Brevet FR2219253A1 — publié le 19740920

Les nécessités d'encombrement font que le stockage et le transport de produits fibreux qui occupent, à l'état normal, un grand volume, se font sous forme de balles obtenues par compression pour augmenter la masse volumique du produit : lors de la mise en oeuvre cela oblige à prévoir des dispositifs d'ouverture de ces produits capables de ramener la masse volumique apparente à une valeur compatible avec les procédés de fabrication qu'ils alimentent, et souvent à laisser reposer les fibres assez longtemps pour leur permettre de reprendre une allure voisine de celle quelles avaient avant la compression qui les a pliées et enchevtrées. Les dispositifs connus mettent en jeu des actions mécaniques parfois aidées par des déplacements d'air créés par la mise en jeu de pressions effectives inférieures à 1 bar. La présente invention est relative à un dispositif ne mettant en jeu que des mécanismes extre^mement simples grâce à un emploi original de pressions effectives nettement supérieures à I bar, et qui permet un gain de temps très important. Le dispositif de base caractéristique de l'invention, tel que représenté sur la figure 1 qui est une coupe longitudinale comprend une enveloppe résistante (1), de préférence cylindrique pour mieux résister à la pression, sans nécessiter des renforts extérieurs que l'on préconiserait dans le cas d'une enveloppe parallélépipèdique. Dans sa forme la plus simple de réalisation, une extrémité de l'enveloppe, dite arrière, est fermée par une cloison fixe (2), alors que l'autre extrémité, dite avant, est munie d'une cloison mobile (3) qui peut s 'effacer complètement pour libérer la sortie de l'espace (4) limite par ltenveloppe (1), la cloison (2) et la cloison (3) quand elle est fermée, cette cloison peut être réalisée par exemple par un clapet qui peut s'effacer par basculement autour d'un axe et être maintenu en position ferme par un verrouillage à échappement (5), dont le basculement peut être commandé par une tige (6) et un levier (7). Un joint (8) assure ltétanchéité entre le clapet (3) et latranche de l'enveloppe (1). Celle-ci porte de préférence un épaulement (9) sur lequel l'on peut fixer les lèves d'un sac amovible (10) à mailles larges, des tiné à collecter les fibres ouvertes grâce au fonctionnement du dispositif.Un ajutage (11) d'amenée d'air canpriir dans l'espace (4) est fixé sur la paroi de l'enveloppe -(1) ou de la cloison (2). I1 comporte un robinet de commande (12) et un manomètre (13) permettant de régler la pression à créer dans l'espace (4). L'invention prévoit formelement que l'obturation mobile de l'espace (4) peut être réalisé partout autre moyen connu que le clapet basculant précèdemment décrit : ce peut être par exemple une membrane en plastique remplaçant le joint (8) ou s'appliquant contre lui, le clapet (3) étant alors limité à une couronne (31) et toute sa partie centrale est ouverte comme représenté sur la figure 3 la membrane se déchire sous l'effet de la pression créée (4) et laisse passer les fibres ouvertes.L'invention prévoit également que l'on peut mettre l'amas fibreux dans un sac résistant en matière plastique, laissé ouvert du côté de la cloison fixe (2) pour que la pression de gaz comprime puisse s'établir librement à l'intérieur : la tranche de l'enveloppe (1) située près de l'ouverture porte alors un rétrécissement (20) pour empêcher que le sac soit éjecté quand on comnence à établir la pression : le fond (3") du sac se déchire quand cette pression atteint la valeur que l'on s'est fixée et laisse passer les fibres. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : le sac (10) étant enlevé et le clapet (3) ouvert, on introduit dans l'espace (4) l'amas dense de matière fibreuse à ouvrir par exemple une balle de coton sortie de son enveloppe ; on ferme le clapet (3) et on le coiffe du sac (10) ; on ouvre le robinet de commande (12) jusqu'à l'établissement dans l'espace (4) de la pression correspondans à 1 'effet d'ouverture cherché, par exemple 4 bars affichés par le manomètre (13).On actionne alors le levier (7) pour déclancher l'effacement du verrouillage (5) et l'ouverture brutale du clapet (3) : l'air sous pression dans lequel est noyée la masse fibreuse se détend brusquement et exerce sur chaque fibre-une action individuelle extrêmement violente et puissante qui tend à l'é- carter de ses voisines, tout en exerçant sur l'amas fibreux-une poussée qui le projette à l'extérieur, à l'état ouvert : le sac (10) très perméable à l'air empêche les fibres de se répandre dans toute la pièce contenant le dispositif et qui comporte de préférence des ouvertures assez grandes pour qu'il ne se produise pas de surpression dans cette pièce, lors de la détente de l'air l'on enlève alors le sac (10) pour recoitriancer l'opération avec une autre balle et un autre sas ; la détente se faisant surtout suivant le grand axe de 1 'enve- loppe, il se crée une préorientation des fibres suivant cette direction privilégiée : l'invention prévoit que le levier (7) peut être actionné automatiquement par un servo-moteur par exemple, lorsque la pression dans l'espace (4) a atteint une valeur déterminée. La figure 2 est une coupe en élévation d'une réalisation plus élaborée du dispositif : l'enveloppe (1) est disposée verticalement et la paroi arrière est constituée par un opercule amovible (14) permettant d'entrer l'amas fibreux par l'orifice qu'il découvre, quand il est enlevé. L'enveloppe (1) porte une bride (15) permettant de la fixer sur la paroi supérieure d'un silo (16), dont le volume est au moins dix fois supérieur à celui de ltespace (4) et portant des évents (17) munis de filtres (18) peu résistants à l'air mais capables d'arrêter les fibres mises en oeuvre dans le procédé.Le principe de fonctionnement est le même que dans le cas de la figure 1, mais les fibres sont recueillies dans le silo, ou lton peut rassembler celles provenant de plusieurs opérations successives et réaliser ainsi un stockage important ouun mélange avant envoi dans les autres machines textiles par exemple : les filtres (18) peuvent éventuellement être munis d'un dispositif d'insonorisation laissant passer 1 'air. Le dispositif de déclanchement du clapet mobile (3) peut être le même que celui représenté sur la figure I : la fermeture du clapet peut se faire en passant le bras par une porte de visite ménagée dans le silo (16) ou par un dispositif à poussoir comme représenté à titre d'exemple sur la figure 2. Les autres dispositifs destinés à permettre aux fibres de s 'échapper décrits dans le cas de la figure 1 sont également applicables dans ce montage d'une enveloppe décrit par la figure 2. La figure 5 est une coupe longitudinale d'une autre disposition prévue par l'invention : comme dans le cas de la figure 2, l'enveloppe (1) porte sur sa face arrière un opercule amovible (14) permettant le chargement de l'amas fibreux dense, mais sa face avant est raccordée à un divergent (19) dont les dimensions intérieures sont légèrement plus faibles que celles de ltenveloppe de manière à constituer un épaulement (20) : l'autre extrémité de ce divergent est reliée à un tube (21) qui peut être moins résistant à la pression que l'envelop- pe (1) qui porte l'ajutage d'arrivée d'air comprimé (11) Pour réaliser l'ouver- ture d'un amas fibreux dense, on ouvre l'opercule (14), on introduit un diaphragme déformable (22), caractéristique de l'invention, dont les bords s'appuient sur l'épaulement (20) et dont la matière et l'épaisseur ont été choisies de manière à ce qu'il se déforme suffisamment sous l'effet de la pression de fonctionnement que l'on s'est fixée pour qu'il cède brusquemento et libère l'air et l'amas fibreux. Il peut être réalisé par exemple en carton comprimé ou en matiè- re plastique.On introduit ensuite l'amas fibreux dense, on referme opercule (14), on augmente la pression dans l'espace (4) en ouvrant le robinet (12). Quand la pression de déformation du diaphragme (22) est atteinte celui-ci cède brusquement et l'amas fibreux est projeté avec lui et ouvert dans le tube (21), en subissant une forte expansion linéaire : pour vider complètement le tube (21-) l'on peut soit utiliser un poussoir genre écouvillon après avoir ouvert l'oper- cule (14), suit utiliser une insufflation d'air. L'invention prévoit que le tube (21) peut être relié à un silo intermédiaire ou directement à une chaine de fabrication par une tuyauterie mise en dépression et qui aspire les fibres dès que l'opercule (14) est ouvert : l'existence du tube (21) accentue l'effet de préorientation des fibres en linéarisant 1 'expansion. La figure 6 représente la coupe du dispositif pendant l'expansion, alors que le diaphragme (22) est pro jeté vers la sortie, suivi de l'amas fibreux.L'invention prévoit qu'au lieu d'utiliser un diaphragme déformable (22), l'on place l'amas fibreux dans un sac en plastique résistant dont le fond viendra s'appuyer sur l'épaulement (20) et se déchirera sous 1 'effet de la pression pour laisser passer les fibres et l'air, comme représenté sur la figure 4. L'invention prévoit également que la détente de l'air peut avoir lieu en deux temps, tel que représenté sur la figure 7, qui est également une coupe longitudinale du dispositif correspondant. Dans ce mode de réalisation 1 'extré- mité du tube (21) est munie d'un clapet (23) analogue au clapet (3) des figures 1 et 2, mais établi pour une pression plus faible, pression pour laquelle est établi le tube (21) qui porte une soupape de sécurité (24), qui laisse stéchap- per l'sir vers l'extérieur, dès que la pression dépasse celle qui doit s'établir normalement après détente par exemple 0,5 bar.L'extrémité du tube est reliée par un tube (25) soit à un silo, soit à une chaîne de fabrication par l'intermédiaire d'une boite étanche (26) dans laquelle s'efface le clapet (23). pans ce mode de réalisation, l'on maintient fermé le clapet (23) lors de la détente, se produisant quand le diaphragme cède sous l'effet de la pression créée dans l'espace 4 : il s'établ- alors dans l'espace (4) eut et l'intérieur du tube (21) une pression résiduelle égale à la pression initiale existant dans ;i 'espace (4) à celui de l'espace (4) augmenté de celui du tube (21) : l'on ouvre le clapet (23) et les fibres subissent une nouvelle ouverture et commencent à partir vers leur lieu de stockage et d'utilisation ; on propulse complètement les fibres hors du tube (21) en ouvrant l'opercule (14) : les fibres peuvent être alors aspirées si le tube (25) est mis en dépression, ou poussées si l'on met en pression 1 'espace (4) au moyen d'un ventilateur par exemple ou d'une trompe à induction actionnée par air comprime. Le dispositif de base et ses compléments décrits ci-dessus peuvent être utilisés en particulier dans l'industrie textile pour l'alimentation en fibres de machines produisant des fils destinés à la confection de tissus, ou trans formant des nappes de fibres en produits non tissés. L'air comprime peut être remplacé par tout autre gaz, par exemple dans le cas où il est intéressant de protéger les fibres contre une oxydation, ce peut être de l'azote ou du gaz carbonique ; on peut utiliser de la vapeur d'eau afin de réaliser en même temps un traitement des fibres. REVENDICATIONS 1 - Dispositif destiné à l'ouverture, ctest-à-dire à l'augmentation du volume apparent d'amas de fibres se présentant initialement sous un volume restreint pour en faciliter le stockage et i expédition, mais où les fibres sont trop comprimées et enchevêtrées pour permettre une alimentation correcte des machines utilisatrices. Il est caractérisé par la mise sous forte pression de l'air remplissant tous les interstices de la masse fibreuse puis la détente brusque de cet air, qui exerce alors un effort considérable sur chaque fibre pour la séparer de ses voisines, cette détente ayant une direction privilégiée afin de créer une préorientation des fibres. 2 - Dispositif selon la revendication 1 comprenant une enveloppe allongée résistant à la pression et possédant une seule ouverture fermée par un clapet étanche pouvant dégager complètement cette ouverture par basculement brusque sous lteffet d'une pression interne créée par l'amenée réglable d'un gaz comprimé à travers un ajutage porté par ltenveloppe. Ce basculement est commandé par action manuelle ou automatique sur un verrouillage du clapet. Un sac amovible très perméable à l'air coiffe cette ouverture. 3 - Dispositif selon la revendication 1 comprenant une enveloppe allongée résistant à la pression et possédant une seule ouverture fermée par une membrane remplaçable et déchirable sous l'effet de la pression intérieure créée par amenée d'un gaz comprimé à travers un ajutage porté par l'enveloppe. Un sac amovible très perméable à l'air coiffe cette ouverture. 4 - Dispositif selon la revendication 1 comprenant une enveloppe allongée résistant à la pression et ouverte à ses deux extrémités : son entrée est munie d'un opercule étanche mobile pour l'introduction de la matière, sa sortie est munie d'un clapet étanche pouvant la dégager complètement par basculement sous l'effet d'une pression interne créée par amenée d'un gaz à travers un ajutage porté par l'enveloppe : cette sortie débouche dans un silo de stockage muni d'évents et de filtres offrant une faible résistance au passage de l'air tout en étant capables d'arrêter les fibres mises en oeuvre. 5 - Dispositif selon les revendications 1 et 4 où le clapet est remplacé par une membrane déchirable sous l'effet de la pression. 6 - Dispositif selon la revendication 1 comprenant une enveloppe allongée résistant à la pression et ouverte à ses deux extrémités : ltentrée est munie d'un opercule étanche amovible. pour l'introduction de la matière, la sortie a des dimensions légèrement inférieures aux dimensions internes de l'enveloppe pour créer un épaulement, puis se continue par un divergent aboutissant à un tube de section au moins égale à celle de ltenveloppe et dont lextremité opposée à celle-ci est libre : on a prévu des diaphragmes mobiles déformables à pla cer dans l'enveloppe avant les amas fibreux et s'appuyant contre l'épaulement, mais pouvant se déformer sous l'effet de la pression créée dans l'enveloppe par un gaz que l'on peut amener par un ajutage qu'elle porte, de manière à pouvoir traverser le divergent puis le tube auquel il aboutit ou se déchirer suffisament pour remplir la même fontion. 7 - Dispositif selon les revendications 1 et 4 où le tube est relié par une conduite à un silo de stockage. 8 - Dispositif selon les revendications 1 et 4 où le tube est relié par une conduite aux machines de fabrication utilisatrices. 9 - Dispositif selon les revendications 1 et 4 où le tube peut être fermé par un clapet mobile. 10 - Dispositif selon les revendications 1, 4 et 7 où le tube est relié par une boîte étanche où peut basculer le clapet mobile à une conduite débouchant dans un silo muni d'éléments garnis de filtres. 11 - Dispositif selon les revendications 1, 4 et 7 où le tube est relié par une boite étanche où peut basculer le clapet mobile à une conduite aboutissant à une chaine de fabrication utilisatrice.