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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE CORPS CYLINDRIQUES FORMES DE
FIBRES INORGANIQUES OU ORGANIQUES ET DE LIANTSo
L'invention est relative à la fabrication de corps cylindriques formés de fibres inorganiques ou organiques et de liants. Elle concerne principalement la fabrication de corps cylindriques, gaines ou coquilles de ce genre utilisés notamment comme éléments de protection ou d'isolation contre la chaleur et le froid pour les tuyaux, canalisations ou semblables. Des fibres appropriées à ces applications sont, en particulier, les fibres en verre, en laitier, les fibres minérales et les fibres d'amiante, tandis que comme liants les résines synthétiques, les gommes ou caoutchouc, les bitumes, les ciments, le plâtre et analogues peuvent être utilisés.
Les procédés de fabrication antérieurs comportent des difficultés marquées en ce qui concerne l'obtention de la compacité correcte du corps de fibres, et le dosage ainsi que la répartition du liant dans ce corps.
Il est avant tout difficile aussi, tout en conservant au corps la porosité requise, de lui donner la fermeté qui lui est nécessaireppour les manipulations, le transport et le montage, ce pourquoi des bandes en papier ou . des rubans dé tissu sont fréquemment enroulés autour du corps de fibres afin de lui procurer la tenue ou soutien indispensable.
L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la fabrication de corps en fibres du genre en question, propres à permettre de confectionner en continu des corps en fibres, de compacités variées désirées et comportant une teneur déterminée d'un agent liant régulièrement distribué de même qu'une fermeté propre convenable.
Le procédé de l'invention consiste essentiellement en ce que les fibres, venant par exemple directement de l'endroit où elles sont formées, sont amenées à travers un entonnoir à une broche ou mandrin tournant occupant l'axe de l'entonnoir, et enroulées en hélice autour de cette broche ou mandrin,
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et que le corps en fibres résultant est déplacé sur la broche ou mandrin par un organe d'avancement qui l'entoure à distance et fqrme autpur de lui une enveloppe ou gaine de guidage, tandis que pendant la première phase de la formation du corps en fibres on y amène. sous forme de poudre ou sous forme liquide, un agent liant qui est durci au cours de l'avance subséquente du corps, en faisamt agir sur celui-ci un courant chaud ou, et un courant froid.
La distribution du liant.peut, le cas échéant, être également effectuée préalablement à l'introduction dans l'appareil de fabrication du produit fibreux à travailler.
Suivant le genre et la constitution de l'agent liant utilisé, ainsi. que pour son durcissement ou polymérisation, on appliquera soit uniquement un courant chaud ou un courant froid, ou bien en succession un courant chaud et un courant froid, ces courants étant amenés à traverser le corps de fibres.
Pour accélérer la formation sur la broche ou mandrin du corps en fibres, et en accroître la compacité, il est opportun de communiquer aux fibres arrivant dans l'entonnoir un mouvement de rotation de sens opposé à celui de la broche ou mandrin.
Afin de faciliter le début de la formation d'un corps compact en fibres, on peut également appliquer de l'extérieur une poussée parallèle à l'axe de la broche ou mandrin sur les fibres introduites à travers l'entonnoir. De telles poussées peuvent toutefois être également appliquées de façon permanente ou par intermittence pendant la formation des corps en fibres.
Par ajustement de la quantité de fibres fournie dans l'unité de temps, modification des vitesses de rotation de la broche ou mandrin et des fibres -dans ou entraînées par l'entonnoir de réception, ainsi que par une utilisation plus ou moins marquée de la dite poussée et finalement par un choix du pas du trajet hélicoïdal, on pourra modifier dans de larges limites la compacité du corps de fibres formé.
Pour la mise en place des corps en fibres sur des tuyaux, canalisations ou analogues., il est fréquemment opportun ou nécessaire de fendre le corps en fibres suivant sa longueur de façon à permettre de le poser sur le tuyau ou tube. Pour faciliter ce processus, le procédé de l'invention prévoit de munir le corps en fibres des fentes longitudinales nécessaires pendant sa formation.
Pour la mise eh oeuvre du procédé, un dispositif approprié suivant l'invention comprend un entonnoir de réception tournant autour de son axe, auquel les fibressont amenées de préférence pneumatiquement, et suivant, l'axe duquel est disposée une broche ou mandrin d'enroulement tournant dans un sens opposé à celui de l'entonnoir., le dit entonnoir se prolongeant par un chemin ou voie en hélice, fixe, à spires ouvertes, adjacent à la sortie de l'entonnoir, et entourant concentriquement la broche ou mandrin, entre les spires duquel, de préférence au voisinage de la sortie de l'entonnoir, sont aménagés des dispositifs, par exemple constitués par des ajutages ou buses de soufflage ou pulvérisation, pour introduire des agents liants en forme de poudre ou de liquide dans le corps de fibres en formation.
Pour, dans l'entonnoir de réception, répartir et maintenir sur sa face interne les fibres y amenées, cet entonnoir est ajouré et entouré d'une boite d'aspiration. Afin que l'agent liant amené par les buses ou ajutages, soit réparti uniformément dans le corps en fibres et qu'il pénètre jusqu'aux fibres les plus internes, la broche ou mandrin d'enroulement peut, au moins en partie, être établi creux et pourvu d'ouvertures dans la zone d'action des buses ou ajutages d'amenée de l'agent liant, tandis qu'il est relié à une source de dépression créant une aspiration par laquelle l'agent liant est attiré dans le corps de fibres.
Du fait que l'agent liant est introduit entre les spires du chemin ou voie en hélice, il pénètre suivant un trajet en hélice correspondant dans le corps de fibres et l'on évite que les spires même du chemin ou voie en hélice ne se recouvrent de liant en provoquant des obstructions.
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En vue d'engendrer les courants chaud ou, et froid servant à durcir l'agent liant, le chemin où voie en hélice et, où la broche ou'mandrin avec le corps en fibres isolant qui s'y trouve., sont entourés d'une envelop- pe en partie garnie d'éléments chauffants, et à travers laquelle on assure' ' le passage des dits- courants, de préférence à l'aide d'un ventilateur commun.
Pour assurer un bon entraînement des fibres par la broche ou mandrin lors de sa rotation, cette broche ou mandrin est muni sur'sa surface externe de nervures ou autres surélévations agissant comme entraîneurs. En outre, la broche ou mandrin est pourvu de deux lames de séparation radiales s'étendant suivant sa longueur et diamétralement opposées qui, pendant la confection du corps de fibres, procurent dans ce corps des fentes longitu- dinales correspondantes. Ces lames de séparation se terminent avantageusement à une faible distance de la face interne du chemin ou voie en hélice assurant l'avancement du corps de fibres. De cette façon il subsiste à la périphérie du corps une mince couche de fibres de liaison.
Lors de la pose d'un tel corps en fibres sur un tuyau ou conduit, la couche périphérique de liaison se laisse facilement couper à l' endroit d'une des fentes, le corps de fibres pouvant alors être ouvert aisément à la façon d'une charnière autour de la couche fermant la fente opposée afin d'être placé autour du conduit ou tuyau.
Dans le dessin on a représenté, à titre d'exemple, une réalisation d'un dispositif selon l'invention, en coupe longitudinale partielle et vue de face, dans la fig. 1 et en coupe transversale partielle et vue de côté dans la fig. 2.
Par un conduit pneumatique 1, les fibres qui, par exemple, peuvent venir directement de l'emplacement où elles sont produites, sont introduites dans un entonnoir ajouré 2, mis en rotation autour de son axe par un moteur 3 et l'intermédiaire d'une transmission de mouvement 4. L'entonnoir est entouré d'une boite d'aspiration 5 qui, par le conduit 6, est reliée au côté d'aspiration 7 d'un ventilateur 8. Par la dépression créée dans la boite 5, les fibres sont préparatoirement amenées à adhérer à la face interne de l'entonnoir et sont entraînées en rotation avec celui-ci.
Axialement à l'entonnoir et s'étendant au delà de son embouchure, est disposée une broche ou mandrin cylindrique 9. retenu dans un palier 10 et mis en rotation par la transmission de mouvement 4 dans un sens opposé à celui de l'entonnoir 2. La broche ou mandrin 9 est pourvu sur sa face externe de nervures ou cannelures 11 servant, lors de la rotation de la broche ou mandrin, à entraîner le corps de fibres y enroulé. La broche ou mandrin 9 comporte en outre deux lames séparatrices s'étendant longitudinalement, 12, servant le but précédemment indiqué de pouvoir fendre le corps de fibres. A leur extrémité avant ces lames sont de préférences taillées obliquement, comme il est montré en 12a.
Dans une position adjacente à la sortie de l'entonnoir 2, est monté un chemin ou voie en hélice 13 entourant concentriquement la broche ou mandrin 9. Les fibres sortant de l'entonnoir 2 enroulées autour de la broche ou mandrin 9 sont entraînées par la rotation de celui-ci et viennent se placer.poutre la face interne du chemin ou voie en hélice 13 qui, par ses spires, déterminé un mouvement d'avancement régulier sur la broche ou mandrin du corps cylindriques résultant de fibres.
A courte distance derrière la sortie de l'entonnoir 2. on prévoit un ou plusieurs ajutages ou buses de soufflage ou'pulvérisation 14, servant à amener un agent liant sous forme de poudre ou de solution et à introduire ce liant dans le corps de fibres par les intervalles entre lesspires du chemin ou voie en hélice.
Pour que l'agent liant pénètre et se répartisse jusque dans la couche de fibres la plus interne du corps en fibres, il est utile d'établir la broche ou mandrin creux, au moins en partie, et de le munir d'ouvertures 15 dans la zone d'action des ajutages ou'buses 14. L'espace creux de la broche ou mandrin est relié par un conduit 16 à une source de dépression, par exem-
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ple au côté d'aspiration 7 du ventilateur 8. La dépression créée dans la broche ou mandrin 9 détermine à travers les ouvertures 15 une aspiration sur l' agent liant introduit par les ajutages ou buses 14 dans le corps en fibres, de sorte que ce liant est amené jusque contre la dite broche ou mandrin.
Sur la broche ou mandrin 9, en avant de l'entonnoir 2, est monté un tampon conique 17 longitudinalement déplaçable qui, sous l'action d'un plateau-came 18 et d'un poussoir 19 d'une part, et d'autre part d'un poids 20, peut aller et venir sur la broche ou mandrin. Ce tampon 17 sert, en particulier, au début ou mise en route du processus, à resserrer ou comprimer les fibres dans l'espace entre la broche ou mandrin 9 et la face interrie du chemin ou voie en hélice 13, de manière qu'il en résulte un corps cylindrique convenable de fibres.
Le tampon 17 peut toutefois également être actionné pendant le processus, soit de façon permanente soit temporairement ou par intervalles afin d'accroître la capacité du corps de fibres résultant.
Derrière les ajutages ou buses 14 pour l'agent liant, une enveloppe 21 est disposée autour du chemin ou voie en hélice, cette enveloppe étant subdivisée en deux chambres 21a et 21b par une cloison 22.
Dans la chambre 21a sont montés des éléments chauffants 23 constitués par des résistances électriques ou d'autres dispositifs de chauffage.
La: chambre 21a est reliée à l'ajutage ou conduit de refoulement 24 du ventilateur 8 et la chambre 21b est relise par la conduite 25 à l'ajutage ou conduit d'aspiration de ce ventilateur. La conduite 25 peut aussi, le cas échéamt, d@- boucher à l'atmosphère ou bien être pourvue d'un branchement débouchant à 1' atmosphère.
A côté de l'enveloppe 21 et autour de la broche ou mandrin 9 et du corps en fibres qui s'y trouve; est disposée une autre enveloppe 26 comportant au sommet une plaque perforée 27 servant d'ouverture d'aspiration et reliée à sa partie inférieure par une conduite 28, à l'ajutage ou conduit d'aspiration 7 du ventilateur 8.
Le ventilateur 8 propulse en permanence de l'air qui est aspiré de la boite 5 par la conduite 6 d'une part et par la conduite 28 de l'enveloppe 26 d'autre part. De l'ajutage ou conduit de refoulement 24 du ventilateur 8 l'air arrive dans la chambre 21a, y est échauffé sur les éléments chauffants 23 et s'écoule entre les spires du chemin ou voie en hélice 13 à travers le corps en fibres; au dessus du chemin ou voie en hélice cet air est, le cas échéant, réchauffé à nouveau, après quoi il est conduit, en direction des flèches, pour la deuxième fois, et cette fois de haut en bas, à travers le corps en fibres, cet air s'écoulant alors en sortie de la chambre 21b, par la conduite 25, en retour au ventilateur. Ce courant.d'air chaud sert, suivant la nature de l'agent liant, à durcir ce dernier par l'action de la chaleur.
Conjointement à ce traitement par la chaleur ou bien en rempla- cement de celui-ci, on détermine dans l'enveloppe 26 un refroidissement de 1' agent liant par l'air froid y aspiré. Un tel refroidissement est notamment nécessaire lorsque des substances bitumineuses sont utilisées comme liant.
Au lieu, comme susdit, qu'un ventilateur commun 8 soit employé pour créer les courants, les différents courants pourraient naturellement être engendrés par des ventilateurs particuliers. Le cas échéant on pourrait employer pour l'un ou l'autre des courants, en particulier pour le courant chaud, de la vapeur ou un gaz.
Le tampon 17 comporte une rainure ou chambre de graissage 29 équipée d'un anneau en fentre ou une matière fibreuse convenable, auquel une substance lubrifiante est amenée par un conduit 30. Par le mouvement de va et vient du tampon 17 on obtient un graissage permanent de la broche ou mandrin 9, ce qui facilite le glissement des fibres sur celui-ci.
Le produit sortant de l'enveloppe de refroidissement 26 est un corps en fibres cylindriques qui possède la compacité désirée et la fermeté né-
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cessaire pour ses manipulations, transport et montage.
A l'aide d'un dispositif de sectionnement, par exemple cons- titué par une scie circulaire 31, le corps en fibres peut être découpé en longueurs désirées.. - -
Les corps en fibres ainsi fabriqués peuvent être utilisés, non seulement comme moyen de protection contre la chaleur ou le froid, mais égale- ment comme filtres et même, par addition de substances collantes ou adhési- ves appropriées, comme tubes ou canalisations pour les liquides et les gaz.
REVENDICATIONS.-
1.- Procédé pour la fabrication continue de corps cylindriques en fibres inorganiques ou organiques, en particulier des fibres en verre, laitier, minérales et d'amiance, avec emploi simultané d'un agent liant, caractérisé en ce que les fibres, venant par exemple directement de l'endroit où elles sont formées, sont amenées à travers un entonnoir à une broche ou mandrin tournant situé dans l'axe de l'entonnoir, et enroulées en hélice sur cette broche ou mandrin, et en ce que le corps en fibres résultant est dé- placé sur la broche ou mandrin par un organe d'avancement qui l'entoure à distance et forme autour de la broche ou mandrin une enveloppe ou gaine de guidage, tandis que pendant la première phase de la formation du corps en fibres, on y amène, sous forme de poudre ou sous une forme liquide,
un agent liant qui est durci au cours de l'avance subséquente du corps, en faisant agir sur celui-ci un courant chaud ou, et un courant froid.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres arrivent dans l'entonnoir reçoivent un mouvement de rotation dans un sens opposé à celui de la rotation de la broche ou mandrin.
3.- Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour commencer la formation du corps en fibres, ou bien continuement ou par intervalles pendant cette formation, une poussée est appliquée de l'extérieur sur les fibres, parallèlement à l'axe de la broche ou mandrin, afin d'accroître la compacité du corps de fibres.
4.- Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le courant chaud ou, et le courant froid sont amenés à passer à travers le corps de fibres.
5. - Procédé selon les revendications 1à 4, caractérisé en ce que le corps en fibres est pourvu d'entailles longitudinales tandis qu'il avance sur la broche ou mandrin.
6. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que suivant l'axe d'un entonnoir de réception de fibres tournant autour de son axe est disposé une broche ou mandrin d'entraînement ou d'enroulement tournant en sens opposé, et qu'à la sortie de l'entonnoir est accolé un chemin ou voie en hélice à spires ouvertes, fixe, entourant concentriquement la broche ou mandrin, entre les spires duquel, de préférence au voisinage de la sortie de l'entonnoir, sont aménagés des dispositifs, par exemple constitués par des ajutages ou buses de soufflage ou pulvérisation, pour introduire des agents liants en forme de poudre ou de liquide dans le corps de fibres en formation.