Brevet FR2676754A1 — publié le 19921127

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRAITEMENT PAR BROSSAGE D'UNE NAPPE DE TIGES DE PLANTES A FIBRES, NOTAMMENT DE LIN La présente invention concerne le traitement mécanique des tiges de plantes à fibres, notamment de lin, en particulier en vue d'éliminer les capsules, au moins en partie les porte-graines, de retirer les corps étrangers : cailloux, ficelles, herbes qui peuvent se trouver avec les tiges et de paralléliser les tiges. Ce traitement consiste dans la première étape de préparation des tiges en vue d'extraire les fibres destinées à la filature. I1 précéde les opérations classiques du teillage. Traditionnellement on traite mécaniquement les tiges par action d'un peigne. Les tiges sont disposées sensiblement parallèles et sont entraînées sous forme d'une nappe ; elles sont pincées entre deux courroies près de l'extrémité correspondant aux pieds. Le peigne pénètre dans la nappe près des courroies et se déplace rapidement transversalement à celles-ci au-delà des têtes . Lors de ce déplacement, le peigne entraîne les capsules qui étaient fixées aux porte-graines, les cailloux, et tout ce qui n'était pas maintenu par les courroies. Ce traitement mécanique par action d'un peigne ne donne pas entièrement satisfaction, dans la mesure où il n'enlève pas les porte-graines qui sont les parties de la tige, ligneuses et exemptes de fibres, qui supportent des graines et où l'on constate des pertes importantes de fibre. On a déjà cherché à améliorer ce traitement en proposant un système à peignes rotatifs, décrit dans le document, FR.A.853739 mais son action sur les tiges est très brutale et provoque des casses de fibres. On a aussi proposé, dans le document FR.A.8406524 un sysme à lames rotatives, montées sur deux tambours dont les axes sont inclinés par rapport à la direction de déplacement de la nappe. Les essais réalisés par les demandeurs ont montré qu ' il fallait une vitesse de rotation élevée des lames de l'ordre 300 à 400 tours/mn pour obtenir l'égrenage et trés élevée de l'ordre de 600 tours/mn pour obtenir l'enlévement des porte-graines. A ces vitesses, les lames en rotation créent une ventilation forcée difficilement maitrisable ; de plus, on constate des pertes importantes en fibres. Le but visé par l'invention est de proposer un procédé de traitement mécanique de tiges de plantes à fibres qui pallie les inconvénients constatés en ce qu'il permet une bonne élimination des capsules et des corps étrangers, une bonne parrallélisation des fibres, en ce qu'il ne crée pas de phénoméne gênant de ventilation forcée et en ce que de plus il ne provoque que peu de casses ou de pertes de fibres. Ce but est parfaitement atteint par le procédé de l'invention. Il s'agit d'un procédé de traitement mécanique de tiges de plantes à fibres, notamment de lin, dans lequel des tiges se déplacent sous forme d'une nappe de tiges sensiblement parallèles, maintenues vers une extrémité. De manière caractéristique, le procédé consiste en un brossage énergique et sensiblement transversal de tout ou partie de la nappe dans le sens allant de la partie maintenue vers l'extrémité libre des tiges. Contrairement à l'action ponctuelle et répétitive des peignes ou des lames, le brossage sensiblement transversal de la nappe et donc sensiblement longitudinal des fibres a un effet continu moins brutal et qui s'avère plus efficace. De préférence le brossage est réalisé simultanément sur les deux faces de la nappe. Ceci permet de maintenir la nappe et d'en améliorer la parallélisation pendant le traitement. Avantageusement le brossage est réalisé progressivement au cours du déplacement de la nappe. Ainsi l'action mécanique peut être modulée, suivant le résultat visé, par exemple dans une première zone de brossage élimination des capsules et des corps étangers importants , dans un deuxième zone élimination des poussières et des corps étrangers légers, dan une troisième zone élimination des porte-graines. C'est un autre objet de l'invention que de proposer un dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé précité. De manière connue, ce dispositif comprend des moyens de maintien et de déplacement des tiges de plantes à fibres, notamment de lin, sensiblement paralléles sous forme d'une nappe. Selon l'invention le dispositif comporte au moins une brosse, garnie de brins rigides et disposée en sorte de brosser énergiquement tout ou partie de la nappe depuis la zone maintenue jusqu'à l'extrémité libre des tiges. Selon un mode préféré de réalisation le dispositif comporte deux brosses rotatives, placées de part et d'autre du plan de la nappe et agissant simultanément sur les deux faces de celle-ci.La brosse ou chaque brosse est avantageusement composée de plusieurs éléments juxtaposés et démontables ; chaque élément est garni de brins d'une rigidité déterminée. Ainsi, il est possible très facilement de remplacer un ou plusieurs éléments pour adapter le traitement à la nappe à traiter ou bien de remplacer un élément usagé. Certains éléments peuvent être garnis de brins de polyester, d'autre de brins métalliques. En particulier les éléments à brins de polyester sont préférés pour l'action d'égrenage proprement dite et de parallélisation et sont placés dans la partie amont de la brosse, tandis que les éléments à brins métalliques sont préférés pour l'élimination des porte-graines et sont placés dans la partie aval de la brosse, l'amont et l'aval étant considérés dans sens de déplacement de la nappe. Dans le mode préféré à deux brosses rotatives, l'action de brossage est encore amélioré lorsque la distance entre les axes de rotation des deux brosses est nettement inférieure à la somme des rayons extérieurs des deux brosses ; dans ce cas, les brins des brosses s'interpénètrent sur une certaines hauteur, et agissent simultanément sur une certaine longueur des tiges. L'axe de rotation de la ou de chaque brosse est par exemple incliné par rapport à la direction générale de déplacement de la nappe, étant plus proche de la zone de maintien dans sa partie aval ou inversement. Dans le premier cas, le brossage intervient d'abord sur les extrémités libres des tiges puis remonte progressivement vers la partie maintenue des tiges, l'effet de parallélisation des fibres étant amélioré. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'un dispositif de brossage d'une nappe de lin, illustré par le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue schématique de dessus du dispositif La figue 2 est une vue schématique en coupe selon la ligne A de la figure 1. Le dispositif 1 de traitement par brossage des tiges de lin comporte un bâti 2 sur lequel sont montés d'une part un système 3 de convoyage des tiges et d'autre part le système de brossage 4. Le système de convoyage 3 est bien connu dans l'industrie du lin. I1 comprend deux courroies 5,6 sans fin, entraînées en déplacement par des jeux de rouleaux et des moteurs non représentés. Les courroies 5, 6 sont appliquées en tension l'une sur l'autre, formant entre elles une zone 20 de pincement et de déplacement pour lestiges dans le sens de la flécha F. Le système de brossage comprend deux brosses 7,8 rotatives, dont les axes de rotation 9,10 sont horizontaux et dans un même plan vertical 21. Chaque brosse 7,8 est composée d'un arbre 11, entrainé en rotation par tout moyen approprié et non représenté, et de disques 12 juxtaposés et emmanchés sur l'arbre 11. Chaque disque 12 comprend une partie annulaire 13 et un grand nombre de brins rigides 14, fixés dans la partie annulaire 13 et dépassant de celle-ci d'une même hauteur. Ces brins et forment la partie apparente et active du brossage, dont le rayon extérieur est égal à R. L'écartement H entre les deux axes 9,10 de rotation des deux brosses 7,8 est inférieur à la somme des rayons des deux brosses 7,8. La différence est de l'ordre de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Dans l'exemple illustré à la figure 2, H est nettement inférieur à 2R , les deux brosses 7,8 ayant même diamètre On comprend que les brins 14 des deux brosses 7,8 s'interpénétrant dans un certain volume 15, commun aux deux brosses 7.8. L'écartement entre les deux axes 9,10 de rotation est réglable, en sorte de pouvoir faire varier la largeur instantanée de brossage. De plus du fait de l'interpénétration des brins 14, on obtient un auto-nettoyage des brosses 7,8. Le plan 16 de symétrie du volume 15 commun, perpendiculaire au plan vertical 21 passe par la zone 15 de pincement commune aux deux courroies 5,6. Comme on peut le voir clairement sur la figure 1, le plan vertical 21 des axes de rotation des brosses 7,8 est incliné d'un angle par rapport à la direction générale de déplacement, symbolisée par la ligne 17, les brosses 7,8 étant plus éloignées de la zone de pincement 20 dans la partie amont des dispositifs 1. Les disques équipant les brosses 7,8 forment trois parties distinctes, de l'amont vers l'aval du dispositif 1 ; dans la première partie la plus en amont, à l'entrée du dispositif , les disques 12a sont garnis de brins de polyester dans une densité moyenne ; dans la deuxième partie, centrale, les disques 12b sont garnis de brins de polyester dans une densité plus importante ; et enfin dans la troisième partie la plus en aval, les disques 12c sont garnis de brins métalliques. Chaque brosse 7,8 tourne en sens inverse de l'autre, selon les fléches respectivement , F' et F", à même vitesse, de l'ordre de 100 tours/mn. La longueur des brosses est de l'ordre de 2 mètres, la vitesse de déplacement des courroies de 15 à 20/mn, le diamètre D des brosses 7,8 de l'ordre de 50 cm. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Les tiges 18 de lin sont introduites, manuellement ou de manière automatique, entre les courroies 5,6, de sorte qu'elles soient placées transversalement à la direction de celles-ci et forment une nappe relativement régulière et homogène en épaisseur. La partie de la tige 18 qui est pincée, du côté du pied , repose, à l'entrée du dispositif 1, sur une table de glissement 19, jusqu'à son introduction entre les brosses rotatives 7,8. La nappe de tiges 18, entraînée par les courroies 5,6, pénètre entre le volume commun 15 des brosses 7,8, où elle subit l'action mécanique de brossage tout au long de son déplacement. Dans la première partie 12a de disques 12 les brins 14 des brosses 7,8 ont une action douce qui principalement élimine les capsules restant sur les tiges 18, et les corps étrangers volumineux tels que des cailloux. Dans la deuxième partie 12b, les brins 14 en polyester en nombre plus important, du fait de leur densité plus élévé, ont une action plus énergique qui continutà nettoyer la nappe de tiges 18, en particulier en retirant les corps étrangers, herbes, ficelles, poussières. Elle contribue aussi à paralléliser les tiges 18. Dans la troisième partie, les brins 14 métalliques ont une action trés énergique sur les tiges, qui va jusqu'à l'arrachage des porte-graines, c'est-à-dire des morceaux d'extrémités de tiges qui supportent les capsules et qui, étant exemptes de fibres, n'ont aucun intérêt pour la filature. Il est à noter que l'élimination des porte-graines faisait l'objet de traitements ultérieurs correspondant au teillage du lin ; ainsi grâce à l'invention, il est possible d'éliminer en une seule opération à la fois les capsules, tout ou partie des porte-graines et de nettoyer et paralléliser les fibres. De plus l'action des brins métalliques provoque une certaine division des tiges 18 de lin, qui constitue en quelque sorte un pré-teillage. Il est à remarquer de toutes les actions de brossage se produisent avec des pertes en fibres, qui sont moindres que celles constatées lors de l'égrenage par peigne. Les tiges 18, sortant du dispositif 1, sont trés bien nettoyées, déjà partiellement divisées et très bien parallélisées. Elles sont donc d'une qualité améliorée. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple non exhaustif. En particulier on comprend que certains éléments jouent un role important dans l'action de brossage : choix des brins 14 garnissant les brosses 7,8, inclinaison angulaire de liaxe de rotation des brosses par rapport à la direction de déplacement de la nappe, vitesse de rotation des brosses, écartement entre les axes 9,10 définissant le volume commun 15 qui est, en fait, le volume actif de brossage. Il revient à l'homme du métier de déterminer les différents éléments en fonction du caractére plus ou moins énergique de l'action souhaitée et aussi du caractére propre aux tiges, par exemple tenant compte de l'intensité du rouissage dans le cas du lin. De plus il peut être avantageux de prévoir des moyens de déplacement relatif, manuel ou automatique, du système de brossage par rapport au système de convoyage, pour tenir compte des variations de longueur des lins traités. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement mécanique de tiges de plantes à fibres, notamment du lin, dans lequel les tiges (18) se déplacent sous forme d'une nappe de tiges sensiblement parallèles, maintenues à une extrémité, caractérisé en ce qu'il consiste en un brossage énergique et sensiblement transversal de tout ou partie de la nappe, dans le sens allant de la partie maintenue vers l'extrémité libres des tiges. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brossage est réalisé simultanément sur les deux faces de la nappe. 3.Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le brossage est réalisé progressivement sur plusieurs zones de brossage, (12a, 12 b, 12c) au cours du déplacement de la nappe. 4. Dispositif apte à la mise en oeuvre du procédé de la revendication, comprenant des moyens de maintien et de déplacement des tiges de plantes à fibres, notamment de lin, sensiblement paralléles et sous forme d'une nappe, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une brosse (7,8) garnie de brins rigides (14) et agencée en sorte de brosser énergiquement et sensiblement transversalement tout ou partie de la nappe dans le sens allant de la partie maintenue vers l'extrémité libre des tiges. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte deux brosses rotatives (7,8), placées de part et d'autre du plan (16) de la nappe (18) et agissant simultanément sur les deux faces de celle-ci. 6.Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la brosse ou chaque brosse est composée de plusieurs éléments juxtaposés et démontables, chaque élément étant garni de brins d'une rigidité déterminée. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que certains éléments notamment dans la partie amont de la brosse sont garnis des brins de polyester. 8.Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que certains éléments notamment dans la partie aval de la brosse sont tains éléments notamment dans la partie aval de la brosse sont garnis de brins métalliques. 9. Dispositif selon la revendication 5 caractérisée en ce que la distance entre les axes de rotation des deux brosses est inférieure, de quelques millimétres à plusieurs centimétres, à la somme des rayons extérieurs des deux brosses. 10. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'axe de rotation de la ou de chaque brosse est incliné par rapport à la direction générale de déplacement de la nappe, étant plus proche de la zone de maintien dans sa partie aval. 11. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déplacement relatif de la ou des brosses par rapport aux moyens de maintien et de déplacement de la nappe.