<Desc/Clms Page number 1>
"Panneaux de construction en fibres de verre et leur procédé de fabrication"
La présente invention se rapporte à des pan.. neaux de construction ainsi qu'à leur procédé de fabri ', cation. Plus particulièrement,elle se rapporte à des panneaux de construction présentant un fini de surface une résistance aux rayures améliorée ainsi que des chanfreins plus nets et plus propres leur donnant un meilleur aspect,ainsi qu'à un procédé perfectionné améliorant le rendement de la production de ces pan- , neaux de construction. De plus, la. présente invention se rapporte à des panneaux de construction destinés à
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
tre comme reoown'men'cs p6vpï4m.pelJI47,Pncls*.Qu les murs.
'9 etre' comme reoouvremonts construction Utilisé couramment Utilisés Un panneau do construction utilisé couramment dans la technique antérieurs est constitué par une nat- te semblable à une planche et de densité élevée, de fi- 'bras de verre liées à l'aide d'une quantité relativement importante d'une résine thermodurcissable telle que du phénolformaldéhyde. Le panneau présente des chanfreins sur ses bords et il est pourvu d'un fini de surface réa- lisé par exemple avec de la peinture pour lui donner un aspect agréable.
Cependant, ce produit et ce procédé de la technique antérieure ont présenté certains défaut ame- nant des mises au rebut pour des creux, des maculations ou de taches de liant) des taches claires, des varia. tions d'épaisseur et de poids tombant en dehors des to- lérances admises et des chanfreins médiocres.
Les taches qui apparaissent sur le produit sont d'une nature telle qu'on ne peut pas les détecter à la fin de la chaîne de production avant d'emballer et d'expédier le produit. De ce fait, elles ne se montrent qu'après un certain emmagasinage par suite d'une ma- nifestation lente.
De plus, le produit de la technique antérieure était trop tendre pour pouvoir présenter des chanfreins netsIl fallait de ce fait un chanfrein relativement large ou émoussé pour réduire les ruptures do chanfrein et les défaits.
On a également trouvé que des pointa plus mous se manifestent sur la surface à découvert du produit de la technique antérieure, ceci est dû à une saturation médiocre en liane et se traduit par dos taches ou des
EMI2.2
maoulations après oI,1mgaslage.
<Desc/Clms Page number 3>
Il en résulte que la chaîne de production n'a qu'un faible rendement par suite des déchets.
En conséquence, un progrès important de la technique serait assuré par un procédé perfectionné permettant de produire des panneaux de construction destinés à être appliqués au plafond ou sur les murs présentant un fini de surface amélioré, une meilleure résistance aux rayures, des chanfreins plus fins et assurant des rendements de 25% supérieure à ceux de la technique antérieure,
En conséquence la présente invention a pour but de fournir t - un panneau de construction perfectionné ; - un panneau de construction perfectionné ca- ractérisé en ce qu'il présente un fini de surface meil- leur ;
- un nouveau panneau de construction dont le fini de surface est amélioré et qui présente des carac- téristiques acoustiques élevées permettant de l'utiliser sur les plafonds ou sur les murs ; un panneau de construction perfectionné pré- sentant des chanfreins plus nets et plus propres - un procédé de fabrication de panneau de construction perfectionné dans lequel les rendements de production sont de 25% supérieurs à ceux de la techni- que antérieure ;
- un procédé pour fabriquer des panneaux acous- tiques destinés à la construction tels quo des panneaux de plafonds et de murs, dans lequel on utilise un trai- tement de préfinition pour améliorer le fini final avec de plus grands rendements de production.
<Desc/Clms Page number 4>
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la descrip- tion détaillée qui va suivre faite .en regard des dessins annexes qui donnent à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'inven- tion.
Sur ces dessins : la figure 1 est une vue latérale partielle d'une chaîne de production destinée à être utilisée pour la présente invention, représentant les opérations ini- tiales du mode opératoire ; la figure 2 est un prolongement de la figure 1, représentant les opérations restantes du mode opératoire ainsi que les opérations de production ; la figure 3 est une vue latérale partielle à grande échelle représentant un procédé type, mais pré- féré,pour appliquer un liant et saturer les panneaux suivant la présente invention ;
la figure 4 est une vue en perspective d'un panneau selon la présente invention ;et la figure 5 est une coupe partielle à grande échelle d'un panneau selon la présente invention,
Avant d'expliquer la présente invention en dé- tails, il va de soi que son application n'est pas limitée aux détail/le construction et aux agencements des éléments représentés sur les dessins annexés, du fait qu'elle est capable d'être mise en oeuvre suivant d'autres variantes ou de diverses façons. De plus,il va de soi que la ter- minologie utilisée ici l'est dans un but de description et non de limitation.
<Desc/Clms Page number 5>
Vue d'emsemble-
Selon la présente invention, un panneau acous- tique perfectionné de densité élevée, réalisé à l'aide de fibres de verre liées par une résine thermodurois- sable présente un fini de surface d'une meilleure qua- lité et des chanfreins plus nets et plus propres, ce qui améliore son aspect.
De plus, suivant un aspect important du pro- cédé de la présente invention, des panneaux de construc- tion sont formés à partir d'un panneau de fibres de ver- re de forte densité qui est partiellement imprégné avec une résine thermodurcissable afin de présenter une sur- face améliorée permettant de le finir par des opérations de sablage, de découpe, de chanfreinage et de peinture.
En agissant ainsi, on obtient des rendements de produc- tion considérablement améliorée.
Formation de la natte -
Selon la figure 1, des fibres de verre dis- continues constituent un composant fondamentale des produits de la présente invention. Elles sont réalisées en/formant une série de petits filets de verre fondu et en amincissant les filets au moyen d'un jet de/gaz diri- gé vers le bas. Les fibres discontinues ainsi produi-. tes tombent et sont aspirées sur une chaîne mobile pour former une natte fibreuse.
Dans ce but, on utilise un four 10 de fusion du verre comportant un creuset de sortie allongé 12, sur la paroi inférieure 14 duquel sont ajustées une ou plusieurs extrudeuses ou filières 16. Les filières 16
<Desc/Clms Page number 6>
sont en métal précieux et sont constituées par des parois et un fond rectangulaire semblable à une boî- te à chaussures, qui est ouverte au sommet pour re- cevoir le verre fondu qui s'écoule du four. Sur les parois d'extrémité sont fixées des bornes électriques 18 sur lesquelles des connexions électriques sont réalisées afin de faire passer un courant électrique le long des extrudeuses 16 et les porter aux tempé- ratures d'extrusion appropriées pour le verre.
Los parois inférieures 20 sont pourvues de rangées de tétons ou petits tubes de sortie es- pacés 22 à travers lesquels des petits filets 24 de verre fondu sortent et sont dirigés vers le bas sous l'action de la pesanteurDes têtes de gaz fibrogènes ou amincisseurs 26 sont disposés en dessous de chacune' des extrudeuses 16 et comprennent des collecteurs espa- oés et parallèles 28 présentant des ouvertures appro- priées, non représentées, mais de construction clas- sique,destinées à produire des courants d'amincis- sement semblables à des jets de vapeur d'eau ou d'air comprimé, qui leur sont fournis par les collecteurs 30.
De cette façon, à mesure que les filets 24 de verre fondu sortent de bas en haut à travers les amincisseurs 26, les jets de gaz à grande vitesse se saisissent des filets et les tirent vers l'extérieur en lesémincissanta en fibres de diamètre très'.fin, 32 dont la longueur est comprise entre 6 mm et 75 mm environ.
Une hotte de formation 34 est disposée en.. dessous des tttes fibrogènes 26 et dirige les fibres
<Desc/Clms Page number 7>
32 vers le bas, Pendant leur chute.) les fibres 32 sont enduites par des pulvérisations de résine ther- modurcissable aqueuse 36 produite par des têtes de pulvérisation 38 disposées dans des ouvertures ap- propriées de .la hotte de formation 34.
Les fibres enduites 40 tombent à travers la hotte de formation 34 sur le brin supérieur 42 d'une chaîne collectrice sans fin 44, La chaîne 44 est supportée par des rouleaux parallèles 46 es- paoés horizontalement, dont au moins l'un d'entre eux est entraîné afin de déplacer le brin supérieur 42 dans le sens de la flèche 48.
Une caisse d'aspiration 50, comportant un orifice de sortie 52 relié à un ventilateur d'évacuation ou à une pompe à gaz appropriés est interposée entre le brin supérieur 42 et le brin inférieur 54 de la chaîne 44 pour aspirer les fi- bres enduites 40 vers le bas sur le brin supérieur 42.
Ceci a pour résultat do former une natte peu serrée 56 d'épaisseur progressivement croissante, et qui atteint sa pleine épaisseur au moment où elle sort de la hotte de formation 34 sur le brin supé- rieur 42 ou bien légèrement avant,
Comme on le voit sur la figure 1, la nat'- te lâche 56 passe dans la direction de la flèche 48 dans un four de mûrissement 58 comprenant une enve- loppe extérieure 60 montée sur des supports 62 et comportant une source de chaleur appropriée,
telle que des brûleurs à gaz ou des éléments rayonnants électriques disposée à l'intérieur afin do réaliser
<Desc/Clms Page number 8>
une température suffisante pour mûrir la résine dé- posée par les jets de pulvérisation 36 et la sécher
Pour supporter la natte 56 pendant qu'el- le traverse le four 58, on utilise une chaîne ou transporteur inférieur 63 comportant des brins su- périeur et inférieur 64 et 66 et qui est montée sur des roulements de supports espacés 68 alignés axia- lenent et disposés horizontaleuent. Un ou plusieurs des rouleaux de support 68 est entraîné mécaniquement suivant une vitesse linéaire synchronisée pour se déplacer dans la direction de la flèche 48 mentionnée précédemment.
Pour régler l'épaisseur de la natte 56, un transporteur ou chaîne supérieure 70 est montée parallèlement au-dessus et en association, du transe porteur inférieur 63, Le transporteur supérieur 70 comporte un brin inférieur 72 et un brin supérieur
74 dont le support et la fourniture de force motrice sont assurés par des rouleaux espacés 76. Lé brin inférieur 72 est espacé d'une distance appropriée du brin supérieur 64 de la chaîne inférieure? pour produire une natte d'épaisseur appropriée.
Il résulte de ce qui précède que lorsque la natte 'peassée et non mûrie 56 traverse le four 58 elle en sort sous la forme d'une natte mûrie 78 en- tre les transporteurs 63 et 70. Cette natte est d'une densité relativement élevée par suite de la grande quantité de résine qu'elle contiont et par suite du tassement des fibres.
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
uita du PAItOmOnt de la natte bxu.v", p.o x i 2,a ,gg
Comme on le voit à 1'extrémité droite de la figure 1, la natte mûrie 78 passe entre une table de support 80 et un premier cylindre da ponçage 82, Le cylindre de ponçage 82 sert à lisser la surface su- périeure de la natte mûrie 78 en éliminant les irré- gularités de surface telles que les marques produites par le brin de la chaîne 70 afin de donner un pan- neau ou natte 83 initialement poncé, Imprégnation de, saturation -
A la suite do l'opération de ponçage ini- tiale effectuée par le cylindre 82, la natte poncée 83 passe sur le brin supérieur 84 d'une chaîne 86 supportée par des rouleaux 88,
dont l'un ou plusieurs d'entre eux est entraîné afin d'entraîner le brin supérieur en synchronisme avec le restant de la chaîne de production. Il convient de se reporter à la vue à grande échelle de la figure 3 pour les détails du dispositif.
Entre le brin supérieur 84 et le brin in- férieur 90 est disposée une caisse d'aspiration 92 présentant une ouverture d'entrée étroite 94 permet- tant de réaliser une aspiration appropriée, une ou- vorture de sortie 96 reliée à un conduit allant à un ventilateur approprié ou à une autre pompe à gaz.
Un aspect Important de la présente inven- tion réside dans l'application, par imprégnation, d'un second enduit de résine avant de poursuivre le trai- tement. Il est important que l'enduit ou revêtement
<Desc/Clms Page number 10>
de liant appliqué sur la surfaoe après le ponçage initial soit aspira dans le panneau pour le répar- tir très uniformément et pour lui faire supporter les fibres.
Par suite, comme on le voit sur la gauche de la figure 2 et avec plus de détails sur la fi- gure 3, un conduit allongé 98 est disposé au-des- sus de la natte mûrie et poncée 83 en travers de la largeur de la natte. Le déversoir ou conduit 98 est pourvu à son sommet d'une fente d'écoulement 102 comportant un bord de sortie inférieur 104 sur lequel une composition de résine liquide 106 peut s'écouler sous l'action de la pesanteur, Afin d'as- surer une répartition suffisamment uniforme en tra- , vers de la largeur de la natte, une matière 108 mu- nie de perforations, telles qu'une toile métallique une étoffe de verre tissé, etc... sert à réaliser un enduit uniforme de matière liquide s'écoulant vers le bas.
Pour supporter la matière perforée 108 une console 110 est montée le long du sommet du con- duit 98, en recouvrant la fent 102 et en présentant une partie de serrage en 112 au dessus et au voisi- nage dubord de sortie 104. L'un des bords longitu- dinaux de l'élément perforé rectangulaire 108 est serré en 112 de sorte quo le restant de l'élément 108 tombe en venant en contact avec le coté du con- duit 98 en dessous et au voisinage do son bord de sortie 104 afin do prendre la natière liquide 106 qui déborde par dessus le bord de sortie 104 et la répartir sous la forme d'un rideau uniforme 114,
s'écoulant vers le bas sur la surface supérieure du panneau 83'
<Desc/Clms Page number 11>
Il convient de noter que le rideau 114 se dépose sur la surface supérieure du panneau 83 lé- gèrement vers la gauche de la gorge d'aspiration 94 de la caisse d'aspiration 92.
Par suite, à mesure que la natte ou panneau 83 passe par dessus la gorge d'entrée, 94, la diminution de. pros¯ . sion fait aspirer ou enfoncer uniformément la matiè- re 114 dans la natte)de façon à former une natte imprégnée 116
La natte imprégnée 116 va à un second four de mûrissement 118 comprenant une enveloppe extérieure 120, supportée en 122, A la différence du four 58 @ décrit précédemment, qui comprenait à la fois un trans"' porteur supérieur 70 et un transporteur inférieur 63, le second four 118/ne comporte qu'un transporteur . inférieur 124 servant à supporter le panneau-imprégné 116.
De ce fait, et le panneau 116 ayant déjà été mis à une épaisseur admissible par le transporteur supérieur 70 du four 58, un tel équipement n'est pas nécessaire à ce point de la chaîne de fabrication. En conséquence, le panneau imprégné 116 pénètre dans le four 118 et il est entraîné par le brin supériour 126 du transporteur 124, Le transporteur 124 est 'porté par des rouleaux de supports espacés 130 dont au moins l'un d'entre eux est entraîné mécaniquement en synchronisme avec la chaîne de production.
Un moyen de chauffage approprié est dispo"' sé dans le four 118 afin de mûrir le panneau impré- gné 116 et l'amener à un état où il est séché à coeur on 132,
<Desc/Clms Page number 12>
Finition -
Comme on le voit sur la figure 2, le pan- neau mûri et séché 132 passe par une opération de ponçage final, dans laquelle une table de soutien 134 coopère avec un cylindre de ponçage 136. Lo cy- lindre 136 sert à réduire l'épaisseur de la natte sèche 132 et à l'amener à ses dimensions finales.
De l'opération de ponçage 136, 134, le panneau poncé fini 138 passe par une ou plusieurs soies de refendage appropriées 140. Après la soie 140, un couteau 142, associé à des tables de sup- port 144, termine l'opération de coupe afin de for- mer des panneaux de dimensions rectangulaires ou carrées appropriées.
A partir du couteau 142, les ébauches sont chanfreinées à la main par une opération de chanfreinage hors de la chaîne de production, par exemple on 145 et sont ensuite renvoyées sur le brin supérieur 146 d'un transporteur 148. Pendant qu'ils se trouvent sur le brin 146, les panneaux chanfreinés passent en dessous de têtes de pulvé- risation 150 destinées à appliquer de la peintu- re, après quoi ils traversent un four de séchage 152. Le four 152.comprend une enveloppe 154 sup- portée en 156 et contenant un moyen de chauffage tel que des éléments à gaz ou électriques.
Un transporteur 158 traverse l'enveloppe 154 et com- porte des brins supérieur et inférieur 160 et 162 supportés par des rouleaux 164 entraînés à la vitesse de la chaîne de production.
A leur sortie
<Desc/Clms Page number 13>
du tour 152, les blocs 166 terminés passent le long d'un transporteur d'examen 166 et ensuite à un poste d'emballage indiqué par la flèche 170, Résumé des opérations de la présente invention -
D'après la description précédente, on no- tera que la mise en oeuvre du procédé de la présente invention comporte une opération importante consis- tant à appliquer une saturation partielle ou un en- duit dimprégnation en résine aux panneaux 83 mûris et préponcés et à mûrir cette résine d'imprégnation pour la sécher avant la finition. En agissant ainsi, on obtient une matière de base perfectionnée pour les opérations finales de moulage, chanfreinage et d'application d'un fini de/surface en peinture.
De ce fait, on obtient des panneaux finis dont le fini de surface présente une supériorité inattendue.
Un aspect imposant et inattendu de la pré- sente invention réside dans le fait qu'à la diffé- ronce des produits analogues de la technique anté- rioure, les chanfreins sont plus nets,.plus propres et plus courts et qu'ils sont réalisés sans abîmer le panneau, comme c'était souvent le cas dans la technique antérieure.
EMI13.1
Panneaux finis selon-la 1?I'éseute invmltion ..
En se reportant à la figure 4, on note- ra que les bloos 166 finis peuvent présenter une configuration générale carrée en plan et sont ca- raatérisés par des chanfreins 1?2 à 45 courts, nets et propres. Comme indiqué plus haut, ces chah- freins sont rendus possibles dans le produit de la
<Desc/Clms Page number 14>
présente invention par la structure interne perfec- tionnée et par la densité ou "corps" des panneaux sur lesquels ils sont réalisés,et ainsi ils peu- vent être formés sans risque de rupture à une ca- denoe de production élevée.
Afin d'éviter des bords ' brisés et émiettés, les procédés de la technique an- térieure étaient obligés de former des chanfreins plus aplatis à 30 par exemple, au lieu de chan- freins d'une configuration nette, courte, à 45 as- surés par la présente invention. Même en agissant ainsi, par suite du "corps" relativement médiocre des produits antérieurs, les rebuts étaient relati- vement élevés par suite des ruptures de chanfreins.
On voit ainsi que la présente invention permet d'obtenir des structures perfectionnées d'u- ne plus grande densité, des contours plus nets et un fini de surface et un aspect améliorés.
Extension du cadre de la -présente .invention -
Bien quo la description précédente se soit rapportée à l'utilisation d'une composition d'impré- gration liquide contenant uno résine de phénol for- maldéhyde, il existe une certaine latitude quant à la matière utilisée suivant le cadre général de la présente invention. C'est ainsi qu'on peut utiliser à la fois des matières aqueuses et des matières al- cooliques, Du fait de sa nature volatile, et des risques que présente la manipulation de l'alcool, on préfère on général l'eau. Cependant, on a trou- vé qu'une résine alcoolique, lorsqu'on l'applique aux panneaux avant la peinture, fixe les taches de
<Desc/Clms Page number 15>
résine possibles et les empêche de se manifester à travers la peinture finale.
Dans le cadre général de la présente in- vention, on peut utiliser pour la résine de satura-* tion d'autres matières telles que la mélamine-for- maldéhyde, l'urée-formaldéhyde, et des résines ther- modurcissables semblables Utilisation de charges/pour produire des panneaux muraux
Suivant une extension de la présente in- vention, des charges telles que de la bentonite, des argiles, de la craie, do la silice, etc... en poudre peuvent être ajoutées à la résine d'imprégnation pour être appliquées sur les panneaux, comme on le voit sur le c8té gauche de la figure 2 et sur la figure 3.
En opérant de cette façon on peut réaliser des pro- duits présentant une résistance supérieure au raya- ge et à l'abrasion destinés à des panneaux muraux.
Ces matières sont plus dures et plus élastiques, mais elles conservent également un e efficacité a@ous- tique importante permettant une amélieration sonere d'ensemble*
Une vue en coupe à grande échelle d'un tel produit est donnée par la figure .5 sur laque!- le on notera que les particules de charge 174 se sont déposées sur les couchez supérieures de fi- bres/afin de supporter'la surface et d'assurer une plus grande résistance aux chocs. La résine est représentée suivant des points 1?6 d'une densité plus faible qui ont été répartis d'une façon géné- raie uniformément dans le restant du panneau..
<Desc/Clms Page number 16>
Lorsqu'on opère suivant ce mode de réalisa. tion de la présente invention, on pense que la den- site élevée du panneau agit comme un certain type de filtre pour la charge. Par suite, la charge semble être emprisonnée et maintenue dans les couches su- périeures tandis que le liant pénètre plus profondé- ment. On obtient ainsi une base excellente pour le meulage et pour les opérations de fini suivantes.
Les peintures qu'on peut utiliser pour la finition suivant la présente invention compren- nent des matières à base de caoutchouc synthétique, les caséines, les huiles, etc... On a trouvé que des matières du type latex sont appliquées facilement et sont suffisamment économiqueour pouvoir recommander leur utilisation.
Bien que le rideau d'enduisage 108 ait été décrit on se reportant à la saturation des pan- neaux 83, il va de soi que/l'application du rideau de saturation 114 peut également 6tre réalisée à l'aide de pistolets de pulvérisation ou de rou- leaux. Cependant, lorsqu'on opère de cette façon, il est nécessaire de régler l'applicateur afin d'as- surer une répartition uniforme dans toute la masse et de le coordonner avec l'aspiration de la caisse d'aspiration 92.
Variante no comportant qu'un seul ponçage-
L'extension du cadre de la présente inven- tion engloberait également l'application du liant de saturation payexemple à l'aide de la toile métalli- que perforée 108 avant de faire pénétrer la natte
<Desc/Clms Page number 17>
-lâche non mûrie dans le four 58.
En opérant de oette façon, le ponçage peut être réalisé entièrement à 11-aide du premier rouleau de ponçage 82, sana utili- ser le second rouleau 136. Pour certains types de produits, ceci permet de réaliser encore une plus grande économie de fonctionnement) bien qu'on n'ob- tienne pas les caractéristiques optimales comme lors de la double opération de ponçage décrite précédem- ment,
Bien qu'on préfère utiliser des fibres de verre dans la présente invention, on peut admettre certaine latitude lorsqu'on peut produire des fibres allongées, discontinues, relativement lisses à par- tir d'autre matières minérales.
En plus des fibres amincies à l'aide d'un gaz, comme on le voit sur la figure 1, on peut utiliser le même type de fibres de verre réalisées à l'aide d'autres opérations de formage, par exemple par des procédés à plaque tour- nante et d'amincissement à la flamme.
Sommaire et avantages -
Il résulte de la description précédente qu'on obtient des produits supérieurs selon la pré- sente invention, lesquels produits sont caracté- risés par des chanfreins plus nets et par un fini de surface supérieur. De plus, la présente invention fournit un procédé assurant des rendements considé- rablement améliorés de la chaîne de production. Selon la présente invention, des rendements supérieurs de 15 à 20% par rapport aux rendements de la technique antérieure ont été obtenus,
<Desc/Clms Page number 18>
Un autre avantage présenta par la pré- sente invention réside dans le fait qu'on obtient des produits de rendement acoustique et de résis- tance au rayage améliorés.
Sans vouloir être liée/par n'importe quel- le théorie particulière, on pense que la saturation réalisée suivant la présente invention permet d'ob- tenir une surface améliorée-, plus pleine, particu- librement efficace pour le ponçage afin de former une surface destinée à recevoir un fini d'un com- portement supérieur.
Il va de soi que la présente invention . n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra lui apporter toutes variantes rentrant dans son cadre.