Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02221227 1997-11-12
L'invention est relative à une machine pour l'obtention
de matériaux profilés, à partir de feuilles en une matière
malléable, telle que par exemple, du carton humide ou du
f eutre .
Le profil du matériau est généralement de type
sinusoïdal, des zones plates pouvant éventuellement
alterner avec des ondulations.
Ce matériau est utilisé pour réaliser des couvertures
et, plus particulièrement, des sous-toitures pour des toits
en tuiles canal ou plates.
On connaît déjà des machines permettant d'onduler des
feuilles en matière souple, défilant de manière continue,
les ondulations étant réalisées sensiblement
perpendiculairement au sens de défilement des feuilles.
Ainsi, le brevet FR-2 079 499 décrit une machine à
onduler comportant deux arbres parallèles et entraînés en
rotation en sens opposés. Sur ces arbres, sont fixées des
bras porteurs de barres ondulatrices, les barres étant
parallèles aux arbres. Par ailleurs, deux tapis sans fin
sont aménagés pour pincer entre eux la feuille en matière
souple et l'amener au point d'interpénétration maximale des
barres ondulatrices.
Lorsqu'elle est insérée entre les barres ondulatrices
de chaque arbre, la feuille souple prend une forme ondulée,
la profondeur des ondes dépendant de l'espacement des
arbres.
On peut également citer un autre type d'ondulatrice,
dans lequel les ondulatrices sont portées par des étriers,
solidaires d'une chaîne sans fin. Les barres ondulatrices
sont ainsi entraînées par la chaîne sans fin qui est, en
partie, parallèle au plan de défilement des feuilles en
matière souple. Celles-ci sont portées par les barres
espacées du séchoir qui assurent leur défilement et qui
sont perpendiculaires à leur direction de défilement.
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La chaîne sans fin est entraînée par au moins deux
arbres parallèles aux barres du séchoir.
Lorsqu'une barre ondulatrice arrive en regard d'une
feuille en matériau souple, elle s'engage dans l'espace
vide ménagé entre deux barres du séchoir. La barre
ondulatrice reste en contact avec la feuille souple tant
qu'elle est parallèle au plan du séchoir, puis, entraînée
par la chaîne sans fin, elle se dégage des barres du
séchoir. La feuille souple prend ainsi une forme ondulée.
La profondeur des ondes dépend de l'écart de niveau entre
les arbres entraînant la chaîne sans fin et les barres du
séchoir.
On connaît encore la demande de brevet japonais JP-60
115 332 qui décrit une machine de formage d'ailettes de
radiateur. Lors de la formation de ces ailettes
métalliques, des têtes, portées par une bande sans fin,
viennent au contact de la bande de métal plane pour y
former des ondulations. Lors de contact, les têtes sont
animées d'un mouvement de rotation par rapport à la bande
et plusieurs ondulations sont formées simultanément.
Ces ondulatrices sont utilisées depuis de nombreuses
années et elles ont apporté satisfaction.
Cependant, la conception des ondulatrices connues
limite la profondeur des ondes. En effet, si les deux
systèmes de barres sont trop rapprochés, ils ne peuvent
pénétrer l'un dans l'autre, ni à l'engagement, ni au
dégagement des barres ondulatrices. La machine ne peut pas
fonctionner.
En outre, l'expérience a montré qu'en défilement
continu, les ondulations doivent être réalisées les unes
après les autres et non simultanément, ce qui limite les
valeurs supérieures des rayons de courbure des parties de
retour des chaînes.
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Or, il est apparu nécessaire d'obtenir des matériaux
profilés présentant des ondulations relativement profondes
et rapprochées. La résistance au fléchissement de tels
matériaux est augmentée par rapport à des matériaux
profilés classiques. Ceci permet d'accroître la solidité
des toitures dans lesquelles ils sont utilisés.
De plus, les matériaux à ondulations profondes sont
mieux adaptés au calage des tuiles dans certaines
applications.
Une nouvelle machine ondulatrice a donc été conçue pour
obtenir des matériaux présentant un profil de type
sinusoïdal et, en particulier, un profil marqué avec des
ondulations profondes.
L'invention est ainsi relative à une machine
ondulatrice comportant une pluralité de barres ondulatrices
fixées orthogonalement à une chaîne sans fin entraînée en
rotation et une pluralité de barres de support du matériau
à onduler, entraînées en translation et perpendiculaires à
leur direction de déplacement, une partie de la chaîne sans
fin étant en regard du plan des barres de support, les
barres ondulatrices et les barres de support
correspondantes s'interpénétrant.
Selon l'invention, les barres ondulatrices sont mobiles
en translation par rapport à la chaîne sans fin, leurs
déplacements s'effectuant sensiblement perpendiculairement
au plan des barres de support, lorsqu'elles sont en regard
dudit plan.
Ainsi, lorsqu'une barre ondulatrice arrive en regard
des barres de support, elle subit un mouvement de
translation perpendiculairement au plan des barres de
support et vient s'enfoncer entre deux barres de support.
La profondeur des ondes dépend de l'amplitude du
mouvement de translation, qui est imprimé aux barres
ondulatrices.
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Elle n'est limitée que par la résistance du matériau à
onduler qui est constitué généralement d'une feuille en
matière souple. En effet, même si une barre ondulatrice
pénètre profondément entre deux barres de support, elle
peut facilement s'en dégager grâce à un mouvement en
translation, perpendiculaire au plan des barres de support
du matériau à onduler.
Par ailleurs, la machine permet de réaliser les ondes
les unes après les autres.
Les caractéristiques suivantes de l'invention peuvent
également être prises en considération, selon toute
combinaison techniquement possible :
- la machine comprend une pluralité de barres de
soutien des barres de support,
- les barres de soutien sont fixées à une chaîne sans
fin, placée sous le plan des barres de support et entraînée
en rotation,
- les barres de support sont les barres de la chaîne du
séchoir,
- les barres ondulatrices sont fixées orthogonalement à
la chaîne sans fin qui est en partie parallèle au plan des
barres de support,
- dans la partie de la chaîne en regard du plan des
barres de support, la machine comprend des moyens pour
déplacer les barres ondulatrices entre une position haute
dans laquelle les barres ne sont pas en contact avec le
matériau à onduler et une position basse, dans laquelle les
barres pénètrent entre deux barres de support,
- lesdits moyens sont constitués par au moins une came
qui commande le mouvement des éléments reliant les barres
ondulatrices à la chaîne et mobiles en translation par
rapport à ladite chaîne,
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- la machine comprend des moyens pour maintenir les
barres ondulatrices en position basse, dans la partie de la
chaîne en regard du plan des barres de support,
- la machine comprend des tiges de maintien, fixées à
5 la chaîne en alternance avec des barres ondulatrices,
- la section des barres ondulatrices est adaptée au
profil recherché de matériau ondulé,
- l'ensemble des barres ondulatrices et des tiges de
maintien éventuelles est mobile par rapport au plan des
barres de support et/ou interchangeable.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,
avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus
clairement à la lecture de la description qui suit et qui
est faite en relation avec les dessins annexés qui
représentent des modes non limitatifs de réalisation de
l'invention et sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue schématique d'un
exemple de machine à onduler conforme à l'invention,
illustrant son principe de fonctionnement,
- la figure 2 est une vue partielle en coupe d'un
exemple de réalisation d'une machine conforme à
l'invention, selon un plan perpendiculaire aux ondulations
formées,
- la figure 3 est une vue partielle en coupe selon III-
III de la figure 2,
- la figure 4 illustre un exemple de matériau profilé
obtenu avec la machine selon l'invention et
- la figure 5 est une vue partielle en coupe d'un mode
préféré de réalisation de la machine à onduler selon
l'invention.
Les éléments communs aux différentes figures seront
désignés par les mêmes références.
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6
En référence à la figure 1, la machine selon
l'invention comprend un bâti 1 dans lequel sont montées les
barres ondulatrices 6.
Le matériau à onduler 10 provient d'un système non
représenté sur la figure. Il est guidé par des moyens
appropriés 11 et 12 sur les barres 13 de la chaîne 14 du
séchoir.
Il est généralement constitué par une feuille de
matière malléable telle que carton humide ou feutre.
En sortie de la machine à onduler, le matériau profilé
est amené à l'entrée du séchoir tunnel 16. Quand il sort du
séchoir, le matériau profilé est retiré des barres du
séchoir. Le sens de la circulation du matériau sur la
chaîne 14 du séchoir est indiqué par la flèche F.
Le matériau pourrait être porté par d'autres systèmes
que les barres du séchoir. La solution retenue présente
l'avantage d'éviter la manipulation des matériaux profilés
humides, avant leur entrée dans le séchoir. Ceci limite les
risques de détérioration du produit et réduit les coûts de
mise en oeuvre.
Dans le bâti 1, sont montés deux paliers 2. Chacun des
paliers est traversé par un arbre 3 entraîné en rotation
par un moteur non représenté sur la figure. Les arbres 2
sont parallèles et entraînent en rotation une chaîne sans
fin 5, par l'intermédiaire d'organes de transmission 45.
Des barres ondulatrices 6 sont fixées sur la chaîne par
l'intermédiaire d'un support 7. Elles sont mobiles en
translation par rapport au plan de la chaîne, comme cela
sera décrit plus en détail au regard de la figure 2.
De préférence, l'ensemble constitué par la chaîne sans
fin 5 et les barres ondulatrices 6 est fixé sur un bâti
intermédiaire 8, lui-même fixé au bâti 1. Le bâti
intermédiaire est monté coulissant sur des glissières.
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7
Ceci permet de régler la distance entre les barres
ondulatrices 6 et les barres 13 du séchoir.
L'ensemble peut également être complètement escamoté et
remplacé par un autre, adapté à la fabrication de matériaux
ondulés de profil différent.
Sous les barres du séchoir, la machine à onduler
comporte de préférence une autre chaîne sans fin 17. Elle
est entraînée en rotation par l'intermédiaire de deux
arbres 18 portés par des paliers 19, fixés sur le bâti 1.
Les arbres 18 sont parallèles aux arbres 2.
Des barres de renfort 20 sont fixées sur la chaîne 17,
parallèlement aux barres du séchoir, comme cela sera décrit
plus en détail au regard de la figure 5.
En référence à la figure 2, la feuille 10 de matériau à
onduler est supportée par les barres 13 de la chaîne du
séchoir. Elle est transformée entre les barres ondulatrices
6 et les barres 13. Le matériau 21 qui sort de la machine à
onduler présente le profil correspondant à la machine et au
réglage des barres ondulatrices. Il est également illustré
à la figure 4.
Dans l'exemple illustré à la figure 2, la machine à
onduler comporte, en alternance, deux barres ondulatrices 6
de section ronde et une tige de maintien 22. Comme on le
verra ultérieurement, les tiges de maintien permettent de
former des zones plates. Le matériau 21 comporte ainsi une
alternance de deux ondulations 23 et d'une zone plate 24.
Lorsque le matériau profilé est utilisé en tant que
sous-toiture pour une toiture en tuiles canal, les zones
plates permettent de bien caler les tuiles de courant ou
les tuiles de couvert si les tuiles de courant sont
supprimées.
La figure 3 illustre de façon plus précise comment les
barres ondulatrices sont reliées à la chaîne sans fin.
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8
Pour pouvoir profiler des feuilles de taille
importante, des barres ondulatrices sont relativement
longues. C'est pourquoi, la chaîne sans fin est, de
préférence, constituée de deux éléments 25, reliés par des
barres de support 26.
Le support 7 de chaque barre ondulatrice 6 sur une
barre de support 26 comporte : au moins un élément 27
traversant un organe de guidage 33 fixé à la barre 26,
l'élément 27 étant mobile en translation par rapport à la
barre 26 et à l'organe de guidage 33 et perpendiculairement
à ceux-ci, et un système 28 de support de la barre
ondulatrice 6, relié à l'élément 27 par des moyens
appropriés 29.
Le système de support est nécessaire lorsque la barre
ondulatrice est relativement longue.
De préférence, est également prévu dans ce cas un
système 41 de reprise d'efforts. Un élément mobile 27 est
alors prévu de part et d'autre du système de reprise
d'efforts.
Du côté opposé à la barre ondulatrice 6, est fixé sur
l'élément mobile 27 une chape 30 supportant un élément 31,
entre deux roulements 32. L'élément 31 est légèrement en
saillie par rapport aux deux roulements.
La chape 30 est reliée à l'organe de guidage 33 par des
moyens élastiques 34, tels qu'un ressort.
En référence de nouveau à la figure 2, la machine à
onduler comporte également au moins deux cames 35,
entraînées en rotation par un arbre 36. Chaque came 35
comporte une pluralité de saillies 40. On prévoit autant de
cames que d'éléments 27 pour une barre ondulatrice. L'arbre
36 est porté par le bâti 1 et entraîné par un moteur non
représenté sur les figures.
Dans le bâti 1, est fixée une glissière 37 comportant
une première zone 38 parallèle au plan des barres 13 du
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séchoir et une deuxième zone 39 en biais, s'écartant de ce
plan. On prévoit autant de glissières que de cames.
Le fonctionnement de la machine ondulatrice est alors
le suivant :
La feuille 10 de matériau à onduler est fournie en
continu et vient se placer sur les barres 13 du séchoir qui
défilent également en continu sur la chaîne 14 du séchoir.
Une barre ondulatrice 6 est amenée par la chaîne sans
fin 5 dans la partie 42 de la chaîne 5 où elle est en
regard du plan des barres de support. Le support 7 de la
barre ondulatrice est alors perpendiculaire au plan des
barres 13 du séchoir. La barre ondulatrice se trouve en
position haute et n'est pas en contact avec le matériau à
onduler. Elle vient alors en regard d'une saillie 40 de la
came, qui vient en appui sur l'élément 31.
Dans l'exemple illustré sur les figures, cette partie
42 de la chaine est parallèle au plan des barres de support
et les barres ondulatrices sont fixées orthogonalement à la
chaîne, mais cet exemple n'est pas limitatif. D'autres
modes de réalisation peuvent être envisagés, dans lesquels
le mouvement des barres ondulatrices s'effectue également
perpendiculairement au plan des barres de support, dans la
partie 42 de la chaîne.
Du fait de la rotation de la came 35, la saillie 40
enfonce l'élément mobile 27 du support de la barre
ondulatrice. La barre ondulatrice subit alors une
translation, perpendiculairement au plan de la chaîne sans
fin et à celui des barres de support et se trouve en
position basse.
Le déplacement de la chaîne 5 des barres ondulatrices
et celui de la chaîne 14 du séchoir sont réglés l'un par
rapport à l'autre, de façon à ce qu'une barre ondulatrice
soit placée en position basse entre deux barres du séchoir.
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Le mouvement de la chape 30 comprime les moyens
élastiques 34 qui se trouvent dans la position illustrée à
la figure 3.
Avant que le contact entre l'élément 31 du support de
5 la barre ondulatrice et la saillie 40 ne prenne fin du fait
du mouvement de rotation de la came 35, les roulements 32
viennent en contact avec la glissière 37, la barre
ondulatrice étant entraînée par la chaîne sans fin 5 dans
la direction de défilement du matériau à onduler.
10 La barre ondulatrice 6 est ainsi maintenue en position
basse tant que les roulements 32 sont en contact avec la
première zone 38 de la glissière, parallèle au plan des
barres 13 du séchoir.
Ensuite, les roulements 22 s'engagent dans la deuxième
zone 39 de la glissière. En sortie de cette deuxième zone,
la barre ondulatrice 6 se trouve de nouveau en position
haute.
La pression sur l'élément 31 se relâchant, le ressort
34, préalablement comprimé, se détend. L'élément mobile 27
subit alors un mouvement de translation qui l'éloigne du
plan des barres 13 du séchoir. Le mouvement entraîne la
remontée de la barre ondulatrice qui se trouve dégagée des
barres du séchoir entre lesquelles elle pénétrait.
La barre ondulatrice est ensuite entraînée par la
chaîne sans fin.
Les positions de la came 35 et de la glissière 37 sont,
de préférence, choisies de façon à maintenir les barres
ondulatrices 6 en contact avec le matériau à onduler, tant
que la chaîne 5 est parallèle au plan des barres du
séchoir.
Ceci permet d'escamoter facilement les barres
ondulatrices dont le support est perpendiculaire au plan du
séchoir, tout en maintenant suffisamment longtemps les
barres ondulatrices en contact avec le matériau à onduler
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pour former le profil de façon stable et diminuer les
contraintes.
La machine à onduler représentée à la figure 1
comporte, en alternance, deux barres ondulatrices 6 et une
tige de maintien 22.
La tige de maintien est fixée à la chaîne sans fin 5
par un support 43, de façon à se trouver en contact avec le
matériau à onduler sans pénétrer entre les barres du
séchoir.
La tige 22 permet d'éviter que le matériau à onduler ne
se déforme, du fait de l'enfoncement des barres
ondulatrices, de part et d'autre de la tige de maintien. Le
matériau 21 obtenu présente ainsi des zones plates et non
bombées.
Un matériau de profil différent peut être obtenu en
modifiant la chaîne sans fin et notamment en modifiant
l'alternance de barres ondulatrices et de tiges de maintien
ou en supprimant les tiges de maintien.
La profondeur des ondes est réglée en positionnant de
façon appropriée la chaîne sans fin par rapport aux barres
du séchoir.
Enfin, les ondulations obtenues ne sont pas
nécessairement sinusoïdales. En modifiant la section des
barres ondulatrices, on peut obtenir par exemple des ondes
de type grec ou des ondes en V. .
En référence à la figure 5, un mode préféré de
réalisation de la machine à onduler selon l'invention va
maintenant être décrit.
Lors de la formation du matériau ondulé, les barres
ondulatrices pénètrent entre les barres du séchoir et des
efforts importants sont exercés sur les barres du séchoir.
Pour éviter toute déformation des barres du séchoir et
toute détérioration à terme de la machine, on prévoit des
barres de renfort 20.
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Ces barres 20 sont fixées sur la chaîne sans fin 17,
entraînée en rotation par les arbres 18, par
l'intermédiaire des organes de transmission 46.
La chaîne sans fin 5 est synchronisée avec la chaîne 14
du séchoir de façon à ce qu'une barre de soutien 20 vienne
au contact d'une barre 13 du séchoir, lorsque celle-ci se
trouve dans la zone où le matériau est profilé. La barre de
soutien reste, de préférence, en contact avec la barre du
séchoir tant que la chaîne 5 des barres ondulatrices est
parallèle au plan des barres du séchoir et que des barres
ondulatrices sont donc présentes entre deux barres du
séchoir.
Les signes de référence insérés après les
caractéristiques techniques mentionnées dans les
revendications ont pour seul but de faciliter la
compréhension de ces dernières et ne sauraient en limiter
la portée.
