Brevet FR2755640A1 — publié le 19980515

L'invention est relative à une machine pour l'obtention de matériaux profilés, à partir de feuilles en une matière malléable, telle que par exemple, du carton humide ou du feutre. Le profil du matériau est généralement de type sinusoïdal, des zones plates pouvant éventuellement alterner avec des ondulations. Ce matériau est utilisé pour réaliser des couvertures et, plus particulièrement, des sous-toitures pour des toits en tuiles canal ou plates. On connaît déjà des machines permettant d'onduler des feuilles en matière souple, défilant de manière continue, les ondulations étant réalisées sensiblement perpendiculairement au sens de défilement des feuilles. Ainsi, le brevet FR-2 079 499 décrit une machine à onduler comportant deux arbres parallèles et entraînés en rotation en sens opposés. Sur ces arbres, sont fixées de bras porteurs de barres ondulatrices, les barres étant parallèles aux arbres. Par ailleurs, deux tapis sans fin sont aménagés pour pincer entre eux la feuille en matière souple et l'amener au point d'interpénétration maximale des barres ondulatrices. Lorsqu'elle est insérée entre les barres ondulatrices de chaque arbre, la feuille souple prend une forme ondulée, la profondeur des ondes dépendant de l'espacement des arbres. On peut également citer un autre type d'ondulatrice, dans lequel les ondulatrices sont portées par des étriers, solidaires d'une chaîne sans fin. Les barres ondulatrices sont ainsi entraînées par la chaîne sans fin qui est, en partie, parallèle au plan de défilement des feuilles en matière souple. Celles- ci sont portées par les barres espacées du séchoir qui assurent leur défilement et qui sont perpendiculaires à leur direction de défilement. 2 2755640 La chaîne sans fin est entraînée par au moins deux arbres parallèles aux barres du séchoir. Lorsqu'une barre ondulatrice arrive en regard d'une feuille en matériau souple, elle s'engage dans l'espace vide ménagé entre deux barres du séchoir. La barre ondulatrice reste en contact avec la feuille souple tant qu'elle est parallèle au plan du séchoir, puis, entraînée par la chaîne sans fin, elle se dégage des barres du séchoir. La feuille souple prend ainsi une forme ondulée. La profondeur des ondes dépend de l'écart de niveau entre les arbres entraînant la chaîne sans fin et les barres du séchoir. Ces ondulatrices sont utilisées depuis de nombreuses années et elles ont apporté satisfaction. Cependant, la conception des ondulatrices connues limite la profondeur des ondes. En effet, si les deux systèmes de barres sont trop rapprochés, ils ne peuvent pénétrer l'un dans l'autre, ni à l'engagement, ni au dégagement des barres ondulatrices. La machine ne peut pas fonctionner. En outre, l'expérience a montré qu'en défilement continu, les ondulations doivent être réalisées les unes après les autres et non simultanément, ce qui limite les valeurs supérieures des rayons de courbure des parties de retour des chaînes. Or, il est apparu nécessaire d'obtenir des matériaux profilés présentant des ondulations relativement profondes et rapprochées. La résistance au fléchissement de tels matériaux est augmentée par rapport à des matériaux profilés classiques. Ceci permet d'accroître la solidité des toitures dans lesquelles ils sont utilisés. De plus, les matériaux à ondulations profondes sont mieux adaptés au calage des tuiles dans certaines applications. 3 2755640 Une nouvelle machine ondulatrice a donc été conçue pour obtenir des matériaux présentant un profil de type sinusoïdal et, en particulier, un profil marqué avec des ondulations profondes. L'invention est ainsi relative à une machine ondulatrice comportant une pluralité de barres ondulatrices fixées orthogonalement à une chaîne sans fin entraînée en rotation et une pluralité de barres de support du matériau à onduler, entraînées en translation et perpendiculaires à leur direction de déplacement, une partie de la chaîne sans fin étant en regard du plan des barres de support, les barres ondulatrices et les barres de support correspondantes s'interpénétrant. Selon l'invention, les barres ondulatrices sont mobiles en translation par rapport à la chaîne sans fin, leurs déplacements s'effectuant sensiblement perpendiculairement au plan des barres de support, lorsqu'elles sont en regard dudit plan. Ainsi, lorsqu'une barre ondulatrice arrive en regard des barres de support, elle subit un mouvement de translation perpendiculairement au plan des barres de support et vient s'enfoncer entre deux barres de support. La profondeur des ondes dépend de l'amplitude du mouvement de translation, qui est imprimé aux barres ondulatrices. Elle n'est limitée que par la résistance du matériau à onduler qui est constitué généralement d'une feuille en matière souple. En effet, même si une barre ondulatrice pénètre profondément entre deux barres de support, elle peut facilement s'en dégager grâce à un mouvement en translation, perpendiculaire au plan des barres de support du matériau à onduler. Par ailleurs, la machine permet de réaliser les ondes les unes après les autres. 4 2755640 Les caractéristiques suivantes de l'invention peuvent également être prises en considération, selon toute combinaison techniquement possible: la machine comprend une pluralité de barres de soutien des barres de support, - les barres de soutien sont fixées à une chaîne sans fin, placée sous le plan des barres de support et entraînée en rotation, - les barres de support sont les barres de la chaîne du séchoir, - les barres ondulatrices sont fixées orthogonalement à la chaîne sans fin qui est en partie parallèle au plan des barres de support, - dans la partie de la chaîne en regard du plan des barres de support, la machine comprend des moyens pour déplacer les barres ondulatrices entre une position haute dans laquelle les barres ne sont pas en contact avec le matériau à onduler et une position basse, dans laquelle les barres pénètrent entre deux barres de support, - lesdits moyens sont constitués par au moins une came qui commande le mouvement des éléments reliant les barres ondulatrices à la chaine et mobiles en translation par rapport à ladite chaîne, - la machine comprend des moyens pour maintenir les barres ondulatrices en position basse, dans la partie de la chaîne en regard du plan des barres de support, - la machine comprend des tiges de maintien, fixées à la chaîne en alternance avec des barres ondulatrices, - la section des barres ondulatrices est adaptée au profil recherché de matériau ondulé, l'ensemble des barres ondulatrices et des tiges de maintien éventuelles est mobile par rapport au plan des barres de support et/ou interchangeable. 2755640 L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite en relation avec les dessins annexés qui représentent des modes non limitatifs de réalisation de l'invention et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique d'un exemple de machine à onduler conforme à l'invention, illustrant son principe de fonctionnement, - la figure 2 est une vue partielle en coupe d'un exemple de réalisation d'une machine conforme à l'invention, selon un plan perpendiculaire aux ondulations formées, - la figure 3 est une vue partielle en coupe selon III- III de la figure 2, - la figure 4 illustre un exemple de matériau profilé obtenu avec la machine selon l'invention et - la figure 5 est une vue partielle en coupe d'un mode préféré de réalisation de la machine à onduler selon l'invention. Les éléments communs aux différentes figures seront désignés par les mêmes références. En référence à la figure 1, la machine selon l'invention comprend un bâti 1 dans lequel sont montées les barres ondulatrices 6. Le matériau à onduler 10 provient d'un système non représenté sur la figure. Il est guidé par des moyens appropriés 11 et 12 sur les barres 13 de la chaîne 14 du séchoir. Il est généralement constitué par une feuille de matière malléable telle que carton humide ou feutre. En sortie de la machine à onduler, le matériau profilé est amené à l'entrée du séchoir tunnel 16. Quand il sort du séchoir, le matériau profilé est retiré des barres du 6 2755640 séchoir. Le sens de la circulation du matériau sur la chaîne 14 du séchoir est indiqué par la flèche F. Le matériau pourrait être porté par d'autres systèmes que les barres du séchoir. La solution retenue présente l'avantage d'éviter la manipulation des matériaux profilés humides, avant leur entrée dans le séchoir. Ceci limite les risques de détérioration du produit et réduit les coûts de mise en oeuvre. Dans le bâti 1, sont montés deux paliers 2. Chacun des paliers est traversé par un arbre 3 entraîné en rotation par un moteur non représenté sur la figure. Les arbres 2 sont parallèles et entraînent en rotation une chaîne sans fin 5, par l'intermédiaire d'organes de transmission 45. Des barres ondulatrices 6 sont fixées sur la chaîne par l'intermédiaire d'un support 7. Elles sont mobiles en translation par rapport au plan de la chaîne, comme cela sera décrit plus en détail au regard de la figure 2. De préférence, l'ensemble constitué par la chaîne sans fin 5 et les barres ondulatrices 6 est fixé sur un bâti intermédiaire 8, lui- même fixé au bâti 1. Le bâti intermédiaire est monté coulissant sur des glissières. Ceci permet de régler la distance entre les barres ondulatrices 6 et les barres 13 du séchoir. L'ensemble peut également être complètement escamoté et remplacé par un autre, adapté à la fabrication de matériaux ondulés de profil différent. Sous les barres du séchoir, la machine à onduler comporte de préférence une autre chaîne sans fin 17. Elle est entraînée en rotation par l'intermédiaire de deux arbres 18 portés par des paliers 19, fixés sur le bâti 1. Les arbres 18 sont parallèles aux arbres 2. Des barres de renfort 20 sont fixées sur la chaîne 17, parallèlement aux barres du séchoir, comme cela sera décrit plus en détail au regard de la figure 5. 7 2755640 En référence à la figure 2, la feuille 10 de matériau à onduler est supportée par les barres 13 de la chaîne du séchoir. Elle est transformée entre les barres ondulatrices 6 et les barres 13. Le matériau 21 qui sort de la machine à onduler présente le profil correspondant à la machine et au réglage des barres ondulatrices. Il est également illustré à la figure 4. Dans l'exemple illustré à la figure 2, la machine à onduler comporte, en alternance, deux barres ondulatrices 6 de section ronde et une tige de maintien 22. Comme on le verra ultérieurement, les tiges de maintien permettent de former des zones plates. Le matériau 21 comporte ainsi une alternance de deux ondulations 23 et d'une zone plate 24. Lorsque le matériau profilé est utilisé en tant que sous-toiture pour une toiture en tuiles canal, les zones plates permettent de bien caler les tuiles de courant ou les tuiles de couvert si les tuiles de courant sont supprimées. La figure 3 illustre de façon plus précise comment les barres ondulatrices sont reliées à la chaîne sans fin. Pour pouvoir profiler des feuilles de taille importante, des barres ondulatrices sont relativement longues. C'est pourquoi, la chaîne sans fin est, de préférence, constituée de deux éléments 25, reliés par des barres de support 26. Le support 7 de chaque barre ondulatrice 6 sur une barre de support 26 comporte: au moins un élément 27 traversant un organe de guidage 33 fixé à la barre 26, l'élément 27 étant mobile en translation par rapport à la barre 26 et à l'organe de guidage 33 et perpendiculairement à ceux-ci, et un système 28 de support de la barre ondulatrice 6, relié à l'élément 27 par des moyens appropriés 29. 8 2755640 Le système de support est nécessaire lorsque la barre ondulatrice est relativement longue. De préférence, est également prévu dans ce cas un système 41 de reprise d'efforts. Un élément mobile 27 est alors prévu de part et d'autre du système de reprise d'efforts. Du côté opposé à la barre ondulatrice 6, est fixé sur l'élément mobile 27 une chape 30 supportant un élément 31, entre deux roulements 32. L'élément 31 est légèrement en saillie par rapport aux deux roulements. La chape 30 est reliée à l'organe de guidage 33 par des moyens élastiques 34, tels qu'un ressort. En référence de nouveau à la figure 2, la machine à onduler comporte également au moins deux cames 35, entraînées en rotation par un arbre 36. Chaque came 35 comporte une pluralité de saillies 40. On prévoit autant de cames que d'éléments 27 pour une barre ondulatrice. L'arbre 36 est porté par le bâti 1 et entraîné par un moteur non représenté sur les figures. Dans le bâti 1, est fixée une glissière 37 comportant une première zone 38 parallèle au plan des barres 13 du séchoir et une deuxième zone 39 en biais, s'écartant de ce plan. On prévoit autant de glissières que de cames. Le fonctionnement de la machine ondulatrice est alors le suivant: La feuille 10 de matériau à onduler est fournie en continu et vient se placer sur les barres 13 du séchoir qui défilent également en continu sur la chaîne 14 du séchoir. Une barre ondulatrice 6 est amenée par la chaîne sans fin 5 dans la partie 42 de la chaîne 5 o elle est en regard du plan des barres de support. Le support 7 de la barre ondulatrice est alors perpendiculaire au plan des barres 13 du séchoir. La barre ondulatrice se trouve en position haute et n'est pas en contact avec le matériau à 9 2755640 onduler. Elle vient alors en regard d'une saillie 40 de la came, qui vient en appui sur l'élément 31. Dans l'exemple illustré sur les figures, cette partie 42 de la chaine est parallèle au plan des barres de support et les barres ondulatrices sont fixées orthogonalement à la chaine, mais cet exemple n'est pas limitatif. D'autres modes de réalisation peuvent être envisagés, dans lesquels le mouvement des barres ondulatrices s'effectue également perpendiculairement au plan des barres de support, dans la partie 42 de la chaîne. Du fait de la rotation de la came 35, la saillie 40 enfonce l'élément mobile 27 du support de la barre ondulatrice. La barre ondulatrice subit alors une translation, perpendiculairement au plan de la chaîne sans fin et à celui des barres de support et se trouve en position basse. Le déplacement de la chaîne 5 des barres ondulatrices et celui de la chaîne 14 du séchoir sont réglés l'un par rapport à l'autre, de façon à ce qu'une barre ondulatrice soit placée en position basse entre deux barres du séchoir. Le mouvement de la chape 30 comprime les moyens élastiques 34 qui se trouvent dans la position illustrée à la figure 3. Avant que le contact entre l'élément 31 du support de la barre ondulatrice et la saillie 40 ne prenne fin du fait du mouvement de rotation de la came 35, les roulements 32 viennent en contact avec la glissière 37, la barre ondulatrice étant entraînée par la chaîne sans fin 5 dans la direction de défilement du matériau à onduler. La barre ondulatrice 6 est ainsi maintenue en position basse tant que les roulements 32 sont en contact avec la première zone 38 de la glissière, parallèle au plan des barres 13 du séchoir. o10 2755640 Ensuite, les roulements 22 s'engagent dans la deuxième zone 39 de la glissière. En sortie de cette deuxième zone, la barre ondulatrice 6 se trouve de nouveau en position haute. La pression sur l'élément 31 se relâchant, le ressort 34, préalablement comprimé, se détend. L'élément mobile 27 subit alors un mouvement de translation qui l'éloigne du plan des barres 13 du séchoir. Le mouvement entraine la remontée de la barre ondulatrice qui se trouve dégagée des barres du séchoir entre lesquelles elle pénétrait. La barre ondulatrice est ensuite entraînée par la chaîne sans fin. Les positions de la came 35 et de la glissière 37 sont, de préférence, choisies de façon à maintenir les barres ondulatrices 6 en contact avec le matériau à onduler, tant que la chaîne 5 est parallèle au plan des barres du séchoir. Ceci permet d'escamoter facilement les barres ondulatrices dont le support est perpendiculaire au plan du séchoir, tout en maintenant suffisamment longtemps les barres ondulatrices en contact avec le matériau à onduler pour former le profil de façon stable et diminuer les contraintes. La machine à onduler représentée à la figure 1 comporte, en alternance, deux barres ondulatrices 6 et une tige de maintien 22. La tige de maintien est fixée à la chaîne sans fin 5 par un support 43, de façon à se trouver en contact avec le matériau à onduler sans pénétrer entre les barres du séchoir. La tige 22 permet d'éviter que le matériau à onduler ne se déforme, du fait de l'enfoncement des barres ondulatrices, de part et d'autre de la tige de maintien. Le là 2755640 matériau 21 obtenu présente ainsi des zones plates et non bombées. Un matériau de profil différent peut être obtenu en modifiant la chaine sans fin et notamment en modifiant l'alternance de barres ondulatrices et de tiges de maintien ou en supprimant les tiges de maintien. La profondeur des ondes est réglée en positionnant de façon appropriée la chaîne sans fin par rapport aux barres du séchoir. Enfin, les ondulations obtenues ne sont pas nécessairement sinusoïdales. En modifiant la section des barres ondulatrices, on peut obtenir par exemple des ondes de type grec ou des ondes en V. En référence à la figure 5, un mode préféré de réalisation de la machine à onduler selon l'invention va maintenant être décrit. Lors de la formation du matériau ondulé, les barres ondulatrices pénètrent entre les barres du séchoir et des efforts importants sont exercés sur les barres du séchoir. Pour éviter toute déformation des barres du séchoir et toute détérioration à terme de la machine, on prévoit des barres de renfort 20. Ces barres 20 sont fixées sur la chaîne sans fin 17, entraînée en rotation par les arbres 18, par l'intermédiaire des organes de transmission 46. La chaîne sans fin 5 est synchronisée avec la chaîne 14 du séchoir de façon à ce qu'une barre de soutien 20 vienne au contact d'une barre 13 du séchoir, lorsque celle-ci se trouve dans la zone o le matériau est profilé. La barre de soutien reste, de préférence, en contact avec la barre du séchoir tant que la chaîne 5 des barres ondulatrices est parallèle au plan des barres du séchoir et que des barres ondulatrices sont donc présentes entre deux barres du séchoir. 12 2755640 Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et ne sauraient en limiter la portée. 13 2755640 REVENDICATIONS 1. Machine ondulatrice comportant une pluralité de barres ondulatrices (6) fixées à une chaine sans fin (5) entraînée en rotation et une pluralité de barres de support (13) du matériau à onduler (10) entraînées en translation et perpendiculaires à leur direction de déplacement, une partie (42) de la chaine sans fin étant en regard du plan desdites barres de support, les barres ondulatrices et les barres de support correspondantes s'interpénétrant, caractérisée en çe que les barres ondulatrices (6) sont mobiles en translation par rapport à la chaine sans fin (5), leurs déplacements s'effectuant sensiblement perpendiculairement au plan des barres de support (13), lorsqu'elles sont en regard dudit plan. 2. Machine ondulatrice selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de barres (20) de soutien des barres (13) de support. 3. Machine ondulatrice selon la revendication 2, caractérisée en ce que les barres (20) de soutien sont fixées à une chaîne sans fin (17), placée sous le plan des barres (13) de support et entraînée en rotation. 4. Machine ondulatrice selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les barres (13) de support sont les barres de la chaîne (14) du séchoir. 5. Machine ondulatrice selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les barres ondulatrices (6) sont fixées orthogonalement à la chaîne sans fin (5) qui est en partie parallèle au plan des barres de support (7). 6. Machine ondulatrice selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans la partie (42) de la chaîne (5) en regard du plan des barres de support, des moyens (35) pour déplacer les barres ondulatrices (6) entre une position haute dans laquelle les 14 2755640 barres ne sont pas en contact avec le matériau à onduler et une position basse, dans laquelle les barres pénètrent entre deux barres (13) de support. 7. Machine ondulatrice selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par au moins une came (35) qui commande le mouvement des éléments (27) reliant les barres ondulatrices à la chaîne (5) et mobiles en translation par rapport à ladite chaîne. 8. Machine ondulatrice selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (37) pour maintenir les barres ondulatrices (6) en position basse, dans la partie (42) de la chaîne (5) en regard du plan des barres de support (13). 9. Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'elle comporte également des tiges de maintien (22), fixées à la chaîne (5) en alternance avec des barres ondulatrices. 10. Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la section des barres ondulatrices est adaptée au profil recherché de matériau ondulé. 11. Machine selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'ensemble des barres ondulatrices (6) et des tiges de maintien éventuelles est mobile par rapport au plan des barres de support (13) et/ou interchangeable.