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"Nouveau produit industriel déformable et objets fabriqués avec ce produit".
On connaît une grande quantité de matières plastiques qui sont en général des composés homogènes, qui doivent être traités à chaud et à très forte pression, allant jusqu'à 250 kilos et plus par orne.
On connaît, d'autre part, des matières plastiques ou déformables telles que des matières fibreuses, des agglomérés divers, etc.
Notamment, en ce qui concerne les matières fibreuses, elles se présentent sous la forme de carton ou papiers divers, déchets de coton ou de lin aggloméré, etc., le tout étant finalement comprimé dans des conditions variables.
On connaît notamment la fabrication du carton ordinaire par la superposition et l'encollage d'un certain nombre de feuilles de papier. Cette matière fibreuse peut être découpée, emboutie,
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cintrée, etc. Nénmoins, les déformations de cette matière sont très limitees, étant donné sa faible résistance à l'allongement et l'importance des tensions internes que ces déformations font naître dans la masse.
La présente invention concerne un produit industriel nouveau et un procédé de fabrication de ce produit, qui permettent essen- tiellement de réaliser des déformations pratiquement quelconques en partant éventuellement de la même feuille de base, ce qui est exclu dans la mise en oeuvre des autres matériaux connus.
L'inventeur a remarqué que la difficulté de déformer des matières fibreuses en feuilles et à froid réside essentiellement dans le fait que ces déformations introduisent des efforts de compression et d'extension trop élevés pour la résistance de la masse.
Il en résulte qu'on arrive rapidement à la déchirure et qu'en conséquence la profondeur des déformations est très limitée.
Le but essentiel poursuivi par l'inventeur est donc d'éviter pratiquement le développement des tensions internes dans la masse quelle que soit l'épaisseur de la feuille de départ et la profondeur des déformations à réaliser.
Dans ce but, le produit industriel nouveau, objet de l'invention, consiste en la superposition d'un certain nombre de feuilles de papier avec interposition d'une matière à la fois adhésive et lubrifiante permettant aux différentes feuilles de se déplacer l'une par rapport à l'autre pendant que s'opère la déformation provoquée dans le dit produit industriel. Par ce moyen chaque feuille dont l'épaisseur peut être dûment déterminée à cet effet, travaille donc individuellement pendant l'opération de déformation, l'adhésif remplissant temporairement l'office de lubrifiant et ne faisant prise qu'après l'exécution du travail de déformation.
Il résulte donc de cette prescription simple que l'on rend les déformations pratiquement indépendantes de l'épaisseur de la feuille de départ, étant donné que chaque feuille ou couche constitutive du produit travaille individuellement. Ceci différencie radicalement le produit industriel nouveau des produits connus et
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notamment du carton.
Dans le but de bien faire comprendre l'importance des caractéristiques de ce nouveau produit, on peut utilement comparer, à titre d'exemple, la sollicitation par flexion d'éléments fabriqués respectivement en matière ordinaire telle que du carton, bois etc. et dans le produit industriel objet principal de l'invention.
En effet, si l'on examine les figures 1 et 2, on constate qu'il s'agit de deux éprouvettes déformées par flexion sous l'effet d'un effort local ou réparti sur sa longueur.
Dans la figure 1, qui représente une éprouvette exécutée en un quelconque des matériaux connus, les fibres extérieures, telles que 1, sont étirées, tandis que les fibres intérieures, telles que 2, sont comprimées. En effet, si 1 est la longueur de la fibre neutre, 1' la longueur de la fibre externe et 1" la longueur de la fibre interne après déformation, on aura!.: '/ 1> 1".
Il en résulte donc que les déformations qu'une telle éprouvette peut subir dépendent essentiellement des déformations supportables par la matière. Or, comme schématisé à. la figure 1, l'allongement et, par conséquent, la déformation des fibres croissent rapidement en s'écartant de la fibre neutre. Il en résulte que les déformations maxima sont fonction non seulement de la nature de la matière, mais également de l'épaisseur de celle-ci.
Contrairement à ces remarques, le produit industriel nouveau, objet de l'invention, permet de se libérer pratiquèment de ces causes limitatives, étant donné que pendant la déformation, les différentes feuilles ou fibres de la masse travaillent indépendamment l'une de l'autre.
En effet, on peut remarquer à la figure 2 annexée que les fibres 1 et 2 gardent la même longueur et que la déformation de la masse de matière s'est produite en même temps qu'un mouvement de glissement des différentes fibres l'une par rapport à l'autre.
En réalité, les différentes couches subiront une légère déformation
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due à la résistance offerte par le lubrifiant.
.Néanmoins, on restera toujours fortement en deça des limites de résistance propres de la matière, surtout si l'on considère que la masse fibreuse imprégnée de son lubrifiant adhésif peut acquérir temporairement, c'est-à-dire avant que le lubrifiant se soit solidifié, un plus grand coefficient d'allongement. il résulte donc de ces considérations qu'il ne faut pas appliquer au matériau, objet de l'invention, les mêmes formules générales de calcul de résistance que dans les matériaux connus. En effet, chaque feuille travaille individuellement et c'est en quelque sorte à chacune d'elles individuellement qu'il faut appliquer les formules généralement destinées à la section droite complète de la pièce considérée.
Dès lors, le matériau, objet de l'invention, peut être utilisé avantageusement pour la manufacture de tous objets, en toutes dimensions et de forme absolument quelconque et aussi compliquée que nécessaire.
.Le produit industriel nouveau, objet de l'invention, constitue donc une matière première qui trouvera notamment emploi pour la confection de panneaux, plaques, récipients, caisses, etc. de très grande résistance à l'écrasement moyennant un poids relativement très réduit et, par conséquent, exécuté dans des conditions extrê- mernent économiques.
Le produit industriel nouveau, objet de l'invention, peut évidemment être combiné avec une foule de produits et de moyens permettant de l'adapter efficacement aux nécessités des applications pratiques. Par exemple, on peut introduire dans la fabrication de ce produit industriel nouveau des produits et des moyens pour rendre la matière hydrofuge, ignifuge, résistante à tout genre de produits chimiques, etc.
Ces qualités supplémentaires peuvent être obtenues en princi- pe de deux manières distinctes, soit par le traitement superficiel des objets manufacturés, soit par l'appropriation de la masse.
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Dans ce dernier cas on peut travailler ou bien sur l'adhésif lubri- fiant, ou bien sur les feuilles de matière fibreuse, ou bien encore sur les deux. On peut également inclure dans la matière fibreuse, par exemple de la pâte de bois ou pâte à papier, un ou des produits chimiques susceptibles de réagir avec un ou des produits chimiques de l'adhésif lubrifiant, pour donner naissance à des caractéristi- quesnouvelles.
Le produit industriel nouveau, objet de l'invention, peut comporter des produits de polymérisation ou autres, de telle maniè- re que la manufacture des objets à l'aide de ce produit industriel s'effectuant à chaud donne naissance à des qualités nouvelles du produit. Enfin, on peut encore combiner ce produit industriel nou- veau avec des produits connus, soit comme armature, soit comme doublure, soit de toute autre manière.
En partant de ce produit industriel nouveau, on peut réaliser des objets de formes extrêmement diverses pour des applications nombreuses et extrêmement variées.
A titre d'exemple, certaines réalisations sont décrites ci- après avec référence aux dessins annexés.
Tel que schématisé à la figure 3, les différentes couches de feuilles de papier 3 sont placées les unes contre les autres avec interposition entre chacune d'elles d'une couche 4 d'une ma- tière à la fois adhésive et lubrifiante. Dans ces conditions, si l'o n déforme la masse feuilletée fibreuse ainsi obtenue, tel que sché- matisé à la figure 4, les différentes feuilles 3 peuvent glisser l'une par rapport à l'autre et prendre, chacune, leurs déformations individuelles, en l'occurrence un profil sinusoidal. Dans ces condi- tions, on réalise la déformation de la masse moyennant l'introduc- tion de tensions internes minima, pratiquement celles afférentes à chaque feuille 3 déformée individuellement. Comme ces feuilles de papier 3 sont choisies généralement minces, la tension interne qui résulte de la déformation de la masse est donc pratiquement nulle.
De cette manière, on peut réaliser des déformations relativement
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très profondes d'une masse relativement épaisse, sans craindre une fatigue exagérée ou une déchirure des couches extrêmes.
Dès lors, on comprendra tout l'intérêt d'un tel produit industriel, étant donné la possibilité de déformer la masse fibreuse, suivant des profils pratiquement quelconques.
Il y aura, suivant les applications à réaliser, un intérêt à choisir judicieusement les éléments constitutifs de ce produit industriel nouveau et du procédé de fabrication y afférent.
D'une manière générale, les feuilles de papier seront préférablement choisies à partir de pâte maigre à fibres longues. Le papier devra permettre une certaine absorption de la matière adhésive et lubrifiante, sans cependant être trop absorbant car la feuille se transformerait en une couche pâteuse difficilement manufacturable. Dans ce but, le papier sera généralement du type demicollé. il importe de prendre toutes précautions pour assurer un glissement aussi facile que possible des différentes couches l'une par rapport à l'autre. Dans ce but, on choisira de préférence un papier légèrement satiné. D'ailleurs, cette qualité du papier diminue également dans une certaine proportion son pouvoir absorbant.
A titre d'exemple, il convient de signaler également que les meilleurs résultats ont été obtenus à partir de feuilles de papier d'un grammage de 150 à 180 grammes au M2. Evidemment, ces différentes qualités du papier peuvent varier en plus ou en moins suivant la destination du produit industriel.fabriqué. On comprendra en effet que les caractéristiques du produit industriel devront varier suivant qu'il s'agisse de manufacturer des panneaux à ondulations peu profondes ou des récipients cylindriques à moulures profondes.
-L'adhésif pourra en principe être quelconque pour autant qu'il soit susceptible de coller fortement les feuilles superposées l'une à l'autre après séchage, tout en permettant à ces feuilles de glisser individuellement avant séchage. A ce titre donc il faut écarter les adhésifs à séchage brusque ou trop lent. Des résultats satis-
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faisants ont été obtenus en utilisant un adhésif à base de silicate de soude à 36 B, mélangé à une partie de caséine. Il importera aussi que l'adhésif ne fasse prise énergique qu'après un certain temps, compris par exemple, entre 15 minutes et 2 heures.
Suivant la figure 5, on réalise donc simplement des panneaux ondulés, soit dans des dimensions standardisées, soit au prorata des applications auxquelles ces panneaux doivent servir. Comme la matière fibreuse est susceptible de recevoir une foule de produits de revêtement, on peut rendre ces panneaux ondulés imperméables, ignifuges, imputrescibles, ou bien encore recevoir toute qualité appropriée.
Dans certains cas, ces panneaux peuvent servir de revêtements originaux, soit à titre décoratif, soit comme matériaux anti-écho pour salles de spectacle, etc., ou bien encore les mêmes panneaux ondulés peuvent servir de matériau de remplissage ou comme cloisons, ou bien encore comme parois dans la confection d'objets dont la carcasse ou la charpente est constituée en éléments métalliques, en bois ou en toute autre matière, sur lesquels les panneaux peuvent être fixés.
Les panneaux ondulés, objet de la figure 5, présentent une résistance maximum à la flexion dans une direction, mais évidemment cette résistance est moindre transversalement par rapport aux ondulations. De cette manière, les panneaux simples seront dûment dirigés, de telle sorte que les sollicitations maxima soient dirigées suivant le plan du moment d'inertie maximum.
Néanmoins, il peut se présenter des applications dans lesquelles des sollicitations maxima sont dirigées suivant deux plans perpendiculaires. Dans ce cas, il est préconisé de mettre en oeuvre des panneaux doubles, tel que schématisé en vue perspective à la figure 6. En effet, deux panneaux 6, 7 sont solidarisés l'un à l'autre, leurs ondulations étant dirigées normalement l'une par rapport à l'autre. La solidarisation de ces deux panneaux peut se faire par collage, agrafage, couture, ou bien encore par simple superposition. Suivant les sollicitations visées, ces deux panneaux
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pourront être de même conformation ou présenter des qualités diffé- même rentes ; l'un des deux pourrait/être à paroi lisse.
En outre, au liet de solidariser directement ces panneaux l'un contre l'autre, on pourra interposer entre eux une matière intercalaire présentant une ou des caractéristiques jugées nécessaires dans l'application envisagée. Par exemple, on peut interposer entre les panneaux 6,7 une feuille de matière incombustible, hydrouge, etc.
Les mêmes panneaux simples ou doubles peuvent être combinés et assemblés entre eux de manière à former des objets d'utilité diverse. En principe, ces panneaux déformés pourront être utilisés pour la fabrication de tous objets actuellement fabriqués dans les cartonneries et dans les manufactures du bois et des matières de moulage.
La figure s schématise une caisse ou boite parallélépipédique dont les parois latérales 8 ainsi que le fond et le couvercle sont constitués par des panneaux ondulés.
On peut réaliser ces objets de deux manières bien distinctes.
En effet, on peut partir de panneaux ondulés découpés à dimensions et assemblés l'un à l'autre par collage, agrafage ou par tout autre moyen, ou bien encore on peut ébaucher l'article en partant de feuilles planes avec interposition de l'adhésif-lubrifiant et pratiquer les ondulations ou déformations de renforcement de profil déterminé après ébauche de l'article à manufacturer. Evidemment, le mode de réalisation dépendra essentiel.lement des conditions économiques du problème qui se pose. Bien entendu, le fait d'exé- cuter ces déformations sur éléments plans ou sur des éléments préalablement profilés, participe de la même idée inventive.
Un exemple de cette variante d'exécution est schématisé à la figure 9, représentsnt un récipient cylindrique 9, qui peut atteindre des dimensions importantes. On peut réaliser cet article de deux manières bien distinctes, mais présentant les mêmes carac- téristiques finales et en tout cas appliquant toutes deux le pro- duit industriel nouveau, objet principal de l'invention.
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Suivant un premier mode d'exécution, on part d'un panneau ondulé dont les dimensions sont celles du récipient déployé. Avant que la masse ne soit sèche, c'est-à-dire pendant que l'adhésif soit encore suffisamment lubrifiant, ce panneau est cintré par les moyens industriels connus de manière à l'amener en l'occurrence dans la forme cylindrique cherchée. Les deux bords adjacents sont solidarisés par collage, agrafage, couture, etc. Lorsque la masse est bien sèche, on obtient un récipient d'une résistance radiale cons idérabl e.
Suivant le second mode de réalisation du même article, on ébauche le récipient en constituant un mandrin cylindrique, par exemple par enroulement à épaisseur déterminée d'une feuille ou bande de papier moyennant interposition entre chaque couche de l'adhésif-lubrifiant nécessaire.
On obtient ainsi un cylindre dont la paroi est constituée par une superposition de feuilles de papier avec interposition d'adhésif-lubrifiant. Avant durcissement de l'adhésif, on soumet l'ébauche ainsi réalisée à des outils adéquats pour provoquer les ondulations ou déformations jugées nécessaires à la bonne résistance de l'article.
Ces exemples pratiques ne sont évidemment pas limitatifs et sont donnés à seule fin de bien faire comprendre l'étendue de la présente invention. Il s'agit donc bien en substance d'un produit industriel constitué d'une superposition de couches de matière fibreuse avec interposition d'une matière à la fois adhésive et lubrifiante, qui ne se solidifie qu'après que les déformations ont été effectuées.
En partant de ces prescriptions bien définies, on peut alors imaginer tous accessoires et l'adjonction de tout produit secondaire, suivant les applications à effectuer. Notamment, la matière fibreuse se présentant généralement sous forme de feuilles ou bandes de papier dûment choisi, pourra présenter les caractéristiques diverses.
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Ce papier pourrait être conforme aux prescriptions précédentes, ou bien encore être un papier complexe comportant soit une armature résistante, soit un enduit spécial, soit encore être constitué lui-même de plusieurs couches ou feuilles de papier minces, séparées par une matière appropriée.
Toutes ces variantes sont susceptibles d'être appliquées judicieusement suivant les applications pratiques et les objets que l'on désire fabriquer avec le produit industriel nouveau, objet de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Produit industriel nouveau, notamment pour la confection d'objets présentant des déformations de toute profondeur, caractérisé par le fait qu'il consiste en la superposition ou la juxtaposition d'un certain nombre de feuilles ou couches de matière fibreuse solide, séparées par une couche d'une matière à la fois lubrifiante et adhésive, qui durcit après exécution des déformations du dit produit industriel nouveau, de telle manière que ces déformations demeurent en permanence dans la matière après durcissement.