Brevet FR2536698A1 — publié le 19840601

L'invention concerne les procédés permettant d'obtenir des bandes à partir d'un matériau, ces bandes étant appelées "feuilles" lorsqu'elles ont une épaisseur faible par rapport à leurs autres dimensions. A titre d'exemple ce matériau peut être un caoutchouc et notamment un caoutchouc obtenu par coagulation à partir d'un latex, le matériau étant dans ce cas couramment, appelé "coagulum" Il faut noter cependant que l'invention peut s'appliquer à d'autres matériaux, par exemple des matières plastiques, des produits alimentaires, du bois, des matières minérales, des métaux. Les procédés connus mis en oeuvre dans les Plantations de caoutchouc naturel consistent à faire coaguler le latex dans des bacs allongés de faible profondeur On obtient ainsi directement des bandes de coagulum de latex d'environ 10 à cm d'épaisseur Ces bandes-subissent ensuite des traitements connus, par exemple un broyage ou une granulation suivi d'un séchage - Cette méthode d'obtention de bandes présente les inconvénients suivants étant donné la faible profondeur des bacs, les installations de coagulatim nécessitent des surfaces très importantes, ce qui pose des problèmes d'implantation et nécessite des investissements très élevés; lors de la coagulation, le rapport surface/volume du coagulum est grand de telle sorte que sa surface qui se trouve au contact de l'air est importante ce qui produit une oxydation superficielle du coagulum très notable, d'oỉ une dégradation du matériau et une variation préjudiciable de la qualité. Pour tenter de supprimer ces inconvénients, on a essayé d'obtenir des blocs épais lors de la coagulation et de découper ensuite ces blocs en bandes L'expérience montre que cette opération de découpage pose des difficultés impor- tantes par suite notamment de la souplesse, du manque de rigidité et de la faible résistance à la traction du coagulum. Les dispositifs de manutention employés lors du découpage conduisent par exemple à un écrasement ou à une rupture du coagulum ce qui pose des problèmes complexes de fabrication et provoque des variations importantes de qualité. le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients. En conséquence, le procédé conforme à l'invention, consistant à obtenir des bandes à partir d'un matériau, est caractérisé en ce qu'on soulève le matériau avec un fluide par l'intermédiaire d'une pièce solide disposée sous le matériau et mise directement au contact du matériau, de façon à découper les bandes au-dessus de la pièce solide à l'aide de moyens de découpage. L'invention concerne également les dispositifs permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention ainsi que les bandes obtenues selon la procédé conforme à l'invention. Les exemples de réalisation de l'invention qui suivent ainsi que les figures toutes schématiques du dessin correspondant à ces exemples sont destinés à illustrer l'in- vention et en faciliter la compréhension sans toutefois en limiter la portée. Sur le dessin: la figure 1 représente en coupe veiticale un dispo- sitif conforme à l'invention, le plan de coupe étant représenté par la ligne I-I à la figure 2; la figure 2 représente, vu de dessus, le dispositif représenté à la figure 1; verticale la figure 3 représente en coupe/une partie d'un autre dispositif conforme à l'invention etic 1 la figure 4 représente en coupe/une partie d'un autre dispositif conforme à l'invention. -3 - Les figures 1 et 2 représentent un dispositif 1 conforme à l'invention Ce dispositif 1 comporte un bac 2 de forme allongée, disposé horizontalement dans le sens de la longueur Dans le bac 2 se trouve un matériau 3 destiné à être découpé en bandes A titre d'exemple, ce matériau 3 est un bloc de caoutchouc naturel obtenu au préalable direc- tement dans le bac 2 par coagulation à partir d'un latex introduit dans ce bac Les moyens connus permettant d'obtenir ce coagulum de latex comportent par exemple une conduite 4 de latex 5 débouchant à une extrémité du bac 2 et une conduite 6 d'agent coagulant 7, cet agent étant notamment de l'acide formique, de l'acide acétique, ou un agent biologique. Dans un but d'homogénéisation, la conduite 6 d'agent coagulant débouche dans la conduite 4 de latex (figure 2). Il va de soi que d'autres moyens sont possibles pour l'obten- tion du bloc 3 de coagulum. le dispositif 1 comporte des moyens de levage 8 pour soulever le matériau 3 Ces moyens comportent un sac gonflable 9 disposé sous le matériau 3, et une conduite 10 qui permet d'introduire un fluide 11, par exemple de l'air, dans le sac 9 grâce à la vanne 12, de façon à soulever le matériau 3 avec le fluide 11 grâce au sac 9 qui se trouve directement au contact de la face inférieure 13 du matériau 3. Le sac 9 forme alors une chambre à air dont la paroi 90, réalisée par exemple en caoutchouc vulcanisé, se comporte comme une pièce solide et élastique intermédiaire, disposée entre l'air 11 et le matériau 3 et mise directement au contact du matériau 3 (figure 1). Le dispositif 1 comporte des moyens 14 susceptibles de découper des bandes 15 dans le matériau 3 situé au-dessus du sac 9. Ces moyens de découpage comportent une scie 16 avec un ruban 17 enroulé autour de deux volants 18, 19, ce ruban 17 comportant un tranchant 170 qui est de préférence dépourvu de dents. 4 - Le volant 19 est entra né par le moteur 20 L'ensemble des volants 18, 19 et du moteur 20 est fixé sur un châssis 21, lui-méme monté sur quatre roues 22 qui roulent sur deux rails horizontaux 23 disposés le long de la partie supérieure du bac 2 et de part et d'autre de ce bac Le châssis 21 et les roues 22 constituent donc un chariot 24 mobile horizontalement au-dessus du bac 2 et sur toute la longueur du bac 2. L'équipement permettant de déplacer le chariot 24 le long du matériau 3, sur les rails 23, n'est-pas représenté sur le dessin dans un but de simplification, cet équipement comportant par exemple un treuil. la partie inférieure 17 k du ruban 17 a une orientation horizontale et le tranchant 170 de cette partie inférieure 17 A permet de découper horizontalement le matériau 3 au-dessus du sac 9, pour obtenir une bande 15 lors du déplacement du chariot selon la flèche F Lorsque la bande 15 est découpée, on la déplace latéralement par des moyens connus non représentés sur le dessin dans un but de simplification, ces moyens étant par exemple une bande transporteuse ou un bac de flottaison. On fait alors arriver une nouvelle-quantité de fluide 11 dans le sac 9 pour soulever le matériau 3 à la hauteur désirée, de telle sorte, par exemple, que la face supérieure 25 du maté- riau 3 atteigne le même niveau qu'avant la découpe précédente, et on découpe une nouvelle bande 15 L'épaisseur "e" des bandes Lst déterminée par la quantité de fluide 11 introduite dans le sac 9 L'épaisseur "e" peut aussi être réglée en modifiant la hauteur de la partie inférieure 17 A du ruban 17 par des moyens connus et non repésentés sur le dessin, ce réglage de hauteur étant obtenu par exemple en déplaçant verticalement les volants 18, 19. Il est possible de réaliser les moyens de levage 8 tels qu'ils permettent d'introduire un fluide 26 dans le bac 2 grâce à une conduite 27 et à une vanne 28, de telle sorte - que ce fluide 26 soit directement au contact du matériau 3, au-dessus du sac 9, ce fluide 26 étant par exemple un liquide et notamment de l'eau On diminue ainsi le poids supporté par le sac 9, grâce à la poussée d'Archimède, ce qui facilite le soulèvement du matériau 3 La vanne 28 permet de faire varier dventuellement la quantité de fluide 26 dans le bac 2 - lors des opérations de découpage On peut aussi modifier la densité de ce fluide 26, notamment en utilisant une alimentation en eau salée (non représentée sur le dessin). Au cours du soulèvement du matériau 3 il est avantagax de faire pénétrer le fluide 26 sous le sac 9 pour le soulever, ce sac 9 restant au contact du matériau 3 lors de sa montée. La conduite 10 doit alors être suffisamment longue et souple pour permettre cette mont 4 eè On obtient ainsi une montée régulière du matériau 3 sur toute la longueur du bac. Les parois latérales opposées 29 du bac 2, disposées parallèlement aux rails 23, décartent de préférence l'une de l'autre vers le haut, formant ainsi un angle a de façon à faciliter les mouvements vers le haut du bloc 3 Cet angle a a de préférence une valeur telle que les parois 29 conservent leur rôle de guide pendant tous les découpages successifs. L'angle a que forment ces parois 29 varie par exemple de 20 à 100 et avantageusement de 20 à 50 La distance entre les parois 29 et le matériau 3 a été exagérée sur la figure 1 pour clarifier le dessin. Les avantages procurés par le dispositif 1 sont - les suivants: 1) Le découpage est opéré sans manutention du matériau 3 de telle sorte qu'il ne se produit pas d'écrasement de ce matériau, malgré la structure souple et-peu résistante du coagulum Il est donc possible d'effectuer le découpage des bandes sur des blocs épais obtenus par coagulation du latex dans des bacs 2 pratiquement aussi profonds qu'on le désire. C'est ainsi par exemple qu'on a effectué des découpages de bandes sur des blocs de coagulum d'environ 25 m de long, 60 cm de large, 1 m d'épaisseur, soit un poids total des blocs d'environ 15 tonnes, ces blocs étant obtenus dans des bacs 2 ayant pratiquement les m 8 mes dimensions que les blocs. L'épaisseur des blocs correspond pratiquement à la profondeur des bacs correspondants Dans le cas o les parois 29 d'un bac font entre elles un angle a non nul, la largeur du bac est déterminée au niveau de sa profondeur médiane A titre d'exemple les techniques connues d'obtention directe de bandes par coagulation ne donnent que des blocs d'environ 1,5 tonne. -6 2536698 L'invention permet donc de diviser par dix environ les surfaces nécessaires aux installations de coagulation du latex ce qui se traduit évidemment par des investissements et des coûts d'exploitation considérablement réduits. Les chiffres précédents concernant la mise en oeuvre de l'inventionne sont d'ailleurs donnés qu'à titre d'exemple, on peut en effet envisager des bacs ayant une profondeur nettement supérieure à 1 m, et une longueur quelconque qui peut être très supérieure à 25 m la largeur des blocs peut être quelconque car elle n'est limitée que par la structure des moyens de découpage. 2) L'invention permet de traiter des blocs épais, c'est-à-dire des blocs dont-le rapport surface/volume est faible On limite ainsi considérablement l'oxydation super- ficielle à l'air du coagulum Cet avantage joint à l'absence pratiquement totale d'écrasement lors du découpage conduit a un caoutchouc dont la qualité est à la fois régulière et satisfaisante. 3) L'invention permet de faire varier facilement à la demande l'épaisseur "e" des bandes 15 et ceci dans de larges limites, l'épaisseur "lel' la plus utilisée actuellement variant par exemple de 10 cm à 20 cm, et ceci sans qu'il y ait de perte, étant donné que les moyens de levage conformes à l'invention permettent de soulever le matériau 3, de façon régulière, sur toute sa longueur jusqu'à ce que la totalité du matériau soit découpée et cela même si le matériau 3 présente des hétérogénéités sur sa longueur. Lorsqu'on désire obtenir des bandes de faible épaisseur, c'est-à-dire des feuilles, dont l'épaisseur varie par exemple de 1 à 10 cm, il peut être utile d'utiliser, conjointement avec l'invention, la technique décrite dans la demande de brevet français NO 82 10 283, cette technique consistant à provoquer un enfoncement sur une portion du matériau 3 et à découper les feuilles dans la portion enfoncée, l'épaisseur des feuilles pouvant alors être réglée en faisant varier la différence de hauteur entre le niveau des moyens d'enfoncement et le niveau des moyens de découpage, dans la portion enfoncée. * * O 7 - A titre d'exemple, les moyens d'enfoncement sont constitués au moins en partie par un galet cylindrique qui s'appuie sur la face supérieure 25 du matériau 3, ce galet étant disposé au-dessus du tranchant 170 de la partie inférieure 17 A du ruban 17, ce galet étant solidaire du chariot 24. Ce galet roule sur la face 25 et donc lors du déplacement du chariot 24 la portion enfoncée se déplace, le long du matériau 3, l'épaisseur "e" de la feuille obtenue variant en fonction de la différence de hauteur entre le niveau de la génératrice inférieure du galet, et le niveau du tranchant de la partie inférieure 17 A. De préférence le sac 9 fait pratiquement toute la longueur du bac 2 et il est disposé au fond du bac 2 vide. On introduit ensuite dans le bac 2, sur le sac 9 dégonflé, le latex destiné à la coagulation le sac 9 se trouve ainsi tout naturellement placé sous la masse 3 coagulée qu'il peut aisément soulever lors de l'introduction du fluide 11. Il peut être avantageux d'utiliser, au lieu d'un sac unique, une superposition de plusieurs sacs comme représenté en coupe à la figure 3 Sur cette figure on voit une partie d'un dispositif 30 comportant trois sacs référencés 9 1, 9 2, 9.3 disposés sous le matériau 3 D Le sac 9 1 est directement au contact du matériau 3, le sac 9 3 est le plus bas, le sac 9 2 étant le sac intermédiaire en contact avec les sacs 9 1 et 9 3. Chacun de ces sacs comporte une conduite 10 et une vanne 12 qui lui est propre- Il est ainsi possible de-gonfler succes- sivement ces sacs au cours de l'opération de découpage, en commençant par exemple par gonfler le sac le plus bas 9 3. Cette technique peut avoir l'avantage d'assurer un soulèvement régulier du matériau 3 même si le bac 2 est très allongé, chacun de ces sacs:Usant pratiquement toute la longueur du bac. Il va de soi que ces sacs peuvent former un ensemble, sous la forme par exemple d'un sac unique comportant plusieurs cloisons internes étanches qui forment des sacs élémentaires. Au lieu d'utiliser plusieurs conduites 10, il est possible d'utiliser une conduite unique 10 alimentant le sac inférieur 9 3, chaque sac étant relié au sac adjacent supérieur par une valve tarée, la pression de tarage augmentant d'un sac au sac supérieur adjacent. Il est possible de prévoir les moyens de levage de telle sorte que, lors du gonflage des sacs 9 1, 9 2, 9 3, la variation de hauteur de-l'ensemble de ces sacs soit suffisante pour permettre de dé-couper tout le bloc de matériau 3 en bandes, lorsqu'il est soulevé par ces sacs Tel peut être le cas par exemple lorsque, à l'état gonflé, le sommet 90 1 du sac supérieur 9 1 arrive pratiquement au niveau du sommet du bac 2, ou même s'élève audessus de ce niveau Il est ainsi possible de découper entièrement le matériau 3 en bandes, sans utiliser le fluide 26, tout en garantissant une montée régulière de ce matériau 3 sur toute la longueur du bac 2. Cette solution est avantageuse dans les cas o le fluide 26, par exemple de l'eau, est difficile à trouver, le dispositif 30 pouvant être alors installé dans des régions dépourvues d'eau. L'invention n'est pas limitée aux cas oi on utilise des sacs gonflables La figure 4 représente par exemple en coupe une partie d'un dispositif 40 conforme à l'invention, ce dispositif 40 comportant une masse légère 41 par exemple une plaque de mousse de polyuréthanne ou de polystyrène qui flotte dansle liquide 26 tout en étant appliquée contre la face infériure 13 du matériau 3, par suite de la poussée d'Archimède, la grande flottabilité de cette plaque provoquant l'ascension du matériau 3 après chaque découpe Cette technique peut avoir l'avantage de la simplicité, en choisissant pour la plaque 41 une matière dont la densité est très inférieure à celle du liquide 26, et il est préférable que le matériau 3 ait une densité inférieure à celle du liquide 26 pour qu'il flotte aussi dans ce liquide, ce qui est le cas du coagulum qui flotte dans l'eau étant donné que la densité du coagulum varie pratiquement de 0,6 à 0,9, la densité du matériau 3 étant cependat supérieure à celle de la plaque 41. Lorsque la plaque 41 est disposée au fond du bac 2 et qu'on la recouvre de latex, il est nécessaire d'amarrer cette plaque au fond du bac, par exemple à l'aide d'un verrouil- lage latéral, de façon à éviter qu'elle remonte à la surface du latex avant coagulation. L'invention couvre aussi le cas oh l'on utilise un équipement permettant de déplacer le chariot dans une direction 8 - 9 2536698 autre que le long du matériau 3, comme décrit dans la demande 82 10 283 mentionnée plus haut, cet équipement comportant par exemple un galet relié à une extrémité du chariot 24 et un appareillage permettant de modifier la hauteur de ce galet de telle sorte qu'il vienne s'appliquer sur un rail perpendi- culaire aux rails 23, ce qui permet de disposer le chariot 24 au-dessus d'un autre bac afin d' effectuer un nouveau découpage de bandes. -Il va de soi qu'on peut envisager deautres moyens cp e des scies pour découper les bandesp par exemple des fils éventuellement chauffés. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits. 2536698 REVENDICATIONS 1 Procédé consistant à obtenir des bandes à partir d'un matériau, caractérisé en ce qu'on soulève le matériau avec un fluide par l'intermédiaire d'une pièce solide disposée sous le matériau et mise directement au contact du matériau, de façon à découper les bandes audessus de la pièce solide à l'aide de moyens de découpage. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soulèvement du matériau est effectué en outre à l'aide d'un fluide mis directement au contact du matériau au-dessus de la pièce solide. 3 Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fluide mis directement au contact du matériau est un liquide. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le matériau est souple. e Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'on provoque un enfoncement sur une portion du matériau à l'aide de moyens d'enfoncement et en ce qu'on découpe les bandes dans la portion enfoncée, 1 'épaisseur des bandes étant réglée en faisant varier la différence de hauteur entre le niveau des moyens d'enfoncement et le niveau des moyens de découpage dans la portion enfoncée. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendicatians 1 à 5 caractérisé en ce qu'il consiste à obtenir des bandes de coagulum de latex. 7 Procédé selon la revendication 6 caractérisé par les opérations suivantes: a) on dispose la pièce solide au fond d'un bac vide; b) on introduit dans le bac, sur la pièce, le latex à coaguler; c) on provoque la coagulation du latex; d) on introduit un fluide de façon à soulever le matériau avec ce fluide par l'intermédiaire de la pièce solide. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le latex est un latex de caoutchouc naturel. 9 Dispositif permettant d'obtenir des bandes à partir d'un matériau caractérisé en ce qu'il comporte: a) des moyens de levage permettant de soulever le matériau avec un fluide par l'intermédiaire d'une pièce solide disposée sous le matériau et mise directement au contact du matériau; b) des moyens de découpage permettant de découper les bandes au-dessus de la pièce solide. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens de levage comportent au moins un sac gonflable disposé sous le matériau et susceptible de soulever le matériau. 11 Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que le sac est susceptible d'être gonflé avec de l'air. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 10 ou 11 caractérisé en ce que les moyens de levage per- mettent de mettre un fluide directement au contact du matériau, au-dessus du sac. 13 Dispositif selon la revendication 12 caractérisé en ce que le fluide mis directement au contact du matériau est un liquide. 14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13 caractérisé en ce que les moyens de levage permettent de faire pénétrer sous le sac, pour le soulever, le fluide mis directement au contact du matériau. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 14 caractérisé en ce que les moyens de levage permettent de gonfler le ou les sacs de telle sorte que la variation de hauteur du sac ou de l'ensemble des sacs soit suffisante pour permettre de découper tout le matériau en bandes lorsqu'il est soulevé par le ou les sacs. 16 Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 15 caractérisé en ce que les moyens de levage comportent plusieurs sacs gonflables superposés, chaque sac étant relié au sac adjacent supérieur par une valve tarée, la pression de tarage augmentant d'un sac au sac adjacent supérieur. 12 - 253,6698 17 Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que la pièce solide est constituée d'une plaque flottant dans un liquide, la densité te la plaque étant inférieure à la densité du liquide et à la densité du matériau. 18 -Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tiom 9 à 17 caractérisé en ce que les moyens de levage comportent un bac o est disposé le matériau et la pièce solide. 19 Dispositif selon la revendication 18 caractérisé en ce que les parois latérales opposées du bac s'écartent l'une de l'autre vers le haut en formant ainsi un angle a. Dispositif selon la revendication 19 caractérisé en ce que l'angle a varie de 2 à 100. 21 Dispositif selon la revendication 20 caractérisé en ce que l'angle a varie de 2 à 5 . 22 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 9 à 21 caractérisé en ce que les moyens de découpage comportent ou constituent une scie à ruban. 23 Dispositif selon la revendication 22 caractérisé en ce que le ruban de la scie est dépourvu de dents. 24 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 9 à 23 caractérisé en ce que le matériau est souple. Dispositif selon la revendication 24 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'enfoncement permettant de provoquer un enfoncement sur uneportion du matériau, les moyens de découpage permettant de découper les bandes dans la portion enfoncée, le dispositif comportant des moyens permettant de faire varier la différence de hauteur entre le niveau des moyens d'enfoncement et le niveau des moyens de découpage, dans la portion enfoncée, de façon à régler l'épais- seur des bandes. 26 Dispositif selon la revendication 25 caractérisé en ce que les moyens d'enfoncement comportent ou constituent un galet susceptible de s'appuyer sur la face supérieure du matériau. 27 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 9 à 26 caractérisé en ce qu'il comporte un chariot sur lequel-sont montés les moyens de découpage et un équipement permettant de déplacer le chariot le long du matériau. 13 - 28 Dispositif selon la revendication 27 combinée à l'une quelconque des revendications 25 ou 26, caractérisé en ce que les moyens d'enfoncement sont fixés sur le chariot. 29 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 9 à 28 caractérisé en ce qu'il permet d'obtenir des feuilles de coagulum de latex. Dispositif selon la revendication 29 caractérisé en ce qu'il comporte un bac, des moyens pexmettant de disposer la pièce solide au fond du bac vide, des moyens permettant d'introduire dans le bac, sur la pièce, le latex à coaguler, des moyens permettant de provoquer la coagulation du latex, des moyens permettant d'introduire un fluide de façon à soulier le matériau avec ce fluide par l'intermédiaire de la pièce solide. 31 Dispositif selon la revendication 30 caractérisé en ce que le latex est un latex de caoutchouc naturel. 32 Bande obtenue selon le procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8. 33 Bande obtenue avec le dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 31.