Brevet FR2501735A1 — publié le 19820917

L'invention a pour objet un dispositif pour la confection, par déformation spatiale sous pression, de pièces moulées en matières fibreuses non-tisses contenant des liants, de préférence en fibres de cellulose ou de ligno-cellulose, où, sous l'action de la pression et de la chaleur, les forces de moulage d'une moitié au moins de l'outil ou moule sont transmises à la matière fibreuse non-tissée par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs couches intermédiaires stabilisantes de surface, élastiquement déformables, une telle couche étant fixée à un élément de construction qui peut être fixe ou mobile par rapport au moule. On sait que des pièces moulées peuvent être produites par la déformation de matières fibreuses telles que des copeaux de cellulose contenant un liant, sous l'effet de la compression et de la température, mais lorsque ladite déformation implique des rayons de pliage, même relativement peu importants, on doit s'attendre à ce que la régularité de la translation de la matière audelà de la longueur moyenne des fibres ne soit plus assurée.Pour pallier cet inconvénient, on a fait précéder l'opération de compression proprement dite d'un préformage par un moule de préforme pourvu d'une garniture en caoutchouc qui, agissant comme une surface intermédiaire élastique, permet une meilleure distribution des contraintes de déformation (cf. RTtUDITZ W., S?EGMiNS E. et ERSATZ W,: "Etudes sur la confection possible et les propriétés de pièces moulées simples en copeaux de bois, notamment pour la production de meubles", Cologne et Opladen, 1965, pp. 37 et 38). Un développement de cette technique est constitué par un dispositif connu de fabrication de moules de préformage en plaques de ligno-cellulose à fibres imbriquées, grSce à une déformation par paliers successifs à l'aide de moules dont la face active est composée de plusieurs parties mobiles les unes par rapport aux autres, où ces surfaces moulantes partielles d'une moitié au moins du moule agissent ensemble sur une ou plusieurs couches intermédiaires, élastiquement déformables et recouvrant la totalité de ladite moitié de moule, une telle couche superficielle transmettant les forces déformantes sur la plaque de fibres et ladite couche superficielle élastiquement déformable pouvant se présenter, par exemple, sous la forme d'une bande sans fin, soit fixée rigidement, comme un élément d'un cadre, soit mobile par rapport au moule. (DE-OS 27 01 430). Ce dispositif connu a permis, d'une manière avantageuse, de mouler par compression des pièces à courbures relativement fortes à partir de matières non-tissées à grande surface, c'està-dire d'ébauches qui ne supportent que de très faibles efforts de traction et de refoulement pendant le processus de compression, sans subir les inconvénients visés ci-dessus. Les efforts d'extension et de refoulement qui apparaissent localement sont absorbés, pour la plus grande partie, par la couche superficielle élastiquement déformable, et sont distribués avant même que les forces de mise en forme ne soient transmises au matériau non-tissé.Toutefois, lorsqu'une telle expansion est assez im- portante, l'élasticité propre de la couche intermédiaire ne suffit plus à rendre ladite extension réversible, de sorte qu'en utilisant à plusieurs reprises ladite couche, -ce qui est sou haitable-pour des raisons de prix de revient, -elle conserve des déformations durables qui en rendent le remploi impossible au bout d'un temps de service relativement bref.En modifiant la nature du matériau qui constitue la couche intermédiaire pour obtenir une plus grande élasticité propre, on n'apporterait qu' un remède partiel, car il reste toujours spécifié que ces couches intermédiaires de stabilisation doivent s'adapter facilement à toutes les configurations spatiales tridimensionnelles souhaitées, même s'il existe des zones d'étirage localement important, et rétablir la géométrie initiale aussi rapidement que possible lorsqu'il y a une déformation résiduelle après une opération de compression, grâce au matériau lui-mme, tandis que l'effet stabilisateur de ladite couche intezmédiaire d'application, c'est-à-dire la distribution superficielle des extensions et des refoulements, doit correspo r,-e sensiblement à la longueur de recouvrement des fibres dans la matière à déformer, afin d'éviter la formation de fissures dangereuses et des amincissements inadmissibles, et ceci n'est possible qu'avec une couche intermédiaire composée d'un matériau dont l'élasticité propre ntest pas trop faible. En d'autres termes, des couches intermédiaires présentant une élasticité d'extension relativement faible permettent bien une distribution locale avantageuse des efforts de cisaillement, etc., sur les zones à contraintes de la plaque fibreuse à déformer, mais l'élasticité des déformations de leur géométrie n'est pas suffisante pour permettre la réutilisation de la même couche intermédiaire dans un grand nombre d'opérations de compression successives. Le mdme inconvénient caractérise un autre dispositif connu (DUOS 27 13 527) où les matières utilisées comme couches stabilisantes ou déformables seraient des tissus ne présentant pas d'élasticité propre décelable. C'est sur ce point qu'intervient l'invention proposée, qui vise à développer le dispositif cité ci-dessus en le perfectionnant de telle manière qu'il devienne possible d'harmoniser la déformabilité de la plaque non-tissée, dans des conditions optimisées, en écartant le risque d'une extension excessive de ladite couche intermédiaire, ce qui permet d'utiliser répétitivement cette dernière. la solution de ce problème est obtenue, selon l'invention, en fixant la couche intermédiaire d'application, en totalité ou en partie sur l'élément de construction au moyen d'organes tendeurs supplémentaires, élastiquement résilients. Des modes d'exécution et des développements sont décrits ci-dessous, sans qu'il en résulte un caractère limitatif. Une telle fixation résiliente de la couche intermédiaire stabilisante présente, en premier lieu, l'avantage de permet tre à cette dernière de suivre les déplacements inhérents à l'a daptation géométrique sans faire appel à son élasticité propre, cette dernière ntintervenant qu'au moment où le processus de compression s'achève. On peut, de ce fait, faire appel à des couches stabilisantes présentant une élasticité propre plus faible, qui reste néanmoins suffisante pour assurer la distribution locale des efforts sur la surface de la matière non-tissée. Il devient alors possible d'employer, pour la fabrication de la couche intermédiaire, des tissus composés de fils présentant une déformabilité élastique propre relativement réduite. Il existe un grand nombre de ces tissus qui, face à la déformabilité de chacune de leurs mailles, permettent une déformation d'ensemble laquelle, en présence d'une répartition superficielle réversible des forces ponctuelles de traction et de refoulement, absorbe dans une large mesure les décalages admissibles de la structure fibreuse du non-tissé. La déformation des mailles du tissu n'est donc sollicitée élastiquement que dans la mesure où, après cessation de le contrainte, ledit tissu reprend sa forme initiale. Or, la déformabilité des tissus, -même par zones locales,- dépend de la nature du tissu, de l'épaisseur des fils et de la configuration des mailles, ce qui permet de l'adapter de façon optimale à la plaque non-tissée et à la déformabilité de cette dernière, grâce aux éléments tendeurs.En effet, si la déformation élastique supportable des mailles du tissu ne suffit pas, la fixation élastiquement résiliente des couches intermédiaires formées dudit tissu permet à ces dernières de remplir de façon optimale leur fonction de couches stabilisantes ou, en d'autres termes, l'extension locale nécessaire est d'abord répartie régulièrement, dans le domaine le plus important, par les éléments tendeurs élastiques supplémentaires, avant que les efforts de moulage ne soient transmis à la plaque de non-tissé par l'intermédiaire de la couche de tissu.La déformation de couches intermédiaires présentant une élasticité propre relativement importante, par exemple de bandes ayant l'élasticité du caoutchouc, peut autre modifiée en choisissant la résilience des éléments tendeurs élastiques de telle manière que l'effort résilient de ces derniers soit, au moins momentanément, inférieur à la force nécessaire pour assurer l'extension élastique de la couche intermédiaire, de manière à bien adapter l'ensemble aux conditions imposées par la nature du non-tissé. Les couches intermédiaires stabilisatrices peuvent autre ainsi élastiquement fixées soit à l'-outil de formage ou moule proprement dit, soit à un élément de construction additionnel, la fixation pouvant autre ponctuelle ou linéaire. La couche intermédiaire de surface n'est donc-plus fixée au moule, comme par le passé, directement ou par l'intermédiaire d'un élément solidarisé avec lui, mais au contraire par l'intermédiaire d'éléments tendeurs supplémentaires, présentant eux-mmes des propriétés de résilience élastique. Une réalisation technique simple et avantageuse de ces éléments tendeurs pour la fixation de la couche intermédiaire stabilisante est constituée par des bandes ou cordons en matière élastique ou. visco-élastique, mais elle peut aussi consister en ressorts. Le coefficient d'élasticité ou l'élasticité propre de ces éléments tendeurs est sélectionnable ou bien réglable de telle manière que les efforts de retenue soient faibles sur la couche intermédiaire au début de la déformation, ces efforts augmentant à mesure que le cheminement de la déformation augmente, tandis que, durant celle-ci, la couche se déforme d'abord sans extension propre notable, sa déformabilité propre n'étant mise à contribution que dans la suite du déroulement du moulage. Cette méthode permet d'adapter l'expansion totale d'une couche superficielle de stabilisation, d'élasticité assez considérable, à la longueur de recouvrement des fibres du non-tissé, ou bien de faire appel à des couches intermédiaires présentant de faibles qualités d'élasticité propre. Les efforts maxImaux, exercés par les éléments tendeurs élastiquement résilients sur lesquels la couche intermédiaire est fixée, peuvent alois être choisis de telle manière qu'aucune déformation permanente ne se produise dans ladite couche intermédiaire. Un développement du dispositif, destiné particulièrement à la production de pièces moulées à géométrie complexe impliquant une déformation importante, consiste à rendre réglable la caractéristique de résilience ou d'élasticité des éléments tendeurs qui portent la couche intermédiaire, par exemple à l'aide de vérins pneumatiques ou hydrauliques. Une autre méthode possible pour assurer un réglage d'adaptation consiste à utiliser, pour la suspension des couches intermédiaires stabilisantes, des éléments tendeurs présentant des caractéristiques d'élasticité différentes. Ainsi par exemple, il peut y avoir intérêt à utiliser des ressorts ayant des constantes d'élasticité différentes, afin de pouvoir mieux adapter les forces de suspension aux particularités locales des éléments du moule. Un effet du même genre peut être obtenu grtce à une répartition différenciée d'éléments tendeurs exerçant des efforts identiques. Un mode de réalisation techniquement simple et rationnel pour un grand nombre d'applications dans le domaine du moulage consiste à fixer la couche intermédiaire stabilisante sur les éléments tendeurs élastiquement résilients, tenus par le moule ou par un élément de construction correspondant, selon un montage unidirectionnel, ctest-à-dire élastique uniquement soit dans le sens de la longueur, soit dans celui de la largeur. Lorsque le couche intermédiaire stabilisante est réalisée sous la forme d'une bande sans fin tendue entre deux ou plus de deux cylindres, on obtient une résilience unidirectionnelle de la suspension en fixant élastiquement l'un, au moins, desdits cylindres. L'élasticité de cette fixation peut alors être ré giée soit à l'aide de vérins pneumatiques ou hydrauliques, soit en faisant eftccblen à tE EL' EC moins des cylindres une rotation en sens inverse dont le couple moteur est réglable. R DICADIONo 1.- Dispositif pour la confection, par déformation spatiale sous pression, de pièces moulées en matières fibreuses nontissées contenant des liants, de préférence en fibres de cellulose ou de ligno-cellulose, où, sous l'action de la pression et de la chaleur, les forces de moulage d'une moitié, au moins, de l'outil ou moule sont transmises à la matière fibreuse nontissée par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs couches intermédiaires stabilisantes de surface, élastiquement déformables, une telle couche étant fixée à un élément de construction qui peut autre fixe ou mobile par rapport au moule, dispositif caractérisé en ce que la couche intermédiaire d'application est fixée, en totalité ou en partie, sur ltélément de construction par lXin- termédiaire d'éléments tendeurs supplémentaires, élastiquement résilients. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments supplémentaires tendeurs sont des organes de rappel élastiques ou visco-élastiques, tels que des ressorts, des bandes de caoutchouc ou des cordons en matière plastique. 3.- Dispositif selon l'une-des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments tendeurs pour la fixation de la couche intermédiaire présentent des caractéristiques d'élasticité ou de résilience réglables, notamment grâce à des vérins pneumatiques ou hydrauliques. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fixation d'une seule et même couche intermédiaire d'application est assurée par des éléments tendeurs présentant des résiliences ou élasticités inégales. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fixation résiliente de la couche intermédiaire agit unidirectionnellement, soit dans le sens de la longueur, soit dans le sens de la largeur. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à5-, dans lequel la couche intermédiaire est une bande sans fin, attelée entre deux, ou plus de deux, cylindres ou poulies, caractérisé en ce que l'un, au moins, desdits cylindres ou poulies est monté élastiquement et qu'il possède une faculté de rétro-rotation à couple moteur réglable.