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"PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AU TRAITEMENT PREPARATOIRE DES FIBRES DE PLANTES A LIBER OU A FIBRES VEGETALES"
La présente invention est relative au traitement de plantes à liber ou à fibres végétales, et consiste à prévoir des perfectionnements aux appareils pour l'égrenage et la dé- cortication, ainsi que pour d'autres opérations auxquelles ces plantes sont soumises.
L'invention a en outre pour objet de prévoir un appareil pour le traitement de plantes telles que le lin et les plantes lineuses à graines, ainsi que du "Cuildford rass", ce traite- ment consistant à égrener et à décortiquer ces plantes, à en-
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lever la pi1;+e,...{)-t\ partie ligneuse de la tige à ébourrer et 1-1- bzz..... ¯,,.J. à 6 le$ fi breEf"'après que ces dernières ont été séchées au soleil, au champ ou au dépôt. Le ruissage usuel à l'eau, à la rosée ou chimique, des plantes, peut être supprimé,
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quoique l'invention puisse également être appliqée et soit plus appropriée pour le traitement de plantes rouies.
Les autres objets de l'invention ressortirent au cours de la description.
Un appareil établi suivant l'invention comporte, en com- binaison : des moyens pour transporter les bottes de plantes dans une position pratiquement verticale; des moyens pour sou- mettre les dites bottes à un mouvement de secousse destiné à égaliser les extrémités inférieures de ces bottes ; des moyens pour écraser les plantes; des moyens pour étendre les plantes, et des moyens pour décortiquer les plantes, ces derniers moyens comportant des cylindres broyeurs cannelés, des cylin- dres de peignage à couteaux et des cylindres de teillage et de dépouillage.
Les moyens pour étendre, décortiquer et pour d'autres opérations appliquées à la matière fibreuse, reçoivent la forme de cylindres cannelés, filetés, à couteaux ou autres.
L'invention sera décrite dans la suite en référence aux dessins annexés, lesquels représentent, à titre d'exemple, une installation composée d'un appareil de séchage des fibres et d'une installation pour le traitement mécanique de ces der- nières, suivant la présente invention. '
Fig. 1 est une vue d'élévation, partiellement en coupe, de l'appareil complet. Cette vue est divisée en trois parties se joignant le long des lignes Z-Z et Y-Y.
Fig. la est une vue partielle de l'une des cloisons prévues dans l'auge pour le traitement par la chaleur.
Fig. lh est une vue partielle des transporteurs utilisés dans l'auge pour le traitement par la chaleur.
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Fig. 1c est une vue schématique des deux rouleaux écra seurs décrits ci-après.
Fig. 2 est une vue en plan correspondant à la Fig. 1.
Pour la facilité, cette vue est également divisée en trois parties se joignant le long des lignes S-S, T-T.
Fig. 3 est une vue en coupe de l'auge de séchage suivant la ligne III-III de la Fig. 1.
Fig. 4 est une vue de détail d'un cylindre étendeur et d'un cylindre de guidage disposé au-dessous de lui.
Fig. 5 est une vue en coupe transversale de deux cylin- dres cannelés.
Fig. 6 représente un autre mode d'exécution de cylindres cannelés constitués par des disques alternant avec d'autres disques de diamètre inférieur.
Fig. 7 est une vue correspondant à la Fig. 6 et montrant plus de détails constructifs de ces cylindres.
Fig. 8 est une vue en coupe transversale de deux cylindres cannelés présentant des disques à profil spécial et des canne- lures profondes.
Fig. 9 est une vue en coupe transversale de deux cylin- dres cannelés similaires à ceux montrés dans la Fig. 8, mais dont les disques d'espacement présentent un diamètre inférieur, comme montré dans la vue de détail suivante de la Fig. 10.
Fig. 11 est une vue d'élévation et en coupe transversale de deux cylindres de teillage ou de raclage pourvus de cou- teaux longitudinaux, dans le sens axial du cylindre.
Fig. 12 est une vue d'élévation en coupe transversale d'un cylindre de peignage monté au-dessus d'un cylindre rainuré d'une manière appropriée. Une autre vue de détail du cylindre de peignage est montrée dans la Fig. 13.
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Fig. 14 est une vue d'élévation montrant les cylindres inférieurs pourvus de brides d'extrémité pour éviter l'épar- pillement des plantes au-delà des extrémités des cylindres.
Le liber et/ou les plantes textiles devant être traitées suivant la présente invention, sont d'abord disposées en "poignées" ou bottes et,,amenées ensuite aux doigts ou pinces 1 saillant verticalement et disposées à intervalles. Les plan- tes sont amenées aux doigts 1 avec les racines vers le bas, ces dernières pouvant reposer sur une planche de fond 2 se prolongeant de 18 pouces environ de chaque côté de l'auge.
Cette planche est entraînée dans un mouvement de secousses au moyen d'un dispositif à came ou secoueur 3 montré en éléva- tion dans la Fig. 3. Les doigts 1 sont montés sur des bandes la supportées d'une manière appropriée et entraînées au moyen de poulies à gorge 4 évidées d'une manière appropriée et ac- tionnées au moyen de pignons iniques 5 entraînés à leur tour par l'arbre d'entraînement principal ou arbre intermédiaire de la machine, de préférence avec interposition d'un changement de vitesse facilement manoeuvrable, au autrement. Les bandes la traversent une auge ou chambre 6, laquelle, dans l'exemple montré au dessin, présente des parois extérieures qui vont en s'éloignant l'une de l'autre depuis l'extrémité d'entrée 6a vers l'extrémité de sortie 6b.
De préférence, les parois ex- térieures de l'auge 6 sont revêtues de matière isolante, cette auge étant divisée en trois compartiments au moyen de plaques ou cloisons verticales 6c et 6d. Ces cloisons sont disposées de chaque côté de la planche à secousses 2 et sont pourvues d'ouvertures 69.et de chicanes 6f prévues pour orienter ou diriger l'air chaud refoulé dans le sens des flèches x par un
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ventilateur 7, lequel chasse cet air à travers un système de tubes de chauffage 7a formant réchauffeur d'air à l'extrémité 6b de l'auge 6.
L'air chaud est amené dans l'espace compris entre les extrémités extérieures des cloisons 6c et 6d et les parois extérieures principales de l'auge, l'air chaud entrant dans le passage situé entre les cloisons 6c et 6d à travers les orifices gradués 6e prévus dans les cloisons, cet air étant dirigé à travers les dites ouvertures au moyen des chicanes 6f (voir détail montré en Fig.
la). L'espace compris entre les parois extérieures de l'auge et qui va en se rétrécissant gra- duellement vers l'extrémité d'entrée, a pour effet que l'air chaud refoulé dans le compartiment central de l'auge à l'ex- trémité 6h sera confiné sur les matières textiles traversant l'auge 6, l'arrivée de l'air chaud se faisant d'une manière aussi uniforme que possible pendant toute la période de passage de la matière traitée,depuis l'extrémité d'entrée 6a jusqu'à l'extrémité de sortie 6b. Les cloisons 6c et 6d sont amovibles ou pourvue de volets, de sorte qu'elles peuvent être réglées à la hauteur voulue en vue de se conformer à la longueur des plantes à traiter.
Pour la même raison, les roues d'entraîne- ment des bandes, les bandes mêmes et les doigts 1 sont de pré- férence réglables sur leurs arbres verticaux, de sorte que leur hauteur peut être réglée pour permettre la manipulation appropriée des plantes de n'importe quelle longueur voulue.
En ce qui concerne le traitement proprement dit des plan- tes, les "poignées" venant de l'auge 6 et sortant par l'ex- trémité 6b de celle-ci, sont enlevées des doigts 1 par l'opé- rateur et répandues à la main, en masse ou en parties, sur une table d'étendage cannelée 8, avec les racines orientées vers l'intervalle entre deux cylindres 9 et 10 en forme de ca-
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landre. La table 8 est supportée sur des roues roulant sur rails, de sorte que les plantes peuvent être amenées à l'in- tervalle entre les cylindres 9 et 10 sans être dérangées. Le retour de la table 8 est obtenu automatiquement au moyen d'un ressort 8a, ce qui permet à l'opérateur de se retourner pour saisir la "poignée" suivante.
Le cylindre inférieur 9 supporte le cylindre supérieur 10, un léger espace (voir Fig. 1c) par exemple 1/4 à 1/32 de pouce, étant laissé entre les deux cy- lindres, de sorte que les plantes, tout en étant effectivement aplaties ou écrasées par la pression réglable appliquée sur les cylindres 9 et 10, ne seront ni découpées ni détériorées par cette pression. Avant ou pendant leur passage entre les cylindres 9 et 10, les plantes sont soumises à l'action d'un dispositif égreneur 11, lequel est maintenu normalement dans sa position "active" par un ressort 11a et est amené hors de cette position au moyen d'une pédale 12 sur laquelle appuie l'opérateur en présentant les plantes à l'intervalle entre les cylindres 9 et 10.
Dès que l'opérateur a présenté les plantes au dit intervalle, de manière à les engager dans ce dernier, il lâche la pédale 12 et permet ainsi au ressort 11a d'amener les pointes ou chevilles d'égrenage 11 dans leur position "active", après quoi la pression entre les cylindres et la traction exercée sur les plantes auront pour effet de produire l'enlèvement des graines ou capsules à l'aide des pointes 11. Après avoir quitté les cylindres de calandrage 9 et 10, les plantes peuvent passer directement à un ou plusieurs cylindres d'étendage décrits ci-après et pourvus de rainures hélicoïdales à pa.s droit et gauche. De préférence, les plantes sont amenées à une table mobile d'alimentation 13 avant d'arri- ver aux cylindres d'étendage.
Cette table d'alimentation est
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constituée de préférence par des lattes en bois articulées entre elles au moyen de chaînes et engrenant avec des roues dentées.
La table mobile 13 est entraînée à une vitesse appropriée au moyen de pignons côniques et droits et, pendant son fonc- tionnement, produit un mouvement d'avancement positif des plantes vers l'intervalle entre deux cylindres 14 et 15 dont le supérieur, 15, est un cylindre d'étendage et présente des rainures hélicoïdales à filet droit et gauche (voir Fig. 4), ces rainures s'amorçant au centre du cylindre et se dirigeant vers les extrémités de celui-ci en spires droites et gauches.
Les filets de ce cylindre présentent un pas approprié, qui peut être par exemple de 2 à 5 convolutions par pouce, ainsi qu'un angle d'inclinaison droit ou tout autre angle approprié. Les spires du cylindre à filets hélicoïdaux sont taillées dans la surface du cylindre. Le rouleau d'étendage 15 tourne au-dessus d'un cylindre métallique 14 pourvu de rainures circulaires. Les parties pleines de la surface de ce cylindre présentent une largeur de 1/32 pouce, et les parties creuses, - une largeur de 1/8 à 1/4 pouce. L'action de ce cylindre inférieur consiste à recevoir les plantes étendues dans ces évidements, à aider à l'étendage uniforme de ces plantes et à faire avancer ces der- nières. Les cylindres étendeurs et à rainures respectivement 15 et 14 sont montrés dans la Fig. 5. Ces cylindres sont espa- cés d'environ 6-1/4 ou 6-1/32 de pouce.
Le cylindre étendeur 15 est entraîné à une plus grande vitesse que le cylindre rai- nuré ou creusé 14,de sorte que le premier, tout en étendant les plantes depuis le centre vers la droite et la gauche, dans le sens transversal du cylindre inférieur 14, agit en même temps comme cylindre d'alimentation, lequel amené lea plantes vers
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l'intervalle entre la paire de cylindres suivante.
Le mode d'entraînement des cylindres 15 et 17 est établi de manière à permettre de varier indéfiniment la vitesse en vue d'adapter celle-ci à la longueur des plantes traitées. On peut utiliser, par exemple, deux poulies côniques de grande largeur, ce qui permet d'obtenir facilement toute vitesse désirée.
Après avoir traversé les cylindres d'étendage, les plantes passent aux cylindrescannelésde broyage ou de décorticage, la vitesse linéaire des plantes, à travers les cylindres cannelés ou décortiqueurs étant calculée peur être aussi uniforme que possible ou approximativement telle, dans lequel but la vitesse de ces cylindres varie suivant les dimensions de leurs canne- lures. Les cylindres sont montés deux par deux, chaque paire de cylindres n'étant distante que de 1/16 de pouce environ, ou moins, de la paire suivante, afin que la matière traitée passe d'une paire de cylindres à l'autre sans s'enrouler au- tour, ni tomber entre ces derniers.Le premier groupe comporte une série de cylindres de types différents, disposés de la manière décrite ci-après,et tournait à des vitesses différen- tes, suivant les dimensions de leurs rainures.
Des moyens ap- propriés de réglage sont prévus de la manière connue,en vue d'empêcher les dits cylindres cannelés et les autres cylindres décrits ci-après de s'entrechoquer ou de venir buter les uns contre les autres. Des moyens appropriés de pression sont pré- vus de la manière connue, en vue d'agir élastiquement sur les cylindres et pour exercer sur les plantes la pression désirée suivant le cas:
Une ou plusieurs paires de cylindres filetés 18 et 19, présentant un nombre approprié de convolutions, par pouce de
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longueur, et établies pour agir sur les fibres, dans le sens longitudinal de ces dernières.
Une série de cylindres cannelés 20 et 21 destinés à broyer les plantes et présentant des parties saillantes de section ovale ou rectangulaire, de 1/16 pouce environ de lar- geur, et des parties creuses, de section rectangulaire, de 5/16 de pouce de largeur.
Une série de cylindres cannelés 20 et 21 destinés à broyer les plantes et présentant des parties saillantes de section ovale ou rectangulaire, de 1/16 de pouce de largeur et des parties creuses de section rectangulaire, de 1/4 de pouce de largeur.
Une série de cylindres cannelés 20, 21 présentant des parties saillantes de section ovale et rectangulaire de 1/32 de pouce environ de largeur et des parties creuses de section rectangulaire, de 3/16 de pouce de largeur, ces cylindres étant destinés à broyer les plantes et à enlever partiellement la paille ou la partie ligneuse de ces dernières.
Une série de cylindres à couteaux 26,27 (Fig. 13) peut être utilisée, dans le deuxième groupe de l'appareil, en combi- naison, et de préférence alternativement, avec des cylindres cannelés 29,30.
Une série de disques spécialement taillés, montés sur des axes et boulonnés entre eux, de manière à constituer les cy- lindres 22, 23 combinés dans un ordre voulu quelconque avec des cylindres similaires 24,25, comportant des disques spécia- lement profilés et alternant avec des disques de diamètre in- férieur et de plus grande épaisseur. Par exemple, le diamètre des grands disques peut être de trois pouces et celui des dis-
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ques d'espacement, 2-15/16 de pouce. Montés sur un axe et boulonnés ensemble, ces disques forment un cylindre cannelé exerçant une action de broyage et d'écrasement.
Une série de cylindres à couteaux 26, 27 aide à enlever la paille ou la partie ligneuse des plantes et agit en même temps comme cy- lindres de dépouillage, en vue d'enlever les plantes des ny- lindres d'extrmité du dit groupe et de déposer celles-ci sur un transporteur mobile 28, lequel amène les plantes au deuxième groupe de cylindres.
Le deuxième groupe comporte une série de cylindres plus finement cannelés, des cylindres à couteaux, des cylindres d'ébourrage et des cylindres de peignage, disposés de préfé- rence dans l'ordre et-après:
Une série de cylindres cannelés 29,30 présentant des , cannelures de 3/8 à 3/16 de pouce de largeur, de préférence avec des parties de section rectangulaire, ces cylindres étant prévus pour broyer et enlever partiellement la paille des plantes.
Une série de cylindres à couteaux, ainsi que des disques d'ébourrage de faible épaisseur, montés de manière à former des cylindres, les dits cylindres étant disposés par paires
31-32 et 3la-32a,. Ces cylindres, pourvus de disques d'ébourra- ge, sont montés sur axes, avec ou sans disques d'espacement et sont établis en vue d'ébourrer ou de peigner les fibres et d'enlever la paille ou la partie ligneuse. Chaque paire de ces cylindres est suivie d'une paire de cylindres cannelés 33-34 (voir vue en plan de la Fig. 2). Ces cylindres cannelés tour- nent à une vitesse normale et agissent comme cylindres de ten- sion tournant à une vitesse inférieure à celle des cylindres qui les précèdent.
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Les cylindres à couteaux et à disques d'ébourrage sont suivis d'une série de disques de peignage fins montés sur axes et formant les cylindres 35. Ces disques sont de faible épais- seur, à savoir 30 à 50 environ par pouce, et sont pourvus de disques d'espacement de diamètre similaire mais de plus grande épaisseur. Les saillies de peignage des disques constituant les cylindres 35 peuvent être situés dans le même plan vertical ou peuvent dévier à droite et à gauche, depuis le plan verti- cal central du disque. Ces dents ou saillies de peignage à lames tournent entre ou en engagement avec les cylindres infé- rieurs 36, lesquels comportent une série de disques circulaires alternant avec des disques d'espacement de moindre diamètre.
Les cylindres supérieurs 35 tournent à plus grande vitesse que les cylindres inférieurs 36. Chaque paire de ces cylindres est suivie d'une paire de cylindres de pression à surface unie. es cylindres de peignage venant d'être décrits sont sui- vis par, ou peuvent alterner avec une paire ou série de paires de cylindres à couteaux, pareils aux cylindres de dépouillage 26, 27 prévus à l'extrémité du premier groupe de cylindres de l'appareil.
Ces cylindres à couteaux complètent l'opération de l'en- lèvement de la paille et des parties ligneuses des plantes et agissent en vue d'enlever les fibres des cylindres et d'amener celles-ci à une table ou transporteur approprié d'alimentation 37, d'où les fibres peuvent être enlevées en vue de leur trai- tement ultérieur. Les cylindres à couteaux tournent à une vi- tesse relativement plus élevée que celle des disques d'ébour- rage et de peignage.
Les divers types de cylindres mentionnés ci-dessus seront décrits en détail ci-après, en référence aux vues de détail des
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dessins annexés.
La Fig. 5 montre une vue de détail et en coupe transver- sale d'une paire de cylindres cannelés 22, 23. Les cannelures de ces cylindres varient suivant les besoins. De préférence, on emploie d'abord une série de cylindres cannelés ayant des cannelures de 3/8 de pouce de largeur, tandis que les cylindres d'une deuxième série présentent des cannelures larges de 5/16 de pouce. Les cylindres cannelés 22, 23 montrés dans les des- sins, présentent des parties saillantes arrondies et des par- ties creuses rectangulaires.
Ils peuvent être établis en acier cémenté, soit sous forme de cylindres cannelés unis, soit sous forme de plusieurs disques d'acier trempé montés sur un axe, de sorte qu'après boulonnage, ces disques forment un cy- lindre cannelé, comme montré en 22 et 23, la surface et les côtés des creux 22a et 23a étant unis et lisses.
La Fig. 6 représente un autre mode d'exécution des cy- lindres cannelés. Dans ce cas, les cylindres cannelés 24,25 présentent des disques d'espacement de moindre diamètre, al- ternant avec les disques de profil, de manière à, former des parties creuses entre ces derniers. Les disques d'espacement sont d'une plus grande épaisseur que les disques de profil, de sorte que les parties saillantes des cannelures présentent une surface irrégulière, de peignage ou dentée, comme montré en élévation dans la Fig. 7, cette surface étant appropriée pour exercer sur les plantes une action d'écrasement et de broyage.
Un nombre désiré quelconque de cylindres cannelés comme décrits ci-dessus ou cylindres analogues, présentant des canne- lures variant de 3/16 à 3/8 de pouce de largeur, est suivi d'une série de disques spécialement taillés, comme montré en coupe dans la Fig. 8, montés sur axes et boulonnés ensemble, de manière à former les cylindres 31, 32. Des cylindres simi-
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laires 31a, 32a, comme montré en coupe dans la Fig. 9, et en élévation dans la Fig. 10, sont prévus et présentent des dis- ques spécialement profilés et alternant avec des disques de diamètre inférieur mais de plus grande épaisseur, lesquels lorsqu'ils sont montés et boulonnés sur un axe, ensemble avec les premiers, forment les cylindres cannelés 24,25, qui exer- cent sur les plantes une action d'ébourrage et de peignage.
On prévoit une augmentation graduelle de la vitesse des cylindres à couteaux, et des cylindres à disques d'ébourrage et de peignage, lesquels suivent les cylindres à cannelures continues dans le deuxième groupe de cylindres de la machine.
A la fin du premier groupe, ainsi qu'à la fin du deuxième groupe des cylindres décortiqueurs, on prévoit une série de cylindres à couteaux 26, 27, comme montré en coupe transver- sale dans la Fig. 11, lesquels cylindres aident à enlever la paille ou les parties ligneuses des plantes et agissent égale- ment comme cylindres ou lames de dépouillage, en vue d'enlever les plantes et les matières textiles des cylindres d'extrémité des dits groupes et de déposer celles-ci sur des transporteurs mobiles ou une table réceptrice.
Les cylindres cannelés 29 et 30 présentent, par exemple, des cannelures ayant un pas de 3/8 à 3/16 de pouce environ et sont suivis de cylindres à couteaux d'ébourrage ou de peignage 26-27, 31a, 32a, et 35, 36. Ces cylindres cannelés peuvent, en cas de besoin, être utilisés comme cylindres deension en vue de serrer les matières textiles et ils tournent à une vitesse adaptée à la vitesse linéaire désirée à laquelle les plantes ou les fibres traversent la machine. Dans le deuxième groupe, les cylindres à disques d'ébourrage 31, 32 sont suivis d'une série
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de cylindres à disques de peignage 35, montrés en détail et en coupe transversale dans la Fig. 12, et en élévation dans la Fig. 13.
Les cylindres 35 sont constitués par plusieurs dis- ques alternant avec des disques d'espacement de moindre dia- mètre et de plus grande épaisseur. Les disques de profil ou de plus grand diamètre présentent des dents ou saillies dont un côté est arrondi comme montré au dessin, les dits côtés arron- dis des dents 35a étant tournés dans le sens d'avancement des matières traitées. Les dents 35a peuvent dévier à gauche et à droite depuis le plan vertical central du disque, de telles dents déviées pouvant alterner avec des dents disposées dans le dit plan, comme montré dans la vue d'élévation détaillée de Fig. 13. Les dents ou lames de peignage 35a tournent dans, ou en engagement avec les creux d'un cylindre inférieur 36,.le- quel comporte une série de disques circulaires alternant avec des disques d'espacement.
Les cylindres supérieurs 35 tournent à plus grande vitesse que les cylindres inférieurs 36, de manière à assurer l'action de peignage désirée. Ces cylindres de peignage sont suivis d'une paire de cylindres de pression unis 33,34, lesquels sont suivis, à l'extrémité du groupe, d'un ou de plusieurs cylindres à lames longitudinales, simi- laires aux cylindres de dépouillage 26, 27, prévus à l'extrémi- té du premier groupe. Ces cylindres 26,27 à lames ou couteaux longitudinaux, complètent l'opération d'enlèvement de la paille et des parties ligneuses des plantes et, en même temps, enlè- vent les fibres des cylindres pour amener celles-ci à une table d'alimentation ou transporteur approprié 37, d'où ces fibres peuvent être enlevées en vue de leur traitement ultérieur.
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Pour éviter que les plantes se répandent au-delà, des extrémités des cylindres, le cylindre inférieur de chaque paire de cylindres peut, comme montré en détail dans la Fig.
14,être pourvu de rebords d'extrémités destinés à empêcher les matières traitées de se répandre au-delà des extrémités des dits cylindres.
Tous les cylindres décrits ci-dessus, ou certains d'entre eux, peuvent être constitués par, ou montés sur des tubes ou arbres creux, et pourvus de pièces d'extrémités appropriées et de tourillons destinés à supporter et à entraîner les cylin- dres. En rendant les cylindres creux, on obtient une économie de poids et de force motrice. La conformation creuse s'applique notamment aux cylindres à cannelures peu profondes. Les cylin- dres à cannelures plus profondes et les cylindres à disques spécialement taillés ne se prêtent pas facilement à recevoir des tubes ou axes de support de construction creuse.
REVENDICATIONS.
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1- Pour le traitement de plantes à liber ou à fibres végétales ou de fibres obtenues de ces plantes, un procédé mécanique de préparation des fibres, consistant à soumettre ces plantes ou ces fibres à un traitement par la chaleur, en même temps qu'à une action de secouage ou analogue, sur des moyens de support, en vue d'aplanir ou d'égaliser les extré- mités portant les racines, ce traitement étant suivi d'un procédé de décarticage, destiné à enlever la paille ou la partie ligneuse de la tige de la fibre ou de la plante, ou des fibres, ainsi/qu'à peigner ou à râcler les fibres.
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