Brevet FR2821866A1 — publié le 20020913

Dispositif et procédé de compactage d'une nappe de fibres à réqlaqe de la pression appliquée à la nappe Dans la production de non tissés liés par jets d'eau, la première étape du procédé consiste à compacter mécaniquement la nappe de fibres ou de filaments puis à la mouiller et à enchevêtrer les fibres ou filaments avec un injecteur d'eau. Cette technique consiste en général à réaliser d'abord une nappe de base formée de fibres élémentaires, naturelles, synthétiques, ou formée d'un mélange de ces fibres, notamment à la carde ou au nappeur pour obtenir une nappe très aérée pesant de quelques dizaines de grammes au mètre carré, à plusieurs centaines de grammes par mètre carré, par exemple une nappe de 200 g/m2 a une épaisseur de l'ordre de 100 mm. On emmêle ensuite les fibres élémentaires de cette nappe au moyen d'une rampe de jets contigus d'eau sous haute pression (50 à 400 bar) pour amener la nappe aérée de base à une épaisseur de l'ordre de moins de un à plusieurs millimètres, notamment de 0,5 à 5 millimètres. Certains non tissés sont trop compactés. D'autres ne le sont pas assez. L'invention remédie à cet inconvénient par un dispositif et un procédé qui permettent de régler le degré de compactage de la nappe de fibres non tissée. L'invention a donc pour objet un dispositif de compactage d'une nappe de fibres non tissée qui comprend un cylindre, notamment aspirant, un premier convoyeur passant sur une partie du cylindre, un second convoyeur convergent vers le premier convoyeur en un point de convergence en amont de la partie du cylindre et, directement en aval du point de convergence, un rouleau sur lequel passe le second convoyeur. Il est prévu des moyens de modification de la position du rouleau de manière à modifier l'étendue de l'arc suivant lequel le second convoyeur est appliqué, avec interposition du premier convoyeur, au cylindre. Lorsqu'on veut conserver sensiblement le volume du non tissé et le compacter très peu, on met le rouleau en une position dans laquelle le second convoyeur n'est pas appliqué au cylindre en en étant maintenu à une distance petite, par exemple de cinq millimètres. Si, en revanche, on veut compacter davantage la nappe de fibres, afin d'en augmenter la densité, on met le rouleau en une position dans laquelle l'étendue de l'arc suivant lequel le second convoyeur est appliqué au cylindre est plus grande. Par directement en aval du point de convergence on entend qu'il n'y a pas entre le point de convergence et le rouleau d'éléments susceptibles de modifier la trajectoire du second convoyeur. La trajectoire de ce second convoyeur est ainsi définie par la position du rouleau et par là même la pression qui s'applique à la nappe entre le premier et le second convoyeur est réglable. Les moyens de modification de la position du rouleau peuvent être notamment un vérin pneumatique, hydraulique ou mécanique, un dispositif à crémaillère, un ensemble roue et vis sans fin. Le dispositif de compactage s'effectue normalement en mouillant les fibres de la nappe. Les convoyeurs sont perméables à l'eau. Il est prévu pour le mouillage un injecteur d'eau disposé du côté du second convoyeur opposé au côté où se trouve le premier convoyeur. Le jet d'eau de cet injecteur est habituellement sous une pression qui n'est pas supérieure à 20 bars. Il est souhaitable que l'injecteur soit en position centrée par rapport à l'arc suivant lequel le second convoyeur est appliqué au cylindre. A cet effet, l'invention prévoit des moyens de modification de la position de l'injecteur d'eau permettant de faire en sorte que son jet puisse être dirigé, suivant la manière dont l'injecteur est mis en position, du point de convergence à un point en aval du point de convergence. On obtient les meilleurs résultats quand le second convoyeur est en dessous du cylindre de sorte qu'il n'a pas tendance à s'appliquer par gravité à celui-ci et que sa position par rapport au cylindre est bien déterminé par le rouleau, le second convoyeur étant également en dessous du premier convoyeur. Mais dans un autre mode de réalisation le second convoyeur, le rouleau et l'injecteur sont disposés au dessus du premier convoyeur. Il est normalement prévu des moyens d'envoi de jets d'eau sous pression sur la partie du cylindre sur laquelle passe le premier convoyeur, la pression de ces jets d'eau étant d'au moins 10 bar et notamment comprise entre 10 et 400 bar. L'invention a enfin pour objet un procédé de compactage d'une nappe de fibres entre des parties de deux convoyeurs intérieur et extérieur enroulées sur un même cylindre, qui consiste à modifier l'étendue de ladite partie du convoyeur extérieur en fonction du degré de compactage souhaité. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif suivant l'invention en une première position du rouleau, la figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1, alors que le rouleau a pris une autre position, la figure 3 est une vue en élévation du rouleau et du vérin permettant d'en modifier la position, et la figure 4 est une vue en élévation d'une variante. Du socle 1 du dispositif partent deux piliers 2 qui portent une âme 3 d'un second convoyeur 4 extérieur, constitué d'une toile perméable à l'eau. L'âme 3 porte un rouleau 5 fou et un rouleau 6 motorisé de renvoi du convoyeur 4 sans fin. L'âme 3 porte en outre un rouleau 7 muni d'un dispositif 8 tendeur coopérant avec l'un des piliers 2, tandis qu'un autre rouleau 9 est relié à un dispositif 10 de guidage du convoyeur. Enfin et surtout, il est prévu un rouleau 11 qui est monté sur deux vérins 12 en sorte que le rouleau 11 peut être soulevé ou abaissé. Les deux vérins 12 mécaniques à vis ont chacun une tige 34 qui attaque un palier 36 d'un tourillon 35 du rouleau 11 et qui sort d'un corps 33 de vérin. La tige 34 peut être soulevée ou abaissée en manoeuvrant un volant 37 entraînant un arbre 38 qui engrène dans une vis coopérant avec la tige. L'âme 3 porte également un injecteur 13 d'eau sous pression qui comporte une came 14 coulissant dans une coulisse 15 incurvée suivant une courbure correspondante à celle d'un cylindre 15 se trouvant en regard du jet fourni par l'injecteur 13. L'injecteur 13 est également porté par l'âme 3. Du socle 1 partent deux colonnes 16 qui supportent un longeron 17 duquel pendent deux bras 18,19 supportant une âme 20. De l'âme 20 partent trois supports 21,22, 23 de rouleaux 24,25, 26 sur lesquels passe un premier convoyeur 27. Le rouleau 25 comprend également un dispositif 28 tendeur et le rouleau 26 un dispositif de guidage du convoyeur. Le premier convoyeur 27 intérieur, constitué d'une toile perméable à l'eau, s'enroule sur le cylindre 15, qui est muni d'un dispositif 29 d'aspiration, sur une partie 30 s'étendant, à partir du point 31 où le jet émis par l'injecteur 13 atteint le cylindre 15, sur un angle d'environ 1700. Les deux convoyeurs 4 et 27 convergent en le point 31. Le convoyeur 4 se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre. Le convoyeur 27 se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le cylindre 15 se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. En aval du point 31, il est prévu deux dispositifs 32 de projection de jets d'eau sous pression. A la figure 1, le convoyeur 4 est à distance du cylindre 15 et la nappe de fibres non tissée, qui est compactée entre les brins convergents au point 31 des convoyeurs 4 et 27, n'est compactée que par cette convergence, tandis qu'à la figure 2 le fait d'avoir soulevé le rouleau 11 directement en aval du point 31 fait que le convoyeur 4 s'applique sur un certain angle sur le convoyeur 27 et en conséquence par l'intermédiaire de celui-ci sur le cylindre 15 à partir du point 31. La compression est plus forte. Pour tenir compte de cette étendue plus grande sur laquelle s'effectue la compression, l'injecteur 13 a été déplacé vers la droite à la figure 2 en sorte que le jet qui en est issu vient frapper un point sensiblement compris entre le point 31 et le point 33 où le convoyeur 4 quitte le convoyeur 27. A la figure 4, le second convoyeur 4, le rouleau 11 et l'injecteur 13 sont au dessus du premier convoyeur 27. REVENDICATIONS 1. Dispositif de compactage d'une nappe de fibres non tissée comprenant un cylindre (15), un premier convoyeur (27) passant sur une partie (30) du cylindre (15), un second convoyeur (4) convergent vers le premier convoyeur (27) en un point (31) de convergence en amont de la partie (30) du cylindre et, directement en aval du point de convergence, un rouleau (11) sur lequel passe le second convoyeur (4), caractérisé par des moyens (12) de modification de la position du rouleau (11) de manière à modifier l'étendue de l'arc suivant lequel le second convoyeur (4) est appliqué, avec interposition du premier convoyeur (27), au cylindre (15). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un injecteur (13) disposé du côté du second convoyeur (4) opposé au côté où se trouve le premier convoyeur (27). 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par des moyens (14, 15) de modification de la position de l'injecteur (13) d'eau permettant d'en diriger le jet du point (31) de convergence à un point en aval du point (31) de convergence. 4. Dispositif suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second convoyeur (4) est en dessous du cylindre (15). 5. Dispositif suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second convoyeur (4) est en dessous du premier convoyeur (27). 6. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second convoyeur (4), le rouleau (11) et l'injecteur (13) sont disposés au dessus du premier convoyeur (27). 7. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cylindre (15) est aspirant. 8. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (32) de projection de jets d'eau sous pression sur la partie (30) du cylindre (15). 9. Procédé de compactage d'une nappe de fibres entre des parties de deux convoyeurs intérieur et extérieur enroulées sur un même cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste à modifier l'étendue de ladite partie du convoyeur extérieur en fonction du degré de compactage souhaité.