Brevet FR2509757A1 — publié le 19830121

La présente invention concerne un dispositif délivrant un voile de fibres en bourre, en particulier pour le chargement d'une machine textile telle qu'une carde, et comprenant un puits d'alimentation avec une extrémité supérieure d'entrée ouverte et une extrémité inférieure de sortie ouverte, des éléments d'amenée des fibres en bourre affectés a l'extrémité d'entrée, des éléments de distribution d'un voile de fibres en bourre affectés a l'extrémité de sortie et des éléments de régulation du volume de fibres en bourre amené dans l'extrémité d'en- trée; des éléments de circulation d'air constituant un système fermé pour le maintien d'un débit d'air dans le puits d'alimentation, en direction de l'extrémité de sortie, et comprenant des orifices de sortie d'air disposés dans le puits d'alimentation, entre les extrémi- tés d'entrée et de sortie, une conduite d'air extérieure ou puits d'alimentation, présentant une première extrémité ouverte affectéeaux orifices de sortie d'air et une seconde extrémité ouverte au voisinage de l'extrémité d'entrée du puits d'alimentation, et contenant un ven- tilateur qui fait circuler l'air en circuit fermé au voisinage de l'extrémité d'entrée du puits d'alimentation, a travers ce dernier et les orifices de sortie d'air, puis dans la conduite d'air. Le brevet de la République fédérale d'Allemagne N O 28 04 413 décrit un dispositif dans lequel l'air circulant en circuit fermé sert notam- ment a compacter la colonne de fibres dans le puits d'alimentation La compacité détermine la charge délivrée par les rouleaux alimentaires. La charge est constante dans le temps quand la compacité est t:ur;,t-" dans le temps, c'est-a-dire que la régularité dans le temps est atteinte La compacité dépend de la vitesse de l'air circulant a travers les fibres La vitesse de l'air dépend de la différence de pression produite par le ventilateur et de la résistance à l'écoule- ment de la colonne de fibres dans le puits d'alimentation Toutes choses égales par ailleurs, la résistance a l'écoulement dépend de la hauteur de la colonne de fibres La fluctuation du volume de fibres entraîne des résistances a l'écoulement différentes et par suite des vitesses d'air différentes, ainsi que des pressions différentielles différentes en amont et en aval de la colonne de fibres, c'est-a-dire en amont et en aval du ventilateur Il en résulte un compactage différent et des fluctuations de régularité du voile de fibres en bourre délivré La pression dans le puits d'alimentation est utilisée par ailleurs pour la régulation du volume de fibres (alimentation à partir du puits de réserve) En service, les grandeurs d'influence mentionnées présen- tent donc des fluctuations dans les limites de la régulation. L'invention vise à réduire l'influence des fluctuations des grandeurs d'influence mentionnées, et notamment du volume de fibres dans le puits d'alimentation, sur le compactage des fibres en bourre. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, des moyens -de dérivation d'air sont prévus en un point au moins des éléments de circulation d'air (conduite d'air, puits d'alimentation) pour faire varier le débit d'air dans le circuit fermé de circulation. La présence d'éléments de dérivation d'air dans les éléments de circulation ouvre le circuit constitué par la conduite d'air et le puits d'alimentation, de sorte qu'un flux d'air partiel peut étre amené de l'atmosphère dans le circuit ou s'échapper du circuit dans l'atmos- phère pour assurer la compensation Un avantage particulier de cette disposition réside dans la forte réduction des conséquences des résis- tances à l'écoulement spécifiques de la machine Ce point est impor- tant car plusieurs dispositifs (chargeuses de fibres en bourre) sont disposés dans une installation et des conditions d'écoulement iden- tiques sont recherchées dans tous les puits d'alimentation Le système de circulation d'air de tous les puits étant relié à l'atmosphère selon l'invention, la même pression de référence est obtenue dans tous les cas L'influence du volume de fibres dans le puits d'alimentation (hauteur de la colonne de fibres) est ainsi réduite sur la compacité, de sorte que des fluctuations de la hauteur de fibres exercent une moindre influence sur les fluctuations de compactage Lorsque l'ori- fice d'air est disposé du côté aspiration du ventilateur, il n'y a plus d'étranglement de ce côté, contrairement à ce qui se passe dans le dispositif connu par exemple Le ventilateur peut aspirer de l'air extérieur supplémentaire en fonction des fluctuations La réduction de l'étranglement diminue l'influence sur la vitesse-de circulation de l'air dans la colonne de fibres du puits d'alimentation. Il en résulte aussi une diminution d'influence des fluctuations de la colonne de fibres sur la compacité et par suite sur la régularité temporelle du voile de fibres en bourre délivré a la carde. L'orifice d'air est utilement disposé dans la conduire d'air, du côté aspiration ou refoulement du ventilateur, ou des deux côtés. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'orifice d'air est disposé dans le puits d'alimentation, au-dessus des orifi- ces de sortie d'air. L'air traversant les orifices de sortie contient des poussières. Ce fait ne soulève toutefois que peu de problèmes, car les débits d'air entrant et sortant par les orifices sont relativement faibles et seuls les débits d'air sortant contiennent des poussières Afin de garantir la propreté de l'air de la filature y compris le faible débit d'air sortant, et selon une caractéristique préférentielle de l'invention, un filtre est disposé en amont des moyens de dérivation d'air, c'est-à-dire de l'orifice d'air. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, des moyens de régulation du débit à travers les moyens de dérivation d'air sont prévus et de préférence constitués par un étrangleur, tel qu'un registre, un volet ou un disque Ces éléments sont fixés direc- tement ou non sur la conduite d'air et interagissent avec l'orifice d'air Le réglage des éléments fait varier la dimension de l'orifice d'air et par suite le débit a travers ce dernier Il est en particulier possible ainsi d'adapter le débit d'air dans les puits d'alimentation de plusieurs chargeuses de carde Ces éléments sont réglables en fonction de la pression ou de la vitesse de l'air dans le circuit fermé Cette opération peut être effectuée mécaniquement, à l'aide d'un ressort de charge par exemple, ou par un système de régulation comprenant un organe de mesure (de pression ou de vitesse par exemple), un régulateur et un organe de réglage (servomoteur ou vérin sur l'ori- fice ajustable par exemple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un dispositif selon l'invention, avec un orifice d'air dans la conduite, entre l'orifice de sortie d'air et le ventilateur; la figure 2 représente un dispositif selon l'invention, avec un orifice d'air dans le puits d'alimentation, au-dessus de la colonne de fibres; la figure 3 représente un orifice d'air avec un filtre en amont; la figure 4 représente un registre affecté a l'orifice d'air; la figure 5 a représente un disque tournant affecté a l'orifice d'air ouvert; la figure 5 b représente un disque tournant affecté A l'orifice d'air ouvert a moitié; la figure 6 a représente un disque pendulaire, chargé par un ressort et affecté à l'orifice d'air, dans le cas d'une entrée d'air; et la figure 6 b représente un disque pendulaire, chargé par un ressort et affecté a l'orifice d'air, dans le cas d'une sortie d'air. La figure 1 représente une chargeuse de carde, avec un puits d'amenée supérieur 1 et un puits d'alimentation inférieur 2 Ce der- nier présente une extrémité d'entrée supérieure ouverte 2 a et une extrémité de sortie inférieure ouverte 2 b L'extrémité d'entrée 2 a est reliée a un dispositif d'alimentation en fibres, constitué par un rouleau alimenter 3 et un cylindre ouvreur 4 Au-dessous de 1 'ex- trémité de sortie 2 b sont disposés deux rouleaux alimentaires Sa et b, qui délivrent le voile de fibres en bourre a une carde connue. Un manostat électronique 6 est monté sur une paroi latérale du puits d'alimentation 2, entre l'extrémité d'entrée 2 a et l'orifice de sortie d'air 7 a, et interagit avec un régulateur (non représenté) et le moteur (non représenté) d'entraînement du rouleau alimentaire 3, pour régulation du volume de fibres introduit dans l'extrémité d'entrée 2 a Des éléments de circulation d'air constituant un système fermé sont en outre prévus pour maintenir un flux d'air dans le puits d'ali- mentation 2, vers l'extrémité de sortie 2 b Ces éléments de circula- tion d'air comprennent des orifices de sortie d'air 7 a, 7 b, disposés sur la paroi du puits d'alimentation 2, entre les extrémités d'entrée 2 a et de sortie 2 b, et une conduite d'air 8 extérieure au puits d'ali- mentation 2 et présentant une première extrémité ouverte 8 a, affedtée aux orifices de sortie d'air 7 a, 7 b, et'une seconde extrémité ouverte 8 b, affectée à l'extrémité d'entrée 2 a du puits d'alimentation 2 La conduite 8 contient un ventilateur 9 qui fait circuler l'air en circuit fermé dans l'extrémité d'entrée 2 a du puits d'alimentation 2, ce dernier, les orifices de sortie d'air 7 a, 7 b et la conduite d'air 8 Les moyens de dérivation d'air sont constitués par un orifice d'air 10, disposé sur la conduite 8, entre sa première extrémité ouverte 8 a et le ventilateur 9 L'orifice d'air 10 peut être cons- titué par une simple ouverture de la paroi de la conduite 8 et muni d'une tubulure l Oa Les flèches noires représentent les fibres en bourre lia (dans le puits d'amenée 1) et llb (dans le puits d'alimen- tation 2), les flèches blanches indiquent les flux d'air et les flè- ches noires et blanches les fibres dans le flux d'air Au-dessus du puits d'amenée 1 se trouve une conduite 12 pour le transport pneuma- tique des fibres en bourre entre l'ouvreuse finisseuse (non repré- sentée) et plusieurs puits d'amenée Un distributeur d'air 13 a, 13 b est disposé dans la conduite d'air 8, entre le ventilateur 9 et l'extrémité 8 b, pour distribuer régulièrement l'air suivant la lar- geur Le dispositif est logé dans un capot en tôle 14. Lorsque la pression tombe dans le puits d'alimentation 2, le manostat 6 branche le moteur (non représenté) du rouleau alimentaire 3 ou augmente sa vitesse, de façon à faire passer des fibres du puits d'amenée 1 dans le puits d'alimentation 2 Le volume des fibres llb dans le puits d'alimentation 2 augmente ainsi, de sorte que le venti- lateur 9 doit aspirer de l'air à travers une résistance plus élevée, c'est-à-dire que le débit d'aspiration du ventilateur 9 diminue Ce dernier refoule donc moins d'air pour le compactage Une dépression plus importante apparaît simultanément dans la conduite d'air 8, entre l'extrémité 8 a et le ventilateur 9 De l'air extérieur (atmos- phère) pénètre donc à travers l'orifice 10 dans la conduite 8 et aug- mente le volume d'air Le ventilateur 9 peut ainsi refouler davantage d'air dans le puits d'alimentation 2, par l'extrémité 8 b, pour le compactage Lorsque la pression augmente dans le puits d'alimentation, de l'air s'échappe de la conduite 8 vers l'extérieur (dans l'atmos- phère), à travers l'orifice 10, de sorte que le ventilateur 9 refoule moins d'air dans le puits d'alimentation 2, par l'extrémité 8 b, pour le compactage. Selon figure 2, le ventilateur 9 refoulant de l'air dans le puits d'alimentation 2, par l'extrémité 8 b de la conduite 8, est disposé sur le côté du puits d'alimentation 2 L'extrémité 8 b est constitué par une ouverture latérale de la paroi du puits 2, au- dessus des orifices de sortie d'air 7 a, 7 b et au-dessous du cylindre ouvreur 4 Le flux d'air est refoulé par le ventilateur 9 dans l'extrémité 8 b du puits d'alimentation 2, circule dans et compacte les fibres se trouvant dans le puits 2, puis sort de ce dernier par les orifices 7 a, 7 b L'orifice d'air 10 est disposé sur la paroi du puits d'alimentation, sensiblement à la hauteur et en regard de l'extrémité 8 b, au-dessus des orifices de sortie d'air 7 a, 7 b et au-dessous du cylindre ouvreur 4 L'orifice d'air 10 peut aussi être disposé au-dessus de l'extrémité 8 b Il est muni d'une tubulure 10 a reliée à l'air extérieur (atmosphère) Les orifices de sortie d'air 7 a, 7 b débouchent dans un canal de liaison commun et non représenté, auquel la conduite d'air 8 est reliée. Selon la figure 3, la conduite d'air 8 comporte une tubulure 10 a dans laquelle est disposé un filtre 15, de façon à épurer l'air entrant, mais surtout l'air sortant. La figure 4 représente un étrangleur constitué par un registre 16, fixé sur la conduite d'air 8 par un axe 17 et un trou oblong 18, de façon à pouvoir ouvrir ou fermer totalement ou partiellement l'orifice d'air 10 L'intensité du flux d'air est ainsi réglée. La figure 5 représente un étrangleur constitué par un disque tournant 19, fixé par la tubulure 10 a sur la conduite d'air 8 Une rotation du disque 19 permet de passer de la position ouverte (figure a) dans une position semi-fermée par exemple (figure 5 b) de l'orifioe 10. La figure 6 représente un étrangleur constitué par un volet 21 oscillant autour d'un èntre de rotation 20 et chargé de chaque côté par une lampe de ressort 22 ou 23; les lames de ressort 22, 23 sont fixées sur la paroi intérieure de la tubulure 10 a La paroi de la tubulure 10 a en regard de l'extrémité libre du volet 21, comporte un bossage 25 assurant par exemple l'étanchéité du volet 21 La figure 6 a représente la position du volet 21 pour laquelle de l'air extérieur pénètre dans la conduite 8 par l'orifice 10, tandis que sur la figure 6 b, de l'air s'échappe de la conduite 8 vers l'extérieur à travers l'orifice 10 Les ressorts 22, 23 sont ajustés de façon que la force exercée par l'air entrant ou sortant suffise pour déplacer le volet 21 dans un sens ou dans l'autre. La régulation du débit d'air par l'orifice 10 peut s'effectuer par réglage manuel de la position du regsitre 16 ou du disque 19 La position du registre 16, du disque 19 ou du volet 21 peut aussi être ajustée automatiquement, en fonction par exemple du matériau des fibres ou de grandeurs d'influence similaires. Bien que décrite sur l'exemple d'une chargeuse de fibres à deux puits (puits d'amenée supérieur et puits d'alimentation inférieur), l'invention ne se limite absolument pas à cette forme de réalisation. Elle est également applicable à une chargeuse de fibres ne comprenant qu'un puits d'alimentation, car les fibres en bourre peuvent être amenées pneumatiquement par une ouvreuse finisseuse située en amont. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement a titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 Dispositif délivrant un voile de fibres en bourre, en particulier pour le chargement d'une machine textile telle qu'une carde, et com- prenant un puits d'alimentation avec une extrémité d'entrée supérieure ouverte et une extrémité de sortie inférieure ouverte, des éléments d'amenée des fibres en bourre affectés à l'extrémité d'entrée, des éléments de distribution d'un voile de fibres en bourre affectés à l'extrémité de sortie et des éléments-de régulation du volume de fibres en bourre amené dans l'extrémité d'entrée; des éléments de cir- culation d'air constituant un système fermé pour le maintien d'un débit d'air dans le puits d'alimentation, en direction de l'extrémité de sortie, et comprenant des orifices de sortie d'air disposés dans le puits d'alimentation, entre les extrémités d'entrée et de sortie, une conduite d'air extérieure au puits d'alimentation, présentant une première extrémité ouverte affectée aux orifices de sortie d'air et une seconde extrémité ouverte au voisinage de l'extrémité d'entrée du puits d'alimentation, et contenant un ventilateur qui fait circu- ler l'air en circuit fermé dans l'extrémité d'entrée du puits d'ali- mentation, ce dernier, les orifices de sortie d'air et la conduite d'air, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'un moyen de déri- vation d'air est disposé en un point au moins des éléments de circu- lation d'air (conduite 8, puits d'alimentation 2), pour faire varier le volume d'air dans le circuit fermé de circulation. 2 Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de dérivation d'air comprennent un orifice ( 10) disposé sur la conduite d'air ( 8), entre sa première extrémité ouverte ( 8 a) et le ventilateur ( 9). 3 Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de dérivation d'air comprennent un orifice la conduite d'air ( 8), entre sa seconde extrémité ( 8 b) et le ventila- teur ( 9). 4 Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les moyens de dérivation d'air comprennent un pre- mier orifice disposé sur la conduite d'air ( 8), entre sa première extrémité ouverte (Ba) et le ventilateur ( 9), et un second orifice disposé sur la conduite d'air ( 8), entre sa seconde extrémité ouverte ( 8 b) et le ventilateur ( 9). Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que les moyens de dérivation d'air comprennent un orifice ( 10) disposé dans le puits d'alimentation ( 2), au-dessus des orifices de sortie d'air ( 7 a, 7 b). 6 Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, carac- térisé par un filtre ( 15) disposé en amont des moyens de dérivation d'air ( 10, 10 a). 7 Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisé par des moyens de régulation du débit à travers les moyens de dérivation d'air. 8 Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que les éléments de régulation comportent un étrangleur variable pour faire varier la section de passage de l'orifice d'air ( 10). 9 Dispositif selon une quelconque desrevendications 1 à 8, carac- térisé en ce que l'étrangleur comporte un registre ( 16), fixé direc- tement ou indirectement sur la conduite d'air ( 8) et interagissant avec l'orifice d'air ( 10). Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que l'étrangleur comporte un volet pendulaire ( 21), fixé directement ou indirectement sur la conduite d'air ( 8) et interagis- sant avec l'orifice d'air ( 10). Il Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que l'étrangleur comporte un disque tournant ( 19), fixé directement ou indirectement sur la conduite d'air ( 8) et interagis- sant avec l'orifice d'air ( 10).