Brevet FR3114802A1 — publié le 20220408

Un paquet (1) comprenant de la laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’état comprimé tenu par au moins un élément rétenteur est configuré pour avoir une expansion substantiellement le long d’un axe unique d’expansion lors du relâchement des éléments rétenteurs. Paquet d’isolation Cette invention se rapporte à un paquet de laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’état comprimé, à une méthode pour fabriquer un tel paquet, et à une méthode pour remplir une machine à souffler en utilisant ce paquet. Les fibres de laine de verre à souffler sont généralement maintenues dans une enveloppe en plastique sous compression dans un paquet ayant une masse d’environ 15,5 kg et des dimensions d’environ 120 cm x 55 cm x 25 cm. Lors de l’ouverture du paquet, suite au relâchement de la compression, les fibres de laine à souffler ont tendance à être relâchées dans toutes les directions ce qui conduit au déversement des fibres. De plus, les côtés du paquet ont tendance à être courbés plutôt que plats à cause de la compression de la laine à souffler et de la flexibilité du matériau en plastique d’empaquetage; ceci rend plus difficile l’empilage de paquets pour un transport efficace, par exemple par camion. De plus, les dimensions des paquets qui sont censées permettre une manipulation manuelle ne sont pas adaptées à un rangement efficace sur des palettes standard. Un objectif de la présente invention est de fournir une forme améliorée de laine à souffler de fibres minérales empaquetée. Selon l’un de ses aspects, la présente invention fournit un paquet de laine de fibres minérales d’isolation à souffler comprenant de la laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’état comprimé et au moins un élément rétenteur qui retient la laine de fibres minérales d’isolation à souffler sous compression dans le paquet, caractérisé en ce que lors du relâchement de l’élément rétenteur, la laine de fibres minérales d’isolation à souffler s’étend substantiellement le long d’un axe unique d’expansion, et où les fibres de laine à souffler sont de préférence des fibres de laine de verre et plus préférablement des fibres de laine de verre sans liant. Des aspects supplémentaires de l’invention sont définis dans les revendications indépendantes. Les revendications dépendantes définissent des modes de réalisation préférés et/ou alternatifs. Lorsque le paquet est ouvert, notamment en relâchant son élément rétenteur, l’expansion des fibres de laine à souffler substantiellement le long d’un axe unique d’expansion, notamment un axe vertical, fournit un système dans lequel la laine à souffler ne déborde pas de l’étendue de son paquet. Par conséquent, le paquet peut être ouvert, déplacé une fois ouvert et/ou chargé une fois ouvert dans un système d’alimentation d’une machine à souffler sans aucun déversement significatif de la laine à souffler. Ceci est notamment avantageux lorsque le paquet de laine à souffler est adapté pour être utilisé dans un système d’alimentation automatique, notamment un système d’alimentation adapté pour recevoir de grands paquets de laine à souffler ou des paquets de laine à souffler de la taille d’une palette. Le paquet de laine à souffler peut être utilisé pour remplir une chargeuse d’une machine à souffler, notamment en utilisant un système d’alimentation automatique. L’axe d’expansion est de préférence l’axe vertical. Ceci permet à la surface supérieure du paquet d’être ouverte sans aucun débordement significatif de la laine à souffler. Par “substantiellement un axe d’expansion unique”, nous voulons dire que, dans une configuration (x,y,z), où l’expansion majeure de la laine de fibre minérale d’isolation à souffler est dans l’axe z (c’est-à-dire que l’axe z est l’axe d’expansion), bien que quelques expansions le long de l’axe x et/ou y peuvent aussi avoir lieu, toute expansion le long de l’axe x et/ou y n’est pas significatif et n’est notamment pas supérieure à 10% de l’expansion le long de l’axe z. Par exemple, l’expansion le long de l’axe d’expansion entre une configuration retenue (dans laquelle le paquet est maintenu sous compression) et une configuration relâchée (une fois que l’(es) élément(s) rétenteur(s) a (ont) été enlevé(s)) peut être : ≥ 20 cm, ≥ 30 cm, ≥ 35 cm, ≥ 50 cm, ≥ 75 cm, ou ≥ 100 cm; et/ou ≥ 20 %, ≥ 30%,≥ 35%, ≥ 50%, ≥ 75%, ou ≥ 100% en ce qui concerne la dimension du paquet le long de l’axe d’expansion dans sa configuration retenue; et/ou ≤200 cm, ≤150 cm, ≤80 cm, ou ≤ 60 cm; et/ou ≤ 200 %, ≤ 150 %, ≤ 120 %, ≤ 100 %, ≤ 80 %, ou ≤ 60 % en ce qui concerne la dimension du paquet le long de l’axe d’expansion dans sa configuration retenue. Le terme "expansion" se réfère au changement de dimension ; dans le cas où l’axe d’expansion est vertical, l’expansion le long de cet axe est de préférence mesurée à la position centrale de la surface supérieure du paquet, par exemple quand le paquet est supporté sur une surface horizontale ou sur une palette. L’expansion le long de chaque axe autre que l’axe d’expansion peut être : ≥ 0.5 mm, notamment ≥ 1 mm; et/ou ≥ 0.05 %, notamment ≥ 0.1 % en ce qui concerne la dimension du paquet le long de l’axe d’expansion et sa configuration retenue; et/ou ≤ 30 mm, notamment ≤ 20 mm, or ≤ 15 mm ou ≤ 10 mm; et/ou ≤ 5 %, notamment ≤ 3% ou ≤ 2 % en ce qui concerne la dimension du paquet le long de l’axe d’expansion dans sa configuration retenue. Les surfaces d’extrémité et/ou les surfaces latérales du paquet dans sa configuration retenue et/ou relâchée peuvent être substantiellement planes. Ceci facilite le transport efficace de paquets retenus et/ou le chargement de paquets relâchés dans un système d’alimentation. Dans ce contexte, "substantiellement plane" signifie que l’espace maximum sous une règle droite placée contre la surface est de ≤ 30 mm, de préférence ≤ 20 mm. L’élément rétenteur peut comprendre une ou plusieurs attaches d’accrochage, par exemple trois, quatre, cinq ou plus attaches d’accrochage, notamment en plastique ou en métal, disposées autour du paquet. Chaque attache d’accrochage peut avoir une largeur de ≥ 8mm, notamment ≥ 12 mm et/ou ≤ 25 mm. Alternativement, des attaches d’accrochage en fil métallique peuvent être utilisées, notamment chaque attache d’accrochage comprenant un fil métallique ayant un diamètre de ≥ 0.5 mm et/ou ≤ 4 mm. De préférence, chaque attache d’accrochage passe au-dessus des surfaces latérales et des surfaces supérieures et inférieures du paquet, et laissent les surfaces d’extrémité libres d’attaches d’accrochage. Ceci facilite le placement et l’enlèvement des attaches d’accrochage. Le paquet peut aussi comprendre un film enveloppant, comprenant notamment un matériau en plastique. L’enveloppe peut comprendre au moins deux parties, de préférence trois parties, notamment une partie supérieure, une partie médiane et une partie inférieure. Dans un mode de réalisation préféré, la partie supérieure couvre la surface supérieure du paquet et une partie supérieure des quatre surfaces latérales ; la partie inférieure couvre la surface inférieure et une partie inférieure des quatre surfaces latérales, et la partie médiane couvre les quatre surfaces latérales et chevauche la partie supérieure et/ou la partie inférieure. Ceci facilite l’expansion libre de la laine minérale avec peu ou pas de contrainte du film enveloppant et/ou peu ou pas d’enlèvement du film enveloppant. La laine de fibres minérales d’isolation à souffler peut comprendre ou peut consister en des fibres de verre, des fibres de roche, des fibres de laine de scorie, des fibres vierges, des fibres de laine blanche, des fibres sans liant, des flocons, des fibres recyclées (notamment des fibres recyclées à partir de laine minérale contenant un liant réticulé) ou des combinaisons de celles-ci. De préférence, les fibres de laine à souffler sont des fibres de laine de verre. Les fibres peuvent être des fibres en vrac et/ou des flocons ; de préférence elles ne comprennent pas un liant, notamment un liant organique. Lorsque les fibres sont des fibres en laine de verre leur composition peut comprendre : SiO2 55-75 % en poids; Na2O + K2O 10-20% en poids; CaO 5-15 % en poids; CaO + MgO 5-20 % en poids; Al2O3 0.5 – 8 % en poids; Fe2O3 (fer total) 0-5% en poids, B2O3 0-10 % en poids, notamment 1-6 % en poids. La compression de la laine de fibres minérales d’isolation à souffler dans le paquet réduit la taille du paquet et facilite le transport. Le niveau de compression, et donc la densité du paquet retenu, est sélectionné afin d’optimiser un volume réduit tout en évitant d’endommager les fibres et en fournissant les propriétés adaptées des fibres lors du relâchement. Le paquet peut être un paquet à six côtés, comprenant une surface supérieure, une surface inférieure et 4 surfaces latérales (incluant 2 surfaces latérales et deux surfaces d’extrémité) notamment un cube et/ou substantiellement un parallélépipède rectangle. Les dimensions du paquet dans sa configuration retenue peuvent comprendre : - une longueur qui est de ≥ 0.9m ou ≥ 1m ou ≥ 1.15m et/ou ≤ 1.5m ou ≤ 1.4m; et/ou - une largeur qui est de ≥ 0.75m ou ≥ 0.9m et/ou ≤ 1.2m ou ≤ 1m; et/ou - une hauteur qui est de ≥ 0.8m ou ≥ 0.9m ou ≥ 0.95m et/ou ≤ 1.5m ou ≤ 1.2m. De telles dimensions sont notamment adaptées pour ranger le paquet sur une palette; ces dimensions réduisent également la quantité de film d’empaquetage utilisée par comparaison avec d’autres paquets plus petits bien connus de laine à souffler. De plus, de telles dimensions sont aussi notamment adaptées pour le chargement dans un système de conditionnement de balles de laine à souffler pour alimenter une machine à souffler. Dans un mode de réalisation préféré, la largeur du paquet est d’environ 0.8m et sa longueur est d’environ 1.2m ; dans un autre mode de réalisation préféré, la largeur est d’environ 1m et la longueur est d’environ 1.2m. Le paquet comprenant de la laine de fibres minérales d’isolation à souffler peut, notamment lorsqu’il est plein ou dans sa configuration retenue, avoir une masse d’au moins 130 kg, au moins 150 kg, au moins 160 kg, au moins 170 kg ou au moins 180 kg; il peut avoir une masse de pas plus de 250 kg ou de pas plus de 200 kg. La fabrication du paquet peut comprendre la compression de fibres de laine à souffler le long d’un axe unique, notamment un axe vertical, pour produire un volume comprimé de fibres de laine à souffler. L’élément rétenteur qui est au nombre d’au moins un peut être placé autour du paquet avant le relâchement de la pression, par exemple en faisant passer une ou plusieurs attaches d’accrochage par les ouvertures dans une plaque de maintien de la pression et autour du paquet. Une réalisation de l’invention va maintenant être décrite, en tant qu’exemple uniquement, en se référant aux dessins qui l’accompagne duquel: est une vue en perspective d’un paquet dans une configuration retenue; est une vue en perspective d’un paquet dans une configuration relâchée; est une coupe transversale schématique d’une machine pour fabriquer un paquet; est une coupe transversale schématique d’un système de conditionnement de balle ; est une vue en perspective d’un paquet dans une configuration retenue; est une vue en perspective du paquet de la dans une configuration retenue positionnée pour le transport ; est une vue en perspective du paquet de la dans une configuration relâchée; est une vue d’extrémité d’un paquet alternatif dans une configuration retenue; est une vue latérale du paquet de ; et est une vue du dessus du paquet de . Le paquet comprimé de laine de verre à souffler de la est un paquet à six côtés (1) comprenant une surface supérieure (10), une surface inférieure (11) et quatre surfaces latérales qui sont deux surfaces d’extrémité (12’, 12’’) et deux surfaces latérales (12’’’) (seule une surface latérale est visible sur ). Le paquet (1) dans sa configuration retenue est substantiellement un parallélépipède rectangle, ayant une longueur d’environ 1m, une largeur d’environ 0.8m et une hauteur d’environ 1m. Les fibres de laine à souffler sont en vrac, des fibres de laine de verre sans liant ayant un diamètre moyen allant de 3.5 µm à 6.5 µm de préférence fabriquées par un processus de centrifuge interne. Le paquet (1) a une densité d’environ 150kg/m³ et une masse d’environ 145kg; il est supporté par une palette (14). Le paquet (1) est enveloppé par trois parties d’un film plastique enveloppant (131, 132, 133). La partie supérieure (131) du film plastique enveloppant couvre la surface supérieure (10) et environ 15cm de la partie supérieure des quatre surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’). La partie inférieure (133) du film enveloppant couvre la surface inférieure (11) et environ 15cm de la partie inférieure des quatre surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’). La partie médiane (132) du film enveloppant couvre les quatre surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’) et chevauche d’environ 5 cm la partie supérieure (131) et d’environ 5cm la partie inférieure (133) du film enveloppant. Le paquet (1) comprend également des éléments rétenteurs sous la forme de cinq attaches d’accrochage en plastique (13) disposés autour du paquet (1) sur le film enveloppant et passant sur la surface supérieure (10), sur la surface inférieure (11) et sur les deux surfaces latérales (12’’’). Les attaches d’accrochage (13) fixent fermement le paquet et le maintiennent sous compression; elles peuvent produire une déformation et/ou la non planéité des surfaces supérieure, inférieure et latérales (non illustré). Les surfaces d’extrémité (12’, 12’’) n’ont pas d’attaches d’accrochage et sont planes. Les attaches d’accrochage peuvent être coupées en utilisant des ciseaux afin d’être enlevées du paquet. Lorsqu’il est par conséquent relâché, le paquet s’étend uniquement le long de son axe vertical d’expansion (z) à partir de sa configuration retenue (voir ) jusqu’à sa configuration relâchée (voir ). Dans sa configuration relâchée les quatre surfaces latérales (12) sont substantiellement planes. Le relâchement des éléments rétenteurs augmente la hauteur du paquet car la compression dans le paquet de laine à souffler est relâchée, mais comme l’expansion se produit uniquement le long de l’axe vertical (z), aucune laine à souffler en vrac ne va déborder du paquet. Le paquet de laine à souffler est fabriqué par une presse à balles (2) comme illustré à la . Un volume souhaité de laines à souffler en vrac (non illustré) collecté dans une trémie de pesage (31) est déchargé dans une zone de chargement de section rectangulaire (32). Un piston de chargement (33) pousse la laine à souffler pesée horizontalement le long de la zone de chargement (32) vers une zone de compression (34), la partie inférieure (133) d’un film enveloppant (non illustré) étant pré-positionnée sur une base (35). La partie supérieure (131) du film enveloppant (non illustré) est positionnée entre la surface supérieure de la laine à souffler et un piston de compression (36) qui comprime la laine minérale le long d’un axe vertical. Le volume comprimé de fibres de laine à souffler est ensuite transféré, tout en étant maintenu sous compression, de la zone de compression vers l’unité d’empaquetage et de mises en paquets (37) durant laquelle la partie médiane (132) du film plastique enveloppant est placée autour des quatre surfaces latérales (12) et les attaches de rétention (13) sont accrochées. Une fois sorties de l’unité d’empaquetage et de mise en paquets (37) et placées sur une palette, les attaches d’accrochage maintiennent le paquet sous compression. Le paquet (1) est un paquet stable, chargeable dans un machine et auto-portant, particulièrement adapté au transport à et au chargement dans une machine à souffler (4), comme illustré à la . La machine à souffler peut être utilisée pour introduire de la laine à souffler dans des cavités des murs de constructions pré-fabriquées durant leur fabrication ou dans des cavités de panneaux de construction en métal. Une fois transportés à l’endroit où se trouve la machine à souffler (4) les éléments rétenteurs (13) sont enlevés du paquet (1) et les fibres de laine à souffler s’étendent le long de l’axe vertical mais sans déborder de l’étendue du paquet. La partie supérieure (131) et la partie centrale (132) du film plastique enveloppant est ensuite enlevée afin de fournir un paquet chargeable dans un système de conditionnement de balles (3) qui comprend: - un élévateur (41) sur lequel le paquet (1) sur la palette (14) est placé; - un déchargeur de fibres (42) à une portion supérieure du système de conditionnement de balles; et - un déversoir (43) menant à une alimentation d’entrée (44) d’une machine à souffler (4). Le déchargeur de fibres (42) comprend une courroie (45) ou alternativement un rail mobile, rotatif ou alternatif qui, durant la montée du paquet sur l’élévateur, actionne des pinces (46) qui recueillent les fibres venant de la surface supérieure du paquet et les déposent ensuite dans le déversoir (43) d’où elles sont envoyées à l’entrée du système d’alimentation (44) de la machine à souffler. La montée du paquet sur l’élévateur et le déplacement des fibres de la surface supérieure du paquet vers l’entrée de la machine à souffler peuvent être continus ou séquentiels. La partie inférieure (133) du film plastique enveloppant peut être attachée à la palette, par exemple à l’aide d’agrafes, pour éviter tout risque de se détacher et d’être envoyée dans la machine à souffler. La montre également un paquet dans une configuration retenue, la courbure des surfaces supérieure et inférieure étant exagérée. La montre le paquet de la qui a été pivoté et déposé sur une de ses surfaces latérales sur une palette pour profiter de la planéité de la surface latérale pour avoir une stabilité supplémentaire lors du transport. Une telle configuration peut également faciliter l’empilage d’un paquet ou d’une palette dessus pour le transport et/ou le stockage. La montre le paquet de la dans une configuration relâché après avoir pivoté vers sa position initiale et après avoir ôté les attaches d’accrochage. Le paquet illustré à la , et a une largeur w de 80 cm, une hauteur totale ht de 120 cm, une hauteur latérale hl de 100 cm et une longueur l de 120 cm. Quatre attaches de rétention (91, 92, 93, 94) encerclent les surfaces du dessus, du dessous, de l’avant et de l’arrière pour retenir la laine à souffler contenue dans le paquet. Les premières (91) et quatrième (94) attaches de rétention sont positionnées à une distance d, entre 3 et 7 cm de leurs faces d’extrémité adjacentes. L’espace s entre chaque attache adjacente est substantiellement le même, par exemple environ 38 cm. Le paquet est enveloppé par trois parties d’un film plastique enveloppant (non illustré). Une partie supérieure du film plastique enveloppant couvre une partie supérieure (80) et environ 25cm de la partie supérieure des quatre surfaces latérales (101, 102, 103, 104). Une partie inférieure du film enveloppant couvre une surface inférieure (81) et environ 25cm de la partie inférieure des quatre surfaces latérales (101, 102, 103, 104). Une partie médiane du film enveloppant couvre les quatre surfaces latérales (101, 102, 103, 104) et chevauche d’environ 25cm la partie supérieure et d’environ 25cm la partie inférieure (133) du film enveloppant. Un paquet (1) comprenant de la laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’état comprimé et au moins un élément rétenteur qui retient la laine de fibres minérales d’isolation à souffler sous compression dans le paquet; caractérisé en ce que lors du relâchement de l’élément rétenteur, la laine de fibres minérales d’isolation à souffler s’étend substantiellement le long d’un axe unique d’expansion, et où les fibres de laine à souffler sont de préférence des fibres de laine de verre et plus préférablement des fibres de laine de verre sans liant. Un paquet (1) selon la revendication 1, où l’élément rétenteur comprend une ou plusieurs attaches d’accrochage (13) disposées autour du paquet (1). Un paquet (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, où le paquet comprend un film plastique flexible enveloppant les fibres de laine à souffler. Un paquet (1) selon la revendication 3, où le film plastique enveloppant les fibres de laine à souffler comprend: (i) une partie supérieure (131) couvrant une surface supérieure (10) et au moins une partie supérieure des surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’) du paquet (1); et (ii) une partie inférieure (133) séparable couvrant une surface inférieure (11) et au moins une partie inférieure des surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’) du paquet (1), et optionnellement où le film plastique flexible enveloppant les fibres de laine à souffler comprend en outre: (iii) une partie médiane (132) couvrant les surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’) et chevauchant partiellement une partie de la partie supérieure (131) et une partie de la partie inférieure (133). Un paquet (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où l’expansion du paquet (1) le long de l’axe d’expansion est d’au moins 20 cm et/ou au moins 20%, notamment au moins 50 cm et/ou au moins 50%, plus notamment au moins 75 cm et/ou au moins 75%. Un paquet (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où la laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’état comprimé a une densité d’au moins 80kg/m³, de préférence au moins 100kg/m³, plus préférablement au moins 150kg/m³. Un paquet (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le paquet (1) comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : i) le paquet a une masse d’au moins 80kg, de préférence au moins 100kg, plus préférablement, au moins 140kg ; et/ou ii) le paquet (1) a une longueur d’au moins 0.9 m, une largeur d’au moins 0.75 m et une hauteur d’au moins 0.8 m. Un paquet (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le paquet (1) comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : i) le paquet (1) est supporté sur une palette (14) et où l’axe d’expansion est un axe substantiellement vertical ; et/ou ii) les surfaces latérales (12’, 12’’, 12’’’) du paquet (1) sont substantiellement planes. Une méthode pour fabriquer un paquet (1) de laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’état comprimé, notamment un paquet (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant séquentiellement: - la compression de la laine de fibres minérales d’isolation à souffler à l’aide d’une presse (36) le long d’un axe unique pour produire un volume comprimé de fibres de laine à souffler; et - la rétention du volume comprimé de fibres de laine à souffler avec au moins un élément rétenteur. Une méthode d’introduction de fibre minérale de laine à souffler d’un paquet (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 ou d’un paquet (1) fabriqué selon la méthode de la revendication 9 dans une machine à souffler comprenant: - l’enlèvement du/des élément(s) rétenteur(s) du paquet (1) et l’enlèvement d’un éventuel film enveloppant couvrant une surface supérieure (10) du paquet (1) de laine à souffler; - le déplacement des fibres de laine minérale de la surface supérieure (10) du paquet vers l’entrée d’une machine à souffler (4), et optionnellement où le paquet (1) est déplacé verticalement par rapport à un déchargeur de fibres (42) qui déplace les fibres de laine minérale de la surface supérieure (10) du paquet vers l’entrée (44) d’une machine à souffler (4).