Brevet FR2379623A1 — publié le 19780901

la présente invention concerne une méthode et un appareil de traitement d'une matière fibreuse afin d'obtenir une masse pratiquement homogène de fibres, telle qu'une masse de fibres textiles pouvant être utilisée pour une filature ou pour former une nappe. L'invention peut également s'appliquer au traitement de fibres non textiles, telles que des fibres de carbone ou des fibres métalliques. On a déjà proposé d'utiliser des machines à carder et des ouvreuses de fils (6arnetts) classiques pour obtenir des fibres utilisables pour être filées ou pour former des nappes dans les traitements de textiles, mais on aboutit généralement dans ce cas à des machines qui ont des vitesses de production limitées et qui tendent à être encombrantes et chères. Un objet de la présente invention consiste à prévoir une méthode et un appareil qui conviennent beaucoup mieux que ce qui a été proposé jusqu'alors. Suivant une caractéristique de la présente invention, il est prévu une méthode de traitement de matières en fibres pour obtenir une masse homogène de fibres, dans laquelle la matière en fibres est traitée par au moins un groupe de tambours revêtus de garnitures comprenant un premier tambour de traitement, un second tambour de traitement tangent pratiquement au premier tambour de traitement, et un tambour de travail pratiquement tangent respectivement aux premier et second tambours de traitement, les tambours tournant de manière que les premier et second tambours tournent en sens- inverse, la garniture du second tambour ayant une plus grande vitesse que celle du premier tambour, et que le tambour de travail tourne dans le même sens que le premier tambour, sa garniture ayant une vitesse inférieure à celle des garnitures des premier et second tambours, et dans laquelle la matière en fibres est transportée sur la garniture du premier tambour où le second tambour prend la matière fibreuse avec un effet d'étirage et d'arrachement, et le tambour de travail prend les parties nouées, les boudins et les impuretés sur le second tambour et les transporte pour les renvoyer au premier tambour pour un nouveau traitement. De préférence, il est prévu trois groupes de tambours à garnitures, disposés en série, le second tambour du premier groupe servant de premier tambour dans le second groupe et le second tambour du second groupe servant de premier tambour dans le troisième groupe. Les groupes de tambours sont enfermés dans un carter dont la forme épouse la forme extérieure des groupes pour maintenir la matière fibreuse sur les tambours, ledit carter comportant une entrée par laquelle on peut alimenter le premier tambour du premier groupe en matière fibreuse et une sortie pal laquelle le second tambour du troisieme groupe évacue les fibres. De préférence les tambours tournent a des vitesses telles qu'à ladite sortie du carter, les fibres sont principalement évacuées du fait de la vitesse de la garniture et, de préférence, il est prévu un moyen engendrant un étirage induit des fibres qui détachent du second tambour du troisième groupe. Suivant une entre caractéristique de l'invention, il est également prévu une machine de traitement de matière fibreuse pour obtenir une masse homogène de fibres' qui comprend au moins un groupe de tambours revêtus de garnitures comprenant un premier tambour de traitement, un second tambour de traitement pratiquement tangent au premier tambour et un tambour de travail pratiquement tangent respectivement aux premier et second tambours de traitement, les tambours étant préms pour tourner de manière que les premier et second tambours tournent en sens inverse, la garniture du second tambour avant une plus grande vitesse que celle du premier tambour, et le tambour de travail tournant dans le même sens que le premier tambour, sa garniture ayant une vitesse inférieure à celles des premier et second tambours,demanière qu'en fonctionnement la matière fibreuse soit transportée sur la garniture du premier tambour oû la garniture du second tambour prend ia matière fibreuse avec étirage et arrachement, et que le tambour de travail prenne les parties nouées, les boudins et les impuretés du second tambour et les transporte pour les renvoyer à la garniture du premier tambour pour un nouveau traitement. Les caractéristiques de la présente invention mentionnées ci-dessus ainsi que d'autres, apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique de côte de l'ensemble dlalimentation et des tambours revêtus de garnitures de la machine suivant l'invention, la.Fig. 2 est une vue de côté de la machine dont les tambours sont montrés à la Fig. 1, l'arrière étant montré a partir du m8me côté, et la Fig. 3 est une vue de côté de l'autre face de la machine de la Fig.2 une fois les disnositi$s des entrainements enlevés. En se référant aux dessins et d'abord à la Fig. 1, la machine peut être considérée comme comprenant trois groupes de tambours revêtus de garnitures 2, 8 et 12 fornrant le premier groupe, 8, 16 et 20 formant le second groupe, et 16, 24 et 26 formant le troisième groupe. Il faut noter mle le tambour 8 et le tambour 16 sont communs à deux groupes.Ces groupes tambours sont disposés en série de manière que la matière fibreuse apprêtée soit transportée à travers les trois groupes de tambours en série, la matière étant introduite dans la machine par un ensemble d'alimentation A et étant évacuée et sortie de la machine, comme l'indique la référence numérique 28, en face du dernier tambour 24. su Comme dans chaque groupe de tambours, on trouve un certain nombre de caractéristiques communes, on ne décrira en détail ou 'un senl groupe de tambours. Si lton considère donc le groupe comprenant 2, 8 et 12, il appelait que les tambours 2 et 8 sont pratiquement tangents ce qui définit une zone de transfert S' et le tambour 12 est tangeant aux deux tambours 2 et 8.Les tambours 2 et 8 sont de dimensions identiques alors que le tambour 12 est plus petit que les tambours 2 et R. Les tambours sont montrés tournant dans les sens indiqués par les flèches 2A, 8A et 12A, les références 2B, 8B et 12B montrant la forme des dents des garnitures sur leurs tambours respectifs et les sens de ces dents par rapport aux sens de rotation. Si l'on considAre maintenant l'effet du traitement exercE par le premier groupe comprenant les tambours 8 et 12 sur la matière fibreuse, il apparait que celle-ci qui peut être formée de blocs de bourre de matière de rebuts, est accrochée nar les dents faisant saillie dans le sens de rotation du tambour 2 et est entrainée autour du tambour 2 par ces dents vers la zone 16' où le tambour 8, qui tourne plus vite que le tambour 2 et comporte des dents qui ont entre elles un pas plus grand proportionnel à différence de vitesse des tambours, prend les fibres en les étirant et en les peignant ce qui produit un effet d'homogénéisation des fibres.Le tambour 12 qui tourne dans le même sens que le tambour 2exerce un effet de travail sur les gros blocs de a matière fibreuse du fait que la surface extérieur du tambour 12 a une vitesse plus lente que celle des tambours 8 et 2 et du fait que les dents sont coincées dans le sens contraire par rapport au sens de rotation. Ces dents emnechent le passage des aroc blocs épais, tels que les noeuds, les boudins de patière fibreuse et transportent ces parties épaisses de nouveau vers la garniture du tambour 2.Les dents de la garniture du tambour 2 ayant un mouvement plus rapide étirent ces parties épaisses de la surface du tambour 12 et les renvoient à la zone d'alimentation 4 oix elles se méangent avec la matière fibreuse entrante. les mitres groupes de tambours fonctionnent suivant le meme principe, mais à des vitesses croissantes et les garnitures des tambours 16 et 24 sont de mime de plus en plus grosses. Le résultat en est que au moment où les fibres atteignent la zone de sortie 28, elles sont transportées à grande vitesse par le tambour 24 et'se trouvent sous la forme d'une masse homoaène. Ces fibres sont pour la plupart ejectées directement du tambour 24 par l'effet centrifuge comme l'indique la référence numérique 28, mais d'autres fibres restent plaquées contre la surface de la garniture et maintenues îa l'air statique tout près de la surface du tambour. C'est Pourquoi une plaque déflectrice ou lame positionnée suivant l'angle indiqué pour rompre la couche d'air statique et séparer ces fibres comme l'indique lafleche du tambour 24. Comme l'équipment fonctionne à vitesse élevée, les groupes de tambours doivent être soigneusement recouverts d'un carter 36 afin de maintenir la matière fibreuse sur les différents tambours. Ce carter comporte une entrée pour l'ensemble d'alimentation A, par laquelle la matière fibreuse est introduite vers le tambour 2, et également une sortie par laquelle la masse homogène des fibres peut être éjectée, comme le montre la référence 28. Les différents groupes de tambours exercent sur la matière fibreuse un effet d'affinage progressif et on comprendra que l'on peut utiliser plus ou moins de groupes dans certaines machines suivant le type de la matière fibreuse à traiter. En outre, il n'est pas nécessaire que les tambours 2, 8, 16 et 24 soient tous de la même taille bien que cela peut faciliter la fabrication de la machine, toutefois en fonctionnement il faut que les vitesses périphériques des tabous 2, 8, 16 et 24 augmentent progressivement. Les moyens d'entrai- nement des divers tambours sont montrés dans les -Figs. 2 et 3, ces moyens comprenant des dispositifs permettant de régler en vitesse chacun des tambours 2, 8, 16 et 24 et des rouleaux 12, 20 et 26 afin d'adapter la machine à la matière fibreuse à traiter. En se référant aux Figs. 2 et 3, les moyens~d'entraSnement des rouleaux 12, 20 et 26 comprennent les courroies sans fin 30, 32 et 34 entraînées par deux moteurs, dont l'un 36 entraîne les deux courroies 30 et 32 tandis que l'autre 38 entraîne la courroie 34. Comme le montre également la Fig. 2, un troisième moteur 40 entraîne une courroie sans fin 42. La courroie 42 entoure une roue d'entraînement 44 qui entraîne le rouleau central 46 du groupe de rouleaux de l'ensemble d'alimentation A. Les rouleaux 46, 48, 50 et 52 de ce groupe sont engrainés les uns avec les autres pour tourner comme l'indiquent les flèches de la Fig. 1. Ces roule;iy)x 46 à 52 portent également une garniture et sont disposés tangentiellement les uns aux autres comme le montre la Fig. 1. La Fig. 1 montre également la direction des dents des garnitures des rouleaux 46 à 52 et leur inclinaison par rapport au sens de rotation dc chaque rouleau. Les moyens d'alimentation comprennent également une paire de courroies sans fin entraînées 54 et 56 dont les faces adjacentes sont inclinées et sont déplacées comme l'indique les flèches 58 de la Fig. 1 afin d'introduire la matière fibreuse entre les rouleaux 48 et 50 de l'ensemble d'alimentation A. La régit portante de la courroie 56 Fig. 2, passe horizontalement dans un dispositif de détection de métal 60 de manière que la matière fibreuse placée sur la région portante de la courroie 56 se trouve débarassée de touts particules métalliques enlevées magnétiquement ou par un autre moyen. La Fig. 3 montre l'autre côté de la machine, dont les carters de protection des entraînements des tambours 2, 8, 16 et 24 ont été enlevés. On notera que chaque tambour 2, 8, 16 ou 24 est entraîné indépendamment des autres par son propre moyen d'entraînement 62, 64, 66 et 68, à l'aide de courroies sans fin, 70, 72, 74 ou 76. L'appareil et la méthode de l'invention peuvent être utilisés dans le traitement de matières fibreuses texiles ou de matière fibreuse non textile, telles que des fibres de carbone, des fibres d'amiante, des fibres métalliques et tnême des fibres de bois. Au lieu d'utiliser des garnitures å dents de scie, comme le montrent les dessins, on peut prévoir pour les tambours ou certains d'entre eux, d'autres formes de garnitures, telles que des aiguilles d'acier formant hérisson. Il est utile que les garnitures deviEnnent de plus en plus grosses quand leur vitesse augmente. Comme le montre la Fig. 1, d'autres rouleaux portant des garnitures ou mExe lisses 78, 30 et 82 peuvent autre prévus aux endroits indiqués, si nécessaire. Ces rouleaux peuvent aider A recycler certaines des parties épaisses de la matière fibreuse. De préférence, la plaque déflectrice 32 doit pouvoir etre réglable pour s'adapter au type de matière fibreuse à traiter. REVENDICATIONS 1) Méthode de traitement de matières en fibres pour obtenir une masse homogène de fibres, caractérisée en ce que la matière en fibre est traitée par au moins un groupe de tambours revêtus de garnitures comprenant un premier tambour de traitement, un second tambour de traitement pratiquement tangent au premier, et un tambour de travail pratiquement tangent respectivement au premier et au second, les tambours tournant de manière que le premier et le second tournent en se invese,la garniture du second tournant à plus grande vitesse que celle du premier, le tambour de travail tournant dans le meme sens que le premier tambour de traitement, sa garniture ayant une vitesse inférieure à celle des garnitures du premier tambour et du second tambour, la matière en fibres étant transportée par la garniture du premier tambour puis reprise par le second tambour avec un effet d'étirage et d'arrachement, le tambour de travail reprenant les parties nouées, les boudins et les impuretés sur la garniture du second tambour et les renvoyant au premier pour un nouveau traitement. 2) Méthode suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle implique trois groupes de tambours à garniture, disposés en série, le second tambour de traitement du premier groupe servant de premier tambour dans le second groupe et le second tambour du second groupe servant de premier tambour dans le troisième groupe. 3) Méthode suivant la revendication 1 ou 2, caracténsée en ce que les tambours des groupes-sont enfermés dans un carter dont la forme épouse la forme extérieure des groupes pour maintenir la matière fibreuse sur les tambours, ledit carter comportant une entrée par laquelle on peut alimenter le premier tambour du premier groupe en matière fibreuse et une sortie par laquelle le second tambour du troisième groupe évacue les fibres. 4) Méthode suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les tambours du ou des groupes tournent à une vitesse telle que les fibres sont évacuées du fait de la vitesse principalement par effet centrifuge à travers la sortie. 5) Méthode suivant la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'il est prévu un moyen engendrant un étirage induit des fibres qui les détache du second tambour du troisième ou dernier groupe. 6) Méthode suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les garnitures des tambours, en ce qui concerne dans chaque groupe les premiers et seconds tambours, deviennent de plus en plus grosses. 7) Machine de traitement de matière fibreuse pour obtenir une masse homogène de fibres, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un groupe de tambours revêtus de garnitures comprenant un premier tambour de traitement un second tambour de traitement pratiquement tangent au premier, et un tambour de travail pratiquement tangent respectivement au premier et au second, les tambours tournant de manière que le premier et le second tournent en sens inverse, la garniture du second tournant plus vite que celle du premier, le tambour de travail tournant dans le même sens que le premier tambour de traitement, sa garniture tournant moins vite que celles des premier et second tambours, la matière en fibres étant transportée par la garniture du premier tambour, puis reprise par le second tambour avec un effet d'étirage et d'arrachement, le tambour de travail reprenant les parties nouées, les boudins et les impuretés sur la garniture du second tambour et les renvoyant au premier pour un nouveau traitement. 8) Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend trois groupes de tambours à garnitures, disposés en série, le second tambour de traitement du premier groupe servant de premier tambour dans le second groupe et le second tambour du second groupe servant de premier tambour dans le troisième groupe. 9) Machine suivant la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qutelle comprend un carter pour maintenir la matière fibreuse sur les tambours, ledit carter comportant une entrée par laquelle on peut alimenter le premier tambour du premier groupe en matière fibreuse et une sortie par laquelle le second tambour du troisième groupe évacue les fibres. 10) Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un déflecteur pour créer un étirage induit des fibres à la sortie du second tambour du troisième ou dernier groupe et les détacher. 11) Machine suivant la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'alimentation pour introduire la matière fibreuse dans l'entrée du carter, lesdits moyens d'alimentation comprenant un groupe de tambours d'alimentation à garniture. 12) Machine suivant la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation comprennent des courroies sans fin pour amener la matière fibreuse aux tambours d'alimentation en la faisant traverser un dispositif détecteur de métal avant que la matière fibreuse n'arrive aux tambours dtalimentation. 13) Machine suivant l'une des revendications 7 à 12, caractérisée en ce que les garnitures des tambours, en ce qui concerne dans chaque groupe les premiers et second tambours deviennent de plus en plus grosses.