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"Procédé et machine de transformation d'une nappe de fibres".
L'invention concerne un procédé et une machine de transformation d'une nappe de fibres, comprenant des fibres artificielles et naturelles et des mélanges de ces fibres, en une mèche de fibres détachées et séparées,, prêtes à être ensuite étirées et filées sous forme de fil. Les principaux objets de l'invention sont les suivants: préparer une mèche uniforme se supportant d'elle-même d'une manière plus économique, réaliser le mélange nécessaire des fibres sur une seule machine en évitant d'avoir à effectuer un mélange supplémentaire préparer des mèches de fibrest dont aucune ne dé- passe une longueur déterminée, mélanger des fibres non coupées par la machine avec des fibres coupées par elle.
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Sur le dessin ci-joint: la fig. 1 est une vue en plan du côté de l'entrée d'une machine construite suivant une forme de réalisation de l'invention choisie de préférence; la fig. 2 est une élévation latérale de la portion de la mmachine représentée sur la fig. 1; la fig. 3 est une vue en plan du côté de la sortie de la machine et représente quelques pièces communes à la fig. 1, de façon à indiquer de quelle manière ces deux fi- gures se combinent pour représenter la machine entière; la fig. 4 est une élévation latérale de la portion de la machine de la fig. 3 ; la fig. 5 est une vue en plan à plus grande échelle du cylindre de rupture supérieur et représente l'effet produit par ce cylindre sur la nappe de fibres; la fig. 6 est une coupe verticale à plus grande échel- le du dispositif de décollage;
la fig. 7 est une élévation latérale à plus grande échelle avec coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la fig. 3 et représente le cylindre collecteur; la fig. 8 est une coupe verticale schématique repré- sentant l'action de cisaillement; la fig. 9 est une élévation latérale schématique du mécanisme de commande; la fig. 10 est une élévation latérale d'une variante, et le fig. Il est une élévation latérale d'une autre variante.
Il convient de décrire d'abord le procédé, choisi de préférence suivant l'invention, de transformation d'une nappe de fibres en une mèche continue de fibres séparées et déta- chées, de longueurs différentes se superposant.
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La première opération consiste à recueillir les fibres et à les étaler sous forme de nappe plane. A cet effet on les extrait de ballots tels que des bobines 130, fig. 1, et on les fait passer dans des trous 138 d'un chas- sis de guidage 141 sur des cylindres d'alimentation 144, 146 et 148 autour desquels elles passent et desquels elles sortent sous forme de nappe plane 8.
L'opération suivante consiste à couper ou à rompre la nappe en rubans obliques 16, fig. 5, faisant un angle de préférence d'environ 10 avec l'axe du mouvement d'avance- ment. Ce résultat est obtenu par un ou plusieurs filets hélicoïdaux 14 en acier sur la périphérie d'un cylindre 10 qui sont appliqués sous une forte pression contre la nappe supportée par la surface métallique plane d'un cylindre 12.
On peut faire varier la longueur des fibres entre les points de coupure ou de rupture en faisant arriver la nappe contre les filets sous des angles différents par un déplacement latéral du bâti 140, ainsi qu'il est décrit en détail ci- après .
Le mouvement d'avancement de la nappe et des rubans est facilité par une matière caoutchouteuse 160 disposée entre les filets 14 du cylindre 10. Cette matière empêche également la nappe de recevoir un mouvement d'avancement latéral de la part des filets du cylindre.
L'opération suivante consiste à séparer les extrémi- tés des fibres qui peuvent être cillées ensemble par de fai- bles portions de fibres tassées par les filets 14 et à rom- pre et supprimer ces portions. Ce résultat est obtenu par des cylindres 24, 26, fig. 6, qui comportent respectivement des dents 32 et 34 et coopèrent avec des cylindres 20, 22 dont la vitesse périphérique est inférieure à celle de la surface des cylindres cannelés et avec un cylindre 28 et un
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tablier 36 dont la vitesse superficielle est plus grande.
Les cannelures sont espacées de façon à pouvoir se dépla- cer par rapport à la nappe. Elles ont pour effet de travail- ler les fibres et de leur faire prendre des flexions vers le haut et vers le bas et d'entrainer les extrémités anté- rieures de ces fibres dont les extrémités postérieures sont maintenues dans l'angle formé par les cylindres 20, 22 à petite vitesse et d'entrainer également les extrémités pos- térieures de ces fibres qui sont tirées entre les cannelu- res par le cylindre 28 et le tablier 36 à grande vitesse, de sorte que les fibres n'adhèrent plus l'une à l'autre.
Une autre opération consiste à faire avancer les fi- bres de la partie supérieure de la nappe par rapport aux fibres de sa partie inférieure, opération dite "de cisaille- ment". Cette opération est effectuée par les cylindres 28, 44 et 46 qui d'appliquent sur la partie supérieure de la nappe de fibres et dont la vitesse périphérique est plus grande que celle de la surface du tablier 36 sur lequel repose la partie inférieure de la nappe de fibres. Les cylindres 62, 64 et 66 et le tablier 60 effectuent de la même manière une nouvelle opération de cisaillement.
Une autre opération consiste à étirer les fibres par la vitesse superficielle plus grande des cylindres ou tabliers avec lesquels elles viennent en contact successivement.
Cette opération de cisaillement et d'étirage a pour effet de provoquer la superposition des fibres et leur recou- vrement mutuel dans le sens de la longueur verticalement et latéralement. Toutes les fibres se confondent sous forme de nappe pratiquement continue et relativement mince 8a, figs.
3 et 4, se composant de ces fibres de longueurs différentes se superposant.
La dernière opération consiste à enrouler cette nappe
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en hélice sous forme de mèche 2, disposée en diagonale par rapport à l'axe du mouvement de la nappe et à faire pénétrer cette mèche dans le sens. longitudinal dans un entonnoir récepteur 108. A cet effet des cylindres 80, 82 font arriver la. nappe de fibres sur un tablier en mouvement 86 sur lequel elle est saisie et s'enroule sur elle-même par l'action d'un cylindre 100ineliné diagonalement par rapport à l'axe d'avancement de la nappe dans le sens opposé à l'inclinaison diagonale des rubans formés par les cylindres 10 et 12 et tournant dans un sens tel que sa surface inférieure se dé- place en sens inverse de l'avancement de la nappe.
La quan- tité d'électricité statique contenue dans la nappe peut être réduite par des cylindres métalliques 92 et 94 connectés électriquement au bâti et en mouillant le tablier 86 et la nappe de fibres qui repose sur luit avec de l'eau provenant d'un réservoir 210 et appliquée par des cylindres 212 et 214.
La mèche qui passe dans l'entonnoir 108 sous l'action de cylindres 110 et 112 se trouve dans l'état qui convient à la. suite de son traitement connu par lequel elle peut être transformée en fils.
La mèche ainsi formée, lorsqu'elle est constituée par des fibres d'écheveau synthétiques ou obtenus par refou- lement, a une densité très uniforme qui permet de l'étirer et de la filer à l'état de fils par les procédés ordinaires de filature de la laine et du coton. Si on désire obtenir un mélange avec de la laine, on peut combiner des fibres de laine avec ces autres fibres avant leur entrée dans l'angle .formé par les cylindres de rupture 10, 12, et dans ce cas, toutes les fibres sont coupées, étirées et transformées en mèches.
Si on ne désire pas couper certaines de ces fibres on peut les combiner avec les fibres coupées avant de les faire passer dans les dispositifs de cisaillement et d'étirage
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On peut ainsi obtenir à volonté divers mélanges de fibres synthétiques et obtenues par refoulement et de fibres naturel- les.
Les détails spéciaux de la machine qui permettent d'arriver à ce résultat peuvent être modifiés considérable- ment, mais l'installation qui est représentée sur le dessin a servi effectivement à transformer en mèches plusieurs mil- liers de kilogs de diverses sortes de fibres.
Les ballots 130 des fibres peuvent être disposés sur les arbres 132 d'un équipage 6 d'où les fibres sont tirées par des cylindres 144, 146 et 148 en passant sur une barre horizontale fixe 134 et dans des trous 138 d'un châssis 140.
Le frottement des fibres 4 passant autour de la barre fixe 134 et contre les bords fraisés des trous 138 empêche les fibres de se tordre en se déroulant des ballots et d'entrainer des floches dans les cylindres de rupture 10, 12.
Les fibres se rassemblent donc et s'étalent sous forme de nappe 8 sur le cylindre 146 avant d'arriver dans les cy- lindres de rupture.
Les cylindres 144, 146 et 148 sont commandés mécani- quement par un mécanisme décrit ci-après à une vitesse péri- phérique légèrement inférieure à celle des cylindres 10 et 12 ; de sorte que les fibres se trouvent sous tension entre les deux séries de cylindres et par suite sont redressées et rendues parallèles au moment où elles arrivent dans les cylindres de rupture 10, 12. Cette tension diminue également le crépage lorsque les fibres employées sont des fibres frisées.
L'angle d'entrée des cylindres 146, 148 est situé légèrement plus bas que celui des cylindres 10, 12 de sorte que les fibres en entrant dans l'angle de ces derniers cylin- dres sont appliquées contre la surface du cylindre inférieur 12 et ne s'introduisent pas d'elles-mêmes, entre les parois @
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latérales des filets 14 et la matière caoutchouteuse qui se trouve entre les filets.
De préférence les filets hélicoïdaux du cylindre de rupture supérieur 10 ne sont pas coupants mais comportent des portions planes à angles vifs qui coupent la nappe de fibressupportée par le cylindre inférieur 12. On a constaté qu'on obtient des résultats satisfaisants avec des portions planes d'une largeur d'environ Ot4 mm.
Les filets du cylindre 10 peuvent affleurer avec la surface de la matière caoutchouteuse 180 qui remplit les es- paces entre les filets mais de préférence ils sont légèrement noyés dans cette composition. La pression qui s'exerce entre les cylindres refoule la composition en arrière en découvrant les arêtes des filets de façon à briser les fibres. La pres- sion exercée par la composition contre les fibres permet aux cylindres 10 et 12' de faire avancer la nappe et empêche aussi tout mouvement nuisible des fibres dans le sens de l'axe des cylindres.
Le cylindre 10 est débarrassé des fragments de fibres par une brosse 184 qui tourne en sens inverse du cylindre 10. La brosse 184 est nettoyée par une garniture de carde du cylindre 186. La fibre s'accumule sur la garniture de carde où elle se tasse par l'action de la brosse 188 et dont on enlève la garniture périodiquement.
Le cylindre inférieur 12 est en alliage d'acier trempé non fragile et a une surface lisse, dure qui supporte la nappe 8 sous la pression du cylindre supérieur 10.
Le cylindre 10 est monté dans des coussinets 162 chargés par des ressorts, qui exercent une forte pression, de l'ordre de plusieurs tonnes, de façon à appliquer le cylindre 10 de haut en bas sur le cylindre 12 pour détacher ou briser les fibres. Les cylindres 10 et 12 tournent sous l'action
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d'un mécanisme décrit ci-après et sont accouplés de façon à tourner à la même vitesse périphérique par des roues d'engre- nage en prise 322 et 324, fig. 9 aux deux extrémités des cylindres. Pour éviter une usure excessive de la surface du cylindre inférieur par les arêtes des filets, un des cylindres est un peu plus grand que l'autre et une des roues d'engrena- ge de chaque paire peut avoir une dent de plus que l'autre.
Les filets du cylindre supérieur 10 coupent ou brisent la nappe de fibres 8 en rubans fortement obliques suivant un angle déterminé par l'angle des filets par rapport à l'axe du cylindre de coupe. Les meilleurs résultats sont obtenus avec un angle d'environ 80 , mais on peut évidemment modifier cet angle, qui ne doit pas être inférieur à 60 . On a obtenu des résultats satisfaisants avec un angle atteignant 88 .
Du fait de cette coupe à angle aigu, les extrémités des fibres voisines dans le sens latéral, se trouvent successi- vement l'une enarrière de l'autre. Il en résulte que les extré- mités des fibres en avance relative sont saisies et avancent davantage par rapport à celles qui se trouvent en arrière sous l'action des cylindres et tabliers sur lesquels elles arrivent ensuite.
Pour faire varier la longueur des fibres coupées, on peut faire varier l'angle suivant lequel la nappe de fibres arrive dans l'angle formé par les cylindres 10, 12. Ce résul- tat peut être obtenu par un moyen quelconque approprié, dont l'un est représenté sur le dessin.
Le bâti 140 est monté sur une glissière appropriée 170 et reçoit un mouvement de va et vient d'une manivelle 174 accouplée au bâtipar un maneton de manivelle 172 et calée sur l'arbre 180 qui peut recevoir un mouvement de rotation approprié. Lorsque le bâti est dans sa position intermédiaire, la nappe de fibres avance suivant la ligne X de la fig. 5, et
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la longueur des fibres coupées est égale à la distance a dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre 10 entre les coupes successives 15 effectuées par les filets. Lorsque le bâti se déplace vers la gauche, la nappe de fibres arrive suivant un angle aigu, par exemple l'angle Y, fig. 5, par rapport à cette perpendiculaire, et lorsque le bâti se dépla- ce vers la droite, la nappe arrive suivant l'angle représenté par Z.
Lorsque la nappe arrive suivant l'angle Y, les lon- gueurs coupées sont plus grandes et lorsqu'elle arrive sui- vant l'angle Z elles sont plus courtes. En faisant aller et venir lentement le bâti, on peut faire varier la longueur des fibres entre leurs longueurs maximum, et minimum et inverse- ment. On obtient ainsi des fibres de longueurs graduées qui fournissent une mèche comportant ces gradu.ations et qui, par suite, peut être traitée par les procédés ordinaires de filage de la laine ou du coton, sous forme de fils.
En réglant la période et l'amplitude de ce mouvement de va et vient, on peut obtenir toute variation de la longueur des fibres qui peut être nécessaire dans les applications du commerce. Par exemple, on a employé un cylindre 10 de 0,140 mètre de diamè- tre à quadruple filet de rupture 14, à pas de 12,7 mm. et fai- sant un. angle d'environ 80 . Le bâti 140 étant immobile et la. nappe avançant dans la direction X perpendiculaire à la ligne d'entrée des cylindres de rupture, on obtient une lon- gueur a de fibre d'environ 114 mm. Le bâti 140 recevant cinq oscillations par minute d'une amplitude de 12,7 mm de part et d'autre de l'axe, on obtient une graduation uniforme de la longueur des fibres comprise entre environ 76 et 152 mm.
Ces chiffres ainsi que d'autres ne sont donnés ici qu'à titre d'exemple et l'invention ne doit nullement être considérée comme limitée à ces chiffres.
Les rubans obliques de fibres brisées arrivent dans @
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les cylindres 20 et 22 qui sont commandés de façon à tourner à la même vitesse superficielle qui, de préférence, est la même que celle des cylindres 10 et 12 ou légèrement supé- rieure. La longueur libre entre les cylindres 20, 22 et les cylindres 24, 26 et la longueur libre entre les cylindres 24, 26 et l'angle d'entrée formé par le cylindre 28 et le tablier 36 sont plus courtes que la longueur de la fibre la plus courte coupée par le cylindre 10. Les cylindres 20, 22 serrent les fibres et retiennent leurs extrémités postérieu- res dont les extrémités antérieures sont travaillées et entrainées par les cannelures 32, 34 des cylindres 24, 26.
Etant donné que les cylindres 20, 22 ont un faible diamètre, ils peuvent être placés très près des cylindres 24, 26 et par suite retiennent des longueurs de fibres très courtes dont les extrémités antérieures se trouvent entre les cylindres 24, 26. Si on le désire, on peut supprimer les cylindres 20, 22 et dans ce cas les cylindres de rupture 10, 12 rem- plissent leur fonction, les fibres étant saisies entre la surface caoutchouteuse du cylindre 10 et la surface en acier du cylindre 12.
Les cylindres cannelés 24 et 26 sont accouplés par des roues d'engrenage 336 et 338, fig. 9, de façon à tourner à une vitesse superficielle, légèrement supérieure à celle des cylindres 20 et 22 ou 10 et 12 suivant le cas. Les canne- lures de ces cylindres ne sont pas en contact, mais pénètrent seulement dans une mesure limitée dans les espaces qui sépa- rent les cannelures du cylindre correspondant et cet espace- ment est réalisé en donnant un diamètre suffisamment grand à ces roues d'engrenage.
L'espacement dans le sens latéral entre les côtés voisins des cannelures opposées est suffisant pour permettre à la nappe et aux cannelues de se déplacer l'une par rapport à l'autre et cet espacement peut être réglé en
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employant le même nombre de cannelures sur les deux cylindres et des roues d'engrenage dont le nombre de, dents est supérieur d'une unité à celui des cannelures, de façon à pouvoir faire varier les positions relatives des cannelures opposées en choi- sissant des positions d'engrènement différentes des roues d'engrenage.
Puis la nappe de fibres arrive sur le tablièr 36 qui passe sur des rouleaux 30, 38, 40 et 42 et revient en passant sur le rouleau 43. Des cylindres supérieurs 28, 44 et 46 con- tre lesquels s'applique;'' le tablier 36 sont disposés entre les rouleaux successifs 30, 38, 40 et 42. Les cylindres 28, 44 et 46 sont cannelés et rayés de façon à. obtenir un meilleur contact de friction avec les fibres pressées contre eux par la courroie. La valeur de cette pression peut être réglée en mon- tant le rouleau 43 dans des coussinets dont la position peut être réglée dans le sens vertical.
Etant donné que la vitesse superficielle du tablier 36 et des cylindres 28, 44 et 46 est plus grande que celle des cylindres 20, 22, la nappe de fibres subit un étirage. Lorsque les fibres de chaque ruban 16 s'approchent du cylindre 28 et du tablier 36, leurs extrémités antérieures sur la ligne de rupture 15 sont dirigées obliquement par rapport à l'angle d'entrée formé entre le cylindre 28 et le tablier 36 de sorte que les fibres de chaque ruban y arrivent d'une manière géné- rale successivement et non simultanément.
La vitesse superficielle des cylindres 28, 44 et 46 est supérieure à celle du tablier 36 sur lequel repose la nappe de fibres, de sorte que les cylindres font avancer les fibres supérieures de la nappe par rapport aux fibres qui se trouvent au-dessous, d'elles comme l'indique schématiquement la fige 8. Il en résulte une séparation et un mouvement rela- tif des fibres de la nappe l'une par rapport à l'autre dans
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le sens vertical que l'on peut appeler "action de cisaille- ment". Du fait de cette action de cisaillement les fibres qui se trouvaient verticalement sur la même ligne en profondeur sur la ligne de rupture ne se trouvent plus dans le prolongement vertical l'une de l'autre les extrémités de certaines fibres se trouvant plus fortement en saillie que celles de certaines au- tres.
Par suite, dans le sens de la profondeur de la nappe, les fibres supérieures sont en avance par rapport à celles qui sont au-dessous d'elles.
Puis les fibres arrivent dans une nouvelle série de cylindres d'étirage 50, 52 dont le cylindre inférieur est cannelé et rayé et qui tournent à la même vitesse périphérique, plus grande que celle des cylindres 28, 44 et 46. Les cylindres 50 et 52 saisissent directement les fibres et les tirent en les faisant sortir de l'intervalle entre le tablier 36 et les cylindres supérieurs 28, 44 et 46, qui exercent sur les fibres une pression moins forte que celle de l'angle formé par les cylindres 50 et 52.
On a constaté que le contact superficiel étendu entre le tablier 36 et les cylindres supérieurs 28, 44 et 46 qui résulte de la position des cylindres inférieurs 30, permet à la machine d'exercer l'action de cisaillement que l'on désire avec une différence de vitesse ne dépassant pas 25 % entre le tablier et les cylindres supérieurs. On évite d'avoir à prévoir une distance d'entrée déterminée entre les cylindres 20, 22 et la ligne de contact à l'entrée entre le tablier 36 et le cylindre 28, où se produit le premier étirage, à cause de la distance d'entrée assez grande entre le cylindre 28 et le tablier.
En évitant d'avoir à prévoir des distances d'entrée déterminées spéciales par rapportà la longueur des fibres, on facilite l'étirage des fibres de diverses longueurs, telles qu'on les obtient en imprimant un mouvement de va et vient
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transversal au bâti de guidage 140 ou en disposant un autre cylindre de rupture à filets de rupture inclinés et espacés d'une manière différente. Enfin les extrémités postérieures des fibres dont les extrémités antérieures sont serrées entre les cylindres d'étirage 50, 52 ne peuvent pas provoquer le bouclage des fibres qui n'ont pas encore atteint les cylindres 50, 52 et qui sont en contact de friction avec ces extrémités postérieures en mouvement, parce que les fibres ainsi en contact de friction sont maintenues à plat entre les cylindres supérieurs et le tablier de support.
De préférence on répète l'opération de cisaillement.
La nappe de fibres sortant des cylindres 50, 52, passe sur le tablier 60, qui passe sur les rouleaux 68, 70, 72 et 74 et sous le rouleau de tension 76, monté d'une manière réglable.
Les cylindres 62, 64 et 66 qui sont carmelés et rayés exercent une pression sur la nappe de fibres entre les rouleaux 68, 70 , 72 et 74 et tournent à une vitesse périphérique plus grande que la vitesse superficielle du tablier, en exerçant ainsi une nouvelle action de cisaillement. La distance entre les cylindres 50, 52 et la ligne de contact d'entrée entre le cylindre 62 et le tablier 60 peut être beaucoup plus courte que la longueur des fibres, parce que, quoique les cylindres 50, 52 serrent directement les fibres, les cylindres 62, 64 et 66 exercent une pression moins forte sur elles et glissent sur les fibres retenues par les cylindres 50, 52.
Une dernière paire de cylindres d'étirage 80 et 82 serrant directement les fibres à une vitesse périphérique plus grande que les cylindres 62, 64, 66, de façon à effectuer un nouvel étirage. Le cylindre 80 est débarrassé des fibres détachées par un râcloir 202 garni de feutre.
La nappe de fibres ainsi cisaillée et étirée arrive sur un tablier 86 qui passe autour du cylindre 82 et entre
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ce cylindre et le cylindre 80, fig. 3 et revient après avoir passé sur un rouleau 90. La nappe de fibres arrivant sur le tablier 86 se compose de fibres de longueurs différentes su- perposées dont les extrémités antérieures et postérieures sont disposées au hasard dans toute la nappe et la nappe est mince par rapport à la nappe de fibres 8, pénétrant entre les cylindres de rupture.
Un dispositif sert à réduire au minimum les inconvénient dûs à la présence d'électricité statique dans la nappe de fibres. Les cylindres 92 et 94, dont les surfaces métalliques sont connectées au bâti de la machine, servent à entrainer l'électricité statique. Ces deux cylindres sont fous sur la nappe de fibres supportée par le tablier 86. Le cylindre 92 a un petit diamètre et est situé à côté du cylindre 80 de façon à le débarrasser des fibres qui y adhérent éventuelle- ment. De même le cylindre 94 débarrasse le cylindre 92 des fragments de fibres et les transporte dans la nappe.
De préférence on rend également humide l'atmosphère de l'atelier dans lequel la machine fonctionne, de façon que le degré hygrométrique de l'air soit d'environ 60 à 65 %.
Les types de fibres à propos desquels se pose un pro- blème d'électricité statique difficile à résoudre, reçoivent également une certaine quantité d'humidité apportée par le tablier 86. La surface inférieure du tablier revenant en arrière entraine de l'eau d'un réservoir 210 par l'intermé- diaire de cylindres 212 et 214. Le cylindre 212 est recouvert de feutre et le cylindre 214 est cannelé et rayé. Le cylindre 214 tourne dans le même sens que le mouvement de la surface du tablier avec lequel il est en contact et a une vitesse su- perficielle moindre pouvent être réglée, de sorte que le ta- blier frotte sur le cylindre 214 en entraine de l'humidité et la transmet à la nappe de fibres.
La quantité d'humidité
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fournie à la nappe est déterminée en partie par la profondeur et l'espacement des. cannelures rayées du cylindre 214 et peut être modifiée en changeant les vitesses relatives du cylindre 214 et du tablier.
L'opération finale consiste à enrouler la nappe de fibres sous forme de mèche hélicoïdale. Le cylindre 100 com- porte des nervures sur sa périphérie, de préférence en forme de spirale 102 et tourne de façon à faire avancer sa portion la plus voisine du tablier dans la direction opposée à celle de l'avancement du tablier et à une vitesse au moins aussi grande que celle du tablier. Les nervures sont à peine en contact avec le tablier. Le cylindre, en tournant, enroule la nappe mince de fibres sous forme de rouleau ou mèche héli- coîdal 2 que des cylindres 110, 112 étirent en la faisant passer dans un entonnoir rotatif 108. L'axe du cylindre 100 est dirigé obliquement par rapport à la direction de l'avan- cement de la nappe et son inclinaison est opposée à celle des lignes de rupture 15.
Quoique les lignes de rupture aient été troublées par l'action de cisaillement et par l'étirage, la nappe reposant sur le tablier 86 est cependant extrêmement.. mince et les solutions de continuité éventuelles de cette nappe ont des directions d'une même inclinaison gé- nérale que celles des lignes de rupture. L'obliquité du cylindre 100 a pour effet, non seulement d'enrouler les fibres et de leur permettre de quitter le tablier sous forme hélicoïdale, mais encore fait brusquement obstacle aux solu- tions de continuité éventuelles de la nappe en mouvement, de sorte que les fibres se rassemblent sous forme de mèches sans pointa faibles.
L'inclinaison des nervures 102 doit être dirigée dans le sens indiqué, de façon que leur mouvement d'avancement apparente pendant que le cylindre tourne, soit dirigé dans le s-ens du mouvement d'avancement de la mèche 2.
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Le cylindre 100 peut être débarrassé des fibres déta- chées au moyen d'un tuyau d'arrivée d'air, 220, fig. 7, situé au-dessus de lui et percé de trous 222 par lesquels des cou- rants d'air sont dirigés de haut en bas sur le cylindre.
Un guide de protection fixe 226 avec embouchure élargie 228 sert à guider la mèche arrivant dans l'entonnoir rotatif 108. Celui-ci peut comporter une portion de section transver- sale triangulaire réduite 240 de réception de la mèche qui, en tournant dans le sens indiquée imprime un mouvement de rota- tion semblable à la mèche et facilite son enroulement sous forme hélicoïdale. Des cylindres 110, 112 font sortir la mèche du cylindre 100, la font passer dans l'entonnoir et la font arriver dans une boîte d'ondulation 223 comportant une lame à onduler 225 ordinaire, chargée d'un contrepoids, qui fonctionne d'une manière connue et fait sortir la mèche sous forme ondulée 229.
La machine est équipée de préférence avec un tâteur d'arrêt qui repose légèrement sur la mèche entre les enton- noirs fixe et rotatif et arrête la machine automatiquement en cas de rupture de la mèche.
Une fois la mèche formée et sortie du tablier 86, on peut y appliquer une couche de finissage d'huile antistatique du type ordinaire pour empêcher la formation d'électricité statique au cours des opérations suivantes du traitement.
Les vitesses relatives des cylindres et des tabliers qui conviennent peuvent être obtenues par une commande d'un type quelconque approprié, dont l'un est représenté à titre d'exemple sur la fig. 9.
Les arbres des divers cylindres sont désignés sur la fig. 9 par les mêmes numéros que les cylindres de la f ig.
2 affectés de l'indice ', et sur la fig. 9 on n'a évidem- ment pas cherché à représenter avec précision les dimensions
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relatives des éléments. Un arbre moteur principal 300 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre sous l'action d'un moteur indiqué schématiquement par 302. Un pignon de chaîne 304 calé sur l'arbre 300 porte une chaine 306 qui fait tour- ner un pignon de chaîne 308 calé sur l'arbre 12' de façon à faire tourner le cylindre de rupture 12 en sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse déterminée.
Un pignon de chaine 310 également calé sur l'arbre 12' est accou- plé par une chaîne 312 avec un pignon de chaîne 314 calé sur l'arbre 146', de façon à faire tourner le cylindre 146 en sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse super- ficielle qui est égale ou légèrement inférieure, pour réaliser la tension de la mèche à la vitesse superficielle du cylindre 12. Une roue d'engrenage 316 calée sur l'arbre 146' engrène avec une roue d'engrenage 318 calée sur l'arbre 144' et avec une roue d'engrenage 320 calée sur l'arbre 148' de fa- çon à faire tourner les cylindres 144 et 148 à la même vitesse superficielle que le cylindre 146.
Le cylindre de rupture inférieur 12 entraîne le rou- leau supérieur 10 par une roue d'engrenage 322 calée sur l'arbre 12' et engrenant avec une roue d'engrenage 324 calée sur l'arbre 10'.
Le cylindre 20 est actionné par l'arbre 10' à la même vitesse superficielle que le cylindre 10 ou à une vitesse légèrement supérieure par une chaîne 326 passant sur un pi- gnon de chaîne 328 calé sur l'arbre 10' et un pignon de chaîne 330 calé sur l'arbre 20e. Le cylindre inférieur 22 est action- né par une roue d'engrenage 332 calée sur l'arbre 22' et engrenant avec une roue d'engrenage 334 calée sur l'arbre 20'.
Les cylindres de décollage 24 et 26 sont accouplés par des roues d'engrenage 336 calée sur l'arbre 24' et 338 calée sur l'arbre 26'. Pour faire tourner les deux cylindres à une
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vitesse superficielle supérieure à celles des cylindres 20, 22, une chaine 40 passant sur un pignon de chaîne 342 est actionnée par un pignon de chaîne 344 calé sur l'arbre moteur 300.
Les cylindres 28, 44 et 46 sont commandes à des vi- tesses superficielles supérieures à celles des cylindres 24, 26 par une chaine 346 passant sur un pignon de chaine 348 calé sur l'arbre 24' et sur un pignon de chaîne plus petit 350 calé sur l'arbre 28'. Le cylindre 44 est actionné par le cylindre 28 à la même vitesse superficielle par l'intermédiaire d'une chaîne 352 passant sur des pignons de chaîne 354 et 356 calés respectivement sur les arbres 28' et 44'. Le cylindre 46 est actionné par le cylindre 44 à la même vitesse super- ficielle par une chaîne 358 passant sur des pignons de chaîne 360 et 362 calés respectivement sur les arbres 44' et 46'.
Le tablier 36 avance à une vitesse superficielle infé- rieure à celle des cylindres 28, 44 et 46, mais supérieure à celle des cylindres 24, 26, sous l'effet de la commande appropriée des deux cylindres 30 et 42 de support aux extré- mités du tablier. Une chaîne 366 passe sur des pignons de chaîne 388 et 378 calés respectivement sur les arbres 30' et 42' et sur un pignon de chaîne 366 calé sur un arbre de renvoi 370 qui est commandé par l'arbre 300 par 1'intermé- diaire d'une chaine 372 passant sur des pignons de chaîne 374, 376 calés respectivement sur les arbres 370 et 300.
Les cylindres 50, 52 sont accouplés par une roue d'en- grenage 400, calée sur l'arbre 50' et une roue d'engrenage 402 calée sur l'arbre 52'. Le cylindre inférieur tourne à la vitesse relative indiquée ci-dessus par l'intermédiaire d'une chaine 404 passant sur un pignon de chaîne de 406 calé sur l'arbre 52' et un pignon de chaine 408 calé sur l'arbre 42'.
La commande de la série suivante de cylindres et de
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courroies peut fonctionner d'après le même principe que celle qui vient d'être décrite et, par suite sa description détaillée parait inutile. Les cylindres 62, 64 et 66 sont accouplés par des chaînes et pignons de chaîne et leur mou- vement est emprunté à l'arbre 50' par l'intermédiaire d'une chaîne 410 passant sur un pignon de chaîne 412 calé sur l'arbre 50' et un pignon de chaine 414 calé sur l'arbre 62'.
Les ambres des cylindres 68 et 74 des extrémités suppor- tant le tablier 60 comportent des pignons de chaîne actionnés par une chaîne 416 qui passe sur un pignon de chaîne 420 calé sur l'arbre 422 qui est actionné par l'arbre 370 par l'in- termédiaire d'une chaîne 424 passant sur un pignon de chaine 426 calé sur l'arbre 422 et un pignon de chaine 428 calé sur l'arbre 370.
Les cylindres 80, 82 sont accouplés par une roue d'en- grenage 430 calée sur l'arbre 80' et une roue d'engrenage 432 calée sur l'arbre 82'. De préférence, l'arbre 80' peut être actionné par l'arbre 66' au moyen d'un pignon de chaîne 434 calé sur l'arbre 66' et actionnant une chaîne 436 qui passe sur un pignon de chaîne 438 calé sur l'arbre 80'.
Le cylindre 100 tourne sous l'action d'une courroie 462 passant sur une poulie 460 solidaire du cylindre et une poulie 464 calée sur un arbre 466, qui reçoit son mouvement de l'arbre 422 par des roues coniques 468. L'entonnoir 108 peut être actionné de préférence par une couronne dentée 510 montée sur l'entonnoir et engrènant avec une roue dentée 512 calée sur l'arbre du cylindre 100. Les cylindres 110 et 112 sont accouplés par des roues d'engrenages 514 et 516 et un de ces cylindres est accouplé à une pièce en mouvement de la machine ainsi que l'indique schématiquement une roue conique 518 calée sur l'arbre du cylindre inférieur et engrènant avec une roue conique 520 calée sur l'arbre du cylindre 100.
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L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus. A titre d'exemple de variantes trouvées avantageuses dans la pratique, on peut remplacer les tabliers 36 et 60 de la fig. 1 par des séries de cylindres inférieurs qui, avec les cylindres supérieurs, sont disposés de façon à réaliser l'étirage et le cisaillement en profondeur des fibres. Par exemple, fig. 10, les cylindres cannelés 24 et 26 peuvent être suivis par des cylindres inférieur et supérieur 232 et 230 qui serrent directement les fibres et dont la vi- tesse périphérique est supérieure à celle des cylindres 20 et 22, de façon à réaliser l'étirage et l'élimination des fragments adhérents de fibres pendant que les fibres avancent entre les cylindres 24, 26. Un tablier 234 est interposé entre les cylindres 230 et 232 pour éviter d'endommager les fibres.
La nappe 8 est transmise par ces cylindres à une série de cylindres numérotés en suivant de 240 à 251. Les cylindres 20, 241 sont des cylindres de support de la nappe circulant entre les cylindres 230, 232 et les cylindres 242, 243. Les cylindres 242, 243 sont à une distance des cylindres 230, 232 à peu près égale à la longueur des fibres ou à leur lon- gueur maximum si cette longueur varie. Le cylindre 243 tourne plus vite que le cylindre 232 et le cylindre 242 plus vite que le cylindre 243. La différence de vitesse entre le cylin- dre 242 et 243 atteint de préférence 30%, quoique, bien enten- du, l'ondulation des fibres du fait d'une vitesse excessive du cylindre supérieur, doit être évitée.
Les cylindres 242, 243 sont très rapprochés l'un de l'autre et sont par exemple à une distance de 0,05 mm pour une nappe d'une épaisseur moyenne d'environ 0,4 mm de façon à faire avancer les fibres par friction et à les étirer par glissement. Un des cylindres 242, 243 au moins est recouvert d'une couche de caoutchouc ou autre matière élastique pour
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éviter d'endommager les fibres et en raison de cette élas- ticité on peut faire varier notablement cet intervalle de 0,05 mm en obtenant des résultats satisfaisants.
Les cylindres 240 et 241 de support intermédiaire sont séparés par un intervalle qui peut être- supérieur à
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Un nouvel étirage longitudinal et un cisaillement en profondeur sont effectués par les cylindres 246, 247 avec les cylindres 244,, 245 intermédiaires, servant de supports.
La dernière paire de cylindres de support 248, 249 fait arri- ver les fibres sur le tablier 86 d'où elles se rassemblent sous forme de mèches.
Une autre variante consiste dans l'installation de la fig.. 11 qui comporte plusieurs cylindres supérieurs coo- pérant avec un seul cylindre inférieur. Le cylindre inférieur 243a correspond par exemple au cylindre 243 de la forme de réalisation de la fig. 10. Le cylindre supérieur 242 de la fig. 10 est remplacé par deux petits cylindres 242a et 242b, de préférence en acier, cannelés et rayés et tournant à la même vitesse, qui de préférence est notablement supérieure à celle du cylindre 243a dont ils sont à une faible distance,
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ainsi qu'il est expliqué à propos de la fig. 10. on a cons- taté qu'avec plusieurs petits cylindres coopérant avec un cylindre unique plus grand, on obtient un meilleur contact superficiel avec la nappe et on réalise un meilleur cisaille- ment en profondeur qu'avec une paire de cylindres opposés.
Lorsqu'on traite des mèches de longues fibres d'une catégorie quelconque, animale, végétale, synthétique ou des mélanges de ces fibres, on peut raccourcir les longueurs individuelles des fibres et obtenir une mèche de fibres étirées de la manière décrite ci-dessus.
REVENDICATIONS.
---------------------------- 1.- Procédé de formation d'une mèche avec des fibres textiles, caractérisé en ce qu'on forme les fibres en une nappe, en ce qu'on brise la nappe de fibres en rubans obliques, en ce qu'on cisaille ces rubans obliques sous forme d'une seconde nappe et en ce qu'on enroule cette seconde nappe en hélice sur elle- même suivant une certaine inclinaison par rapport à sa lon- gueur .