Brevet FR2583434A1 — publié le 19861219

PROCEDE ET MATERIEL DE TEILLAGE DE LIN L'invention concerne le teillage des pailles de lin, et plus parti- culièrement la séparation, après froissage des fibres de bois, des fi- bres textiles par l'action mécanique de lames. Depuis les années 1920, l'opération de teillage du lin est réalisée en continu dans des-machines appelées des turbines; la paille, préala- blement broyée par des paires de cylindres cannelés, est saisie et main- tenue par deux courroies puis elle passe entre deux rotors tournant en sens inverse, sur lesquels sont fixées sur leur périphérie, et parallè- lement à leur axe, des lames d'acier, communément appelées couteaux. Au cours du mouvement rotatif des rotors, ces couteaux frappent la paille de lin et en éliminent les parties ligneuses. Un déplacement sur les courroies permet de battre d'abord les pieds desdites pailles, ensuite les têtes. A la sortie de la turbine de teillage, on récupère le lin teillé, qui est la partie textile des pailles de lin, débarrassée de la partie ligneuse. C'est ce lin teillé qui après différentes- opérations de peignage, doublage, étirage, filage donnera le fil de lin. En pratique, l'action des couteaux élimine la partie ligneuse des pailles (anas), mais aussi une partie textile constituée des fibres de lin les plus courtes (étoupes). Ces étoupes sont séparées des anas et suivront un circuit parallèle à celui du lin teillé pour donner un fil de lin d'une autre qualité. Il est couramment admis, que, pour obtenir une bonne extraction des parties ligneuses des pailles de lin l'action des couteaux doit être particulièrement violente. Les constructeurs de ce type de matériel ont pour réaliser cet effet cherché à obtenir un nombre important d'impacts de couteau sur les pailles; ils ont en conséquence disposé sur chaque rotor un grand nombre de couteaux et augmenté la vitesse de rotation des rotors. Ainsi les turbines de teillage proposées pur le marché disposent de 3 à 10 pales sur lesquelles sont fixes les couteaux de teillage. Outre l'augmentation du nombre d'impacts sur la paille, l'augmentation du nom- bre de couteaux présente une autre particularité qui a un effet complé- mentaire sur la violence de leur action: les pales de teillage étant po- sitionnées à la manière des roues dentelées d'un engrenage, les pailles de lin qui pendent des courroies de maintien et de transport sont soumises simultanément à l'action de plusieurs couteaux, sur leurs deux faces, un couteau frappant la paille sur une face près du point de pincement de la courroie pendant qu'un autre poursuit son action sur l'autre face. De la sorte, dans les turbines conventionnelles, la nappe de paille de lin se déplaçant entre les rotors à partir du point de pincement entre les courroies de transport est constamment et simultanément frappée par plusieurs couteaux tout au long de son parcours dans la turbine. La répartition des fibres textiles extraites des pailles de lin est de l'ordre de un tiers de fibres courtes (étoupes) et de deux tiers de fibres longues. Or, les étoupes sont des sous-produits, dont la valeur warchande est nettement inférieure à celle des-fibres longues, de l'or- 1O dre de trois fois moindre. On comprend que l'amélioration du teillage en vue d'augmenter le rendement en fibres longues- est d'un grand inté- rêt économique. Or, il a été prouvé que la disposition coinunément retenue des pa- les de teillage, et, donc de l'action violente des couteaux dans la turbine de teillage provoquait sur les extrémités des pailles- de lin des coups de fouet très violents, dégageant celles-ci des couteaux avant que toute la longueur de la paille ait été travaillée. Cela cons- titue un facteur négatif contribuant à augmenter la quantité d'étoupes. On a pu vérifier aussi, que l'action mécanique des couteaux peut au- delà d'une certaine limite, non seulement détacher les anas et les fi- bres courtes existantes, mais aussi briser une partie des fibres lon- gues et créer de nouvelles fibres courtes au détriment des fibres lon- gues. C'est un des buts de l'invention que de proposer un procédé qui tout en conservant les principes du teillage conventionnel par turbi- ne évite une action trop violente des couteaux et permet d'augmenter le rendement en fibres longues. Le procédé de teillage selon l'invention est du type connu selon lequel deux rotors rotatifs, tournant en sens inverse l'un de l'autre et garnis de couteaux, agissent chacun sur une face d'une nappe conti- nue de pailles de lin de manière à extraire les anas et les étoupes contenues dans lesdites pailles. Il se caractérise par le fait que la totalité d'une face de la nappe de lin est traitée par un des couteaux d'attaque d'un rotor avant que l'un des couteaux d'attaque de l'autre rotor n'agisse sur l'autre face. Ainsi un couteau d'attaque d'un des deux rotors frappe la nappe de paille, à partir du point de pincement o celleci est maintenue entre les, courroies. de transport, et racle ladite nappe sur l'intégralité de la surface correspondant à la face en regard du rotor, avant qu'un couteau d'attaque de l'autre rotor n'agisse de la même manière sur l'autre face de la nappe de paille. Avantageusement le traitement d'un rotor sur la totalité d'une fa- ce de la nappe de lin comprend une action violente de raclage au moyen d'un couteau d'attaque et une action de lissage au moyen d'un ou plu- sieurs couteaux de lissage. Pour parfaire l'action de raclage, il est souhaitable que la paille fasse au droit du couteau d'attaque un angle o10 aigu, de valeur réduite, par exemple 15 , moyennant quoi le raclage ob- tenu est uniforme sur toute la hauteur de la nappe à teiller. Le traitement d'un rotor peut également être complété par une ac- tion de régularisation de la nappe de lin par des moyens actifs complé- mentaires. Cette action a pour but de modifier la disposition des la- nières fibreuses les unes par rapport aux autres à l'intérieur de la nappe, de manière à rendre la nappe plus homogène et obtenir une action de raclage et lissage plus régulière. Il faut rappeler en effet que, à l'entrée de la turbine, la nappe de lin est constituée d'une succession de pailles de lin qui sont saisies par les courroies de transport et qui sont plus ou moins bien réparties tout au long de la nappe. C'est un autre objet de l'invention que de proposer un matériel de teillage spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé précité. Ce matériel comporte de manière connue deux rotors rotatifs identiques, d'axes parallèles, tournant en sens inverse l'un de l'autre,équipés de pales parfaitement symétriques par rapport à l'axe de rotation du rotor correspondant et garnis de couteaux, qui agissent chacun sur une face de la nappe continue de pailles de lin. Selon l'invention, chaque rotor ne comporte que deux couteaux d'attaque, diamétralement opposés l'un à l'autre; les deux rotors sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que, lorsque les lignes d'attaque des deux couteaux d'atta- que de l'un des rotors sont dans le plan passant par les axes de rota- tion des deux rotors, ledit plan est perpendiculaire au plan passant par les lignes d'attaque des deux couteaux d'attaque de l'autre rotor. Cha- que couteau d'attaque est un matériau plan qui est disposé de façon ap- proximativement tangentielle par rapport au cylindre de révolution qu'il engendre lors de la rotation du rotor. Avantageusement chaque pale comprend également au moins un couteau de lissage. Dans un mode préférentiel du matériel de l'invention, un couteau de lissage est placé en aval de chaque couteau d'attaque, dans le sens de la rotation du rotor; c'est un matériau plan qui est dispo- sé de manière à former un angle avec le cylindre de révolution engen- dré par le couteau d'attaque lors de sa rotation. Cet angle est de 1' ordre de 30 . Pour un meme rotor, les lignes de lissage des deux cou- teaux de lissage précités se trouvent sur le cylindre de révolution en- gendré par les lignes d'attaque des deux couteaux d'attaque. Entre un couteau d'attaque et l'axe de rotation du rotor corres- pondant, on place des barres, parallèles audit axe de rotation, sur lesquelles viennent se plaquer les pailles de lin lors de la rotation du rotor, ce qui évite l'enroulement des pailles autour du couteau d' attaque. Pour compléter l'action de lissage, on peut remplacer lesdites barres par des couteaux secondaires, matériaux plans, disposés parallè- lement aux couteaux d'attaque. Cette disposition particulière permet de plus de diminuer sensiblement les phénomènes de turbulence à l'intérieur de la turbine; la nappe de pailles reste plaquée sur les couteaux se- condaires, tout en laissant libre le passage de l'air, de la sorte les sous-produits qui sont détachés sous l'action des couteaux tombent par gravité et il est alors possible de les récupérer à la continue en dis- posant en bas de la turbine une bande transporteuse. Par ailleurs, la conformation des rotors à deux pales permet d' augmenter la surface de la section de la zone active de teillage tout en réduisant le dimensionnement de la turbine et tout en conservant 1' efficacité nécessaire au teillage des pailles les plus longues. Pour ce faire, on dispose les deux rotors de telle sorte que pour chacun d'en- tre-eux le cylindre de révolution engendré par la ligne d'attaque de ses couteaux d'attaque passe au plus près de l'axe de rotation de 1' autre rotor et que la ligne d'intersection des deux cylindres de révo- lution correspondants soit immédiatement en dessous et au plus près du point de pincement des pailles par les courroies de maintien et de transport. Afin de régulariser la nappe de lin tout au long de son traite- ment dans la turbine, on adjoint aux couteaux des moyens actifs complé- mentaires, positionnes sur la surface extérieure de chaque pale. Il s' agit notament de pointes écartées les unes des autres, et alignées à la manière d'un peigne parallèlement à l'axe de rotation du rotor. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple de réalisa- tion décrit ci-après et illustré par le dessin annexé dans lequel: la figure! est une vue générale éclatée de la turbine de teillage se- lon l'invention, la figure 2 est une coupe transversale schématique de la turbine selon un plan passant par des bras supports de pâle, la figure 3 est une vue schématique d'une turbine décomposant les dif- férentes phases de travail de la turbine. Préalablement à son entrée dans la turbine 1, la paille de lin 2 a été froissée par passage en continue entre les cylindres cannelés, puis pincée aux deux tiers environ de sa longueur entre deux courroies, l'une mâle 3 et l'autre femelle 4. Ainsi la paille de lin 2 entre dans la tur- ]5 bine 1 sous la forme d'une nappe de lin qui pend librement à partir du point de pincement entre les deux courroies 3 et 4. Ces dernières se déplaçant à la même vitesse dans le sens de la flèche Fl, la nappe 2 traverse la turbine, maintenue par les courroies 3 et 4, en passant en- tre les deux rotors 5 et 6. A la sortie de la turbine, les courroies 3 et 4 se séparent, et reviennent séparément vers le poste de saisie des pailles l'une 3 par dessous les rotors par l'intérieur de la turbine,l' autre 4 au-dessus de la turbine. Le rotor 5 tourne dans le sens de la flè- che F2, le rotor 6 dans le sens inverse correspondant à la flèche F3, cha- cun agissant sur une face de la nappe 2 de lin. Chaque rotor comprend deux pales 7 et 7' tournant autour d'un axe 8. Les axes 8 de rotation des deux rotors 5 et 6 sont parallèles entre eux et parallèles aux courroies 3 et 4. Chaque pale 7 est constituée d'un bras longitudinal 9 sur lequel sont fixés d'une part le couteau d'attaque 10 et d'autre part le couteau de lissage 11. Les couteaux ont la forme de barre de section de 50x3mm pour les couteaux d'attaque 10 et de 30 x 2 mm pour les couteaux de lissage, ils font tou- te la longueur de la turbine de teillage. Le bras longitudinal 9 est mu- ni de dispositifs porte-couteaux permettant un remplacement aisé des cou- teaux en cas d'usure-de ceux-ci. Le couteau d'attaque 10 est positionné tangentiellement à son cercle de révolution 12 (en pointillé sur la fi- gure 2) et le couteau de lissage Il fait un angle de 30 avec la tangente 17 à ce cercle.Dans l'exemple choisi chaque rotor a un diamètre de 850 mm, leurs axes de rotation sont éloignés de 550 m, et leur vitesse de rotation peut varier de 100 à 500 tours par minute. Chaque pale com- porte également trois couteaux secondaires 13, qui sont des barres de section 30 x 2 mparallèles aux couteaux d'attaque 10. L'ensemble des- iras longitudinaux 9 et des couteaux secondaires 13 des deux pales d'un même rotor 5 est fixé sur des traverses transversales 14 régulièrement espacées le long de la turbine 1 et solidaires de l'axe 8 de rotation du rotor 5. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 3, les o10 rotors 5 et 6 présentent à l'entrée de la turbine 1 un diamètre réduit, qui augmente progressivement jusqu'à atteindre le diamètre de 850 mn. Grâce à cette disposition, déja connue dans les turbines conventionnel- les, l'action des couteaux sur la nappe de pailles est plus progressi- ve. Le fonctionnement de la turbine 1 de teillage est le suivant. La nappe 2 de pailles de lin se déplace dans la turbine I entre les deux rotors 5 et 6, et tout au long de son parcours est frappée successivé- ment et alternativement par les couteaux d'attaque 10 des deux pales de teillage, de telle sorte que le couteau d'attaque 10,du rotor 5 ra- cle la totalité d'une face de la nappe 2 avant que le couteau d'atta- que 10 de l'autre rotor 6 n'agisse sur l'autre face. Le couteau d'at- taque 10 frappe la nappe 2 près du point o celle-ci est pincée entre les deux courroies 3 et 4, puis racle toute la surface de la nappe 2. La figure 2 illustre l'action de chacun des couteaux; elle représente le rotor6alors que le couteau d'attaque 10 agit sur la partie basse de la nappe 2. La partie de la paille 2a en amont du couteau d'attaque 10 est plaquée sur les trois couteaux secondaires 13; la partie de la paille 2b au voisinage immédiat du couteau d'attaque 10 fait un angle ai- gu de valeur réduite,de l'ordre de 15 , dont l'angle au sommet est la ligne d'attaque du couteau 10; la partie de la paille 2c en aval du couteau d'attaque 10 est plaquée sur le couteau de lissage Il. Lors de la rotation du rotor, la paille 2 se déplace le long des différents couteaux: le couteau d'attaque 10 a une action violente due à l'atta- que en elle-même et à l'angle pris par la paille 2 lors du raclage,les couteaux secondaires 13 et le couteau de lissage 11 ont une action com- plémentaire de finition et d'élimination des sous-produits. Les anas et les étoupes éliminés lors du teillage tombent par gravité sur le tapis transporteur 16, placé au fond de la turbine 1, et sont évacués de la turbine I par déplacement dudit tapis 16. Cette évacuation par tapis transporteur n'est possible que grâce au faible niveau des turbulences engendrées par le matériel de teilla- ge selon l'invention; en effet dans les turbines conventionnelles la reprise des anas et des étoupes nécessite une forte aspiration à la partie inférieure de la turbine. Selon un mode privilégié de réalisation, on dispose sur la face ]0 extérieure de chaque couteau d'attaque 10 des pointes 15, perpendicu- laires au plan dudit couteau 10. Ces pointes 15 sont alignées à la fa- çon d'un peigne dans le sens longitudinal de la turbine 1. Lors de la rotation du rotor, les pointes 15 pénètrent dans la nappe 2 de lin et ont une action de démélage et de régularisation des lanières fibreuses, à l'intérieur de la nappe 2. Cette disposition particulière permet d' accroître l'homogénéité de la nappe et de ce fait d'avoir une action de raclage des couteaux d'attaque 10 et de lissage des autres couteaux Il et 13 plus régulière. Dans l'exemple décrit, chaque pointe 15 est visée de manière à faciliterson remplacement, présente une saillie franche par rapport à la surface extérieure du couteau d'attaque 10 de 15 mm et a un diamètre de 6 à 8 mm. La figure 3 illustre la décomposition de la turbine I dans ses différentes zones de travail. Une première zone A, dans laquelle les ro- tors ont un diamètre qui va en augmentant, correspond à l'introduction de la nappe 2; sa longueur est de 1000 mm. Une deuxième zone B de pré- paration, dans laquelle chaque pale est garnie de pointes.15 espacées de 150 mm, sa longueur est de 3000 mm. Une troisième zone C de finition, dans laquelle chaque pale est garnie de pointes 15 espacées de 100 mm; sa longueur est de 700 mm. Une quatrième zone D d'extraction de 300 mm. Grâce au matériel décrit, on a pu obtenir pour un même lot de lin un grain de l'ordre de dix pour cent de lin teillé par rapport à un ma- tériel conventionnel. REVENDICATIONS 1. Procédé de teillage, du type connu selon lequel deux rotors rotatifs(5, 6) tournant en sens inverse l'un de l'autre et garnis de couteaux(lO,11), agisseni chacun sur une face d'une nappe continue (2)de pailles de.lin, caractérisé par le fait que la totalité d'une face de la nappe de lin (2) est traitée par un (10)des couteaux d'attaque d'un rotor (5)avant que l'un(lO) des couteaux d'attaque de l'autre rotor (6) n'agisse sur l'autre face. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement d'un rotor sur la totalité d'une face de la nappe de lin(2) comprend une action violente de raclage au moyen d'un couteau d'attaque(10) et une action de lissage au moyen d'un ou plusieurs couteaux de lissage (11). 3. Procédé selon l'une des.revendications I et 2 caractérisé en ce que le tra ment d'un rotor (5)comprend une action de régularisation de la nappe de lin (2)par des moyens actifs complémentaires (15) qui homogénéise la disposition des lanières fibreuses à l'intérieur de ladite nappe. ]5 4. Matériel de teillage de lin, du type comprenant deux rotors rotatifs identiques (5,6), d'axes (8) parallèles, tournant en sens inverse l'un de l'autre, équipés de pales parfaitement symétriques par rapport à 1' axe de rotation du rotor correspondant et garnis de couteaux, qui agis- sent chacun sur une face de la nappe continue de pailles de lin,carac- térisé en ce que chaque rotor (5,6) ne comporte que deux couteaux d' attaque (10), diamétralement opposés l'un à l'autre et en ce que les deux rotors (5,6) sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que, lorsque les lignes d'attaque des deux couteaux d'attaque (10) de l'un (5) des rotors sont dans le plan passant par les axes de rota- tion (8) des deux rotors, ledit plan est perpendiculaire au plan pas- sant par les 'lignes d'attaque des deux couteaux d'attaque de l'autre ro- tor (6). 5. Matériel de teillage selon la revendication 4 caractérisé en ce qu' un couteau d'attaque (10) est un matériau rigide plan, disposé de fa- çon approximativement tangentielle par rapport au cylindre de révolu- tion (12) qu'il engendre lors de la rotation du rotor (5). 6. Matériel selon l'une des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que chaque pale (7) d'un rotor (5) comprend un couteau de lissage (11). 7. Matériel selon la revendication 6 caractérisé en ce que un couteau de lissage (11) est un matériau rigide plan, disposé à faire un angle d'environ 30 avec la tangente(17) au cylindre de révolution (12) en- gendre par le couteau d'attaque (]O) lors de sa rotation. 8. Matériel selon l'une des revendications 6 et 7,-caractérisé en ce qu'un couteau de lissage (11) est placé immédiatement en aval d'un cou- teau d'attaque (10) et en ce que, pour un meme rotor (5) les extrémi- tés des couteaux d'attaque (10) et de lissage (11) sont sur le même cy- lindre de révolution (12). 9. Matériel selon la revendication 5 caractérisé en ce que chaque pale (7) d'un rotor (5) comprend des couteaux secondaires (13), parallèles aux couteaux d'attaque (10) et disposés entre le couteau d'attaque (10) et l'axe de rotation (8) dudit rotor (5). 10. Matériel selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend un tapis transporteur (16), placé sous les rotors (5,6), dans le sens longitudinal de la turbine (1). I]. Matériel selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens actifs complémentaires de régularisation (15) placés sur la surface extérieure de chaque pale (7). 12. Matériel selon la revendication Il caractérisé en ce que les moyens actifs de régularisation consistent en des pointes (15) écartées les unes des autres à la manière d'un peigne.