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L'invention est relative aux matériaux se présen- tant sous forme de feuilles oomposites, et plus particu- lièrement aux feuilles incombustibles, dans lesquelles des couches d'amiante-oiment et métal sont transformées sous pression en une feuille composite solide et incombustible
On connait un matériau en feuille de ce genre dans lequel une couche d'acier forme un noyau entre deux couches d'amiante-ciment, et un tel matériau est très utile comme recouvrement, toiture, cloisons, portes et autres applica- tions du bâtiment, où un matériau solide et incombustible est prescrit.
tandis qu'en général on trouve un tel matériau satisfaisant, il s'est présenté des cas de distorsion, tel qu'un gondolement qui peut provoquer la fissuration de l'- une ou des deux couches d'amiante-ciment, ou leur séparation partielle d'avec le noyau d'acier, et l'on a aussi trouvé que cette distorsion est provoquée par une expansion iné- gale des couches d'amiante-ciment. Cette expansion peut d'ailleurs être provoquée par la chaleur solaire quand le matériau composite a été utilisé comme toiture.
L'un des objets de cette invention est de poser des couches d'amiante-ciment sur les deux côtés d'une tôle d'- acier doublement piquée, ces couches étant exactement de même composition et épaisseur. Un piquage double donne un grand nombre d'arêtes entaillées saillant des deux cotés de la tôle d'acier, ces arêtes mordent dans la couche d'amiante- ciment lorsque une pressure élevée est appliquée aux couches.
On a trouvé que si l'épaisseur de la couche d'amiante-ciment est très soigneusement contrôlée pendant la fabrication, l'- épaisseur uniforme obtenue des couches d'amiante-ciment éli- mine, ou tout au moins diminue la possibilité de distorsion avec sa conséquenoe nuisible pour 1'amiante-ciment et de ré- duction des qualités d'inflammabilité), aussi bien que le danger de dégats dus aux intempéries pour la couche formant
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noyau d'acier par pénétration d'eau pluviale.
L'invention va maintenant être décrite de façon détaillée à titre d'exemple, avec référence aux dessin.. annexés, dans lesquels:
Fig.1 est une vue en plan de trois feuilles compo- santes avant consolidation en une feuille composite unique; Fig.2 est une vue de détail en plan, à plus grande échelle, d'une petite partie de la composante centrale de Fig.1 ;
Figo3 est une vue terminale dans la direction de la flèche III de Figure 2 ;
Fig.4 à 7 sont des coupes suivant les plans IV-IV, V-V, VI-VI et VII-VII de Fig.2;
Fig.8 est une coupe transversale des matrices d'une presse destinée à l'exécution de la composante centrale de Fig.1, partiellement brisée, la partie gauche de cette Figu- re montrant les matrices séparées et la partie droite mon-- trant les matrices superposées ;
Fig.9 est une coupe suivant le plan IX-IX de Figure 8, certaines parties étant représentées en élévation; Fig.10 est une coupe schématique,suivant le plan X-X de Figure 11, d'un battoir ; Fig.11 est une vue en plan d'un battoir, et
Fig.12 est une vue schématique en élévation laté- rale d'un appareil à feutrer,
Se référant à Fig.1, la feuille composite de l'in- vention est constituée par trois feuilles composantes 1, 2 et 3; 1et 3 sont des feuilles en amiante-ciment, qui sont de surface, d'épaisseur et de composition identiques.
Il est essentiel que ces feuilles 1 et 3 soient identiques.
2 est une feuille d'acier galvanisé, qui a été piquée sur ses deux faoes comme en 2A et 2B pour obtenir de nombreuses saillies entaillées. La feuille composite est formée (comme
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il sera décrit ci-après aveo plus de détails) en plaçant des feuilles 1 et 3 de part et d'autre d'une feuille 2, en les soumettant à une pression élevée, et en permettant à la feuille composite de murir, c'est-à-dire de durcir sous l'action naturelle du contenu en ciment des feuilles 1 et 3.
Pour réaliser la feuille piquée 2, une tôle d'acier présentant la surface requise, soit 6 pieds sur 2 pieds (1828,869 mm x 609,623 mm) et 1/32" (0,794) d'épaisseur, est galvanisée de manière connue et passée à une presse de piquage pour percer des séries de trous par un des cô- tés. On la renverse alors en la positionnant soigneusement et on la passe de nouveau à la presse de piquage pour per- cer d'autres séries de trous par l'autre coté. Le position- nement soigneux est nécessaire pour assurer que les séries opposées soient distantes l'une de l'autre. En Figures 2 et 3, on peut voir les séries 2B des trous piqués sur la partie supérieure et les séries 2A des trous piqués sur la partie inférieure. Figure 3 montre les arêtes entaillées saillantes 20 des trous piqués.
La presse de piquage est une presse à manivelle de type connu, mais utilisant des matrices spéciales, comme représenté en Figures 8 et 9. Le bâti de la presse supporte des sommiers 5, lesquels à leur tour supportent une traverse de matriçage 6 surmontée de colonnes 7, sur lesquelles peut coulisser un support de matrice 8 portant une matrice supérieure 9. Sur la traverse 6 est fixé un porte-poinçons 10 surmonté de nombreux poinçons 11, dont cinq séries (voir Fig,9) sont disposées transversalement par rapport à la machine. La matrice supérieure 9 est percée de cavités 12 qui reçoivent les pointes des poinçons 11, ces cavités présentant un jeu suffisant autour des pointes pour laisser place aux arêtes 20 des trous entaillés.
Une
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plaque débourreuse 13 est adaptée sur le porte-poinçons
10 et est .percée, comme indiqué en 13A,pour livrer passa- ge aux poinçons 11. La plaque déboureuse 13 est portée par des broches de pression 14A, qui à leur tour sont portées par une plaque de pression 14 reposant sur des tampons en caoutchouc 14B portés par des plaques 140, lesquelles sont supportées de manière réglable par des écrous 6A montés sur des boulons 6B, Les boulons 6B sont vissés à l'intérieur de la traverse 6. Ainsi, par réglage des écrous 6A, on peut faire varier la pression sur les tampons 14B. Les écrous 6A doivent être réglés de façon que tous les tampons 14B soient soumis à une pression égale. Les boulons 6B traversent des trous 14D percés dans la plaque de pression 14.
La moitié gauche de Figure 8 montre la presse en position d'ouverture, l'arête antérieure de la tôle d'acier à piquer est placée sur la plaque de débourrage relevée 13 . et alors la presse est mise en marche, de façon que le support 8 et la matrice supérieure sont abaissés, forçant la plaque de débourrage à descendre malgré la pression des tampons élastiques 14B et ainsi cinq rangées de trous sont piqués dans la tôle d'acier. La course de manivelle de la presse est déterminée de façon que les poinçons possèdent exactement suffisamment de puissance pour percer la tôle malgré la pression des tampons élastiques. De cette.façon, on n'obtient pas des trous nets, mais des trous à arêtes saillantes entaillées.
La position de fermeture de la pres- se est représentée dans la moitié droite de Figure 8,
La presse comprend des moyens de type bien connus permettant l'avancement automatique de la tôle, lesquels, après que les cinq premières séries de trous ont été pi- quées (poinçonnées), avancent la tôle sur une courte dis- tance pour permettre le piquage des cinq séries suivantes
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lors de la course descendante suivante. Ceci se répète à chaque course jusqu'à ce que la tôle entière ait été piquée. La tôle est alors enlevée, retournée et remise dans la presse, en ayant soin de placer la tôle de façon que les nouvelles séries de trous piqués'soient intercalées entre ceux qui ont déjà été produits lors du premier pas- sage dans la presse.
A cause de l'emploi de tampons en caoutchouc et du contrôle précis de la course, lorsque le second groupe de trous a été piqué, les arêtes entaillées du premier groupe de trous ne seront pas émoussées ou abîmées de quelqu-L autre façon.
La tôle d'acier est maintenant piquée sur les deux faces et elle est prête pour être pressée entre les deux feuilles d'amiante-ciment, dont la fabrication va mainte- nant être décrite.
Quoique la tôle piquée 2 a été décrite comme étant en acier galvanisé, d'autres métaux pourraient être utili- sés, par exemple de l'acier inoxydable, du cuivre, de l'- aluminium ou de l'acier qui n'a pas été galvaniséo
La production des feuilles humides en amiante-ciment s'effectue suivant la pratique normale, excepté que t) la teneur en ciment est réduite en-dessous de celle qui est normalement employée, de sorte que la proportion en poids est de trois parties de ciment pour une partie d'amiante, et 2) l'amiante comprend un mélange de fibres longues et courtes, On utilise de préférence un mélange de 4 ou 5 qualités de fibre d'amiante canadienne.
Les deux qualités de fibre d'amiante et de l'eau sont introduits dans un battoir (voir Figures 10 et 11).
Le battoir comprend une cuve ou bain 15 dans lequel la cir- culation des matériaux est indiquée par des flèches. Le fond de la cuve est profilé d'un côté pour ,former une semelle 16
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et, comme il est représenté, la semelle possède des cou- teaux 16A s'étendant transversalement. Au-dessus des coû- teaux 16A, un rouleau rotatif 17, monté sur un arbre 17A mû par une commande à oourroie appliquée à une poulie 17B, porte d'autre couteaux 170 s'étendant transversalement.
Le rouleau 17 tourne en sens inverse au mouvement des ai- guilles d'une montre, comme on voit en Figure 10, et les couteaux 16A et 170 coopèrent pour ouvrir les fibres et maintenir le mélange en circulation, La quantité requise de ciment est alors ajoutée et le battage est continué pendant un temps réduit. Une vanne 18A, contrôlant un con- duit de sortie 18, est alors ouverte et le mélange est pompé par un agitateur, qui consiste simplement en un bain dans lequel le mélange est maintenu en mouvement par la ro- tation de palettes.
Le mélange passe ensuite à une machine à feutrer, qui est représentée schématiquement en Fig.12.
Un corps cylindrique 19 peut tourner (dans le sens des aiguilles d'une montre comme on voit en Figure 12) sur un arbre 19A et il est recouvert par un.fin treillis en bronze phosphoreux 19B de 50 trous par pouce (25,4mm) en- viron. Le corps 19 tourne dans une cuve 20 dans.laquelle a été versé le mélange désigné par 20A. Le treillis 19B recueille une couche de mélange sur sa surface extérieure permettant à un excès d'eau de filtrer vers le bas à travers le treillis et le corps pour s'évaouer par une décharge.
Une courroie sans fin en feutre 21 circule, dans la direction indiquée par les flèches, sur une série de ga- lets 22, 22A et 22B. La couche de mélange entrainée par le treillis 19B vient en contact avec le feutre 21 sous le galet 22, qui est connu sous le nom de galet oouoheur. Il est recouvert de caoutchouc et est équilibré comme indiqué
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en 23 en vue de maintenir le feutre mobile 21 en contact avec la couche formée sur le treillis 19B. Au point de contact entre la courroie et le treillis, la courroie rè- tient une mince couche ou bande de mélange. On notera que la courroie circule en sens opposé par rapport au treillis.
La bande de mélange est portée sur le dessus de la courroie et sur une boîte à faire le vide 24 dans laquelle un nouvel excès d'eau est aspiré au travers de la courroie. La bande est alors portée par la courroie jusqu'à ce qu'elle vienne en contact,à hauteur du galet 22B, avec un galet collec- teur 25, qui est fabriqué en fonte et tourne dans la direc- tion indiquée par une flèche.. Le galet collecteur'enlève la bande de dessus la courroie @ et, à mesure que le processus de feutrage avance, la bande, encore entièrement humide, su- bit des laminages sur le rouleau collecteur jusqu'à ce que l'épaisseur requise soit obtenue. Il faut plusieurs, par exemple 30, laminages à exécuter sur le galet collecteur pour obtenir l'épaisseur désirée.
La bande portée par le rouleau est alors coupée et le rouleau collecteur en tour- nant permet à une feuille d'amiante-ciment de tomber sur une table transporteuse 26. Le rouleau collecteur commence alors à piquer une autre bande afin de former la feuille suivante.
Si on le désire, une machine à feutrer peut comporter deux, trois ou quatre corps cylindriques tels que 19 pour- vus d'un treillis, de sorte que quatre bandes peuvent être exécutées simultanément, afin d'activer la production.
Les feuilles plates venant de la table 26 sont empi- lées et on les laisse reposer pendant approximativement 24 heures, ce qui permet d'obtenir, une certaine maturation préalable. Le temps utilisé pour la maturation préalable peut être plus grand ou moindre que 24 heures, suivant 1'- épaisseur de la feuille, les conditions atmosphériques, etc.
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Le travail de la machine à feutrer est soigneusement contrôlé, spécialement en ce qui concerne l'épaisseur com- posée des couches sur le rouleau collecteur pour assurer que les feuilles abandonnant la machine à feutrer possèdent toutes une composition, une surface et une épaisseur iden- tiques.
La phase suivante consiste à réunir les trois feuil- les composantes en une seule feuille composite, @eci s'- effectue à la presse hydraulique, laquelle est de construc- tion bien connue et pour cela n'est pas représentée aux dessins.
Une tôle d'acier, piquée des deux cotes comme décrit précédemment, est placée en coincidence sur le dessus d'- une des feuilles d'amiante-ciment maturées partiellement, et une autre feuille d'amiante-ciment identique est placée sur le dessus de la tôle d'acier. Les trois feuilles sont alors soumises à la presse et soumises à une pression non inférieure à 2 tonnes par pouce carré et de préférence égale à.3 tonnes par pouce carré.
Le rapport entre d'une part la surface saillante des arêtes entaillées des trous piqués au-dessus et en- dessous des surfaces de la tôle d'acier et d'autre part l'épaisseur et le degré de maturation des feuilles d'amiante- ciment est tel que dans la presse les arêtes entaillées mor- dent dans l'amiante de façon qu'elles y sont fermement noyées et aussi que les pointes des arêtes entaillées se retournent sur la feuille et la fixent. De plus, la pres- sion appliquée est telle que l'air et l'humidité sont to- talement chassés, empêchant ainsi une corrosion ultérieure de la tôle d'acier.
La feuille composite pressée est retirée de la pres- se, empilée et soumise à maturation en vue de son durcis- sement, ce qui exige au moins un mois,
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Le résultat consiste en une feuille composite très résistante, laquelle est réellement incombustible et im- perméable,
La feuille composite est représentée en coupe en Figures 4 à 7. Ces coupes sont prises suivant les divers plans indiqués en Figure 2. Quoique dans cette dernière Figure la tôle d'acier piquée est seule représentée, les %ures 4 à 7 montrent les différents constituants et la feuille terminée.
Figure 4 montre les feuilles d'amiante-ciment supé- rieure et inférieure 1 et 3, avec la tôle d'acier 2 insérée entre elles,
Figure 5 est identique à Figure 4, excepté que les 'trous piqués vers le bas 2A sont représentés, les pointes ou arêtes entaillées 20 étant partiellement retournées.
Figure 6 est identique à Figure 5, excepté que les trous piqués vers le haut 28 sont représentés.
Figure 7 est identique à Figures 5 et 6, excepté que' le plan de la coupe est perpendiculaire à ceux des Figures 5 et 6; elle montre des trous piqués alternativement 2A et 2Bo
On fait ressortir que les deux composantes d'amiante- ciment de la feuille composite doivent avoir une composition et une épaisseur identiques, Ceci en vue de réaliser une feuille composite dans laquelle les tensions sont égales sur les deux côtés de la composante en acier piqué, et dans laquelle les effets des conditions externes s'appliquent éga-. lement aux deux côtés de façon à éviter tout gondolement ou autre distorsion de la feuille composite.