Brevet FR2187954A1 — publié le 19740118

Cette invention se rapporte aux mécanismes servant à séparer une matière fibreuse partiellement ouverte pour en faire des fibres individuelles et concerne plus particulièrement un procédé et un appareil pour opérer la séparation continue de fibres individuelles à partir de matière fibreuse partiellement ouverte fournie en con tint. La machine à carder de type classique qui est utilisée en vue de séparer une matière fibreuse partiellement ouverte pour donner naissance à des fibres individuelles comprend un cylindre mesurant un assez notable diamètre (par exemple de 1,20 m environ) et pourvu dtun certain nombre de dents faisant saillie par rapport à sa surface. La matière fibreuse est envoyée sur ce cylindre et tandis qu'il tourne, ses dents exercent une traction sur cette matière pour la rapprocher d'lane surface dentée montée à proximité immédiate du cylindre. La grande étendue circonférentielle du cylindre est nécessaire pour réaliser une séparation complète de toutes les fibres gråce à l'action de la surface dentée placée à proximité. Â la suite de ce traitement, il est de pratique courante de séparer les fibres cardées des dents du cylindre par un rouleau dégageur ayant un diamètre approximatif de 60 à 90 cm. Ce rouleau comporte également sur sa périphérie des dents placées a proximité immédiate des dents du cylindre cardeur, afin d'écarter les fibres des dents de ce cylindre. Un peigne vibrant ou un rouleau denté est prévu pour séparer à son tour les fibres des dents du rouleau dégageur. L'appareil perfectionné qui fait 11 objet de la présente invention comprend un cylindre d'assez petites dimensions habillé ou garni d'un matériau de support de la matière fibreuse et enveloppé partiellement d'un recouvrement à surface spéciale et à adaptation étroite et partiellement d*un recouvrement spécialement profilé sous lequel est engendré un écoulement d'air axial convenable. les touffes de la matière fibreuse pénètrent à une extrémité gracie au courant d'air ainsi engendré et suivent un trajet hélicoïdal autour du cylindre du fait de cet écoulement d'air pour sortir par l'extrémité opposée d'évacuation sous la forme de fibres individuelles baignant dans la veine d'air. les dents du cylindre exercent sur la matière fibreuse une traction qui l'applique contre la surface du recouvrement à surface spéciale et à adaptation étroite La zone de cardage nécessaire à la séparation complète des fibres est réalisée par le fait que les fibres suivent un trajet hélicoi- dal autour du cylindre.Ainsi donc, l'invention fournit à la technique intéressée un appareil de cardage de dimensions nettement plus faibles mais remplissant la fonction d'une machine de type standard. Plus spécifiquement, l'invention est matérialisée dans un appareil comportant un recouvrement de carde moins les surfaces de cardage, ce recouvrement étant étudié de manière à définir les parois d'un canal d'écoulement d'air à section droite régulière, ce canal s'étendant axialement en travers de la surface curviligne d'un cylindre de cardage, parallèlement à elle et à quelque distance de cette surface, ledit canal d'écoulement d*air débouchant radialement, en position de fonctionnement, à proximité de la surface du cylindre de cardage associé, ce canal étant ouvert aux deux extrémités axiales dont l'une au moins est étudiée en vue de sa fixation à un organe extérieur de production de la veine d'écoulement dtair, de telle sorte que cet écoulement d'air contralé engendré à travers le canal en question entratne la fibre, pendant le processus de cardage, en travers et autour de la surface curviligne du cylindre de carde associé animé donne rotation en parcourant un trajet hélicoIdal. Dans le dessin schématique annexé est représentée la réalisation à donner de préférence à l'appareil pour la mise en oeuvre de l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective montrant les particularités essentielles de cet appareil. La fig. 2 en est une vue en coupe transversale par la ligne 2-2 en fig.1 0 Comme représenté dans la première figure, 1 désigne une embase principale qui supporte selon les emplacements convenables les éléments constitatifs de l'appareil : l'élément cardeur, l'élément servant à entraîner le cylindre de cet élément cardeur et tous les éléments de support associés tels que 2 qui désigne une embase au miliaire supportant les recouvrements du cylindre de cardage et les bâtis 3 et 4 qui supportent l'arbre et les paliers de ce cylindre 10e Celui-ci est enveloppé par un recouvrement 11 à adaptation étroite et par un recouvrement 12 spécialement profilé qui ménage l'espace nécessaire au passage d'un courant d'air axial engendré par le dispositif classique (non représenté) qui est relié en 17. Un ventilateur aspirant placé en cet endroit constitue lMiément de production du courant d'air. Les touffes de la matière fibreuse pénètrent, sous l'action du courant d'air ainsi engendré, à travers un conduit d'alimentation 13 qui est relié à l'ouverture ménagée par le recouvrement 12. Celui-ci peut avoir la forme que représente la fig. 2 ou n'importe quelle autre forme désirée à condition qu'il ménage le canal axial parcouru par le courant d 'air engendré comme il a été dit. La zone extérieure enveloppée par le recouvrement 12 peut d'ailleurs être augmentée ou réduite suivant le degré de cardage qui doit être effectué.C'est ainsi qu'il est possible, par exemple, d'étudier le recouvrement qui ménage le canal axial parcouru par le courant d'air, afin qu'il enveloppe la totalité de la surface du cylindre 10, sauf les parties qui sont intéressées par le travail de cardage. Mais on conçoit que quelles que soient les dimensions données au recouvrement 12, les dimensions du canal et le régime d'écoulement de l'air doivent entre soigneusement équilibrés afin d'assurer un mouvement uniforme de la matière fibreuse travaillée dans l'appareil. le trajet suivi par cette matière autour et en travers du cylindre de cardage est sensiblement hé licoidal. le cylindre 10 est habillé par n'importe quel type de garniture en fil métallique dentelé 14 capable de maintenir les touffes de la matière fibreuse entraînée dans la zone enveloppée par le recouvrement 12 par le courant d'air. Ce cylindre 10 peut avoir n'importe quelles dimensions et longueur convenables, mais mesure de préférence un diamètre de 5 cm à 30 cm et une longueur égale de même à 5 cm à 30 cm. Ce cylindre 10 est supporté par des paliers 100 et 101 et peut être entraîné par n'importe quel système convenable tel qu'un moteur 102 par l'intermédiaire d'une poulie 103 reliée à l'arbre 104 et sur laquelle passe une courroie 105 qui passe par ailleurs sur une poulie 106 calée sur un arbre 107. La face antérieure 15 des dents 14 de la garniture en fil métallique dentelé peut être radiale ou inclinée dans le sens de la rotation du cylindre 10, et peut être enroulée circonférentiellement ou eflspirale et être disposée pour être verticale ou inclinée dans ltun et l'autre sens. La surface 16 du recouvrement 11 qui enveloppe le cylindre 10 peut être lisse, rugueuse, granuleuse ou recouverte d'une surface en n'importe quelle matière convenable présentant une certaine résistance aux touffes de la matière fi breuse qui est entraînée par les dents de la garniture en fil métallique dentelé 14.Il est préférable d'utiliser une surface granuleuse fine. la vitesse surfaciale du cylindre 10 est suffisam- ment grande pour imprimer aux touffes de la matière fibreuse une force centrifuge qui la projette à l'écart de la surface du cylindre de cardage 10, sauf quand elle se trouve savg le recouvrement 11. le montage de la garniture en fil métallique dentelé 14 par rapport à la surface 16 est sulisamment étroit (de préférence égal à 0,125 mm) pour faciliter le cardage des touffes de la matière fibreuse.La force centrifuge imprimée à cette matière agit de telle sorte que celle-ci est projetée à l'écart de la surface de la garniture en fil métallique dentelé dans la zone enveloppée par le couvercle 12 mais que la force vive dirigée vers l'avant qui est imprimée à la matière fibreuse par suite de la rotation du cylindre 10 et la nappe d'air limitrophe à ce cylindre agissent de telle sorte que la garniture en fil métallique dentelé 14 vient à nouveau en prise avec la matière fibreuse et ltentratne à l'écart de la zone enveloppée par le recouvrement 12 et au delà de la surface 16 du weeoavrement étroitement appliqué 11 jusqu'à l'endroit où la matière fibreuse subit à nouveau le phénomène de cardage.Toutefois, par suite de l'écoulement d'air axial engendré comme il a été dit dans la zone enveloppée par le recoduvrement 12, la matière fibreuse est déplacée axialement à chaque cycle dans le sens de la longueur du cylindre 10 sur une distance qui est déterminée par la coafiguration du-recouvrement 12 et par la vitesse de l'écoulement d'air engendré. En outre, les fibres individuelles projetées à l'écart du cylindre 10 ont une force vive due à leur vitesse de rotation inférieure à celle qui anime les touffes de matiere et sont donc influencées par le courant d'air axial à un degré plus prononcé que les touffes de matière fibreuse.Ce mode de fonctionnement fait que les fibres individuelles balayent la longueur du cylindre 10 en un moins grand nombre de cycles, ce qui réduit l'endommage- ment des fibres. l'écoulement d'air ainsi engendré déplace la matière fibreuse depuis le canal fournisseur 13 jusqu'au canal évacuateur 17 tandis que le cylindre 10 rabat la matière fibreuse pour lui imposer un trajet hélicoidal autour du cylindre. Avec les paramètres sus-mentionnés, seules des fibres complètement individualisées s'échappent hors du système. On voit donc que la construction décrite permet de réaliser un appareil de cardage compact capable d'assurer une fourniture uniforme de fibres individualisées à partir de touffes de matière fibreuse non ouverte. Comme le comprendront les techniciens au courant du domaine du cardage des matières fibreuses, un ou plusieurs cylindres travailleurs comportant une surface capable d'offrir moins de résistance aux touffes de matière fibreuse entraînées par les dents de la garniture en fil de cardage 14 adaptée sur le cylindre 10 peuvent etre montés parallèlement et à proximité immédiate de la périphérie du cylindre de cardage 10, ces rouleaux travailleurs étant destinés à fonctionner soit additionnellement, soit aux lieu et place de la surface cardeuse 16 du recouvrement 11. En outre, des matières fibreuses se présentant sous la forme d'un ruban très étroit pourraient être introduites dans le système à la périphérie d'un rouleau travailleur à l'extrémité de ce rouleau qui est adjacente au canal fournisseur 13. Des couvercles (non représentés) montés sur les extrémités axiales de l'élément cardeur de l'appareil peuvent être installés afin d'améliorer le rendement de l'écoulement d'air induit. les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVENDICATIONS 1.- Appareil de cardage caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre cardeur monté à rotation sur un support, un recouvrement étroitement adapté autour de ce cylindre et coaxialement à luis ce recouvrement comportant une surface cardeuse interne partiellement cylindrique voisine de la surface de ce cylindre et stétendant circonférentiellement autour de la majeure partie de la périphérie de ce cylindre en ménageant une faible partie axiale de largeur uniforme de la surface du cylindre cardeur non recouverte, un organe s'étendant axialement à section droite régulière fixé à ce recouvrement et s'étendant au-dessus en recouvrant la partie non recouverte de la surface du cylindre cardeur pour délimiter avec cette partie non recouverte un canal axial d'écoulement d'air longeant la surface du cylindre cardeur, ce canal étant ouvert à chaque extrémité axiale et à proximité de la surface du cylindre cardeur, une de ses extrémités ouvertes constituant l'entrée du courant d'air entraidant la matière fibreuse à carder, l'autre extrémité constituant la sortie de ce courant d'air entraînant la matière fibreuse cardée, une desdites extrémités étant étudiée de manière à être raccordée à un dispositif générateur de l'écoulement d'air de telle sorte que le courant d'air parcourant le canal déplace la matière fibreuse qui y est entraînée en travers de la paroi curviligne du cylindre cardeur. 2.- Appareil de cardage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe cylindrique à adaptation étroite est muni d'une surface abrasive adjacente à la surface du cylindre cardeur.