Brevet FR2008786A1 — publié le 19700123

Un tissu non tissé est constitué par un canevas non tissé à fils de chaîne longitudinaux parallèles entre eux, à fil de trame continu transverse et fils de charge déposés au hasard et mécaniquement insérés dans ledit canevas et fabriqué par pose sous dépression 5 pneumatique d'un fil de trame continu sur une bande transporteuse ajourée, par pose consécutive d'une pluralité de fils de chaîne parallèles entre eux et par épandage au hasard d'un mât de fils de charge par dessus lesdits fils de trame et de chaîne, de façon qu'après piguage à l'aiguille, on obtienne un tissu lié mécanique-10 ment, ayant une bonne résistance mécanique, un "drapé" et une "main" convenables* la présente invention a trait à un tissu non tissé, et plus précisément à un tel tissu, constitué d'une part de couches planes et sixp erposées de fils pratiquement parallèles entre eux 15 dans chaque couehe et perpendiculaires aux fils de l'autre couche, d*autre part, de fils de charge disposés au hasard et piqués à l'aiguille dans les fils constituant lesdites eouehes superposées, les tissus piqués à l'aiguille qui sont renforcés d'un canevas tissé sont relativement onéreux en raison du coût du tis-20 sage du canevas. Cependant, un tissu lié mécaniquement a davantage de main et de drapé qu'un tissu non tissé lié chimiquement. Un tissu non tissé lié chimiquement a sans doute une bonne stabilité dimensionnelle, mais il est rude au toucher, il manque de corps et il a, en général, une médiocre résistance au froissement ; il ne 25 peut donc avoir qu'ïjn champ limité d'utilisâtion0 Bien que l'art antérieur fasse en fait mention d'un canevas non tissé comportant des fils en direction longitudinale de la pièce et une couehe de fils posés sur les précédents en direction perpendiculaire à ceux-ci, l'art antérieur ne dit pas comment dépo-30 ser sur les autres lèa fils de cette dernière couche sauf en nappes de fibres à la manière décrite par le brevet des E U A 2 341 620 ou encore au moyen d'un dispositif se déplaçant d'un lent mouvement de va-et-vient à la manière indiquée par le brevet des E U A 2 704 734. -A ce jour, l'art en vigueur n'enseigne pas comment est formé un 35 canevas non tissé constitué par deux couches de fils, les fils de chaque couche étant parallèles entre eux et perpendiculaires à ceux de l'autre couehe, le fil de l'une des couches étant continu, disposé en brins périodiques d'aller et retour rectilignes, parallèles 69 15933 2008786 entre eux et suffisamment bien écartés l'un de l'autre® l'équipement de l'invention comporte une surface ajourée sans fin qui peut être montée sur un ensemble de rouleaus définissant le ch.emin suivi par ladite surface eh. mouvement sans fin, une 5 boite en dépression disposée sous un tronçon du chemin suivi par ladite surface ajourée, un élément tel que des "fils porteurs oijâ.es courroies en élastomère qui sont amenés sur la surface ajourée et qui constituent un réceptacle pour les fils à déposer, un canon à trame permettant de déposer un fil de trame continu dans un'e direc-10 tion perpendiculaire à celle de mouvement de la surface ajourée, une ensouple de chaîne ou des bobines sur râtelier permettant de déposer des fils de chaîne longitudinaux par dessus le fil de trame, un élément permettant de déposer au hasard sur l'armature précédente une couche de fils ou de fibres de charge, élément qui peut être un ou 15 constitué par/plusieurs organes à jets aspirés ou encore un organe permettant de déposer une couche cardée ou encore un des organes de même fonction bien connus de l'homme de l'art, enfin une machine à ' piquer à l'aiguille pour incorporer les fils de charge dans les fils de trame et de chaîne, et liér mécaniquement ceux-ci entre eux» 20 lien que les fils porteurs puissent être incorporés au corps du tissu, il est prévu que ces fils porteurs sont à détacher du tissu après piquage à l'aiguille. Si les fils de chaîne sont à déposer sur la surface ajourée avant pose du fil de trame, les fils porteurs peuvent ne pas être nécessaires, le canon à trame permet 25 de déposer sur les fils porteurs une couche de fil de trame dirigé de façon telle que les portions de fil allant d'un côté à l'autre de la surface ajourée soient parallèles entre eux, suffisamment proches l'un de l'autre et orientés perpendiculairement à la direction de mouvement de la surface ajourée, le canon à trame donne la 30 possibilité de déposer le fil de trame suffisamment vite pour que le procédé soit économique. Ce canon à trame tel qu'il sera décrit plus loin'est un aspirateur ayant un canal de sortie divergent et des orifices de commande disposés en opposition dans les parois diver- d'air gentee et connectes a une source/sous pression. En raison de l'ef-35 fet Coanda, du nom de l'ingénieur roumain qui a donné son nom à cet effet, s'exerçant sur la veine aspirée, le jet correspondant et le ' .fil qu'il entraîne collent à l'une des parois du canal, du fait de la pression atmosphérique l'appliquant contre cette paroi. 69 15938 2008786 l'amenée d'air sous pression par 1'orifice de commande convenable surmonte le collage du jet par effet Coanda en le faisant basculer vers la paroi opposée du divergent, le jet et le fil qu'il entraîne peuvent être rendus auto-oscillants en interconnectant les 5 orifices de commande disposés en opposition par exemple par un tube de longueur convenable moyennant quoi les vibrations au^induites par le jets® produisent à une fréquence correspondant à une longueur d'onde sonore égale à deux fois la longueur du tuyau fermé compris entre les orifices de commande. On peut ainsi rendre le jet prin-10 eipal oscillant à la candence de plusieurs périodes par seconde, et déposant deux "duites" de fil de trame par seconde, A titre d'exemple, on peut fabriquer un tissu non tissé de 137 em de large, à 11,8 fils de trame par centimètre à la cadence de 0,915 mètre par minute, en faisant osciller le canon à trame à 9 périodes par 15 seconde et en alimentant le canon à trame à la cadence de 1 482 mètres de fil par minute. Une fois le fil de trame déposé sur les fils porteurs, la aurface ajourée dans son mouvement passe en un poiç.t. où des fils de chaîn» parallèles entre eux sont posés sur le fil de trame dans la 20 direction dudit mouvement. On voit que dans ces conditions, une fois les fils de chaîne déposés sur le fil de trame, on a formé un canevas non tissé constitué par tan plan de fils de chaîne parallèles entre eux, en direction du mouvement de la machine et un plan de fil de trame en portions parallèles entre elles, en direction perpendicu-25 laire à la précédente. On fait ensuite passer le canevas sous un ensemble d'organes aspirants qui dispersent au hasard des fils de charge par dessus les fils de chaîne, les fils porteurs poursuivant leur mouvement, le mat se présente à une piqueuse dont les aiguilles piquent les fils de charge dans les fils de trame et de chaS» 30 ne pour fournir un tissu lié mécaniquement, le piquage étant fait à une densité d'au moins environ 155 perforations pa.t cm2e On enlève ensuite les fils porteurs par une simple opération de séparation à moins qu'on ne les laisse sur le tissu obtenu, les fils de charge utilisés par l'invention peuvent être constitues par des pluralités 35 de filaments qui s'évasent au momeat où. ils sortent des organes aspirants pour augmenter le pouvoir couvrant® Mais il faut considérer que les fils de charge peuvent également être constitués par des filaments continus sans torsion, par des filaments multiples 69 15938 2008786 fraîchement filés sur machine ad hoc, ou par une mèche qui peut être défaite en filaments élémentaires par la tension créée sur la mèche par l'organe aspirant. Comme on l'a déjà mentionné, on peut aussi utiliser une ensouple porteuse d'une bande cardée composée de 5 filaments de charge et qui la couche sur le canevas non tissé» L'invention, a en conséquence, pour objet un équipement de fabrication de tissu non tissé de bonne stabilité dimensioimelle en direction longitudinale et en direction transverse possédant toutes les caractéristiques d'un tissu non tissé» 10 L'invention a également pour objets : • un procédé de fabrication d'un tissu non tissé ayant les qualités voulues de main duvetée, de bonne résistance mécanique et de drapé convenable j » un équipement permettant de coucher le fil de trame en 15 portions parallèles et perpendiculaires à la direction d'avancement du tissu en fabrication, à une vitesse permettant d'assurer un approvisionnement constant de fil pour une opération de piquage à l'aiguille. Ces objets ainsi que d'autres ressortiront de la descrip-20 tion détaillée qui sont eh liaison avec les dessins annexés dans lesquels : • la Figure 1 est une vue en perspective d'une forme préférée de réalisation d'un équipement de fabrication suivant l'invention de tissu non tissé non encore lié j 25 • la Figure 2 est une vue en coupe du même équipement prise selon la ligne 2-2 de la Figure 1 et montrant la structure particulière d'un élément combiné aspirant et oscillant - j . la Figure 3 est une vue en coupe du même élement combiné prise selon la ligne 3-3 de la Figure 1 j 30 . la Figure 4 est une vue fragmentaire à plus grande échel le avant piquage des différentes couches de fil, savoir fils porteurs^ fil de trame, fils de chaîne et fils de charge. On se référera maintenant aux dessins annexés. Une bande transporteuse sans fin uniformément perforée 10 passé sur des rou-35 leaux 11, 12, 13 qui définissent le chemin suivi par le bande 10. Les rouleaux 11, 12, 13 sont montés dans des paliers classiques (non représentés) et un au moins desdits rouleaux est positivement entraîné par un moteur (non représenté). la partie de la bande comprise'entre 2008786 les rouleaux 13 et 11 est tenue en position pratiquement horizontale et est destinée à recevoir les différents fils qui sont déposés sur elle par un appareil suivant l'invention. Une boite en dépression 15 est disposée directement au-dessous de la partie de la ban-5 de 10 tendue entre les rouleaux 13 et 11. Xa boite en dépression 15 embrasse une surface au moins égale au total des surfaces de déposition de fils. la dépression créée dans la boite 15 l'est par un quelconque dispositif aspirant (non représenté) relié à la boite 15 par un conduit 16* 10 Un certain nombre de fils porteurs 20 sont tirés d'une ensouple 21 ou autre élément analogue disposé sur l'arrière du rouleau 13» pour passer d'une extrémité à l'autre de la partie horizontale de la bande 10, de façon à définir le sens de marche de la machine. les fils porteurs 20 sont écartés l'un de l'autre de 0,318 15 à 1,27 cm et ne servent qu'à transporter les fils déposés depuis - l'air* située au-dessus de la boite en dépression 15 jusqu'à la per-osuse à aiguilles (non représentée). lies fils porteurs 20 reçoivent d'abord une longueur continue de fil de trame 35 venant d'un mécanisas combinant l'aspiration du fil et va déposer en travers des 26 fils porteurs» Ce mécanisme combiné 25 est pourvu d'une chambre annulaire 26, d'un divergent 27 et d'un conduit 28 qui relie la chambre annulaire au divergent. lia dimension verticale du divergent 27 est de préférence de l'ordre de 4 à 6 fois le diamètre du conduit 28. Une tige creuse 29 descend verticalement après avoir traversé la 25 paroi supérieure du mécanisme 25 et s'arrête à proximité immédiate de l'entrée du conduit 28 du côté de la chambre 26. la partie inférieure de la chambre annulaire 26 de forme conique convergeant vers le point oii elle rejoint l'entrée du conduit. 28, et l'extrémité effilée de la tige creuse 29 est positionnée dans cette zone de 30 convergence, de façon que lors du passage de l'air comprimé de la chambre annulaire 26 dans le couloir 28, une dépression se crée dans la £ige:,creuse 29» l'agent d'aspiration, qui peut être de l'air comprimé ou tout autre moyen convenable, est introduit en provenance d'une van-35 ne (non représentée) dans la chambre annulaire 26 par une canalisation 31 et une tuyère 32» l'air à grande vitesse à son entrée dans le conduit 28 saisit le fil de trame 35 avec suffisamment d'énergie pour le tirer à partir de sa source et le faire progresser dans le 69 15938 2008786 conduit 28 jusqu'à son entrée dans le divergent 27, lequel constitue la zone de commutation en va-et-vient 0 le va-et-vient du fil 35, est réalisé par une commande séquentielle d'un fluide à basse pression, par exemple d'air, qui est 5 amené au divergent 27 à partir d'une source (non représentée;), au moyen de buées 36, 37 et de canalisations 38,39 respectivement associées auxdites bufes. On peut avantageusement utiliser une vanne 40 rotative à vitesse conforme au "programme voulu, d'un type bien connu, montée en série dans les canalisations 38, 39, pour effectuer les 10 commutations à la fréquence voulue pour le va-et-vient. Au lieu d'utiliser une vanne rotative, on peut aussi utiliser un oscillateur à fluide du type décrit dans le brevet des E U À n° 3 106 066 et l'interposer entre les buées 36,37 pour engendrer des oscillations auto-eJBiretenues qui commandent directement l'action alternative-du 15 jet. Sans doute, eelà nécessite des tubes de différentes longueurs pour les différentes fréquences de va-et-vient mais, d'un autre côté évite d'avoir à disposer d'une source séparée de fluide de commande"» l'angle total B du divergent 27 est de l'ordre de 60° j mais cetté valeur de B peut être augmentée ou diminuée suivant la valeur de 20 laize voulue et la hauteur à laquelle le mécanisme est disposé au-dessus de la partie horizontale de la bande transporteuse 10» Les fils de ehaîne 45 sont tirés à partir d'une ensouple de chaine 46, montée rotative sur un arbre 47, lui-même supporté au-dessus de la bande transporteuse 10 par n'importe quels éléments 25 convenables connus et perpendiculairement à la direction de circulation de cette bande. Les fils de chaine 45 sont tirés de 1'ensouple 46 au moyen d'un rouleau de dépose 48, monté rotatif au moyen de n'importe quels éléments convenables connus (non représentés) par l'intermédiaire d'un arbre 50. Le rouleau de dépose 48 est en con-30 tact de friction avec la bande transporteuse 10, en sorte que le mouvement de translation de la bande 10, entraîne celui de rotation du rouleau de dépose 48. Ainsi, au fur et à mesure que la bande transporteuse progresse dans le sens défini par la machine, le rouleau de dépose 48 tire les fils de chaine 45 en les faisant descendre de 35 1'ensouple 46 et les couche parallèlement entre eux sur le fil de trame 35» Des fils de charge 55, 56 sont amenés à partir d'une source (non représentée) au ajoyen d'aspirateurs à jets 57, 58 respecti 69 15938 2008786 vement» Ces aspirataurs à jets 57» 58 sont de structure comparable à celle du mécanisme 25 et ont pour effet de déposer les filaments sur le canevas formé par la trame 55 et la chaine 45• Une fois garni de ces fils de charge, le tissu se rend à une perceuse clas-5 sique à aiguilles (non représentée) au moyen des fils porteurs 20. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d ' exemple,. # 69 15938 2008786 REVEND ICATIONS 1, Equipement de fabrication de tissu non tissé, caractérisé par le fait qu'il comprend : - une surface collectrice conçue pour se mouvoir suivant un chemin 5 fermé comprenant un tronçon pratiquement horizontal î - un élément permettant de déposer par voie pneumatique sur ledit tronçon horizontal de la surface collectrice et de façon alternative un fil de trame continu, chaque période étant constituée par deux portions du fil continu adjacentes et pratiquement parallèles 10 entre elles, en direction perpendiculaire à celle du mouvement de la surface collectrice j - un élément permettant de poser sur le fil de trame une pluralité de fils de chaîne parallèles entre eux en direction du mouvement de la surface collectrice, donc perpendiculairement à la direction 15 du fil de trame ; - un élément permettant d'épandre au hasard star les fils de trame et de chaîne, des fils de charge j - un élément de piquage à l'aiguille permettant de piquer les fils de charge dans les fils de trame et dé chaîne pour lier ceux-ci 20*entre eux et retenir les fils de charge, 2, Equipement conforme à la revendication t, caractérisé par le fait que la surface collectrice est ajourée et le fait que le tronçon horizontal de cette surface dans sa partie située au-dessus des éléments permettant de déposer le fil de trame, de poser 25 les fils de chaîne et d'épandre les fils de charge, passe juste au-dessus d'une boite en dépression, 3, Equipement conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un élément débiteur de fils porteurs amenés à la surface collectrice, recevant le fil de trame et desti- 30 nés à être retirés du tissu après piquage à l'aiguille de celui-ei» 4» Equipement conforme à la revendication 1f caractérisé -par le fait que l'élément servant à déposer le fil de trame est un Sléfflent combiné d'aspiration et de débit transverse alterné comprenant une chambré d'admission de fluide sous pression, une chambre de 35 sortie de fluide à deux parois divergentes comportant deux entrées diamétralement opposées respectivement, un conduit reliant ladite chambre d'admission.à la chambre de sortie de fluide, un tube recevant le fil de trame pénétrant dans l'élément pour traverser prati 15938 2008786 quement entièrement ladite chambre d'admission et se terminer sensiblement à l'entrée dudit conduit, un élément d'introduction dans la chambre d'admission du fluide sous pression qui saisit le fil de trame quand celui-ci est dans le conduit et le tire vers l'extérieur 5 en lui faisant traverser la chambre de sortie, enfin un élément d' introduction d'un fluide de commande à basse pression alternative^ . ment dans les entrées des parois divergentes de la chambre de sor- -tie pour incliner le fil de trame dans un sens puis dans un autre. 5* Equipement conforme à la revendication ê9 caractérisé 10 par le fait que l'élément servant à déposer les fils de chaîne est constitué par une ensouple de chaîne conçue pour débiter une pluralité de fila de chaîne sur la surface collectrice en direction du mouvement de eelle-ejl, et par un rouleau disposé transversalement à ladite direction/ en contact de friction avec la surface collec- 15 trice, de façon que le mouvement de celle-ci ait pour effet de ti-,r*r lea fils de chaîne à partir de l'ensouple de chaîne et de les poser parallèlement entre eux sur le fil de trame. 6. Procédé de fabrication de tissu non tissé caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes s 20 - ôa dépose par voie pneumatique sur une surface collectrice en mouvement et de façon alternative un fil de trame continu, chaque période étant constituée par deux portions dudxt fil continu adjacentes et pratiquement parallèles entre elles, en direction perpendiculaire à celle du mouvement de la surface collectrice ; 25 — en pose sur le fil de trame une pluralité de fils de chaîne parallèles entre eux en direction du mouvement de la surface collective, donc perpendiculairement à la direction du fil de trame ; - «n épand au hasard sur les fils de trame et de chaîne, des fils de charge ; 30 — on pique à l'aiguille les fils de charge daim les fils de trame et de chaîne peur lier ceux-ci entre eux et retenir les fils de charge 7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé par le fait %u*il comprend une étape par laquelle on amène à la surface collectrice des fils porteurs, recevant le fil de trame et destinés 35 à être retirés du tissu après piquage à l'aiguille de celui-ei. 8. Procédé conforme à la revendication 7, caractérisé par le fait que la surface colle ctei** est ajourée et par le fait qu'on crée un vide fous la surface collectrice pour aider au placement sur 69 15938 10 20087-86 celle-ci du fil de chaîne, de trame et de charge, 9« Procédé conforme à la revendication 8, caractérisé par le fait que l'on débite le fil de trame perpendiculairement à la direction de mouvement de fils porteurs et alternativement au moyen 5 d'une paire de sources d'air à "basse pression disposées en opposition et alternativement alimentées à période convenable. 10. Tissu non tissé à faible extensibilité en direction longitudinale et en direction transverse, caractérisé par le fait qu'il comporte "on fil de trame continu disposé en zig-zag pour for-10 mer une succession de portions pratiquement rectilignes et parallèles entre elles, chacune desdites portions étant proche d'au moins taie autre des portions et formant dans leur ensemble une première couche plane, une pluralité de fils de chaîne disposés dans une seconde couche plane parallèle à la première couche et en contact avec celle-15 ci, les fils des deux couches étant perpendiculaires les uns aux autres, enfin des fils dâ charge répandus au hasard sur les fils de trame et de chaîne et piqués à l'aiguille dans les précédents pour les lier mécaniquement.