Brevet FR2525960A1 — publié le 19831104

Procédé et dispositif de fabrication de panneauxà base de ciment. L'invention concerne la fabrication d'un panneau à base de ciment dans lequel une boue de matériau à base de ciment hydraulique, appelé couramment plâtre, est dis- posée entre deux feuilles de revêtement ou de "doublure", qui peuvent être constituées par du papier ou autre ma- tériau, et mise à la largeur et à l'épaisseur souhaitées avant la prise Le processus se déroule normalement de façon continue et avec une grande vitesse linéaire. Un problème persistant lors d'une telle fabrication est la formation de vides dans le noyau, par suite de l'air emprisonné dans la boue déposée sur celle des deux feuilles de revêtement qui se trouve dessous Il est cou- rant d'aérer le noyau des panneaux ou planches en plâtre en incorporant par exemple une mousse fine dans la boue de plâtre afin d'obtenir un panneau dont le noyau possède la densité souhaitée La présente invention ne concerne pas ces procédures, mais est destinée à éviter de grosses accumulations d'air qui autrement formeraient dans le noyau de grands vides indésirables qui, s'ils apparais- sent au niveau de l'interface, peuvent faire-apparaître des zones de la feuille de revêtement qui ne sont pas supportées et se présentent sous la forme de boursou- flures. La présente invention offre une solution à ce pro- blème, solution qui est obtenue en faisant vibrer la feuille inférieure une fois que la boue y a été déposée, habituellement avant que la feuille supérieure entre en contact avec la boue, et à faire vibrer ensuite la feuille supérieure lorsqu'elle vient en contact avec la masse de boue à base de ciment La vibration de la feuille inférieure fait remonter l'air emprisonné non souhaité à travers la boue en direction de la surface supérieure, et les bulles accumulées sont alors brisées par la vibration de la feuille supérieure avant d'être incorporées sous forme de vides au panneau formé, tandis que l'air qui y était contenu s'échappe dans l'atmosphère. La vibration peut être appliquée mécaniquement, en modifiant les chaînes de fabrication existantes de pan- neaux pour recevoir le ou les dispositifs nécessaires. Ceux-ci peuvent être actionnés par une source d'énergie électrique, électromagnétique, fluidique ou autre, comme souhaité Une forme commode de dispositif vibrant est un arbre polygonal en rotation mis en contact avec la face de chacune des feuilles respectives qui est opposée à celle qui est en contact avec la boue, ou avec un support (par exemple une courroie convoyeuse) pour une telle feuille Une autre forme de dispositif vibrant est une plaque vibrante, qui peut être actionnée mécaniquement ou électromagnétiquement; en contact avec ou agissant sur chaque feuille respective On peut utiliser d'autres formes de dispositif vibrant, par exemple des transduc- teurs de types appropriés. La fréquence et l'amplitude de la vibration doivent être suffisantes pour éliminer les bulles d'air à un de- gré souhaité, mais pas suffisamment importantes pour en- dommager les feuilles de revêtement Les dispositifs vi- brants sont de préférence commandables et réglables dans ce but On envisage des fréquences allant jusqu'à 140 Hz et des amplitudes allant jusqu'à 5 mm. L'invention est applicable non seulement à un pan- neau classique de plâtre ou de gypse recouvert de papier, mais également à un panneau recouvert de nappes de fibres inorganiques, comme décrit dans la demande de brevet bri- tannique N O 80 17432 de la Demanderesse (GB-A-2 053 779). L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription suivante de plusieurs modes de réalisation pré- férés, mais non limitatifs, représentés aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique partielle de la zone de formation du panneau d'une installation de fabrication de panneaux en plâtre à rouleaux presseurs, modifiée suivant l'installation la figure 2 est une vue similaire d'une installa- tion pour la fabrication d'un panneau en utilisant des feuilles de revêtement en tissu de verre, également modi- fiée suivant l'invention; et la figure 3 est une vue similaire d'une instal- lation de fabrication de panneaux extrudés suivant l'invention. Dans l'installation représentée sur la figure 1, une feuille de revêtement inférieure 10, par exemple en papier ou en carton, est déroulée d'une bobine débitrice (non représentée) le long d'une table de formage 11 Un mélangeur continu 12 dépose une boue de plâtre et d'eau, contenant des additifs classiques, sur la face supérieure de la feuille inférieure, qui la transporte alors sous un rouleau presseur 13 o la feuille supérieure 14, éga- lement du papier par exemple, est appliquée La boue s'accumule pour former un "barrage" 15 à l'entrée de l'intervalle entre le rouleau presseur et la table 11, o la boue est pressée entre les papiers jusqu'à l'épais- seur souhaitée Simultanément, les bords latéraux de la feuille inférieure 10 sont repliés vers le haut et ra- battus à la largeur souhaitée, à l'aide de guides laté- raux (non représentés) de manière que la feuille supé- rieure 14 puisse être collée sur les bords retournés vers l'intérieur de la feuille inférieure Toutes ces carac- téristiques existent dans des installations de fabrica- tion de panneaux de plâtre classiques, dans lesquelles le panneau mis en forme est alors laissé prendre, puis découpé et enfin séché. Lors de la modification d'une telle installation suivant l'invention, un vibrateur 16 est ajouté dans la table 11, au-dessous de la feuille inférieure 10, en amont du barrage 15 Pour recevoir le vibrateur 16, la table il est interrompue à cet endroit pour former un intervalle dans lequel le vibrateur fait contact avec la face inférieure de la feuille 10 Un rouleau de guidage supplémentaire 17 pour la feuille supérieure 14 est dis- posé avant le rouleau presseur 13, et un second vibrateur 18 est ajouté dans la zone de convergence ainsi formée, au-dessus de la feuille supérieure Ce vibrateur est pla- cé de manière à faire vibrer la feuille supérieure au voisinage du dessus du barrage de boue 15 Les vibrateurs peuvent avantageusement se présenter sous la forme d'arbres polygonaux tournants 20 et 21, de section carrée par exemple comme représenté, et peuvent également être entraînés par des moteurs électriques ou autres disposi- tifs d'entraînement (non représentés), de préférence à des vitesses commandées de façon variable, allant jusqu'à 2 000 tours/minute Les arbres 20 et 21 sont également de préférence montés de façon réglable par rapport aux plans des feuilles respectives, de manière à pouvoir ré- gler, facilement et de façon contrôlable, l'amplitude des vibrations. En fonctionnement, la rotation de l'arbre vibrateur 20 sous la couche initiale de boue amène les plus grosses bulles d'air, emprisonnées dans la boue, jusqu'à la sur- face supérieure de la boue Lorsque les deux feuilles de papier et la boue se déplacent en direction l'une de l'autre, en avançant le long de la table 11, les bulles sont entraînées dans le barrage 15, c la plupart d'entre elles éclatent sous l'effet de la vibration de la feuille supé- rieure 14, sous l'action de l'arbre tournant 21 L'air provenant des bulles éclatées s'édcappe dans l'atmosphère, au- dessus du barrage 15 Le panneau finalement obtenu se trouve avoir un nombre fortement réduit de vides impor- tants dans le noyau. La figure 2 représente l'application de l'invention à la fabrication de plaques murales ou panneaux suivant la demande de brevet britannique no 80 17432 Dans le dispositif représenté, le panneau est formé entre une courroie convoyeuse inférieure 25 et une courroie con- voyeuse supérieure 26 Un tissu 27 de fibres de verre non tissé, lié au moyen de résine, est délivré par une bobine (non représentée) au brin supérieur de la courroie De la boue de plâtre, contenant n'importe quel addi- tif souhaité, est déposée par un mélangeur 28 sur la sur- face supérieure du tissu inférieur, lorsque celui-ci est amené, par la courroie 25, en contact avec une seconde feuille de tissu 29 de fibres de verre, qui arrive au- dessous de la courroie supérieure 26 en passant autour d'un rouleau de guidage 30 Un barrage de boue 31 est formé dans la zone de convergence entre les courroies su- périeure et inférieure, jusqu'à ce que la courroie supé- rieure passe sous une plaque de mise en'forme 32 qui' dé- termine l'épaisseur du panneau formé Pendant le passage ultérieur des tissus et de la boue entre les courroies, comme décrit dans la demande de brevet mentionnée, ceux- ci sont soumis à l'action des vibrateurs mécaniques supé- rieur et inférieur opposés agissant sur leurs faces res- pectives opposées à celles qui sont en contact avec le tissu et la boue Ces vibrateurs ont pour effet que la boue pénètre dans les tissus et forme la fine couche sou- haitée de plâtre d'épaisseur minimale recouvrant les fibres dç verre sur chaque face, comme décrit dans ladite demande de brevet Cependant, dans ce cas, il n'y a aucun intervalle de temps après la vibration du fond de l'agen- cement pour faire remonter les bulles vers le haut avant l'entrée en contact avec la courroie vibrante supérieure. Il n'est pas possible que l'air non souhaité emprisonné dans la boue s'échappe de la boue dans l'atmosphère, de sorte que la formation de vides n'est pas empêchée par des vibrateurs dans ces positions. Pour adapter cette installation aux buts de l'in- vention, un vibrateur inférieur 33 est disposé sous le brin supérieur de la courroie inférieure 25, pour amener l'air à la surface, et un vibrateur supérieur 34 est dis- posé derrière la courroie supérieure 26, au-dessus du barrage de boue 31 Des bulles d'air sont éliminées au niveau du point o le barrage entre en contact avec le tissu supérieur 29, et l'air libéré s'échappe dans l'at- mosphère au-dessus du barrage. Dans les modes de réalisation de l'invention décrits jusqu'ici, les vibrateurs sont des arbres polygonaux tournants disposés de manière que leurs arêtes entrent en contact avec les feuilles ou courroies de support respec- tives pour effectuer le déplacement répété nécessaire. Lorsqu'on utilise de tels arbres, il est préférable qu'ils puissent tourner dans un sens qui a pour effet que les arêtes de l'arbre se déplacent contre les feuilles ou courroies dans un sens contraire à l'avance de ces der- nières dans l'installation, comme représenté par les flèches sur les dessins D'autres modes de réalisation de vibrateurs sont également efficaces aux fins de l'in- vention, comme cela sera décrit dans l'autre exemple qui suit. La figure 3 représente l'application de l'invention à la fabrication de panneaux de plâtre revêtus de papier suivant le procédé d'extrusion, dans lequel le panneau est mis aux dimensions souhaitées entre des plaques de for- mage supérieure et inférieure Une feuille de papier in- férieure 40, qui forme la face frontale du panneau fini, est avancée le long de la table 41 qui comprend la plaque de formage inférieure 42 De la boue est déposée sur la feuille inférieure à partir d'un mélangeur continu 43, et une feuille de papier supérieure 44 est ensuite appliquée autour d'un guide 45 Les feuilles de papier, avec la boue entre elles, convergent, entre une plaque de formage inclinée supérieure 46 et la plaque inférieure 42,jusqu'à l'épaisseur finale déterminée par une autre plaque d'ex- trusion 47, après quoi on laisse prendre puis sécher le panneau formé Un "barrage" de boue 48 est formé dans la région de convergence, comme dans les autres exemples. Lors de la mise en oeuvre de la présente invention, des ouvertures sont prévues dans la table 41 pour rece- voir un vibrateur inférieur 49, et, dans la plaque de formage supérieure 46, pour recevoir un vibrateur supé- rieur 50 Chaque vibrateur comprend une plaque 51 se pré- sentant sous la forme d'un organe possédant une section en U, suspendu dans un support 52 par des fixations en caoutchouc 53 et supportant une unité vibrante 54 entraî- née électriquement Comme dans les exemples précédents, le vibrateur inférieur 49 fait remonter l'air emprisonné non souhaité sous la forme de bulles, vers le haut de la boue déposée, o elles sont brisées par la vibration de la feuille supérieure, par le vibrateur supérieur 50. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la fabrication de panneaux à base de ciment,dans lequel une boue de matériau à base de ci- ment hydraulique est déposée entre deux feuilles de re- vêtement et mise à la largeur et à l'épaisseur souhaitées avant la prise, caractérisé en ceque l'on fait remonter à travers la boue l'air qui y-est emprisonné, et que les bulles résultantes à la surface supérieure de la boue sont éclatées par vibration de la feuille supérieure lorsqu'elle vient en contact avec la boue. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait remonter l'air emprisonné sous forme de bulles en faisant vibrer la feuille inférieure une fois que la boue a été déposée sur celle-ci, mais avant qu'elle vienne en contact avec la feuille supérieure. 3 Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que la vibration est appliquée par agitation de la ou des faces de la ou des feuilles respectives opposées à celles qui sont en con- tact avec la boue, ou d'une structure de support pour une ou de telles feuilles. 4 Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les feuilles sont com- posées de tissu de fibres de verre et qu'on fait en outre vibrer l'ensemble formé par la boue et le tissu pour faire pénétrer la boue dans le tissu et former une mince pellicule de matériau à base de ciment sur la face exté- rieure de celui-ci. Dispositif pour fabriquer un panneau en matériau à base de ciment, comportant des moyens pour faire avancer une feuille de revêtement inférieure, des moyens pour dé- -poser une boue à base de ciment hydraulique sur la surface supérieure de cette feuille, des moyens pour appliquer une feuille de revêtement supérieure sur la surface supé- rieure de la boue, et des moyens pour mettre la boue si- tuée entre les deux faces de revêtement à la largeur et l'épaisseur souhaitées avant la prise, caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens vibrants ( 16,33,49) disposés au-dessous de la feuille inférieure ( 10,27,40) pour faire vibrer celle-ci en un endroit situé entre les moyens de dépôt de boue-( 12,28,43) et la zone o la feuille supérieure ( 14,29,44) vient en contact avec la boue ( 15,31,48), et des seconds moyens vibrants ( 18,34,50) disposés au-dessus de la feuille supérieure dans ladite région, pour faire vibrer la feuille supérieure. 6 Dispositif suivant la revendication 5, caractéri- sé en ce que les moyens vibrants ( 16,18; 33,34; 49,50) sont munis de moyens pour régler de façon variable la vitesse et l'amplitude de la vibration. 7 Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions 5 ou 6, destiné à être utilisé dans la fabrication de panneaux comportant des feuilles de revêtement en tis- su de fibres inorganiques, caractérisé en ce que d'autres moyens vibrants sont prévus en aval desdits moyens vi- brants ( 16,18; 33,34; 49,50), en un endroit o ils agissent sur les feuilles assemblées et la boue pour faire péné- trer la boue dans le tissu. 8 Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions 5,6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens vibrants ( 33,34) sont disposés derrière des courroies en mouvement ( 25,26) qui supportent les feuilles respectives ( 27,29). 9 Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- *cations 5,6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens vi- brants ( 16,49,50) sont disposés dans des ouvertures ména- gées dans des structures de support solides ( 11,41,46) sur lesquelles passent les feuilles respectives ( 10,40,44). Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens vibrants ( 16,18:33,34) comportent des arbres polygonaux tournants ( 20,21; 33,34). 11 Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 5,6 ou 9, caractérisé en ce que les moyens vibeants ( 49,50) comportent des éléments en forme de plaques ( 51) disposés de manière à faire contact avec les feuilles ( 40,44) ou la structure de support de celles-ci, et des moyens ( 54) pour faire vibrer mécani- quement les éléments en forme de plaques.