Brevet FR2776677A1 — publié le 19991001

L'invention se rapporte à un dispositif sur une carde, pour produire un voile de fibres, à la sortie duquel sont disposés des cylindres de calandrage pour le compactage mécanique du voile de fibres et dans lequel est prévu un moyen par lequel les fibres sont susceptibles d'être reliées entre elles par action thermique. La production de voiles par des cardes a toujours joué un rôle économique et elle est redevenue significative en particulier en raison de 1o l'utilisation accrue de fibres naturelles qui rendent nécessaire d'utiliser la technologie de cardage pour des voiles minces. Pour le renforcement des voiles, en particulier dans le cas des voiles minces, on traite un mélange de fibres de liaison avec d'autres fibres chimiques ou avec des fibres naturelles, et dans un processus suivant on renforce par voie thermique le voile produit sur la carde, par exemple dans une calandre à cylindres chauffés. La haute flexibilité du procédé de cardage représente un avantage opérationnel lors de l'application. Afin d'augmenter la capacité de production des installations, on s'efforce d'accroître d'une part les largeurs de travail des machines et d'autre part les vitesses de défilement pour le voile. Lors d'une augmentation des largeurs de travail, étant donné que les coûts pour la carde et pour le cylindre d'alimentation de la carde augmentent de façon surproportionnelle à l'élargissement, on ne pourra réaliser des accroissements que dans certaines limites sur le plan économique. Par conséquent, le développement se concentre fortement sur l'augmentation du débit. Pour des épaisseurs de voile prescrites, ceci ne peut se faire que par l'augmentation de la vitesse de défilement du voile. A cet effet, on dispose de réserves importantes dans le domaine des machines de préparation, des cylindres d'alimentation et de la carde elle- même. Ainsi, la carde est capable de produire des voiles minces rapides et de les mettre à disposition sur le cylindre détacheur à des vitesses de défilement élevées. Un inconvénient est d'amener ces voiles rapides après la carde, par exemple jusqu'à la machine suivante, par exemple jusqu'à la calandre de thermocollage (ou "thermobonding"). Afin de surmonter ces difficultés, on a essayé plusieurs solutions. On a proposé d'amener les voiles aux machines suivantes via des bandes en tamis qui se trouvent sous aspiration, pour que la friction entre le voile déplacé rapidement et l'air ambiant ne mène pas à la destruction du voile. Dans cette solution, une adaptation exacte entre la vitesse et l'aspiration est très difficile pour différentes qualités et différents poids de voile. Des difficultés particulières et en partie insurmontables sont cependant causées par les emplacements de transfert entre les cylindres détacheurs de la carde, la bande en tamis et l'alimentation dans la calandre, en particulier à des vitesses de production élevées de 300 m/min et plus. Il en résulte des limites technologiques qui rendent fortement difficile le démarrage, le fonctionnement permanent, et l'arrêt, ce qui mène finalement au fait que l'on peut réaliser seulement certaines vitesses, car des perturbations se produisent constamment au- delà de ces vitesses. Par contre, des vitesses de production plus faibles ne sont pas rentables. Dans un dispositif connu (DE-OS 36 17 862), on a proposé une carde depuis laquelle le voile est amené par des dispositifs de transport à un dispositif de pose croisée et depuis celui-ci en direction de la flèche par d'autres dispositifs de transport jusqu'à une calandre thermique dans laquelle s'effectue le renforcement thermique. En correspondance de la faible vitesse de transport, les cylindres présentent une faible vitesse périphérique. Les transitions et les renvois exigent une faible vitesse pour que le voile ne soit pas détruit. L'inconvénient est que l'on réduit simultanément la production. L'objectif sous-jacent à l'invention est par conséquent de réaliser un dispositif du type décrit en introduction, qui évite les inconvénients cités, qui permet une vitesse de travail élevée en particulier avec une haute flexibilité et qualité et qui assure une quantité de production importante par unité de temps. Cet objectif est atteint par le fait que les cylindres de calandrage sont disposés à proximité directe du dispositif de livraison de nappe et qu'au moins un cylindre de calandrage est susceptible d'être chauffé. Grâce au fait que les cylindres de thermocollage sont disposés à proximité directe de la livraison de voile dans la carde, de sorte que le voile parvient automatiquement dans l'intervalle de la paire de cylindres de thermnocollage, on atteint une forte augmentation de la vitesse de défilement. Après avoir quitté les cylindres de thermocollage, le voile est renforcé de manière à supporter des vitesses de transport élevées ou des vitesses d'enroulement importantes, sans que le voile soit détruit. Grâce aux mesures conformes à l'invention, on atteint de manière simple un renforcement précoce, vu en direction de travail, de sorte que l'on peut continuer à traiter le voile tout en maintenant les vitesses de travail élevées. Ceci mène à une production importante et à une qualité accrue 0o grâce à la diminution considérable du risque de perturbation et de déchirure. Judicieusement, on prévoit un dispositif de préchauffage grâce auquel une nappe de fibres préchauffée pénètre dans les cylindres de calandrage. De préférence, la température d'un cylindre de calandrage au moins et/ou du dispositif de préchauffage est réglable. Avantageusement, on agence au moins un cylindre de refroidissement en aval des cylindres de calandrage chauffants. De préférence, le fléchissement des cylindres de calandrage est commandé. Judicieusement, on utilise comme cylindres de calandrage des cylindres flottants. De préférence, la nappe de fibres entoure les cylindres de calandrage en vue d'une transmission thermique sur une zone plus importante de la surface enveloppe. Avantageusement, on prévoit un élément de guidage de nappe au-dessous d'un cylindre du dispositif de livraison de nappe. De préférence, au moins un cylindre de calandrage est mis sous charge, par exemple sous la charge d'un ressort ou d'un poids, ou encore par voie pneumatique ou hydraulique. Judicieusement, le dispositif de livraison de nappe est une unité de tirage à cylindre, par exemple un cylindre racleur. 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 d'une carde comportant le dispositif conforme à l'invention; et figure 2 un élément de guidage de nappe au-dessous du cylindre racleur et avant les cylindres de calandrage. Selon la figure 1, une carde (carde à cylindres, carde à voile) comprend un dispositif d'entrée constitué par un cylindre d'alimentation 1 et par une table d'alimentation 2 en aval desquels sont prévus en direction de travail A un premier cylindre 3, un premier tambour 4 (briseur), un cylindre de transmission 5, un tambour principal 6, un cylindre détacheur 7 et un cylindre racleur 8 en tant qu'unité de tirage à cylindre. On a associé au premier tambour 4 (briseur) deux paires de cylindres, et respectivement au tambour principal 6 six paires de cylindres constituées chacune par un 1o cylindre travailleur 20 et par un cylindre débourreur-nettoyeur 21. On a agencé en aval du cylindre racleur 8, à proximité directe de celui-ci et en coopération avec celui- ci, deux cylindres de calandrage 9, 10 susceptibles d'être chauffés. Les cylindres de calandrage 9, 10 sont chargés par exemple par des ressorts de compression 11, 12, de sorte que les surfaces enveloppe lisses 9b, 10Ob sont pressées l'une contre l'autre. À une distance de quelques cm par exemple des cylindres de calandrage 9, 10, on a agencé en aval de ceux-ci un cylindre de refroidissement 13. Les directions de rotation des cylindres sont désignées par des flèches incurvées. La référence 17 désigne la matière fibreuse en flocons (voile 2o de flocons) qui est tirée entre le cylindre d'alimentation 1 et la table d'alimentation 2, et la référence 18 désigne la nappe de fibres (voile de fibres). En correspondance de la figure 2, la nappe de fibres cohérente (non illustrée) est détachée par le cylindre détacheur 7 depuis le cylindre racleur 8, la garniture 8b du cylindre racleur 8 coopérant avec la garniture 7b du cylindre détacheur 7. Au-dessous du cylindre racleur 8 est agencé un corps d'appui et de guidage 14 (élément de guidage de nappe) qui présente sensiblement une section triangulaire. La surface supérieure 14a est incurvée légèrement sous forme concave. Le rayon de courbure de la surface 14a est supérieur au rayon du cylindre racleur 8. La flèche A indique la direction de défilement de la nappe de fibres (non illustrée). La région terminale avant présente une arête, et la région terminale arrière est arrondie. Grâce à l'arête, on évite la déposition de saletés, par exemple du miellat. La surface 14a est nettoyée par la nappe qui glissant sur elle- même, pour enlever par exemple des déchets. La forme de section de l'élément 14 est adaptée aux relations d'écoulement d'air dans la zone entre le cylindre détacheur 7, le cylindre racleur 8, et les cylindres de calandrage 9, 10. La surface supérieure 14a de l'élément 14 est orientée vers la garniture 8b du cylindre racleur 8. L'élément 14 est orienté par l'une de ses zones d'extrémité vers l'intervalle entre le cylindre détacheur 7 et le cylindre racleur 8. L'autre zone d'extrémité est agencée dans la région entre le cylindre racleur 8 et les cylindres de calandrage 9, 10, l'arête étant orientée en direction de l'intervalle entre les cylindres de calandrage 9, 10. L'élément 14 est un profile extrudé, par exemple en 0o aluminium, présentant un creux interne qui est traversé par une tige de guidage stationnaire. L'élément 14 est réalisé sous forme de corps d'appui et de guidage pour la nappe de fibres. L'une des zones d'extrémité est réalisée sous forme de surface d'appui pour la nappe de fibres. De plus, la surface 14a dans l'autre zone d'extrémité sert de surface de guidage pour l s la nappe. Les zones d'extrémité se trouvent chacune sur des côtés différents par rapport au milieu vertical (diamètre) du cylindre racleur 8, vu en direction de défilement des fibres A. L'élément de guidage de nappe 14 est susceptible d'être chauffé de façon régulée (dispositif de chauffage 19), de sorte qu'une nappe de fibres préchauffée 18 pénètre dans l'intervalle entre les cylindres de calandrage chauffés 9, 10. Les cylindres de calandrage 9 et 10 sont branchés chacun à un dispositif de chauffage 15 ou 16 à température réglable individuellement. On peut également prévoir un dispositif de chauffage commun pour les deux cylindres de calandrage 9, 10. La nappe de fibres est renforcée par action de pression et de chaleur par les cylindres de calandrage 9, 10. Revendications 1. Dispositif sur une carde, pour produire un voile de fibres, à la sortie duquel sont disposés des cylindres de calandrage (9, 10) et dans lequel est prévu un système par lequel les fibres sont susceptibles d'être reliées entre elles par action thermique, caractérisé en ce que les cylindres de calandrage (9, 10) sont disposés à proximité directe du dispositif de livraison de nappe (7, 8), et en ce qu'au moins un cylindre de calandrage (9, 10) est susceptible d'être chauffé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de préchauffage (19) grâce auquel une nappe de fibres préchauffée (18) rentre dans les cylindres de calandrage (9, 10). 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la température d'au moins un cylindre de calandrage (9, 10) et/ou du dispositif de préchauffage (1 4, 19) est réglable. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce qu'au moins un cylindre de refroidissement (13) est agencé en aval des cylindres de calandrage chauffants (9, 10). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fléchissement des cylindres de calandrage (9, 10) est commandé. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des cylindres flottants sont utilisés conmme cylindres de calandrage (9, 10). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que la nappe de fibres entoure les cylindres de calandrage (9, 10) en vue d'une transmission thermique sur une zone plus importante des surfaces enveloppes (9b, 1Ob). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément de guidage de nappe (14) au-dessous d'un cylindre (8) du dispositif de livraison de nappe. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de guidage de nappe (14) est susceptible d'être io chauffé (19). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un cylindre de calandrage (9, 10) est mis sous charge, par exemple sous la charge d'un ressort (11, 12) ou d'un poids, ou encore par voie pneumatique ou hydraulique. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de livraison de nappe est une unité de tirage à cylindre, par exemple un cylindre racleur (8). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la nappe de fibres (18) traverse les cylindres de calandrage (9, 10) à une vitesse élevée, par exemple de 250m/min et plus. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à i 2, caractérisé en ce que les cylindres de calandrage (9, 10) présentent une vitesse périphérique d'au moins 200 m/min.