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"Fabrication de compsitions résineuses de moulage et produits maulés ".
La présente invention est relative à la fabrication de produits résineux comprimés ou moulas, plus particulière- ment, mais non uniquement, sous formes de feuilles, blocs au d'autres eorps ou pièces de forme sensiblement plate ou simple.
Il est bien connu de faire des compositions de soulage en mélangeant 40 à 60 %0 en poids d'un produit de condensation phénol-aldéhyde avec de la farine de bois sur des cylindres chauds de façon à former des feuilles brutes compactes que l'on brise et dsagrge pour former une poudre. Cette poudre est ensuite moulée à chaud et sous pression et a une grande fluidité dans le moule de sorte que l'on peut obtenir des ob- jets ayant des formes compliquées et que ces objets peuvent être retirés du mcule sans soufflure.
Ses poudres de moulage sent très satisfaisantes pour beaucoup d'objets mais mécessi- tent normalement despressiens d'environ 160 à 1600 kg/cm2 de
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la surface projetée de l'objet et,, par suite pour de grands objets, il faut des pressions très élevées pour
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éviter les soufflures* Sh outre, la teneur élevée en résine rend très couteuse la poudre de soulage qui est utilisée pour fabriquer des objets ayant une structure dense et un
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bonfini superficiel lequel en conséquence implique également l'utilisation de coules en acier, conformes, de prix élevés.
La farine de bcis ( que l'on a parfois traduit incorrecte-
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ment dans les publications techniques par "sciure" ) est .ale,ent relativement.coûteuse et sa fabrication demande un expert. Un autre, on ne peut mouler de façon satisfai- sante ces poudres de soulage en grandes feuilles car les
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gaz ne peuvent pas széohapper aisément et il s'y forme facilement des soufflures.
Il était également connu précédemment de faire des feuilles au moyen de feuilles de papier enduites de résine
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qui sont soumises à. L'action de la chaleur et ao-Yprimees dans des presses hydrauliques, grâce à quoi les'résines synthétiques (souvent du type phénol-aldéhyde) sont rendues résistantes, ifusibles et insolubles.
Ces produits contiennent
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é;ale.ent de façon normale de ±0 à. 60 % en poids de liant résineux et utilisent également des papiers spécialement préparés qui doivent être imprégnés avec des solutions alcooliques de résine et être sèches de façon à enlever le solvant, avant de pouvoir les comprimer* En outre, le procédé
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nécessite une'pression de .noulage de l'ordre dé 78 à. 118 kg/ 02 et1e produit doit être refroidit avant de supprimer la pressic.i si l'on doit obtenir des feuilles plates sans soufflure, En conséquence, ces procédés sont également coûteux*
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La rrésente inventio;
a pour but d'obtenir une COI1:.pC- sition rcsineuse qui peut être moul# à. chaud en particulier
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sous forme de feuilles, les objets étant retirés de la presse pendant qu'ils sontencore chauds, sans soufflure.
L'invention a encore pour but de permettre de comprimer l'objet entre des plateaux de presse simples, évitant ainsi la nécessité de moules spécialement établis et usinés en
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acier de qualité supérieure tels que l'on en utilise norl11a- 1eùaent pour le moulage. Elle a encore pour but la production d'une composition bon marche, susceptible d'être moulée que l'on peut manipuler et mouler aisément avec de faibles pressions-
Selon la présente invention, on fait d'abord une
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composition colportant une masse de particules sensiblel''1ent sèches et libres, de sorte que la Nasse peut être commodémeit nanipulée et distribuée dans un notule, et consistant pour la majeure partie en un mélange intime de résine phnc1-aldhyd!- que pouvant durcir,
avec de la sciure de bois en proportions comprises entre les limites 5 à 25 % en poids de résine et
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65 Iù 90 % de sciure, la sciure et la résine ensemble ior:i,nt au !.,.oins 90 %, en l'absence d'une quantité .appréciable d'eau ou d'une substance plus fort-orient volatile antre que celle que peut comporter une partie naturelle de la résine et de la sciure, celle-ci étant en son état normal sensiblement non pulvérisé et comportant une teneur en eau inférieure à
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35 jo, J;
\ar l'expression "sensiblement non pulvérisé'T, il faut entendre qu'eau moins 50 % (et on peut dire par exemple 85 %) des particules dans la composition sèche (frottée dans les .sains de façon . réparer les particules individuelles de sciure) sant retenues sur un tamis numéro 60 et qu'au ;,.oins
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1G % du total sont retenues sur chacun des taiiis 1,, 18, 30 et 60.
L'expression résine phéno1-aldéhtdique utilisée ici comprend les,. résines obtenues-en condensant du crésol, de
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résorcinol ou autres phénols avec de la fcrmaldêhyde atz autre aldéhyde, sais ne 60=prend pas les dérivés des métaux alcalins des résines phnQl-ldh1diques'
La grossièreté de la sciure et la faible proportion de résine donnent lieu à un produit qui est suffisaient
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poreux pour faailiter 1'cchs.ppeB8Rt des az, en particulier du fait que ceux-ci ne sent pas en quantité considérable,
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étant donné la faible teneur de la nnase en natiâres vola- tiles et, en conséquence, la ::
asse peut être coulée à des pressions de oulaje inférieures à 4Z kg/cra2 et le produit peut être retiré du mcule pendant qu'il est chaud sans qu'il
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se -fcre -1e soufflures sérieuses, Dans certains brevets antérieurs, par exemple le 1. brevet 8..:la18 .1.- 3&1:697, en data dl' en a sU3;ré 1'ctilisàtio; de sciure co-sne charge dans les co.o8iticn8 de moulage, à base de résine fhnol-ald;byde, j:ais cn .t. p?s sujgéré d Utiliser une faible teneur en résine de 5 à 25 i. laquelle est esee,itielle, selon la présente invention ponr jerxeùtre d'el&ver du -oule le produit .¯.culc Fendant qu'il est encore chaud.
De ,.:iae, on n" laz, 10143 dans ze brevet d'indications en ce qui concerne la teneur en eau de la sciure, il n'est pas imdique d'éviter de pulvériser la sciure et il L'est pas indiqué mio plus que les compositions pouvaient être .::culées saus des pressions
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ixfériecres à 42 "s/e:l.
Dans le brevet axzlais n* 467.491 on date du on a proposé de ::é1a..lse r un excès considérable de natiè-res fibreuses pouvait se :.:caler-(par exemple de la farine de bois, de la sciure, du feutre de bois, de la canne à sucre cu de la pâte de bcis, ainsi que de la farine de liège, de l'amiante, des déchets de cuir, -des fibres textiles, de la
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matière pulvérulente) en présence d'une l]o;
.1posffïion aqueuse
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pouvant durcur à base de résine artificielle, après quoi on traite, durcit et moule le mélange de façon connue, cette composition dureissable à base de résine artificielle comportant un dérive d'un.. métal alcalin d'un produit de condensation phénol-aldéhyde tel qu'il est défini dans ce brevet, dans lequel des graisses, des huiles, des cires ou matières analogues sapenifiables et cù des substances émul- sifiables, non saponifiables cu difficilement saponifiables, de nature analogue à. la graisse, sont saponifiées ou émul- sifiées, les trois constituants: matière fibreuse, dérivé du produit de condensation et graisses, étant présents pendant l'opération de durcissement.
Toutefois, dans l'exemple spé- cifique, il a été indiqué 4 à 6 % de résine' Cependant, la présente invention, comme on l'a dit plus haut, ne comperte pas l'utilisation de dérivés de métaux alcalins comme pro- duits résineux.. On a trouvé, selon l'invention, que l'utili- sation du dérivé d'un métal alcalin confie produit résineux donne une faible résistance à l'eau dans les produits finis et, en autre, la précipitation de la résine avec des substances acides, par exemple un sel d'aluminium, de plomb cu l'étal analogue ou du phosphate d'ammenium, comme prévu dans le dit brevet donne une résine qui est infusible et par suite ne se .coule pas de façon satisfaisante.
Dans 'ce brevet, 'on ne définit pas non plus la teneur en eau de la sciure, ni le fait que l'on évite de pulvériser la sciure pendant le mélange, ni que l'on doit obtenir une masse de articules séches, non serrées, pour faire le moulage. La résine selon la présente invention peut comporter'une très faible propor- tion d'un dérivé d'un métal alcalin, étant donné que l'en utilise souvent de très faible quantité de catalyseur alcalin dans la condensation du phénol et de la formaldéhyde, mais beaucoup soins que cela n'est nécessaire pour transformer la
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résine en dérivé du #étal alcalin,
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On a également proposé dans le brevet allais 8r:..t- :- rieur? 3.36.. 75 on acte do" f de placer dans un cule une composition consistant en 1000 grasses de sciure, arrcsés de 100 ce d'essence et traités par 100 ce d'en liant liquide obtenu en condensant des quantites égales de réscr- cinol et d'une solution de formaldéhyde à 40 %, mais il n'a pas été prcose d'enlever l'essence par séchage et de prépa- rer, une asse de particules sèches libres pour mettre dans le moule, grâce à quai il devient passible, selon la présente invention, de retirer du moule l'objet maulé pendant qu'il est encore chaud sans qu'il se forme de soufflures,
Lorsque l'on mocrle des plaques,
dalles ou carreaux cu autres objets, ayant une grande surface, il est très désira- ble que la compositiosoit susceptible d'être moulée à une pression inférieure à 42 kgs/cm2 de façon k éviter l'utili- sation de très forte pression. La composition faite selon la présente invention peut être sodée en donnant des objets satisfaisants avec une pression de 21 cu, par exemple, 7 à 42 kg/cm2 etl'on peut facilement produire des feuilles et autres objets sans soufflures, mené si on les enlève du moule pendant qu'ils sont chauds.
Il est également très avantageux que la composition soit sous forre de particules sensiblement sèches libres, car une composition de ce genre peut être beaucoup plus facilement emmagasinées, transportée, pesée'et distribuée dans le seule que des compositions liquides ou pâteuses.
Selon l'invention, on a trouvé que la composition peut être produite sous formee de particules libres sensible- ment sèches tant que les proportions et les types de résine sont choisis de façon appropriée et pourvu que l'on n'ajoute pas 'd'eau ou une substance plus fortement volatile telle que
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l'essence, ou si l'on a ajoute une substance volatile de ce genre ou de l'eau pourvu qu'elle soit enlevée par séchage pendant la production de la composition% La présence d'eau
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ou d'une substance plus volatile dans la co.Lpcsitio augmente aussi de façon considérable la tendance aux soufflures.
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La proportion de la résine varie 1é=ére.,iezit suivant la tendance qu'a le type particulier dé résine utilisé à
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donner de la ténacité su la composition résultante et à-aleiierit de la texture que l'on désire avoir dans l'objet ter::1,aé,par exemple si l'objet termine doit être assez'tendre pour pouvoir être travaillé par des outils de charpentier ou s'il
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doit être plus dur. La propcrtio-u de résine doit, de préfé- rence, être d'environ 10 à 25 % de la teneur en résine solide de la composition terminée, cu certainement entre les limites de 5 à 25 %. On peut ajouter d'autres substances à la composition, par exemple des oxydes, des métaux alcalino- terreux, en particulier de la magnésie au de la chaux.
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peut ê,alement ajouter d'autres substances telles que des charges, des lubrifiants, des plastifiants, des matières calomnies. La résine phénol-formaldéhyde peut, par exemple, être produite à l'état de résol solide, produit à l'aide
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é'aim=1oniague ou autre catalyseur alcalin, cu ce peut être une navolague, c'est-à-dire une résine condensée en présence d'un catalyseur acide, soluble et fusible, et durcissant à chaud par addition d'un. agent contenant .du méthylène en présence d'une substance alcaline, par exemple de l'hexa-
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nnwthy1?:
ne tétramine qui donne les deux. gu tout cas, la résine contenuè dans la eosrpcsition avant moulage est sous une forme, potentiellement réactive qui peut réagir à chaud pour venir en son état final de résite durcie au état " C "
On utilise de la sciure de bois normale, même si cella- ci contient de petits copeaux ?3 bois, pourvu qu'il n'y ait
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pas de grands morceaux de bais et que la teneur en humidité
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ne dépasse 35 foi, mais sait de tréoérenee 15 %,
au elle peut être de l! à 20 $ pour être sur que la composition quitte le malaxeur sous une forme appropriée*La sciure de bois dont on dispose dans le commerce a souvent une teneur en eau supérieure à 35 % et de la sciure de bois en cet état ne convient pas pour la'présente invention.
La sciure de bais et la résine et les astres salières
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doivent de préférenc-e être mélangées plus intimement et uni- far;éÉe.zt que cela n'est possible par malaxage sur des 31inàre et sans l'action de broyage des cylindres - un malaxeur iL action intensive et d'un type fermé convient, par exejiple l'une des machines connues Banbury, Baker perkins, Werner-2fleiderer, au autres machines équivalentes donnant l'action dcuce de pétrissage néces aire, sans tendanae à broyer les particules de bcis en produisq-nt une farina- Un procédé d'obtention d'une eowasitian convenable selon la présente invention est le suivant :
En poids
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.-Maine phénQl-forLaléh1de & l'état sellide résol 15% Sciure , environ ................ *......... 82 .3ia.tsie .................. , ... , ............ 1 à 2 A Lubrifiant, par eX6inple oléine ............. t,5 à 1,5 %
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Chi }lé! a:..Je &es ingrédients dans un malaxeur BanUBy pendant 5 à 10 minutes, le malaxeur étant chauffe à 60-80 .
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de sorte :¯ue, pendant le malaxage, la reaine fond et enduit facileset les particules et eomnence alors à se polymériser et passe de l'état facile-ment fusible et soluble, appelé résol ou A, à un état de solubilité et de fusibilité réduites, se rapprochant de l'état caoutchouteux cu B.
Au bout de 10 minutes de malaxage, an retire la asse du malaxeur et elle présente l'aspect d'une potée de son humide, pour
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l'alimentation de la volaille- Cette masse peut être faci-
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lement d±sagrééée au brisée à la main pour donner une ruasse de particules dêst1ntes assez séchez Sous cet état il ne peut y avoir de nouvelle pénétration de la résine dans les
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particules, car la résine a oostr.'ieneë durcir et à devenir: trop visqueuse, mais elle est encore susceptible de s'écouler sous l'action de la chaleur et de la pression*.
Le mélange sortant du malaxeur dans cet état est refroidi aussi rapidement que possible et présente un aspect pulvérulent, sec, en paillettes, .ou fibreux , et .coule facilement de sorte qu'on peut le verser dans un appareil de pesage au dans un moule.. Lorsqu'ensuite la composition est .moulée sous l'action de lachaleur et de la pression, la résine réagit pour venir , son état final de réside au C.
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Un autre procède d'obtention d'une cro;1positio.:l selon la présente invention consiste à mélanger des proportions d' ingrédients analogues à celles mentionnés ci-dessus, mais la résine, en ce cas est dissoute dans un liquide volatil tel que l'alcool méthylique, en formant une sorte de vernis
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contenant par exeiqple environ 40 % de r.,sine , la teneur solide en résine étant toutefois encore de 15 % de la compo- sition te minée' On mélanGe les ingrédients dans un malaxeur a. lames, à froid du type Baker herkins. Qn verse le ï2élange du malaxeur dans des cuves ou autres ré..C'ipie:1ts et on le sèche dans un four de façon a. enlever le solvant volatil.
La matière est, de même, facilement désagrégée cu brisée,
Suivant un troisième procédé de fabrication de la coN-
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pcsition on. mélange les ingrédients :i:entiorr.és dans le deUXiàI3e exemple ci-dessus dans U.1 malaxeur à laues. . cher;lise chauffée, de sorte que le solvant volatile s'échappe pendant le malaxage et que le mélange est versé du malaxeur
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sensiblement dans le même état que le mélange obtenu par le malaxeur Banbury ci-dessus décrit daus le premier exemple.
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Une quatrième façon de faire la G-c..,position consiste k mélaxser de la résine r:,sol solide ( 25 ) avec de la sciure (environ 'tu), de la magnésie {1 â, bzz) et de Iloléine ( 1 à 2 %). broifees ingrédients et, en é¯e textps, an les éla.-.ge à l'état sec dans un broyeur tel qu'on broyeur à boulets qui broie la résine sans pulvériser sensi- blement les particules de scitre- On retire le mélange sous forme d'une masse pulvérulente sèche de particules meubles cu libres-
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On peut obtenir la résine resol par eonàensatioa à reflux de crésol, une solution à &Q $ de formaldébyde, et d'a2oniaque (solution à 5 %), en proportions suivantes :
parties en poids
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Crésol v v v v v a v w , v . , . s .. w .... r w v i . a . , a s w .. loco Solution de fornalà4hràe .,.............. 75 à 90 Solution d'amaoniaque .................. 2 & 8 On. enlève la couche aqueuse et la résine est prête à être mélangée avec les autres ingrédients-
Si l'on utilise une resine novolaque, an ajoute pen-
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dant le malaxage de l'hexapétbyléne tetramine ou autres substances dureissantes appropriées.
On a trouvé qurune composition faite selon l'inven-
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tion a de faibles propriétés de soûlée, alest-à-dire que la composition placée dans le aïeule ne coule pas facilement dans les directions autres que celles dapplication à la pression et qu'en conséquence, on ne peut faire avec la
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eepos3ipn, par les procédés habituels, que des feuilles, des blocs et objets analogues de forme.simple,% Du fait de cette faible propriété de coulée, on obtient l'avantage im- portant suivant: au lieu de mouler la composition dans le moule coûteux habituel, en acier conforme, on peut mouler
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la composition entre les surfaces planes de plateaux, de
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presse supérieur et inférieur.
Dans ce but, la composition
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est plaoe dans un châssis qui remplace les parois du ,QU18 en acier habituel. Ce châssis est fait en une iratiére forte .11ent oOlllpr9sible, de rréférence de struçture fibreuse, par exemple, des bandes d'une plaque fibreuse fortement co.::pre-e- sible, à base de fibre de canne à sucre et vendue actuelle- ment sous la marque n%alotex", sont déao'upies en longueurs appropriées et placées sur les surfaces planes supérieures
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du plateau de presse inférieur, de'façon a. forcer un châssis rectangulaire dont la hauteur. est, par exemple, d'environ
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3'3 B!a.
On remplit de la composition l'intérieur du châssis et on nivelle' On, applique alors la pression et la composi- tion et le châssis sont tous les deux comprimés jusqu'à avoir une paisseur , de,. par exemple, 8 mm et, au bout de 10 à 15 minutes, de traitement à chaud sous une pression de;
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par exemple, Zl ksJcm2. on supprime la pression et la feuille ou autre objet terminé peut" être innédiatement retiré de la presse.
La nature fibreuse du châssis permet l'ééhappezent des gaz de la composition et-Ïa-.faible propriété de coulée de la composition empêche de faire éclater le châssis par écoulement de la compositîcn, vers 1;exterîeur.üe procède est représenté sur le dessin annexé donné à titre d'exemple et qui est une vue en perspective d'une presseon à plusieurs
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plateaux. Les plateaux Z. 4 et 5 sont réuni,s par des bielles rainurées 6.'Les objets peuvent être comprimés entre chaque paire de plateaux voisins Nais, à titre d'exemple, on n'a
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représenté que la aompressim entre les plateaux 4 et 5. Le châssis 8 en matière Celoteex est placé librement sur le plateau intérieur 5 et les différentes parties de ce châssis
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peuvent être réunies au moyen de chevilles.
La composition faite suivant la présente invention, est placée à l'intérieur du châssis jusqu'au niveau de sa surface supérieure. On
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applique une pression hydraulique sur le plateau inférieur de façon à soulever tous les plateaux jusque ce qu'ils soient serrés les Uns contre les autres.