Brevet FR2635122A1 — publié le 19900209

L'invention concerne un dispositif pour ouvrir et nettoyer de la matière fibreuse, notamment du coton, comportant au moins deux cylindres à garniture disposés en-aval d'un dispositif d'amenée, au moins deux cylindres à garniture étant associés chacun à au moins une aréte d'extraction d'impuretés à laquelle est associée une ouverture d'extraction, les forces centrifuges à la périphérie du deuxième cylindre à garniture étant plus grandes que celles du premier cylindre à garniture. Dans un dispositif connu (demande de brevet allemand DE-OS 27 12 650), il est prévu, dans une première forme de réalisation (figure 1), un premier cylindre à garniture qui est suivi d'un deuxième cylindre à garniture. Les sens de rotation des deux cylindres sont opposés. Le deuxième cylindre à garniture, possédant un diamètre plus petit que le premier cylindre à garniture, tourne à une vitesse de rotation sensiblement supérieure à celle du premier cylindre à garniture, et les pointes de sa garniture sont tournées vers celles du premier cylindre à garniture, au point d'enlèvement. La dépression du tambour cribleur disposé en aval se propage Jusqu'au deuxième cylindre à garniture, via un canal de transport de fibres. Après franchissement de l'ouverture d'extraction, la matière fibreuse, sous l'effet de;l'air arrivant par une ouverture dans l'enceinte et l'ouverture d'extraction, se détache du deuxième cylindre à garniture et parvient au tambour cribleur. Selon une deuxième forme de réalisation (figure 2), un cylindre de garniture est associé au premier et au deuxième cylindre à garniture. Le troisième cylindre à garniture possède le mime diamètre que le premier cylindre et tourne, tout comme celui-ci, dans le sens antihoraire, toutefois avec une vitesse de rotation plus faible. Les pointes des garnitures du premier et du troisième cylindre à garniture sont en situation mutuelle de cardage. Le troisième cylindre à garniture est entouré par une enceinte interrompue par uns ouverture d'extraction avec arête extractrice. Dans les deux formes de réalisation, le deuxièmae cylindre à garniture coopère directement, géométriquement parlant, avec le premier cylindre à garniture. Il s'est avéré que le courant d'air d'aspiration enlevant la matière fibreuse du deuxième cylindre.à garniture. réagisait - désavantageusement sur le premier cylindre à garniture. - Il est notammlent gênant que ce courant d'air d'aspiration agisse dans l'espace - intermédiaire entre le premier cylindre à garniture et l'enceinte, autour du premier cylindre à garniture, compromettant ainsi le guidage des fibres. Autre inconvénient: l'air extérieur entrant-a -pour effet que le courant d'aspiration entraine, avec les flocons de matière fibreuse détachés du deuxième cylindre à garniture, des impuretés provenant de l'ouverture d'extraction et les amène au-deuxième cylindre- à garniture. Le courant d'air d'aspiration provenant du tambour cribleur exerce une action gênante sur les ouvertures d'extraction associées au premier et au deuxième cylindre à garniture. Un autre-inconvénient réside dans le fait que, lors de la transition directe du premier au deuxième cylindre à garniture, la matière fibreuse ne peut être détachée que par des vitesses de rotation particulièrement grandes, ce qui est onéreux du point de vue de la construction, notamment du fait de la vitesse de rotation dite critique en flexion, et la largeur des cylindres se trouve limitée. L'effet de nettoyage du deuxième cylindre à garniture est globalement trop faible si la matière fibreuse est trop peu désagrégée du fait de vitesses de rotation sensiblement plus faibles. L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif du type décrit au début, qui évitera les inconvénients précités, autorisera notamment un passage plus régulier des fibres, ainsi qu'un nettoyage amélioré de la matière fibreuse. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un troisième cylindre à garniture est agencé entre le premier cylindre & garniture et le -deuxième -cylindre à -garniture, par le fait que les trois cylindres à garniture sont disposes en succession et par le fait que le troisième cylindre à garniture coopère -avec le premier cylindre & garniture, - et le deuxième- cylindre - à garniture coopère avec le troisième cylindre à garniture, cela à chaque fois en tant que cylindre d'enlèvement et de désintégration. L'interposition du troisième cylindre à garniture a pour effet que lepremier et le deuxième -cylindre à -garniture - peuvent être géométriquement éloignés l'un de l'autre.--Un point essentiel- est que les trois cylindres à. garniture. sot..ontés -.les- uns à- la suite des autres, autrement dit en cascade, c'est-à-dire que le deuxième cylindre à garniture ne coopère directement qu'avec le troisième, mais pas avec le premier cylindre à garniture. De cette manière, le deuxième cylindre à garniture n'agit cosme cylindre d'enlèvement et de désintégration que par rapport au troisième, et le troisième cylindre à garniture que par rapport au premier cylindre à garniture. La distance du deuxième au premier cylindre àA' garniture, résultant du troisième cylindre à garniture (cylindre intermédiaire), présente l'avantage que l'on évite les influences pneumatiques pertubatrices. Le fait que le troisième cylindre à garniture (cylindre intermédiaire) coopère, en tant que cylindre d'enlèvement et de désintégration, avec le premier cylindre à garniture, c'est-à-dire le fait que les pointes des garnitures du premier et du troisième cylindre à garniture ne sont pas en position mutuelle de cardage, conduit à cet autre avantage que la matière fibreuse subit une désintégration ou encore un étirage- supplémentaire, de sorte que l'action de nettoyage par le deuxième cylindre à garniture est améliorée. Le cylindre intermédiaire (troisième cylindre à garniture) possède ainsi un double avantage, à savoir l'élimination des courants d'air gênants sur le premier cylindre à garniture et l'amélioration de la désintégration de la matière fibreuse, de sorte que l'on obtient au total un guidage plus uniforme des fibres ainsi qu'un nettoyage amélioré de la matière fibreuse. On obtient une amélioration supplémentaire du courant de fibres si, du fait de l'étirage supplémentaire sur. le troisième cylindre à garniture, la couche de fibres sur le deuxième cylindre à garniture est uniformisée. Les irrégularités dans le mat de fibres sont étirées (étalées) par le deuxième cylindre à garniture. La séparation des séjours d'air et des courants d'air est d'autant meilleure, dans la région des points d'axtraction, que les ouvertures d'extraction (points de séparation) pour les deux cylindres à garniture (premier et troisième cylindre à garniture) sont plus éloignées l'une de l'autre. Il en résulte que les ouvertures d'extraction successives n'ont aucune influence lune sur l'autre à cet égard. Le courant d'air pour l'aspiration de la matière fibreuse et le courant des impuretés séparées sont distincts. Les volumes -de séparation et de 26 3 5 1 2 2 suspension dans l'air, pour chute dans la région en dessous des deux ouvertures d'extraction, sont éloignés l'un de-l'autre. Chaque ouverture d'extraction engendre, dans la région sous-jacente, des turbulences et, pour séparer les produits tombant de ces écoulements turbulents, il faut de grands volumes de tranquilisation. Ces derniers sont aussi réalisés plus importants et sont plus éloignés l'un de l'autre. Ainsi, les produits en suspension -sortant de l'ouverture d'extraction au deuxième cylindre à garniture peuvent parvenir plus difficilement à l'ouverture d'extraction au premier cylindre à garniture, et encore plus difficilement dans les zones d'aspiration qui sont également présentes à chaque ouverture d'extraction. De préférence, le sens de rotation du troisième cylindre à garniture est opposé au sens de rotation du premier et du deuxième cylindre à garniture. Le fait que le flux de matière allant au deuxième cylindre à garniture passe par-dessus le troisème cylindre à garniture assure une séparation pneumatique encore plus nette entre les ouvertures d'extraction au premier et au deuxième cylindre à garniture. Ces deux ouvertures d'extraction sont découplées idéalement. Le troisième cylindre à garniture est avantageusement entouré par une enceinte sans ouverture d'extraction ni arête d'extraction. De préférence, la vitesse périphérique du troisième cylindre à garniture est plus grande que celle du premier cylindre à garniture. Il en résulte que la matière fibreuse subit une désagrégation (étirage) supplémentaire, de sorte que le nettoyage suivant, sur le deuxième cylindre A garniture, est amélioré. La vitesse périphérique du deuxième cylindre à garniture est avantageusement plus grande que celle du troisième cylindre à garniture. Du fait du recours au troisième cylindre à garniture (cylindre intermédiaire), la vitesse périphérique du deuxième cylindre à garniture est plus faible que dans le cas connu, et il en résulte des avantages du point de vue de la construction. Le deuxième.cylindre A garniture est avantageusement suivi d'un dispositif, par exemple tambour cribleur, dépoussiéreuse ou analogue, séparant les fibres de l'air de transport, dispositif auquel la matière fibreuse est amenée au moyen d'un courant d'air via une conduite de transport. De préférence, le deuxième cylindre & garniture 2635 122 est suivi d'une conduite de transport de fibres avec un ventilateur de transport de matières. De préférence, une fente d'aspiration d'air est présente au voisinage du point de délivrance de fibres du deuxième cylindre à garniture. On obtient ainsi une aspiration de l'air de transport réalisée à distance de l'arête d'extraction et de l'ouverture d'extraction du deuxième cylindre à garniture, de sorte que les impuretés extraites de l'ouverture d'extraction ne sont pas aspirées de manière indésirable. Le courant d'air pour l'aspiration de la matière fibreuse est séparé du courant pour les impuretés (Trash> de sorte qu'aucun 'Trash' n'est aspiré avec les flocons de fibres. Les impuretés s'échappent de manière appropriée, sous l'effet de la force centrifuge et de la pesanteur. Le diamètre du deuxième cylindre à garniture et celui du troisième cylindre à garniture sont avantageusement égaux ou preque égaux. Ainsi, la vitesse de rotation, dite critique en flexion, du deuxième cylindre à garniture est améliorée. De préférence, l'organe de recouvrement commun au-dessus du deuxième et du troisième cylindre à garniture peut être écarté et rapproché, comme un tout, des cylindres à garniture. Ainsi, la fabrication de l'organe de recouvrement se trouve simplifiée, et l'accessibilité des cylindres à garniture est améliorée. Selon une autre forme de réalisation avantageuse, le dispositif pour ouvrir et nettoyer est précédé d'un dispositif d'alimentation de fibres qui présente une gaine de réserve supérieure et une gaine d'alimentation inférieure d'o la matière fibreuse est amenée au dispositif d'alimentation par un dispositif de transfert. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètenent dans la description présentée dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent: - la figure 1, en vue latérale, le dispositif selon l'invention, avec cylindre d'alimentation et table d'alimentation; la figure 2, un dispositif comme celui de la figure 1, avec cylindres d'alimentation, deux ouvertures d'extraction avec arêtes d'extraction au premier cylindre à garniture, et dépoussiéreuse disposée en aval; - la figure 3, une forme de réalisation dans laquelle le 26 3 5 122 deuxième et le troisième cylindre & garniture ont des diamètres égaux; et - la figure 4, le dispositif- avec; en amont, dispositif d'alimentation de fibres et dispositif de transfert. La matière fibreuse, notamment du coton, qu'il s'agit de nettoyer est amenée sous forme de flocons au dispositif de nettoyage agencé dans une enceinte fermée 1. Cela s'effectue par exemple par une gaine de remplissage (non représentée>. Au moyen d'une table d'alimentation 2 et d'un cylindre d'alimentation 3, la ouate est amenée, en étant pincée, à un premier cylindre à garniture 4 qui est monté à rotation dans l'enceinte 1 et tourne dans le sens antihoraire (flèche A). Le cylindre à garniture 4 est suivi d'un troisième cylindre à garniture 5 et d'un deuxième, petit, cylindre à garniture 6. Les cylindres à garniture 4, 5 et 6 sont revêtus d'une garniture en dents de scie. Le cylindre à garniture 4 possède un diamètre d'environ 360 à 460- ms, par exemple 410 mm, et sa vitesse périphérique est d'environ 15 à 21 m/sec, par exemple 18 m/sec, le cylindre à garniture 5 possède un diamètre d'environ 135 à 215 rn, par exemple 175 mn et une vitesse périphérique d'environ 19 à 25 a/sec, par exemple 22 m/sec,-et le cylindre à garniture 6 possède un diamètre d'environ 70 à 130 an, par exemple 100 un et une vitesse périphérique d'environ 23 à 30 n/sec, par exemple 26,5 m/sec. Les cylindres A garniture 4, 5 et 6 sont entourés par l'enceinte 1, ou encore par des parties d'enceinte 17 & 25. Le cylindre à garniture 4 se trouve ainsi dans une enceinte fermée dotée d'une ouverture d'extraction 7, pour la sortie d'impuretés des fibres, dont la taille est adaptée ou adaptable à l'étape-de séparation concernée. A l'ouverture d'extraction 7 est associée une arête d'extraction 8, par exemple une lame, qui est avantageusement fixée de manière réglable sur la partie d'enceinte la. L'ouverture d'extraction 7 communique avec l'air extérieur par l'ouverture 26 dans l'enceinte 1. Le deuxième cylindre à garniture 6, ayant un diamètre plus petit que ceux du premier cylindre à garniture 4 et du troisième cylindre à garniture 5 tourne à une vitesse de rotation supérieure à celle des cylindres- à garniture 4 et 5, et-les pointes 6a de - sa garniture - se 26 3 5 122 trouvent, comme indiqué, en position d'enlèvement par rapport aux pointes Sa de la garniture du troisième cylindre à garniture 5. Le cylindre à garniture 6 peut donc, du fait de son action sur la matière fibreuse, être appelé %cylindre enleveur et ouvreur'. Les pointes 5a de la garniture du cylindre 5 sont, 'comme indiqué, en position d'enlèvement par rapport aux pointes 4a de la garniture du premier cylindre à garniture 4. Si, par exemple, les diamètres du cylindre à garniture 4 et du cylindre à; garniture 5 et les diamètres du cylindre à garniture 5 et du cylindre à garniture 6 sont à chaque fois dans un rapport de 2:1, la rotation du cylindre à garniture 6 tournant sensiblement plus vite que le cylindre à garniture 4 a pour résultat que, du fait de la plus grande vitesse angulaire, les accélérations et par conséquent les forces centrifuges produites sont plus fortes que dans le cas du premier cylindre à garniture 4. Les forces centrifuges agissant sur la matière fibreuse croissent donc de cylindre à garniture en cylindre à garniture. Le cylindre à garniture 6 peut être raccordé, par l'intermédiaire d'une conduite de transport de fibres 14, à un tambour cribleur (non représenté) . La matière fibreuse est transportée pneumatiquement par le courant d'air 16. Le tambour cribleur est raccordé à un dispositif d'aspiration (non représenté) afin d'obtenir une dépression à l'intérieur de ce tambour. La dépression se propage Jusqu'au cylindre à garniture 6, via la conduite de transport de fibres 14. Le fonctionnement est le suivant: la ouate en nappe, constituée de flocons de fibres, est amenée, en étant serrée, au premier cylindre à garniture 4 qui peigne la matière fibreuse et entraine.les flocons de fibres sur sa garniture. Lors du passage du cylindre à garniture 4 devant l'ouverture d'extraction 7- munie d'une arête d'extraction 8, il se produit, en fonction de la vitesse périphérique et de la courbure de ce cylindre ainsi qu'en fonction de la taille de l'ouverture d'extraction 7 adaptée à cette première étape de -séparation, une expulsion des fibres courtes et des grosses impuretés, chassées de la matière fibreuse, sous l'effet de la force centrifuge, lesquelles parviennent dans une chamubre d'impuretés 9 dans l'enceinte 1, après franchissement de l'ouverture d'extraction 7. La matière fibreuse ainsi 26 3 5 1 2 2 prénettoyée est enlevée du- premier cylindre à garniture 4 par les pointes de garniture du troisième cylindre à garniture 5 en subissant une autre désintégration. Ensuite, la matière fibreuse est enlevée du troisième cylindre à garniture 5 -par les pointes de garniture du deuxième cylindre à garniture 6, en étant encore désintégrée, puis passe devant l'ouverture d'extraction 10 avec aréte d'extraction 11. Comme la force centrifuge engendrée avec le deuxième cylindre à garniture 6 est, comme déjà indiqué, plus importante qu'avec le premier cylindre à garniture 4, ce sont alors les particules d'impureté et de poussière contenues dans la matière fibreuse qui sont séparées de celle-ci à l'ouverture d'extraction 10. La désintégration de la matière fibreuse en fibres individuelles, ou du moins en flocons de fibres très fins, au moyen du cylindre à garniture 6, a pour résultat de favoriser la séparation de ces impuretés plus fines de la matière fibreuse. Les impuretés et parties fibreuses séparées aux ouvertures d'extraction 7 et 10 sont avantageusement aspirées par des conduites tubulaires respectives 12, 13. Cela peut s'effectuer de manière continue ou discontinue. Apres passage devant l'ouverture d'extraction 10, la matière fibreuse, sous l'influence de -l'air entrant par la fente d'aspiration 15 ainsi que sous l'influence de la force centrifuge, se détache du deuxième cylindre à garniture- 6 et parvient au tambour cribleur via le canal de transport de fibres 14. Les impuretés -fines et très fines, telles que fragments de poussière et de fibres, traversent la paroi périphérique perforée du tambour cribleur tournant et sont aspirées par le courant d'air d'aspiration, tandis que les fibres se déposent sur le tambour cribleur et y forment une nappe de fibres qui est détachée du tambour cribleur et amenée à la suite du traitement. Selon la figure 2, la ouate est amenée au premier cylindre à garniture 4 au moyen de deux cylindres d'alimentation 3a, 3b (sens de rotation: voir flèches E, F). Deux ouvertures d'extraction ? et 7a auxquelles des arétes d'extracion 8 et 8a sont conjuguées, sont agencées en dessous du cylindre à garniture 4. Une autre ouverture d'extraction 10a avec arête d'extraction lia (non représentée) pourrait aussi être associée au deuxième cylindre à - garniture 6. Le cylindre à garniture 6 est raccordé, via une conduite de transport de fibres 14, & une dépoussiéreuse 27, par exemple une machine du type TROTZSCRLER DUSTEX DX, disposée en aval. Sur une surface de tamis fixe 28, la matière fibreuse est séparée de l'air emmenant les poussières. La conduite de transport de fibres 14 débouche sur le côté aspiration d'un ventilateur 29. Une conduite de transport de fibres 30 part du côté soufflant du ventilateur 29. Selon la figure 3, les diamètres du deuxième cylindre à garniture ô et du troisième cylindre à garniture 5 sont égaux. La force centrifuge sur le deuxième cylindre à garniture est plus grande que la force centrifuge sur le premier cylindre à garniture 4. La vitesse périphérique sur le deuxième cylindre à garniture 6 est plus grande que la vitesse périphérique sur le troisième cylindre à garniture 5. L'organe de recouvrement commun 37, au-dessus du premier cylindre à garniture 4, du deuxième 6 et du troisième 5, est monté dans un palier de pivotement 38 et peut être écarté et rapproché en tant qu'organe global. La figure 4 montre le dispositif de nettoyage agencé dans l'enceinte 1 et précédé d'un dispositif d'alimentation de fibres 31 qui présente une gaine de réserve supérieure 32 et une gaine inférieure d'alimentation 33. Entre la gaine de réserve 32 *t la gaine d'alimentation 33, on a agencé un cylindre d'alimentation 34 tournant lentement et un cylindre ouvreur 35 tournant rapidement. La matière fibreuse est transportée de l'extrémité inférieure de la gaine d'alimentation 33 aux cylindres d'alimentation 3a, 3b du dispositif de nettoyage, via un dispositif de transfert 36, par exemple une bande transporteuse. Un autre avantage du troisième cylindre à garniture 5 réside dans le fait que la matière fibreuse est accélérée, du premier cylindre à garniture 4 au deuxième cylindre à garniture 6, par un étage intermédi1re, de sorte qu'il ne se produit aucune accélération brutale, mais simplement une accélération ménageant la matière fibreuse. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou- procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. 26 3 5 122 1. Dispositif pour ouvrir et nettoyer de la matière fibreuse, notamment du coton, comportant au moains deux cylindres à garniture disposée en aval d'un dispositif d'azenée, au moins deux cylindres & garniture étant associés chacun & au -moins une aràte d'extraction d'impuretés à laquelle est associée une ouverture d'extraction, les forces centrifuges -à la périphérie du deuxième cylindre à garniture étant plus grandes que celles du- premier cylindre à garniture, caractérisé par le fait qu'un troisième cylindre à garniture (5) est agencé entre le premier cylindre à garniture (4) et le deuxième cylindre à garniture (6), par le fait que les trois cylindres à garniture (4, 5, 6) sont disposés en succession et par 1l fait que le troisième cylindre à garniture (5) coopère avec le premier cylindre à garniture (4) et le deuxième cylindre à garniture (6) coopère avec le troisième cylindre à garniture (5), cela à chaque fois en tant que cylindre d'enlèvement et de désintégration. - 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sens de rotation CB) du troisième cylindre à garniture (5) est opposé au sens de rotation (A) du premier cylindre à garniture (4) et au sens de rotation (C) du deuxième cylindre à garniture (6). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le troisième cylindre à garniture (5) est entouré par une enceinte (20, 21) dépourvue d'ouverture d'extraction et d'aréte d'extraction. 4. Dispositif selon l'unme quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la vitesse périphérique du troisième cylindre à garniture (5) est plus grande que la vitesse périphérique du premier cylindre à garniture (4). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la vitese périphérique du deuxième cylindre à garniture (6) est plus grande que celle du troisième cylindre à garniture -(5). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le. fait que le deuxième cylindre à garniture--(6)- est suivi d'un dispositif, par exemple tambour cribleur, dépoussiéreuse (27) ou analogue, qui sépare les fibres de l'air de transport et auquel la matière fibreuse est amenée par un courant d'air (16). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisé par le fait que le deuxième cylindre à garniture (6) est suivi d'une conduite de transport de fibres (14) avec un ventilateur de transport de matières (29). -- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'une fente d'aspiration d'air (15) est présente à proximité du point de délivrance des fibres (14a) du deuxième cylindre à garniture (6). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le diamètre du deuxième cylindre & garniture (6) et le diamètre du troisième cylindre à garniture (5) sont égaux ou presque égaux. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'organe de recouvrement commun (37) situé au moins au-dessus du deuxième cylindre à garniture (6) et du troisième cylindre à garniture (5) peut, dans sa totalité, être écarté et rapproché des cylindres à garniture (5, 6>. 11. Dispositif pour ouvrir et nettoyer de la matière fibreuse, notamment du coton,- notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le-fait que le dispositif (1) est précédé d'un dispositif-d'alimentation de fibres (31) qui présente une gaine supérieure de réserve (32) et une gaine inférieure d'alimentation d'alimentation (2, 3; 3a, 3b) par un dispositif de transfert 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'un cylindre d'alimentation (34) et un cylindre ouvreur (35) sont agencés entre la gaine de réserve (32) et la gaine d'alimentation 633). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'au moins une ouverture d'extraction (7, Fa) et au moins une arête d'extraction (8, 8a) sont associées au premier cylindre à-garniture (4), et-au -moins-une ouverture d'extraction (10) 26 3 5 1 2 2 et au moins une arête d'extraction (11) sont associées au deuxième cylindre à garniture (6).