Brevet FR2300160A1 — publié le 19760903

La presente invention concerne un; dispositif pour la fabri- cation er continu de tapis poilus â partir d'une bande de matière résineuse adhésive non encore durcie portée par un support et d'une nappe verticale de fils ou de fibres, dont la base e imp dans ladite matière et qui est coupée à -une hauteur correspondant à l'épaisseur voulue pour le tapis. On connaît déjà de tels dispositifs (brevet français N 1 352 193), mais ces aispos tifs sont trop fragiles pour permettre la fabrication de tapis d'une largeur dépassant 1m, 40@ Le présent dispositif a pour but la fabrication de tapis, moquettes ou autres, en grande largeur, de l'ordre de 4 m et plus ; il y a en effet actuellement une demande importante de tapis en ces grandes largeurs. Le nouveau dispositif atteint ce but par la simplification et la robustesse de ses éléments et de lears- moyens d'actionnement, ce qui permet en outre d'accroître la vitesse de fabrication. Comme nappes de fibres, on' emploie avantageusement -une appe de fibres cardées, légèrement aiguilletées. Lorsqu'on emploie une nappe de fils, les fils peuvent avoir toute grosseur, jusqu'à celle d'une méché de quelques millimètres de diamètre. La nature des fils et des fibres peut être toute matière natu- relle ou synthétique. La matière résineuse adhésive, dans laquelle vient s'implanter la base de la nappe de fils ou de fibres, peut être une résine quelconque se gélifiant a chaud, conne par exemple le chlorure de polyvinyle, ou une résine en- solution dans un solvant organique ou dans l'eau et durcissant par évaporation du solvant ; dans les deux cas, la résine se présente sous forme d'un produit pâteux, que l'on solidifie p.ar la chaleur. provoquant soit une gélification, soit une évaporation de solvant après l'implantation des fibres ou des fils ; la température est de l'ordre de 160 à 1750C pour la gélification du chlorure de polyvinyle par exemple et est-fonction de la nature du solvant pour l'évaporation de celui-ci (cette température est par exemple supérieure a 100 C, si le solvant est l'eau). Le support de la bande de matière résineuse adhésive est généralement un non-tissé à base de fibres dé polyester, rayonne ou autre, fortement agglomérées p--r des rsines acryliques, vinyliques ou similaires, qui confèrent aux non-tissés de la rigidité et une bonne stabilité dimensionnelle. Le nouveau dispositif,qui comprend une pince supérieure et une pince médiane disposées l'une au-dessus de l'autre, mobiles verticalement, susceptibles d'un mouvement d'ouverture et de fermeture dans le sens horizontal et destinées à entraîner périodiquement vers le bas la nappe de fils ou de fibres, une pince inférieure situéeau-dessous des précédentes pinces, fixe en position verticale, susceptible d'un mouvement d'ouverture et de fermeture dans le sens horizontal et destinée à pincer la base de ladite nappe avant la coupe, un moyen de coupe disposé au-dessus de la pince inférieure et déplaçable horizontalement, un plan d'appui du support de la matière résineuse adhésive, situé au-dessous de la pince inférieure et de la nappe de fils ou fibres à une distance du moyen de coupe égale à la hauteur voulue pour les poils du tapis et sur lequel avance périodiquement ledit support par l'intermédiaire de moyens d'entraînement, un moyen de chauffage placé au-delà du plan d'appui, et des moyens d'actionnement coordonné des divers organes mobiles, est caractérisé en ce que ledit plan d'appui est mobile dans le sens vertical pour dégager de la pince inférieure, lorsqu'il est déplacé vers le bas, le sommet de la rangée coupée de fils ou de fibres, et en ce qu'un poussoir horizontal est disposé sous la pince inférieure et est destiné à pousser sous celle-ci le sommet du rang coupé de fils ou de fibres implantés, après l'abaissement dudit plan d'appui et pendant que ledit support avancesur ce plan. Les moyens d'actionnement coordonné des divers organes mobiles du dispositif sont avantageusement des vérins pneumatiques ou hydrauliques, assujettis à des moyens de commande agissant dans un ordre et pendant un temps predéterminE. Chaque organe mobile est actionné par au moins un vérin, pour chaque sorte de mouvement à lui transmettre, plusieurs vérins pouvant être employés suivant la puissance de ceux-ci et la longueur de l'organe mobile, pour chaque sorte de mouvement. Suivant un mode de réalisation préféré, lesdits moyens-de commande sont des électro-valves, à raison d'au moins une électro-valve par sorte de mouvement à transmettre aux organes mobiles, ces électro-valves étant elles-mêmes commandées par un programmateur. Ce programmateur peut être du type comprenant des micro-contacts électriques, actionnés par les cames d'un arbre à cames entraîné par un moteur, le nombre de cames étant égal au nombre de sortes de mouvements à tlansmettre aux organes mobiles. Le moteur est avantageusement pourvu d'un variateur de vitesse, qui permet de faire varier la vitesse de l'ensemble du dispositif et par conséquent son rendement. Selon une forme d'exécution avantageuse, simple et robuste, les pinces supérieure et médiane sont constituées chacune d'un fer cornière sur lequel est rivée une lame d'acier, et la pince inférieure et le poussoir sont formés chacun d'une plaque épais se à l'extrémité de laquelle est rivée une lame d'acier. La mobilité dans le sens vertical du plan d'appui du support de la résine, qui sera appelé ci-après par abréviation plan d'implantation, et le poussoir qui entraîne sous la pince inférieure le sommet du rang coupé de fils ou fibres permettent une fabrication industrielle rapide et sans problème, puisque le rang coupé progresse ainsi facilement et que le plan d'implantation se trouve libéré aisément et immédiatement pour l'im- plantation du rang suivant. Quant aux vérins pneumatiques de fabrication standard utilisés pour commander les organes mobiles, ce sont des appareils d'une grande solidité, préférables aux leviers oscillants employés antérieurement ; en outre, ces vérins donnent une très large facilité de réglage pour assurer le synchronisme des mouvements. Le moyen de chauffage destiné à durcir la résine, après l'implantation des rangs de fils ou fibres, peut être un tambour chauffant, un séchoir, une table chauffante ou similaire. S'il est un tambour chauffant, il peut constituer en même temps un moyen d'entrainement périodique du support de la résine. ~ Une forme particulière d'exécution de la machine de fabrication de tapis selon l'invention va être décrite ci-après, à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels Les figures 1 à 15 sont des schémas illustrant le fonc tioanement de la machine. #MV4a figure 16 est une vue en élévation de la machine. Lafigue 17 est une vue en élévation de la pince supé rieure ou médiane. La figure lo est une vue partielle en élévation d'un élé- ment de la pince inférieure ou du poussoir de la machine. La figure 19 est un diagramme de marche des organes mobiles de la machine pour un tour complet de l'arbre à cames du programmateur. La figure 20 est une vue schématique en élévation illustrant l'actionnement d'un vérin pneumatique de la machine au moyen d'une électro-valve, elle-même commandée par un programmateur. La figure 16 montre une machine de fabrication de tapis à partir d'un support 1 portant une bande de matière résineuse adhésive non encore durcie 12 et d'une nappe verticale 2 de fils ou de fibres cardées. Cette nappe provient d'une réserve enroulée sur un tambour 13 et elle est supportée par un rouleau de guidage 14. La machine comprend une pince supérieure 3 animée d'un mouvement d'ouverture et de fermeture sous l'effet d'un vérin pneumatique V3 et d'un mouvement de va-et-vient vertical sous l'effet de deux vérins pneumatiques V3a et V3b,liés aux deux éléments de la pince. Une pince médiane 4, située sous la pince supérieure, est également animée d'un mouvement d'ouverture et de fermeture sous l'effet d'un vérin pneumatique V4 et d'un mouvement de va-et-vient vertical sous l'effet de deux vérins pneumatiques V4a et V4b liés aux deux éléments de la pince. Un guide 10 est place en regard de l'élément de la pince 4, qui est uniquement animé d'un mouvement vertical. Une pince in férieure 5-6 est située au-dessous de la pince médiane 4, elle est animée uniquement d'un mouvement d'ouverture et de fermeture dans le sens horizontal sous l'effet d'un vérin pneumatique V5, lié à l'élément 5 mobile de la pince, l'autre élément 6, également appelé sabot, étant fixe. Au-dessus du sabot 6, est disposé le moyen de coupe sous forme d'une lame coupante 7, qui est animée d'un mouvement de va-et-vient horizontal sous l'effet d'un vérin hydraulique V7. Au-dessous des pinces et au droit de la nappe 2 de fils ou de fibres, est placée une barre 9, dont la face supérieure 11 constitue le plan d'appui du support 1, également appelé plan d'implantation. Cette barre 9 est mobile verticalement sous l'effet d'un vérin pneumatique Vg. Le support 1 se déplace vers la droite, dans le sens des flèches fl, étant entraîné par un cylindre 15 solidaire d'une roue à cliquet 16, qui avance par degrés dans le sens de la flèche f2, sous l'effet d'un vérin pneumatique V1.Le cylindre d'entraînement 15 est simultanément un cylindre chauffant provoquant le durcissement de la matière résineuse adhésive portée par le support 1, ce durcissement pouvant être la conséquence d'une gélification, lorsque la résine est par exemple, du chlorure de polyvinyle, auquel cas la température de chauffage du cylindre 15 est d'environ 16O0C. L'implantation des fils ou fibres sur le support 1 enduit se faisant sur la face supérieure ll de la barre 9, avec coupe subséquente de la nappe 2 de fils ou de fibres, le support 1 porte des rangs 17 de fils ou fibres au-delà de la barre 9 et la machine fournit, au-delà du cylindre chauffant 15 le tapis terminé 18, qui est délivré après passage sur un rouleau de guidage 19.Un poussoir 8 est placé sous l'élément mobile 5 de la pince inférieure, à un niveau supérieur à celui du plan d'implantation 11 ; il est animé d'un mouvement de vaet-vient horizontal l'amenant jusque sous le sabot 6, sous l'effet d'un vérin pneumatique V8. Tous les vérins sont fixés sur des poutres représentées schématiquement en 20. Ce sont des vérins à air comprimé du type à double effet et sans caractéristiques particulières ils ne peuvent occuper que deux positions, tige de piston 21 rentrée ou sortie, sans position intermédiaire. Le fonctionnement de la machine est illustré par les figures 10 à 15. Ces figures sont décrites ci-après Figure nO 1 : (semblable à la figure 12. Elle montre la position de la machine à l'arrêt. Figure n 2 : la pince supérieure 3,qui est fermée, descend d'une quantité égale à la hauteur désirée pour le "poil" du tapis, suivant la flèche f3. (La nappe de fils ou fibres boucle entre la pince supérieure 3 et la pince mobile 4). Figure nO 3 : la pince médiane 4, qui est fermée, descend suivant f4 d'une quantité égale à celle indiquée ci-dessus et fait plonger ltextrémité de la nappe de fils ou fibres, qui en dépasse, dans la résine molle 12, portée par le support 1. Figure nO 4 : la pince médiane 4 s'ouvre. Figure nO 5 : la pince médiane 4 remonte à sa position initiale. Figurent 6 : la pince médiane 4 se ferme. Figure nO ,' : la pièce mobile 5 de la pince inférieure 5 se ferme, venant buter contre la pièce fixe appelée sabot 6 de cette pince, mobile horizontalement seulement. Figure n0-8 : la lame coupante 7 traverse la nappe de fils ou fibres fortement maintenue entre la pince médiane 4, d'une part, et la pince inférieure 5-6, d'autre part. Figure nO 9 : la lame coupante 7 reprend sa position initiale. Figure nO 10 : la pince inférieure 5-6 s'ouvre. Figure nO 11 : la barre 9 dont la face supérieure constitue le plan d'implantation 11 descend suivant f5 pour dégager du sabot 6 de la pince inférieure l'extrémité haute du rang implanté 17. Figure nO 12 : le support enduit de résine molle 1 avance suivant f6 en même temps que le poussoir 8 engagetsuivant f7, 11 extrémité haute du rang implanté sous le sabot 6 de la pince inférieure. Figure nO 13 : le plan d'implantation 11 remonte suivant f8. La pince supérieure 3 s'ouvre (elle est toujours en position basse). Le poussoir 8 revient à sa position initiale. Figure nO 14 : la pince supérieure 3 remonte à sa position haute. Figure nb 15 : la pince supérieure 3 se ferme. Le cycle est complet. La figure nO 15 est semblable à la figure nO 1. Comme on peut le constater d'après les figues 1 à 16, les mouvements de . la tige de pistonne pouvant occuper que deux positions , rentrée ou sortie) des divers vérins à double effet employés entraînent les positions suivantes des différents organes mobiles de la machine Avec les vérins V3a et V3b, position haute ou basse de la pince supérieure 3. Avec les vérins V3, position ouverte ou fermée de la pince supérieure 3. Avec les vérins V4a et V4b, position haute ou basse de la pince médiane 4. Avec les vérins V4, position ouverte ou fermée. de la pince médiane 4. Avec les vérins V5, position ouverte ou fermée de la pince inférieure 5-6. Avec les vérins V7, position en avant ou en arrière de la lame coupante 7. Avec les vérins V8, position en avant ou en arrière du possoir 8. Avec les vérins Vg, position haute ou basse du plan d'implantation 11. Avec les vérins V1 dont la tige a un mouvement en avant suivant fg ou en arrière, rotation dans le sens de la flèche f2 ou position stationnaire du cylindre 15 d'entraînement du support 1. Comme susindiqué, plusieurs vérins agissant simultanément peuvent être employés pour chaque sorte de mouvement d'un organe mobile, si cela est nécessité par la longueur de cet organe et la puissance insuffisante d'un seul vérin. Les vérins pneumatiques peuvent éventuellement être remplacés par des vérins hydrauliques plus puissants. Les pinces supérieure et médiane 3 et 4 ont chacun de leurs deux éléments constitué, d'une façon simple et robuste, comme le montre la figure 17, d'un fer cornière 21, sur lequel est rivée en 22 une lame d'acier 23. Les deux éléments de la pince inférieure 5-6 et le poussoir 8 sont également de construction simple et robuste, sans aucune nervure. Ils sont formés, comme le montre la figure 18, d'une simple plaque épaisse 24, à l'extrémité de laquelle est rivée en 25 une lame d'acier 26, du genre lame de scie, dont l'arête est dressée d'origine et ne nécessite aucun usinage. Chaque vérin ou série de vérins transmettant un mouvement déterminé à un organe mobile est commandé par une électrovalve 27 ou éventuellement par un groupe d'électro-valves 27. Il y a autant d'électro-valves ou de groupes d'électrovalves que de sortes de mouvements a transmettre aux divers organes mobiles. La figure 20 illustre, à titre d'exemple, la commande du vérin V3 d'ouverture et de fermeture de la pince supérieure 3 au moyen d'une électro-valve 27. Cette électro-valve est, par exemple, du type SSS 47 ou SMV 414 de la firme allemande Koenig Automation ; il s'agit d'une électro-valve "à clapet" commandée par un seul électro-aimant avec rappel par ressort. Lorsque le courant passe dans l'électro-valve (cas illustré par la figure 20), l'air comprimé qui rentre en E passe dans le conduit A2 pour commander la rentrée de la tige de piston du vérin V3, ce qui ouvre la pince 3, cependant que la chambre arrière du vérin se vide par les canalisations A 1 et R de l'air comprimé envoyé lors du précédent mouvement de la tige de piston. Lorsque le courant est coupé, l'effet inverse se produit, à savoir entrée de l'air comprimé toujours en E, mais alimentation de la chambre arrière du vérin par A1 et vidange de la chambre avant du vérin par les canalisations A2 et R. Le fonc actionnement de ces électro-valves est bien connu de tous les techniciens utilisant des appareils faisant intervenir l'air comprimé. Lorsque plusieurs vérins agissent simultanément pour actionner un même organe mobile, une même electro-valve peut suffire pour commander ces vérins, les canalisations A1 et A2 étant ramifiées en conséquence, ou bien une électro-vave 27 est associée à chaque vérin. L'electro-valve 27 est elle-même commandée, ainsi que toutes les autres électro-valves associées aux différents vérins de la machine, par un programmateur représenté à la figure 20 et comprenant un moteur électrique 28 entraînant un arbre à cames 29 muni d'autant de cames 30 qu'il y a de sortes de mouvements à transmettre aux organes mobiles de la machine, le-nom- bre de cames 30 étant par conséquent égal au nombre d'électrovalves ou de groupes d'électro-valves. Un moteur de quelques dizaines de Watts peut suffire. I1 est pourvu d'un variateur de vitesse non représenté, qui permet de faire varier à volonté la vitesse de rotation de l'arbre à cames 30, par exemple entre 0 et 100 tours/mn, sans que cette dernière valeur soit limitative. Sur chaque came 30 appuie la roulette de commande 31 d'un micro-contact électrique 32 branché en 33 sur le circuit d'alimentation de l'electro-valve 27. Le micro-contact ferme ou ouvre ce circuit, suivant que la roulette de commande 31 se trouve sur une bosse 34 ou dans un creux de la came. Le fonctionnement du micro-contact est évident d'après la figure 20. I1 est fermé, comme représenté1 pendant tout le temps où la rou lette 31 est sur la bosse 34, l'electro-valve étant alors alimentée en courant, et il est ouvert pendant tout le reste du temps, correspondant dans le cas particulier choisi au temps de fermeture de la pince supérieure 3. Une même came 30 peut commander simultanément un groupe de micro-contacts 31 reliés à un groupe d'électro-valves 27 commandant une même sorte de mouvement d'un organe mobile. Un tour complet de l'arbre à cames 29 correspond à un cycle complet de fonctionnement de la machine. Ce cycle complet est illustré par la figure 19 représentant le diagramme de marche des organes mobiles de la machine pour un tour complet de 3600 de l'arbre à cames. La figure 20 illustre, comme cas particulier, la commande du vérin V3 pour l'ouverture de la pince supérieure 3, qui a lieu sur la fraction angulaire 2250-3150 d'un tour de l'arbre à cames ; pour l'ouverture ae cette pince, le micro-contact 32 est fermé et le courant passe dans l'electro- valve 27 ; la tige de piston du vérin V3 rentre dans le vérin, ce qui entraîne l'ouverture de la pince 3 , comme susindiqué. Pour actionner la machine illustrée par la figure 16, l'arbre à cames 29 est pourvu de neuf cames 30 commandant les neuf sortes de mouvements nécessaires de la machine, à savoir les mouvements dans le sens vertical et d'ouverture ou de fermeture de la pince supérieure 3, d'une part, et de la pince médiane 4, d'autre part, le mouvement d'ouverture ou de fermeture de la pince inférieure 5-6, le mouvement vers l'avant ou vers l'arrière de la lame coupante 7, le mouvement vers l'avant ou vers l'arrière du poussoir 8, le mouvement dans le sens vertical du plan d'implantation Il, et la rotation dans le sens de la flèche f2 du cylindre 15. Le calage fixe sur l'arbre 29 des différentes cames 30, dont la longueur et la position angulaire des bosses et des creUxsont prees conformément au diagramme de la figure 19, assure le synchronisme des mouvements, entre cames, vérins et organes mobiles de la machine. Des modifications de détail, du domaine des équivalents mécaniques et électriques, peuvent être apportées à la machine décrite ci-dessus, sans que lton sorte pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la fabrication en continu de tapis poilus, notamment en grande largeur, à partir d'une bande de matière résineuse adhésive non encore durcie portée par un support et d'une nappe verticale de fils ou de fibres, dont la base est implantée dans ladite matière et qui est coupée à une hauteur correspondant à l'épaisseur voulue pour le tapis, dispositif comprenant une pince supérieure et une pince médiane disposées l'une au-dessus de l'autre, mobiles verticalement, susceptibles d'un mouvement d'ouverture et de fermeture dans le sens horizontal et destinées à entraîner périodiquement vers le bas la nappe de fils ou fibres, une pince inférieure située audessous des précédentes pinces, fixe en position verticale, susceptible d'un mouvement d'ouverture et de fermeture dans le sens horizontal et destinée à pincer la base de ladite nappe avant la coupe, un moyen de coupe disposé au-dessus de la pince infe- rieure et déplaçable horizontalement, un plan d'appui du support de la matière résineuse adhésive, situé au-dessous de la pince inférieure et de la nappe de fils ou fibres à une distance du moyen de coupe égale à la hauteur voulue pour les poils du tapis et sur lequel avance périodiquement ledit support par l'intermédiaire de moyens d'entraînement, un moyen de chauffage placé au-delà du plan d'appui, et des moyens d'actionnement coordonné des divers organes mobiles, caractérisé en ce que ledit plan d'appui est mobile dans le sens vertical pour dégager de la pince inférieure, lorsqu'il est déplacé vers le bas, le sommet de la rangée coupée de fils ou de fibres, et en ce qu'un poussoir horizontal est disposé sous la pince inférieure et est destiné à pousser sous celle-ci le sommet du rang coupé de fils ou de fibres implantés, après l'abaissement dudit plan d'appui et pendant que ledit support avance sur ce plan. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement coordonné des divers organes mobiles du dispositif sont des vérins pneumatiques ou hydrauliques, assujettis à des moyens de commande agissant dans un ordre et pendant un temps prédéterminés, au moins un vérin étant prévu pour chaque organe mobile et pour chaque sorte de mouvement à lui transmettre. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont des électrovalves, à raison d'au moins une électro-valve par sorte de mouvement à transmettre aux organes mobiles, ces électrovalves étant elles-mêmes commandées par un programmateur. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit programmateur comprend des micro-contacts électriques, actionnés par les cames d'un arbre à cames en trainé par un moteur, le nombre de cames étant égal au nombre de sortes de mouvements à transmettre aux organes mobiles. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moteur est pourvu d'un variateur de vitesse. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pinces supérieure et médiane sont constituées chacune d'un fer cornière sur lequel est rivée une lame d'acier, et en ce que la pince inférieure et le poussoir sont formés chacun d'une plaque épaisse à ltextrémité de laquelle est rivée une lame d'acier. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen de chauffage destiné à durcir la matière résineuse adhésive est un tambour chauffant constituant en même temps un moyen d'entraînement périodique du support de la résine.