Brevet FR2037070A1 — publié le 19701231

i 2037070 La présente invention est relative à un dispositif pour la fabrication de voile de fibres ou tissus non tissés à l'aide-de fibres, constitué par un dispositif d'entrée de la matière, un tambour cardeur à rotation rapide, pourvu de petits 5 cylindres dentés disposés sur son pourtour, un cylindre d'aspiration, ou analogue, relié au tambour cardeur et par une buse ou ajutage d'air, alimenté par une soufflerie et s'étendant sur la longueur du tambour avec un courant d'air approximativement tangentiel par rapport au tambour, dirigé dans le sens de la 10 rotation de ce dernier, pour le transport vers le cylindre d'aspiration ou analogue des fibres qui se détachent du tambour cardeur. Le fait d'amener la matière première à un tambour peigneur ou teilleur à rotation rapide, garni de pointes ou 15 analogues destinées à démêler les fibres est connu dans la fabrication de voile ou tissus lion tissés en fibres. La matière est généralement projetée du tambour peigneur par l'effet de la force centrifuge sur une bande transporteuse, ou contre un cylindre d'aspiration qui dépose la nappe en formation sur un 20 transporteur. Le fait de prévoir dans le sens de la rotation du tambour peigneur, à courte distance derrière le dispositif d'entrée de la matière, une buse ou a.jutage d'air orienté en direction approximativement tangentielle par rapport au tambour, pour faciliter la séparation des fibres des garnitures du tambour 25 peigneur est également connu. Il a toutefois été démontré qu'un tambour peigneur ou teilleur ne permet pas d'obtenir une régularité parfaite du voile ou tissu non tissé fabriqué, parce qu'un peigne-séran, avec lequel l'effet de peignage ne s'obtient que dans la zone d'entrée de la matière, ne permet pas de réaliser 30 une séparation fine de la matière. Le fait de fabriquer des voiles de fibres ou tissus non tissés à l'aide de cardes constituées par un dispositif d'entrée de la matière, un tambour cardeur, un débourreur nettoyeur et un cylindre travailleur reliés à ce dernier et un cylindre 35 peigneur, système dans lequel la carde est généralement alimentée en voile ou tissus préformés, séparés par cette dernière et transformés en voile ou tissu fin transmis au cylindre peigneur et détachés de ce dernier à l'aide'de dispositifs dits peignes 70 03089 2 2037070 détacheurs ou analogues, pour être déposés sur un transporteur, est également connu. En raison du nombre des débourreurs nettoyeurs et cylindres travailleurs, également garnis de dents, reliés au tambour cardeur, les cardes assurent une séparation 5 extrêmement fine et complète de la matière. Cependant, le tambour cardeur tourne à une vitesse circonférentielle relativement faible, de sorte qu'il reste sur le tambour cardeur un poil ou voile qui, pour être uniformisé, n'en est pas moins lié et doit être détaché du tambour peigneur. Ce dernier présente 10 alors une vitesse circonférentielle réduite par rapport à celle du tambour cardeur, d'où l'impossibilité d'un enlèvement sûr du poil ou voile de ce dernier et d'une nouvelle compression des fibres sur le cylindre peigneur. Ces vitesses circonférentielles relativement réduites diminuent le débit possible de matière. 15 D'autre part, le cylindre peigneur avec les dispositifs dits peignes détacheurs ou analogues augmentent l'investissement technique et entraînent forcément l'inconvénient souvent important que les fibres sont sensiblement parallèles dans le voile ou tissu fin, c'est-à-dire parallèles entre elles, ou par rap-20 port au sens longitudinal du voile ou tissu, de sorte que le voile ou tissu fin présente des résistances extrêmement variées dans le sens longitudinal et transversal. Un dispositif qui présente un tambour cardeur avec des débourreurs nettoyeurs et cylindres travailleurs, mais dans 25 lequel le tambour tourne à une vitesse tellement grande que les fibres peuvent s'envoler par l'effet de la force centrifuge sur un cylindre d'aspiration est également connu. L'espace de vol des fibres situé entre le tambour cardeur et le cylindre d'aspiration est entouré par un carter. A la limite inférieure 30 de la zone d'envol des fibres du tambour cardeur se trouve une buse ou ajutage d'air dont le jet approximativement tangentiel est orienté contre le sens de rotation du tambour. Du fait de la rotation rapide du tambour cardeur, il se forme en effet un cylindre d'air oui tourne avec ce dernier et compromet dansunelarge 35 mesure l'envol des fibres en dépit de la rotation rapide du tambour. De ce fait, le courant d'air orienté, contre le sens de rotation.du tambour doit s'opposer au cylindre d'air rotatif et assurer l'envol des fibres des garnitures du tambour cardeur. 70 03089 3 2037070 Cet effet n'est cependant pas réalisé, parce que les dents du tambour cardeur sont orientées en forme de dents de scie inclinées dans le sens de la rotation du tambour et que, par conséquent, le courant d'air de la buse refoule les fibres dans les 5 brèches des dents. Par ailleurs, la rencontre du cylindre d'air tournant et du courant d'air opposé de la buse aboutit à la formation d'un tourbillon d'air défavorable à un envol régulier. Le carter ou boîtier qui entoure l'espace de vol des fibres cons titue également un inconvénient, parce que le courant d'air 10 produit par l'effet d'aspiration du cylindre est retardé aux parois du carter ou boîtier par un phénomène de turbulence, ce qui contribue également à des irrégularités dans le voile ou tissu formé. Enfin, un jeu de cardes constitué par plusieurs tam-15 bours disposés l'un derrière l'autre, dont le dernier est muni d'une buse ou ajutage d'air qui s'étend sur la longueur du tambour et dont le courant approximativement tangentiel par rapport au tambour est orienté dans le sens de rotation de ce dernier est également connu. Cette buse ou ajutage d'air se prolonge 20 en surface de glissement disposée à la manière d'un détacheur ou débourreur qui aboutit directement au cylindre d'aspiration situé à courte distance du tambour cardeur à un niveau légèrement supérieur à ce dernier. De ce fait, il ne se produit pas de vci satisfaisant de fibres du dernier tambour peigneur au 25 cylindre d'aspiration, mais uniquement une sorte de glissement sous l'effet de poussée du courant d'air, de sorte que la position entremêlée souhaitable des fibres ne peut être réalisée et que, tout au contraire, ces dernières restent dans leur équi-direction entraînée par le cardage. Il y a lieu d'ajouter à 30 cet inconvénient que, du fait de la rotation relativement lente du tambour, le courant d'air est insuffisant pour détacher toute les fibres des garnitures de la carde, en particulier, lorsqu'il s'agit de fibres fines et légères. Le problème à résoudre par l'invention est de suppri-35 mer tous ces défauts et carences et de créer un dispositif relativement simple qui, avec un débit élevé de matière, permette de fabriquer un voile ou tissu non tissé parfaitement régulier et présentant la position entremêlée souhaitable des fibres, 70 03089 2037070 indépendamment de la mise en oeuvre de fibres grossières et lourdes ou fines et légères. Partant d'un dispositif du genre mentionné plus haut, l'invention résout le problème posé en ce sens que la buse ou 5 ajutage d'air est orientée vers le bas, que la zone d'envol des fibres du tambour cardeur est limitée en bas par une surface de retenue approximativement radiale par rapport au tambour et contiguë à ce dernier, et que l'espace de vol des fibres situé entre le tambour cardeur et le cylindre d'aspiration, ou ana-10 logue, ne présente pas de carter ou enveloppe, cependant que la direction de vol des fibres sur le cylindre d'aspiration, ou analogue, est approximativement verticale. Le tambour cardeur tourne à une vitesse telle que l'envol des fibres, par l'effet de la force centiifuge soit permis. L'air qui tourne avec le 15 tambour cardeur, ainsi que celui qui sort de la buse ou ajutage d'air, est dévié du tambour dans le sens radial par la surface d'arrêt ou retenue, de sorte que toutes les fibres qui adhèrent aux garnitures du tambour cardeur s'envolent, d'autant plus que le mouvement d'air entraîné par cette surface de retenue 20 s'effectue en direction des dents du tambour cardeur, c'est-à-dire que les fibres sont retirées des dents et ne peuvent être repoussées dans les brèches de ces dernières. Si le travail s.1 effectuait sans la buse ou ajutage d'air, il se produirait eertes un envol de fibres sous l'effet de la force centrifuge 25 et de la déviation entraînée par la surface de retenue, mais il subsisterait alors le risque, en particulier en présence de fibres légères, que ces dernières s'assemblent en flocons pendant leur vol vers le cylindre d'aspiration ou analogue, et, par conséquent, d'une formation irrégulière de voile ou 30 tissu non tissé. Cet assemblage est imputable au fait qu'en raison de leurs dimensions et de leurs poids variés, les fibres s'envolent à une vitesse inégale, se rattrappent en cours de vol et s'agglomèrent. Le courant d'air permet de supprimer ces phénomènes et de réaliser un vol régulier en vue de la forma-35 tion d'un voile ou tissu non tissé régulier. Etant donné que l'espace de vol des fibres situé entre le tambour cardeur et le cylindre d'aspiration, ou analogue, n'est pas entouré par un carter ou enveloppe, les phénomènes de turbulence qui se 70 03089 5 2037070 produisent aux parois de cette enveloppe sont évités, ce qui contribue à améliorer la régularité du vol et, de ce fait, la formation du voile ou tissu non tissé. Du fait de la direction de rencontre approximativement verticale des fibres sur le 5 cylindre d'aspiration , ou analogue, elles tombent par le iiaut sur la zone supérieure du sommet du cylindre d'aspiration, de manière à réaliser des épaisseurs de voile ou tissu non tissé plus fortes avec une force d'aspiration réduite, ce qui permet d'empêcher, en outre, la formation sur le cylindre d'aspiration iO ou analogue d'un voile ou tissu non tissé tuilé ou bardelé. Dans une forme complémentaire de réalisation de l'invention, la surface d'arrêt ou de retenue présente un bord longitudinal formant avec elle un angle obtus, de sorte que la surface de retenue et le bord longitudinal présentent une sec-15 tion en forme d'aube ou pale qui améliore la déviation d'air du pourtour du tambour cardeur vers le cylindre d'aspiration. L'utilisation de fibres extrêmement fines, par exemple de 6 à 1,0 deniers peut entraîner des difficultés parce que ces fibres fines ne se détachent plus des dents du tambour sous le 20 seul effet de la force centrifuge. Le courant d'air de la buse fourni par le dispositif de soufflerie est également insuffisant à cet effet, parce que dans le cas de réalisation rentable de ce dispositif, la vitesse du courant d'air est inférieure à la vitesse circonférentielle du tambour cardeur. Un envol sûr 25 des fibres les plus fines du tambour cardeur est cependant assuré selon l'invention du fait qu'un certain nombre de petites ouvertures, approximativement parallèles au courant d'air de la buse, pour la sortie d'air comprimé indépendant du système de soufflerie, sont disposées sur une rangée située entre l'orifice 30 de la buse ou ajutage d'air et le pourtour du tambour catdeur à faible distance de ce dernier. Le résultat obtenu par ces ouvertures de sortie d'air comprimé est que les fibres qui ne se détachent pas des dents du tambour cardeur sous l'effet de la force centrifuge sont dégagées et parviennent dans le courant 35 d'air de la buse qui les transporte ensuite vers le cylindre d'aspiration, ou analogue. Le volume d'air comprimé qui sort de ces ouvertures est réduit au point qu'il n'intervient que directement derrière ces ouvertures et, de ce fait, ne compromet 70 03089 6 203707Q pas la régularité du courant d'air de la "buse. L'air comprimé actif sur cette courte distance suffit amplement pour enlever les fibres accrochées aux dents du tambour, d'autant plus qu'il est orienté en direction des dos "'/ers les pointes des dents, 5 c'est-à-dire qu'il agit dans le sens voulu et qu'il suffit d'une force très réduite pour détacher les fibres de ces dents. Lorsqu'il s'agit de fibres plus grosses, c'est-à-dire lourdes, le courant d'air, de transport détermine une zone de rencontre relativement étroite des fibres sur le cylindre 10 d'aspiration ou analogue. Cependant, la régularité du voile ou tissu non tissé qui se forme sera d'autant plus réduite que cette zone de rencontre sera plus étroite. Par contre, l'utilisation de fibres très légères entraîne le risque que celles-ci tombent sur la surface de retenue et s'agglomèrent à cet endroit 15 en flocons qui peuvent également être à l'origine d'irrégularités dans le voile ou tissu non tissé réalisé par la suite. L'invention supprime également ces difficultés, c'est-à-dire par le fait que la surface de retenue est munie d'un grand nombre de petites ouvertures étroitement disposées les unes à côté des 20 autres par lesquelles sort de l'air comprimé, également indépendamment du système de soufflerie, en direction transversale par rapport au courant d'air de la buse ou ajutage d'air. De ce fait, les fibres très légères sont détournées de la surface de retenue et ne peuvent s'assembler en flocons. D'autre part, le 25 courant d'air de la buse qui sert au transport des fibres est élargi dans une certaine mesure afin de réaliser une zone de rencontre proportionnellement large sur le cylindre d'aspiration. A cet endroit, le volume d'air comprimé est également trop faible pour qu'il en résulte des perturbations défavorables de 30 l'ensemble du courant d'air. Les ouvertures de sortie d'air comprimé de la zone de la buse ou ajutage d'air, d'une part, et de la surface de retenue, d'autre part, peuvent être isolées ou groupées, en fonction de la fibre à travailler. Il est cependant recommandé, dans tous 35 les cas, de prévoir les ouvertures dans un collecteur raccordé à une source d'air comprimé, de préférence un compresseur, de manière à éviter des arrivées individuelles aux ouvertures de sortie de l'air comprimé et de réaliser une alimentation uniforme de toutes lés ouvertures. 70 03089 7 2037070 Un dispositif pour l'interruption à cadence rapide de l'arrivée d'air comprimé peut être prévu pour les ouvertures de sortie de l'air comprimé des surfaces de retenue. De cette manière, la sortie d'air n'est plus continue, mais intermittente, ce qui 5 permet de mieux répartir les fibres sur une zone plus large avec l'effet d'une régularité améliorée. Il est également possible, à la place de ce dispositif, de disposer sur le bord extérieur de la surface de retenue un volet orienté vers le cylindre d'aspiration ou analogue et décri-10 vant un mouvement de haut en bas et de bas en haut. De ce fait, ce volet assure une répartition satisfaisante des fibres qui arrivent au cylindre d'aspiration ou analogue par un moyen purement mécanique et de ce fait assure une augmentation avantageuse de la dispersion. 15 D'autres caractéristiques et avantages du dispositif ressortiront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé, qui illustre un mode de réalisation de l'invention. Sur ce dessin s La fig. 1 est une vue en coupe verticale du dispositif 20 pour la fabrication de voile de fibres ou tissu non tissé en fibres. La fig. 2 est une vue également en coupe verticale d'une' partie de ce dispositif avec une variante de réalisation. Le dispositif est constitué par une bande transporteuse 25 1 pour l'amenée de voile ou tissu préformé à une cadence réglée, une entrée de matière 2, un tambour cardeur 3> à. rotation très rapide, garni de dents de scie disposées en rangs serrés et plusieurs débourreurs nettoyeurs et cylindres travailleurs 4, 5 également dentés. Derrière le dernier cylindre travailleur 4 se trou-30 ve une buse d'air 7 à. fente large qui s'étend sur toute la longueur du tambour cardeur 5. Cette buse, alimentée par un dispositif de soufflerie à courant transversal 6, est orientée vers le bas et le courant d'air est approximativement tangentiel par rapport au pourtour du tambour cardeur et tourne dans le sens de 35 la rotation de ce dernier, lu-dessous du tambour cardeur 3 se trouve un cylindre d'aspiration 8 sur lequel arrivent les fibres qui se détachent du tambour cardeur et duquel le voile ou tissu non tissé formé se dépose sur une bande transporteuse 9. La zone de descente 10 du tambour cardeur 3 est limitée en bas par une 70 03089 8 2037070 surface de retenue 11 orientée en direction approximativement radiale par rapport au tambour et présentant un bord longitudinal 12 qui forme avec elle un angle obtus0 Le cylindre d'aspiration 8 est disposé de manière telle que la direction d'arrivée des 5 fibres est approximativement verticale, c'est-à-dire que les fibres arrivent d'en haut sur la zone supérieure du sommet du cylindre d'aspiration,. L'espace de vol des fibres situé entre le tambour cardeur 3 et le cylindre d'aspiration 8 est intentionnellement dépourvu de toute enveloppej c'est-à-dire sans carter ni 10 boîtier. Entre l'orifice 7 a de la buse 7 et le pourtour du tambour cardeur 3 se trouve, à courte distance de ce dernier, une rangée de petites ouvertures 13 orientées en direction sensiblement parallèles par rapport au courant d'air de la buse et des-15 quelles sort de l'air comprimé indépendant de l'air amené par le dispositif de soufflerie 6. Les ouvertures 13 sont prévues dans un collecteur 14 relié à un compresseur par une tuyauterie 15» Dans l'exemple de réalisation de la fig. 2, la surface de retenue 11 présente un grand nombre de petites ouvertures 16 20 étroitement disposées les unes à cSté des autres par lesquelles l'air comprimé alimenté par un collecteur 17 sort en direction transversale par rapport au courant d'air fourni par la buse 7* Sur le bord longitudinal 12 de la surface de retenue 11 se trouve un volet 18, à mouvement de haut en bas et de bas en haut, orienté 25 vers le cylindre d'aspiration 8 qui assure une plus grande dispersion des fibres qui arrivent sur ce cylindre. Il serait possible de renoncer au volet 18 et de prévoir à sa place un dispositif, tel qu'une soupape par exemple, qui interrompt l'arrivée d'air comprimé au collecteur 17 et aux ouvertures 16 à une caden-30 ce d'interruption rapide, de sorte que l'air comprimé peut sortir à brefs intervalles, c'est-à-dire par intermittence. 70 03089 9 2037070 BEVEEDICATIONS 1. Dispositif pour la fabrication de voile de fibres ou tissus non tissés en fibres, constitué par une entrée de la ma- 5 tière, un tambour cardeur à rotation rapide, pourvu de petits cylindres dentés disposés sur son pourtour, un cylindre d'aspiration, ou analogue, relié au tambour cardeur et par une buse, ou ajutage, d'air alimenté par une soufflerie et s'étendant sur la longueur du tambour avec un courant d'air approximativement 10 tangentiel par rapport au tambour dirigé dans-le sens de la rotation de ce dernier pour le transport vers le cylindre d'aspiration ou analogue des fibres qui se détachent du tambour cardeur, caractérisé par le fait que la buse, ou ajutage, d'air est orienté vers le bas, que la zone d'envol des fibres du tambour cardeur 15 est limitée en bas par une surface de retenue approximativement radiale par rapport au tambour et contiguë à ce dernier et que l'espace de vol des fibres, situé entre le tambour cardeur et le cylindre d'aspiration, ou analogue, ne présente pas de carter ou enveloppe, cependant que la direction de vol des fibres sur 20 le cylindre d'aspiration ou analogue est approximativement verticale # 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface d'arrêt ou de retenue présente un bord longitudinal qui forme avec elle un angle obtus. 25 5. Dispositif selon la revendication. 1, caractérisé par le fait qu'un grand nombre de petites ouvertures, approximativement parallèles au courant d'air de la buse pour la sortie d'air comprimé indépendant du système de soufflerie, sont disposé^ sur une rangée située entre l'orifice de la buse ou ajutage d'air 30 et le pourtour du tambour cardeur à faible distance de ce dernier. 4-, Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3s caractérisé par le fait que la surface de retenue présente un grand nombre de petites ouvertures étroitement disposées les unes à côté des autres par lesquelles sort de l'air comprimé, 35 également indépendant du système de soufflerie, en direction transversale par rapport au courant d'air de la buse ou ajutage d ' air. 70 03089 10 2037070 5o Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que les ouvertures sont prévues dans un collecteur relié à une source d'air comprimé, de préférence un compresseur» 5 6» Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif pour l'interruption intermittente à cadence rapide de l'arrivée d'air comprimé aux ouvertures. 7® Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un volet orienté vers le eylin-. dre d'aspiration et décrivant un mouvement de haut en "bas et de "bas en haut est disposé sur le bord, extérieur de la surface de retenue.