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" PROCEDE DE FABRICATION DE JOINT] EN FEUILLES ET DE JOINTS MOULES "
Les joints dont il s'agit dans la présente invention sont destinés à assurer l'étanchéité de la liaison entre les différents éléments fixes ou mobiles d'un ensemble mécanique.
Ces joints seront donc intercalés, par exemple, entre les tron- çons d'une conduite à gaz ou à liquide, entre un récipient et le couvercle qui le ferme, entre un piston et le cylindre dans lequel il se meut, et ainsi de suite.
Les joints consistent généralement en une matière fi- breuse cimentée par un liant plastique. On caractérisera les joints dont il s'agit dans la présente invention en spécifiant qu'ils doivent contenir au moins 20 % en poids de fibres mi- nérales, par exemple de l'amiante, et au moins 5 % en poids d'un liant plastique, par exemple du caoutchouc. Mais il est bien entendu qu'ils peuvent, en outre, contenir toute autre matière, par exemple des fibres d'origine animale ou végétale,
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du cuir, des charges quelconques, des résines, des matières bitumineuses, des graisses, du graphite et ainsi de suite.
Les joints sont fabriqués soit en feuilles, dans lesquelles on découpe, par la suite, des pièces d'une forme appropriée à l'usage que l'on veut en faire, soit directe- ment en rondelles ou en toute autre forme qui les rend pro- pres à être utilisés sans autre préparation. On appellera cette dernière forme de joints des joints moulés.
Dans la fabrication actuelle des joints, les fibres d'amiante et les charges sont malaxées avec des solutions benzéniques de caoutchouc. La pâte ainsi obtenue est mise en feuilles sur des calandres chauffés, ou moulés dans des mou- les, sous presse. Le solvant se volatilise et il reste le joint en feuille ou le joint moulé.
Or, la pénétration des fibres par la solution ben- zénique reste incomplète, le solvant organique est presque entièrement perdu et le feutrage des fibres, dans le milieu visqueux, reste médiocre.
La présente invention évite ces inconvénients. Elle est caractérisée par l'emploi d'une suspension ou dispersion aqueuse des matières premières qui doivent constituer le joint et par la mise eu feuille ou le moulage du joint par filtration de cette suspension ou dispersion aqueuse.
Les fibres et les charges qui doivent entrer dans la composition du joint sont, selon la présente invention, dis- persées dans l'eau, dans une pile telle qu'elle est en usage pour la .réparation des pâtes à papier ou par tout autre moyen approprié. L'eau doit être, de préférence, légèrement alca- line et chargée d'un colloïde protecteur, ce qui, d'une part, facilite la dispersion, et, d'autre part, permet l'addition
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ultérieure de la dispersion aqueuse du liant plastique sans qu'il se produise immédiatement une coagulation de cette der- nière dispersion. Il importe, en effet, que le liant se dis- perse aussi complètement que possible dans le mélange aqueux et qu'il pénètre même les fibres ou faisceaux de fibres qu'il contient.
Dans une étape ultérieure du procédé, le liant doit être fixé sur les fibres, ce que l'on obtient par une flo- culation ou coagulation de la dispersion colloïdale du liant.
Cette coagulation partielle ou entière du liant peut se fai- re simplement avec le temps, par l'action adsorbante ou mê- me légèrement coagulante des fibres et par le frottement mé- anique entre les fibres et les particules colloïdales de liant occasionné par le travail de la pile. Dans d'autres cas, il sera nécessaire d'ajouter au mélange un agent coa- gulant, par exemple de l'acide acétique, du sulfate d'alu- mine ou un produit analogue. Il est nécessaire, en tout cas, d'être finalement en présence d'u-ie suspension homogène mais assez grossière et non plus d'une dispersion colloïdale des matières premières qui doivent constituer le joint, c'est- à-dire d'une suspension qu'on puisse filtrer par les moyens habituels sans que des particules solides soient entraînées, en quantité appréciable, par les eaux.
La dispersion aqueuse du liant plastique peut être constituée, par exemple, par du latex de caoutchouc, de ba- lata, de gutta-percha naturel ou concentré, vulcanisé ou non, ou par des dispersions artificielles de gommes, de gom- mes régénérées, de gommes synthétiques, de factices, de ré- sines, de Mineral Rubber, de matières bitumineuses, de ca- séine, de matières cellulosiques plastifiées, ou de tous au- tres produits analogues. La préparation de ces dispersions
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artificielles est connue.
A titre d'exemple, on décrira la préparation d'une suspension aqueuse susceptible d'âtre employée pour la fabri- cation de joints conforme à l'invention.
Les matières premières suivantes : - Amiante défibré ........ 35 Kilos - Sulfate de baryte ............. 12 "
Savon de potasse .............. 3 " sont mises dans 1. 000 litres d'eau et traitées à la pile à papier pendant 4 heures. Au bout de ce temps, l'amiante est complètement défibré et on est en présence d'une pâte bien homogène. On ajoute ensuite : - Latex de caoutchouc à 33% .... 30 litres
Sous l'action de la pile, le latex se distribue uni- formément dans la pâte.
Au bout de quelques minutes, on ajoute : - Plâtre ........................ 2 kilos gâché dans 10 litres d'eau. Le caoutchouc se précipite sur les fibres d'amiante, entraînant dans sa coagulation le sul- fate de baryte, les sels de calcium, des acides gras et le plâtre non dissous, de sorte que la phase aqueuse est bien- tôt exempte de particules colloïdales. En même temps, on re- marque que le travail de la pile doit vaincre une plus forte résistance provenant d'un feutrage partiel des fibres cimen- tées par la gomme. On fait travailler la pile pendant une heure de plus ; on est alors en présence d'une suspension pâ- teuse, très homogène, contenant fibres, charge et liant dans une distribution parfaitement uniforme.
Il s'agit ensuite d'obtenir, à partir de la suspension aqueuse homogène, des matières premières qui entrent dans la composition du joint, soit des feuilles, soit des joints moulés ayant la forme de rondelles, d'ovales ou toute autre forme appropriée.
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On obtient les feuilles en appliquant à cette dis- persion aqueuse les méthodes connues de la fabrication du papier du carton, ducarton d'amiante et des plaques de fibrociment.
On peut, par exemple, faire une feuille sans fin, de l'épaisseur voulue, sur une machine Fourdrinier.
Le même résultat peut être obtenu sur les machines à tambour filtrant rotatif, telles qu'elles ont été introduites plus récemment crans l'industrie du papier.
On peut aussi se contenter d'un travail discontinu et faire des feuilles, à la main ou par des moyens mécaniques, sur des cadres à fond filtrant couramment employés pour faire les papiers de formes.
Dans tous les cas que l'on vient de décrire, la feuil- le encore humide est pressée entre des feutres ou des toiles métalliques, séchée et calandrée, ainsi que cela se fait dans la fabrication similaire de cartons.
Les joints moulés sont obtenus, selon l'invention, au moyen de récipients dont les fonds filtrants ont sensiblement la forme du joint qu'il s'agit de produire. Pour faire des ron- delles, par exemple, on disposera donc d'un entonnoir annulaire dont le fond, constitué par une toile métallique, présente sensiblement la forme et la dimension du joint désiré vu du côté plat. Il sera ainsi facile d'obtenir, par filtration, un gâteau annulaire ayant sensiblement la forme et l'épaisseur du joint désiré.
A titre d'exemple, on a indiqué sur le dessin ci- joint un tel récipient à fond filtrant, ainsi que le joint qu'il permet de fabriquer.
Le récipient 1 possède un fond filtrant 2 en toile métallique et est relié par l'ouverture 3 à une capacité qui reçoit les eaux et dans laquelle on peut faire le vide. Les bois 4 et 5 constituent une sorte de vignette, dont l'ensemble s'encastre exactement dans le récipient 1 et qui repose li-
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brement sur le fond filtrant. La partie non recouverte du fond filtrant reproduit exactement la forme du joint 7.
Les bois cylindriques 5, notamment, correspondent aux trous 8 dans le joint. Ces bois 5 sont maintenus en position par l'ar- mature 6, qui, elle-méme, fait bloc avec le bois 4.
Après avoir mis en place, d'un seul mouvement, l'en- semble 4, 5, 6, on verse une quantité déterminée de la sus- pension aqueuse sur la partie libre du fond filtrant et on fait le vide. On obtient, ainsi, par filtration, un gâteau encore humide mais maniable, dont l'épaisseur dépend de la quantité de suspounion employée à su confection ot quo l'on enlève après avoir retiré d'abord, l'ensemble 4, 5, 6.
Le joint ainsi fabriqué est encore très humide. On peut en extraire encore une certaine quantité d'eau, avant ou après l'avoir enlevé de son support filtrant, en lui ap- pliquant du côté opposé au support filtrant, ou des deux côtés, une pression, soit par des surfaces pleines, soit par des surfaces filtrantes. Il est ensuite séché et - s'il en est besoin - mis exactement à la dimension voulue par com- pression dans un moule d'acier. On peut aussi le calandrer, satiner ou colorer.
Dans le procédé de fabrication que l'on vient de dé- crire, on n'obtient qu'un seul joint moulé par opération. Il va de soi que la même opération peut également fournir plu- sieurs joints de la même forme. Il suffit pour cela de pro- duire, par la filtration, un gâteau d'une certaine épaisseur, susceptible d'être découpé, après séchage, en tranches suc- cessives de l'épaisseur des.joints.
Pour faire de simples rondelles, on produira, par exemple, dans une capacité annulaire à fond filtrant, un
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cylindre creux que l'on découpera, après séchage, parallèlement à la base du cylindre.
Il est avantageux d'appliquer au gâteau une pression assez considérable avant de l'enlever du fond filtrant.
On peut utiliser, par exemple, un récipient annulaire en acier dont le fond est constitué par une plaque en acier perforée. Sur cette plaque on posera une toile métallique. On remplit, par filtration, la cavité annulaire Un piston annu- laire, c'est-à-dire un piston ayant la forme d'un cylindre creux, peut s'encastrer exactement dans cette cavité. On dis- pose le récipient avec son piston sous une presse hydraulique de façon à faire pénétrer le piston dans la cavité annulaire et à comprimer le gâteau humide.. On arrive ainsi à extraire presque toute l'eau contenue dans le gâteau et à donner à celui-ci un feutrage très serré.
Le gâteau cylindrique et creux,ainsi produit, peut être divisé en tranches successives de l'épaisseur d'un joint, soit par un découpage, soit par des cloisons filtrantes que .l'on a eu soin d'intercaler au cours de la filtration.
La filtration, au lieu de faire cheminer l'eau perpen- diculairement au côté plat du joint, peut aussi se faire ra- dialement, dans la direction du bord intérieur ou extérieur du joint. Dans ce cas là, on se servira de récipients dont les parois latérales sont filtrantes, ou de tambours rotatifs filtrants sur lesquels on déposera, par filtration de l'inté- rieur à l'extérieur ou inversement, des gâteaux cylindriques et creux que l'on découpera ensuite en tranches pour obtenir des joints. Toutes les considérations accessoires - applica- tion du vide ou d'une pression etc.... que l'on a déjà indi- quées plus haut s'appliquent également à ce procédés
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Il est, enfin, possible de faire des joints profilés d'une façon quelconque.
Les fonds filtrants ou les parois fil- trantes ou pleines des récipients de filtration peuvent, en effet, comporter n'importe quelle empreinte, de sorte qu'il sera aisé de faire des joints avec des ondulations circulaires, ou des bords renforcés etc...
Les procédés conformes à la présente invention, per- mettent d'orienter, dans une certaine mesure, les fibres des joints moulés dans un sens favorable, c'est-à-dire dans le sens circulaire. Cette orientation est obtenue en imprimant à la dispersion aqueuse, avant ou pendant la filtration, un mouvement giratoire autour de l'axe du corps cylindrique qui constitue le joint, par exemple, en faisant arriver la dis- persion en jet tangent à la circonférence du fond filtrant, en imprimant un mouvement giratoire au récipient entier ou en faisant tourner des bras agitateurs dans le récipient. Les fi- bres se mettront dans le sens de la moindre résistance au flux liquide; elles seront donc orientées dans le sens de ce- i lui-ci et le joint terminé aura. les propriétés mécaniques les plus favorables.
Pour le découpage des joints à partir des plaques ob- tenues par les procédés décrits ci-dessus, on peut encore, conformément à l'invention, procéder comme suit :
Après avoir obtenu, par un premier stade du procédé, une couche en forme de plaques ou feuille continue, on pro- cède immédiatement, dans un deuxième stade du procédé, au découpage de cette couche de telle sorte que les déchets se trouvent encore dans un état qui permet de les employer à nou- veau en les ajoutant à la matière servant au premier stade du procédé, matière qui se trouve dans la pile de papeterie.
Le
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découpage doit donc avoir lieu au moment où d'une part, la matière est déjà transportable, c'est-à-dire où elle peut être portée aux appareils de découpage et où elle possède la consistance nécessaire au travail convenable des outils, mais où, d'autre part, les processus de séchage et de feutra- ge ne sont pas encore suffisamment avancés pour que les dé- chets aient besoin d'une préparation spéciale avant d'être renvoyés à la pile.
L'état de la masse, au moment du découpage doit donc être semblable à celui du carton sortant de la machine à forme longue ou à forme ronde.
Si nécessaire, les joints découpes seront, après le séchage, pressés dans des moules spéciaux.
D'autre part, on a décrit plus haut un procédé pour la fabrication de joints, en plaques ou moulés, constitués par des fibres minérales et par un liant plastique insoluble dans l'eau ( caoutchouc par exemple ).Dans bien des cas, l'action du liant peut encore être renforcée si ce dernier n'est pas seulement dispersé dans l'eau, mais d'abord dissous ou gonflé dans un dissolvant organique et ensuite seulement, ainsi dissous ou gonflé, dispersé dans l'eau.
Le dissolvant peut être aussi dispersé ou émulsionné dans l'eau séparément et ensuite ajouté au liant dispersé, de son côté, dans l'eau ; résultat est le même, à savoir une dispersion aqueuse de la solution ou du gel du liant.
L'action du dissolvant ou de l'agent de gonflement s'explique facilement :si l'on disperse, par exemple, dans l'eau une quantité de liant qui occupe la place d'un litre, on obtient, dans certaines conditions, un nombre n de glo- bules ayant un diamètre d. Si l'on dissout la même quantité de liant dans 9 litres d'un dissolvant et que l'on disperse
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cette solution dans l'eau, on obtient dans des conditions analogues, un nombre 10 n de globules du diamètre d. Le liant se trouve donc 10 fois mieux dispersé et pénètre, par consé- quent, mieux dans tous les faisceux de fibres et autres ouver- tures capillaires. Il s'ajoute à cela que l'action collante ou agglutinante de la solution ou du gel, ou du résidu de la solution ou du gel du liant, peut en soi, être mailleure que celle du liant à l'état sec.
Le dissolvant peut, soit rester dans le joint, soit être évaporé au cours du processus subséquent, par exemple, pendant le séchage des plaques ou joints moulés.
Au lieu d'employer comme liant du latex de caoutchouc, on peut, par exemple, d'après le présent procédé, employer une dispersion aqueuse d'une solution de une partie de caoutchouc dans trois parties de benzine. Cette dispersion aqueuse est fai- te d'après un procédé connu quelconque ;'soit par dispersion de la solution de caoutchouc dans l'eau, soit par addition d'une émulsion aqueuse de benzine au latex de caoutchouc.
Il est bien entendu que les feuilles ou joints moulés , obtenus par les procédés conformes à l'invention peuvent compor- ter des fils ou treillis métalliques ou des armatures textiles superficiels ou plongés dans la masse, qu'ils peuvent être constitués par des couches superposées différentes et qu'ils peuvent comporter des inclusions tels que : grains de plomb ou de graphite.