Brevet FR2768440A1 — publié le 19990319

l 2768440 L'invention se rapporte à un dispositif pour la production d'une nappe de fibres, par exemple à partir de coton, de fibres chimiques, des mélanges de fibres et similaires, constitué par un ouvreur de fibres avec un dispositif d'alimentation et des cylindres à dents de scie en rotation agencés directement à la suite dans la direction de passage d'une nappe de mat précurseur, dans lequel au dernier cylindre à dents de scie de l'ouvreur de fibres est associé un dispositif pneumatique d'évacuation de fibres comportant une source d'air de soufflage pour un courant d'air de soufflage, et dans lequel en aval de l'ouvreur de fibres est agencé un dispositif formant la nappe de fibres qui comporte pour les fibres évacuées une surface de collecte (distributeur de nappe) perméable à l'air, soumise à une aspiration et déplacée en continu, au- dessus de laquelle est prévue une chambre ouverte vers le bas. Dans un dispositif connu (DE 40 36 014 A1), la surface de collecte est réalisée sous forme d'une bande convoyeuse en circulation, et à sa sortie sont prévus deux cylindres de calandrage en coopération à la hauteur du rouleau de renvoi de bande. Les cylindres de calandrage servent au compactage mécanique de la nappe de fibres évacuée par la bande convoyeuse. L'objectif sous-jacent à l'invention est d'améliorer de tels dispositifs de sorte que la liaison des fibres les unes avec les autres est préparée et/ou effectuée de manière simple et que le degré de liaison est considérablement amélioré. Cet objectif est atteint par le fait qu'un courant d'air de soufflage ou d'aspiration réchauffé est capable d'entrer dans la chambre et que les fibres évacuées par le cylindre à dents de scie sont susceptibles d'être liées les unes aux autres par action de la chaleur. Grâce aux mesures conformes à l'invention, la réception de la nappe de fibres depuis le dernier cylindre à dents de scie de l'ouvreur de fibres avec la liaison des fibres les unes avec les autres est réalisée de 2 2768440 manière particulièrement simple. La combinaison pratique permet la liaison des fibres déjà avant et/ou pendant la formation de la nappe. Grâce au fait que l'air de soufflage qui sert à la réception des fibres est utilisé simultanément pour la liaison des fibres, on réduit tout sensiblement la complexité sur le plan de l'installation. On connaît certes du document DE 33 25 669 Ai un dispositif pour la production d'une nappe de fibres dans lequel les fibres sont reliées les unes aux autres par action de la chaleur. Dans ce cas cependant, on a agencé en aval du distributeur de nappe séparément un four pour le séchage et le durcissement de la nappe de fibres préformée. Judicieusement, on ajoute aux fibres un liant actif sous la chaleur. De préférence, le liant est constitué par des fibres fusibles, par exemple des fibres en polypropylène. Avantageusement, le courant d'air de soufflage ou d'aspiration est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison de nappe. De préférence, le courant d'air de fibres B contant les fibres et le liant est réchauffé. Judicieusement, le courant d'air de fibres B vers le distributeur de nappe, par exemple une bande à tamis, un tambour, ou similaire, est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison de nappe. De préférence, le distributeur de nappe et le dispositif de chauffage (four) forment une unité structurelle intégrale. Avantageusement, l'air de traitement pour le distributeur de nappe, par exemple un guide nappe perforé, un tambour, ou similaire, est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison de nappe. De préférence, le courant d'air de soufflage ou d'aspiration réchauffé est utilisé pour détacher les fibres du dernier cylindre à dents de scie. Judicieusement, le courant d'air de soufflage ou d'aspiration réchauffé est aspiré à travers le distributeur de nappe, par exemple une bande à tamis, un tambour à tamis, ou similaire. De préférence, on prévoit un dispositif pour générer l'air chaud, par exemple un échangeur de chaleur. Avantageusement, un courant d'air froid est dirigé vers le cylindre à dents de scie. De préférence, le courant d'air froid est mélangé avec le courant d'air chaud. Judicieusement, on prévoit un système de circulation d'air fermé pour l'air réchauffé. Judicieusement, on prévoit un système d'air ouvert pour l'air réchauffé. 3 2768440 Avantageusement, on prévoit un ventilateur pour l'amenée de l'air réchauffé. De préférence, on prévoit un ventilateur pour l'amenée du courant d'air froid. Judicieusement, on prévoit un ventilateur pour l'évacuation de l'air d'aspiration. Avantageusement, on prévoit un dispositif de régulation de température pour la température de l'air. Préférablement, on prévoit un dispositif de régulation pour la quantité d'air. De préférence, on prévoit un dispositif de régulation d'écoulement d'air pour l'écoulement d'air. Judicieusement, on agence en amont de l'ouvreur de fibres un dispositif d'alimentation en flocons, par exemple la machine FBK de la société Tr tzschler. De préférence, on agence en aval de la surface de collecte un dispositif d'évacuation de nappe de fibres. Avantageusement, le dispositif d'évacuation de fibres est agencé tangentiellement au dernier cylindre à dents de scie, le courant d'air de soufflage étant dirigé depuis le bas vers le haut. De préférence, la surface de collecte de fibres est une bande convoyeuse en circulation perméable à l'air, dont le brin supérieur est associé du côté détourné des fibres à un dispositif d'aspiration, par exemple un caisson aspirant. Judicieusement, le caisson aspirant comporte plusieurs tronçons séparés reliés chacun à une conduite d'aspiration. De préférence, on prévoit dans chaque conduite d'aspiration un clapet de commande, un clapet d'étranglement, ou similaire, pour régler la quantité d'air. Avantageusement, la surface de collecte est un tambour à tamis en circulation soumis à une aspiration. De préférence, la bande convoyeuse est agencée sous un angle de manière à monter en direction de travail. Judicieusement, on prévoit une soupape raccordée de son côté aspiration au caisson aspirant de la surface de collecte de fibres, et de son côté soufflage au dispositif d'évacuation de fibres associé au dernier cylindre à dents de scie. De préférence, on prévoit un dispositif pour régler l'épaisseur de la nappe de mat précurseur. Judicieusement, la chambre de collecte présente une paroi supérieure incurvée. Avantageusement, on agence un cylindre d'étanchement à la sortie de la surface de collecte entre le rouleau de renvoi de bande et la délimitation inférieure de la chambre de collecte. Judicieusement, on agence un cylindre d'étanchement à l'entrée de la surface de collecte et du rouleau de renvoi de bande. Avantageusement, on branche électriquement au moins un organe de mesure, par exemple un dispositif de mesure de la quantité de débit d'air, un détecteur de 4 2768440 pression, un capteur de course inductif et au moins un organe de réglage, par exemple des dispositifs d'entraînement réglables et le cas échéant un dispositif de commande et de réglage, à un dispositif de commande et de réglage commun. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à des exemples de réalisation illustrés dans les dessins. Les figures montrent: figure 1 une vue latérale schématique du dispositif conforme à l'invention; figure 2 un mode de réalisation comportant un système de circulation d'air fermé; figure 3 un mode de réalisation comportant un courant d'air chaud et un courant d'air froid, qui sont introduits l'un à côté de l'autre dans la 1 5 chambre; figure 4 un mode de réalisation comportant un courant d'air chaud et un courant d'air froid, le courant d'air chaud étant amené au courant d'air froid avec les fibres; figure 5 un mode de réalisation comportant une régulation de température; et figure 6 un mode de réalisation comportant un système d'air ouvert et plusieurs courants d'air chaud. Selon la figure 1, la matière de fibres est amenée sous forme d'une nappe en flocons de fibres A (nappe de mat précurseur) à un dispositif ouvreur de fibres 1, par exemple le dispositif TUFTOMAT TFV 3 de la société Tr tzschler. On a agencé en amont de l'ouvreur de fibres 1 une bande convoyeuse 2. L'ouvreur de fibres 1 présente un dispositif d'alimentation, par exemple deux cylindres d'alimentation 3, 4 et trois cylindres 5, 6 et 7 agencés les uns derrière les autres, un cylindre massif 5, un cylindre à dents de scie 6 et un cylindre à dents de scie 7 étant prévus en direction de travail (flèche A). On a associé au cylindre à dents de scie 7 un dispositif de réception de fibres pneumatique 8 qui sert comme dispositif d'éjection pour les fibres volant depuis le cylindre à dents de scie 7. On a agencé en aval du dispositif d'éjection 2768440 8, en direction de travail, une bande à tamis en tant que surface de collecte perméable à l'air, soumise à une aspiration et déplacée en continu pour les fibres. Au-dessus de la bande à tamis 9 est prévue une chambre de collecte 10 ouverte vers le bas. La matière de fibres est transférée par un courant d'air de soufflage (mélange de fibres et d'air B) dans la chambre de collecte 10 et depuis celle-ci sur la bande à tamis 9. Le dispositif d'évacuation de fibres 8 est agencé tangentiellement au dernier cylindre à dents de scie 7, le courant d'air de soufflage C étant dirigé depuis le bas vers le haut. On a associé à la bande supérieure 9a de la bande à tamis 9, du côté détourné des fibres D, des caissons aspirants 1 la à 1 l d qui sont reliés par l'intermédiaire de conduites d'aspiration individuelles à une conduite d'aspiration commune. On a associé à chaque conduite d'aspiration un dispositif de régulation pour régler la quantité d'air El, E2, E3 ou E4. On a agencé en amont du dispositif de réception de fibres 8 un échangeur de chaleur 13 et un ventilateur 14. De cette manière, on réchauffe le courant d'air de soufflage C qui, conjointement avec la force centrifuge, arrache les fibres depuis le dernier cylindre à dents de scie 7 et qui les réchauffe simultanément. Les références FI à F4 désignent des courants d'amenée d'air dans la chambre 10, qui peuvent être réglables. Selon la figure 2, on prévoit un système de circulation d'air fermé dans lequel le courant d'air chaud C sort du côté soufflage du ventilateur 14 et qui rentre en tant que courant d'air E du côté aspiration du ventilateur 14. Selon la figure 3, on prévoit en supplément au courant d'air chaud C un courant d'air froid G. Le courant d'air froid reçoit sensiblement les fibres du dernier cylindre à dents de scie 7 et refroidit le cylindre à dents de scie 7. Les courants d'air C et G sont réunis approximativement à la hauteur du cylindre à dents de scie 7 et ils rentrent conjointement avec les flocons de fibres dans la chambre 10. Selon la figure 4, on peut également modifier ce mode de réalisation de sorte que le courant d'air froid et le courant d'air chaud C sont réunis au-dessus du cylindre à dents de scie 7 avec le courant d'air froid contenant les fibres. 6 2768440 Selon la figure 5, la bande à tamis 9 est agencée sous un angle aE de manière à monter en direction de travail. Entre la conduite d'aspiration et le dispositif d'évacuation de fibres 8 est prévu un ventilateur 14 raccordé de son côté aspiration aux caissons aspirants 1 la à 1 Id via la conduite d'aspiration 15, et raccordé de son côté soufflage à un dispositif d'évacuation de fibres 8, grâce à quoi on réalise un système de circulation d'air fermé. La chambre de collecte 10 comporte une surface de paroi supérieure incurvée. A la sortie de la bande à tamis 21 est agencé un cylindre d'étanchement 12 entre le rouleau de renvoi de bande 9b et la délimitation inférieure de la chambre de collecte 10. De plus, on a prévu à l'entrée de la bande à tamis 9 un cylindre d'étanchement 16 entre le dispositif d'évacuation de fibres 8 et le rouleau de renvoi de bande à tamis 9a. Entre la conduite d'aspiration 15 et le ventilateur 14 est agencé un échangeur de chaleur 13 qui assure le réchauffement du courant d'air C. On a agencé en aval de la bande à tamis 9 (distributeur de nappe) une bande convoyeuse 17 pour la nappe, au-dessus de laquelle se trouve un détecteur de température 18 (palpeur) qui est branché par l'intermédiaire d'un régulateur 19 à un organe de réglage 20 (soupape). Un autre détecteur de température 22 qui se trouve dans la conduite 21 est également raccordé à l'organe de réglage 20 par l'intermédiaire d'un régulateur 23. Selon la figure 6, on prévoit dans un système d'air non fermé un échangeur de chaleur 13 depuis lequel les courants d'air chaud CI, C2 et C3 parviennent dans la chambre 10. Les courants d'air chaud C2 et C3 sont soufflés via des manchons de raccordement 1 Oa, 1 Ob dans la paroi de la chambre 10 jusque dans la chambre 10. Le courant d'air E parvient via un ventilateur 24 jusqu'à un filtre (non illustré). Conformément à l'invention, le réchauffement de la matière fibreuse pour la liaison avec les fibres fusibles est déporté dans la région du dispositif de formation de nappe. L'air de traitement nécessaire pour la formation de la nappe est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison, de sorte que les flocons transportés dans le courant d'air sont déjà réchauffés avant d'être déposés sur la bande à tamis 9 et sur le 7 2768440 tambour, et qu'ils sont davantage réchauffés sur la bande à tamis 9 (ou sur le tambour) par le courant d'aspiration nécessaire lors du processus de formation de nappe, et ceci jusqu'à la température de liaison que l'on doit atteindre pour que les fibres fusibles dégagent leur effet optimal. Grâce à ceci, le temps de réchauffement est extrêmement réduit par rapport à la technologie habituelle, car dans le processus traditionnel on réchauffe tout d'abord uniquement la couche de fibres extérieure. Ensuite, la chaleur passe lentement vers l'intérieur. Dans ce cas, on court le risque que la couche extérieure soit surchauffée et que la couche intérieure ne soit éventuellement pas amenée à la température suffisante. On doit opérer avec une certaine température supérieure à la normale, afin d'obtenir plus de sécurité dans le processus. Ceci s'applique au moins dans le cas d'une nappe très lourde. Des nappes très lourdes en fibres naturelles et en fibres liées jouent actuellement un grand rôle pour l'utilisation en tant que matières de base pour fabriquer des corps en forme, par exemple l'habillage intérieur de véhicules automobiles, les parties intérieures de portes et les boîtiers pour différentes applications. La réalisation économique de produits développés sur le plan écologique souligne l'importance de cette technologie. Les travaux sur le plan des machines et de l'installation sont tout considérablement réduits. La référence 25 désigne un ventilateur pour le courant d'air froid G. 8 2768440 Revendications 1. Dispositif pour la production d'une nappe de fibres, par exemple à partir de coton, de fibres chimiques, de mélanges de fibres et similaires, constitué par un ouvreur de fibres (1) avec un dispositif d'alimentation (3, 4) et des cylindres à dents de scie (5, 6) en rotation agencés directement à la suite en direction de passage d'une nappe de mat précurseur, dans lequel au dernier cylindre à dents de scie (7) de l'ouvreur de fibres (1) est associé un dispositif pneumatique d'évacuation de fibres (8) comportant une source d'air pour un courant d'air (C), et dans lequel en aval de l'ouvreur de fibres (1) est agencé un dispositif formant la nappe de fibres qui comporte pour les fibres évacuées une surface de collecte (distributeur de nappe) perméable à l'air, soumise à une aspiration et déplacée en continu, au- dessus de laquelle est prévue une chambre (10) ouverte vers le bas, caractérisé en ce qu'un courant d'air de soufflage ou d'aspiration réchauffé (C) est capable d'entrer dans la chambre (10), et en ce que les fibres évacuées par le cylindre à dents de scie (7) sont susceptibles d'être liées les unes aux autres par application de chaleur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'aux fibres (A) est ajouté un liant actif sous la chaleur. 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le liant est formé par des fibres fusibles, par exemple des fibres en polypropylène. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le courant d'air de soufflage ou d'aspiration (C; CI, C2, C3) est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison de la nappe. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le courant d'air (B) contenant les fibres (A) et le liant est réchauffé. 9 2768440 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le courant d'air (B) contenant les fibres (A) et le liant sur le distributeur de nappe, par exemple la bande à tamis (9), le tambour, ou similaire, est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison de la nappe. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le distributeur de nappe et le dispositif de chauffage (four) forment une unité structurelle intégrale. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'air de traitement (E; El à E4) pour le distributeur de nappe, par exemple la bande à tamis (9), le tambour à tamis, ou similaire, est réchauffé à la température nécessaire pour la liaison de nappe. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le courant d'air de soufflage ou d'aspiration réchauffé est utilisé pour détacher les fibres depuis le cylindre à dents de scie (7). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit courant d'air de soufflage ou d'aspiration réchauffé (C) est aspiré à travers le distributeur de nappe, par exemple la bande à tamis (9), le tambour à tamis, ou similaire.