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La présente invention a pour objet un procédé continu pour la fabrication de feuilles ondulées de plastique renfor- cé, en particulier de fibres de verre et de résine polyester.
L'invention a aussi pour objet une machine pour la réa- lisation de ce procédé. On a déjà proposée pour la fabrica- tion continue de stratifiés ondulés do matière plastique ren- forcée, des machines dans lesquelles la matrice continue ser- vant à imprimer les ondulations au stratifié se compose de deux trains sans fin dont chacun comprend une série de rou- leaux parallèles qui ont le même rayon et le même pas que les ondulations. Toutefois, le produit obtenu avec ces machines apparaît riche en soufflures, et présente une épaisseur et des ondulations non uniformes, avec une forme différente du centre aux bords du stratifié.
Le but principal de la présente invention est de fournir un procédé et une machine permettant d'obtenir des stratifiés ondulés de plastiques renforcés qui soient exempts des défauts ci-dessus.
On a trouvé que, si l'on dispose les chaînes porteuses, relativement aux éléments façonneurs, de manière à obtenir le minimum de déformation par suite d'efforts de flexion imposés aux éléments façonneurs. par la contraction des films flexi- bles qui les couvrent, on assure ainsi l'uniformité des ondu- lations, aussi bien sur les bords qu'au contre du stratifié.
On a trouvé aussi qu'il est opportun que le stratifié soit fermement supporté en chaque point par au moins une surface métallique des éléments façonneurs, ceci afin de modérer le déroulement exothermique de la réaction de polymérisation.
Il est opportun aussi que les éléments façonneurs assurent le soutien du stratifié, y compris dans la portion de liaison; en particulier, cette liaison, au lieu d'être droite, est réalisée au moyen de deux arcs qui ont un grand rayon, de
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sorte que la tension du stratifié le fait adhérer aussi à ces liaisons.
Une plus grande uniformité d'épaissuer est ainsi assurée.
La présente invention envisage aussi que l'on puisso fa- cilement remplacer les éléments façonneurs par des éléments d'une autre forme, en retirant ceux-ci par un côté do la ma- chine sans démonter entièrement les trains.
On décrira la présente invention ci'.dessous en se réfé- rant au dessin schématique ci-joint. lies fig. 1, 2 et 3 ensemble sont une vue de la machina en coupe longitudinale centrale.
La fig. 4 est une vue du système de montage d'une bobina (rouleau), on coupe longitudinale.
La fig. 5 montre une coupe longitudinale et une coupe transversale des récipients destinés à la résine d'imprégna- tion.
La fig. 6 est' une vue latérale de deux éléments façon- neurs.
La fig. 7 est une vue en coupe longitudinale de quatre éléments faqonneurs portés par les chaînes respectives des deux trains.
Si l'on considère les figures 1, 2 et 3, qui représen- tent, dans leur ensemble, une coupe centrale longitudinale de la machine, on réalise le procédé de base en faisant pas, ser une nappe de fibres de verre 2 et des feuilles de cellu lose régénérée, 3, 3' entre les rouleaux assembleurs 1, 1', et en faisant arriver deux filets de résine, 5 et 5', du ré- servoir 4; la nappe de fibres de verre ainsi imprégnée passe alors à travers la chambre de polymérisation 6 où elle se trouve enfermée, et où elle est façonnée et durcie.
Suivant une description plus détaillée, la f ig. 1 montre le rouleau de nappe 7 porté par le support 8 qui présente
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deux postes de soutien 9 et 9', pour le rouleau de nappe 7, et qui a son pivot en 10, afin de permettre la liaison, en cours de travail, entre l'extrémité de la feuille du rouleau 7 et le début de la feuille du rouleau 11, suivant la trajet indiqué par le trait pointillé.
Afin de faciliter l'opération de raccordement que l'on peut effectuer soit avec des adhésifs, soit par couture, on a prévu une table support 12. Quand le racoordement a été ef- fectué, on enlève la table support 12 et on amène le nouveau rouleau 11 dans sa position de travail, en faisant tourner, le support 8 des rouleaux autour de son pivot 10.
De cette façon, on évite le gaspillage de temps et de matières qui se produirait s'il fallait arrêter la machine pour chaque changement de rouleaux. Il est entendu qu'au lieu d'alimenter la machine avec des rouleaux préparés séparé- ment, on pourrait alimenter la machine continuellement au moyen d'une autre machine placée en série et fabriquant une feuille continue de fibres de verre ou d'un autre type, par les procédés connus pour leur fabrication respective.
On ob- tient la tension de la feuille qui se déroule du rouleau en la faisant passer autour d'un châssis d'enroulement constitué par deux cylindres lisses 14, 141, supportés rigidement par un châssis 13 qui pivote en 15, de sorte qu'en faisant tour- ner ce châssis, on peut régler comme on le désire l'angle de contact entre la feuille et les cylindres, et donc la ten- sion de la feuille. De toute façon, la disposition doit être telle que la feuille soit pratiquement verticale dans la por- tion 16 qui précède immédiatement l'entrée entre les rouleaux d'imprégnation 1, 1'.
Immédiatement avant de passer entre les rouleaux assem- bleurs, la feuille de fibres est chauffée par des radiateurs à infra-rouge 17, 17', du type à éléments linéaires de radia-
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@ leur, dont on peut faire varier la puissance convenablement, de 300 à 1500 W par métre linéaire, en fonction de la matière et de la vitesse de travail.
L'action de ces radiateurs est très importante si l'on veut obtenir un stratifié exempt de soufflures et présentant une bonne transparence, car de cette façon, on élimine lteau qui est toujours retenue à la surface des fibres de verre, et par suite, on obtient un meilleur mouillage des fibres, ce mouillage étant aussi facilité par le fait que la résine qui doit pénétrer entre les fibres est fluidifiée par la cha- leur de la nappe chaude.
Le film de cellulose régénérée se déroule des rouleaux 18, laie de façon similaire à ce que l'on a décrit pour la nappe de fibres, mais il faut tenir compte du fait que le film de cellulose régénérée doit être soumis à une tension plus forte que celle de la nappe de verre, et par suite les axes des rouleaux sont freinés par des moyens connus, non repré- sentés sur la figure ; lesfouilles de cellulose régénérée passent alors autour de châssis d'enroulement 19, 19' simi- laires à ceux décrits pour le déroulement de la nappe de fi- bres, avant de s'enrouler sur les rouleaux d'imprégnation 1 et 1'.
Par suite de la grande longueur des rouleaux de cellulose régénérée, les dispositifs servant à raccorder le rouleau de travail ne sont pas nécessaires.
Afin d'assurer un déroulement parfait de la cellulose régénérée, il faut éviter toute excentricité ot toute flexion des rouleaux.
Dans ce but, ils sont de préférence montés sur des axes qui bloquent le noyau de roulement au moyen de joints à expan- sion dont l'un sa trouve aussi au milieu de l'axe, de manière à éviter la flexion du noyau du rouleau.
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Ce système de montage des rouleaux est représenté sur la fig. 4, sur laquelle les bagues de caoutchouc 20, 20', 20", comprimées par les écrous 21, 21' (la bague 20' par l'entre- toise 24) jouent aussi le rôle de joints antre l'axe 22 et le noyau 23 du rouleau, de moyens de centrage et de supports la- téraux et centraux.
Egalement pour assurer un déroulement parfait du film de cellulose régénérée, toute la portion dans laquelle le film de cellulose régénérée est exposé à l'air avant d'entrer dans la chambre de polymérisation est renfermée dans la chambre 25, maintenue par des moyens appropriés à une humidité relative proche de celle où les rouleaux de cellulose régénérée ont été préparés. Cependant, afin de corriger les défauts locaux éventuels qui sont souvent présents dans les rouleaux de cel- lulose régénérée, il existe deux barres 26, 26' sur lesquelles on peut fixer des lampes à infra-rouge 27, 27', dans les posi- tions voulues.
L'imprégnation de la couche fibreuse de renforcement se fait entre les rouleaux métalliques 1, 1' qui ont un diamètre oompris entre 300 et 400 mm; ils sont du type rigide qui ca- ractérise ces rouleaux de compression, et ils sont munis des mécanismes usuels pour régler la distance relative.
On peut refroidir ces rouleaux intérieurement avec de l'eau pour permettre de travailler à la empérature ambiante, même avec des résines à courte vie. les cylindres 1, l' sont actionnés par un moteur électri- que dont la vitesse est automatiquement réglée en fonction de celle de l'appareil onduleur et de la tension désirée, grâce au "dispositif palpeur" 29.
La hauteur des cylindres est légèrement inférieure à celle de la cellulose régénérée, afin d'éviter qu'ils ne soient en contact avec la résine.
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La résine va du réservoir 4 aux rouleaux en passant par les gouttières ouvertes 28 qui permettent un nettoyage facile.
Le réservoir 4 est construit do façon telle que l'on peut aus- si y effectuer la préparation de la résine et sa désaération sous vide, après le mélange, et il est élevé en position de travail par un palan, non représenté sur la figure, qui sert aussi à faire mouvoir les rouleaux. Le réservoir est muni d'un filtre qui empêche le passage do corps étrangers éventuels, et d'un régulateur de débit appropriée
Afin d'obtenir l'imprégnation la plus satisfaisante, les, deux filets de résine 5, 5' qui se forment des deux côtés de la nappe descendante', doivent de préférence être aussi hauts que possible.
La machine est donc munie de deux récipients, dont cha- cun est formé par deux joues 34, 34', comme le montre la fig.5.
Chaque joue est façonnée très exactement suivant la cour- bure des cylindres; deux ressorts 32 les maintiennent espacées, chacune appliquée contre son cylindre; à l'endroit de la sépa- ration entre les deux joues, une membrane flexible 31 dialcool polyvinylique ou de toute autre matière insoluble dans la ré- sine, rend l'ensemble étanche à la résine. La membrane 31 est prolongée par une languette 33, qui permet l'étanchéité au delà de la ligne de contact des cylindres.
De cette manière, il n'y a pas de difficultés à travail- ler même avec des résines plus fluides, que lion utilise de préférence afin d'obtenir une meilleure imprégnation.
Après l'imprégnation et l'assemblage avec la cellulose régénérée, on fait avancer la matière horizontalement d'une certaine distance, avant son entrée dans la chambre de polymérisation.
Pendant ce trajet, elle court sur une table d'inspection 35, dont le plan supérieur de verre dépoli, éclairé uniformé-
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@ ment de bas en haut, perme@ un contrôle facile de l'imprégna- tion. La talbe d'inspection est aussi légèrement plus étroite que la feuille de oellulose régénérée. Bile pivote en 36, afin d'être facilement enlevée du stratifié si ce-lui-ci se brisait.
Les deux rouleaux 37, 37', supportent le stratifié sur ce par- cours, évitant ainsi qu'il ne glisse sur la table d'inspec- tion.
Le.couple suivant de rouleaux d'étirage, 38, 38'sert à amener le stratifié bien tendu au dispositif bordeur 39.
Les rouleaux d'étirage, ainsi qu'ils sont couramment uti- lisés dans les machines textiles, sont constitués par des cy- lindres portant une double vis dont l'origine est au centre et tournant 'dans le sens voulu pour déplacer les rides éventuel- les vers lés bords. Le dispositif bordeur 39 sert à empêcher la résine de s'échapper par les bords et il est représenté sous la forme d'un dispositif en lui-même connu, qui applique un ruban adhésif plié,40, sur les bords du stratifié.
Cependant, on peut réaliser ce dispositif plus simple- ment, bien qu'avec une sécurité moindre, en repliant les bords de la feuille de cellulose régénérée, ou en appliquant des ru- bans cellulosiques non adhésifs suffisamment larges.
Le stratifié entre alors dans la chambre de polymérisa- tion 6; celle-ci est divisée en trois zones, 41, 42, 43, main- tenues à des températures différentes.
Les raisons de la division de la chambre 6 en trois zones sont essentiellement au nombre de deux: la première découle du fait que l'on obtient un' stratifié doué d'une meilleure transparence et de meilleures propriétés si le chauffage du stratifié est effectué graduellement; la deuxième raison vient du fait qu'il est commode de limiter l'appareil de façonnoment continu 44, 44' à la zono où il est nécessaire, donc à la zone intermédiaire où la matière est durcie, car cet appareil est
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l'une des parties les plus coûteuses de la machine.
La première zona, 41, joue donc un rôle de préchauffage, la deuxième zone, 42, est la zone de polymérisation proprement dite, et la troisième, 43, est la zone de durcissement final ou zone de recuit.
La température de ces trois zones varie essentiellement en fonction du type de résine et de catalyseur; à titre d'exem ple, on peut dire que, pour les résines polyesters les plus communément utilisées, mélangées à 1-2 % de peroxyde de benzoy- le comme catalyseur, la température de la première zone est de 70 - 80 C, celle de la deuxième zone de 80-90 0, et celle de la troisième zone de 95-100 C. On a trouvé qu'il est com- mode de chauffer ces trois zones au moyen d'une circulation d'air forcée, en circuit fermé, l'air étant aspiré par le ven- tilateur 45, traversant l'échangeur de chaleur 46 et étant alors introduit dans les trois sections 41, 42, 43 et chacune de ces sections recevant la quantité d'air nécessaire, grâce aux volets à air, 47, 47', 47".
Une disposition appropriée des conduits de refoulement et d'aspiration permet une distribution transversale et ver- ticale uniforme de température dans les chambres.
Les humidifieurs 48, 48t maintionnent dans la chambre 41, 42 le degré d'humidité désiré, afin d'empêcher le recroquevil- lement de la cellulose régénérée, et ils sont réglés automa- tiquement par des régulateurs d'humidité appropriés (non re- présentés sur les figures), placés dans ces chambres.
La température de l'air est aussi réglée automatiquement par un thermostat (non représenté) placé après l'éohangour de chaleur 46.
Le réglage de température dans les chambres 41, 42, 43 est effectué au moyen d'air froid insufflé dans chaque chambre par des ventilateurs 49, 49', 49", dont chacun est actionné
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par un thermostat (non représorté) placé dans la chambre res- pective.
De cette façon, on obtient une réaction immédiate aux variations de température qui peuvent se produire par suite de la nature exothermique de la réaction. de polymérisation.
Dans la zone 41, le stratifié est apporté par une série de rouleaux 50, disposés de manière à former une trajectoire légèrement arquée, de sorte que la stratifié est sûrement sup- porté par chaque rouleau.
A l'entrée et à la sortie de la zone 41, on a prévu deux couples de rouleaux d'étirage, 51, 51' et 52, 52', similaires à ceux que l'on a déjà décrits,dans le but d'éviter que la contraction de la cellulose régénérée, due à l'air plus seo de la chambre 41,-ne puisse causer la formation de rides. La chambre de polymérisation 42 contient l'appareil façonneur.
Ltappareil 44, 44' produit un stratifié présentant des ondula- tions perpendiculaires à la direction d'avance du stratifié..
Comme on le voit sur la fig. 6, chacune des.voies 44, 44' est formée par deux chaînes à rouleaux 55, 55' et 56, 56', dont les maillons portent des languettes pour la liaison des éléments' façonneurs 54 et 54'; ces chaînes sont communément utilisées pour la construotion de transporteurs.
Les rouleaux de chaîne courent sur des guides 57, 57' et 58, 58' et s'adaptent à des roues dentées appropriées portées par les axes 59, 59' et 60, 60' aux bouts de leur parcours; les axes 60 et 60' sont des axes moteurs et assurent l'avance des trains. Les guides 58, 581 et les supports dos axes 59' et 60' sont fixés rigidement à la machine, les guides 57, 57: et les supports des axes 59 et 60 font partie d'une charponte indépendante (non représentée), que l'on peut déplacer verti- oalement au moyen de vis, afin de régler étroitement la dis- tance entre les éléments façonneurs.
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Chacune des languettes (fig. 7) portées par les maillons des chaînes 55, 55' et 56, 56 est munie de deux trous 62, 62' dans lesquels s'engagent les pivots 63, 64 portés par les élé- ments façonneurs 54, 54'.
On peut donc facilement débrancher les éléments façon- neurs et les remplacer par dautres de forme différente, en les retirant par un côté de la machine, sans qu'il soit néces- saire de démonter complètement les voies. Un dispositif de libération (non représenté mais de type connu) empoche le dé- tachement fortuit des éléments façonneurs.
La position des chaînes relativement aux éléments façon- neurs est établie de telle manière qu'elles supportent ces éléments de façon telle, qu'il se produise un minimum de défor- mation par suite d'efforts de flexion imposés aux éléments façonneurs* par la contraction de la cellulose régénérée; les pivots 63, 64 sont donc placés à une distance de la ligne mé- diane qui correspond à environ 3/10 de la hauteur maximum du stratifié.
Cela assure l'uniformité de forme des ondulations, tant aux bords qu'au centre du stratifié.
La forme des éléments façonneurs dépend de la forme que l'on désire communiquer aux ondulations du stratifié.
Cependant, on a observé qu'il est avantageux que les conditions suivantes soient satisfaites,-- le stratifié doit être fermement supporté en chaque point par une surface métallique des éléments façonneurs, et cela a pout but de modérer le dé- roulement exothermique de la réaction de polymérisation,
Pour réaliser le type le plus courant d'ondulations qui est constitué par des portions circulaires reliées entre elles} il est opportun, comme le montre la fig. 7, que les éléments façonneurs assurent aussi le soutien, du stratifié dans la portion de liaison; au lieu d'être droits, on les réalise
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donc avec deux arcs qui ont un grande rayon, de sorte que la tension du stratifié le fait adhérer aussi à cesliaisons.
On assure ainsi une plus grande uniformité d'épaisseur.
Les éléments façonneurs sont faits de tôle emboutie; cependant, on pourrait aussi les réaliser avec des profilés appropriés.
Les axes 60, 601 sont actionnés par un moteur électrique do vitesse variable (non représenté), à une vitesse telle que le séjour total du stratifié dans les trois chambres varie de 15 minutes à 1 heure environ.
La chambre de durcissement final ou de recuit, 43, est traversée par le stratifié supporté par les rouleaux 53, 53' qui présentent des supports de même pas que le stratifié et se déplaçant à une vitesse périphérique égale à la vitesse de translation du stratifié, de sorte qu'il n'est pas soumis à des efforts de tension, ni de flexion, tant qu'il n'a pas encore atteint sa solidité mécanique maximum.
Le stratifié durci, une fois sorti de la chambre de dur- cissement final, avance à nouveau librement pendant deux ou trois minutes,dans l'air, afin de se refroidir avant d'être soumis au rognage des bords.Dans cette zone (fige 3),le stratifié est encore supporté par des rouleaux 61, 611, si- milaires aux rouleaux 53, 53'.
Sur la fig. 3, on voit d'abord le dispositif de coupe longitudinale qui est constitué par les disques abrasifs 65 placés sur les côtés du stratifié et actionnés chacun par un moteur séparée et montés sur un bras oscillant 66, de sorte qutils peuvent s'approcher du stratifié ou s'en éloigner à volonté.
Chaque disque est protégé par un appareil protecteur 67, en même temps que par la trémie 68 reliée au ventilateur d'échappement 69, qui évacue la poussière produite par le ro-
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gnage des cotes.
Ensuite, vient le dispositif de récupération de la cellu- lose régénérée, constitué par deux humidifieurs 70, 70', les rouleaux 71, 72, 73 et 71', 72', 73', et les dispositifs d'en- roulement 74, 74', commandés au moyen d'accouplements à fric- tion d'un type connu .(non représenté).
Ensuite, vient la table d'inspection 75, constituée par une plasue de verre dépoli éclairée convenablement et unifor- mément de bas en haut, et sur laquelle un opérateur peut exé- cuter les opérations suivantes: détection des défauts, mesu- res, divisions. Pour ce dernier usage, immédiatement après la table d'inspection se trouve un dispositif coupeur trans- versal, constitué aussi par un disque coupeur 76 actionné par le moteur 77 et coulissant sur un guide transversal 78 ; un dispositif (non représenté), d'un type connu pour les proces- sus similairessynchronise l'avance du disque sur le'guide et l'avance du guide dans le sens de l'avance du stratifié, afin d'obtenir une coupe exactement perpendiculaire aux bords du stratifié.
Enfin, il y a le dispositif d'enroulement 79, également commandé par un accouplement à friction approprié.
Dans le cas des stratifiés ondulés, le renforcement le plus utilisé est constitué par une nappe fibreuse, en parti- oulier de fibres de verre,
Suivant la présente invention, avec le procédé et la machine décrits ci-dessus, on peut utiliser une feuille fi- breuse de n'importe quelle nature et de n'importe quelle tex- ture, en particulier des tissus de verra ou d'autres fibres naturelles ou artificielles, ou des nappes de fibres, des cartons ou des papiers faits de l'une de ces fibres;on peut aussi utiliser des réseaux métalliques de divers types.
Les résines les plus largement utilisées sont celles
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formées de polyesters linéaires non saturés et de monomères polymérisables,. habituellement appelées résines polyesters; cependant, on peut utiliser à cet effet n'importe quelle ré- sine qui a la propriété de polymériser sous l'action de ca- talyseurs appropriés et/ou de la chaleur, sans dégager de produite volatils, et sans application de pression.
On peut ajouter aux résines des charges, colorants et pigments,suivant les effets désirés.
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The present invention relates to a continuous process for the manufacture of corrugated sheets of reinforced plastic, in particular of glass fibers and of polyester resin.
Another subject of the invention is a machine for carrying out this method. Machines have already been proposed for the continuous manufacture of corrugated laminates of reinforced plastics material in which the continuous die for printing the corrugations on the laminate consists of two endless trains, each of which comprises a series of wheels. - parallel waters which have the same radius and the same pitch as the undulations. However, the product obtained with these machines appears rich in blowholes, and exhibits non-uniform thickness and corrugations, with a different shape from the center to the edges of the laminate.
The main object of the present invention is to provide a method and a machine for obtaining corrugated laminates of reinforced plastics which are free from the above defects.
It has been found that, if the carrying chains are arranged, relative to the shaping elements, so as to obtain the minimum deformation as a result of bending forces imposed on the shaping elements. by the contraction of the flexible films which cover them, the uniformity of the corrugations is thus ensured, both on the edges and against the laminate.
It has also been found desirable that the laminate be firmly supported at each point by at least one metal surface of the shaping elements, in order to moderate the exothermic course of the polymerization reaction.
It is also expedient that the shaping elements provide support for the laminate, including in the connection portion; in particular, this connection, instead of being straight, is made by means of two arcs which have a large radius, of
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so that the tension of the laminate also causes it to adhere to these bonds.
A greater uniformity of thickness is thus ensured.
The present invention also contemplates that one can easily replace the shaping elements with elements of another shape, by removing these from one side of the machine without completely dismantling the trains.
The present invention will be described below with reference to the accompanying schematic drawing. lees fig. 1, 2 and 3 together are a view of the machina in central longitudinal section.
Fig. 4 is a view of the assembly system of a coil (roller), cut longitudinally.
Fig. 5 shows a longitudinal section and a cross section of the containers for the impregnating resin.
Fig. 6 is a side view of two shaping elements.
Fig. 7 is a longitudinal sectional view of four shaping elements carried by the respective chains of the two trains.
If we consider Figures 1, 2 and 3, which represent, as a whole, a longitudinal central section of the machine, we carry out the basic process by not making a sheet of glass fibers 2 and sheets of regenerated cellulose, 3, 3 'between the assembly rollers 1, 1', and bringing in two resin streams, 5 and 5 ', from the tank 4; the sheet of glass fibers thus impregnated then passes through the polymerization chamber 6 where it is enclosed, and where it is shaped and hardened.
According to a more detailed description, fig. 1 shows the roll of web 7 carried by the support 8 which has
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two support stations 9 and 9 ', for the sheet roll 7, and which has its pivot at 10, in order to allow the connection, during work, between the end of the sheet of the roll 7 and the start of the sheet of the roll 11, following the path indicated by the dotted line.
In order to facilitate the connection operation which can be carried out either with adhesives or by sewing, a support table 12 has been provided. When the connection has been carried out, the support table 12 is removed and the support is brought in. new roller 11 in its working position, by rotating the roller support 8 around its pivot 10.
In this way, the waste of time and materials that would occur if the machine had to be stopped for each roll change is avoided. It is understood that instead of feeding the machine with rolls prepared separately, the machine could be fed continuously by means of another machine placed in series and producing a continuous sheet of glass fibers or another. type, by the methods known for their respective manufacture.
The tension of the sheet which unwinds from the roll is obtained by passing it around a winding frame consisting of two smooth rolls 14, 141, rigidly supported by a frame 13 which pivots at 15, so that by rotating this frame, the angle of contact between the sheet and the rolls, and hence the tension of the sheet, can be adjusted as desired. In any event, the arrangement should be such that the sheet is practically vertical in the portion 16 immediately preceding the entry between the impregnation rollers 1, 1 '.
Immediately before passing between the assembly rollers, the sheet of fibers is heated by infrared radiators 17, 17 ', of the type with linear radiating elements.
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@ their, the power of which can be suitably varied, from 300 to 1500 W per linear meter, depending on the material and the working speed.
The action of these radiators is very important if we want to obtain a laminate free of blisters and exhibiting good transparency, because in this way, the water which is still retained on the surface of the glass fibers is eliminated, and consequently, better wetting of the fibers is obtained, this wetting also being facilitated by the fact that the resin which must penetrate between the fibers is fluidized by the heat of the hot sheet.
The regenerated cellulose film unwinds from the rolls 18, laid in a manner similar to that described for the fiber web, but it must be taken into account that the regenerated cellulose film must be subjected to a higher tension. that that of the glass sheet, and consequently the axes of the rollers are braked by known means, not shown in the figure; the regenerated cellulose scraps then pass around winding frames 19, 19 'similar to those described for the unwinding of the web of fibers, before being wound on the impregnation rollers 1 and 1'.
Due to the long length of the regenerated cellulose rolls, devices for connecting the working roll are not necessary.
In order to ensure a perfect unwinding of the regenerated cellulose, it is necessary to avoid any eccentricity and any bending of the rollers.
For this purpose, they are preferably mounted on pins which block the rolling core by means of expansion joints, one of which is also located in the middle of the pin, so as to avoid bending of the core of the roller. .
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This roller mounting system is shown in fig. 4, on which the rubber rings 20, 20 ', 20 ", compressed by the nuts 21, 21' (the ring 20 'by the spacer 24) also play the role of seals between the axis 22 and the core 23 of the roller, centering means and lateral and central supports.
Also to ensure perfect unwinding of the regenerated cellulose film, the entire portion in which the regenerated cellulose film is exposed to air before entering the polymerization chamber is enclosed in the chamber 25, maintained by means suitable for a relative humidity close to that where the regenerated cellulose rolls were prepared. However, in order to correct any local defects which are often present in rolls of regenerated cellulose, there are two bars 26, 26 'on which infra-red lamps 27, 27' can be attached, in the positions. desired.
The impregnation of the fibrous reinforcing layer takes place between the metal rollers 1, 1 'which have a diameter oompris between 300 and 400 mm; they are of the rigid type which characterizes these compression rollers, and they are provided with the usual mechanisms for adjusting the relative distance.
These rolls can be cooled internally with water to allow working at room temperature, even with short-lived resins. the cylinders 1, 1 'are actuated by an electric motor, the speed of which is automatically adjusted as a function of that of the inverter apparatus and of the desired voltage, by means of the "feeler device" 29.
The height of the cylinders is slightly lower than that of the regenerated cellulose, in order to prevent them from coming into contact with the resin.
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The resin goes from the reservoir 4 to the rollers passing through the open gutters 28 which allow easy cleaning.
The tank 4 is constructed in such a way that it is also possible to carry out there the preparation of the resin and its deaeration under vacuum, after mixing, and it is raised into the working position by a hoist, not shown in the figure. , which is also used to move the rollers. The tank is fitted with a filter which prevents the passage of any foreign bodies, and a suitable flow regulator
In order to obtain the most satisfactory impregnation, the two resin fillets 5, 5 'which form on both sides of the descending web' should preferably be as high as possible.
The machine is therefore provided with two receptacles, each of which is formed by two cheeks 34, 34 ', as shown in fig.5.
Each cheek is shaped very exactly according to the curvature of the cylinders; two springs 32 keep them spaced, each applied against its cylinder; at the place of the separation between the two cheeks, a flexible membrane 31 of polyvinyl alcohol or of any other material insoluble in the resin, makes the assembly impervious to the resin. The membrane 31 is extended by a tongue 33, which allows sealing beyond the line of contact of the cylinders.
In this way, there are no difficulties in working even with more fluid resins, which preferably are used in order to obtain better impregnation.
After impregnation and assembly with the regenerated cellulose, the material is advanced horizontally a certain distance, before entering the polymerization chamber.
During this trip, she runs on an inspection table 35, the upper plane of frosted glass, illuminated uniform-
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@ ment from bottom to top, allows @ easy control of the impregnation. The inspection talbe is also slightly narrower than the regenerated cellulose sheet. Bile rotates at 36, so that it can be easily removed from the laminate if it breaks.
The two rollers 37, 37 ', support the laminate on this path, thus preventing it from slipping on the inspection table.
The next couple of draw rollers, 38, 38, serve to feed the laminate tightly to the edging device 39.
The drawing rollers, as they are commonly used in textile machines, consist of cylinders carrying a double screw whose origin is in the center and rotating in the desired direction to displace any wrinkles. - towards the edges. The edging device 39 serves to prevent resin from escaping from the edges and is shown as a device known per se, which applies a folded adhesive tape, 40, to the edges of the laminate.
However, this device can be made more simply, albeit with less safety, by folding back the edges of the regenerated cellulose sheet, or by applying sufficiently wide non-adhesive cellulose strips.
The laminate then enters the polymerization chamber 6; this is divided into three zones, 41, 42, 43, kept at different temperatures.
The reasons for the division of the chamber 6 into three zones are essentially two in number: the first arises from the fact that a laminate endowed with better transparency and better properties is obtained if the heating of the laminate is carried out gradually. ; the second reason comes from the fact that it is convenient to limit the continuously shaped apparatus 44, 44 'to the zone where it is necessary, therefore to the intermediate zone where the material is hardened, because this apparatus is
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one of the most expensive parts of the machine.
The first zone, 41, therefore plays a preheating role, the second zone, 42, is the actual polymerization zone, and the third, 43, is the final hardening zone or annealing zone.
The temperature of these three zones varies essentially according to the type of resin and catalyst; By way of example, it can be said that, for the most commonly used polyester resins, mixed with 1-2% benzoyl peroxide as catalyst, the temperature of the first zone is 70 - 80 ° C., that of the second zone from 80-90 0, and that of the third zone from 95-100 C. It has been found that it is convenient to heat these three zones by means of a forced air circulation, in circuit closed, the air being sucked in by the fan 45, passing through the heat exchanger 46 and then being introduced into the three sections 41, 42, 43 and each of these sections receiving the necessary quantity of air, thanks to the flaps air, 47, 47 ', 47 ".
A suitable arrangement of the discharge and suction conduits allows a uniform transverse and vertical distribution of temperature in the chambers.
The humidifiers 48, 48t maintain in the chamber 41, 42 the desired degree of humidity, in order to prevent curling of the regenerated cellulose, and they are regulated automatically by suitable humidity regulators (not re- shown in the figures), placed in these chambers.
The air temperature is also automatically regulated by a thermostat (not shown) placed after the heat exchanger 46.
The temperature regulation in the chambers 41, 42, 43 is carried out by means of cold air blown into each chamber by fans 49, 49 ', 49 ", each of which is actuated.
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by a thermostat (not shown) placed in the respective chamber.
In this way, an immediate reaction is obtained to changes in temperature which may occur due to the exothermic nature of the reaction. polymerization.
In area 41, the laminate is supplied by a series of rollers 50, arranged to form a slightly arcuate path, so that the laminate is reliably supported by each roll.
At the entry and exit of zone 41, two pairs of stretching rollers, 51, 51 'and 52, 52', similar to those which have already been described, are provided with the aim of prevent the contraction of the regenerated cellulose, due to the plus seo air in chamber 41, from causing the formation of wrinkles. The polymerization chamber 42 contains the shaping apparatus.
The apparatus 44, 44 'produces a laminate having corrugations perpendicular to the direction of advance of the laminate.
As seen in fig. 6, each des.vies 44, 44 'is formed by two roller chains 55, 55' and 56, 56 ', the links of which carry tabs for the connection of the' shaping elements 54 and 54 '; these chains are commonly used for the construction of carriers.
The chain rollers run on guides 57, 57 'and 58, 58' and adapt to appropriate toothed wheels carried by axles 59, 59 'and 60, 60' at the ends of their path; the axes 60 and 60 'are motor axes and ensure the advance of the trains. The guides 58, 581 and the back supports 59 'and 60' are rigidly fixed to the machine, the guides 57, 57: and the supports for the axes 59 and 60 are part of an independent frame (not shown), which the It is possible to move vertically by means of screws, in order to closely adjust the distance between the shaping elements.
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Each of the tongues (fig. 7) carried by the links of the chains 55, 55 'and 56, 56 is provided with two holes 62, 62' in which the pivots 63, 64 carried by the shaping elements 54 engage, 54 '.
It is therefore easy to disconnect the shaping elements and replace them with others of a different shape, by removing them from one side of the machine, without it being necessary to completely dismantle the tracks. A release device (not shown but of known type) prevents the accidental detachment of the shaping elements.
The position of the chains relative to the shaping elements is established in such a way that they support these elements in such a way that a minimum of deformation occurs as a result of bending forces imposed on the shaping elements * by the contraction of regenerated cellulose; the pivots 63, 64 are therefore placed at a distance from the center line which corresponds to about 3/10 of the maximum height of the laminate.
This ensures uniformity of shape of the corrugations, both at the edges and in the center of the laminate.
The shape of the shaping elements depends on the shape which it is desired to impart to the corrugations of the laminate.
However, it has been observed that it is advantageous if the following conditions are satisfied, - the laminate should be firmly supported at each point by a metal surface of the shaping elements, and this is to moderate the exothermic unwinding of the laminate. polymerization reaction,
To realize the most common type of corrugations which is constituted by circular portions connected together} it is advisable, as shown in fig. 7, that the shaping elements also provide support for the laminate in the connecting portion; instead of being straight, we realize them
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therefore with two arcs which have a large radius, so that the tension of the laminate also causes it to adhere to these bonds.
This ensures greater uniformity of thickness.
The shaping elements are made of stamped sheet metal; however, they could also be made with suitable profiles.
The shafts 60, 601 are driven by a variable speed electric motor (not shown), at a speed such that the total stay of the laminate in the three chambers varies from about 15 minutes to 1 hour.
The final hardening or annealing chamber, 43, is crossed by the laminate supported by the rollers 53, 53 'which have supports at the same pitch as the laminate and moving at a peripheral speed equal to the translational speed of the laminate, so that it is not subjected to tensile forces or bending, as long as it has not yet reached its maximum mechanical strength.
The cured laminate, once removed from the final curing chamber, again advances freely for two or three minutes, in the air, in order to cool before being subjected to the edge trimming. 3), the laminate is further supported by rollers 61, 611, similar to rollers 53, 53 '.
In fig. 3, we first see the longitudinal cutting device which is constituted by the abrasive discs 65 placed on the sides of the laminate and each actuated by a separate motor and mounted on a swing arm 66, so that they can approach the laminate or move away at will.
Each disc is protected by a protective device 67, at the same time as by the hopper 68 connected to the exhaust fan 69, which evacuates the dust produced by the ro-
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odds generation.
Then comes the device for recovering the regenerated cellulose, consisting of two humidifiers 70, 70 ', the rollers 71, 72, 73 and 71', 72 ', 73', and the winding devices 74, 74 ', controlled by means of friction couplings of a known type (not shown).
Then comes the inspection table 75, made up of a plasue of frosted glass suitably and uniformly illuminated from bottom to top, and on which an operator can carry out the following operations: detection of faults, measurements, divisions. . For the latter use, immediately after the inspection table is a transverse cutting device, also consisting of a cutting disc 76 actuated by the motor 77 and sliding on a transverse guide 78; a device (not shown) of a type known for similar processes synchronizes the advance of the disc on the guide and the advance of the guide in the direction of the laminate feed, in order to obtain an exact cut. perpendicular to the edges of the laminate.
Finally, there is the winding device 79, also controlled by a suitable friction coupling.
In the case of corrugated laminates, the most commonly used reinforcement is constituted by a fibrous sheet, in part of glass fibers,
According to the present invention, with the method and the machine described above, a fibrous sheet of any kind and of any texture can be used, in particular worm or other fabrics. natural or artificial fibers, or webs of fibers, cardboard or paper made from any of these fibers; metal networks of various types can also be used.
The most widely used resins are those
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formed from linear unsaturated polyesters and polymerizable monomers ,. usually referred to as polyester resins; however, any resin can be used for this purpose which has the property of polymerizing under the action of suitable catalysts and / or heat, without releasing volatiles, and without the application of pressure.
Fillers, dyes and pigments can be added to the resins, depending on the desired effects.