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PROCEDE DE FABRICATION DE PLAQUES A BORDS AMINCIS,

A BASE DE LIANTS HYDRAULIQUES, LIGNE ET DISPOSITIF

POUR LA PRODUCTION DE TELLES PLAQUES

La présente invention concerne un procédé de fabrication de plaques à base de liant hydraulique tel que le plâtre, ces plaques ayant des bords amincis.

L'invention concerne également une ligne de production de telles plaques ainsi qu'un dispositif pouvant être utilisé pour fabriquer ces plaques.

Il est connu depuis longtemps de réaliser des bords longitudinaux amincis sur des plaques de plâtre. En effet, le brevet américain n° 1 754 429 et le brevet britannique n° 429 379 proposaient déjà, respectivement en 1922 et en 1934, des techniques pour fabriquer en continu des plaques de plâtre ayant des bords longitudinaux amincis.

L'existence de bords amincis rend possible un assemblage satisfaisant de deux plaques de plâtre adjacentes. Elle permet de remplir l'espace laissé par les bords amincis au moyen d'un enduit de jonction, que l'on peut ensuite mettre à niveau avec la surface des plaques, sans créer de surépaisseur. En outre, elle réduit le risque de fissuration entre les plaques.

L'assemblage ainsi réalisé de plusieurs plaques constitue une surface continue ayant une bonne planéité.

En 1937, les brevets américains n° 2 238 017 et 2 246 987 ont tenté ^' de résoudre le problème de la réalisation de bords transversaux amincis.

La solution que propose le premier de ces brevets consiste à faire une rainure transversale dans la feuille de papier inférieure en pliant cette dernière avant le coulage de la composition de plâtre et l'arrivée sur le tapis transporteur. La rainure transversale faisant saillie par rapport à la feuille de papier inférieure, crée, une fois la feuille de papier sur le tapis transporteur, un creux dont les parois sont en biais. En coupant ensuite la plaque à l'extrémité de 19946PC

2 chaque partie en biais, on obtient deux plaques à bords transversaux amincis .

Une telle solution est difficile à mettre en œuvre car elle nécessite la mise en place de rouleaux spéciaux pour la réalisation de la rainure. En outre, la plaque doit être coupée en deux endroits, ce qui a de plus l'inconvénient de produire une importante quantité de déchets.

La solution proposée par le deuxième brevet américain précité (US 2 246 987) consiste à fixer transversalement sur le tapis transporteur de la ligne de production en continu de plaques de plâtre, des barres latérales. Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter l'arrêt de la ligne de production à chaque fois que l'on souhaite modifier la longueur des plaques de plâtre à produire. Ces arrêts sont longs car il faut désolidariser les barres du tapis transporteur pour les déplacer, puis les fixer à nouveau. Ensuite, il est nécessaire de remettre en route toute la ligne de production de plaques de plâtre.

Une telle solution est donc difficile à mettre en œuvre et entraîne des coûts élevés.

Malgré les nombreuses années écoulées depuis la publication de ces brevets, aucune technique n'est venue apporter une solution satisfaisante au problème de la réalisation sur une ligne en continu, de plaques de plâtre ayant des bords transversaux amincis .

Ceci est surprenant quand on connaît les avantages apportés par de telles plaques et quand on sait que l'utilisation des plaques de plâtre s'étend sans cesse dans le monde entier.

L'invention a donc pour but de proposer un procédé permettant la fabrication de plaques de plâtre ayant des bords transversaux amincis. Ce procédé parvient à remédier aux inconvénients des techniques proposées dans l'art antérieur.

Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une plaque à base de liant hydraulique, à bords amincis, dans lequel : 19946PC

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1) on coule sur un matériau de parement une composition de liant hydraulique,

2) on fait passer le matériau revêtu obtenu dans une filière (4) de façon à obtenir une préforme, 3) on laisse la prise hydraulique de la composition de liant hydraulique s'effectuer, et 4) on coupe la préforme, ce procédé se caractérisant en ce que a) il comprend en outre les étapes suivantes : - avant l'étape 2), on extrait d'un magasin à lattes, une latte dont la longueur est environ au moins égale à la largeur du matériau de parement et on introduit cette latte sous ledit matériau de parement;

- après l'étape 3), on retire ladite latte; et en ce que b) la coupe de l'étape 4) est effectuée au niveau de l'amincissement créé par la latte.

L'invention a également pour objet une ligne de production de plaques à base de liant hydraulique ayant des bords amincis à partir d'une préforme comprenant au moins un matériau de parement recouvert d'une composition de liant hydraulique, cette ligne de production comprenant une filière, ainsi que, en amont de cette filière, des moyens pour introduire, sous le matériau de parement, une latte dont la longueur est environ au moins égale à la largeur du matériau de parement.

Enfin, l'invention fournit aussi un dispositif pour l'introduction de lattes sous un matériau de parement, en vue, notamment, de fabriquer des plaques à base de liant hydraulique ayant des bords amincis, ce dispositif comprenant :

- un magasin à lattes;

- au moins une latte,

- des moyens pour extraire une latte, à la fois, du magasin à lattes ;

- des moyens pour recevoir la latte extraite ; 19946PC

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- des moyens pour déplacer la latte extraite dans une direction parallèle à sa longueur ;

- des moyens pour supporter la latte déplacée ; et

- des moyens pour mouvoir la latte déplacée dans une direction parallèle à sa largeur ; et se caractérisant en ce qu'il comprend en outre des moyens pour enduire de colle au moins une partie de la face supérieure de la latte.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont maintenant être décrits en détail dans l'exposé qui suit et qui est donné en référence aux figures, dans lesquelles

- la figure 1 représente schématiquement l'introduction de la latte sous le matériau de parement ;

- la figure 2 représente schématiquement le défilement de la préforme accompagnée par une latte ;

- la figure 3 représente schématiquement l'étape b) du procédé selon 1 ' invention ;

- la figure 4 représente une plaque telle qu'obtenue par le procédé selon 1 ' invention ; - la figure 5 représente une plaque obtenue par le procédé selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;

- la figure 6 représente schématiquement et en perspective, une partie de la ligne de production selon 1 ' invention ;

- la figure 7 représente schématiquement et en vue de dessus, le dispositif selon l'invention ;

- la figure 8 représente schématiquement et en vue de côté, le dispositif selon 1 ' invention ;

- la figure 9 représente schématiquement et en vue de côté une variante du dispositif selon l'invention ; et - la figure 10 représente schématiquement et en coupe, un détail du dispositif de la figure 6, illustrant l'introduction d'une latte sous le matériau de parement; et

- la figure 11 représente schématiquement et en coupe, une variante du dispositif selon l'invention.

EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION 19946PC

PROCEDE SELON L'INVENTION

Par "bords transversaux", on entend dans le présent exposé les bords perpendiculaires au sens de déplacement du tapis transporteur dans une ligne de production de plaques à base de liant hydraulique.

En se reportant à la figure 1, on voit une ligne de production de plaques produites par coulage sur un matériau de parement 1 d'une composition de liant hydraulique 2 et, généralement, recouvrement par un second matériau de parement 3. Le passage de l'ensemble dans la filière comprenant la plaque de formage 4 (en anglais « forming plate ») et la plaque 403 donne une préforme 5. On pourrait cependant avoir des alternatives à ces plaques, notamment la plaque 403 pourrait être remplacée par une "mini-bande" . La composition de liant hydraulique comprend de préférence du plâtre.

Les matériaux de parement 1 et 3 peuvent être constitués de feuilles de papier ou de carton, de mats de verre ou de tout matériau connu de l'homme du métier comme pouvant servir de matériau de parement .

Avant le passage du matériau de parement revêtu de la composition de liant hydraulique dans la filière ou dans le dispositif équivalent utilisé dans la ligne de production (par exemple, un rouleau appelé en anglais « master roll ») , une latte 6 est introduite entre le matériau de parement 1 et la plaque 403. Cette plaque 403 peut avoir été obtenue en découpant un morceau d'une plaque 404 de façon à créer la plaque 403 et entre cette dernière et le reste de la plaque 404, un espace pour l'introduction de la latte 6. L'introduction de la latte peut être réalisée en amont, dans ou en aval de la zone de coulage.

Les termes "amont" et "aval" se réfèrent au sens de défilement de la préforme 5.

Elle est effectuée de telle manière que l'axe longitudinal de la latte 6 soit sensiblement perpendiculaire au sens de déplacement du tapis transporteur 7. 19946PC

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Comme on peut le voir sur la figure 2, la latte 6 est ensuite entraînée par le matériau de parement 1 et le tapis transporteur 7. La prise hydraulique et le durcissement de la composition de plâtre 2 s'effectuent ensuite tout au long du déplacement de la préforme 5, désigné par les flèches A.

La face supérieure 401 de la latte 6, c'est-à-dire celle destinée à venir en contact avec le matériau de parement 1 (voir figure 1) , peut être au moins partiellement enduite d'une colle lui permettant d'adhérer au matériau de parement 1, notamment lorsque l'introduction de la latte est réalisée en amont de la zone de coulage.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le retrait de la latte 6 a lieu avant la coupe de la préforme 5.

Ainsi, après un certain temps, auquel correspond une distance parcourue par la préforme 5 sur le tapis transporteur

7, que l'homme du métier sait déterminer en fonction de la vitesse de déplacement du tapis transporteur 7 et du temps de prise de la composition de plâtre 2, la dureté de la préforme

5 est suffisante pour que l'on puisse retirer la latte 6 sans déformer la préforme 5 et sans que la composition de plâtre 2 vienne remplir l'espace ou amincissement 8 (figure 3) laissé par le retrait de la latte 6.

Le retrait de la latte 6 peut être effectué suivant toute manière appropriée . II peut se faire, tout simplement, par la chute de la latte

6 du fait de son poids, cette chute pouvant avoir lieu, par exemple, dans l'espace situé entre deux rouleaux constitutifs du système de tapis transporteurs qui, en général, n'est pas continu tout au long de la ligne de production, mais est formé par plusieurs tapis entraînés par des rouleaux entre lesquels il existe des espaces libres.

Le retrait de la latte 6 peut aussi se faire, au moyen d'une lame ou d'une brosse (non représentées) raclant la face inférieure du matériau de parement 1 auquel adhère la latte 6 à un endroit approprié, par exemple, dans l'espace entre deux rouleaux évoqué au paragraphe précédent . 19946PC

7 Après le retrait de la latte 6, la préforme 5 continue à se déplacer, toujours entraînée par le tapis transporteur 7 et le durcissement de la composition de plâtre 2 se poursuit.

Comme on peut le voir sur la figure 3 , lorsque l'amincissement 8 arrive à la hauteur du dispositif de coupe constitué généralement par deux couteaux opposés 9 et 9bis, ce dispositif se met en route et coupe la préforme 5. On obtient ainsi une plaque 9ter, visible sur la figure 4, dont la longueur est définie par la distance parcourue par le tapis transporteur entre deux opérations de coupe, c'est-à-dire, selon 1 ' invention, par la distance parcourue par le tapis transporteur entre deux amincissements consécutifs 8. Cette plaque 9ter présente donc deux bords transversaux amincis 10.

De préférence, le dispositif de coupe est réglé de manière à ce que les couteaux 9 et 9bis coupent la préforme 5 environ au milieu de l'amincissement 8.

La taille de chaque amincissement 8 dépend des dimensions de la latte 6. Cette dernière est en général un parallélépipède dont l'épaisseur est généralement comprise entre 0,5 et 4 mm, de préférence entre 1,5 et 4 mm. Sa largeur est généralement comprise entre 5 et 20 cm et sa longueur est environ égale à la largeur du matériau de parement 1.

On peut éventuellement prévoir que la largeur de la latte 6 soit inférieure à celle du matériau de parement 1, notamment, lorsqu'on utilise des bandes longitudinales (appelées en anglais « tape ») .

Le matériau constitutif des lattes 6 importe peu, du moment qu'il permet à ces lattes de résister au poids de l'épaisseur de préforme 5 qui se trouve au-dessus de chaque latte 6. Ce peut donc être un matériau plastique, du bois, du métal, du carton, etc. présentant une bonne résistance à l'usure et une stabilité dans le temps.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le procédé qui vient d'être décrit vient en complément d'un procédé connu de fabrication de plaques de plâtre ayant deux bords longitudinaux amincis. Ce dernier prévoit généralement la mise en place d'une bande, généralement en matière 19946PC

8 plastique, appelée généralement «tape», sur chaque côté longitudinal du tapis transporteur 7. Un tel procédé est décrit par exemple dans la demande de brevet européen n° 482 810. Ceci permet donc d'obtenir une plaque à base de liant hydraulique 11 telle qu'illustrée sur la figure 5, ayant, outre ses deux bords transversaux amincis 10, deux bords longitudinaux 25 amincis, soit au total quatre bords amincis.

Il va de soi que si la fréquence des opérations de coupe est le double de celle de l'introduction des lattes 6, on obtient des plaques ayant trois bords amincis (deux longitudinaux et un transversal) .

La longueur des plaques de plâtre fabriquées dépend bien entendu de la vitesse de déplacement du tapis transporteur et de la fréquence des opérations de coupe.

La fréquence des opérations de coupe est généralement directement liée à la fréquence d'introduction des lattes, car on cherche en général à obtenir des plaques ayant deux bords transversaux amincis. Ainsi, le procédé selon l'invention est très souple, car pour changer la longueur des plaques fabriquées, il suffit simplement de modifier la fréquence d'introduction des lattes.

On peut également prévoir la présence d'un lisseur 4bis de type classique en aval de l'endroit où est introduite la latte 6 (voir figure 2) .

Ligne de fabrication de plaques à base de liant hydraulique

Sur la figure 6 est représentée une partie d'une ligne de production de plaques à base de liant hydraulique mettant en œuvre le procédé selon l'invention.

On peut donc voir un magasin à lattes 20 formé d'une surface rectangulaire horizontale 21 à partir des coins de laquelle s'élèvent verticalement et parallèlement, quatre pièces angulaires 22, en forme de cornière et tournées les unes vers les autres, de façon à encadrer une pile de lattes 23. 19946PC

9 Les dimensions de ce magasin à lattes 20 sont telles qu'il puisse stocker un nombre élevé de lattes 23 (voir aussi figures 7 et 8) .

La surface horizontale 21 du magasin à lattes 20 est soutenue par des pieds 24.

Au niveau de la première latte 23, c'est-à-dire celle située tout en bas de la pile, sont disposés parallèlement deux vérins 26, qui sont orientés de manière à extraire la première latte 23 de la pile en la poussant et en la faisant glisser vers un plan incliné 27 constitué d'une surface inclinée 28 vers le bas et d'un rebord 29 à sa partie inférieure pour retenir la latte qui vient d'être extraite et la guider ultérieurement .

Au niveau du côté transversal 30 du plan incliné 27, c'est- à-dire le côté opposé à la plaque 403, un vérin 31 est disposé parallèlement à l'axe longitudinal du plan incliné 27, de manière à ce que 1 ' actionnement de ce vérin 31 puisse donner une impulsion à la latte qui vient d'être extraite du magasin à lattes 20. La latte ainsi propulsée peut alors se déplacer en glissant parallèlement à l'axe longitudinal du plan incliné 27, dont le rebord 29 la guide, vers un deuxième plan incliné 32 qui prolonge le premier plan incliné 27, du côté transversal opposé au côté 30.

Selon un mode de réalisation, des moyens 402 sont prévus, par exemple entre le premier plan incliné 27 et le deuxième plan incliné 32, pour enduire de colle au moins partiellement la face supérieure 401 des lattes 23. Ces moyens 402 peuvent être constitués, par exemple, par une brosse 402 située au- dessus d'une latte 23, lorsque cette latte se trouve sur le premier plan incliné 27. Le déplacement de la latte 23 du premier plan incliné 27 vers le deuxième plan incliné 32 permet à la brosse 402 d'enduire au moins partiellement la face supérieure 401 de la latte 23 d'une colle qui lui permet ensuite d'adhérer au matériau de parement. Le second plan incliné 32 est également constitué d'une surface inclinée 33 munie d'un rebord 34 à sa partie inférieure. Il comprend en outre une butée 35 à son extrémité 19946PC

10 opposée au vérin 31, cette butée étant généralement constituée d'un amortisseur pneumatique et étant destinée à mettre un terme au déplacement de la latte propulsée par le vérin 31.

Le rebord 34 est muni d'ouvertures 36 en face desquelles sont disposés deux vérins 37 orientés de manière à propulser la latte positionnée sur le deuxième plan incliné 32 vers le haut de la surface inclinée 33.

Le premier plan incliné 27 et le deuxième plan incliné 32 sont soutenus par des pieds, respectivement, 38 et 39. Selon une variante visible sur la figure 9, une surface plane 40 est prévue parallèlement à la surface 23, entre cette dernière et le premier plan incliné 27 pour supporter horizontalement une latte extraite du magasin à lattes 20 avant sa descente sur la surface inclinée 28 du premier plan incliné 27.

Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 10, la hauteur des pieds 24, 38 et 39 est choisie de telle sorte qu'une latte positionnée sur le deuxième plan incliné 32 se situe à une hauteur inférieure à celle de la préforme 5. En général :

- l'axe longitudinal du rebord 34 du deuxième plan incliné 32 est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la plaque 403 (ou tapis transporteur 7) ;

- les moyens 32,33,34,35 pour supporter la latte déplacée se situent en face du début de la plaque 403; et

- la surface inclinée 33 du deuxième plan incliné 32 est adjacente à la plaque 403.

La longueur du deuxième plan incliné 32 est au moins égale à celle de la latte 23, c'est-à-dire au moins égale, et de préférence supérieure, à la largeur de la préforme 5.

De cette manière, comme on peut le comprendre en se référant à la figure 10, lorsque les vérins 37 sont actionnés, la latte se trouvant sur le deuxième plan incliné 32 est poussée vers le haut de la surface inclinée 33, c'est-à-dire vers la plaque 403 et le matériau de parement 1, et elle se trouve coincée entre ces derniers et entraînée par eux. 19946PC

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Bien entendu, on peut prévoir que les lattes soient disposées autrement que par empilement dans le magasin à lattes. Elles peuvent par exemple être disposées côte à côte ou selon toute disposition appropriée leur permettant d'être extraites individuellement du magasin à lattes.

La ligne de production selon l'invention comprend généralement des moyens électroniques qui commandent son fonctionnement et permettent, le cas échéant, d'asservir entre elles les mises en œuvre de différentes opérations. Ces moyens électroniques prévoient qu'après l'introduction d'une latte sous la préforme par 1 ' actionnement des vérins 27, le vérin 31 est actionné pour introduire une nouvelle latte sur le deuxième plan incliné 32, puis les vérins 26 sont actionnés pour introduire une autre latte sur le premier plan incliné 27, et ainsi de suite. Les moyens électroniques peuvent faire varier la fréquence de ces opérations pour réduire ou accroître la longueur des plaques de plâtre à bords amincis produites.

Selon une autre variante, particulièrement adaptée à l'utilisation de lattes ayant une longueur supérieure à la dimension du matériau de parement, la ligne de production comprend des moyens d'accélération de la latte et/ou des moyens d'accompagnement de la latte pendant qu'elle est dans la filière. Ces moyens sont représentés à la figure 11 par des doigts (405a, 405b) , qui sont placés sur une courroie motorisée 406, dont la vitesse est sensiblement égale à celle du matériau de parement. En opération, dans un premier temps les moyens (32,33,34,35) initialement inclinés sont relevés, par exemple à l'aide de vérins, dans une position sensiblement horizontale. Un premier doigt (405a) vient ensuite en appui sur la latte, à ses extrémités. La latte est alors entraînée vers la filière, par une zone d'accélération par exemple de quelques cm ou plus, de sorte à ce que, lors du contact avec le matériau de parement, la vitesse relative de la latte par rapport au matériau de parement soit très faible, voire nulle. Ce moment du contact est représenté en pointillés sur la 19946PC

12 figure. Ceci permet d'éviter des déchirures du matériau de parement. Une fois la latte (6,23) en contact avec le matériau de parement et engagée dans la filière, les moyens (32,33,34,35) sont remis dans leur position initiale inclinés. Ces moyens (32,33,34,35) et leur mouvement alternatif ne sont représentés sur la figure 11 que dans la position relevée. Le doigt poursuit alors sa trajectoire, et la figure 11 représente aussi un état intermédiaire. Dans cet état, la latte 23 est en contact avec le matériau de parement, est glisse sur la partie inférieure de la filière. La latte est entraînée par le doigt (405b) à une vitesse qui est celle du matériau de parement . Les forces de frottement entre la latte et la partie inférieure de la filière sont donc entièrement compensées par l'action du doigt. Ceci permet d'assurer un placement parfait des lattes le long du matériau de parement, quel que soit la vitesse de défilement du matériau tout en évitant le placement en biais des lattes. A la sortie de la filière, la latte 23 et le matériau sont comme ci-dessus repris sur le tapis transporteur. A ce stade, les doigts sont rétractés et retournent par la courroie vers la zone de préhension des lattes. Le cycle peut alors recommencer.

Dispositif selon l'invention

Les moyens 20 à 22, 24 à 39 et 402 ou 405 et 406 qui viennent d'être décrits peuvent être réunis en un dispositif selon l'invention.

L'avantage principal d'un tel dispositif est qu'il peut être installé à proximité d'une ligne de fabrication classique de plaques à base de liant hydraulique avec laquelle il peut alors coopérer en vue de mettre en œuvre le procédé selon

1 ' invention.

La latte peut être de longueur sensiblement égale (jusque

1% de différence) ou plus petite (entre 1 et 10%, de préférence entre 2 et 5%) ou plus longue (entre 1 et 50%, de préférence entre 2 et 30%) que la largeur du matériau de parement .