façonnage du voile de fibres qui a été soumis au vaporisage, d'une part, on peut raccourcir tout le temps de pressage et, d'autre part, l'ébauche peut quitter l'outil d'ébauchage à une température qui, dans ltensemble, est inférieure à celle des autres procédés, permettant ainsi de mieux exploiter la force d'adhérence de l'agent liant thermoplastique pour une compression préalable locale dans ltébauche, de même que'la stabilité dimensionnelle de ce dernier. 3. La couche intermédiaire continue et élastiquement déformable sépare les joints de déplacement entre les estampes partielles mobiles de l'outil et le voile de fibres au cours du pressage, évitant ainsi un encrassement de ces zones de l'outil, tout en assurant, par conséquent, la fiabilité de fonctionnement de outil d'ébauchage même dans les conditions d'une fabrication en strie. 4. Par suite de l'effet de ressort en retour de la couche intermédiaire élastique, lors de l'ouverture de l'outil après le pressage, l'ébauche est automatiquement séparée de l'outil d'ébauchage et ainsi, il ntest plus nécessaire de recourir à des dispositifs auxiliaires séparés pour l'éjection d'autant que, par surcroît, les matières premières élastiques de la couche intermédiaire n'ont qu'unie faible tendance à adhérer à l'agent liant du voile de fibres entremêlées, elles possèdent, dès lors, les propriétés d'une couche de séparation. On peut envisager différentes formes de réalisation avantageuses de dispositifs pour la réalisation du procédé de l'invention. C'est ainsi que, par exemple, on peut tendre la couche intermédiaire suivant ltinvention sous forme d'une feuille ou d'une toile sur chacune des moitiés de l'outil e la fixer par points ou sur toute la périphérie du châssis de l'outil. Etant donné que la couche intermédiaire subit une usure (et qu'elle doit être nettoyée), il est avantageux de prévoir une fixation rapide au moyen de languettes de serrage et/ou de boutons à pression. Pour la réalisation du procédé suivant l'invention, il est particulièrement avantageux d'utiliser un dispositif dans lequel la couche intermédiaire élastique est guidée sous forme d'une bande sans fin sur l'outil. Après chaque phase de travail, la bande constituant la couche intermédiaire avance de telle sorte que, lors de la phase suivante, une nouvelle zone de la couche intermédiaire soit mise en service. Sans compter qu'elle réduit l'usure de la couche intermédiaire, une telle forme de réalisation du dispositif permet également d'assurer un nettoyage continu de la couche intermédiaire en dehors de l'outil et sans interrompre la production. Au lieu d'une bande sans fin, on peut également utiliser des couches intermédiaires enroulées sur des dévidoirs de part et d'autre de l'outil. Lorsque la couche intermédiaire est utilisée sous forme de rouleaux ou de bandes sans fin, on peut alors utiliser ces derniers comme bandes transporteuses pour le flan de voile de fibres et/ou l'ébauche elle-même. Dès lors, conjointement avec des éléments de transport et des dispositifs de vaporisage appropriés et connus en soi, les dispositifs suivant l'invention permettent d'assurer une fabrication entièrement automatique. La transmission des mouvements d'extension de la couche intermédiaire élastique au voile de fibres au cours de la fermeture des outils steffectue moyennant un contact par friction entre cette-couche intermédiaire et ce voile de fibres. Conformément à l'invention, suivant le but du façonnage, il peut être favorable d'influencer S à dessein la friction entre le voile et la couche intermédiaire, par exemple, en formant des rugosités sur la face de la couche intermédiaire qui entre en contact avec le voile, ou en y créant des structures superficielles pouvant, par exemple, avoir la forme de boutons. En l?occurrence, cette influence exercée sur la friction peut s'étendre sur toute la zone du façonnage ou également rester localement limitée. De plus, lors de la fermeture de l'outil, la répartition de l'allongement dans la couche intermédiaire dépend également de la friction exercée entre les estampes partielles mobiles et cette couche intermédiaire. En conséquence, en formant des rugosités sur les surfaces partielles des estampes individuelles de l'outil conformément à l'invention, on peut influencer la répartition de l'allongement dans la couche intermédiaire, assurant ainsi des conditions optimales pour le façonnage du voile de fibre Dans tous les dispositifs suivant l'invention, il peut être avantageux de réaliser la couche intermédiaire élastiquement déssormable de telle sorte qu'elle soit constituée d'une couche de base élastique et d'une couche d'usure également élastique, cette couche d'usure ayant, de préférence, une épaisseur inférieure à celle de la couche de base, tandis quelle est généralement réalisée en une matière première plus économique et qu'elle peut être remplacée après une plus courte dure d'utilisation. Comme matières premières pour la couche intermédiaire, on peut envisager toutes les matières premières élastiques, de préférence, les matières premières élastiques caoutchouteuses que l'on peut fabriquer en feuilles ou en nappes. Les tissus élastiques sont également appropriés, principalement lorsque la couche intermédiaire est constituée d'une couche de base et d'une couche d'usure. La couche de base est alors avantageusement constituée du tissu élastique dont les mailles sont protégées contre la péiiétration d'impuretés au moyen d'une couche d'usure en forme de feuille. L'invention sera illustrée et décrite plus en détail en se référant aux figures 1 à 4 des dessins annexés. Les figures 1 à 3 illustrent le déroulement du procédé de l'invention par une vue schématique en coupe d'un dispositif conforme à l'invention comportant une couche intermédiaire fixe ; la figure 4 illustre également schématiquement un dispositif suivant l'invention dans lequel la couche intermédiaire élastique est prévue sous forme d'une bande sans fin et est ut lisée pour le transport du flan de voile et de l'ébauche. Dans les figures 1 à 3, la surface de façonnage de l'outil supérieur est constituée des trois estampes partielles 1, 1' et 1", tandis que la surface de façonnage de l'outil inférieur est constituée des estampes partielles correspondantes 2, 2' et 2". La couche intermédiaire élastique 4 ou 4' recouvre chacune des deux moitiés de l'outil sur la périphérie desquelles elle est fixée au moyen des éléments 5. La figure 1 représente l'outil en position ouverte, le flan de voile 3 ayant subi le vaporisage étant déposé sur la couche intermédiaire 4' de la moitié inférieure de l'outil. La figure 2 illustre le début de la réalisation de l'ébauche : les estampes partielles 1' et 2' sont déplacées chacune dans la position terminale dans le sens des flèches. Ces estampes peuvent être déplacées simultanément ou successivement. La figure 3 représente la position finale de outil. Suivant un mouvement préalablement programmé, les estampes partielles 1, 1 et 2, 2" ont été amenées dans leur position terminale dans le sens des flèches, l'ébauche 3' étant ensuite démoulée. Les figures 1 à 3 montrent que la couche intermédiaire élastique 4 ou 4' établit une séparation géométrique entre le flan de voile 3 ayant subi le vaporisage et les estampes partielles (1, 1" et 2, 2" en figure 2) dans toutes les zones n'ayant pas encore subi le façonnage, empêchant ainsi une déperdition de chaleur hors du voile dans ces zones. En figure 4, l'outil de façonnage est constitué de l'outil inférieur non divisé 2 et de l'outil supérieur qui est subdivisé en estampes partielles 1, 1' et 1". La couche intermédiaire élastique 4 de l'outil supérieur est réalisée sous forme d'une bande sans fin et elle est guidée sur les rouleaux d'entre nement 7 et les rouleaux de renvoi 8 de façon à couvrir toute la surface de façonnage de l'outil supérieur. Au moins un des rouleaux d'entralnement 7 est équipé d'un dispositif de commande (non représenté en figure 4) qui peut etre actionné lorsque l'outil est ouvert et qui fait tourner les rouleaux d'entraînement 7 dans le sens des flèches illustrées. La bande sans fin 4 peut etre fixe avec les rouleaux d'entraînement et de renvoi 7 et 8 ; elle peut, sous forme d'une unité de construction (par exemple, par une construction en bâti) effectuer un mouvement de levage séparé ou encore, elle peut éventuellement etre déplacée avec les estampes partielles 1 et 1". La couche intermédiaire élastique 4' de l'outil inférieur 2, qui est également réalisée sous forme d'une bande sans fin, est prolongée et guidée sur les surfaces supports 6 et 6'. Tout comme pour ltoutil supérieur, ltentraînement est assuré par les rouleaux d'entrainement et de renvoi 7' et 8'. L'outil inférieur 2, les surfaces supports 6 et 6', de même que le système d'entraînement à bande 7', 8' sont fixes. La figure 4 représente l'outil en position ouverte. Apres le vaporisage, le flan de voile 3 est amené en A. Les rouleaux d'entraînement 7' font avancer la bande 4t de la couche intermédiaire jusqu'à ce que le flan de voile 3 soit amené dans la position illustrée. En même temps, l'ébauche 3', qui a été réalisée lors de la phase de travail précédente, est entraînée dans la position illustrée, elle peut être enlevée en B à l'aide d'un dispositif de transfert approprié, puis être acheminée vers la presse de finissage. La phase de fabrication illustrée en figure 4 correspond à celle de la figure 17 la réalisation proprement dite de l'ébauche se déroulant alors comme représenté dans les figures 2 et 3. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'ébauches à partir de voiles de fibres entremêlées de cellulose, en particulier, de lignocellulose, moyennant un façonnage progressif à laide d'outils dont les surfaces de façonnage sont constituées de plusieurs surfaces partielles se déplaçant l'une contre l'autre, caractérisé en ce que les surfaces partielles de façonnage d'au moins une moitié deXl'outil agissent ensemble au moins sur une couche intermédiaire continue et élastiquement déformable, les forces de déformation étant transmises au voile de fibres par cette couche intermédiaire. 2. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intermédiaire élastiquement déformable forme une unité de construction avec au moins une moitié de l'outil. 3. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intermédiaire élastiquement déformable est constituée d'une bande sans fin ou d'un rouleau pouvant être déroulé tandis que, avant ou après chaque réalisation débauche, cette couche intermédiaire avance, de préférence, sur une distance correspondant aux dimensions de l'outil. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le flan du voile de fibres est acheminé à l'outil d'ébauchage ou l'ébauche réalisée est évacuée de cet outil d'ébauchage par suite du mouvement de la couche intermédiaire élastiquement déformable. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le mouvement de la couche intermédiaire élastiquement déformable est synchronisé avec celui d'un dispositif de vaporisage prévu pour le voile de fibres et fonctionnant, de préférence, en continu, ainsi qu'avec le mouvement d'un dispositif de transport vers la presse de façonnage définitif, assurant ainsi une fabrication mécanisée. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on forme entièrement ou partiellement des rugosités sur la surface de la couche intermédiaire élastiquement déformable qui entre en contact avec le voile de fibres ou en ce qu'on y forme entièrement ou partielle ment une structure de surface. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on forme entièrement ou partiellement des rugosités sur les surfaces partielles de outil qui agissent sur la couche intermédiaire élastiquement déformable. 8. Dispositif suivant 1 'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les outils de facon- nage peuvent être refroidis complètement ou partiellement. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la couche inter-nédiaire élastiquement déformable est constituée d'une couche de base et d'une couche d'usure.