Brevet FR2757545A1 — publié le 19980626

L'invention concerne un procédé d'aiguilletage d'une bande de matelas de fibres à l'aide d'aiguilles piquant répétitivement dans la bande de matelas de fibres, la bande de matelas de fibres, amenée de façon continue aux aiguilles, continuant à être transportée pendant la phase de libération vis-à-vis des aiguilles, entre les phases d'engagement des aiguilles, pas à pas, par rapport aux aiguilles, et étant ensuite extraite, ainsi qu'un disposi- tif de mise en oeuvre du procédé. Dans les machines à aiguilleter connues, l'avancement de la bande de matelas de fibres qui, lors de l'aiguille- tage, est guidée entre une embase de piquage et un dévêtis- seur, se fait par l'intermédiaire d'un dispositif d'extrac- tion à rouleaux travaillant de façon continue. Malgré le travail de ce dispositif d'extraction par rouleaux agissant de façon continue, il s'établit un transport pas à pas de la bande de matelas de fibres par rapport à la zone d'ai- guilletage, parce que la bande de matelas de fibres est retenue vis-à- vis du dispositif d'extraction par rouleaux, sous l'effet des aiguilles qui sont piquées, et ne peut continuer à être transportée que pendant sa phase de libé- ration vis-à-vis des aiguilles, entre les phases successi- ves d'engagement des aiguilles. Le dispositif d'extraction par rouleaux qui travaille de façon continue est de ce fait obligatoirement lié à un étirement de la bande de matelas de fibres, la vitesse d'extraction dépendant du degré d'étirement admissible de la bande de matelas de fibres, de la fréquence de piquage des aiguilles et de la course des aiguilles et ainsi dépendant de l'intervalle de temps pen- dant lequel le matelas de fibres est libéré de l'action de aiguilles. Abstraction faite de ce que ces grandeurs d'in- fluence limitent la vitesse d'extraction, du fait de la sollicitation en traction, augmentant avec la vitesse d'ex- traction, exercée sur la bande de matelas de fibres pendant l'engagement des aiguilles, le résultat de l'aiguilletage est notablement dégradé. A ce sujet, en outre, il faut savoir que, lorsque la densité de distribution des aiguilles augmente, la sollicitation par traction de la bande de matelas de fibres augmente, parce que, lorsque le nombre des aiguilles piquant dans le matelas de fibres aug- mente, la possibilité d'exploitation de l'élasticité en flexion des différentes aiguilles pour permettre une rete- nue avec possibilité de déformation de la bande de matelas de fibres par rapport au dispositif d'extraction à rouleaux devient toujours plus faible. L'invention par conséquent a comme but d'indiquer un procédé d'aiguilletage d'une bande de matelas de fibres, du type cité au début, à l'aide duquel on puisse effectuer de manière simple un aiguilletage particulièrement bon, sans devoir craindre une sollicitation en traction indésirable ou un étirement indésirable de la bande de matelas de fibres. L'invention résout le problème posé par le fait que la bande de matelas de fibres est transportée hors de la zone d'aiguilletage au moyen d'une sollicitation exercée par l'effet d'un poids, effectuée en un point situé à l'amont du dispositif d'extraction. Au moyen du dispositif de sollicitation par un poids, mis en circuit en amont du dispositif d'extraction par rou- leaux et agissant sur le matelas de fibres, on obtient de manière avantageuse que la bande de matelas de fibres con- tinue à être transportée pendant la phase de libération vis-à-vis des aiguilles, par rapport au dispositif d'ex- traction à rouleaux, avec un effet de glissement en avant dans la zone de la planche à aiguilles, si bien que, lors du piquage subséquent des aiguilles et du maintien, lui étant lié, de la bande de matelas de fibres, c'est d'abord la partie suspendue accumulée constituée par le déplacement avec glissement avant imputable au poids, entre la planche à aiguilles et le dispositif d'extraction par rouleaux, qui va être étirée. La bande de matelas de fibres est, par con- séquent, sollicitée en traction dans la zone des aiguilles non seulement pendant sa phase de libération vis-à-vis des aiguilles, mais également pendant la phase d'emprise des aiguilles, ceci seulement du fait de la charge, exercée par un poids et susceptible d'être prédéterminée, jusqu'à ce que la partie accumulée en flèche, suspendue, constituée entre les phases de piquage des aiguilles, ait été extraite, à l'encontre de la sollicitation exercée par le poids. Du fait que la bande de matelas de fibres est amenée en continu à la zone d'aiguilletage, la longueur de stockage accumulée pendant la phase d'emprise des aiguilles avant la zone d'aiguilletage est extraite par l'intermé- diaire du dispositif de sollicitation par un poids, disposé en aval de la zone d'aiguilletage, agissant sur la bande de matelas de fibres, lorsque cette bande de matelas de fibres est libérée de l'emprise des aiguilles. Ainsi, la longueur des pas de transport entre les différentes phases d'emprise des aiguilles peut être réglée par l'intermédiaire de la vitesse d'amenée de la bande de matelas de fibres sous la condition que la longueur de stockage accumulée pendant la phase d'emprise des aiguilles puisse être complètement extraite par l'intermédiaire du dispositif de sollicitation par un poids qui, en tout cas, est assisté par un courant d'air de transport. Du fait de la sollicitation en trac- tion, qui peut être réglable dans une large plage par le biais de la dispositif de sollicitation par un poids, sol- licitation exercée sur la bande de matelas de fibres, le comportement en flexion élastique des aiguilles ne joue au- cun rôle décisif pour le transport pas à pas de la bande de matelas de fibres, si bien que l'on peut également effec- tuer des aiguilletages avec une densité de distribution relativement grande des aiguilles, sans entraîner de solli- citation en traction élevée sur la bande de matelas de fibres. Pour mettre en oeuvre ce procédé, on peut partir d'un dispositif comportant au moins une planche à aiguilles sus- ceptible d'être entraînée dans un sens et dans l'autre dans la direction de piquage, avec une embase de piquage placée à l'opposé de la planche à aiguilles et avec un dispositif d'extraction par rouleaux, susceptible d'être entraîné de façon continue, lorsque, entre l'embase de piquage et le dispositif d'extraction par rouleaux, est prévu un rouleau pantin servant de dispositif de sollicitation par un poids pour la bande de matelas de fibres. Ce rouleau pantin pro- duit, avec une construction d'un type simple, une sollici- tation par effet d'un poids, régulière sur toute la largeur de la bande de matelas de fibres, qui mène à former une boucle de stockage, qui se constitue pendant la phase de libération de la bande de matelas de fibres vis-à-vis des aiguilles, sous la forme d'une longueur de produit, consti- tuée par la flèche, chargée par le rouleau pantin, de la bande de matelas de fibres. Lorsque la phase de piquage des aiguilles se produit, cette boucle de stockage est extraite par le dispositif d'extraction par rouleaux, ceci étant accompagné du soulèvement du rouleau pantin. On peut ainsi présélectionner la sollicitation en traction exercée sur la bande de matelas de fibres, par l'intermédiaire du choix du poids agissant sur le rouleau pantin. A cette fin, le poids, agissant sur la bande de matelas de fibres, du rou- leau pantin monté sur des bras pouvant tourner librement, peut être réglé à l'aide de poids d'équilibrage. La lon- gueur, déterminée par la hauteur de la flèche, de la boucle de stockage est adaptée en général à la longueur d'extrac- tion du dispositif d'extraction par rouleaux se produisant pendant la phase d'emprise des aiguilles. Pour atteindre un degré d'étirement déterminé de la bande de matelas de fibres, on peut, dans certains cas, choisir la longueur de la boucle de stockage de manière à ce qu'elle soit infé- rieure à la longueur d'extraction du dispositif d'extrac- tion par rouleaux. Du fait que pendant la phase d'emprise des aiguilles, n'agit sur la bande de matelas de fibres qu'une contrainte de traction relativement faible, déterminée le poids propre et la sollicitation par un poids du rouleau pantin, la bande de matelas de fibres peut, du fait de la liberté notable au niveau de la contrainte de traction conditionnée de ce fait, être soulevée, lors de la phase d'extraction des aiguilles vis- à-vis de l'embase de piquage, ceci d'une manière influant négativement sur les résultats de l'ai- guilletage. Pour limiter la tendance au soulèvement de la bande de matelas de fibres par rapport à l'embase de piquage, on peut prévoir, du côté évacuation de l'embase de piquage, une surface de déviation destinée au matelas de fibres et ayant, à l'encontre de la direction du défilement du matelas de fibres, une résistance au glissement qui est augmentée par rapport à la résistance au glissement obser- vée dans la direction de défilement du matelas de fibres. Du fait que le soulèvement de la bande de matelas de fibres vis-à-vis de l'embase de piquage, que l'on observe lors de l'extraction des aiguilles, conditionne une reprise de traction correspondante de la bande de matelas de fibres, à l'encontre de la direction de défilement du matelas de fibres du côté évacuation, on peut, par la cessation de ce mouvement de reprise de traction à l'encontre de la direc- tion de défilement du matelas de fibres, limiter la ten- dance du matelas de fibres à se soulever de l'embase de piquage et ainsi faciliter l'extraction des aiguilles hors de la bande de matelas de fibres, ce qui agit avantageuse- ment directement sur le résultat de l'aiguilletage. Par une augmentation correspondante de la résistance de glissement à l'encontre de la direction de défilement du matelas de fibres, dans la zone d'une surface de déviation, on peut supprimer efficacement une telle reprise de traction de la bande de matelas de fibres lors de l'extraction des aiguilles. L'appui de la bande de matelas de fibres sur la surface de déviation est assuré par le processus de dévia- tion imposé à la bande de matelas de fibres. L'effet de retenue exercé sur la bande de matelas de fibres par rapport à une reprise de traction à l'encontre de la direction de défilement de matelas de fibres peut en plus être augmenté lorsque le rouleau pantin constitue, pour la bande de matelas de fibres, une résistance de transport plus élevée à l'encontre de la direction de défi- lement du matelas de fibres que ce qui peut se manifester dans la direction de défilement du matelas de fibres, si bien que, également dans la zone du rouleau pantin, on peut exercer une force de retenue correspondante sur la bande de matelas de fibres. Les dispositions menant à augmenter la résistance au transport de la bande de matelas de fibres, à l'encontre de la direction de défilement du matelas de fibres, devraient évidement ne pas nuire à l'extraction de la bande de mate- las de fibres dans la direction de défilement de ce matelas de fibres. Du fait que, en outre, il faut prendre en compte tout risque d'usure, la surface de déviation peut être pourvue, du côté évacuation de l'embase de piquage, respec- tivement le rouleau pantin peut être pourvu, de nervures s'étendant transversalement par rapport à la direction de défilement du matelas de fibres, ces nervures présentant une section transversale en genre de dents de scie avec des dos de dents montant dans la direction de défilement du matelas de fibres. La bande de matelas de fibres glisse dans la direction de défilement du matelas, sur les dos de dents sans devoir prendre en compte une augmentation, ayant de l'importance, de résistance au glissement entre la bande de matelas de fibres et la surface de déviation ou le rou- leau pantin. Cependant, les pointes de dents agissent sur la bande de matelas de fibres avec un effet de freinage, à l'encontre de la direction de défilement du matelas de fibres, si bien que l'on rend notablement plus difficile le déplacement de la bande de matelas de fibres à l'encontre de la direction de défilement de ce matelas de fibres. L'augmentation du frottement au glissement créée dans un sens de déplacement, au passage sur les nervures à section transversale en forme de dents de scie, ne constitue cepen- dant qu'une possibilité au niveau de la construction. Une autre possibilité consiste à prévoir une surface de glisse- ment du genre de soies, les soies ayant une allure inclinée dans la direction de défilement du matelas de fibres. Le procédé selon l'invention va être explicité plus en détail à l'aide du dessin. Dans le dessin: la figure 1 représente en vue de côté simplifiée un dispositif selon l'invention pour l'aiguille- tage d'une bande de matelas de fibres, la figure 2 représente en vue de côté simplifiée une variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention, et la figure 3 représente partiellement, dans la zone du rouleau pantin et à plus grande échelle, le dispositif selon la figure 2. Le dispositif selon le présent exemple de réalisation représenté à la figure 1 présente une planche à aiguilles 2, maintenue sur une poutre à aiguilles 1 et entraînée par l'intermédiaire d'un entraînement à bielle-manivelle, non représenté, dont les tiges de butée 3 agissent sur la poutre à aiguilles 1. Les aiguilles 4 de la planche à aiguilles 2 piquent dans la bande de matelas de fibres 5 indiquée en traits mixtes, dans la zone d'un gui- dage de matelas de fibres, qui est constitué d'une embase de piquage 6 placée à l'opposé de la planche à aiguilles 2 et d'un dévêtisseur 7, prévu entre l'embase de piquage 6 et la planche à aiguilles 2 et disposé entre des rouleaux d'amenée 8 entraînés en continu et un dispositif d'extrac- tion par rouleaux 9. Tant l'embase de piquage 6, qu'égale- ment le dévêtisseur 7, sont réglables en hauteur par l'in- termédiaire de mécanismes de réglage, afin de régler la profondeur de piquage et d'obtenir une adaptation à l'épaisseur spécifique du matelas de fibres. L'embase de piquage 6 et le dévêtisseur 7 présentent une courbure constante, si bien que des tronçons, d'incli- naison différente lorsque l'on évolue dans la direction de passage du matelas, soient constitués pour le guidage du matelas de fibres. Du fait que la bande de matelas de fibres 5 appuie sur toute la surface sur l'embase de piquage 6, on obtient pour les aiguilles 4, par rapport à la surface du matelas de fibres, en fonction de l'inclinai- son respective de l'embase de piquage 6, des canaux de piquage qui présentent des inclinaisons différentes. L'in- clinaison moyenne de l'embase de piquage 6 évolue, par rap- port à la direction de déplacement de la planche à aiguilles 2, de manière à donner une inclinaison préféren- tielle correspondante aux trajectoires de piquage des aiguilles dans la bande de matelas de fibres 5 et, précisé- ment, dans le sens du piquage, avec une composante orientée dans la direction de passage du matelas de fibres. Cette direction de piquage majoritaire produit une augmentation de la résistance longitudinale de la bande de matelas de fibres 5. Au lieu d'avoir un guidage de matelas de fibres de forme courbe, on peut évidemment également utiliser un guidage de matelas de fibres rectiligne, classique. L'embase de piquage 6 est prolongée, côté sortie, en une surface de guidage 10 qui supporte la bande de matelas de fibres 5, un rouleau pantin 11 étant prévu entre cette surface de guidage 10 et le dispositif d'extraction par rouleaux 9. Ce rouleau pantin 11 est maintenu entre les bras 12, montés de façon à pouvoir tourner librement et entourant extérieurement le dispositif d'extraction par rouleaux 9, bras 12 dont l'axe de rotation est désigné par 13. Les bras 12 sont prolongés au-delà de l'axe de rotation 13, pour pouvoir monter des poids d'équilibrage 14 destinés à régler la force active exercée par un poids sur le rouleau pantin 11. Pendant la phase de libération de la bande de matelas de fibres 5 vis-àvis des aiguilles 4, la bande de matelas de fibres 5, par suite de la charge exercée par le poids par l'intermédiaire du rouleau pantin 11, est transportée à travers l'intervalle de guidage, entre l'embase de piquage 6 et le dévêtisseur 7, un tronçon de flèche 15 de bande de matelas de fibres 5 se constituant entre la sur- face de guidage 10 et le dispositif d'extraction par rou- leaux 9, tandis que le rouleau pantin 11 passe de la posi- tion pivotée indiquée en traits mixtes, à la position pivo- tee dessinée en traits pleins. Cette constitution, qui pro- duit un glissement en avant par rapport au dispositif d'ex- traction par rouleaux 9 entraîné de façon continue, d'une boucle de stockage est achevée par le piquage des aiguilles 4 parce que, lors de ce piquage des aiguilles, la bande de matelas de fibres 5 est retenue vis-à-vis du dis- positif d'extraction par rouleaux 9 qui, pendant la phase de piquage des aiguilles, évacue-consomme la boucle de stockage, ce qui est accompagné par un soulèvement du rou- leau pantin 11, jusqu'à ce que la bande de matelas de fibres 5 soit de nouveau libérée vis-à-vis des aiguilles 4 et qu'un nouveau tronçon de flèche 15 puisse se constituer, alimenté par la boucle de stockage constituée côté amenée pendant la phase d'engagement des aiguilles. Du fait que les rouleaux d'amenée 8 sont entraînés de façon continue, pendant la phase d'engagement des aiguilles il y a accumu- lation, en constituant une boucle de stockage correspon- dante, de la bande de matelas de fibres 5 ayant été amenée par les rouleaux d'amenée 8 pendant la durée de la phase d'engagement des aiguilles. La sollicitation en traction de la bande de matelas de fibres 5 est déterminée par la charge exercée par un poids sur le rouleau pantin 11 et non pas par le dispositif d'ex- traction par rouleaux 9, comme ceci était le cas pour les dispositifs classiques d'aiguilletage d'une bande de mate- las de fibres. Il en résulte la possibilité avantageuse d'aiguilleter la bande de matelas de fibres 5 avec une sol- licitation en traction susceptible d'être prédéterminée, respectivement de respecter un étirement pouvant être pré- déterminé. Pour aider à la formation du tronçon de flèche 15 pen- dant la phase de libération de la bande de matelas de fibres 5 vis-à-vis des aiguilles 4, on peut en plus prévoir une buse de soufflage 16 qui est disposée à l'opposée de la surface de guidage 10 et qui présente une composante d'écoulement orientée dans la direction de transport de la bande de matelas de fibres 5. Le courant d'air de cette buse de soufflage peut veiller à assurer une plus grande accélération de la bande de matelas de fibres 5 et, ainsi, à produire des pas de transport plus grands entre les pha- ses de piquage des aiguilles. Du point de vue de la solli- citation en traction de la bande de matelas de fibres 5, cependant les conditions ne changent pas. Pour surveiller l'ampleur du tronçon de flèche 15, on peut raccorder le rouleau pantin 11 à un capteur de dépla- cement 17 de type inductif, par l'intermédiaire duquel on peut, le cas échéant, réguler la vitesse d'extraction du dispositif d'extraction par rouleaux 9. Selon l'exemple de réalisation des figures 2 et 3, la surface de guidage 10 est pourvue, à titre de surface de déviation, de nervures 18 orientées transversalement par rapport à la direction de défilement de la bande de matelas de fibres 5 et réalisées avec une section transversale en genre de dents de scie. L'agencement est alors tel que les dos de dents vont en montant dans la direction de défile- ment du matelas de fibres, comme ceci peut se voir en par- ticulier sur la figure 3. Le rouleau pantin 11 est égale- ment pourvu de nervures transversales 18 qui présentent une section transversale en genre de dents de scie. Les nervures transversales 18 de la surface de dévia- tion 10, respectivement du rouleau pantin 11, empêchent tout déplacement de la bande de matelas de fibres 5 à l'en- contre de la direction de défilement du matelas de fibres, comme ceci peut être dérivé directement de la figure 3. Ainsi, de manière simple, on supprime le soulèvement de la bande de matelas de fibres 5 vis-à-vis de l'embase de piquage 6 lors de l'extraction des aiguilles 4, parce que la bande de matelas de fibres 5 ne peut alors être soulevée justement que, lorsque pour cela, elle dispose d'une lon- gueur suffisante, ce qui n'est le cas que si la bande de matelas de fibres 5 peut être insérée, côté évacuation, à l'encontre de la direction de défilement dans l'intervalle de guidage entre l'embase de piquage 6 et le devêtisseur 7. En supprimant une telle possibilité d'insertion à l'encon- tre de la direction de défilement de la bande du matelas de fibres, on peut créer ainsi des conditions d'aiguilletage avantageuses et précisément en obtenant une décharge nota- ble de la bande de matelas de fibres 5 vis à vis des con- traintes de traction. R E V E N D I C A T I ON S 1. Procédé d'aiguilletage d'une bande de matelas de fibres à l'aide d'aiguilles piquant répétitivement dans la bande de matelas de fibres, la bande de matelas de fibres, amenée de façon continue aux aiguilles, continuant à être transportée pendant la phase de libération vis à vis des aiguilles, entre les phases d'engagement des aiguilles, pas à pas, par rapport aux aiguilles, et étant ensuite extraite, caractérisé en ce que la bande de matelas de fibres est transportée hors de la zone d'aiguilletage au moyen d'une sollicitation exercée par l'effet d'un poids, effectuée en un point situé à l'amont du dispositif d'ex- traction. 2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant au moins une planche à aiguilles susceptible d'être entraînée dans un sens et dans l'autre dans la direction du piquage, avec une embase de piquage placée à l'opposée de la planche à aiguilles et avec un dispositif d'extraction par rouleaux, susceptible d'être entraîné de façon continue, caractérisé en ce que, entre l'embase de piquage (6) et le dispositif d'extraction par rouleaux (9), est prévu un rouleau pantin (11) faisant office de dispositif de sollicitation sous l'effet d'un poids pour la bande de matelas de fibres (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le poids actif du rouleau pantin (11) tourillon- nant sur des bras (12), montés de façon à permettre une rotation libre, est réglable à l'aide de poids d'équili- brage (14). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, carac- térisé en ce que, du côté évacuation de l'embase de piquage (6), est prévue une surface de déviation (10) des- tinée à la bande de matelas de fibres (5), ayant une résis- tance au glissement augmentée par rapport à la résistance de glissement se manifestant dans la direction de défile- ment du matelas de fibres, lorsque le défilement se fait à l'encontre de la direction de défilement de matelas de fibres. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rouleau pantin (11) destiné à la bande de matelas de fibres (5) crée une résistance au transport de valeur plus élevée, dans la direction inverse de la direc- tion de défilement du matelas de fibres, que ce qu'elle est dans la direction de défilement du matelas de fibres. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, carac- térisé en ce que la surface de déviation (10) est pourvue, sur le côté évacuation de l'embase de piquage (6), et/ou le rouleau pantin (11) est pourvu, de nervures (18), s'éten- dant transversalement par rapport à la direction de défile- ment du matelas de fibres et présentant une section trans- versale en genre de dents de scie avec des bouts de dents montant dans la direction de défilement du matelas de fibres.