Brevet FR2897072A1 — publié le 20070810

L'invention se rapporte à un appareil dans une carde à chapeau, une carde à rouleau ou équivalent destiné à nettoyer de la matière fibreuse, par exemple du coton, comportant un premier rouleau ou rouleau principal à grande vitesse, qui est prévu pour supporter ou transporter une nappe de fibres en déplacement, associé à des deuxième et troisième rouleaux, qui ont des pincements respectifs l'un avec l'autre et avec le premier rouleau lors de la rotation des trois rouleaux, et des moyens d'entraînement pour la rotation des rouleaux, lesquels moyens d'entraînement sont agencés de telle sorte que le deuxième rouleau est entraîné en rotation dans un sens de rotation qui est le même que celui du premier rouleau et opposé à celui du troisième rouleau, le deuxième rouleau étant disposé en aval du troisième rouleau et coopérant avec le premier rouleau de telle sorte qu'un matelas de fibres est ouvert et détaché, le matelas de fibres étant transféré vers le pincement avec le troisième rouleau et étant transporté par le troisième rouleau vers le pincement avec le premier rouleau, où il est transféré en retour vers le premier rouleau, les rouleaux ayant une garniture avec des aiguilles ou des dents qui sont inclinées avec un angle aigu (angle avant) dans le sens de rotation, et dans la zone de la transition des fibres du premier rouleau vers le deuxième rouleau, les aiguilles ou les dents des rouleaux en question étant inclinées dans des directions différentes et la vitesse du deuxième rouleau étant faible comparée à la vitesse du premier rouleau. Dans un appareil connu (EP 1 290 252 Dl), le deuxième rouleau (inverseur) a sur sa surface cylindrique une garniture en fil comportant des aiguilles ou des dents qui sont inclinées avec un angle inférieur à 90 par rapport à la surface en question. Il en résulte que les fibres sont prévues pour être maintenues de telle sorte qu'elles peuvent être tirées à travers le pincement avec le premier rouleau. La garniture en fil a des dents fines, de telle sorte que les fibres sont capables de pénétrer seulement de manière non satisfaisante dans le fond de la garniture. Le but de l'invention est d'améliorer un tel appareil avec pour effet que le degré de nettoyage est considérablement amélioré. Le but est atteint par un appareil du type décrit en introduction, caractérisé en ce que l'angle avant des dents du deuxième rouleau est d'environ 10 à 50 et les espaces de garniture sont grands afin d'obtenir un volume de remplissage plus élevé pour les fibres. Selon l'invention, l'angle avant des dents est particulièrement agressif de façon à faciliter la séparation des saletés. Cet angle avant a pour résultat que les fibres sont retenues dans la zone de nettoyage, ce qui facilite un degré élevé de nettoyage. Par ailleurs, les fibres, comme cela résulte du fait qu'elles sont maintenues dans la garniture agressive, sont poussées profondément dans le fond de la garniture (espaces de dent), en évitant ainsi une perte élevée de fibre et par conséquent une teneur blanche élevée dans les déchets. Un avantage particulier est que les déchets ont une teneur noire élevée, par exemple 90%. La matière fibreuse nettoyée améliore en outre le traitement, par exemple en ce qui concerne un faible nombre de ruptures de fil et une qualité de fil plus élevée. Plus particulièrement, le premier rouleau, le deuxième rouleau et le troisième rouleau peuvent avoir une garniture sur leur surface extérieure cylindrique, dont les aiguilles sont inclinées dans le sens de rotation. Lors de la transition des fibres du deuxième rouleau vers le troisième rouleau, les aiguilles ou les dents des rouleaux peuvent être inclinées dans la même direction. Le diamètre du deuxième rouleau peut être d'environ 50 à 140 mm et celui du troisième rouleau (19) d'environ 60 à 90 mm. Le deuxième rouleau peut avoir une vitesse de rotation d'environ 0,5 à 2 tours par minute. Le troisième rouleau peut avoir une vitesse de rotation d'environ 5 à 15 tours par minute. La vitesse circonférentielle du deuxième rouleau peut être faible comparée au premier rouleau. La vitesse circonférentielle du troisième rouleau peut être plus élevée que la vitesse du deuxième rouleau mais plus faible que la vitesse du premier rouleau. Une ouverture de séparation ayant une largeur d'environ 40 à 50 mm peut être disposée en aval, vue dans le sens de rotation du premier rouleau, du deuxième rouleau. L'ouverture de séparation peut avoir un couteau de séparation ou équivalent. L'ouverture de séparation peut être associée à un dispositif d'aspiration, par exemple un capot d'aspiration, pour des débris ou équivalent. Le fond de la garniture peut comprendre la profondeur de dent. Le fond de la garniture peut comprendre la différence entre la hauteur globale et la hauteur de pied. La densité de pointe de la garniture sur le deuxième rouleau peut être inférieure ou égale à 903 pointes par cm2. L'angle avant peut être d'environ 40 à 50 . La hauteur de garniture peut être d'environ 4 à 5 mm. Au moins certaines des garnitures peuvent être des garnitures tout en acier. Au moins certaines des garnitures peuvent être des garnitures flexibles. Le premier rouleau peut être le ou un avant-train d'une carde à chapeau ou d'une carde à rouleau. Dans le cas d'un groupe d'avant-trains se composant de trois avant-trains disposés l'un après l'autre, le premier rouleau est l'avant-train disposé au milieu. La densité de pointe par cm' de la garniture sur le deuxième rouleau peut être faible. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention se rapporte à un appareil dans une carde à chapeau, une carde à rouleau ou équivalent destiné à nettoyer de la matière fibreuse, par exemple du coton, comportant un cylindre à grande vitesse qui est prévu pour supporter ou transporter une nappe de fibres en déplacement, associé à des deuxième et troisième rouleaux, qui ont des pincements respectifs l'un avec l'autre et avec le cylindre lors de la rotation des trois rouleaux, le deuxième rouleau étant disposé en aval du troisième rouleau et coopérant avec le cylindre de telle sorte qu'un matelas de fibres est ouvert et détaché, le matelas de fibres étant transféré vers le pincement avec le troisième rouleau et étant transporté par le troisième rouleau vers le pincement avec le cylindre, où il est transféré en retour vers le cylindre, les rouleaux ayant une garniture avec des aiguilles ou des dents qui sont inclinées avec un angle aigu (angle avant) dans le sens de rotation, et dans la zone de la transition des fibres du premier rouleau vers le deuxième rouleau, les aiguilles ou les dents des rouleaux en question étant inclinées dans des directions différentes et la vitesse du deuxième rouleau étant faible comparée à la vitesse du cylindre. Un tel appareil est caractérisé en ce que le deuxième rouleau est un élément de travail et est entraîné dans un sens de rotation qui est opposé à celui du cylindre est le même que celui du troisième rouleau. Dans cette forme de réalisation, l'angle avant des dents du rouleau de travail peut être d'environ 10 à 50' et les espaces de garniture sont grands afin d'obtenir un volume de remplissage plus élevé pour les fibres. En amont d'une paire se composant d'un rouleau de travail et d'un rouleau inverseur, vue dans le sens de rotation du cylindre, peut être disposé au moins un élément de cardage fixe dans lequel les dents de la garniture sont inclinées à l'opposé du sens de rotation du cylindre. Entre le bord du couteau de séparation et le pincement du cylindre avec l'élément travail peut se trouver une ouverture de séparation ayant une largeur d'environ 40 à 60 mm. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant à des formes de réalisation d'exemple représentées dans les dessins. La figure 1 est une vue de côté schématique d'une carde â chapeau ayant l'appareil selon l'invention; La figure 2 est une vue de côté d'une partie de la carde à chapeau selon la figure 1 en détail, l'avant- train médian étant associé à l'appareil selon l'invention, qui comprend deux rouleaux de nettoyage et un rouleau de séparation des saletés. La figure 3 est une vue schématique des deux rouleaux de nettoyage montrant la trajectoire de déplacement de la matière fibreuse; Les figures 4a, 4b sont une vue de côté (4a) et une vue de face en coupe (4b) de la garniture du deuxième rouleau (inverseur); La figure 5 montre les garnitures de l'élément de cardage fixe et du deuxième rouleau, lesquelles garnitures sont disposées à l'opposé l'une de l'autre dans la position de cardage; et La figure 6 est une forme de réalisation dans laquelle le cylindre est associé à une paire d'élément de travail et d'inverseur ayant un dispositif de séparation. figure 1 montre une carde à chapeau, par exemple une carde à chapeau Trützschler TC 03, ayant un rouleau d'avance 1, une table d'avance 2, des avant-trains 3a, 3b, 3c, un cylindre 4, un peigneur 5, un rouleau débourreur 6, des rouleaux de pincement 7, 8, un élément de guidage de nappe 9, un entonnoir à nappe 10, des rouleaux d'évacuation 11, 12, une partie supérieure de carde rotative 13 avec des rouleaux de guidage de partie supérieure de carde 13a, 13b et des chapeaux 14, un pot 15 et un empoteur 16. Les sens de rotation des rouleaux sont indiqués par des flèches courbes. La référence M désigne le point central (axe) du cylindre 4. La référence 4a indique la garniture et la référence 4b indique le sens de rotation du cylindre 4. La flèche A indique la direction de travail. Les flèches courbes représentées à l'intérieur des rouleaux indiquent les sens de rotation des rouleaux. Le dispositif de nettoyage 17 selon l'invention comprend un rouleau 18 (inverseur) et un rouleau 19 (débourreur) qui sont associés à l'avant-train 3b. Selon la figure 2, les avant-trains 3a, 3b et 3c sont agencés l'un après l'autre dans la direction de travail A. Le premier avant-train 3a a un diamètre dl 172,5 mm et une vitesse circonférentielle = 10m/s. Le deuxième avant-train (médian) 3b a un diamètre d2 = 250,0 mm et une vitesse circonférentielle U2 = 15,8 m/s, et le troisième avant-train a un diamètre d3 = 172,5 mm et une vitesse circonférentielle U3 21,0 m/s. Sur la surface extérieure cylindrique des avant-trains 3a, 3b, 3c sont disposées des garnitures en dent de scie 31, 32, 33 (garnitures tout en acier), dont les dents sont inclinées dans la direction de travail 3', 3", 3"' des avant-trains 3a, 3b, 3c respectifs (voir la figure 3 pour la garniture 32). Dans la zone circonférentielle supérieure de l'avant- train médian 3b sont disposés à la suite, vus dans le sens de rotation 3", un élément de cardage fixe 20, un élément de capot 21, le troisième rouleau 19, le deuxième rouleau 18 et une ouverture de séparation 21' pour les débris et équivalent. L'ouverture de séparation 21' est soumise à l'aspiration par un capot d'aspiration 23. Selon la figure 2, le premier rouleau à grande vitesse est l'avant-train 3b qui supporte ou transporte une nappe de fibres en mouvement. Le deuxième rouleau 18 associé et le troisième rouleau 19 forment un pincement 24 l'un avec l'autre, et le premier rouleau 3b forme un pincement 25 avec le deuxième rouleau 18 et un pincement 26 avec le troisième rouleau 19. Les rouleaux 3b, 18 et 19 sont entraînés par des dispositifs d'entraînement (non représentés), par exemple des moteurs d'entraînement, de telle sorte que le premier rouleau 3b (sens de rotation 3") et le deuxième rouleau 18 (sens de rotation 18') tournent tous les deux dans le sens des aiguilles d'une montre, alors que le troisième rouleau 19 (sens de rotation 19') tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le deuxième rouleau 18 est disposé en aval du troisième rouleau 19. Comme cela est représenté dans la figure 3, le deuxième rouleau 18 coopère avec le premier rouleau 3b de telle sorte qu'une couche de fibres 27 sur le premier rouleau 3b est ouverte et détachée, la couche de fibres 27 est transférée vers le pincement 24 avec le troisième rouleau 19 et transportée par le troisième rouleau 19 vers le pincement 26 avec le premier rouleau 3b, où elle est transférée en retour vers le premier rouleau 3b. Les rouleaux 18 et 19 ont une garniture 181, 191 avec des dents 182, 192 qui sont inclinés avec un angle aigu {angle avant) dans le sens de rotation 18', 19'. Dans la zone de la transition de la couche de fibres 27 du premier rouleau 3b vers le deuxième rouleau 18, les dents des garnitures 32, 181 des rouleaux 3b, 18 respectifs sont inclinées dans des directions différentes Le deuxième rouleau 18 a un diamètre d4 de 100,0 mm et une vitesse de rotation de 1 mute, c'est-à-dire que la vitesse circonférentielle du deuxième rouleau 18 est faible comparée à la vitesse circonférentielle du premier rouleau 3b. Le troisième rouleau 19 a un diamètre d5 de 75,0 mm et une vitesse de rotation de 10 m/minute. Selon la figure 4a, les dents 182 de la garniture 181 du deuxième rouleau 18 ont un angle avant a = 40 . L'angle avant (angle de travail) est agressif, à a = 40 , et facilite la séparation des débris au niveau de l'ouverture de séparation 21' (voir la figure 2). Plus la densité de pointe par cm2 est faible, plus la tendance de la garniture 181 dans le cas du deuxième rouleau 18 à être encombrée de débris est faible. La densité de pointe de la garniture 181 est de manière avantageuse inférieure ou égale à 903 pointes par cm2. Selon la figure 4b : hl = hauteur globale du fil (par exemple de 4 à 5 mm) (distance depuis la base jusqu'à la pointe du fil) h2 = hauteur de pied (hauteur du pied 183 mesuré depuis la base) hl - h2 = hauteur depuis la pointe du fil jusqu'au fond de la garniture h6 = profondeur de dent (profondeur de la découpe d'espace de dent, mesurée depuis la pointe de la dent) x1 distance entre des dents 182 adjacentes au fond de l'espace de dent x2 = distance entre des dents 182 adjacentes au niveau des pointes des dents cx = angle avant (angle entre la face avant et l'axe vertical par rapport à la base de fil) La référence 28 indique les espaces de garniture entre les dents 182 disposées l'une après l'autre et la référence 29 indique les espaces de garniture entre les dents 182 disposées l'une à la suite de l'autre. La figure 5 montre une forme d'un élément de cardage fixe adapté à une utilisation comme élément de cardage fixe 20 de la figure 2. Un ou plusieurs éléments de garniture 201 ayant des dents 202 sont montés sur un élément de support qui maintient les éléments de garniture 201 en relation opposée à la garniture du rouleau 3b. Comme cela peut se voir sur la figure 5, les dents 202 sont inclinées dans une direction opposée à la direction de travail 3" du premier rouleau 3b. Selon la figure 6, le dispositif de nettoyage est associé au cylindre 4 de la carde à chapeau entre l'avant-train 3c et le rouleau de guidage de partie supérieure de carde 13a (voir la figure 1). Dans cette forme de réalisation, l'élément de travail 30 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (voir la flèche 30 . L'invention a été expliquée en utilisant l'exemple d'une carde à chapeau. Son utilisation dans d'autres machines qui nettoient de la matière fibreuse, par exemple des dispositifs de nettoyage ou équivalent, est également incluse. REVENDICATIONS 1. Appareil dans une carde à chapeau, une carde à rouleau ou équivalent destiné à nettoyer de la matière fibreuse, par exemple du coton, comportant un premier rouleau ou rouleau principal à grande vitesse, qui est prévu pour supporter ou transporter une nappe de fibres en déplacement, associé à des deuxième et troisième rouleaux, qui ont des pincements respectifs l'un avec l'autre et avec le premier rouleau lors de la rotation des trois rouleaux, et des moyens d'entraînement pour la rotation des rouleaux, lesquels moyens d'entraînement sont agencés de telle sorte que le deuxième rouleau est entraîné en rotation dans un sens de rotation qui est le même que celui du premier rouleau et opposé à celui du troisième rouleau, le deuxième rouleau étant disposé en aval du troisième rouleau et coopérant avec le premier rouleau de telle sorte qu'un matelas de fibres est ouvert et détaché, le matelas de fibres étant transféré vers le pincement avec le troisième rouleau et étant transporté par le troisième rouleau vers le pincement avec le premier rouleau, où il est transféré en retour vers le premier rouleau, les rouleaux ayant une garniture avec des aiguilles ou des dents qui sont inclinées avec un angle aigu (angle avant) dans le sens de rotation, et dans la zone de la transition des fibres du premier rouleau vers le deuxième rouleau, les aiguilles ou les dents des rouleaux en question étant inclinées dans des directions différentes et la vitesse du deuxième rouleau étant faible comparée à la vitesse du premier rouleau, caractérisé en ce que l'angle avant (a) des dents (182) du deuxième rouleau (18) est d'environ 10 à 50 et lesespaces de garniture (28, 29) sont grands afin d'obtenir un volume de remplissage plus élevé pour les fibres (27). 2. Appareil dans une carde à chapeau, une carde à rouleau ou équivalent destiné à nettoyer de la matière fibreuse, par exemple du coton, comportant un cylindre à grande vitesse qui est prévu pour supporter ou transporter une nappe de fibres en déplacement, associé à des deuxième et troisième rouleaux, qui ont des pincements respectifs l'un avec l'autre et avec le cylindre lors de la rotation des trois rouleaux, le deuxième rouleau étant disposé en aval du troisième rouleau et coopérant avec le cylindre de telle sorte qu'un matelas de fibres est ouvert et détaché, le matelas de fibres étant transféré vers le pincement avec le troisième rouleau et étant transporté par le troisième rouleau vers le pincement avec le cylindre, où il est transféré en retour vers le cylindre, les rouleaux ayant une garniture avec des aiguilles ou des dents qui sont inclinées avec un angle aigu (angle avant) dans le sens de rotation, et dans la zone de la transition des fibres du premier rouleau vers le deuxième rouleau, les aiguilles ou les dents des rouleaux en question étant inclinées dans des directions différentes et la vitesse du deuxième rouleau étant faible comparée à la vitesse du cylindre, caractérisé en ce que le deuxième rouleau est un élément de travail (30) et est entraîné dans un sens de rotation (30') qui est opposé (4b) à celui du cylindre (4) est le même (19') que celui du troisième rouleau (19). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier rouleau, le deuxième rouleau (18) et le troisième rouleau (19) ont une garniture (181i 191) sur leur surface extérieure cylindrique, dont les aiguilles sont inclinées dans le sens de rotation (18'; 19'). 15 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de la transition des fibres du deuxième rouleau (18) vers le troisième rouleau {19), les aiguilles ou les dents des rouleaux (18, 19) sont inclinées dans la même direction. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre (d4) du deuxième rouleau (18) est d'environ 50 à 140 mm. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le diamètre (d5) du troisième rouleau (19) est d'environ 60 à 90 mm. 20 25 7. Appareil revendications 1 à rouleau (18) a une tours par minute. 8. Appareil revendications 1 à rouleau (19) a une tours par minute. selon l'une quelconque des 6, caractérisé en ce que le deuxième vitesse de rotation d'environ 0,5 à 2 selon l'une quelconque des 7, caractérisé en ce que le troisième vitesse de rotation d'environ 5 à 15 30 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la vitesse circonférentielle du deuxième rouleau (18) est faible comparée au premier rouleau (3b). 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la vitesse circonférentielle du troisième rouleau (19) est plus élevéeque la vitesse du deuxième rouleau (18) mais plus faible que la vitesse du premier rouleau (3b). 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une ouverture de séparation (21') ayant une largeur d'environ 40 à 50 mm est disposée en aval, vue dans le sens de rotation (3") du premier rouleau (3b), du deuxième rouleau (18). 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ouverture de séparation (21') a un couteau de séparation (22) ou équivalent. 13. Appareil selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'ouverture de séparation (21') est associée à un dispositif d'aspiration (23), par exemple un capot d'aspiration, pour des débris ou équivalent. 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le fond de la garniture comprend la profondeur de dent (h6). 15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le fond de la garniture comprend la différence entre la hauteur globale (hl) et la hauteur de pied (h2). 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la densité de pointe de la garniture (181) sur le deuxième rouleau (18) est inférieure ou égale à 903 pointes par cm2. 17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'angle avant (a) est d'environ 40 à 50 . 18. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la hauteur de garniture (hl) est d'environ 4 à 5 mm. 19. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'au moins certaines des garnitures (32, 181, 191, 4a) sont des garnitures tout en acier. 20. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'au moins certaines des garnitures (32, 181, 191, 4a) sont des garnitures flexibles. 21. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le premier rouleau est le ou un avant-train (3a, 3b, 3c) d'une carde à chapeau ou d'une carde à rouleau. 22. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que, dans le cas d'un groupe d'avant-trains se composant de trois avant-trains disposés l'un après l'autre, le premier rouleau est l'avant-train (3b) disposé au milieu. 23. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la densité de pointe par cm2 de la garniture (181) sur le deuxième rouleau (18) est faible. 24. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle avant (a) des dents (182) du rouleau de travail (30) est d'environ 10 à 50 et les espaces de garniture (28, 29) sont grands afin d'obtenir un volume de remplissage plus élevé pour les fibres (27). 25. Appareil selon la revendication 2 ou 24, caractérisé en ce que, en amont d'une paire se composant d'un rouleau de travail (30) et d'un rouleau inverseur (19), vue dans le sens de rotation (4b) du cylindre (4), est disposé au moins un élément de cardage fixe (20) dans lequel les dents (202) de la garniture (201) sont inclinées à l'opposé du sens de rotation (4b) du cylindre (4). 26. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2, 24, 25, caractérisé en ce que, entre le bord du couteau de séparation (22) et le pincement (25) du cylindre (4) avec l'élément de travail (30), se trouve une ouverture de séparation (21') ayant une largeur d'environ 40 à 60 mm.