Brevet FR2692915A1 — publié le 19931231

L'invention concerne un dispositif de fabrication de ma- telas de fibres, équipé d'un rouleau désagrégeur denté, pour préparer un prématelas, susceptible d'être entraîné à une vitesse périphérique permettant une éjection centrifuge des fibres du prématelas désagrégé, avec une surface de captage rotative, perméable à l'air, présentant une zone de disper- sion des fibres au moins sensiblement plane, et équipée d'un caisson d'aspiration, raccordé à la surface de captage, dans la zone de dispersion des fibres, du côté opposé au rouleau désagrégeur. A l'aide du rouleau désagrégeur denté, on opère dans les dispositifs de ce type la désagrégation du prématelas en fibres individuelles, détachées ensuite du rouleau désagré- geur, de préférence avec l'assistance d'un courant d'air de soufflage, orienté tangentiellement par rapport au rouleau désagrégeur, et, par un vol libre, appliqué sur une surface de captage soumise à une aspiration, s'étendant transversa- lement par rapport au courant de fibres, notamment dans une position chaotique par rapport à son orientation dans un plan parallèle à la surface de captage Le dépôt des fibres sur l'épaisseur du matelas aide en tous cas à former des ma- telas plus épais, de sorte que ces dispositifs connus conviennent moins à la fabrication de matelas de fibres à distribution chaotique lorsque la densité est inférieure. Si le courant de fibres s'envolant du rouleau désagré- geur n'est pas appliqué sur une bande tamisante s'étendant transversalement au courant de fibres, mais est capté en grisotte entre deux tambours tamisants soumis à une aspira- tion dans la zone de grisotte et tournant à contresens, tam- bours entre lesquels le matelas de fibres en formation sur les tambours tamisants est évacué, on peut certes assurer du point de vue de la structure superficielle du matelas des conditions symétriques, cependant, quant à la densité du ma- telas, on a des conditions en principe analogues à celles que l'on rencontre dans le cas o une bande tamisante sert de surface de captage. L'invention a ainsi pour but d'améliorer avec des moyens simples un dispositif de fabrication d'un matelas de fibres du type évoqué au début, de telle façon que l'on puise fa- briquer des matelas de fibres chaotiques volumineux de plus faible densité avec une homogénéité élevée. L'invention résout le problème par le fait qu'à une dis- tance perpendiculaire de la zone de dispersion des fibres est prévu un rouleau de guidage, entraîné à contresens par rapport au rouleau désagrégeur et formant, dans une zone pé- riphérique tournée vers le rouleau désagrégeur, une surface de déviation pour une partie des fibres s'envolant du rou- leau désagrégeur et formant, dans une section périphérique, placée en aval dans la direction périphérique, une zone d'aspiration tournée vers la zone de dispersion des fibres placée en aval dans la direction périphérique, et que, dans la zone du caisson d'aspiration est prévu un dispositif de guidage, commandant la distribution de l'écoulement d'air, aspiré à travers la surface de captage, dans la direction de déplacement de la surface de captage. Le rouleau de guidage prévu au-dessus de la surface de captage offre par sa surface de déviation une déviation d'une partie du courant de fibres s'envolant du rouleau dés- agrégeur, tout en freinant simultanément la vitesse de vol des fibres, ce qui rend possible, du fait de la zone d'aspi- ration venant ensuite du rouleau de guidage, une accumula- tion d'une partie du courant de fibres sur le rouleau de guidage, d'une manière assurant, en coopération avec les fibres s'accumulant dans la zone de dispersion de la surface de captage, d'obtenir un matelas de fibres chaotique volumi- neux de faible densité, évacué sur la surface de captage à travers l'interstice de guidage, entre la surface de captage et le rouleau de guidage La subdivision du courant d'air de transport en une partie aspirée à travers la surface de cap- tage et une partie aspirée à travers la surface de guidage limite la pression dynamique agissant chaque fois dans la région de ces zones d'aspiration, ce qui agit directement sur la densité, dépendant de la pression dynamique, des fibres qui se déposent La surface du matelas de fibres ob- tenu est lissée d'une part au moyen du rouleau de guidage et d'autre part au moyen de la surface de captage, des deux cô- tés du matelas, ceci d'une manière comparable, sans nuire à la faible densité dans l'épaisseur du matelas La division du courant d'air aspiré à travers la surface de captage dans la direction de déplacement de la surface de captage joue alors pour l'accumulation des fibres sur la surface de cap- tage un rôle essentiel, de sorte que l'on peut assurer les conditions d'écoulement chaque fois les plus avantageuses dans la zone de transfert des fibres, par l'intermédiaire du dispositif de guidage placé dans la zone du caisson d'aspi- ration et commandant cette distribution du courant d'air. Le dispositif de guidage de l'écoulement d'air aspiré à travers la surface de captage peut être de réalisation dif- férente et comprendre par exemple un recouvrement de caisson d'aspiration, placé en regard de la surface de captage, avec des passages d'écoulement de grandeurs différentes dans la direction du déplacement de la surface de captage on ob- tient cependant des conditions particulièrement simples lorsque le dispositif de guidage est composé d'au moins une paroi de guidage, s'étendant sur la largeur de dispersion, transversalement par rapport à la direction de déplacement de la surface de captage et tourillonnant selon un réglage en rotation autour d'un axe parallèle à la surface de cap- tage, s'étendant transversalement par rapport à la direction de son déplacement, de sorte que par un pivotement de cette paroi de guidage, on peut commander la division de l'écoule- ment d'air aspiré à travers la surface de captage dans le caisson d'aspiration, en opérant une répartition sur les deux canaux d'écoulement formés des deux côtés de la paroi de guidage On obtient une possibilité de réglage supplémen- taire par le fait que l'axe de rotation de la paroi de gui- dage est réglable dans la direction de déplacement de la surface de captage. Il est d'une importance décisive pour l'homogénéité de la formation du matelas de fibres d'obtenir un transport ho- mogène des fibres à l'intérieur du courant d'air de trans- port sujet à division Pour créer une possibilité d'in- fluence supplémentaire sur les conditions d'écoulement, en particulier dans la zone de dispersion des fibres de la sur- face de captage, selon un mode de réalisation de l'inven- tion, un interstice d'amenée d'air, susceptible d'être ob- turé au moyen d'un volet de commande et s'étendant sur la largeur de travail peut être prévu entre un recouvrement, situé côté surface de captage, du rouleau désagrégeur et la surface de captage, interstice au moyen duquel l'amenée d'air, influençant le dépôt des fibres, peut être aspiré par la zone d'aspiration de la surface de captage La quantité d'air amenée peut être réglée par l'intermédiaire du volet d'amenée d'air. Enfin, la paroi de limitation, située côté évacuation dans la direction de déplacement de la surface de captage, peut être montée réglable dans la direction de déplacement de la surface de captage, afin de pouvoir adapter la lon- gueur de la zone de dispersion soumise à aspiration aux conditions spécifiques La modification afférente de l'ou- verture du caisson d'aspiration tourné vers la surface de captage demande également en général un post-réglage de la paroi de guidage. L'objet de l'invention est représenté, à titre d'exemple sur le dessin, notamment un dispositif selon l'in- vention, pour fabriquer un matelas de fibres, représenté en coupe longitudinale schématique. Le dispositif de fabrication d'un matelas selon l'exemple de réalisation représenté présente, de manière classique, un rouleau désagrégeur denté 1, auquel est amené un prématelas, par exemple par l'intermédiaire d'une table à auge Les fibres, cardées par le rouleau désagrégeur 1, du prématelas sont l'objet d'une désagrégation supplémentaire opérée à l'aide de la paire de rouleaux travailleurs de re- tournement 2, de sorte les fibres individuelles sont éjec- tées du rouleau désagrégeur 1 sous l'effet de la force cen- trifuge, notamment avec l'assistance d'un courant d'air de transport 3, orienté tangentiellement par rapport au rouleau désagrégeur 1, qui est aspiré par une soufflante, non repré- sentée, et amenée au rouleau désagrégeur 1 au moyen d'un ca- nal d'écoulement 4 Au-dessous du rouleau désagrégeur 1 est disposée une surface de captage 5 rotative, perméable à l'air, soumise à une aspiration dans une zone de dispersion 6 plane Un caisson d'aspiration 7 est prévu, à cette fin, du côté, opposé au rouleau désagrégeur 1, de la surface de captage 5. Un rouleau de guidage 8 perforé, entraîné à contresens du rouleau désagrégeur 1, respectivement de la surface de captage 5, est prévu du côté opposé au rouleau désagrégeur 1, à une distance déterminée au-dessus de la zone de disper- sion des fibres 6 et forme, dans une zone périphérique 9, tournée vers le rouleau désagrégeur 1, une surface de dévia- tion pour une partie des fibres s'envolant du rouleau dés- agrégeur 1 et forme, dans une section périphérique placée en aval dans la direction de rotation de cette surface de déviation, une zone d'aspiration 10, tournée vers la zone de dispersion de fibres 6, exposée à l'aspiration, de la sur- face de captage 5 Cette zone d'aspiration 10 est obtenue au moyen d'une garniture d'aspiration il du rouleau de guidage 8., et peut pivoter autour de l'axe de rotation du rouleau de guidage 8, en vue de régler la position angulaire chaque fois la plus avantageuse Du fait de l'exposition à une as- piration tant de la surface de captage 5 qu'également du rouleau de guidage 8, le courant d'air de transport est sub- divisé en deux courants partiels, d'une part, au moyen de la zone d'aspiration 10 du rouleau de guidage 8 et, d'autre part, au moyen de la zone de dispersion 6, soumise à une as- piration, de la surface de captage 5, faisant que les fibres du courant de fibres éjecté du rouleau désagrégeur 1 sont déposées, d'une part, sur le rouleau de guidage 8 et, d'autre part, sur la surface de captage 5 Cette subdivision du courant de fibres, en liaison avec la déviation des fibres dans la zone périphérique 9 du rouleau de guidage 8, crée une accumulation volumineuse de fibres constituant un matelas de faible densité Le matelas est évacué ensuite sur la surface de captage 5 par l'interstice de guidage 12, entre la surface de captage 5 et le rouleau de guidage S Le rouleau de guidage 8 influence les conditions de dépôt des fibres et ainsi la structure de couche du matelas de fibres, des possibilités supplémentaires de réglage étant offertes lorsque le rouleau de guidage 8 peut être déplacé perpendi- culairement à la zone de dispersion de fibres 6,, soumise à l'aspiration, de la surface de captage 5 et parallèlement à cette dernière, dans la direction de déplacement de la sur- face de captage 5. Les conditions d'écoulement au-dessus de la zone de dispersion de fibre 6 de la zone de captage 5 agissent natu- rellement sur la qualité du dépôt des fibres sur la surface de captage Pour assurer des conditions de dépôt avanta- geuses, la distribution du courant d'air sur la longueur, mesurée dans la direction de déplacement de la surface de captage 5, de la zone de dispersion des fibres 6 est comman- dée par un dispositif de guidage 13 placé dans la zone de raccordement du caisson d'air 7, sur la surface de captage Ce dispositif de guidage 13 est composé, selon l'exemple de réalisation, d'une paroi de guidage 14, s'étendant trans- versalement par rapport à la direction du déplacement de la surface de captage 5, sur la largeur de dispersion et monté de façon à pouvoir tourillonner autour d'un axe 15 s'éten- dant parallèlement à la surface de captage 5, transversale- ment par rapport à la direction de son déplacement, et sub- divisant l'ouverture d'embouchure 16, tournée vers la sur- face de captage 5,, du caisson d'aspiration 7, en formant deux canaux d'écoulement, dont les conditions d'écoulement sont quantitativement influencées par la position réglée de la paroi de guidage 14, de sorte que l'écoulement d'air, as- piré dans le caisson d'aspiration 7 à travers la surface de captage 5, est répartie sur les canaux d'écoulement, résul- tant de part et d'autre de la paroi de guidage 5, avec pour effet correspondant que les conditions d'écoulement au-des- sus de la surface de captage et ainsi les conditions d'accu- mulation des fibres sur la surface de captage 5 varient En plus, la paroi de délimitation 17, située côté évacuation dans la direction de déplacement de la surface de captage 5, de l'ouverture d'embouchure 16 peut être réglée dans la di- rection de déplacement de la surface de captage 5, afin de pouvoir obtenir un réglage du degré d'ouverture de l'ouver- ture d'embouchure 16 Le caisson d'aspiration 7 peut en outre être pourvu d'un registre d'étranglement 18 en vue de limiter l'écoulement d'air aspiré à travers la surface de captage 5. Pour pouvoir obtenir dans la zone de dispersion des fibres 6 une possibilité supplémentaire de réglage sur le courant partiel de fibres amené à la surface de captage 5, on peut prévoir, entre un recouvrement 19 du rouleau dés- agrégeur 1 et la surface de captage 5 un interstice d'ame- née d'air 20, s'étendant sur la largeur de travail du rou- leau désagrégeur, interstice à travers lequel de l'air amené est aspiré par le caisson d'aspiration 7, ce qui assiste l'obtention d'un dépôt homogène des fibres sur la surface de captage 5 dans la région d'amenée de la zone de dispersion de fibres 6 Pour commander ce courant d'amende d'air à tra- vers l'interstice d'amenée d'air 20, ce dernier est suscep- tible d'être obturé au moyen d'un volet de commande 21, dont la position de fermeture est indiquée sur le dessin en traits pleins, tandis que sa position d'ouverture est indi- quée en traits mixes. REVENDICATIONS 1 Dispositif de fabrication de matelas de fibres, équipé d'un rouleau désagrégeur denté, pour préparer un pré- matelas, susceptible d'être entraîné à une vitesse périphé- rique permettant une éjection centrifuge des fibres du pré- matelas désagrégé, avec une surface de captage rotative, perméable à l'air, présentant une zone de dispersion des fibres au moins sensiblement plane, et équipée d'un caisson d'aspiration, raccordé à la surface de captage, dans la zone de dispersion des fibres, du côté opposé au rouleau désagré- geur, caractérisé en ce qu'à une distance perpendiculaire de la zone de dispersion des fibres ( 6) est prévu un rouleau de guidage ( 8), entraîné à contresens par rapport au rouleau désagrégeur ( 1 > et formant, dans une zone périphérique ( 9) tournée vers le rouleau désagrégeur ( 1), une surface de dé- viation pour une partie des fibres s'envolant du rouleau désagrégeur ( 1) et formant, dans une section périphérique, placée en aval dans la direction périphérique, une zone d'aspiration ( 10) tournée vers la zone de dispersion des fibres ( 6) placée en aval dans la direction périphérique, et en ce que, dans la zone du caisson d'aspiration ( 7), est prévu un dispositif de guidage ( 13), commandant la distribu- tion de l'écoulement d'air, aspiré à travers la surface de captage ( 5), dans la direction de déplacement de la surface de captage ( 5). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de guidage ( 13) est composé d'au moins une paroi de guidage ( 14), s'étendant sur la largeur de dispersion, transversalement par rapport à la direction de déplacement de la surface de captage ( 5) et tourillonnant selon un réglage en rotation autour d'un axe ( 15) parallèle à la surface de captage ( 5), s'étendant transversalement par rapport à la direction de son déplacement. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 15) de la paroi de guidage ( 14) est réglable dans la direction de déplacement de la surface de captage ( 5). 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un interstice d'amenée d'air ( 20), sus- ceptible d'être obturé au moyen d'un volet de commande ( 21) et s'étendant sur la largeur de travail et prévu entre un recouvrement ( 19), situé côté surface de captage, du rouleau désagrégeur ( 1) et la surface de captage ( 5). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de limitation ( 17), située côté évacuation dans la direction de déplacement de la sur- face de captage ( 3), est montée réglable dans la direction de déplacement de la surface de captage ( 5).