<Desc/Clms Page number 1>
DESCRIPTION Dispositif pour ouvrir des flocons de fibres
La présente invention se rapporte à un dispositif pour ouvrir des flocons de fibres de diverses natures, telles fibres naturelles et fibres synthétiques L'ouvraison de flocons de fibres est une technique connue et est nécessaire pour la préparation au cardage ou à d'autres traitements en vue de garantir une bonne qualité du produit.
Des dispositifs d'ouvraison (ouvreuses) de flocons de fibres sont bien connus et comportent en général des moyens pour aspirer ou propulser des flocons et pour projeter ces tlocons soit sur des tambours munis de dents soit entre disques
Les dispositifs à tambour, par exemple décrits dans le brevet US 4 426 753, ont l'inconvénient que la zone action d'ouvraison est limitée à la zone de contact entre deux cylindres, l'évacuation des fibres de cette zone est toutefois facilitée étant donné que la force
EMI1.1
centrifuge, créée par la rotation des tambours, agit centri e perpendiculairement a l'axe des tambours et enleve les fibres des dents
Les dispositifs d'ouvraison a disques, par exemple décrit dans le brevet français 1 303 869, comportent deux disques ou portions de disques,
un disque fixe et un disque tournant, ces deux disques sont equipes sur leurs faces opposées au moins parttellement de dents La zone active d'un tel dispositif est nettement plus grande que dans les dispositifs a tambour et depend surtout du chemin a suivre par les tlocons entre les deux disques La force centrifuge, créée par le disque tournant, agit dans les dispositifs a disques
<Desc/Clms Page number 2>
perpendiculairement à l'axe du disque mais dans le plan des dents.
L'évacuation des fibres des dents est donc nettement plus difficile que dans les dispositifs à tambour.
A cet effet on a déjà proposé diverses solutions qui vont tous dans le sens de positionnement des dents.
Suivant le brevet français 1. 303.869 les dents du disque tournant se rapprochent progressivement des dents du disque fixe lorsqu'on s'éloigne de l'axe (l'entrée des flocons) du système. Le cardage est donc faible au début et seulement efficace vers la sortie des fibres
Suivant le brevet britannique 1. 009.284, le nombre de dents est faible et les dents fixes et mobiles ne sont pas en face les unes des autres.
Suivant la demande de brevet internationale n 92/14872 les dents sont inclinées et situées à une certaine distance les unes des autres d'où il devient possible que les flocons passent le dispositif sans être soumis au cardage. En plus, l'utilisation de dents inclinées est une technique complexe
Les système connus à ce jour présentent donc tous des inconvénients au niveau de l'intensité de cardage.
La présente invention a pour objet de proposer un dispositif d'ouvraison de flocons de fibres combinant les avantages des dispositifs à disques avec celles des dispositifs à tambour.
Suivant l'invention les flocons de fibres sont projetés entre les dents placées, d'une part, au côté convexe de l'enveloppe d'un corps tronconique et, d'autre part, au côté concave de l'enveloppe d'un corps possedant un logement tronconique
Le dispositif suivant l'invention comporte donc une partie tournante, désignée ci-apres par turbine, en forme tronconique, montée sur un arbre et entraînée par un moteur Le côté convexe de l'enveloppe du cône est garni de dents, aiguilles ou tout autre pointe utilisee dans a technique d'ouvraison de flocons de fibres Ces dents sont placés de preference en substance perpendiculairement au plan convexe de l'enveloppe Le dispositif comporte une partie fixe, possedant une forme d'evidement tronconique et positionnée en face
<Desc/Clms Page number 3>
de la partie tournante.
Au côté concave un secteur de l'enveloppe est également garni de dents. Le plan convexe de la partie tournante et le plan concave de la partie fixe seront de préférence substantiellement parallèles et les dents des deux parties seront orientés les uns vers les autres, avec un espace entre eux
La force centrifuge créée par la turbine n'agit plus perpendiculairement dans le plan des dents, mais crée une composante facilitant l'acheminement et l'évacuation des fibres ayant subies l'opération d'ouvraison en passant par les dents.
Ces deux parties (tournante et fixe) se trouvent dans une enceinte, reliée au moteur actionnant la turbine, à une conduite d'alimentation et à une conduite d'évacuation des fibres.
Suivant une forme préférentielle de l'invention, le moteur se trouve sur une des faces latérales de l'enceinte et la conduite d'alimentation débouche sur la face latérale opposee à la face équipée du moteur.
Suivant une forme avantageuse de l'invention, la partie fixe est équipée de dents sur un secteur couvrant 25 à 50% de sa surface. Un autre secteur étant destiné à l'alimentation et un troisième secteur à l'évacuation des fibres
De préférence, des moyens seront prévus devant éviter que les flocons passent de la zone d'alimentation vers la zone d'évacuation des fibres sans passer par le secteur couvert de dents
Avantageusement, la distance entre la partie fixe et la partie tournante pourra être réglée et le dispositif est construit de façon que la denture pourra être adaptée en fonction de la nature des tlocons à ouvrir De préférence, la distance entre les dents sur la surface convexe et les dents sur la surface concave sera uniforme
Suivant une autre caractéristique de l'invention,
l'alimentation du dispositif possede la forme d'un secteur annulaire ou la forme elliptiqlie, ce qui permet une entree de dimensions maximales et donc un etalement large de la matiere sur la surface de la turbine, on évite ainsi des chocs trop importants des flocons, des dommages aux tibres et des bourrages du dispositif et on obtient une ouvraison optimale de la matière
<Desc/Clms Page number 4>
Les fibres sont projetées axialement entre les dents de la turbine. La conicité des deux parties (fixe et tournante) et la perpendicularité des dents par rapport à leur surface oblige ensuite les fibres à sortir des dents de la turbine et, dans leur trajet radial provoqué par la force centrifuge, à pénétrer dans les dents de la contrepartie fixe.
Il s'en suit un effet de cardage important.
L'invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple non limitatif de mise en application en se référant aux dessins annexés, qui représentent : la figure la une vue en élévation du dispositif avec porte ouverte ; la figure 1 b : une vue en plan du dispositif de la figure la ; la figure 2 : une vue en plan du dispositif fermé ; * les figures 3a et 3b : des vues en perspective de deux variantes de tuyaux d'alimentation.
En se référant aux figures, le dispositif d'ouvraison comporte une structure 21 formant une enceinte fermée comprenant un bâti 4 et une porte oscillante 3 fixée sur le bâti 4 à l'aide de charnières 22. Sur la face extérieure de la porte 3 est bridé un moteur 2 dont l'arbre porte sur la face intérieure de la porte 3 une turbine 1 de forme tronconique. Perpendiculairement à la face convexe de la turbine 1, celle-ci est revêtue de plusieurs rangées de pointes 11
A l'intérieur et en face de la turbine, la structure 21 présente une forme d'évidement tronconique, dont la partie concave est répartie en 4 secteurs Le premier secteur 5 comporte une ouverture en forme de secteur annulaire et est relié au tuyau d'alimentation 9 des tlocons de fibres.
Le deuxième secteur 6 comporte des rangées radiales de pointes 12 et le troisième secteur comporte une ouverture tangentielle 7 reliée au tuyau d'évacuation des flocons traités
Entre le secteur 5, l'entree des flocons, et le secteur 7, la sortie des flocons traites, se trouve un quatrième secteur 8 qui forme une chambre d'isolation 8 délimitée en substance radialement par les paros 13 et 14 et qui doit éviter que les flocons passent du secteur 5 directement au secteur 7 sans passer par le secteur de traitement 6
<Desc/Clms Page number 5>
Lorsque la porte 3 est fermée, les parois 13 et 14 s'approchent longitudinalement le plus près possible des pointes 11 de la turbine 1,
de façon que exclusivement de l'air peut passer dans l'interstice entre les pointes 11 et les parois 13 et 14. Une ouverture réglable 15 est prévue dans la chambre 8 pour permettre si nécessaire l'entrée d'air venant de l'extérieur de l'enceinte L'évidement tronconique comporte au centre sur sa face plane une structure 17 Cette structure pourra être ouverte et loger la face plane 18 de la turbine lorsque la porte 3 est fermée.
La partie concave ou au moins le secteur 6 de la structure de l'évidement tronconique est fixée dans l'enceinte 21 à l'aide de glissières ou autres moyens (non représentés) afin de pouvoir régler la distance entre la partie convexe et la partie concave et en particulier entre les pointes 11 et 12. En effet, les pointes t 1 et 12 sont placées sur les faces convexe et concave de façon amovible et peuvent être échangées en fonction de la nature et de la structure des flocons à traiter.
Il est important que la distance entre les pointes 1 1 et les pointes 12 ainsi que les parois 13 et 14 peut être réglée avec précision
Lors de l'opération, les fibres arrivent par la tuyauterie 9, entrent dans la machine par la zone 5 et sont projetées contre les pointes II de la turbine 1 La turbine 1 tourne dans la direction de la flèche 10 et entraine les fibres vers la zone 6 garnie de pointes fixes 12. Les fibres étant centrifugées sont alors cardées par le mouvement relatif des pointes mobiles 11 de la turbine 1 et les pointes fixes 12 du secteur 6 La zone 6 constitue donc la zone de cardage.
A la sortie de la zone 6, les fibres sont aspirées hors des pointes de la turbine 1 par un courant d'air crée par un ventilateur non représenté situé en aval de la sortie 7
La chambre 8 permet d'éviter qu'une partie de l'air entrant dans la zone d'arrivee 5 pourrait être aspirée directement vers la zone
EMI5.1
de sortie 7 par le ventilateur et le cas echéant entraìner avec lui des fibres qui ne passeraient des lors pas dans la zone de cardage 6 L'ouverture 15, donnant sur l'exterieur prevue dans la chambre 8,
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
permet, par suite de la dépression créée par le ventilateur, d'aspirer de l'air venant de l'extérieur de l'enceinte.
La figure 3a montre la forme du tuyau d'alimentation 9, qui a généralement une section circulaire 19, étant donné qu'il fait partie d'une installation complexe de traitement de fibres. Le tuyau 9 se déploie et prend progressivement une forme dont la section devient un secteur annulaire 16. Ce secteur annulaire 16 correspond à la forme du secteur 5 de l'évidement tronconique Suivant la variante montrée à la figure 3 b, le tuyau 9 prend progressivement la forme d'une ellipse 20, qui s'inscrit dans le secteur 5.
lie est clair que la force centrifuge créée par ta turbine ! n'agit plus perpendiculairement dans le plan des pointes Il et 12, mais crée une composante facilitant l'acheminement des fibres de la zone 6 vers la zone d'évacuation 7
Dans l'exemple considéré, la zone active de cardage 6 couvre environ 40% de la partie concave de J'évidement tronconique Ce pourcentage n'est pas critique, bien qu'il ait été remarqué qu'il est difficile pour un bon écoulement des fibres de réserver plus que 50 à 55% de cette partie concave à la zone active Par contre, en diminuant cette zone active au delà de 25%,
le rendement du dispositif devient faible
Il est entendu que l'exemple décrit ne limite en rien la partie de l'invention qui est définie par les revendications et que l'homme de l'art peut y apporter les modifications qu'il estime necessaires pour l'application envisagée
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTION Device for opening flakes of fibers
The present invention relates to a device for opening flakes of fibers of various natures, such as natural fibers and synthetic fibers. The working of fiber flakes is a known technique and is necessary for the preparation for carding or for other treatments in to guarantee good product quality.
Devices for opening (opening) flakes of fibers are well known and generally include means for sucking or propelling flakes and for projecting these flakes either on drums provided with teeth or between disks
Drum devices, for example described in US Pat. No. 4,426,753, have the disadvantage that the working action zone is limited to the contact zone between two cylinders, the evacuation of the fibers from this zone is however facilitated being given that strength
EMI1.1
centrifugal, created by the rotation of the drums, acts centered perpendicular to the axis of the drums and removes the fibers from the teeth
The working devices with discs, for example described in French patent 1 303 869, comprise two discs or portions of discs,
a fixed disc and a rotating disc, these two discs are equipped on their opposite faces at least partially with teeth The active area of such a device is significantly larger than in drum devices and depends mainly on the path to be followed by the tlocons between the two discs The centrifugal force, created by the rotating disc, acts in disc devices
<Desc / Clms Page number 2>
perpendicular to the axis of the disc but in the plane of the teeth.
The evacuation of fibers from the teeth is therefore much more difficult than in drum devices.
To this end, various solutions have already been proposed which all go in the direction of positioning of the teeth.
According to French patent 1,303,869 the teeth of the rotating disc gradually approach the teeth of the fixed disc when moving away from the axis (the entry of the flakes) of the system. Carding is therefore weak at the start and only effective towards the exit of the fibers.
According to British patent 1,009,284, the number of teeth is small and the fixed and movable teeth are not opposite one another.
According to international patent application No. 92/14872 the teeth are inclined and located at a certain distance from each other from where it becomes possible that the flakes pass the device without being subjected to carding. In addition, the use of angled teeth is a complex technique
The systems known to date therefore all have drawbacks in terms of carding intensity.
The object of the present invention is to provide a device for working flakes of fibers combining the advantages of disc devices with those of drum devices.
According to the invention the flakes of fibers are projected between the teeth placed, on the one hand, on the convex side of the envelope of a frustoconical body and, on the other hand, on the concave side of the envelope of a body having a frustoconical housing
The device according to the invention therefore comprises a rotating part, hereinafter designated by turbine, in frustoconical shape, mounted on a shaft and driven by a motor. The convex side of the envelope of the cone is furnished with teeth, needles or any other tip used in a technique of working flakes of fibers These teeth are preferably placed in substance perpendicular to the convex plane of the envelope The device comprises a fixed part, having a shape of frustoconical recess and positioned opposite
<Desc / Clms Page number 3>
of the rotating part.
On the concave side a sector of the envelope is also furnished with teeth. The convex plane of the rotating part and the concave plane of the fixed part will preferably be substantially parallel and the teeth of the two parts will be oriented towards each other, with a space between them.
The centrifugal force created by the turbine no longer acts perpendicularly in the plane of the teeth, but creates a component facilitating the routing and evacuation of the fibers having undergone the working operation passing through the teeth.
These two parts (rotating and fixed) are located in an enclosure, connected to the motor actuating the turbine, to a supply line and to a fiber discharge line.
According to a preferred form of the invention, the motor is located on one of the lateral faces of the enclosure and the supply pipe opens onto the lateral face opposite to the face equipped with the motor.
According to an advantageous form of the invention, the fixed part is equipped with teeth on a sector covering 25 to 50% of its surface. Another sector being intended for food and a third sector for fiber evacuation
Preferably, means will be provided to prevent the flakes from passing from the feeding zone to the fiber evacuation zone without passing through the sector covered with teeth.
Advantageously, the distance between the fixed part and the rotating part can be adjusted and the device is constructed so that the teeth can be adapted according to the nature of the tlocons to be opened. Preferably, the distance between the teeth on the convex surface and the teeth on the concave surface will be uniform
According to another characteristic of the invention,
the power supply of the device has the shape of an annular sector or the elliptical shape, which allows an entry of maximum dimensions and therefore a wide spreading of the material on the surface of the turbine, thus avoiding too great shocks of the flakes , damage to the fibers and jams of the device and an optimal working of the material is obtained
<Desc / Clms Page number 4>
The fibers are thrown axially between the teeth of the turbine. The taper of the two parts (fixed and rotating) and the perpendicularity of the teeth with respect to their surface then forces the fibers out of the teeth of the turbine and, in their radial path caused by centrifugal force, to penetrate into the teeth of the fixed counterpart.
There follows an important carding effect.
The invention will be described in more detail using a nonlimiting example of application with reference to the accompanying drawings, which represent: FIG. 1a an elevation view of the device with the door open; Figure 1b: a plan view of the device of Figure la; Figure 2: a plan view of the closed device; * Figures 3a and 3b: perspective views of two variants of supply pipes.
Referring to the figures, the opening device comprises a structure 21 forming a closed enclosure comprising a frame 4 and an oscillating door 3 fixed on the frame 4 by means of hinges 22. On the outside face of the door 3 is flanged a motor 2, the shaft of which carries on the inner face of the door 3 a turbine 1 of frustoconical shape. Perpendicular to the convex face of the turbine 1, this is coated with several rows of points 11
Inside and in front of the turbine, the structure 21 has a frustoconical recess shape, the concave part of which is divided into 4 sectors The first sector 5 has an opening in the form of an annular sector and is connected to the pipe feeding 9 of the tlocons of fibers.
The second sector 6 has radial rows of tips 12 and the third sector has a tangential opening 7 connected to the discharge pipe of the treated flakes.
Between sector 5, the entry of the flakes, and sector 7, the exit of the treated flakes, there is a fourth sector 8 which forms an isolation chamber 8 delimited in substance radially by the paros 13 and 14 and which must avoid that the flakes pass from sector 5 directly to sector 7 without passing through processing sector 6
<Desc / Clms Page number 5>
When the door 3 is closed, the walls 13 and 14 approach longitudinally as close as possible to the tips 11 of the turbine 1,
so that exclusively air can pass in the gap between the points 11 and the walls 13 and 14. An adjustable opening 15 is provided in the chamber 8 to allow if necessary the entry of air coming from outside of the enclosure The frustoconical recess has a structure 17 in the center on its flat face. This structure can be opened and accommodate the flat face 18 of the turbine when the door 3 is closed.
The concave part or at least sector 6 of the structure of the frustoconical recess is fixed in the enclosure 21 by means of slides or other means (not shown) in order to be able to adjust the distance between the convex part and the part concave and in particular between points 11 and 12. In fact, points t 1 and 12 are placed on the convex and concave faces in a removable manner and can be exchanged depending on the nature and structure of the flakes to be treated.
It is important that the distance between the tips 1 1 and the tips 12 as well as the walls 13 and 14 can be precisely adjusted
During the operation, the fibers arrive through the piping 9, enter the machine through the zone 5 and are projected against the tips II of the turbine 1 The turbine 1 rotates in the direction of the arrow 10 and drives the fibers towards the zone 6 filled with fixed points 12. The fibers being centrifuged are then carded by the relative movement of the mobile points 11 of the turbine 1 and the fixed points 12 of the sector 6 Zone 6 therefore constitutes the carding zone.
At the outlet of zone 6, the fibers are sucked out of the tips of the turbine 1 by a current of air created by a fan (not shown) located downstream of the outlet 7
The chamber 8 makes it possible to avoid that part of the air entering the arrival zone 5 could be sucked directly towards the zone
EMI5.1
outlet 7 by the fan and, if necessary, entrain with it fibers which would not therefore pass into the carding zone 6 The opening 15, giving onto the outside provided for in the chamber 8,
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
allows, as a result of the vacuum created by the fan, to suck in air coming from outside the enclosure.
FIG. 3a shows the shape of the supply pipe 9, which generally has a circular section 19, since it is part of a complex fiber treatment installation. The pipe 9 unfolds and gradually takes a shape whose section becomes an annular sector 16. This annular sector 16 corresponds to the shape of the sector 5 of the frustoconical recess According to the variant shown in FIG. 3 b, the pipe 9 gradually takes the shape of an ellipse 20, which fits into sector 5.
It is clear that the centrifugal force created by your turbine! no longer acts perpendicularly in the plane of points II and 12, but creates a component facilitating the routing of the fibers from zone 6 to evacuation zone 7
In the example considered, the active carding zone 6 covers approximately 40% of the concave part of the frustoconical recess. This percentage is not critical, although it has been noted that it is difficult for good flow of the fibers to reserve more than 50 to 55% of this concave part for the active zone On the other hand, by reducing this active zone beyond 25%,
device performance becomes low
It is understood that the example described in no way limits the part of the invention which is defined by the claims and that a person skilled in the art can make the modifications which he considers necessary for the intended application.