Brevet FR2580684A1 — publié le 19861024

L'invention a pour objet un procédé et un dispositif servant à la fabrication de manière continue d'un matelas encollé de façon homogène en vue de sa transformation en pièces , à partir de fibres minces et Longues, ou de fi laments analogues en toutes matières et notamment en bois réduit préalablement en filaments. On-sait depuis longtemps que l'on peut réaliser des pièces plus ou moins épaisses utilisables à diverses fins, à partir de fibres auxquelles on ajoute une colle appropriée et que l'on comprime ensuite à l'épaisseur finale désirée dans des conditions favorables au durcissement de la colle. Cette fabrication simple en apparence comporte une difficulté due à deux exigences en partie contradictoires qui sont l'une que les fibres doivent être emmêlées et accrochées les unes aux autres le plus possible, L'autre que les fibres doivent être bien enrobées de colle, chacune, sur toute leur surface. Un mauvais emmêlement des fibres ou une mauvaise répartition de la colle se traduisent par un panneau final qui semble bon mais qui tend à se désagréger prématurément quand on l'utiLise. Le mérite de l'invention est d'avoir compris que les mesures classiques considérées comme les plus favorables au résultat cherché ne le sont pas autant qu'on l'a admis jusqu'à présent. Par exemple, dans le document FR-A2 332 858 il est mentionné comme caractéristique du procédé qui y est décrit, que le séchage, l'acheminement, l'encollage ou enrobage de liant, la division en volumes dosés individuels doivent se faire en succession sans modification du degré de foisonnement initial de la masse de fibres. Le procédé de l'invention s'en distingue clairement en ce sens que, on réalise d'abord un matelas de fibres ayant un degré initial de compacité déterminé qui convient à la fabrication des panneaux désirés, on aère et on décomprime ce matelas, on projette de la colle ou un liant convenable dans le volume décomprimé des fibres, on reforme ensuite après encoLlage le matelas substantiellement à sa compacité initiaLe, on comprime le matelas encollé de manière connue en soi et on le tronçonne pour obtenir les panneaux désirés. Un dispositif conforme à l'invention comprend un étage de formation d'un matelas à un degré déterminé de compacité initiale à partir d'une alimentation continue en fibres sèches, un étage d'aération, d'encollage et de reformation du matelas audit degré de compacité, comprenant en sens vertical une chambre verticale d'aération équipée de rouleaux à pointes de désagrégation et d'aération, une zone intermédiaire de projection de colle où sont installés des injecteurs de colle répartis périphériquement, une cheminée verticale convergente du haut vers le bas de densification pour reformer substantiellement le degré de compacité initiaL. Dans une installation complète supposée recevoir directement des fibres ou des filaments de bois préalablement séchés, il existe, selon l'invention, un volume de stockage où les fibres sont accumulées jusqu'à remplissage complet, des moyens d'extraction contrôlée des fibres hors de ce volume de stockage, pour l'alimentation de L'étage mentionné ci-dessus de formation d'un matelas continu de fibres à un degré déterminé de la compacité.Cet étage comprend une chambre, ayant une entrée inférieure, où est installée un détecteur d'arrivée de fibres, un tapis transporteur incliné sur la verticale ayant un brin supérieur montant et un brin inférieur descendant ; un tapis écreteur est installé au sommet de ce tapis transporteur du côté de son brin supérieur montant ; un canal vertical descend à partir du sommet de ce tapis transporteur avec une paroi battante et une ouverture inférieure de sortie équipée de cylindres de contrôle du débit, ensuite au moins un tapis transporteur reçoit le matelas et le conduit en haut de la chambre verticale d'aération. De préférence, cette chambre a une ouverture supérieure d'alimentation équipée de cylindres de contrôle du débit freinant la chute Libre des fibres à L'intérieur de Ladite chambre. On donnera maintenant, sans intention Limitative et sans exclure aucune variante, une description d'un dispositif complet conforme à l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une première partie, extrême, ou se trouve le volume de stockage, - la figure 2 montre une seconde partie, intermédiaire, où se trouve L'étage de formation du matelas, - ta figure 3 montre une troisième partie, extrême, où se trouve L'étage d'aération, d'encollage, de reformation du matelas et de réalisation de pièces, par exemple des panneaux,d'un dispositif continu qui est constitué en réalité par la succession des trois parties représentées séparément. La figure 1 montre un volume de stockage 1 constitué par une enceinte ayant une ouverture supérieure 2 par où arrivent des fibres 3 qui ont juste subi un séchage après leur fabrication. Sous l'ouverture 2 s'etend sur une grande partie de La Longueur de L'enceinte -1 un transporteur sans fin 4 ouvert à barres transversales 5 dont le brin inférieur sedéplace, comme indiqué par une flèche F1, pour régulariser le niveau des fibres qui tombent à travers. En bas d'une paroi extrême se trouve une ouverture de sortie inférieure 6. Le fond de cette enceinte 1 est constitué par un premier tapis horizontaL 7 suivi d'un second tapis 8 incliné vers le haut. Les brins supérieurs de ces deux tapis 7,8 circulent aussi vers L'ouverture de sortie 6. Près de la paroi extrême 9 en bas de laquelle se trouve cette ouverture 6 est installé un tapis d'extraction 10 ayant de nombreuses protubérances transversales 11. Le brin de ce tapis 10 qui est Le plus proche de la paroi extrême 9 descend vers L'ouverture 6 ; le brin opposé situé du côté de L'intérieur monte. Par conséquent, les fibres qui sont constamment dirigées, dans l'ensemble, vers le tapis d'extraction 10 ne peuvent arriver à l'ou- verture 6 qu'en empruntant le couloir limité par la paroi extrême 9 et le brin descendant du tapis d'extraction 10. La paroi extrême opposée 12 est pourvue d'une palette 13 articulée autour d'un axe horizontal. Quand L'enceinte 1 est remplie totalement de fibres, cette palette 13 est poussée par Les fibres et une alarme est déclenchée. Il existe aussi, en avant du tapis d'extraction 10 un détecteur 14 de présence des fibres. Ce détecteur 14 met en marche les tapis de fond 7,8 quand le tapis d'extraction 10 n'est plus assez alimenté en fibres. Sous ta sortie 6 se trouvent au moins un transporteur horizontal 15 qui arrive, sur la figure 2, à L'entrée d'un étage désigné par la référence générale 16 de formation d'un matelas continu de fibres à une compacité choisie. Dans cet étage une chambre 17 a une entrée inférieure 18 dans une paroi extrême 19 et une sortie inférieure 20 dans la paroi extrême opposée 21. A L'entrée 18 se trouve une paLette 22 articulée autour d'un axe horizontal supérieur ; cette palmette 22 contrôLe L'arrivée des fibres à t'entrée 18. Après celle-ci il existe un premier tapis inférieur 23 alimenté par Le tapis précédent 15, faiblement incliné sur l'horizontale, vers Le haut, pour alimenter un tapis doseur 24 fortement incliné vers Le haut, ayant de nombreuses protubérances transversates 25. Ce tapis doseur 25 a un brin montant 26 proche du premier tapis inférieur 23 ; le brin opposé 27 descend en étant espacé par un faibLe intervalle 28 d'une cloison incLinée 29 qui lui est paraLLèLe. Au sommet du tapis doseur 24 est installé, du côté et à l'extrémité terminale de son brin montant 26, un tapis écrêteur 30 qui a aussi de nombreuses protubérances transversales. Ce tapis 30 est disposé horizontalement, à une position régLable en distance par rapport au brin montant 26 ; il a un brin inférieur 31 qui s'éloigne du brin montant 26, comme indiqué par une flèche F2. Par conséquent, quand le volume des fibres entrainé par le brin montant 26 devient trop important au sommet du tapis doseur 24, le tapis écrêteur 30 retire l'excédent et le rejette vers le bas. Sur Le côté opposé, celui du brin descendant 27, au début de ce brin est monté un rouleau transversal 32 à pointes, horizontal, disposé pour se trouver sous la nappe de fibres qui tombe du sommet du tapis doseur 24. Ce rouleau 32 est déporté vers le tapis doseur 24 par rapport à l'entrée d'un canal vertical descendant 33 dans lequel arrive la nappe de fibres qui tombe du tapis doseur 24 en étant guidée par une cloison inclinée 34. Mais s'il y a une quantité excédentaire de fibres à l'entrée du canal 33, le rouleau 32 qui tourne en sens horaire quand on regarde la figure 2, La dirige dans l'intervalle 28 où elle descend au bas du tapis doseur 24 pour y être reprise. Le canal descendant 33 a une section droite rectangulaire limitée par une paroi principale 34 qui est réglable en position pour permettre le réglage de l'épais- seur ou largeur interne ; la paroi principale opposée 35 est une paroi articulée à sa partie supérieure pour être battante, à une faible amplitude, sous l'effet d'une biellette 35 entraînée par une manivelle 36. Les déplacements Les plus grands au cours des battements sont exécutés par son extré- mité inférieure. Ce canal 33 se termine par une ouverture inférieure 37 sous laquelle sont montées deux paires successives 38,39 de cylindres de contrôle de débit. Les cylindres de la première paire 38 sont espacés d'une distance inférieure à la largeur ou épaisseur du canal descendant 33 et les cylindres de la deuxième paire 39 sont plus resserrés encore. Cette deuxième paire 39 est située à la sortie 20 de la chambre 17. Grâce aux organes décrits ci-dessus et à leur action combinée, il sort par la sortie 20 un matelas de fibres à compacité initiale déterminée, substantiellement constante, d'une épaisseur également constante. Ce matelas est guidé après-la sortie 20 par une plaque incurvée 40 qui Le conduit sur un tapis d'évacuation 41.Ce dernier alimente un tapis élévateur 42 incliné qui monte, comme on le voit en se reportant à la figure 3, pour conduire le matelas formé à L'étage suivant, désigné par la référence générale 43, d'aération, d'encollage et de reformation du matelas après encollage. Le tapis 42 arrive au sommet d'une chambre supérieure 44 verticale qui a une section droite rectangu laire constante à partir d'une ouverture supérieure d'entrée 45 jusqu'à une zone intermédiaire 46 de projection de colle ou de liant. Au-dessus de l'extrémité terminale du tapis élévateur 42 est installé un premier rouleau régulateur 47, tournant en sens antihoraire, à une position où il est équilibré par un contrepoids 48. L'entrée 45 est assez large pour être placée en partie sous le sommet du tapis élévateur 42 et pour contenir une partie de la surface d'un second rouleau régulateur 49 tournant en sens antihoraire, à une position où il est équilibré par un contrepoids 50. Ces deux rouleaux 47,49 sont entraînés en rotation par un groupe moto réducteur à variateur de vitesse. Ces rouleaux 47,49 freinent La chute libre du matelas de fibres à travers l'ouverture 45 et, en tournant comme ils le font, ils entraînent les fibres dans l'entrée 45 à un débit régulier et contrôlé. Juste en-dessous de l'entrée 45, la chambre 44 contient au moins deux cylindres désagrégateurs 51,52 tournant en sens opposés, à surface garnies de pointes, qui dispersent les fibres dans toute La section de chambre 44. On notera que cette section a une largeur qui est environ 3 fois plus grande que celle du canal 33. Le matelas de fibres est donc notablement décomprimé, aéré, avant d'arriver à la zone intermédiaire 46. Dans celle-ci sont répartis périphériquement des injecteurs 53 de colle ou de liant.En pratique trois injecteurs sur chaque côté principal de la section droite sont suffisants ; ils sont inclinés vers le haut, avec une inclinaison de 30 à 45". Ainsi, les fibres ayant été décomprimées et s'étant écartées les unes des autres pendant leur descente libre à l'intérieur de la chambre 44 entre les cylindres désagrégateurs 51,52 et la zone intermédiaire 46, el-les sont enduites de colle sur l'ensemble de leur surface dans des conditions Les plus favorables. Après la zone intermédiaire 46, la section droite rectangulaire de la chambre 44 diminue progressivement grâce à la disposition inclinée L'une vers l'autre des deux parois principales opposées 54,55 ; cette partie cons titue une cheminée de densification, désignée par la référence générale 56, où se reforme la compacité initiale du matelas. Les deux parois inclinées 54,55 se terminent en limitant entre elles un passage 57 qui est substantiellement identique en dimensions à l'ouverture inférieure 37 et qui est suivi de deux paires successives 58,59 de cylindres de contrôle de débit. Ainsi, le matelas est reformé substantiellement à La même compacité, mais les fibres sont maintenant enduites de colle ou de liant. En outre, pour faciliter la descente et le resserrage progressif des fibres encollées, les deux parois principales 54,55 opposées sont battantes comme la paroi 35 du canal 33. A cet effet, chaque paroi 54, 55 est reliée par une biellette correspondante 60, 61 à une manivelLe ; les deux manivelles sont décalées de 1800 de sorte que Les deux parois s' écartent et se rapprochent symétriquement. Ensuite, une plaque incurvée 62 dirige Le matelas sur un tapis d'évacuation 63 au-dessus duquel est placé un rouleau 64 à pointes qui tourne en sens opposé à la direction d'avancement du matelas. Ce rouleau 64 est à une distance déterminée réglable du tapis d'évacuation 63: il a un rôle d'égalisation en repoussant les excédents Localisés de fibres qui peuvent exister. Le tapis 63 alimente une presse de compression 65 qui a une et de préférence deux paires 66,67 de cylindres de calandre. Ces cyLindres peuvent avoir chacun une longueur quelconque convenable; dans chaque paire 66,67, te matelas encollé est soumis entre les cylindres à une force de compression de 2000 kN. Ensuite, un poste de sciage 68 découpe le matelas en tronçons individuels qui sont évacués par un tapis 69. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un matelas encollé à partir de fibres Longues réunies par une coLLe, selon lequel on réalise d'abord un matelas de fibres ayant un degré initial de compacité déterminé convenant à la fabrication de pièces désirées, et ultérieurement on enduit ces fibres de colle et on Les comprime, caractérisé en ce qu'on décomprime et on aère le matelas de fibres avant d'enduire les fibres de colle et après encollage on reforme le matelas substantiellement au degré de compacité initial avant de le comprimer. 2. Dispositif pour la fabrication d'un matelas encollé à partir de fibres Longues réunies par une colle, comprenant un étage (16) de formation d'un mateLas de fibres à une compacité initiale déterminée, des injecteurs d'encollage (53), une presse (65) à cylindres (66, 67), caractérisé en ce qu'il comprend en outre, entre ledit étage (16) et ladite presse (65), un étage (43) de désagrégation et d'aération du matelas, d'encollage et de reformation du matelas substantiellement à sa compacité initiaLe, cet étage ayant une zone intermédiaire (46) où sont installés lesdits injecteurs d'encollage (53). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend en sens vertical du haut vers le bas une chambre supérieure (44) à section droite rectangulaire de désagrégation et d'aération du matelas de fibres, la zone intermédiaire (46) d'encollage, une cheminée de densification (56) à section droite verticale de grandeur progressivement décroissante en épaisseur ou largeur jusqu'à une ouverture inférieure (57) suivie d'une paire au moins de cylindres (57, 58) de contr8le de débit. 4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel L'étage (16) de formation du matelas de fibres à une compacité initiale déterminée a une ouverture de sortie (37), caractérisé en ce que L'ouverture inférieure (57) de la cheminée de d-ensification (56) a des dimensions substantiellement égales à celles de ladite ouverture de sortie (37). 5. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel l'étage (16) de formation du matelas de fibres à une compacité initiale déterminée a une ouverture de sortie (37), caractérisé en ce que ladite chambre supérieure (44) a une section droite dont la largeur ou épaisseur sont le triple environ de celLe de ladite ouverture de sortie (37). 6. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la chambre supérieure (44) a une ouverture supérieure (45) au-dessus de laquelle est monté au moins en rouleau régulateur (49) à vitesse de rotation réglable freinant à la chute libre des fibres à travers ladite ouverture supérieure (45). 7. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la chambre supérieure (44) a une ouverture supérieure (45) en-dessous de laquelle sont montés au moins deux cylindres désagrégateurs (51,52) tournant en sens opposés. 8. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la cheminée de densification (56) a deux parois principales opposées articulées à leur partie supérieure et battantes de manière continue. 9. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que L'étage (16) de formation d'un matelas de fibres à une compacité initiale déterminée comprend un canal vertical descendant (33), à section droite rectangulaire, limité par une paroi principale (35) articulée à sa partie supérieure pour être battante de manière continue, ce canal (33) se terminant par une ouverture inférieure (37) sous laquelle se trouve au moins une paire de cylindres (38,39) de contrôle de débit. 10. Dispositif selon les revendications 3 et 9 caractérisé en ce que sous les deux ouvertures de sortie (37,57) il existe deux paires superposées (38,39 - 58,59) de cylindres de contrôle de débit, les cylindres de la paire (39,59) la pLus inférieure étant plus rapprochés que les cylindres de la paire supérieure (38,59). 11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un volume de stockage (1) ayant une paroi extrême terminale (9) contiguë à une ouverture inférieure de sortie (6), un tapis d'extraction (10) étant monté parallèLement à cette paroi extrême (9) avec son brin (11) le plus proche de cette dernière se déplaçant du haut vers le bas en direction de ladite ouverture inférieure (6).