Brevet FR2083599A1 — publié le 19711217

L'invention concerne un procédé pour la production d'une nappe en fibre plastique, dans lequel on avance les fils vers une surface de transport tout en leur donnant un mouvement oscillatoire avant qu'ils se posent sur la surface de transport. 5 Ce procédé permet de poser un fil sur une largeur de quelques décimètres. Pour la production d'un nappe d'une largeur de 4 à 5 m, telle que les fabricants de tapis l'utilisent comme base des tapis à largeur unique, il est d'usage de disposer -dans la largeur au-dessus de la surface de transport - un 10 certain nombre d'unités servant à poser les fils. Cette solution nécessite une installation coûteuse et peu accessible ne permettant guère la production d'une nappe à structure homogène à cause des bandes de recouvrement inévitables. La présente invention a pour objet un procédé qui ne 15 présente pas les inconvénients susdits. Conformément à ce procédé le mouvement oscillatoire se fait S l'aide de courants d'air qui montent en direction oblique et qui touchent les fils dans un espace libre. Le mouvement oscillatoire d'un certain nombre de fils 20 en vue de poser ceux-ci sur une certaine largeur sur une surface de transport ce mouvement étant produit par des courants d'air qui descendent en direction oblique ou s'écoulent en direction horizontale, est connu en soi (voir le brevet des Etats-Unis no. 2.863.493). 25 Les courants d'air montant en direction oblique entraînent les fils sur une grande distance en direction latérale avant que ceux-ci soient poés. Dans ce cas-ci, il suffit d'utiliser une seule unité destinée à poser les fils sur la largeur entière d'une bande, ayant par exemple une largeur de 5 m. 30 Pour garantir une bonne cohérence entre les fils d'une nappe on préfère utiliser plusieurs unités qui embrassent chacune la largeur entière de la bande, il est vrai, mais qui posent les fils sous des angles différents. Par exemple, l'une unité pose les fibres dans une direction perpendiculaire sur la 35 direction de mouvement de la surface de transport, l'autre les pose dans ladite direction de mouvement et deux unités les posent dans des directions qui font un angle de 45° par rapport à la direction de mouvement mais qui sont perpendiculaires l'une sur l'autre. 71 10635 2083599 Il est à recommander de produire chaque courant d'air en insufflant de l'air d'un côté de l'espace et en l'aspirant à la fois du côté opposé. Cette mesure comporte une plus faible dispersion de l'air. Sur la largeur totale de la bande, l'unité 5 conserve un courant d'air tel que le mouvement oscillatoire sur une grande distance soit bien garanti. Ceci nécessite de grandes quantités d'air. Pour éviter des déplacements d'air dans le hall de l'usine et pour réduire de moitié l'investissement pour les ventilateurs, l'air aspiré est insufflé de nouveau en sorte 10 qu'il se forme un circuit fermé. L'invention concerne aussi un dispositif, du type comprenant une surface de transport et un appareil d'adduction des fils; ce dispositif permettant, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention à condition qu'il renferme aussi une cage ayant la 15 largeur de la surface de transport et étant disposée entre cette surface-ci et l'appareil d'adduction alors qu'il est pourvu de deux orifices d'insufflation opposés l'un à l'autre et d'orifices d'aspiration se trouvant â un niveau plus élevé que -les Grifiees d'insufflation. 20 Chaque orifice d'aspiration peut être relié, moyennant un système de circulation dans leqv-^l on a incorporé un ventilateur, à l'orifice d'insufflation situs du rctë opposé de la cage. Chaque cage est munie de. deux systèmes de circulation. Conformément à une mode de réalisation appropriée, il n'y a 25 qu'un seul ventilateur pour les deux systèmes de circulation et on a prévu un organe de changement an construction double et muni d'organes servant à commander alternativement les deux systèmes de circulation. L'invention sera expliquée ci-dessous à l'aide du dessin 30 ci-annexé. La figure 1 est un exemple de réalisation d'une unité servant à poser les fils sur une surface de transport; la figure 2 est une vue d'en haut de quelques unités qui, vu dans la direction du transport, sont disposées l'une après 35 l'autre au-dessus d'un surface de transport; la figure 3 représente une surface de transport à l'aide de laquelle le patron de pose des fils sera expliqué; la figure 4 représente un ventilateur, un organe de changement et un système de tuyau -pour un certain nombre 40 d'unités; 71 10635 3 2083599 la figure 5 est une section axiale selon le plan V de la figure 4; la figure 6 est une section selon la ligne VI - VI de la figure 2. 5 Après qu'ils ont quitté la filière 1, un certain nombre de fils liquides 2, par exemple des fibres de polyamide d'une température de 250 °C environ, sont refroidis jusqu'à une température d'environ 145 °C, sur une distance de par exemple 30 cm, à l'aide d'air ayant une température de 20 °C et venant 10 d'une boîte soufflante 3. Les fils d'un diamètre de par exemple 400 y. ont aminci alors jusqu'à par exemple 340 u sous l'influence de la force de traction exercée par l'air de soufflerie. A l'aide de quelques barres 4 qui, en fonction du produit à traiter, peuvent être chauffées éventuellement et qui servent 15 à obtenir un 'point fixe' dans les fils en vue de leur étirage, les fils sont introduits dans une boîte d'étirage verticale 5. Cette boîte 5 renferme un injecteur non reproduit ainsi qu'un tube de Venturi dont les dimensions sont telles qu'il règne toujours un vide dans l'orifice d'entrée de la boîte. L'injecteur 20 est pourvu de deux boîtes d'adduction d'air 6 qui fournissent l'air d'injection. Cet air tire les fils à travers le tube de Venture où ils sont étirés jusqu'à une épaisseur de par exemple 40 fi . Ces fils s'introduisent dans un espace qui est entouré d'une cage 7 dont le fond est constitué par une surface de 25 transport 8 d'un transporteur non reproduit. Alors, il faut donner à ces fils un mouvement oscillatoire afin qu'ils puissent se poser sur la largeur totale de la surface de transport. A cet effet, la cage 7 est munie de deux orifices d'insufflation 9 et 10 et de deux orifices d'aspiration 11 et 12 se trouvant à un 30 niveau plus élevé (figures 1, 2 et 6). A tour de rôle, deux courants d'air traversent la cage 7. L'un passe de l'orifice d'insufflation 9 à l'orifice d'aspiration 12 et l'autre de l'orifice d'insufflation 10 à l'orifice d'aspiration 11. La surface de transport 8 est perméable à l'air. Du côté inférieur 35 il y a une boîte d'aspiration 13. L'aspiration d'air à travers la surface de transport comporte que les fils, amenés en mouvement oscillatoire, se posent bien sur la surface de transport 8. Pour calculer les courants d'air nous donnons ci-dessous en exemple tout en nous référant à la figure 6. 71 10635 4 2083599 Les fils quittent la boîte 5 à une vitesse v^ = 16 m/sec. Pour mettre les fils de la direction verticale en direction horizontale il faut une vitesse d'air de qui dépend entre autres de la vitesse et de l'épaisseur des fils. Dans le 5 présent exemple cette vitesse d'air est de v^ = 50 m/sec. A cet effet, il faut une différence de pression Ap qui est égale à: h v2 = h 502 = 160 kg/m2 dans laquelle 10 .-1 = le poids spécifique de l'air. Pour amener l'air en direction horizontale depuis le bord de la surface de transport vers le centre il faut, la demi largeur de la surface de transport étant de 2 m, un temps de : a. _ S _ 2 1 15 v 50 25 SeC" Le temps dont les fils ont besoin pour arriver du centre vers le bord et inversément, est en cas de v, = 16 m/sec: 4 1 a t=Ï6=I SeC* La fréquence à laquelle les deux courants d'air se 20 succèdent alternativement est de f = ■;—-—:— = 3 changements par sec. — + — 4 25 La hauteur nécessaire depuis le point où le courant d'air commence à courber les fils jusqu'à la surface de transport 8 est de: S = %gt2+vt=^ . 10 25 Ceci implique que la cage doit avoir, au centre, une hauteur d'environ 1,50 m. La quantité d'air nécessaire est la suivante: = vitesse x dimensions de l'orifice d'insufflation = 50 x (1,00 x 0,60 = 30 m^/sec. 30 La figure 2 représente quatre unités 14, 15, 16 et 17 disposées au-dessus de la surface de transport 8. Le rideau de fils 18 dans les différents boîtes d'étirage se trouve, dans l'unité 14, dans un plan qui est perpendiculaire sur la direction longitudinale de la surface de transport 8 et dans les unités 35 15, 16 et.17 dans un plan qui est parallèle à la direction longitudinale de la surface de transport 8. 71 10635 5 2083599 Dans l'unité 14 le mouvement oscillatoire est parallèle à la direction longitudinale de la surface de transport 8. Abstraction faite de tourbillonnements, un fil de l'unité 14 forme, vu d'en haut, une ligne 19 perpendiculaire sur la surface 5 de transport 8 (fig. 3) mais vu de côté une ligne plus ou moins égale à une ligne 20. L'unité 15 est placée sur un angle de 45° avec la direction longitudinale au-dessus de la surface de transport 8. Abstraction faite de tourbillonnements, cette unité pose les fils selon une ligne 21 sur la surface de 10 transport. Les orifices d'insufflation sont munis de cloisons de guidage (non reproduites) qui conduisent l'air de soufflerie dans la direction exacte, c'est à dire vers les orifices d'aspiration. L'unité 16 pose les fils sur la surface de transport selon 15 une ligne sinusoïdale 22. L'unité 17 est placée sous un angle de 45° avec la direction longitudinale de la surface de transport 8 de manière telle que le plan des fils est perpendiculaire sur celui de l'unité 15. Les fils sont placés sur la surface de transport selon une ligne 23. 20 Les quatre patrons de fils selon la figure 3, modifiés par les tourbillonnements des fils, sont posés souvent l'un à côté de l'autre et aussi l'un sur l'autre sur la surface de transport où ils sont collés entre eux suivant les techniques connues. Ainsi il est possible de produire une nappe qui, 25 sur la largeur totale, a une structure régulière. L'appareillage est simple en comparaison de l'appareillage connu dans lequel il faut utiliser, au lieu de quatre grandes unités, quatre fois par exemple 15 petites unités. La figure 4 représente encore schëmatiquement les quatre 30 grandes unités 14, 15, 16 et 17. De chacune des quatre unités 14, 15, 16 et 17, un des orifices d'insufflation (parmi lesquels l'orifice 9) est relié, au moyen d'un système de tubes 24, à un des deux orifices de sortie d'un organe de changement 25, alors que les quatre autres orifices d'insufflation (parmi 35 lesquels l'orifice 10) sont reliés, au moyen d'un système de tubes 26, à l'autre orifice de sortie de l'organe de changement 25. De la même manière, un des orifices d'aspiration (parmi lesquels l'orifice 12) de chacune des quatre unités 14, 15, 16 et 17, est relié, au moyen d'un système de tubes 27, à un des 40 deux orifices de sortie d'un organe de changement 28 alors que 71 10635 6 2083599 les quatre autres orifices d'aspiration (parmi lesquels l'orifice 11) sont reliés, au moyen d'un système de tubes 29, â l'autre orifice de sortie de l'organe de changement 28. La figure 5 représente une coupe selon'le plan V de l'organe 5 de changement 28. Une soupape rotative 30 relie à tour de rôle un des systèmes de tubes 27 et 29 à un des bouts d'un tuyau d'aspiration 31 d'un ventilateur 32. Les organes de changement 25 et 28 ont une construction identique. L'organe de changement 25 est relié, au moyen d'un tuyau d'insufflation 33, au 10 ventilateur 32. Les soupapes rotatives 30 des organes de changement 25 et 28 sont commandées par un moteur 34. Il résulte de ce qui suit qu'il se forme ainsi deux systèmes de circulation qui fonctionnent à tour de rôle. Les deux soupapes 30 sont placées l'une par rapport à l'autre de manière qu'à un moment donné 1a. 15 voie d'air du ventilateur 32 passe par le tube 33, l'organe de changement 25, le système de tubes 24, las orifices d'insufflation parmi lesquels l'orifice 9,- les cag^s - parmi lesquelles la cage 7- des quatre unités, les orifices d'aspiration parmi lesquels l'orifice 12, le système de tubes 27 » l'organe de 20 changement 28 et le tuyau d'aspiration 31 vers le ventilateur 32. Dans la période suivante la voie •:i,.?ir du ventilateur 32 passe par le tube 33, l'organe ds changement 25,, le système de tubes 26, les orifices d'insufflation parmi lesquels l'orifice 10, les cages - parmi lesquelles la cage 7- des 25 quatre unités, les orifices d'aspiration parmi lesquels l'orifice 11, le système de tubes 29, l'organe de changement 28 et le tuyau d'aspiration 31 vers le ventilateur. Le dispositif suivrait l'exemple de réalisation décrit se distingue par sa simplicité et son efficacité. Dans le cadre 30 de l'invention, il est possible d'appliquer plusieurs variations de l'exemple de réalisation. 71 10635 7 2083599 RETEIDIC AÎI PUS 1. Procédé pour la production d'une nappe en fibre plastique dans lequel on avance les fils vers une surface de transport, tout en leur donnant un mouvement oscillatoire avant qu'ils se posent sur la surface de transport, caractérisé en ce que le 5 mouvement oscillatoire se fait à l'aide de courants d'air montant en direction oblique qui touchent les fils dans un espace libre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque courant d'air est excité en insufflant de l'air d'un cô- 10 té de l'espace en l'aspirant à la fois du côté opposé. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'air aspiré est insufflé de nouveau. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, comprenant une surface de transport et un 15 appareil d'adduction pour les fils, caractérisé par une cage qui a la même largeur que la surface de transport, qui est disposée entre la surface de transport et l'appareil d'adduction et qui est munie de deux orifices d'insufflation opposés l'un à l'autre ainsi que d'orifices d'aspiration pratiqués à un ni- 20 veau plus élevé. 5. Dispositif selon "la revendication 4, caractérisé en ce que chaque orifice d'aspiration est relié, au moyen d'un système de circulation renfermant un ventilateur, à l'orifice d'aspiration se trouvant du côté opposé de la cage. 25 6. Dispositif selon la revendication 5» caractérisé par l'emploi d'un seul ventilateur pour les deux systèmes de circulation et par un organe de changement en construction double, muni de moyens de commande pour la commande alternative des deux systèmes de circulation.