Elément de construction cloisonné à base de résine thermodurcissante,
procédé et appareil pour sa fabrication.
L'invention a pour objet un élément de construction cloisonné à base de résine thermodurcissante. Plus particulièrement, elle se ré férue aux éléments de construction cloisonnés comprenant une pluralité de feuilles fibreuses sensiblement parallèles entre elles et contenant une résine thermodurcissante durcie et une pluralité de cloisons de matière fibreuse lamellée espacées et parallèles et contenant une résine thermodureissante durcie, ces cloisons et leurs lamelles étant disposées transversalement aux surfaces majeures desdites feuilles.
Le but principal de l'invention est d'obtenir des éléments de construction de ce genre qui puissent être utilisés avantageusement en remplacement des matières employées actuellement dans ] a construction de navires, de bâtiments et d'autres structures, telles que le bois eontre-plaqué.
Les éléments de construction connus à base de résine thermodurcissante présentent une bonne résistance à la combustion, aux insectes et aux acides et n'absorbent pratiquement pas d'eau, toutes propriétés que ceux en bois ne possèdent pas, mais ils n'ont pas une solidité et une rigidité suffisantes pour être employés pour les buts susindiqués.
Les éléments de construction cloisonnés selon l'invention ont par contre une résistance mécanique et un rapport résistaneclpoids amplement suffisants pour pouvoir servir de tacons très diverses dans la production de structures utiles. Ceci est dû au fait caractéristique que chacune de leurs cloisons fait partie d'au moins un d'une pluralité d'organes formant des cloisons et constitués par un matériel fibreux enroulé, ces organes étant rendus solidaires des feuilles fibreuses mentionnées plus haut par ladite résine thermo durcissante durcie, lesdites feuilles lamellées et lesdites cloisons lamellées ayant subi (an cours de la fabrication de l'élément de construction)
une compression dans la direction de leur épaisseur de fanon à former un tout rigide, condensé et essentiellement homogène.
Bien- qu'on ait spécialement mentionné l utilisation des éléments de construction suivant l'invention dans les navires, ce n'est pas le seul domaine dans lequel ces éléments sont susceptibles d'avoir des applications. On peut, par exemple, les utiliser aussi dans la construction des bâtiments, c'est-à-dire pour les cloisons intérieures ou les portes, ou à titre de revêtements, comme dans la construction des appareils d'aviation ou des véhicules, et dans la fabrication de mobilier.
De préférence, les organes formant les cloisons et définissant des cavités auront des parties s'étendant, depuis les arêtes supérieures et inférieures de leurs portions lamellées constituant les cloisons et d'au moins un côté de ces dernières, latéralement dans a a même direction, les organes pourront ainsi être de forme tubulaire ou à section de forme cintrée.
De tels éléments de construction, par exemple des panneaux, utilisant des organes tubulaires ou à section de forme cintrée pour constituer les cloisons, ont une résistance mécanique surprenante grâce à leur structure.
En effet, si l'on fait une eoupe lisse à travers un point de raccordement entre la cloison et une feuille adjacente de l'élément et si l'on en fait un agrandissement photographique, l'on constate que les diverses lamelles de la cloison montent et, arrivées à la jonction avec la feuille, se courbent à droite et à gauche en continuant horizontalement sous la feuille.
Les lamelles des feuilles recouvrent les parties horizontales et latérales des lamelles de la cloison et s'étendent ininterrompues en formant la partie intérieure de la fendille, les fibres des lamelles adjacentes sont interpénétrées par effet de la compression transversale des feuilles et des cloisons. Le tout présente une homogénéité remarquable et l'on peut se rendre compte que les feuilles et cloisons ont été comprimées suivant leur épaisseur au cours de la fabrication.
On peut préfabriquer un organe fibreux de ce genre, par exemple, en pliant une ou plusieurs bandes d'une matière fibreuse telle que Ie papier ou du tissu, pour lui donner la forme requise en section ou, de préférence, en formant une pièce tubulaire par enroulement ou pliage de la ou des bandes fibreuses approximativement à l'épaisseur de paroi requise et en déformant alors cette pièce tubulaire pour la convertir en une pièce ayant en section la forme de poutrelle désirée.
L'invention a en outre pour objet un procédé pour fabriquer ces éléments de construc- tion. Ce procédé comprend les opérations sui vantes:
a) l'on forme une pluralité d'organes la mellés destinés à constituer, imprégnés de résine thermodurcissante non durcie, les cloisons, par l'enroulement d'une matière fibreuse en feuilles;
b) l'on place côte à côte ces organes destinés à constituer les cloisons entre des groupes sensiblement parallèles de feuilles fibreuses superposées et imprégnées d'une résine thermodurcissante non durcie, de façon que les parties de ces organes destinées à former les cloisons soient dirigées transversalement par rapport aux faces majeures desdits groupes de feuilles;
c) l'on soutient depuis l'intérieur les organes destinés à constituer les cloisons par des moyens épousant la forme des cavités définies par les organes;
d) l'on comprime toutes les cloisons lamellées transversalement à leur longueur et parallèlement aux faces majeures desdites feules et l'on comprime l'ensemble des groupes de feuilles espacées normalement à leurs faces majeures;
e) l'on applique de la chaleur à l'ensemble sous pression, de façon à faciliter sa compression, à rendre plus denses toutes ses parties fibreuses et à les unir en une structure intégrale et rigide en durcissant la résine, et enfin,
f) l'on supprime la pression exercée sur l'ensemble.
Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, on emploie des moyens de sontien amovibles que l'on enlève après la suppression de la pression exercée sur l'ensemble.
Une presse hydraulique chauffée peut être utilisée pour le traitement par la chaleur et la pression des parties constituant l'élément de construction et le traitement par la chaleur et la pression peut être réalisé sous des températures et des pressions normalement employées dans la production de matières composées de couches fibreuses superposées unies par une résine synthétique thermo durcissante. I1 n'est pas nécessaire de donner ici des détails d'un tel traitement. Comme moyens de soutien amovibles, on peut employer des noyaux ou mandrins rigides en matériel bon conducteur de la chaleur, par exemple en métal.
Le traitement de la matière fibreuse des organes formant des cloisons et des feuilles par la résine thermodurcissante peut être réalisé de toute manière appropriée, par exemple en plongeant la matière dans la so- lution de résine telle qu'une solution dans de l'alcool, si la résine y est soluble, ou dans une solution aqueuse , si la résine est du genre dit soluble dans l'eau . L'immersion peut être effectuée par une opération continue on intermittente. L'opération continue est indiquée lorsque la matière fibreuse à traiter est entraînée à partir d'une bobine ou d'une source similaire, alors que le procédé intermittent est plus pratique lorsqu'elle est déjà découpée en bandes ou en couches.
On peut aussi projeter la solution de résine à l'état divisé ou l'appliquer an pinceau ou de quelqu'autre manière sous forme d'une couche sur la matière fibreuse, soit sur une face seulement, soit sur les deux faces. Le traitement de la matière fibreuse par la résine thermodurcis- sante peut aussi être réalisé dans le vide, lorsqu'elle est tronvée sous forme dc placages en bois ou de couches relativement épaisses ou lorsqu'elle n'est pas très absorbante. Ladite matière peut être, par exemple, une matière cellulosique, végétale ou minérale. Comme exemples de matières fibreuses de ce genre, on citera le papier, le carton-paille, le carton glacé, I'amiante, le bois ou les tissus textiles tels que, par exemple, les tissus de laine, de coton, de soie, de lin ou de chanvre ou les canevas.
On emploie de préférence du papier tel que le papier dont les fibres s'étendent dans toutes les directions dans le plan du papier.
Toute résine thermodurcissante, par exemple à base de phénol-formaldéhyde, d'uréeformaldéhyde ou de crésol-formaldéhyde peut être utilisée. Elle peut eontenir nn accelérateur, par exemple de l'oxyde de calcium, et/ou un lubrifiant, par exemple du pétrole, et/ou une ou plusieurs matières pigmentaires.
Ordinairement, les différentes parties fibreuse ses d'un élément de construction sont traitées par la même résine.
De préférence, on sèche la matière fibreuse traitée par la résine avant de l'utiliser, par exemple, dans des fours ou étuves appropriés, tels que, par exemple, des fours à tun- nel chauffés au moyeu de lampes électriques chauffantes ou par un moven analogue.
L'invention prévoit aussi un appareil pour mettre en oeuvre le procédé défini plus haut.
Un tel appareil comprend des noyaux des tinés à être disposés côte à côte de façon à délimiter par intervalles des interstices destinés à recevoir la matière formant les cloisons, des organes de délimitation destinés à recevoir intérieurement les hoyaux et les matières formant cloisons et des moyens pour exercer une poussée sur les noyaux dans une direction transversale à leur longueur et dans un plan parallèle aux plans contenant les côtés longitudinaux ouverts opposés des cavités. De préférence, il comprend aussi des plateaux bons conducteurs de la chaleur destinés à être placés respectivement an-dessus et awl-dessous du cadre et de son contenu.
Quelques formes d'exécutioii de l'élément de eonstruetion d'après l'invention et du procédé destiné à sa fabrication sont illustrées, à titre d'exemples, sur le dessin, dans lequel:
La fig. 1 est une vue perspeetive d'une partie d'un élément de construction à forme de panneau.
Les fig. 2 à 6 représentent, en élévation, des variantes d'non panneau suivant la fig. 1.
Les fig. 7 à 10 illustrent schématiquement divers procédés pour constituer les cloisons de l'élément de construction, s'appliquant sur- tout à des petits panneaux.
La fig. 11 illustre un procédé dans lequel on utilise des pièces tubulaires fibreuses comme organes individuels destinés à former les cloisons.
La fig. 12 représente sellématiquement par nne vue perspective une fanon d'établir les organes tubulaires de la fig. 11.
La fig. 13 est une coupe transversale d'un organe tubulaire établi de la fa con illustrée par la fig. 12.
La fig. 14 est une vue en bout représentant sehématiquement la disposition d'organes tubulaires destinés à former les cloisons entre des couches fibreuses.
La fig. 15 est une vue en plan de l'appareil représenté en partie sur la fig. 11 sans le plateau supérieur 24.
La fig. 16 montre une modification de l'appareil de la fig. 15.
Les fig. 17 et 17a montrent en plan une partie des formes modifiées de l'appareil de la fig. 15.
La fig. 18 montre l'utilisation d'organes tubulaires de section trapézoïdale et destinés à former les cloisons.
Les fig. 19 et 20 représentent schématiquement l'emploi d'organes destinés à la formation des cloisons ayant en section la forme d'îme poutrelle à ailes (en I ou en double T).
La fig. 21 représente en perspective nne partie d'un appareil suivant l'invention.
La fig. 22 est une vue en bout d'lm organe destiné à la formation des cloisons, cet organe étant obtenu à partir d'un corps tubulaire.
La fig. 23 montre la formation de l'organe suivant la fig. 22.
Les fig. 24, 25 et 26 montrent schémati quement, respectivement de face, de côté et en plan un appareil pour convertir ini organe tubulaire suivant la fig. 23 en im organe analogue à une poutrelle en I ou en double T.
Les fig. 27, 28 et 29 représentent respectivement de face, de côté et en plan une forme modifiée d'ira appareil suivant les fig. 24, 25 et 26.
L'élément de construction suivant l'invention représenté dans la fig. 1 a la forme d'un panneau cloisonné composé d'lune feuille supérieure 2 et d'ime feuille inférieure parallèle 3 espacée de la feuille 2 à laquelle elle est reliée, par des cloisons ou feuillets parallèles et latéralement espacés 4, qui s'étendent transversalement entre les feuilles 2 et 3 et qui leur sont perpendiculaires. Entre les cloisons 4 et les feuilles 2 et 3, des cavités 5 s'étendent parallèlement d'non bout à l'autre du panneau.
Dans l'exemple de la fig. 1, les passages 5 sont de section rectangulaire. Dans le fragment de panneau représenté en fig. 2, analogue à celui de la fig. 1, les cloisons 4 se raccordent aux feuilles 2 et 3 par des parties d'angle arrondies 6 au lieu d'angles droits.
La fig. 3 représente, vue en bout, une partic d'un panneau cloisonné suivant la fig. 1 pourvu sur ses surfaces supérieure et inférieure de matière de revêtement ou de parement 7 et 8. Dans ce cas, la matière de revêtement est du bois, par exemple un placage.
D'après la fig. 4, la matière de revêtement n'est prévue que sur un des côtés.
Le panneau en fig. 5 est de la même forme que celui de la fig. 1, mais a des cavités 5 remplies d'im isolant thermique et/ou acoustique 9 tel que le liège.
Dans la variante représentée par la fig. 6, la surface supérieure de la feuille 2 est pourvue de cannelures 10 s'étendant parallèlement aux cloisons 4. On peut naturellement prévoir tout autre motif de moulage ou d'ornementation en relief sur un ou chacun des côtés de l'élément de construction.
On décrira maintenant avec quelques détails un certain nombre de façons différentes, basées toutes sur le même principe général, d'établir des éléments de construction tels que ceux des fig. 1 à 6.
Un procédé permettant d'établir une telle forme d'élément de construction est représenté sur les fig. 7, 8, 9 et 10, qui montrent aussi l'appareil utilisé.
On place un groupe de couches fibreuses 11 sur une plaque ou plateau-couvercle métallique plat inférieur 12 et, au-dessns de ces couches 11 (qui ont une forme rectangulaire en plan), on monte un cadre ou organe d'entourage métallique rectangulaire 13, qui est construit de façon qu'un ou plusieurs de ses côtés soient amovibles. Par exemple, on voit sur la fig. 7 qu'on peut enlever soit le côté 14, soit le côté 15, en retirant les vis 16 ou 17 qui maintiennent les pièces du cadre assemblées. Les dimensions intérieures du cadre 13, une fois assemblé, sont un peu plus petites que la longueur totale et la largeur totale du groupe de feuilles fibreuses 11 sur lequel le cadre est placé.
Dans le cadre 13 et sur le groupe de couches fibreuses 11 reposant sur le plateau 12, on dispose une série de noyaux amovibles pro pres à délimiter des interstices, ces noyaux étant constitués par des barres métalliques de la même hauteur ou épaisseur que le cadre 13. Dans les exemples représentés (fig. 7 à 10), il est prévu deux noyaux terminaux 18 et 19 en forme de prisme rectangulaire et une série de paires de noyaux 20 et 21, ayant en plan la forme d'un coin ou allant en se rétrécissant.
Ces divers noyaux sont disposés dans le cadre 13 de façon qu'il subsiste entre les paires adjacentes desdits noyaux en forme de coin des interstices 22. Les interstices extrêmes 22 sont délimités d'un côté par un des noyaux en forme de coin 20 ou 21 et, de l'autre côté, par un des noyaux 18 et 19 respectivement.
Dans les interstices 22, eonformément au procédé représenté sur les fig. 7 à 10, sont placés les organes destinés à former les cloisons de l'élément de construction et constitués par une matière fibreuse enroulée et le tout est serré dans le cadre 13. A travers les noyaux terminaux 18, 19 et en calant les paires de noyaux 20, 21 l'on comprime les organes 31 destinés à former les cloisons transversalement à leur longueur et parallèlement aux faces majeures des couches 11.
Le stade suivant de la fabrication de l'élément de construction consiste à placer au- dessus du cadre 13 des couches fibreuses 11 traitées par de la résine. Ces couches sont analogues, en tant que forme et dimensions, au groupe placé au-dessous du cadre, mais leur nombre n'est pas néeessairement le même que le nombre des couches fibreuses 11 utili suées à la partie inférieure du cadre. On place alors au-dessus des couches fibreuses supérieures 11 un plateau métallique supérieur 24.
Les plateaux 12 et 24 ont de préférence une longueur et une largeur un peu plus grande que le cadre 13. Le tout est plaeé dans une presse chauffée à la vapeur, ou électriqur- ment, ou de quelqu'autre manière appropriée, avantageusement une presse hydraulique, et on le soumet à l'action de la chaleur et d'une pression et pendant un temps propres à assurer le ramollissement et l'écoulement de la ré sine thermodurcissante dc l'ensemble, de de façon à effectuer, en une seule et même opération, l ;
mion des diverses parties dudit ensemble qui contiennent la résine thermodurcissante, puis par la prise et le durcissement de la résine thermodurcissante de toutes ces parties, on parachève l'union des parties, jusqu'alors séparées, utilisées dans la fabrication. On retire cet ensemble de l'appareil presseur et, lorsqu'il est suffisamment froid, on enlève le plateau supérieur 2X, on retire ensuite le côté 14 du cadre 13, après avoir desserré les vis 16, ledit côté étant enlevé dans le sens des flèches À de la fig. 7. On enlève alors en bloc ]es trois autres côtés du cadre 13, par un mouvement dans le sens des flèches B, ce qui expose les bords de l'élément de construction.
On enlève finalement les noyaux 18, 19, 20 et 21 depuis les côtés opposés de l'élément de eonstruetion, en les faisant mouvoir en bout et, si nécessaire, en exerçant de légers chocs sur les extrémités desdits noyaux, avec un marteau ou un autre outil convenable, pour faciliter leur enlèvement. La fig. 7 représente ces organes au cours de leur enlèvement. La forme de coin des noyaux composés 20 et 21 facilite leur enlèvement de l'élément de construction. Sur la fig. 7, la feuille supérieure 2 de l'élément de construction 1 a été supposée enlevée.
Les noyaux 18, 19, 20 et 21 ont, de préférence, des surfaces estrêmement polies, et les surfaces internes des plateaux 12 et 24 peuvent également être extrêmement polies, bien que, lorsqu'il est nécessaire de donner à l'une ou chacune des feuilles 2 et 3 de l'élément de eonstruction une surface mate ou une autre surface lisse non polie, il est bon que le pla teau-couvercle correspondant 12 ou 24 possède une surface de forme appropriée, au lieu d'une surface à haut degré de poli.
Le cadre 13 et les noyaux 18, 19, 20 et 21 peuvent être et sont de préférence chauffés avant d'être assemblés de la manière décrite plus haut, et ces pièces sont, de préférence, établies exactement, de façon à assurer le con- tact parfait des diverses pièces avec les surfaces adjacentes des matières dont est fait l'élément de construction. Un bon contact est désirable parce que ceci assure le support nécessaire des matières et évite leur déformation lorsque l'ensemble est soumis à une pression et paree que, en outre, un bon contact assure la transmission de la chaleur nécessaire aux surfaces intérieures des matières et effectue ainsi d'une manière parfaite le ramollissement initial exigé, puis la prise et le durcissement de la résine thermodurcissante desdites matières.
Lorsque les noyaux ont été enlevés de l'élément de construction, on rogne de préférence les bords des feuilles 2 et 3 pour leur donner lui aspect fini.
Pour faciliter l'enlèvement des noyaux du corps creux fabriqué, on peut lubrifier ces noyaux à l'aide de pétrole ou d'non autre lubrifiant approprié avant de les assembler initialement.
L'appareil des fig. 7, 8, 9 et 10 et les appareils représentés sur toutes les autres figures du dessin annexé sont tous destinés à la fabrication de petits corps creux, mais l'appareil peut être établi sur une plus grande échelle en vue de la production d'éléments de construction de grandes dimensions, ceux-ci pouvant avantageusement être de forme rec angulaire et posséder une longueur de 2,5 mètres et une largeur de 1,25 mètre. Dans la fabrication de grands panneaux, un coup de marteau est insuffisant pour retirer les noyaux. On se sert alors de moyens hydrauliques pour détacher les noyaux de l'élément fini et pour les en retirer. Les deux noyaux en forme de coin formant une paire sont retirés depuis les côtés opposés du panneau.
La fig. 8 représente un procédé de formation des cloisons 4 à l'aide d'une bande de matière fibreuse 30 enroulée en zigzag.
La fig. 9 représente un autre procédé qui consiste à enrouler une bande de matière fibreuse flexible sur elle-même pour constituer lui organe formant cloison à plusieurs épaisseurs 31. (: Cet organe peut être enroulé sous la forme oblongue en section transversale visible sur la fig. 9, ou bien elle peut être initialement circulaire en section transversale par exemple, et être aplatie pour recevoir la section oblongue voulue par lui passage entre des rouleaux presseurs, par exemple.
Dans le procédé représenté sur la fig. 10, deux éléments 31 destinés à former cloison suivant la fig. 9 sont placés côte à côte pour constituer une seule cloison.
Dans tous les procédés décrits en se référant aux fig. 7 à 10, la matière fibreuse en bande utilisée pour fabriquer d'avance les éléments servant à constituer les cloisons est de préférence traitée par la résine thermodurcissante avant la formation desdits organes. On peut aussi confectionner de tels éléments avant de les traiter.
Les fig. 11 à 15 illustrent une forme d'exé- cution préférée du procédé, différant des formes déjà décrites principalement dans la façon de constituer les cloisons, et du fait qu'elle conduit à un élément de construction plus résistant.
Une série d'organes tubulaires 32 sont constitués à l'aide d'une matière fibreuse en bandes ou en feuilles, telle que le papier, qu'on traite préalablement par la résine thermodurcissante. Ces organes tubulaires peuvent être établis de toute manière appropriée et posséder toute forme appropriée en section transversale. Ceux des fig. 11 à 15 ont une section rectangulaire et on peut, par exemple, les établir en enveloppant une ou plusieurs bandes ou feuilles autour d'un, deux, trois ou tout nombre approprié de noyaux 18, de forme prismatique rectangulaire, placés côte à côte en contact et avec leurs extrémités alignées. La bande ou la feuille fibreuse, désignée par 3. 3 sur la fig. 12, est enroulée autour des noyaux 18 autant de fois qu'il peut être nécessaire, afin d'obtenir l'épaisseur de paroi désirée.
Au lieu d'enrouler la feuille fibreuse autour des mandrins 18 pour former l'organe tubulaire 32, cet organe peut d'abord être cy- lindrique et venir ensuite déformé de façon à avoir une section rectangulaire. Des noyaux 18 (éventuellement des couples de noyaux en forme de coin) sont placés plus tard dans les tubes pour les maintenir dans la forme rectangulaire, les soutenir pendant l'appliea- tion de la chaleur et de la pression, et leur transmettre la pression transversale par rapport aux cloisons. Les organes tubulaires 32 et les noyaux 18 sont placés dans un cadre d'entourage métallique 13 (analogue à celui déjà décrit au sujet des fig. 7 à 10 ou qui fait partie de la presse), côte à côte, comme cela est représenté en perspective sur la fig. 11 et en plan sur la fig. : 15.
Les parois longitudi- nales verticales des organes tubulaires adjacents 32 sont mutuellement en contact, comme cela est représenté clairement, par exemple en 34, sur les fig. 11 à 15. Dans le cas du dernier organe tubulaire 32 de la série, aux extrémités de droite et de gauclle du cadre 13, les parois longitudinales verticales extérieures desdits organes ne sont pas en contact avec des parois similaires d'autres organes 32 et, si l'on désire obtenir une double épaisseur de matière dans ces positions, une ou plusieurs bandes supplémentaires de matière fibreuse disposées sur champ penvent être juxtaposées à la paroi extérieure verticale longitudinale de chacun des organes tubulaires extérieurs 32, comme représenté, par exemple, en 35 à droite de la fig. 15.
Entre les extrémités du cadre 13 et la paroi la plus proche de l'organe tubulaire le plus proche 32, on peut insérer un OU plusieurs noyaux supplémentaires 18 qui sont disposés de façon à remplir le cadre pour exercer sur les cloisons lamellées une pression transversalement à leur longueur et parallèle ment aux faces majeures des groupes de feuilles fibreuses, non indiquées sur cette figure. Le cadre ou la presse peuvent être pourvus de dispositifs de poussée. De tels dispositifs peuvent affecter des formes très diverses.
Ainsi, la presse peut avoir des barres de poussée hydrauliques susceptibles d'exer cer une pression sur le ou les côtés du cadre d'entourage parallèlement aux organes défi naissant les cavités, le ou les côtés en question du cadre étant, dans ce cas, mobiles par rapport aux autres. Le dispositif de poussée représenté sur la fig. 15 comprend ane barre de poussée 36, analogue à tous les points de vue à un noyau 18, mais destinée à être déplacée latéralement dans le sens des flèches C à l'aide de vis rotatives 37 qui sont montées dans des positions espacées dans le côté ou barre extrême 38 du cadre 13 et pourvues de poignées de manoeuvre 39 ou de tout autre moyen propre à permettre de les faire tourner.
Avant d'assembler les organes 32 destinés à former les cloisons dans le cadre 13, comme il a été expliqué ci-dessus en se référant aux fig. 11 et 15, on dispose d'abord des couches fibreuses 11 (propres à constituer la feuille inférieure 3 de l'élément de construction) sur le plateau inférieur 12, puis on dispose le cadre 13 sur les couches fibreuses 11. On le remplit d'organes tubulaires 32 et noyaux 18 et on le ferme. On place ensuite les couches fibreuses traitées supérieures 11 sur le cadre 13, on place le plateau supérieur 24 sur les autres parties assemblées et, tout en exer chant par les vis 37 une pression normale à leur épaisseur sur les portions devant constituer les cloisons, on monte fixée audit plateau et dont la face oblique 43 est tournée vers l'intérieur.
La barre 42 possède la même hauteur ou épaisseur que les noyaux 18, qui pourraient être les mêmes que dans les autres appareils décrits. Pour coopérer avec les barres fixes en forme de coin 42, il est prévu ime paire de barres métalliques similaires 44 dont l'lme seulement a été représentée sur la fig. 16. Ces barres sont identiques à tous les points de vue aux barres 42, mais mobiles longitudinalement par rapport au plateau 41 et elles ont leurs bords obliques disposés face à face avec les bords obliques des barres 42.
Ainsi, lorsqu'une série d'organes 32, tubulaires par exemple, est disposée avec des noyaux 18 sur le plateau 41 entre les barres 44 et, en supposant que les barres 44 n'aient pas initialement été enfoncées à fond dans l'appareil, mais fassent légèrement saillie hors de l'appareil par leurs extrémités larges, alors le fait d'enfoncer ensuite à fond les barres en n forme de coin 44 a conidie résultat que le contenu de l'appareil se trouve convenablement comprimé dans une direction parallèle au plan du plateau 41 et perpendiculaire à la longueur des noyaux 18.
Un autre dispositif permettant d'exercer la poussée latérale sur le contenu du cadre est représenté sur la fig. 17 dont la disposition ne diffère de celle de la fig. 15 qu'en ce que la façon d'exercer la poussée latérale est modifiée, les vis 37 étant remplacées par une barre de poussée 45 pourvue aux extrémités opposées de son côté extérieur de rampes 46 sur chacune desquelles agit un coin 47 destiné à coulisser dans une glissière 48 constituée dans une pièce en forme de pont 49 formant une des extrémités du cadre 13, cette pièce étant fixée de façon amovible aux barres longitudinales dudit cadre à l'aide de vis 16 et 17.
Les coins 47 sont destinés à re cevoir un mouvement coulissant dans le sens de leur longueur par l'action de vis rotatives 50 montées dans les extrémités de la pièce 49, de sorte que, en faisant tourner les vis 50 dans le sens voulu, on peut faire coulisser les coins 47 l'un vers l'autre pour forcer la barre de poussée à se mouvoir dans le sens de la flèche D et exercer ainsi le degré désiré de poussée latérale sur le contenu du cadre.
Il est naturellement possible d'employer aussi dans la forme du procédé, qui se sert d'organes tubulaires 32 pour constituer les cloisons, des paires de mandrins 18 en forme de coin juxtaposés par leurs faces inclinées au lieu de noyaux prismatiques. La fig. 17sol illustre sommairement cette façon de procéder; les flèches C symbolisent un dispositif de poussée latérale quelconque, constitué, par exemple, selon les fig. 15, 16 ou 17. L'extraction de ces mandrins 18 est particulièrement aisée.
La fig. 18 représente une modification du procédé décrit au sujet des fig. 11 à 17a, laquelle modification consiste à utiliser, au lieu des organes fibreux tubulaires 32 de section transversale rectangulaire, des organes tubulaires analogues 51 ayant ime section en trapèze, ces organes étant disposés tête-bêche, c'est-à-dire avec leurs côtés larges alternativement en hant et en bas. Les noyaux 18 devront naturellement être construits d'une manière correspondante, comme indiqué sur cette figure.
Les fig. 19 à 21 illustrent un procédé pour fabriquer un élément de construction avec l'aide d'organes destinés à former des cloisons 52 ayant en section la forme d'une poutrelle à ailes, dans le cas représenté en I ou en double T. Ces organes sont préfabriqués à partir d'ive matière fibreuse en bande qui a été traitée par la résine thermodurcissante requise ou qui est destinée à subir un tel traitement après la fabrication des organes. Le procédé appliqué pour établir un élément de construction après que les organes en forme de poutrelle 52 ont été établis ressemble très étroitement aux procédés déjà décrits.
Les fig. 19 à 21 montrent comment les organes fibreux en forme de poutrelle 52, destinés à eonstituer des cloisons, sont placés côte à côte sur des couches fibreuses 11, les ailes 53 des organes adjacents 52 étant disposées en eontact bord à bord. Dans les cavités délimitées par les ailes en contact des organes 52 et les portions 54 de ces organes qui constituent l'âme de la poutrelle, on place des noyaux 18 pour supporter les ailes 53 et les âmes 54 et définir les positions de ces portions pendant le traitement de ehaufiage et de compression depuis en haut, en bas et transversalement.
Lorsque les organes 52 ont été assemblés de la façon décrite, on place sur eux des couches fibreuses supérieures 11 et, îinalement, t pose le plateau supérieur 24 et l'on soumet l'ensemble à un traitement par la chaleur et une pression comme précédemment décrit.
L'effet de ce traitement est de provoquer d'abord un ramollissement de la résine thermodurcissante des divers éléments fibreux de l'ensemble qui en contiennent, une compression de ces éléments dans la direction de leurs épaisseurs et une interpénétration de la résine qui, lorsqu'elle est finalement durcie ou solidifiée, assure une consolidation et un lien très intimes des éléments fibreux de l'ensem- ble, qui deviennent des pat tiers intégrantes d'un tout. Les ailes 53 des organes 52 forment un revêtement intérieur solidaire des feuilles supérieure 2 et inférieure 3 du panneau sur toute l'étendue de leurs surfaces intérieures.
La jonction est donc établie sur une très grande surface et les fibres des feuilles supérieure 2 et inférieure 3 sont rendues solidaires des fibres des cloisons 4, comme c'est le cas lorsque l'on emploie des organes tubulaires pour former des cloisons. Ceci est particulièrement le cas lorsque les organes préfabriqués 52 destinés à former les cloisons sont obtenus de la façon qui va maintenant être décrite.
Un procédé très satisfaisant pour établir des organes destinés à former des cloisons ayant en section la forme d'une poutrelle à ailes, par exemple à I ou à T, est représenté sur les fig. 22 à 28 du dessin annexé.
Selon ce procédé, une bande 53 de matière fibreuse, possédant les dimensions requises, est enroulée pour constituer un organe tubulaire 56, tel que celui vu en bout sur la fig. 23. On continue l'enroulement jusqu'à ce que sa paroi lamellée possède l'épaisseur et le nombre de eouches voulus. L'organe tubulaire obtenu est converti de la section approxinativement circulaire à une section en forme d'un I ou d'un double T de la fig. 22. Les lignes à traits mixtes 57 de la fig. 23 illustrent un stade intermédiaire de l'opération consistant à convertir l'organe tubulaire en l'organe vu en bout sur la fig. 22.
Ainsi qu'il ressort de la fig. 22, chacune des ailes 53 de l'organe en forme de poutrelle 52 et l'âme 54 de cet organe est composée d'une série de couches faisant partie de la bande fibreuse qui a été utilisée pour former 1 'organe tubulaire de a fig. 23; de plus, les lamelles des diverses portions, c'est-à-dire des ailes et de l'âne de l'organe en forme de poutrelle 52, constituent un ensemble solidaire, étant donné que toutes appartiennent à la même matière fibreuse en bande qui, à aucun stade de la fabrication de l'organe 52, n'est eoupée dans le sens de sa longueur.
Cette matière fibreuse en bande peut être traitée par une matière résineuse thermodurcissante avant d'être enroulée ou à tout autre stade de la fabrication des organes formant éléments des cloisons 52 en forme de poutrelle. Ces organes peuvent aussi être traités par une résine thermodurcissante après avoir été fabriqués.
L'organe tubulaire 56 est entraîné dans le sens de la flèche E (fig. 25) entre deux rouleaux ou galets presseurs horizontaux 57 et 58, disposés sur des axes horizontaux 59 et 60, et situés directement l'un au-dessus de l'autre et parallèles entre eux. L'espace entre les rouleaux 57 et 58 est égal à la hauteur totale de l'organe 52, lorsque cet organe a reçu sa forme finale de poutrelle.
Les galets 57 et 58 aplatissent ainsi l'organe tubulaire 56, comme on le voit clairement sur la fig. 25, pendant que d'autres rouleaux presseurs 61 et 62 (fig. 26) qui sont atteints les premiers par l'organe tubulaire 56 et qui tournent autour d'axes verticaux parallèles 63 et 64, sont disposés pour reposer par leurs périphéries sur les côtés de l'organe tubulaire 56 et pressent ces côtés vers l'intérieur de façon que des portions centrales desdits côtés, égales en hauteur à la hauteur intérieure de l'âme 54 de l'élément en forme de poutrelle 52 (fig. 22) une fois fabriqué, soient amenées mutuellement en contact suivant un plan médian longitudinal central. Le tube 56 entre ainsi dans l'appareil et le quitte sur le côté opposé des rouleaux 57 et 58 sous forme d'une poutrelle en I ou en double T.
Une variante de l'appareil des fig. 24 à 26 est représentée sur les fig. 27 à 29. Elle consiste uniquement dans le remplacement des rouleaux presseurs latéraux 61 et 62 par une paire de plaques latérales 65 et 66. Les plaques sont disposées horizontalement, de façon stationnaire ou réglable, dans un plan commun et ont leurs bords adjacents intérieurs 67 et 68 espacés d'une distance égale à l'épais. seur latérale de l'âme 54 de l'organe formant cloison 52. Ainsi est constituée une fente de façonnage de cloison et cette fente présente une extrémité évasée 69 obtenue par un découpage approprié des plaques 65 et 66.
L'organe tubulaire 56 qui pénètre dans l'appareil est de cette façon d'abord graduellement déformé latéralement pour produire l'âme 54, et ensuite soumis à l'action des rouleaux presseurs 57 et 58 qui l'aplatissent et achèvent sa forme en poutrelle.
Il est important que la résine fonde, coule, et ensuite soit polymérisée à son ultime dureté dans toutes les parties surtout à travers les sections de cloisons qui doivent se solidifier en même temps. L'on constatera que ceci exige une pression suffisante dans une direction parallèle aux feuilles supérieure et inférieure et, transversalement aux cloisons du panneau, ainsi qu'une pression transversale aux feuilles du panneau. Ces pressions seront maintenues pendant l'application de la chaleur, en s'assurant que toutes les parties qui peuvent transmettre la chaleur soient en contact serré.
Lorsqu'on utilise des moyens de soutien intérieur amovibles, ceux-ci doivent pouvoir. supporter la pression quand l'assemblage est comprimé, dans la plupart des cas être de bons transmetteurs de chaleur et offrir la possibilité d'être retirés longitudinalement àprès l'application de la chaleur et de la pression; ils doivent donc être lisses et polis. Afin de'faciliter leur enlèvement, les mandrins peuvent être légèrement coniques, les surfaces intérieures des mandrins adjacents ayant une forme correspondante.
Lorsque la chaleur est appliquée par les plaques chauffantes de la presse, les mandrins doivent être amenés à une température suffisamment élevée pour éviter la cristalli- sation de la résine sur les surfaces en contact avec les mandrins, ce qui arrive, comme on le sait, lorsque la résine prend contre une surface froide. Ainsi, la différence entre la température des mandrins et celle de la strue- ture qui les entoure, doit être aussi minime que possible pour réduire la friction lors de l'enlèvement des mandrins; la structure cntière, y compris les mandrins, sera telle que la chaleur soit transmise à toutes les parties de la matière fibreuse imprégnée, puisque toutes les parties des cloisons doivent être entièrement traitées.
Dans la pratique, on utilise donc de préférence des mandrins métalliques; il s'ensuit que l'assemblage pour un panneau d'une di niension convenant à l'emploi dans la construction de navires par exemple, en y incorporant le nombre nécessaire de mandrins, est très lourd.
Il est difficile de transférer à la presse un assemblage construit sur des feuilles infé rieurs flexibles telles que papier, surtout dans le cas où l'élément de construction est de fortes dimensions, par exemple 2,50 mètres par 1,25 mètre, puisque l'assemblage pèse alors plusieurs tonnes. On peut cependant effectuer ce transfert d'une manière satisfaisante en munissant l'assemblage de plaques supérieure et inférieure de transmission de chaleur et de préférence en serrant ensemble tous les organes de formation de cloisons et les mandrins dans un cadre ayant des côtés amovibles. Il est aussi à remarquer que, la structure autour des mandrins s'étant durcie par la forte pression, il avait d'abord été supposé que l'on rencontrerait de grandes difficultés à retirer ces mandrins surtout dans le cas de pièces de grandes dimensions.
Toutefois, il a été prouvé qu'en suivant les procédés et en prenant les précautions mentionnées, on peut retirer les mandrins longitudinalement au moyen d'une force appropriée sans endommager la structure.
Les cloisons s'étendront, spécialement dans le cas des éléments de construction de forme rectangulaire en plan, de préférenee, mais non pas nécessairement, parallèlement d'une extrémité du corps à l'autre et sont préférablement continues. Ainsi, l'é] ément de construction présentera des cavités parallèles à extrémités ouvertes qui règnent d'un bout à l'autre dudit corps. Ces cavités peuvent être utilisées pour entourer des câbles électriques, pour constituer les conduits à air d'un réseau de ventilation, ou pour recevoir une matière assurant un isolement thermique et/ou acoustique.
Il va de soi qu'un élément de construction de ce genre, dans lequel les cloisons ne s'étendent que dans une seule direction, offre une plus grande résistance à la flexion dans les plans longitudinaux contenant les cloisons que dans un plan perpendiculaire à la longueur des cloisons. Par conséquent, il sera préférable, lorsqu'on utilise un tel élément dans la construction d'un bâtiment, de le disposer de façon que les cloisons s'étendent dans la direction dans laquelle la plus grande résistance à la flexion est désirée.
Les éléments de construction décrits peuvent être munis d'un ou chacun de leurs côtés d'une matière de revêtement ou de parement d'une nature différente de celle de l'élément lui-même. Une telle matière peut servir, par exemple, pour des buts d'ornementation oa d'utilité. Elle peut, par exemple, consister en un placage de bois, par exemple de sapin, chêne, acajou ou de noyer, ou bien d'un tissu ou papier décoratif. Ces matières de revêtement particulières ne sont tontefois mentionnées qu'à titre d'exemples, car on peut utiliser pour ainsi dire n'importe quelle matière fibreuse pour ]es buts envisagés.
La matière de revêtement est de préfé rence unie à l'élément de construction par une résine thermodureissante, pendant la fabrication même de ce dernier. Lorsqu'une surface relativement dure et résistant à l'usure est exigée pour la matière de revêtement, la fabrication est conduite de façon que la résine thermodureissante imprègne la totalité de la matière de revêtement, tandis que l'on fait de sorte que la résine ne pénètre jusqu'à sa surface extérieure si l'on désire que la surface extérieure de revêtement conserve ses caractéristiques normales (par exemple dans le cas d'un revêtement en bois devant être collé à une autre surface de bois ou recevoir un finissage).
Il n'est pas néeessaire (bien qu'il soit d'habitude plus pratique) d'utiliser le même genre de matière fibreuse pour constituer les diverses parties de l'élément de construction décrit. On peut évidemment utiliser pour les couches de recouvrement des genres de matières fibreuses différentes de celles utilisées pour les cloisons, ou bien on peut utiliser un mélange de matières fibreuses dans l'une quelconque des parties constituant l'élément de construction.