Brevet FR2779743A1 — publié le 19991217

DISPOSITIF PERMETTANT DE RETIRER DES DECHETS D'UNE NAPPE DE FIBRES EN MOUVEMENT ET CARDE EQUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne un dispositif qui permet de retirer des déchets d'une nappe de fibres en mouvement, et qui plus particulièrement, mais non exclusivement, est destiné à être monté sur une carde. L'invention trouve principalement, mais non exclusivement, son application à l'enlèvement de déchets végétaux, de type chardons, pailles, etc... d'une nappe de fibres de laine, et en particulier d'une nappe de fibres formée sur une carde laine. Dans l'industrie lainière, il est courant à ce jour d'équiper les cardes utilisées pour former des nappes en fibres de laine, avec un ou plusieurs systèmes communément appelés systèmes échardonneurs, qui ont pour fonction de débarrasser la nappe de fibres en cours de cardage des déchets végétaux (chardons, brins de paille,...) accrochés dans les fibres de la nappe. On désignera dans la suite de la description par le terme "déchet", toute impureté ou corps étranger de petite taille qui est susceptible de se trouver accroché dans les fibres de la nappe de fibres à traiter. Un type connu de système échardonneur met en oeuvre un bac longiligne pour la réception des déchets, communément appelé "bac à chardons", associé 2 o à un cylindre rotatif communément appelé "chasseur". D'une manière générale, ce cylindre chasseur a pour fonction de retirer les déchets d'une nappe de fibres transportée à la périphérie d'un cylindre ou d'un rouleau de la carde, et d'expulser ces déchets à destination du bac de réception. Généralement, le cylindre chasseur est monté à la périphérie d'un rouleau communément appelé "Morel", est entraîné à grande vitesse dans le même sens de rotation que ce rouleau, et comporte une garniture périphérique qui vient affleurer la surface de la nappe de fibres transportée à la périphérie du cylindre Morel en sorte d'expulser mécaniquement les déchets en surface de la nappe de fibres, sans toutefois détruire la structure de la nappe de fibres. -2- Pour récupérer les déchets expulsés dans le bac de réception, on utilise à ce jour un système mécanique qui permet de racler le fond du bac de réception et de pousser les déchets vers l'une des extrémités du bac o ils sont évacués par exemple en tombant par gravité. Plus particulièrement, ce système mécanique de nettoyage du bac de réception comprend une pluralité de racloirs qui sont fixés sur une courroie.tendue entre deux poulies montées à chaque extrémité du bac de réception, l'une des poulies étant entraînée en rotation par exemple par un moto- réducteur. Chaque racloir vient au contact du fond du bac de réception, et a une forme adaptée à la forme du fond du bac de réception en sorte de pouvoir entraîner efficacement les déchets contenus dans le bac de réception. La mise en oeuvre de ce système de nettoyage à racloirs engendre au moins deux inconvénients majeurs. Un premier inconvénient est lié à l'encrassement du système de nettoyage à racloirs. Les déchets qui sont expulsés par le chasseur dans le bac de réception emportent avec eux une certaine quantité de fibres. Une partie de ces fibres vient s'accrocher sur la tranche des racloirs. Lorsqu'une fibre est accrochée à un racloir, elle traîne le long du bac de réception, accroche d'autres fibres et s'emmêle avec des déchets. Il se forme ainsi un amas initial de fibres et de déchets sur le racloir. Lorsque le racloir arrive en extrémité du bac de réception au niveau de la poulie entraînant la courroie, il 2 0 remonte en se retournant, et emporte avec lui cet amas de fibres et de déchets. Ce mouvement de remontée du racloir provoque en outre un enroulement des fibres sur le racloir. Le mouvement des racloirs étant cyclique, l'amas de fibres et de déchets accroché à un racloir est réacheminé dans le bac de réception, et augmente ainsi rapidement en taille. Egalement, on observe que l'amas de fibres et de déchets accroché à un racloir a tendance à retomber, lorsque le racloir est retourné, une partie des fibres et déchets venant ainsi s'accrocher également sur la courroie. Les phénomènes précités ont pour conséquence un encrassement important et rapide du système de nettoyage à racloirs, ce qui impose des opérations de nettoyage fréquentes, et préjudiciables notamment en termes de -3 productivité. Le deuxième inconvénient du système de nettoyage à racloirs précité est lié à son encombrement important, et surtout au fait qu'il rend difficilement accessible le cylindre chasseur, pour des opérations de maintenance ou de contrôle de la position du cylindre chasseur par rapport au cylindre Morel ou équivalent. Cette difficulté d'accès est renforcée par le fait que pour limiter les risques d'encrassement des parties mécaniques à proximité du système échardonneur, ou des parties mécaniques du système échardonneur lui-même, on est en pratique contraint d'enfermer le système de nettoyage à racloirs dans un capot encombrant. En pratique, pour accéder au cylindre chasseur, il s'avère nécessaire de retirer le système de nettoyage à racloirs. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif qui permet d'enlever des déchets contenus dans une nappe de fibres en mouvement, et qui pallie les inconvénients du dispositif échardonneur précédemment décrit avec système de nettoyage à racloirs. De manière connue, le dispositif de l'invention comporte - un cylindre de transport ayant pour fonction de supporter et de transporter la nappe de fibres contenant les déchets, - un bac longiligne pour la réception des déchets, 2 o - et un organe qui est positionné à la périphérie du cylindre de transport, et qui a pour fonction de retirer des déchets de la nappe de fibres en mouvement et de les expulser en direction du bac de réception. De manière caractéristique selon l'invention, le dispositif comprend en outre au moins une buse d'aspiration des déchets qui est conçue pour être déplacée en translation avec un mouvement de va-et-vient au- dessus et dans le sens de la longueur du bac de réception. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va à présent être faite d'une variante préférée de réalisation de l'invention, laquelle description est donnée à titre - 4 - d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue schématique générale d'une carde laine équipée de trois dispositifs échardonneurs de l'invention, - la figure 2 est une vue plus détaillée d'un dispositif échardonneur de la carde de la figure 1, - la figure 3 est une représentation schématique des moyens utilisés pour la commande séquentielle des buses d'aspiration des trois dispositifs échardonneurs de la carde de la figure 1. On a représenté à la figure 1 une carde laine qui de manière usuelle comporte un premier cylindre 1 communément appelé "lickerin", un deuxième cylindre 2 communément appelé avant-train, un troisième cylindre 3 communément appelé grand tambour et un cylindre de sortie 4 communément appelé peigneur. Cette carde permet de manière usuelle de former une nappe de laine cardée qui est de manière usuelle détachée de la périphérie du peigneur 4 par un peigne battant 5. Cette carde laine est équipée d'un système qui permet de retirer des déchets de la nappe de fibres en cours de cardage, et qui comprend deux dispositifs échardonneurs 6' conformes à l'invention montés de part et d'autre de l'avant-train 2, et un dispositif échardonneur 6" conforme à l'invention et réalisé à partir du cylindre lickerin 1. 2 o Les dispositifs échardonneurs 6" comportent essentiellement un cylindre Morel 7, un cylindre chasseur 8, un bac de réception longiligne 9 et une buse d'aspiration 10. Le cylindre Morel 7 permet de supporter et transporter la nappe de fibres en cours de cardage jusqu'au cylindre chasseur 8, qui est monté sur la périphérie du cylindre Morel 7 et qui est entraîné en rotation à grande vitesse dans le même sens de rotation que le cylindre Morel 7. De part et d'autre de chaque cylindre Morel 7 sont prévus des cylindres de transfert T, qui permettent de transférer sur le cylindre Morel 7 la nappe de fibres depuis le cylindre précédent (lickerin 1 ou avant-train 2) et de reprendre la nappe de fibres à la périphérie du cylindre Morel 7 en le transférant jusqu'au cylindre suivant (avant- train 2 ou grand tambour 3). La structure des cylindres de transfert T, du cylindre Morel 7 et du cylindre chasseur 8 est usuelle, ces cylindres étant déjà utilisés dans les dispositifs échardonneurs connus précédemment décrits, qui mettent en oeuvre un bac de réception avec système de nettoyage à racloirs montés sur courroie. La structure de ces différents cylindres ne sera donc pas détaillée dans la présente description. Le dispositif échardonneur 6" se différencie des dispositifs échardonneurs 6' uniquement en ce que le cylindre de transport de la nappe est constitué non plus par un cylindre Morel mais directement par le cylindre lickerin 1. Le cylindre chasseur 8 a de manière usuelle pour fonction de retirer mécaniquement des déchets dans la nappe de fibres en mouvement à la surface du cylindre de transport (cylindre Morel 7 ou lickerin 1) et d'expulser ces déchets dans le bac de réception 9 longiligne, qui est monté à la périphérie du cylindre de transport et qui s'étend sensiblement sur toute la longueur de ce cylindre. Si l'on se réfère à la figure 2, dans l'exemple de réalisation, le bac de réception 9 comporte une paroi verticale 9a qui se prolonge par un fond 9b formant une goulotte en forme de V. Ce fond 9b pourrait d'une manière générale présenter une surface supérieure concave quelconque. La buse d'aspiration 10 est montée au-dessus du fond 9b du bac de réception 9, et est montée coulissante 2 o sur la paroi verticale 9a du bac de réception, dans le sens de la longueur du bac de réception 9, c'est-à- dire parallèlement à l'axe de rotation 8a du cylindre chasseur 8. Dans l'exemple illustré, la buse d'aspiration 10 est constituée par un simple tube cylindrique 11 ouvert à ses deux extrémités (1 l1, 11h), monté verticalement au-dessus du fond 9b du bac de réception 9, à l'aplomb de la pointe du V formé par le fond 9_, c'est-à-dire de manière générale à l'aplomb de la partie du fond 9b o la pente du fond s'inverse. L'extrémité d'aspiration inférieure la de la buse 10 est montée à proximité du fond 9b, sans toutefois venir toucher le fond 9b du bac de réception 9. L'extrémité supérieure 1 1b du -6 tube 11 est raccordée, par l'intermédiaire d'un raccord flexible 12, à un système centralisé d'aspiration représenté sur la figure 3. Plus particulièrement, dans l'exemple particulier illustré, sur l'extrémité d'aspiration 11i_ du tube 11 formant la buse d'aspiration 10, est monté un racloir externe 13, qui s'étend radialement par rapport au tube 11, et qui est plus particulièrement orienté en direction du cylindre chasseur 8. La buse d'aspiration 10 est équipée de moyens de déplacement 14 qui sont illustrés schématiquement sur la figure 3, et qui ont pour fonction de translater la buse d'aspiration dans le sens de la longueur du bac de réception 9 entre les deux extrémités 9_ du bac de réception 9, sur commande d'un signal électrique. Ces moyens de déplacement 14 pourront être réalisés de diverses manières connues de l'homme du métier. On pourra mettre en oeuvre un vérin sans tige commandable électriquement ou pneumatiquement; la buse 10 pourra dans une autre variante être solidaire d'une courroie à double sens de rotation; dans une autre variante, la buse 10 pourrait être montée sur une crémaillère et comporter un système de motorisation embarqué. Les déchets et fibres résiduels qui sont expulsés par le cylindre chasseur 8 dans le bac de réception 9 sont aspirés dans le fond du bac de réception 9 par la buse d'aspiration 10 au cours des mouvements de translation aller et retour qu'elle effectue entre les deux extrémités 9c du bac de réception 9. Les moyens de déplacement 14 de la buse d'aspiration 10 peuvent être commandés de telle sorte que la buse effectue des mouvements de va-et-vient continuels entre les deux extrémités 9c du bac de réception. Dans une autre variante qui sera décrite ci- après en référence à la figure 3, ces moyens de commande peuvent être prévus de telle sorte que la buse effectue des mouvements d'aller et retour entre les deux extrémités 9c du bac 9, avec un temps d'arrêt à chaque changement de direction, c'est-à-dire lorsque la buse d'aspiration 10 est positionnée au niveau de l'une des deux extrémités 9c du bac de réception 9. Les principaux avantages du dispositif échardonneur de l'invention avec 7 - buse d'aspiration à mouvement de va-et-vient sont les suivants. L'aspiration permet de récupérer les déchets sans avoir à les pousser dans le fond du bac, ce qui limite les risques de formation d'amas de fibres et de déchets sur la buse d'aspiration. Dans la variante précitée avec racloir, le racloir 13 a pour simple fonction de détacher les déchets et fibres résiduels qui resteraient accrochés dans le fond du bac en dehors de la zone d'aspiration de la buse 10, et de faire glisser ces fibres et déchets résiduels jusque dans la partie centrale du fond du récipient, c'est-à-dire dans la zone balayée par la buse d'aspiration. Les risques d'accrochage de fibres et de formation d'amas de fibres et de déchets sur la buse d'aspiration et le racloir 13 sont donc considérablement réduits par rapport à la solution connue mettant en oeuvre une pluralité de racloirs montés sur courroie. Egalement, comparativement à cette solution connue de l'état de la technique, on a supprimé le phénomène d'emmêlement des fibres sur les racloirs lors de leur retournement, et le déplacement de la buse d'aspiration étant une simple translation, la matière ne peut plus être levée. Il y a donc moins de risques d'accrochage de déchets et de fibres avec des pièces extérieures au bac de réception. Enfin, la mise en oeuvre d'une buse d'aspiration au lieu et place de la solution traditionnelle mettant en oeuvre une pluralité de racloirs montés sur courroie permet avantageusement d'une part de réaliser un ensemble plus compact 2 o et surtout de permettre un accès plus facile au cylindre chasseur 8. Si l'on se réfère à la figure 3, les buses d'aspiration 10 de chacun des dispositifs échardonneurs 6' et 6" de la figure 1 sont raccordées à une centrale unique de collecte par aspiration des déchets. Cette centrale comporte essentiellement un réseau de trois conduits fixes 15 raccordés à un ventilateur V. Chaque conduit 15 est raccordé à une buse d'aspiration 10 par l'intermédiaire d'un raccord flexible 12. Sur chaque conduit 15 est en outre prévu un clapet de fermeture 16. Au niveau de chacune des extrémités 9c d'un bac de réception 9 est en outre prévu un capteur 17 ayant pour fonction de détecter la position de la buse d'aspiration 10 par rapport au bac de réception. Chaque capteur est par - 8- exemple constitué par un contacteur de fin de course à came, qui est enclenché lorsque la buse d'aspiration arrive à l'extrémité correspondante 9_ du bac de réception 9. Chacun de ces capteurs 17 délivre un signal de détection 17_. Les trois buses d'aspiration 10 sont commandées l'une après l'autre de manière séquentielle et cyclique au moyen d'un automate programmable industriel 18 qui reçoit en entrée les signaux de détection 17a délivrés par les capteurs 17, et qui délivre en sortie d'une part des signaux de commande 18b à destination des clapets 16 et d'autre part des signaux de commande 18a à destination des moyens de déplacement 14 de chacune des buses d'aspiration 10. La commande séquentielle et cyclique des buses d'aspiration 10 par l'automate 18 est réalisée de la manière suivante. Le ventilateur V est initialement mis en marche et fonctionne en permanence pendant tout le processus de commande des buses d'aspiration 10. L'automate 18 est programmé en sorte de piloter au cours d'une séquence de fonctionnement donnée une seule des trois buses, les deux autres buses d'aspiration 10 étant à l'arrêt et n'étant pas raccordées au ventilateur V. Par souci de simplification, la buse d'aspiration qui est pilotée par l'automate 18 au cours d'une séquence de fonctionnement (n) sera désignée dans la suite par buse (n). Au début d'une séquence de fonctionnement (n), l'automate 18 commande l'ouverture du clapet 16 de la buse d'aspiration (n), et la fermeture du clapet 16 de la buse d'aspiration (n-l) de la séquence (n-l) précédente. L'automate 18 commande ensuite les moyens de déplacement 14 de la buse (n), ce qui provoque la translation de cette buse depuis sa position initiale à l'extrémité du bac de réception 9 en direction de l'extrémité 9c opposée du bac de réception 9. Lorsque la buse 9 arrive au niveau de cette seconde extrémité, l'automate 18 détecte cette nouvelle position extrême de la buse (n) au moyen du capteur 17 associé à cette position, et commande l'arrêt des moyens de déplacement 14 de la buse (n). L'automate 18 réalise alors la séquence de commande (n+ 1), avec la buse suivante, etc... Cette commande séquentielle et cyclique des buses d'aspiration permet 9avantageusement d'utiliser un unique ventilateur de faible puissance pour piloter plusieurs buses d'aspiration, comparativement à un système dans lequel les trois buses d'aspiration fonctionneraient en parallèle et seraient raccordées simultanément au ventilateur V. L'invention n'est pas limitée à l'exemple préféré de réalisation qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 3. Dans une autre variante, il est envisageable de prévoir à la périphérie du cylindre de transport 6' ou 6" de la nappe plusieurs cylindres chasseurs 8 associés chacun à un bac de réception 9 et à une buse d'aspiration 10. Il est en outre envisageable de prévoir plusieurs buses d'aspiration 10 au- dessus d'un bac de réception 9. La collecte des déchets n'est pas nécessairement centralisée, les buses d'aspiration 10 pouvant être indépendantes les unes des autres et être équipées de leurs propres moyens d'aspiration et de leurs propres moyens de commande. Enfin, l'invention n'est pas limitée à une mise en oeuvre d'un dispositif échardonneur sur une carde de laine mais peut d'une manière générale être appliquée au retrait de déchets dans une nappe de fibres transportée à la surface de tout cylindre de transport. - 10 - REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de retirer des déchets d'une nappe de fibres en mouvement, du type comportant: - un cylindre de transport (1; 7) ayant pour fonction de supporter et transporter la nappe de fibres contenant les déchets, - un bac longiligne (9) pour la réception des déchets, - et un organe (8) qui est positionné à la périphérie du cylindre de transport, et qui a pour fonction de séparer les déchets de la nappe de fibres en mouvement et de les expulser en direction du bac de réception, caractérisé en ce que qu'il comprend en outre au moins une buse d'aspiration (10) des déchets dans le bac de réception, qui est conçue pour être déplacée en translation avec un mouvement de va et vient au dessus et dans le sens de la longueur du bac de réception (9). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fond (9b_) du bac de réception (9) présente une surface supérieure concave, en ce que la buse d'aspiration (10) est montée à l'aplomb de la partie du fond o la pente de la surface supérieure concave s'inverse, et en ce que sur l'extrémité d'aspiration 1 la de la buse (10) est monté au moins un racloir externe (13). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la buse d'aspiration (10) est distante et ne vient pas au contact du fond (9h) du bac de réception (9). 4. Système permettant de retirer les déchets d'une nappe de fibres en mouvement caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs selon l'une des revendications 1 à 3, et en ce que les buses d'aspiration sont prévues pour être commandées de manière séquentielle et cyclique l'une après l'autre. 5. Système selon la revendication 4 caractérisé en ce que chaque buse d'aspiration (10) est prévue pour être raccordée, au moyen d'un clapet (16) qui lui est propre, à des moyens d'aspiration (V), et en ce qu'il comprend en outre des moyens (18) conçus pour commander automatiquement de manière séquentielle et cyclique les - 11 - clapets (16). 6. Système selon la revendication 5 caractérisé en ce que la commande de l'ouverture et de la fermeture des clapets (16) est réalisée à partir d'une détection de la position des buses d'aspiration (10). 7. Carde, en particulier pour la formation d'une nappe de fibres de laine, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ou d'un système selon l'une des revendications 4 à 6.