Brevet FR2859224A1 — publié le 20050304

Auge de guidage de voile pour une cardeuse à cylindres La présente invention concerne une auge de guidage de voile pour une cardeuse à cylindres, un banc d'étirage de voile ou analogue, constituée d'un caisson élancé dont l'une au moins des parois longitudinales présente une surface cintrée vue en section transversale. Il n'est pas rare que la largeur de travail de cardeuses à cylindres modernes atteigne actuellement 3 m et plus. Dans une cardeuse, des flocons sont défaits en fibres individuel-les qui sont disposées parallèlement entre eux, et un voile mince est formé à partir de celles- ci. Les flocons sont à cet effet démêlés, éventuellement nettoyés par séparation de composants étrangers, impuretés et fibres courtes, puis étirés et orientés. Pour cela la coopération compliquée, finement adaptée, de plusieurs surfaces de cardage de formes, densités et positions les plus diverses, est indispensable. Ces surfaces de cardage sont réalisées sur des cylindres rotatifs sous forme de ferrures ou de garnitures. Une telle garniture coopère avec plusieurs éléments en vis-à-vis, dont font partie des cylindres emmêleurs, cylindres de transfert, peigneurs, cylindres travailleurs et cylindres débourreurs, donc des éléments mobiles en fonctionnement, mais aussi des éléments stationnaires en fonctionnement, tels que couvercles, auges ou caissons de couverture. Les auges et caissons ont pour fonction de maintenir les fibres dans la garniture des cylindres. Entre la garniture des cylindres et la surface de guidage de l'auge existe une fente, qui est une mesure déterminante de la qualité, qui est réglée suivant la garniture, la nature des fibres et la vitesse de la surface des cylindres. La largeur de cette fente entre l'auge et les pointes de dents de la garniture d'un cylindre emmêleur n'est souvent que de 0,2 mm et est particulièrement critique. Elle doit donc être respectée précisément en tous les points. Les surfaces fonctionnelles cintrées de l'auge, servant au guidage du voile de fibres, sont généralement usinées, dans le processus de fabrication de cette dernière, dans une position autre que celle occupée ultérieurement par l'auge à l'état monté dans la cardeuse. Avec les largeurs de travail élevées citées de cardeuses modernes, les auges fléchissent à l'état monté sous l'effet de leur poids propre, en tant que corps relativement élancés, car elles ne sont généralement supportées qu'à leurs extrémités dans le bâti de la machine. Si la surface fonctionnelle cintrée est usinée lors de l'opération de fabrication dans l'état de l'auge non influencé par ce fléchissement, c'est-à-dire non chargé, il en résulte ultérieurement, en raison du fléchissement à l'état monté de l'auge, des écarts de géométrie de la fente entre le cylindre et l'auge le long de l'axe du cylindre. Pour éviter ces écarts, une préforme est donnée à l'auge lors de l'opération d'usinage, qui correspond au fléchissement sous l'effet de son poids propre à l'état monté, de telle sorte que la géométrie de la fente le long du cylindre est ultérieurement identique en tous points à l'état monté. Mais lors de l'élaboration de cette préforme, il convient de prendre en compte non seulement le fléchissement de l'auge, mais aussi le fléchissement propre du cylindre. S'il s'agit d'améliorer et de garantir la qualité et la régularité du voile, il est alors important de tenir compte aussi bien du fléchissement de l'auge que du fléchissement du cylindre, de telle sorte que la géométrie de la fente soit constante sur toute la largeur de travail du cylindre. La conformation adaptée de l'auge est ainsi une opération difficile et coûteuse. Les mêmes considérations valent également pour des bancs d'étirage de voiles de carde, dans lesquels un voile est étiré en longueur à l'aide d'une paire de cylindres générale-ment munie de garnitures, de vitesses superficielles différentes, des auges en vis-à- vis des cylindres servant à maintenir le voile sur la surface de ces derniers. Une machine textile pour le nettoyage de fibres de coton est connue par DE 199 25 506 Al, dans laquelle des éléments de guidage en vis-à-vis du pourtour d'un cylindre d'ouverture peuvent être réglés dans leur distance par rapport au cylindre par un déplacement relatif entre les éléments de guidage et un élément support. Le dispositif de réglage est constitué d'un profilé en forme de caisson et dans la zone centrale du caisson est disposée une barre réglable en longueur, s'étendant dans la direction longitudinale, à l'aide de laquelle la distance entre l'élément de guidage concerné et le cylindre d'ouverture peut être réglée finement par l'intermédiaire de glissières obliques. Cet agencement ne permet pas de compenser un fléchissement de l'élément de guidage. DE 100 53 622 Al décrit un distributeur de fibres pour la fabrication de non-tissés, sur lequel est formée une fente de travail entre un cylindre d'auge et l'arête d'une auge en forme de caisson en vis-à-vis de ce dernier. Aucune mesure n'est décrite qui permettrait de compenser un fléchissement de l'auge sous l'effet de son poids propre. On connaît par DE 44 21 377 Al un dispositif d'alimentation en produits fibreux sous forme de flocons, par exemple coton, produits fibreux synthétiques ou analogues, pour une machine préparatoire de filature, par exemple une cardeuse, un nettoyeur ou analogue, qui comporte une auge d'une forme résistante à l'usure. La surface active de l'auge est réalisée sur un profilé extrudé, par exemple en aluminium ou en un alliage d'aluminium, maintenu de manière réglable dans un bâti. Là encore, rien n'est révélé sur la problématique de la compensation d'un fléchissement du profilé extrudé. L'invention a donc pour objectif d'indiquer une auge de guidage de voile du type cité en introduction, qui permette de maintenir une géométrie de fente constante le long de l'auge. Cet objectif est atteint par une auge de guidage de voile pour une cardeuse à cylindres, un banc d'étirage de voile, ou analogue, constituée d'un caisson élancé dont l'une au moins des parois longitudinales présente une surface cintrée vue en section transversale, dont l'allure est identique sur toutes les sections transversales le long du caisson à l'état non chargé de l'auge, et dans lequel s'étend une barre dans la direction longitudinale, qui est entretoisée avec le caisson aux extrémités et en outre au moins dans la zone du milieu de l'extension longitudinale de l'auge, l'entretoisement étant réglable au moins à une extrémité de la barre. L'entretoise-ment au centre du caisson peut être constitué d'une plaque s'étendant transversalement à la barre, reliée fixement au caisson et à la barre. En variante, l'entretoisement peut être constitué de deux actionneurs réglables de l'extérieur, qui sont montés dans deux directions d'action perpendiculaires entre elles entre la barre et le caisson. L'entretoise-ment de la barre aux extrémités de l'auge est réglable. Il est avantageux que le caisson soit fermé sur chacun de ses deux côtés frontaux par une paroi dans laquelle est réalisée une rainure qui reçoit une extrémité de la barre, la rainure dans l'une des parois frontales s'étendant orthogonalement à la rainure dans l'autre paroi frontale et les extrémités de la barre étant logées avec possibilité de réglage à l'intérieur des rainures et pouvant être fixées dans leur position choisie. Dans une forme de réalisation de l'invention, la barre est entretoisée aux deux extrémités de l'auge avec le caisson au moyen d'actionneurs réglables chacun dans deux directions orthogonales entre elles. Dans une autre forme de réalisation préférentielle, les extrémités de la barre sont maintenues dans le bâti de la machine de façon résistante à la torsion. La barre présente préférentiellement à ses deux extrémités des sections extrêmes coudées, qui sont entretoisées chacune avec le caisson, perpendiculairement à la section coudée, au moyen d'un élément d'entretoisement réglable en longueur. Il est avantageux que les actionneurs soient des cylindres hydrauliques. Les entretoisements peuvent être également des composants modifiables en longueur sous l'effet de la chaleur. Ces derniers peuvent être par exemple des éléments bimétalliques, et des conduits d'air sont réalisés dans ce cas dans le caisson de l'auge, au travers desquels les éléments bimétalliques peuvent être balayés par de l'air chauffé. En varian- te, il est possible de prévoir pour les éléments bimétalliques un dispositif de chauffage électrique pour le chauffage individuel de ces derniers. Dans une autre variante, il est prévu des éléments métalliques dilatables thermiquement, qui peuvent être entourés par des bobines électriques et chauffés par induction. Les entretoisements peuvent être en outre des broches filetées, auxquelles sont de préférence associés des moteurs d'entraînement. L'objectif de toutes ces mesures est d'adapter l'auge à l'état monté au moyen des entretoisements et de la barre, qui sert de butée pour les entretoisements, au fléchissement du cylindre en vis-à-vis de l'auge. Étant donné que les entretoisements agissent dans deux directions orthogonales entre elles, il est possible de tenir compte du fléchissement du cylindre en vis-à-vis de l'auge dans chaque position de montage de cette dernière. Les entretoisements entre la barre et le caisson de l'auge ne sont de préférence pas limités à la zone centrale du caisson, mais sont présents en plusieurs points le long du caisson de l'auge. Cela vaut en particulier pour des auges très longues. Il est enfin également possible à l'aide de la barre et des entretoisements réglables de corriger une torsion de l'auge, lorsque cette dernière est montée immobile en rotation à l'une de ses extrémités seulement, mais autorise une torsion à l'autre extrémité. L'invention permet également de procéder en fonctionnement au réglage de l'auge par rapport au cylindre en vis-à-vis. Il est donc prévu dans un perfectionnement de l'invention de contrôler par des mesures la fente entre le cylindre et l'auge en fonctionnement, par exemple par des dispositifs de mesure capacitifs, inductifs ou optiques, et de régler l'appui de l'auge sur la barre au moyen des entretoisements, selon les cas éventuellement seulement aux extrémités de la barre ou sur les actionneurs associés aux entretoisements. Ce contrôle de la géométrie de la fente en fonctionnement a par ailleurs l'avantage qu'un échauffement des surfaces actives provoqué par frottement des fibres,. lesquelles surfaces peuvent pour leur part provoquer des déformations de l'auge, peut être corrigé automatiquement par un réglage approprié de l'auge de la manière précitée. L'invention fournit ainsi des avantages par rapport à l'état de la technique, que ce dernier ne permet jamais d'obtenir en raison de sa conception. L'invention est exposée en détail ci-dessous en faisant référence aux dessins. La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'une auge de guidage de voile avec un support réglable des extrémités de barre, des parois du caisson de l'auge étant en partie arrachées pour montrer l'espace intérieur, La figure 2 représente une deuxième forme de réalisation de l'invention avec plusieurs entretoisements répartis le long de l'auge, et La figure 3 représente une variante de la forme de réalisa-35 tion de la figure 2 avec possibilité de compensation d'une torsion de l'auge. La figure 1 montre schématiquement en représentation en partie arrachée une auge de guidage de voile suivant une première forme de réalisation de l'invention. L'auge de guidage de voile est constituée d'un caisson allongé élancé 1, qui présente deux parois longitudinales planes 2 et 3 voisines l'une de l'autre et deux parois longitudinales 4 et 5 de courbure concave. Dans l'exemple représenté, le caisson 1 est fermé sur ses côtés frontaux par des parois frontales 6 et 7. Une barre rigide 8, qui s'étend dans le caisson 1, est entretoisée à peu près au centre du caisson 1, sur les parois longitudinales de ce dernier, par une plaque qu'elle traverse 9. Aux extrémités, la barre 8 est guidée dans les parois frontales 6 et 7 du caisson 1 dans des rainures 10 et 11 perpendiculaires entre elles. C'est ainsi qu'il apparaît que la rainure 10 s'étend verticalement dans la paroi frontale 6 avant sur le dessin, tandis que la rainure 11 s'étend horizontalement dans la paroi frontale arrière 7. La possibilité de déplacement des extrémités de la barre 8 dans des directions orthogonales entre elles est caractérisée par des flèches. Des dispositifs permettant de fixer chaque extrémité de la barre dans sa position de réglage à l'intérieur de sa rainure 10 ou 11 ne sont pas représentés sur le dessin. Sur le caisson 1 sont en outre montés des tourillons 12 dépassant perpendiculairement des parois frontales 6 et 7, qui servent à la fixation de l'auge dans un cadre porteur qui peut être par exemple le bâti d'une cardeuse ou d'un banc d'étirage. Ce cadre porteur est ici esquissé en 13. La fixation de l'auge ne présente sur ce point aucune particula- rité, et n'a donc pas besoin d'être davantage décrit. Les deux parois cintrées 4 et 5 de l'auge peuvent avoir des rayons de courbure différents, lorsque l'auge est utilisée sur deux cylindres voisins l'un de l'autre de diamètres différents en conséquence, l'arête commune limitant les deux surfaces cintrées pénétrant dans l'encoignure que les deux cylindres forment l'un avec l'autre. Si l'on part du fait que le fléchissement de l'auge dû à son poids propre est régulier et constant, la forme de réalisation très simple représentée sur la figure 1, dans laquelle un entretoisement de la barre 8 à l'intérieur du caisson 1 n'est prévu qu'au centre de ce dernier, peut suffire dans bien des cas. Il apparaît en effet que l'on peut appliquer, par réglage de l'extrémité avant sur la figure 1 de la barre 8 à l'intérieur de la rainure verticale 10 vers le haut au moyen de la plaque 9 formant l'entretoisement, sur la zone centrale du caisson 1, une force pressant vers le haut qui peut compenser dans de tels cas le fléchissement du caisson 1 sous l'effet de son poids propre de telle sorte qu'un fléchissement se produisant éventuellement entre la plaque 9 et les deux extrémités du caisson, à chaque fois de la demi- longueur du caisson seulement, est suffisamment faible pour être tolérable. De manière correspondante, il est également possible de fixer le caisson 1 dans la direction orthogonale à celle précitée par déplacement horizontal de l'autre extrémité de la barre 8 à l'intérieur de la rainure horizontale 11. La possibilité de réglage citée en dernier semble à première vue superflue, mais cela n'est vrai, si on y regarde de plus près, que lorsque l'auge est montée à peu près à la même hauteur que l'axe du cylindre en vis-à-vis de celle-ci, donc ne fléchit que tangentiellement au cylindre. Si l'auge est disposée à une autre hauteur, le fléchissement ne s'étend pas parallèle-ment à l'extension de la rainure 10, mais obliquement par rapport à cette dernière et non plus purement tangentielle- ment au cylindre. Dans ce cas, une compensation du fléchisse-ment est requise dans les directions orthogonales entre elles définies par les directions d'extension des rainures 10 et 11. Comme déjà exposé en se limitant à l'exemple de la figure 1, un entretoisement individuel entre la barre 8 et le caisson 1 au centre de l'auge ne peut être suffisant que lorsque, pour une position centrale compensée de l'auge, un fléchisse-ment admissible subsiste entre le centre de cette dernière et ses deux extrémités. Si tel n'est pas le cas, par exemple en raison d'une très grande longueur de l'auge, un entretoisement multiple est requis le long de l'auge entre le caisson 1 et la barre 8. Une solution est indiquée à cet effet sur la figure 2. La figure 2 représente un deuxième exemple de réalisation d'une auge, dont le caisson 1 s'appuie en plusieurs points le long de la barre 8, à savoir à peu près après le premier quart, après la moitié et après le troisième quart de l'extension longitudinale du caisson 1. La barre 8 est par ailleurs entretoisée avec le caisson 1 aux extrémités de ce dernier, ce qui peut être assuré à la manière de la figure 1, mais aussi par d'autres moyens, comme exposé ci-dessous. Sur la figure 2 apparaît en effet dans le caisson 1, à chacun des points d'entretoisement cités, un cadre d'appui 9a, 9b, 9c, 9d ou 9e. Chaque cadre d'appui 9a à 9e est relié à la barre par l'intermédiaire de deux éléments d'entretoisement 14a et 15a ou 14b et 15b, ou 14e et 15e, qui s'appuient perpendiculairement entre eux sur les cadres d'appui 9a à 9e correspondants et sur la barre 8. Ces éléments d'entretoise-ment ne sont représentés que schématiquement sur la figure 2 et sont constitués chacun d'actionneurs modifiables en longueur. C'est ainsi qu'il est possible de produire à la hauteur de chacun des cadres 9a à 9e, entre la barre et le caisson, une précontrainte dans deux directions orthogonales entre elles qui provoque une déformation correspondante du caisson 1. Dans l'exemple représenté, il est possible de cette manière d'exercer en cinq points une influence sur le caisson 1, qui adapte sa forme à la forme superficielle souhaitée du cylindre en vis-à-vis (non représenté). La troisième forme de réalisation de l'invention suivant la figure 3 est comparable à celle de la figure 2, mais complé- tée par rapport à cette dernière par un autre composant de réglage. Ce composant supplémentaire concerne la torsion du caisson 1 par rapport à la barre 8 et sert à compenser une torsion du caisson 1 et ainsi de l'auge. Comme il ressort de la figure 3, la barre 8 est coudée à ses extrémités, et les extrémités des sections coudées 8a sont reliées au cadre 9a ou 9e situé aux extrémités du caisson 1 par un autre élément d'entretoisement 17a ou 17b de longueur réglable. À condition que le caisson 1 ne soit maintenu immobile en rotation dans le bâti de machine, qui est de nouveau esquissé ici en 13, qu'à l'une de ses extrémités, comme représenté de nouveau par les deux tourillons 12, mais ne soit supporté dans le bâti 13 à son autre extrémité que par un tourillon unique 12, une torsion du caisson 1 et ainsi de l'auge peut être provoquée au moyen des éléments d'entretoisement réglables 17a et 17e et de la barre 8, une autre composante étant de ce fait créée pour le réglage de la géométrie de la rainure entre le cylindre (non représenté) et l'auge. Si la barre 8 devait n'être pas suffisamment rigide en torsion, on pourrait éventuellement prévoir de guider ses extrémités hors du caisson 1 et de les fixer dans le bâti support immobiles en rotation. Pour des raisons de clarté, les éléments d'entretoisement réglables 14 et 15 ne sont représentés sur les dessins que schématiquement et sans les dispositifs requis pour leur réglage, par exemple des lignes de jonction et capteurs. Cela ne doit pas signifier l'absence de tels dispositifs, mais l'homme du métier sait que, lorsqu'un dispositif d'entretoi- sement est par exemple une unité hydraulique cylindre/piston, il convient également de prévoir des conduites de raccorde- ment correspondantes introduites de l'extérieur dans le caisson 1 et raccordées à ce dernier. On a donc pu se dispenser d'une représentation détaillée de tels dispositifs. Revendications 1. Auge de guidage de voile pour une cardeuse à cylindres, un banc d'étirage de voile ou analogue, constituée d'un caisson élancé (1) dont l'une au moins des parois longitudinales (4, 5) présente une surface cintrée vue en section transversale, qui est identique sur toutes les sections transversales le long du caisson (1), et d'une barre (8) s'étendant dans la direction longitudinale dans le caisson (1), qui est entretoisée avec le caisson (1) aux extrémités et en outre au moins dans la zone du milieu de l'extension longitudinale de l'auge, l'entretoisement étant réglable au moins à une extrémité de la barre (8). 2. Auge de guidage de voile suivant la revendication 1, dans laquelle l'entretoisement dans la zone centrale du caisson (1) est constitué d'une plaque (9) s'étendant transversalement à la barre (8), qui est reliée fixement au caisson (1) et à la barre (8). 3. Auge de guidage de voile suivant la revendication 1, dans laquelle chaque entretoisement est constitué de deux actionneurs (14, 15) réglables, qui sont montés dans deux directions d'action perpendiculaires entre elles entre la barre (8) et le caisson (1). 4. Auge de guidage de voile suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle le caisson (1) est fermé sur chacun de ses côtés frontaux par une paroi (6, 7) dans laquelle est réalisée une rainure (10, 11) qui reçoit une extrémité de la barre (8), la rainure (10) dans l'une des parois frontales (6) s'étendant orthogonalement à la rainure (11) dans l'autre paroi frontale (7) et les extrémités de la barre étant logées de façon réglable à l'intérieur des rainures (10, 11) et pouvant être fixées dans leur position choisie. 5. Auge de guidage de voile suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle la barre (8) est entretoisée aux deux extrémités de l'auge avec le caisson (1) au moyen d'actionneurs (14a, 15a; 14e, 15e) réglables chacun dans deux directions orthogonales entre elles. 6. Auge de guidage de voile suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la barre présente à ses deux extrémités des sections extrêmes coudées (8a, 8e), qui sont entre-toisées chacune avec le caisson (1), perpendiculairement à la section coudée (8a, 8e), au moyen d'un élément d'entretoi- serrent (17a, 17e) réglable en longueur. 7. Auge de guidage de voile suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle les actionneurs sont des cylindres hydrauliques. 8. Auge de guidage de voile suivant l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les actionneurs sont des broches à chacune desquelles est associé un moteur d'entraînement. 9. Auge de guidage de voile suivant l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les actionneurs sont des éléments bimétalliques modifiables en longueur, à chacun desquels est associé un dispositif de chauffage. 10. Auge de guidage de voile suivant l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les actionneurs sont des éléments métalliques dilatables thermiquement, entourés chacun par une bobine à induction.