Brevet FR2283248A1 — publié le 19760326

L'invention est relative aux procédés et dispositifs pour fabriquer des voiles en fibres non-tissées relativement longues ravoir 'd 1 ongueurs généralement supérieures à 30 mm) ou des nappes réalisées par juxtaposition de plusieurs tels voiles; Elle '-r.::iC également les voiles et nappes obtenus selon ces procédés et à l'aide de ces dispositi.fsv Dans les lig-nes de fabrication de voiles auxquelles l'invention se rapporte, il existe certains emplacements où le voile en formation est porté par une surface S mobile généralement cylindrique hérissée d'une garniture à pointes ou re-lie.fs analogues et présente d'une part des fibres s'étendant selon la direction générale de la ligne, parallèlement à la surface générale S du support, fibres guidées et séparées par les pointes de la garniture entre lesquelles elles-sont "incrustées", et d'autre part des fibres accrochées par l'une de leurs extrémités à la garniture et s'étendant selon une direction sensiblement perpendiculaire à la surface générale S de celle-ci en y étant en quelque; sorte "suspendues". Dans le cas le plus général, ces fibres 'suspendues" sont, à la sortie de la garniture, à nouveau couchées pour la plupart selon la direction générale de la ligne de fabrication, de sorte qu'elles rejoignent ainsi les fibres semblablement orientées qui étaient incrustées dans la garniture. Le voile finalement formé est donc constitué essentiellement de fibres s'étendant selon la direction "machine", et la rosis- tance de ce voile à la traction selon ladite direction est largement supérieure à sa résistance selon la direction perpendiculaire ou "travers". Pour obtenir des voiles présentant des rasistances à la traction sensiblement identiques selon les deux directions travers et machine, on a déjà proposé de superposer plusieurs de ces voiles en croisant leurs fibres de proche en proche à l'aide de nappeurs. Mais ces procédés sont croûteux et ne permettent pas des débits élevés : il est rare de dépasser avec un nappeur une vitesse de déplacement des voiles en cours de formation supé- rieure à 15 mètres par minute à la sortie du napper L'invention a pour but, surtout, de permettre très simplement at rapidement, et en particulier sans l'intervention d'un nappeur, une fabrication de voiles du type "croisé" c'est-à-dire présentant une résistance à la traction pratiquement aussi élevée dans le sens travers que dans le sens machine. A cet effet, selon l'invention, on envoie sur le voile en cours de formation supporté par une surface hérissée S du type ci-dessus un courant d'air transversal débouchant selon une pluralité d'orifices répartis tout le long d'une droite transversale T disposée à une petite distance de ce voile et s étendant selon une direction parallèle à la surface S et perpendiculaire à la direction de déplacement D de cette surface, la direction de chaque jet d'air au niveau de son orifice étant comprise dans un plan passant par la droite T, plan de préférence perpendicu laire à la surface S,et étant inclinée d'un angle compris entre 5 et 200 sur ladite droite T. En outre la puissance du soufflage est telle que seules les fibres suspendues soient couchées transversalement, les autres fibres demeurant incrustées dans la garniture, de sorte que seulement un pourcentage de fibres p égal à environ 50 % (à plus ou moins 20 % près) se trouvent orientées selon la direction travers dans le voile obtenu. En d'autres termes, si cette puissance doit être suffisante pour assurer le couchage désiré des fibres suspendues, elle doit demeurer insuffisante pour arracher les fibres incrustées dans la garniture. Pour assurer le soufflage en question, on utilise de préférence une succession de guides incurvés pour l'air se chevauchant de proche en proche et dont les orifices sont alignés selon la droite T définie ci-dessus. Ces différents guides sont avantageusement constitués par deux parois planes et une succession de cloisons incurvées entretoisant ces deux parois. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utiiisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 19 de ce dessin, montre schématiquement en coupe verticale longitudinale une carde perfectionnée conformément à l'invention. La figure 2 montre schématiquement en coupe transversale et à plus grande échelle la partie de cette carde comprenant le perfectionnement selon l'invention. D'une façon connue en soi, les fibres longues (de longueurs de préférence supérieures à 30 mm) destinées à constituer le voile traversent une ouvreuse, puis les touffes à fibres emmêlées issues de cet appareil traversent la carde destinée à supprimer les impuretés et à organiser les fibres selon des files sensiblement parallèles entre elles. On voit sur la figure 1 le grand tambour 1 de cette carde entratné en rotation autour de son axe A et associé à plusieurs jeux de travailleurs 2 - dépouilleurs 3, et le peigneur 4 de ladite carde, entraîné en rotation autour de son axe B et associé à un peigne détacheur 5. On voit également sur la fig. 1 quelques éléments supplémentaires (évaporateurs 18, volant 19) facilitant le dégagement des fibres de la surface du grand tambour 1. Le voile en cours de formation est schématisé par le trait continu 6 et se déplace généralement selon les sens indiqués par les flèches. Au voisinage de la base du peigneur 4 juste en amont de cette base-par rapport au sens de rotation de ce peigneur, certaines des fibres, entratnées par la garniture à pointes 7 (ou autres reliefs tels que lames ou autres) dudit peigneur, se trouvent accrochées à cette garniture par un de leurs points. Ces fibres sont alors projetées radialement vers l'extérieur du peigneur par suite aussi bien du travail de "peignage" que de la force centrifuge, étant en quelque syrte "suspendues" à la garniture 72 ainsi que représenté en 8. D'autres fibres -dont le nombre ct l'importance globale sont du même ordre de grandeur que ceux de ces fibres suspendues- demeurent incrustées dans la garniture 7 où elles sont orientées sen, siblement selon la direction D du déplacement de cette dernière, c'est-à-dire selon la direction horizontale générale de la ligne de carde considérée. Ce sont les fibres suspendues 8 qui sont couchées transversalement selon l'invention, sans arrachage des fibres incrustées dans la garniture 7, à l'aide d'un dispositif de soufflage transversal quia tété schématisé sur la fig. 1 par le rectangle 9. Ce dispositif de soufflage est agencé de façon à délivrer une suite de jets d'air J parallèles répartis sur toute la largeur du voile en cours de formation au moment où il franchit la zone la plus basse du peigneur 4. Plus précisément les jets J en question sont délivrés à partir d'orifices 10 qui se succèdent de proche en proche tout le long d'une droite transversale T parallèle à l'axe B et disposée à une petite distance des extrémités des fibres suspendues 8 à coucher. Les axes de ces différents jets J sont tous parallèles entre eux et contenus dans le plan vertical qui contient l'axe B et la droite T, chacun de ces axes faisant avec ladite droite T un angle a relativement faible, savoir inférieur à 20 L'expérience a en effet montré que si cet angle était relativement élevé et supérieur à 20", le soufflage se traduirait non seulement par le couchage des fibres suspendues, mais également par l'arrachage de certaines au moins des fibres incrustées dans la garniture 7. Pour des raisons pratiques de construction, vu que les guides émettant les différents jets doivent pouvoir se chevaucher mutuellement de proche en proche, l'angle a ci-dessus est généralement supérieur à se. Les différents guides en question sont de préférence tous identiques. Ils sont avantageusement constitués par des manchons incurvés convergents Il juxtaposés de proche en proche, manchons dont les embouchures aval rétrécies constituent les crifices 10 ci-dessus et dont les extrémités amont élargies 12 communiquent toutes avec l'intérieur d'un même caisson 13. Ce caisson 13 est alimenté à partir d'une soufflante 14 à travers une canalisation 15 par un courant d'air. Ce courant est distribué selon la loi désirée depuis la canalisation 15 aux divers manchons 11 grâce à des écrans, chicanes et/ou diaphragmes appropries. Pour déterminer cette loi de distribution de courant d'air entre les différents manchons 11, on peut tenir compte du fait que les fibres 8 disposées en aval par rapport au sens de soufflage des jets, c'est-à-dire à droite sur la fig. 2, sont balayes par les débits d'air provenant de tous les jets alors qu'au contraire les fibres 8 disposées en amont par rapport audit sens de soufflage, c'est-à-dire à gauche sur la fig.2, ne sont balayées que par le débit d'air beaucoup plus faible du jet unique ou des quelques jets débouchant en amont de ces fibres par rapport audit sens de soufflage. A cet effet les débits d'air distribués en amont (à gauche sur la fig. 2) pourront être plus puissants que les autres, leur puissance unitaire allant en se réduisant progressivement de l'amont vers l'aval, c'est-à-dire d'un côté à l'autre de la largeur du voile traité. De toute façon - et c' est là une particularité importante de l'invention - il existe des jets d'air répartis sur toute cette largeur du voile, de façon telle que la proportion de fibres 8 couchées par rapport aux autres fibres du voile demeure la même sur toute ladite largeur, résultat qui ne pourrait absolument pas être obtenu à l'aide d'un jet d'air unique émis parallèlement à la direction T à partir d'un côté seulement du voile. Les différents manchons 11 peuvent être constitués par des éléments creux présentant une section droite fermée ou en forme de U juxtaposés de proche en proche. Dans le mode de réalisation préféré illustré, chacun desdits manchons est constitué de la manière très simple suivante. Il est limité d'une part par deux parois 16 en regard prolongeant le caisson 12 ci-dessus en direction du peigneur 4 et d'autre part par deux lames 17 incurvées entretoisant ces deux parois. Les deux parois 16 peuvent être parallèles mais ce n'est pas nécessaire : elles pourraient converger vers les orifices de sortie 10. De même les lames 17 sont de préférence identiques et écartées de proche en proche d'espaces e identiques, mais ce n'est pas non plus indispensable. Chacune des lames 16 a de préférence une forme cylindrique dont les génératrices sont horizontales, perpendiculaires à la droite T, et dont la directrice est un arc de cercle d'ouverture légèrement inférieure à 90 . L'emplacement mentionné ci-dessus pour le dispositif de réglage 92 savoir la base du peigneur 4 n'est aucunement limitatif : ce dispositif pourrait également entre disposé un peu en aval ou en amont dudit emplacement. On pourrait également placer le dispositif 9 auprès de toute autre surface de support cylindrique garnie de pointes ou reliefs analogues, surface se déplacant avec les fibres tout en en retenant un certain nombre entre ses reliefs et en en libérant d'autres à l'état "suspendu" au sens indiqué ci-dessus. C'est ainsi que l'on pourrait également placer le dispositif 9 auprès du grand tambour 1, immédiatement en amont du peigneur, ou encore d'un organe de condensation garni de pointes disposé après le peigneur. Pour que la totalité des fibres 8 soient concernées par le couchage transversal dû au soufflage, il convient de décaler lue caisson 13 par rapport au voile traité, selon la direction de l'axe B, en sens inverse du sens de soufflage comme bien visiblè sur la figure 2. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif de fabrication de voile non-tissé dont la constitutiton résulte suffisamment de ce qui précède. Le fonctionnement de ce dispositif est particulièrement simple : il suffit de mettre en route la soufflante 14 lorsque la ligne de carde est en fonctionnement pour assurer automatiquement le couchage désiré des fibres "suspendues" et fabriquer ainsi un voile de carde du type croisé, c'est-à-dire présentant des résistances à la traction sensiblement identiques dans toutes les directions, et ce avec des vitesses de fabrication beaucoup plus élevées que celles envisageables en mettant en oeuvre des nappeurs, ces vitesses pouvant atteindre et même dépasser 50 m de voile fabriqué par minute. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, en particulier celles où le plan qui contient les axes des jets J passerait toujours par la droite TS mais ne serait plus perpendiculaire à la portion de surface S en regard , ce plan étant incliné sur cette surface d'un angle différent de 90 degrés, par exemple de 600, et le sens des jets étant alors orienté vers l'aval par rapport au sens de déplacement de ladite surface. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour fabriquer un voile en fibres nontissées, comprenant : un emplacement où le voile en cours de formation est porté par une surface S mobile généralement cylindrique hérissée d'une garniture à pointes ou reliefs analogues, certaines des fibres étant incrustées dans cette garniture où elles sont orientées selon la direction D de déplacement de celle-ci alors que les autres fibres sont suspendues à ladite garniture ; et des moyens pour souffler sur ledit voile audit emplacement un courant d'air transversal débouchant selon une pluralité d'orifices répartis tout le long d'une droite transvers-ale T disposée à une petite distance de ce voile et s'étendant selon une direction parallèle à la surface S et perpendiculaire à la direction D, caractérisé en ce que les moyens de soufflage comprennent une succession de guides incurvés (11) pour l'air se chevauchant de proche en proche. 2. Dispositif de fabrication selon la revendication 18 caractérisé en ce que les guides sont constitués par deux parois planes (16) parallèles à la droite T et par des lames incurvées t17) entretoisant ces deux parois. 3. Dispositif de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux parois planes (16) sont parallèles. 4.Dispositif de fabrication selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les lames incurvées (17) sont identiques. 5. Dispositif de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que les lames incurvées sont écartées les unes des autres d'espacements (e) identiques entre eux. 6. Dispositif de fabrication selon l'-une des précédentes revendications, caractérisé en ce que le caisson constitué par l'empilage des guides incurvés est décalé selon la direction de la largeur du voile, par rapport à ce voile, dans le sens inverse du avens de soufflage. 7. Dispositif de fabrication selon lvune des précédentes revendications, caractérisé en ce que la puissance de soufflage est telle qu'un pourcentage de fibres égal à environ 50 % (à plus ou moins 20 % près) se trouvent orientées selon la direction travers dans le voile obtenu. 8. Voile en fibres non-tissées de type croisé fabriqué à l'aide du dispositif selon l'une des précédentes revendications.