Brevet FR2464316A1 — publié le 19810306

1. la présente invention se rapporte à une carde. Il est connu que, dans le processus de filature, la carde occupe une place essentielle et dominante, Les principales fonctions de cette machine sont les sui- vantes: décomposer en fibres distinctes la matière fournie par les batteurs, séparer les impuretés qui existent encore dans la matière fibreuse, transformer ladite matière en un ruban adapté pour subir les opérations consécutives. Pour réaliser ces opérations, il est également connu que la carde comprend un cylindre, par exemple cannelé, appelé alimentateur, qui fournit la matière sous la forme d'une nappe à un premier cylindre appelé introducteur, lequel est muni de garnitures en dents de scie et qui a pour fonction d'ouvrir la matière et de la diviser en fibres, en éliminant une partie des impuretés. Les fibres sont reprises par un deuxième cylin- dre appelé tambour cardeur ou grand tambour, muni lui aussi de garnitures en dents de scie qui ont des caractéristiques diffé- rentes de celles du cylindre introducteur et transportées sous les chapeaux marchants, qui sont tangents au grand tam- bour et sous l'effet de la différence entre la vitesse périphé- rique du grand tambour et la vitesse de translation des cha- riots, les fibres sont redressées. Un troisième cylindre, appelé déchargeur ou peigneur et muni de garnitures en dents de scie transfère les fibres du grand tambour à un dispositif dénommé leveur de voile qui peut être constitué par un cylindre cannelé et une lame tangente à ce cylindre et qui détache les fibres du cylindre déchargeur et le transforme en un voile qui, en passant dans un entonnoir et dans deux calandres est transformé en un ruban qui est re- cueilli dans un pot. Actuellement, en raison du prix élevé des matières pre- mières, le filateur tend à abaisser la qualité des matières primaires (abaissement du coût) sans renoncer à la qualité du fil. Une carde traditionnelle, constituée de la façon décrite plus haut, présente les inconvénients qui peuvent être résumés comme suit: 2. - insuffisance d'ouverture des fibres, avec formation de noeuds qui sont préjudiciables à l'uniformité et par consé- quent à la qualité du filé; - médiocre propreté du ruban, qui a pour conséquence d'aug- menter la rupture des fils dans les machines de filature, en particulier dans celles dites à fibres libérées et, par consé- quent, diminution du rendement; - orientation parallèle défectueuse des fibres, qui entratne en conséquence une augmentation du nombre des passages dans la machine suivante et par conséquent, une augmentation du coût du filé. Il est également connu que, pour éliminer une partie des inconvénients précités, on a cherché à augmenter la vitesse du cylindre introducteur ou à utiliser un deuxième cylindre introducteur ayant une vitesse périphérique légèrement infé- rieure à celle dudit cylindre introducteur et placé, soit en série avec le premier, soit entre le premier et les chapeaux marchants, soit dans la partie inférieure située entre le pre- mier cylindre introducteur-,et le grand tambour; ou encore, on a cherché à accoupler deux cardes pour former une carde dite en tandem. Toutes ces solutions ont entra né d'autres inconvénients comme, par exemple, l'augmentation de la proportion de bonnes fibres contenues dans les déchets et la rupture partielle des fibres, qui entraine une diminution de la résistance du filé ainsi qu'une augmentation des coûts d'exploitation. le but de l'invention est donc de réaliser une carde qui, non seulement, élimine les inconvénients précités mais, par ailleurs, permette de mélanger des matières qui sont, soit de même nature, mais avec des différences de longueur, de fines- se et de.degré de maturité, soit différente couleur ou de dif- férente nature, tout en assurant un positionnement parallèle des fibres. Pour atteindre ce but, l'invention a pour objet une carde comprenant un cylindre alimentateur, un introducteur, un grand tambour, des chapeaux marchants, un cylindre déchargeur 24 54316 3- un dispositif lève-voile et un dispositif récepteur et carac- tériséeen ce qu'elle comprend un premier cylindre rotatif com- portant des garnitures en dents de scie, monté entre le cylin- dre introducteur, les chapeaux marchants et le grand tambour, avec son axe parallèle à celui des organes cardants et un deuxième cylindre rotatif comportant des garnitures en dents de scie, qui est monté dans la partie inférieure entre le cy- lindre introducteur et le grand tambour avec son axe parallè- le à celui des organes cardants. Ces deux cylindres rotatifs peuvent tourner indépendam- ment l'un de l'autre, soit dans le même sens que le grand tam- bour, soit dans le sens inverse de ce grand tambour, en outre, leur position peut avantageusement être réglée aussi bien dans la direction verticale que dans la direction horizontale, de manière à faire varier les distances qui les séparent du cylindre introducteur et du grand tambour. La vitesse périphérique des deux cylindres rotatifs est très basse; en fait, sa valeur est comprise entre 0,1 et 3 m/s, tandis que celle du cylindre introducteur est comprise entre 10 et 20 m/s et que celle du grand tambour est comprise entre 16 et 32 m/s, et les chapeaux marchants sont animés d'u- ne vitesse de translation comprise entre 0,001 et 0,004 m/s. Sur les deux cylindres rotatifs sont montées des garni- tures en dents de scie dont la population (nombre de pointes par cm) est comprise entre 30 et 70, tandis que celle-de la garniture du cylindre introducteur est comprise entre 4 et 9. Au contraire, les populations du grand tambour et des chapeaux sont choisies en fonction du diamètre des fibres à carder. Les fonctions principales des deux cylindres suivant l'in- vention sont: de calibrer parfaitement la quantité de fibres transportées par le grand tambour, ce qu'on obtient en faisant varier la distance entre les cylindres et le grand tambour; de carder, en ce sens que les fibres prises entre les garni- tures des cylindres et celles du grand tambour subissent une orientation parallèle par suite de la différence notable de population des garnitures et de la différence notable de vi- 4. tesse et de sens de rotation des deux éléments; et de mélan- ger parfaitement, en ce sens que les fibres excédentaires de l'introducteur sont reprises par les deux cylindres et four- nies au grand tambour à des moments différents, ce tambour les transportant étant donné que ces fibres viennent ensuite en contact avec celles qui sont transportées par le cylindre introducteur, il se produit un brassage en plusieurs passages. En effet, si, lors du premier passage, les fibres ne sont pas parfaitement ouvertes, disposées parallèles et mélangées par le cylindre supérieur, elles sont renvoyées au cylindre infé- rieur par le cylindre introducteur et ce processus se produit répétitivement jusqu'à ce que les fonctions décrites plus haut soient réalisées. En outre, dans les espaces existant entre les deux cylin- dres rotatifs, le cylindre introducteur et le grand tambour, on monte avantageusement des éléments à profil en triangle qui présentent des c8tés curvilignes et qui ont pour fonction de faciliter le passage des fibres, en pr enant avantage du cou- rant d'air créé par la rotation des organes précités et, spé- cialement, de la grande vitesse du grand tambour, et d'empê- cher les fibres de s'amasser dans ces espaces. Ces éléments peuvent être réglables.- La carde ainsi réalisée présente toutes les caractéristi- ques nécessaires pour fournir un ruban d'excellente qualité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap- paraîtront au cours de la description qui va suivre. Aux des- sins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la-Fig. 1 montre schématiquement la carde suivant l'in- vention; - la Pig. 2 montre les détails agrandis représentant les deux cylindres rotatifs, le cylindre d'alimentation, le cylin- dre introducteur et une partie du grand tambour; - la Fig. 3 est une vue en coupe partielle d'un exemple d'exécution des moyens prévus pour le réglage des deux cylin- dres dans la direction verticale et dans la direction horizon- tele; et 5. - la Fig. 4 représente un exemple des moyens de commande des deux cylindres. Sur la Fig. 1, on a représenté une carde, suivant l'in- vention dans laquelle la nappe 11 se déroule d'un rouleau par contact direct avec un rouleau dévideur 12 et est envoyée à un cylindre alimentateur 13 qui la transfère à un cylindre in- troducteur 14, lequel tourne plus vite que le cylindre 13. La nappe il est ouverte et divisée en-fibres de sorte que les im- puretés en sont déchargées sous l'action de deux couteaux 15 et 15' et d'une grille 16. à leur sortie du cylindre introducteur 14, une certaine quantité de fibres passent par l'ouverture 17 formée entre le cylindre introducteur 14 et un cylindre 18 et est transférée par ce dernier cylindre au grand tambour 19 de la carde. La fraction excédentaire des fibres est reprise par le même cy- lindre 18 qui est muni des garnitures en dents de scie et qui tourne à une vitesse très basse de sorte que les fibres res- tent adhérentes à ce cylindre. les fibres reprises par le cylindre 18 passent dans l'ou- verture 20 formée entre ce même cylindre 18 et le grand tam- bour 19, sont reprises par ce dernier 19 qui tourne rapidement et reçoivent une première orientation parallèle soit due à la différence de population des garnitures, soit due à la diffé- rence notable de vitesse des deux organes. Les fibres portées par le grand tambour 19 pénètrent dans une ouverture 21 délimitée entre le grand tambour 19 et le cy- lindre introducteur 14 et dans cette ouverture elles entrent en contact avec celles qui sont transportées par le cylindre introducteur, ce qui provoque un mélange. L'ensemble de fibres est transporté dans une ouverture 22 délimitée entre un cylindre 23 et le grand tambour 19, qui laisse passer une certaine quantité de fibres ouvertes, orien- tées parallèlement et mélangées, tandis que la partie excéden- taire, non ouverte, non orientées parallèlement et non mélangée est reprise par le cylindre garni rotatif 23 et reportée par ce cylindre sur le cylindre introducteur 14 et, ensuite sur le 6. cylindre 18. Dans l'ouverture 22, les fibres qui n'ont pas encore été parfaitement orientées parallèlement précédemment, sont main- tenant redressées, à la fois sous l'effet de la différence de population entre les garnitures et sous l'effet de la diffé- rence notable de. vitesse existant entre le cylindre 23 et le grand tambour 19. Le cylindre supérieur 23, qui oriente par- faitement de façon parallèle les fibres non redressées précé- demment, assure une autre fonction très importante, qui est celle d'arrêter à l'intérieur des garnitures les éventuelles impuretés ou corps étrangers qui seraient préjudiciables aux phases suivantes du travail et de sauvegarder les garnitures aussi bien du grand tambour que des chapeaux et du cylindre déchargeur. Les fibres transportées par le grand tambour 19 en sor- tant de l'ouverture 22, sont orientées avec leur axe perpendi- culaire à l'axe du grand tambour 19 et, en passant sous des chapeaux marchants 24, elles subissent le cardage final. Rn- suite, les fibres passent sur un cylindre déchargeur 25 qui tourne lentement et elles sont prises sur ce cylindre par un groupe lève-voile composé, par exemple d'un cylindre cannelé 26 et d'une lame 27, puis elles sont rassemblées sous la forme d'un voile extrêmement fin. le voile passe ensuite dans un entonnoir 28 qui le trans- forme en un ruban. Ce ruban est soumis à un effet d'étirage dans un groupe d'étirage 29 et, de ce groupe, il parvient à un rouleau de renvoi 30 et à un distributeur 31 qui le dépose dans un pot collecteur 32. Dans les espaces 33 et 34 délimités entre le cylindre introducteur 14, les cylindres 18 et 23 et le tambour cardeur 19, sont montés deux éléments 35 et 36 à profil triangulaire à c8tés courbes. Ces éléments 35 et 37 ont pour fonction de faciliter le passage des fibres entre les cylindres 19 et 23, le cylindre introducteur 14 et le grand tambour sous l'action des courants d'air créés par la rotation de ces organes et d'empêcher l'ac- 7. cumulation de quantités excessives de fibres dans les espaces 33 et 34. Les ouvertures 17, 20, 22 et 27 peuvent être réglées par modification de la position des cylindres 18 et 23 dans la di- rection horizontale ainsi que dans la direction verticale. En effet, pour modifier la position dans la direction horizontale (voir Fig. 3), le cylindre 18 est monté sur deux supports 38, à raison d'un par côté (pour la commodité de la représentation, on a représenté sur la Pig. 3, le c8té gauche de la machine). Chaque support est relié par des vis 39 et 40 à un support 41 en forme d'équerre. le support 38 présente deux encoches longitudinales 42 et 43 dans lesquelles passent des vis 39 et 40, de sorte que le support peut être déplacé vers la droite ou vers la gauche (en considérant le dessin) suivant que l'on veut rapprocher ou éloigner le cylindre 18 du grand tambour 19. Pour permettre de modifier la position dans la direction verticale, le support 41 est relié au bâti 46 de la machine par deux vis 44 et 45. le support 41 présente deux fentes 47 et 48 et on peut régler sa position en hauteur de la même façon en déplaçant le support 41 vers le haut ou vers le bas. On modifie la position du cylindre 23 de la même façon. les organes de support et de réglage de ce cylindre sont dé- signés par les mêmes numéros de référence. Sur la Fig. 3, on a en outre représenté le support 49 qui porte le cylindre 14 et qui est relié au bâti 48 de la machine au moyen des vis 50 et 51 et le support 52 portant le grand tambour 19 et qui est relié au bâti 48 de la machine par les vis 53 et 54. Sur la Fig. 4, on a représenté un exemple des moyens de commande des cylindres 18 et 23. Un ensemble moteur-réducteur 55 entraîne en rotation à basse vitesse un engrenage 56 qui entraine par l'intermédiaire d'une cha ne 57 des engrenages 58 et 59 montés sur des arbres et 61 des cylindres 23 et 18. Un tendeur 62, monté sur un 8. support 63 au moyen de deux vis 64 et 65, est relié au bâti 46 de la machine et peut être réglé au moyen de deux fentes 66 et 67. Il convient de remarquer que la rotation des cylin- dres 18 et 23 peut être assurée par une transmission au moyen de courroies et de cha nes cinématiques, dont le mouvement est pris sur le cylindre alimentateur 13 ou sur le cylindre introducteur 14. La vitesse périphérique des cylindres 18 et 23 est très basse. En fait, cette vitesse est comprise entre 0,1 et 3 m/s tandis que celle du cylindre introducteur est comprise entre et 20 m/s et que celle du tambour cardeur est comprise en- tre 16 et 32 m/s. Les chapeaux ont une vitesse de translation comprise entre 0,001 et 0,004 m/s. les garnitures montées sur les cylindres 18 et 23 sont du type rigide, leur population (nombre de pointes par cm) est comprise entre 30 et 70 tandis que celle de la garniture de cylindre introducteur est comprise entre 4.et 9. Au contraire, les populations du grand tambour 19 et du chapeau 24 sont choisies par application des critères actuels, en se basant sur le diamètre nominal des fibres à carder. On remarquera que le cylindre introducteur 14 de la carde suivant l'invention a un plus grand diamètre que dans les car- des traditionnelles et que les cylindres 18 et 23 ont un dia- mètre inférieur à celui du cylindre introducteur 14. Grâce aux caractéristiques exposées plus haut, la carde suivant l'invention présente les avantages suivants: meilleure orientation parallèle des fibres, grâce au fait que les points de cardage sont en plus grand nombre; mélange des fibres, éventuellement de différentes couleurs, qui permet d'- obtenir un ruban "mélangé" grâce à l'action des différents pas- sages que les fibres effectuent entre le cylindre supérieur, le cylindre introducteur et le cylindre inférieur et le tam- bour cardeur; plus grande propreté du ruban sortant et réduc- tion du rejet de bonnes fibres, grâce à la reprise des fibres par les deux cylindres 18 et 23; plus grande durée des garni- tures des chapeaux, du tambour cardeur et du cylindre déchar- 9. geur, grâce au fait que les fibres qui arrivent sont orien- tées et que les éventuelles impuretés sont retenues entre les garnitures du cylindre supérieur 23; rendement plus élevé; ruban d'un diamètre presque uniforme et possédant un très bas coefficient de variation du titre (poids du ruban par unité de longueur). o 10. - REVENDICATIONS - 1 - Carde du type comprenant un cylindre alimentateur (13) un cylindre introducteur (14) un grand tambour (19) et un Jeu de chapeaux marchants (24) un cylindre déchargeur (25) et un dispositif lève-voile (26, 27), et un dispositif récepteur (32) cette carde étant caractérisée en ce qu'elle comprend un pre- mier cylindre rotatif (28) muni de garnitures en dents de scie, monté entre le cylindre introducteur (14), les chapeaux (24) et le grand tambour (19), avec son axe parallèle avec celui de ces organes et un deuxième cylindre rotatif (18), muni de gar- nitures en dents de scie et monté dans la partie inférieure, entre le cylindre introducteur (14) et le tambour cardeur (19), avec son axe parallèle avec celui des organes cardants, de ma- nière que les fibres, avant d'être transportées du grand tam- bour (19) aux chapeaux (24) soient reprises répétitivement, soit par lesdits cylindres rotatifs (23, 18), soit par le cy- lindre introducteur (14) de manière à subir des opérations d'ouverture, mélange et orientation parallèle-parfaites. 2 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les positions des deux cylindres rotatifs (23, 18) peuvent être réglées l'une indépendamment de l'autre dans un plan ho- rizontal. 3 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les positions des deux cylindres rotatifs (23, 18) peuvent être réglées l'une indépendamment de l'autre dans un plan ver- tical. 4 - Carde suivant la revendication 1,- caractérisée en ce que le nombre de pointes de garnitures par cm2 des deux cylin- dres rotatifs (23, 18) est plus grand que celui du cylindre in- troducteur (14) et de préférence compris entre 30 et 60. - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la vitesse de rotation des deux cylindres rotatifs (23, 18) est très inférieure à la vitesse du cylindre introducteur (14) aussi bien qu'à celle du grand tambour (19) et de préfé- rence comprise entre 0,1 et 3 m/s. 11. 6 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux cylindres (23, 18) tournent dans le même sens que le grand tambour (19). 7 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux cylindres (23, 18) tournent en sens inverse du tambour cardeur. 8 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre inférieur (18) tourne dans le même sens que le grand tambour (19) tandis que le cylindre supérieur (23) tourne dans le sens inverse. 9 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre inférieur (18) tourne en sens inverse du grand tambour (19) tandis que le cylindre supérieur (23) tourne dans le même sens que le grand tambour. 10 - Carde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des éléments profilés (35, 36) sont montés dans les espaces existant entre les deux cylindres tournants (23, 18), le cylindre introducteur (14) et le grand tambour (19). 11 - Carde suivant la revendication 10, caractérisée en ce que lesdits éléments profilés (35, 36) ont une forme tri- angulaire à côtés curvilignes. 12 - Carde suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la position des éléments profilés (35, 36) est réglable.