Brevet FR2620739A1 — publié le 19890324

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour réaliser le mélange d'au moins deux flux d'une matière fibreuse, notamment d'une matière filable, par exemple du coton ou des fibres synthé- tiques, et selon lesquels on soumet chacun des flux de fibres à un dosage pondéral en rapport avec une longueur de trajet prédéterminée, et on les réunit ensuite pour former un écoulement commun de fibres. On sait que la qualité du produit délivré par une machine de traitement lors des travaux préparatoires- de filage dépend de l'état de surface des nappes de fibres l'alimentant, et notamment de l'uniformité des voiles de fibres lors de leur arrivée à une machine de traitement, par exemple une carde ou analogue. Ceci est valable aussi lorsqu'il faut mélanger deux ou plus de deux nappes de fibres. Il est important que les conditions de mélange pendant l'alimentation de la machine de traitement soient maintenues constantes. A cet effet, on utilise souvent un dispositif de pesée servant à peser la nappe de fibres, qui est entrainée de façon continue lors de son acheminement, afin d'avoir, sur la base du résultat de la pesée, un contrôle permanent de l'uniformité de la quantité, devant être envoyée, de la matière fibreuse. Le mélange de deux flux de fibres est réalisé de telle sorte que ces deux écoulements de fibres sont superposés l'un à l'autre, à la suite de quoi la couche globale est envoyée à un dispositif automatique de mélange ou directement à une carde. Un tel système est complexe et ne permet pas d'obtenir un mélange parfait et fiable (brevet US n' 4 133 455). L'invention a pour but d'améliorer grande- ment et de façon simple le mélange de deux ou de plus de deux flux de fibres de types différents, et de mieux le contrôler pour l'obtention d'une uniformité du dosage et de la quantité de fibres du flux de fibres prévu pour le mélange qui joue aussi un rôle. L'invention se caractérise, dans le cadre de la réalisation indiquée précédemment d'un mélange, par le fait qu'on soumet à une action de dispersion commune les flux de fibres dosés du point de vue quantitatif, lors de leur réunion et qu'on envoie le mélange ainsi obtenu de fibres dispersées, à une opération ulté- rieure de traitement. Grâce à la réunion des flux de fibres dosés du point de vue du poids et de la quantité, immédia- tement en un point de dispersion, par exemple un cylindre de dispersion ou un cylindre ouvreur, on obtient un mélange immédiat et intense des flux de fibres devant être réunis lors de leur dispersion. De ce fait, il est inutile d'utiliser un dispositif automatique de mélange, c'est-à-dire un dispositif mélangeur fonctionnant de façon autonome. On ne fait pas non plus exécuter l'opération de mélange par une carde ni une autre machine de traitement. Le mélange des flux de fibres s'effectue directement pendant l'opération de dispersion des couches de fibres et garantit un degré de mélange extraordinairement élevé dans la zone de dispersion. La puissance et la qualité de l'opération de mélange sont nettement accrues par rapport aux procédés connus jusqu'alors. L'opération de mélange peut être exécutée de façon simple et facile et on peut en être maître et la contrôler à tout moment. Un autre avantage important réside dans le fait qu'on peut modifier rapidement et sans difficulté le taux de mélange en rapport avec les flux de fibres devant être envoyés au poste de dispersion. En dépit du mode de fonctionnement continu, on peut réaliser une commutation de l'opération de mélange sur un autre rapport de mélange. En outre, le coût du point de vue construction est extrêmement faible par rapport au procédé connu. La possibilité de modifier de façon simple et rapide le rapport des débits des flux de fibres lors de l'opération de mélange permet conformément à l'invention une grande liberté d'utilisation et de préparation de taux différents de mélanges de la substance fibreuse à obtenir. On peut réaliser une commutation rapide d'un taux de mélange à un autre sans avoir à éliminer des éléments résiduels perceptibles. Il est avantageux que l'écoulement de fibres dispersées et mélangées soit stocké séparément en fonction du taux de mélange fixé. L'envoi à un poste de traitement s'effectue alors à partir d'un poste de stockage prédéterminé. Ceci garantit un fonctionnement continu de l'installation à l'aide de moyens simples. Conformément à une autre caractéristique, l'invention est basée sur le fait que pour l'obtention de l'uniformité du poids d'une nappe de fibres en déplacement continu, un élément important est aussi la manière dont la matière fibreuse est envoyée au dispositif de pesée et en est aussi extraite et est conduite au dispositif ouvreur, surtout dans le cas de couches de fibres devant être mélangées, afin d'éviter des réductions de la qualité du produit désiré. Il est prévu à cet effet que la matière fibreuse est soumise séquentiellement au processus de dosage, mais selon une succession d'opérations très rapprochées. Avantageusement les lots de matière fibreuse sont guidés en étant disposés debout dans la voie de dosage et de pesée. Par suite de la subdivision de la couche de la matière fibreuse en lots lors du franchissement de la voie de dosage ou de pesée sans que la couche de matière fibreuse ne présente globalement des lacunes, on peut peser en soi chaque lot d'une manière sûre et sans défaut. Ceci accroît la fiabilité de la pesée. Bien que la couche de fibres à acheminer soit ininter- rompue dans l'espace, il subsiste une certaine sépara- tion entre les lots ou il n'existe aucune liaison entre les lots de sorte que les fibres des lots ne s'interpénètrent pas et ne s'accrochent pas entre elles. Ceci a un effet favorable pour l'opération de pesée dans la mesure o l'on peut réaliser une pesée précise et sûre d'une manière effective lot par lot. Ceci accroît de manière non négligeable la précision de mesure. En particulier cela est valable lorsque les lots sont disposés perpendiculairement entre eux. Lors de l'amenée au dispositif de dosage ou de pesée, la matière fibreuse est empilée verticale- ment ou obliquement en couches ou lots sensiblement couchés. Ensuite on bascule les lots pour former des couches ou lots debout et on les envoie, dans cette position, à la section de pesée. Ainsi, il est possible d'amener d'une manière simple et continue des lots verticaux de matière fibreuse à la bascule à bande. Aucun cylindre d'introduction n'est nécessaire. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif servant à amener la matière fibreuse au dispositif de pesée est agencé de telle sorte qu'il est constitué par un guide en forme de canal coudé possédant une partie de canal verticale ou oblique et une partie de canal horizontale se raccordant à la précédente et contenant un dispositif de pesée muni d'une bande convoyeuse, et par un dispositif servant à déposer la substance fibreuse, en couches ou en lots au début de la partie de canal verticale. De ce fait, il est possible à l'aide de moyens simples d'avoir un entrainement continu de la nappe de fibres à acheminer au dispositif de pesée, selon des lots subdivisés disposés de façon serrée les uns contre les autres et se touchant tout en restant séparés les uns des autres du point de vue des fibres. Comme dispositif pour réaliser le dépôt de la matière fibreuse en couches, on utilise de façon appropriée une roue à alvéoles réalisée sous la forme d'un élément rotatif, dans lequel les espaces formant les alvéoles de la roue à alvéoles sont subdivisés par une surface de tamisage disposée transversalement. De cette manière, on peut réaliser de façon sûre une évacuation lot par lot de la matière fibreuse amenée. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'amenée de la matière fibreuse pesée jusqu'au cylindre ouvreur s'effectue grâce au fait qu'un système de cylindres d'entraînement est disposé entre la section de pesée et le cylindre ouvreur ou cylindre mélangeur. Ce système peut être constitué par des cylindres supérieurs et inférieurs d'amenée, qui forment en direction du cylindre ouvreur et autres, un espace récepteur se rétrécissant en forme de coin. Il est approprié qu'un cylindre d'amenée supérieur possède un diamètre nettement supérieur à celui des autres cylindres d'amenée. Les cylindres d'introduc- tion servant à introduire la nappe pesée de la couche de fibres sont disposés en aval des cylindres d'amenée. Les cylindres d'introduction possèdent de préférence un dispositif d'entraînement particulier. Ceci permet une commande différenciée de l'amenée de la matière fibreuse au cylindre ouvreur en fonction de plusieurs paramètres, en particulier du degré d'humidité du coton, du poids mesuré et de la vitesse de déplacement de la bande du dispositif de pesée. Ceci est valable notamment lorsqu'il est prévu un mélange de plusieurs couches de fibres envoyées au cylindre ouvreur commun. Par exemple, un autre dispositif d'amenée de la matière fibreuse peut être prévu dans une position symétrique par rapport au cylindre ouvreur. Pour déterminer l'humidité du coton ou autres, on peut prévoir un détecteur dont les valeurs peuvent être introduites dans la commande électronique du dispositif de calcul. Avantageusement un dispositif pneumatique d'aspiration de la matière fibreuse est raccordé au cylindre ouvreur. Le dispositif de mélange conforme à l'invention peut être encore complété grâce au montage d'autres dispositifs d'amenée dans la direction axiale du cylindre ouvreur, d'un côté ou des deux côtés de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 représente une vue en élévation schématique d'une forme de réalisation d'un dispositif mélangeur conforme à l'invention; - la Fig.2 représente une vue partielle schématique en perspective du dispositif mélangeur de la Fig.1; - les figures 3, 4 et 5 représentent des coupes transversales suivant les lignes III-III, IV-IV et V-V sur la Fig.2; et - la Fig.6 montre, selon une représentation schématique, une forme de réalisation préférée du transfert du mélange des fibres aux postes de traitement. Le dispositif 1 servant à réaliser un mélange d'au moins deux flux d'une matière fibreuse, par exemple du coton ou analogue, possède un dispositif d'alimentation 2a, 2b, un dispositif d'amenée 3a, 3b aboutissant à un dispositif de dosage la et de pesée 4a, 4b, un dispositif de dispersion 5, d'o la matière dispersée peut être envoyée à un ou plusieurs postes de traitement. Le dispositif est agencé de manière que les écoulements de fibres, dont le poids est dosé, sont envoyés au dispositif commun de dispersion 5 de sorte que le mélange des fibres de deux ou plus de deux écoulements de fibres est réalisé directement pendant l'opération de dispersion. On obtient de ce fait un effet remarquable de mélange des fibres d'au moins deux écoulements de fibres. L'envoi de chaque flux de fibres au dispositif commun de dispersion s'effectue séparément du ou des autres écoulements de fibres, qui sont envoyés au même dispositif de dispersion. A cet effet il est prévu, pour les différents écoulements de fibres, des dispositifs séparés d'entraînement qui peuvent être réglés et commandés individuellement. De préférence les différentes unités de l'ensemble du dispositif sont agencées de la manière indiquée ci-après. Dans le cas du dispositif de dosage 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b, la matière fibreuse est acheminée par lots, mais selon une succession très rapprochée, dans la voie de pesée. Pour le dépôt de la matière en couches, on utilise dans le dispositif d'alimentation 2a, 2b, une roue à alvéoles 7, réalisée sous la forme d'un élément rotatif et dont les espaces formant les alvéoles sont fermés par une surface filtrante 8 s'étendant transversalement. On obtient de ce fait une évacuation, par lots, de la matière fibreuse introduite au niveau de l'admission 9, dans les puits a, 10b disposés en aval. Le dispositif servant à amener les lots 12 de matière fibreuse à la section de pesée 4a possède un guide en forme de canal coudé, qui comporte une partie de canal verticale ou oblique 13 et une partie de canal horizontale 14, qui se raccorde à la précédente et contient le dispositif de pesée 4a. La partie de canal verticale 13 se rétrécit vers le bas, lorsqu'on regarde dans le plan vertical de la partie de canal horizontale. Simultanément la partie de canal 13 s'élargit vers le bas lorsqu'on regarde dans le plan transversal. Ceci est visible sur les représenta- tions en coupe transversales des figures 3 et 4. Simultanément la paroi transversale 15, qui s'élargit vers le bas, est agencée de manière que sa largeur soit réglable. Ceci peut être obtenu au moyen d'éléments de paroi 15' et 15" se chevauchant. La section transversale de la partie de canal horizontale 14 est agencée de manière que les parois latérales 16 se rapprochent un peu vers le haut. Grâce à un tel agencement du guide en forme de canal 13, 14 aboutissant au dispositif de pesée de l'écoulement de matière fibreuse transportée par lots sur la bande convoyeuse 17, on obtient une alimentation et un transfert, à l'abri des courants d'air, de la matière fibreuse amenée, jusqu'à la section de pesée 4a. On n'utilise aucun cylindre d'alimentation. La colonne de matière 12 descend sous l'action de son propre poids et est inclinée automatiquement de telle sorte qu'une couche horizontale vient se placer à la verticale. On obtient de ce fait une présentation exempte de contrainte de la matière fibreuse à la section de pesée 4a. Une fausse traction ou compression ne peut pas apparaître dans le cas de la colonne de matière envoyée à la section de pesée. Grâce à la configura- tion des parties de canal 13 et 14, la formation de ponts dans la matière à l'intérieur de ces parties de canal est évitée de façon sûre. Les lots 12 de la matière fibreuse sont pesés en position verticale. Etant donné que les lots ne sont réunis pratiquement par aucune liaison décelable au niveau de leurs surfaces de contact, on obtient une pesée fiable et exacte de la matière fibreuse, qui traverse la section de pesée en étant entraînée par la bande convoyeuse 17. Comme dispositif de pesée, on peut utiliser n'importe quelle bascule dynamique très sensible appropriée ou analogue, auquel cas un contrôle du zéro est réalisé en permanence. A partir de la section de pesée 4a, 4b, la matière parvient au dispositif commun de dispersion , qui peut être constitué par un cylindre ouvreur servant simultanément de cylindre mélangeur. L'entraînement du cylindre ouvreur 20 est réalisé par le moteur 21 muni d'un organe de transmission 22. Des systèmes 23a, 23b de cylindres d'entraînement servent à amener la matière fibreuse arrivant de la section de pesée. Les systèmes 23a, 23b de cylindres d'entraînement possèdent une constitution identique et par conséquent on n'en décrira qu'un seul ci-après. Le système 23 de cylindres d'entraînement est constitué par des cylindres d'amenée supérieurs et inférieurs 24, 25 et 26, 27, qui forment, en direction du dispositif ouvreur 20, un espace récepteur qui se rétrécit en forme de coin. Un cylindre d'amenée, de préférence le cylindre 25, possède un diamètre nettement supérieur à celui des autres cylindres d'amenée 24, 26, 27. Les cylindres d'amenée 24, 25 sont entraînés par le moteur 29, tandis que les cylindres d'amenée inférieurs 26 et 27 sont entraînés par le moteur 30, qui assure aussi simultanément l'entrainement de la bande convoyeuse 17. Un couple de cylindres d'introduction est disposé en aval du système 23 de cylindres d'entraîne- ment. Ce couple de cylindres d'introduction 32, 33 comporte un dispositif d'entraînement 34 particulier. Etant donné que chaque colonne de matière envoyée au dispositif de dispersion commun 20 est équipée d'un dispositif d'entraînement séparé pour le couple de cylindres d'introduction 32, 33, chaque flux de fibres envoyé au dispositif commun de dispersion peut être réglé et commandé en soi indépendamment de l'autre dispositif, auquel cas le dispositif d'introduction 32, 33 est commandé par un dispositif de calcul 37 sur la base des résultats de la pesée. De cette manière, il est possible d'envoyer au dispositif commun de dispersion, des écoulements de fibres qui peuvent être différents du point de vue quantitatif, indépendamment du fait que les fibres des différents flux de fibres peuvent être formés par des matières distinctes, par exemple du coton, un matériau synthétique ou autres. Les écoulements de fibres peuvent aussi contenir des fibres de longueurs différentes. Pour une substance absorbant l'humidité, par exemple le coton, on peut prévoir un détecteur 36 servant à déterminer l'humidité. Les valeurs de l'humidité déterminées par le détecteur peuvent être envoyées à un dispositif de il calcul électronique 37 pour la commande des cylindres d'introduction 32, 33 de manière à maintenir constants les poids de la matière fibreuse qui traverse le dispositif de pesée. Ceci garantit que les poids prédéterminés de la quantité de matière fibreuse sont respectés lors de la réunion des écoulements de fibres au niveau du dispositif commun de dispersion. Ceci contribue à réaliser une opération de mélange très intense, commandée de façon précise, de deux ou d'un plus grand nombre de flux de fibres. La matière fibreuse mélangée peut être évacuée du dispositif commun de dispersion 20 au moyen d'une conduite tubulaire 40 à fonctionnement pneumatique, par exemple à un ou plusieurs postes de traitement. Il est approprié d'intercaler un nombre prédéterminé de dispositifs accumulateurs 41 avant l'envoi de la matière fibreuse mélangée à un poste de traitement. Le nombre des dispositifs accumulateurs est fixé en fonction du nombre prédéterminé des rapports de mélange les plus importants d'au moins deux flux de fibres lors du processus de traitement. Le dispositif mélangeur décrit permet une commutation rapide d'un taux de mélange à un autre taux de mélange sans qu'il faille traiter des quantités résiduelles du mélange réglé précédemment. A partir de la conduite d'évacuation 40, la matière fibreuse mélangée peut être envoyée par l'intermédiaire d'un dispositif d'aiguillage tubulaire approprié 42 aux dispositifs accumulateurs 41 par l'intermédiaire de différentes conduites 43, auquel cas des conduites d'évacuation séparées 44 peuvent être raccordées à d'autres postes de traitement désirés. Grâce à une commutation aisée et rapide du dispositif mélangeur, on peut travailler sans retard avec la réserve dans le cas o les conditions de prélèvement de la matière fibreuse varient. L'installation peut de ce fait être chargée en continu, à l'aide de moyens simples. Le dispositif de pesée dynamique à bande constitue de façon appropriée un module séparé du point de vue mécanique, qui est protégé des vibrations des modules voisins de sorte qu'aucune influence extérieure ne peut agir sur l'opération de pesée. Le dispositif de pesée est dans son ensemble suspendu de manière à n'être soumis à aucune vibration. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser le mélange d'au moins deux flux d'une matière fibreuse, notamment une matière filable, par exemple du coton ou des fibres synthétiques et selon lequel on soumet chacun des flux de fibres à un dosage pondéral en rapport avec une longueur de trajet prédéterminée, et on les réunit ensuite pour former un écoulement commun de fibres, caractérisé en ce qu'on soumet en commun à une action de dispersion les flux de fibres dosés du point de vue quantitatif, lors de leur réunion et qu'on envoie le mélange ainsi obtenu de fibres dispersées, à une opération ultérieure de traitement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque flux de fibres est guidé depuis le point de déversement jusqu'au point de dispersion, et ensuite l'écoulement des fibres dispersées et mélangées peut être accumulé séparément en fonction du rapport de mélange réglé particulier. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on soumet la matière fibreuse au processus de dosage par lots, mais selon une séquence d'opérations très rapprochées. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lots de la matière fibreuse sont guidés en étant disposés debout dans la section de dosage et de pesée. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière fibreuse est empilée verticalement ou obliquement selon des couches ou des lots sensiblement horizontaux et qu'ensuite les lots ou analogues sont basculés pour obtenir des lots disposés debout. 6. Dispositif pour réaliser un mélange d'au moins deux flux d'une matière fibreuse, notamment d'une matière filable, par exemple du coton ou des fibres synthétiques, et selon lequel on soumet chacun des flux de fibres à un dosage pondéral en rapport avec une longueur de trajet prédéterminée, et on les réunit ensuite pour former un écoulement commun de fibres, caractérisé en ce que le dispositif de mélange comporte un dispositif de dispersion (20), par exemple un cylindre ouvreur, qui est commun pour les flux de fibres et auquel sont envoyés au moins deux flux dosés de fibres. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un nombre prédéterminé d'accumulateurs (41) destinés à recevoir la matière fibreuse correspondant à des rapports de mélanges différents, sont disposés en aval du dispositif de dispersion (20). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les deux dispositifs d'amenée (2a, 3a; 2b, 3b) prévus pour les flux dosés de fibres sont disposés par exemple symétriquement par rapport au dispositif ouvreur commun (20). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que d'autres dispositifs d'amenée pour les flux dosés de fibres sont disposés dans la direction axiale du dispositif de dispersion (20), par exemple du cylindre ouvreur, d'un côté ou des deux côtés de ce dernier. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de dosage est constitué par un guide en forme de canal coudé (13, 14) possédant une partie de canal verticale ou oblique (13) et une partie de canal horizontale (14) se raccordand à la précédente et contenant un dispositif de pesée (4a) muni d'une bande convoyeuse (17), et par un dispositif (2a) servant à déposer la substane fibreuse, en couches ou par lots au début de la partie de canal verticale (13). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie de canal verticale (13) se rétrécit vers le bas dans le plan vertical de la partie de canal horizontale (14) et s'élargit à sa partie inférieure dans le plan transversal à cette partie de canal horizontale et que la paroi transversale (15', 15"), qui s'élargit vers le bas, possède une largeur réglable. 12. Dispositif selon l'une des revendica- tions 10 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif (2a) servant à déposer la matière par couches possède une roue à alvéoles (7) qui est réalisée sous la forme d'un élément rotatif et dans lequel les espaces formant les alvéoles sont recouverts par des surfaces de tamisage (8), qui sont disposées transversalement. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'entre le dispositif de dosage (2a, 3a, 4a) et le dispositif ouvreur (20) se trouve disposé un système (23a, 23b) de cylindres d'entraînement et que le système de cylindres d'entraînement est constitué par des cylindres d'amenée supérieurs et inférieurs (24-27), qui forment, en direction du dispositif ouvreur (20), un espace récepteur qui se rétrécit en forme de coin. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'un cylindre d'amenée supérieur (25) possède un diamètre nettement supérieur à celui des autres cylindres d'amenée (24, 26, 27). 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le couple (32, 33) des cylindres d'introduction, qui est situé en aval du système (23a, 23b) des cylindres d'entraînement, est équipé d'un dispositif particulier de régulation (34). 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'un dispositif pneumatique (40) d'aspiration de la matière fibreuse est raccordé au dispositif ouvreur (20). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 16, caractérisé en ce que pour la matière fibreuse, par exemple du coton, absorbant de l'humidité, il est prévu un détecteur (36) servant à déterminer l'humidité et que les valeurs de détection sont utilisées pour maintenir constants les poids de la matière fibreuse traversant le dispositif de pesée, au moyen d'un dispositif de calcul électronique (37) servant à commander les cylindres d'introduction (32, 33).