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PROCEDE ET DISPOSITIF DE PRODUCTION DE FIBRES D'ECORCE.
Pour la production de fibres d'écorce telles que le lin, le chan- vre,le jute, etc.., on fait passer habituellement les tiges des plantes entre plusieurs paires de cylindres broyeurs ou de cylindres à cannelures pour broyer ou concasser le noyau ligneux. Dans cette opération, on ne peut pas éviter que les fibres entourant ce noyau soient jusqu'à un certain point brisées en même temps que le noyau. Les parties ligneuses broyée.s, que l'on nomme aussi chénevottes, restent collées en partie aux fibres par les pecti- nes et doivent être éliminées par un teillage ultérieur sur les machines di- tes à teiller.
Dans cette opération, les couteaux à teiller tournant rapide- ment découpent en même temps que la chénevotte un grandenombre de fibres, ce qui donne une quantité considérable d'étoupes et diminue notablement le rendement en fibres longues. Cet inconvénient se manifeste surtout dans le teillage des tiges vertes de plantes à fibres d'écorce. Lorsqu'on¯traite les tiges après rouissage, le rendement en fibres longues est un peu meil- leur étant donné que le rouissage des tiges produit la dissolution des pec- tines et diminue en conséquence l'adhérence des parties ligneuses aux fi- bres. Le procédé de rouissage est cependant compliqué, onéreux et peu éco- nomique.
La présente invention a pour objet un procédé nouveau de produc- tion de fibres à partir de plantes à fibres d'écorce; ce procédé permet d'ob- tenir par des moyens très simples le détachement complet des parties ligneu- ses des fibres sans rouissage préalable des tiges, tout en conservant la lon- gueur entière des fibres et,en réduisant la production d'étoupes et de fi- bres courtes à un minimum.
Le procédé conforme à la présente invention ayant pour but le trai- tement des plantes à fibres d'écorce, ,telles que le lin, le chanvre, la ra- mie, le jute, en vue de la production de fibres, consiste à soumettre en con- tinu le matériau, éventuellement broyé au préalable, à une série de renver- sements d'avancement qui a pour conséquence le déplacement alternativement inversé des fibres dans les différentes couches. On donne de préférence à
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ces changements de direction un angle de 18CP environ tout en prévoyant une diminution progressive du rayon dès galets vers la fin du parcours de trai- tement.
On peut, par exemple, faire passer les tiges fibreuses, préalable- ment broyées, entre deux bandes de transmission autour de galets de guidage qui impriment aux bandes de transmission un parcours en zig-zag, galets dont le diamètre va en diminuant vers la fin du parcours. On réalise par ce renversement ou par cette flexion un déplacement récmproque alternatif des différentes couches du matériau,déplacement qui détache et désagrège la chénevotte ou les parties ligneuses collant aux fibres, Accessoirement., on peut, en profilant.de manière appropriée les côtés des bandes de trans- port du matériau, obtenir en plus du frottement de déplacement interne en direction de l'avancement, également un frottement de déplacement interne trans- versal.
Lorsqu'on munit, par exemple, l'une des bandes de transport de rai- nures transversales et l'autre bande de transport de rainures en forma. d'a- rtes de poisson, on réalise, lors de la succession des renversements d'a- vancement, en déplacement alternatif transversal du ruban de fibres suivi d'une compression. Ce mouvement de déplacement transversal alternatif des fibres, combiné au déplacement longitudinal, se traduit par le relâchement et le détachement efficace des parties ligneuses.
Etant donné que l'avancement du matériau entre les deux bandes transporteuses ne permet pas la séparation des parties ligneuses détachées des fibres, on a avantage à utiliser en outre une bande transporteuse de battage et un dispositif d'aspiration.
Pour éliminer plus complètement les parties ligneuses encore in- crustées dans les fibres, on utilise un dispositif dé rouleaux batteurs dans lequel on fait alterner successivement deux paires de rouleaux constitués par un rouleau lisse et un rouleau cannelé opposés à une paire de cylindres batteurs.
Dans ce cas, et dans le travail des tiges vertes de plantes à fi- bres d'écorces, il est utile de soumettre le matériau venant des cylindres- batteurs à un broyage à avancement renversé répété avant de le faire repas- ser entre les cylindres-batteurs. On le soumet ensuite à l'allongement et à un passage dans une peigneuse mécanique. On obtient ainsi un produit final à fibres longues qui est pratiquement prêt à être filé, la quantité d'étoupes ou de courtes fibres produites étant limitée à un minimum.
Afin de mieux faire comprendre les caractéristiques générales de l'invention, on en a représenté schématiquement un mode de réalisation pré- féré sur le dessin, sur lequel :
Les figs. la et 1b sont des coupes schématiques d'une installa- tion destinée au traitement des tiges vertes des fibres d'écorce;
La fig, 2 est une coupe du dispositif de broyage à avancement ren- versé;
Les fig, 3 et 4 sont une vue prise par-dessus du côté intérieur des deux bandes de transport ;
La fig. 5 est une coupe verticale représentant la disposition des cylindres batteurs;
La fig. 6 est une vue latérale de la peigneuse mécanique;
La figo 7 en est une coupe verticale.
On introduit le matériau dans le sens de la longueur et en conti- nu, au moyen d'une bande transporteuse 2, entre un certain nombre de paires de cylindres lui faisant suite, la première paire étant constituée par des cylindres lisses 3 d'avancement simple. On dispose ensuite une paire de rouleaux découpeurs 4 et quatre paires de rouleaux broyeurs 5 à 8.
Les cylindres lisses 3 sont entraînés mécaniquement, le cylindre supérieur tournant librement se trouve sous une forte pression exercée par levier sur le cylindre 6 inférieur fixe. La pression exercée est suffisam- ment forte pour écraser les tiges du matériau introduit entre les deux cy-
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lindres sous forme d'un large ruban ; paire de cylindres découpeurs 4 actionnée mécaniquement comporte un cylindre découpeur -supérieur logé élas- tiquement et un réglage tel que l'arête de découpage inférieure ne' présen- te qu'un jeu très faible par rapport à l'arte de découpage supérieure du cylindre inférieur 6.
Les rainures de découpage des cylindres comportent une divisioncquiccorrespond à la longueur désirée de chénevotte, de maniè- re à réaliser le découpage des noyaux ligneux des tiges lors du passage en- tre les cylindres sans endommager les fibres par le,action des rainures coupantes (se superposant face à face en venant du haut et du bas) à la distance voulue,, Les'rouleaux broyeurs sont constitués par un axe portant des cannelures.,'le cylindre'supérieur disposé élastiquement étant entrai- né mécaniquement et réglé de manière que les cannelures des deux cylindres s'engrènent réciproquement. On dispose sur les cylindres un nombre crois- sant de cannelures en direction de l'avancement. Grâce à cette disposi- tion, les tiges ne sont pas broyées ni concassées toujours au même endroit.
Après leur sortie de la dernière paire de cylindres broyeurs 8, les tiges passent dans un entonnoir incliné 9 et tombent sur une bande transporteuse
10 comportant la contrcourroie 11.
La face intérieure des deux bandes comporte, selon les propriétésn physiques du matériau en tiges à traiter, une rainure élastique ou une tra- me; la bande rainurée de chargement 10 est animée d'une vitesse légèrement supérieure à la vitesse de passage de la machine à broyer et saisit le ma- tériau venant de l'entonnoir 9 sans qu'il puisse s'empiler et,le transporte enfermé dans la contre-courroie rainurée 11 sur le trajet imposé par les ga- lets d'avancement renversé 12, 13, 14, 15 et 16 vers le cylindre d'entrai- nement 17. '
Comme on peut le voir sur la fig. 3, les arêtes aplaties 80 pro- duisent une rainure transversale sur la bande transporteuse 10, tandis que les rainures que porte la contre-courroie 11 (fig.
4) forment des angles 81 en "arêtes de poisson".
Le diamètre des galets d'avancement renversé 12 à 16 va en diminuant dans le sens de l'avancement. Etant donné que 'la contre-courroie rainurée 11 parcourt sur le cylindre d'entratnement 17 un trajet d'enroulement plus long que celui que parcourt la bande rainurée de chargement,la contre-cour- roie est animée d'une vitesse légèrement supérieure. Le matériau en tige est donc soumis, lors du passage des bandes transporteuses 10 et 11 sur les galets 12 à 16, à un déplacement réciproque des fibres dans le sens de l'avancement, les couches intérieures étant chaque fois-déplacées par rap- port aux couches extérieures. En même temps, l'effet combiné des deux rai- nures allonge et comprime alternativement le ruban de fibres dans le sens de la largeur.
Ce frottement combiné en sens transversal et longitudinal des fibres se traduit par le décollement et le détachement de leurs parties ligneuses.
Après l'écartement des deux bandes transporteuses, la courroie rainurée passe sur les galets 18, 19, 20 et retourne dans son circuit par le tendeur 21. Le galet 20 comporte une came qui actionne un pulvérisateur de talc 22, fixé au-dessus du galet, dispositif qui saupoudre de talc la centre-courroie 11 pour ménager les rainures des courroies transporteuses pendant la marche à vide. La bandé transporteuse de chargement rainurée. passe sur le galet 23, sur le tendeur 24 et le galet 25 pour recommencer son circuit. Afin d'éviter le déplacement latéral des bandes transporten- ses, les cylindres d'entraînement 17 et les cylindres tendeurs 21 et 24 portent des bourrelets périphériques.
Lors de l'écartement des bandes rainurées 10 et 11 à la sortie du cylindre d'entraînement 17, le matériau retombe librement¯ sur une claie transporteuse 32 qui passe sur les galets 26,, 27, 228 et 29. On intersale entre les galets 26, 27 et 28 deux cylindres-batteurs 30 et 31. Les têtes des batteurs de¯ces deux cylindres: 30 et¯31 qui tournent dans le sens d'a- vancement de la-, claie transporteuse frappant à chaque tour contre la face inférieure de cette dernière. Ce mouvement imprime à la claie des secott- ses continuelles, secousses qui font tomber la ohénevotte des fibres trans-
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portées à travers les interstices de la claie dans un collecteur les dirigeant vers le bas.
Le matériau en fibres passe du galet 29 sur -un dispositifde cylindres-batteurs. Ce dispositif est constitué par un train.-de galets com- portant huit cylindres rainurés et huit cylindres cannelés formant des-pai- res de rouleaux rainurés et cannelés, paires entre lesquelles on.intercale trois paires de rouleaux-batteurs, Le cylindre raimré 33R porte des rainu- res longitudinales disposées de manière qu'à chaque tour le creux de la rai- nure reçoivè une cannelure correspondante du cylindre 33St et que la canne- lure correspondant à la rainure du cylindre rainuré 33R s'engrène entre, deux cannelures du cylindre cannelé 33St.
Le cylindre cannelé 33St, logé élasti- quement, comporte un ame sur laquelle sont disposées des cannelures mainte- nues aux deux extrémités par une bague évidée. Les cannelures suivent par frottement les cylindres rainurés et exercent ainsi un frottement doux sur le matériau passant dans la paire de cylindres. Pou soumettre le coté op- posé du ruban de fibres au même traitement, on dispose la paire dé cylin- dres 34R et 34St en sens inverse. on intercale, après cette paire de cylin- dres rainurés et cannelés, une paire de rouleaux-batteurs 35; chacun des cy- lindres-batteurs comporte, sur sa périphérie, des batteurs disposés de ma- nière que, pour chaque tour imposé, chacun des batteurs de l'un des cylin- dres pénètre dans le creux entre les deux batteurs de l'autre cylindre.
La vitesse de rotation des rouleaux-batteurs est sensiblement plus élevée que celle des rouleaux rainurés et cannelés précédents. Les arêtes arrondies des batteurs des deux cylindres pénètrent donc en une succession très rapi- de tantôt de gauche, tantôt de droite, dans le ruban de fibres. Ce mouve-- ment donne au ruban de fibres, lors de son passage, un mouvement ondulatoi- re qui fait tomber les chénevottes, à gauche et à droite, sur les tôles de guidage 36 et dans le collecteur. On dispose à nouveau, après' la paire de cylindres-batteurs 35, une paire de cylindres cannelés et rainures 37St/R et une paire de cylindres rainurés et cannelés 38R/St.
Ces deux paires de , rouleaux sont animées d'une vitesse légèrement supérieure à celle des deux ' paires de cylindres 33St/R et 34R/St pour éviter l'empilage du ruban de fi- bres derrière la paire de cylindres accélérée 35. On dispose ensuite à non- veau une paire de rouleaux-batteurs 39, puis une paire de cylindres cannelés et rainurés 40St/R et une autre paire de cylindresrrainurés et cannelés 41R/St auxquels on donne à leur tour une vitesse de rotation légèrement accélérée.
La paire de cylindrés-batteurs 42 travaille de la même manière que les deux paires de batteurs précédents 35 et 39 et transmet le ruban de fibres à la - paire-de cylindres cannelés et rainurés 43St/R et à la dernière paire de cylindres -rainurés et cannelés 44R/St. Plus on accélère la rotation des cylindres-batteurs, plus leur action est énergique.
La dernière paire de cylindres rainures et cannelés 44R/St transmet le ruban de fibres, par un entonnoir 45,à la bande rainurée 46 qui tourne à une vitesse légèrement su- ' périeure à celle de la dem ière paire de cylindres rainurés et cannelés 44R/St pour éviter un empilage à la prise en charge , La bande transporter ' se 46 collabore avec une contre-courroie et contourne de la même manière que les bandes 10 et 11 une série de galets. Afin d'augmenter l'effet obtenu, on donne par principe aux galets 47, 48, 49, 50 et 51 le diamètre le plus faible possible, étant donné que l'épaisseur des fibres transportées est moindre.
On donne également moins d'épaisseur aux deux bandes rainurées afin d'obtenir le meilleur effet de friction possible lorsqu'elles contournent les petits galets de renversement de l'avancement.
Le matériau passe alors sur une bande transporteuse et secoueuse Dl puis passe dans une deuxième machine à battre El. A la sortie de la dernière paire de cylindres rainurés et cannelés de la deuxième machine à battre, on fait passer le matériau en fibres sur une machine à allonger, Le dispositif d'allongement est constitué par trois bandes transporteuses 52, 53 et 54 disposées en série et munies de grosses pointes. A l'extrémi- té de la bande transporteuse 52, on dispose .'on cylindre de maintien 55 qui.
-Tresse légèrement sur la bande transporteuse 52. Sous l'extrémité de la bande transporteuse 52, le début de la bande transporteuse 53 s'engrène dans la garniture de pointes et prend en charge le ruban de fibres à une-vites- se accélérée, Le cylindre de maintien, 56 exerce'une légère pression sur la bande transporteuse 53 et maintient les. fibres, ce qui imprime an ruban
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de fibres lors de son passage sur la bande transporteuse.5,4 se trouant en- dessous (bande qui tourne avec un mouvement accéléré et ,.qui porte également., des grosses pointes) un mouvement d'allongement et d'étirage ainsi quun classement régulier.
A l'extrémité de là dernière bande transporteuse 54, un racleur denté 57 retire le ruban de fibres de la bande transporteuse 54 à grosses pointes, Un ouvrier retire les poignées de fibres se déposant sur la glissière 58 et les dépose sur le bras d'alimentation 59 d'une pei- gneuse mécanique. La bande transporteuse de cette peigneuse 60 f.it passer les poignées de fibres par les deux séries de tambours 61 et 62, mouvement pendant lequel on opère le renversement des fibres du côté racine au côté pointe entre les deux.jeux de tambours de la manière habituelle. La peigneu- se mécanique est d'unê construction similaire à celle de la teilleuse comme habituelle.
Les peignes 63 - 74 qui peuvent tourner plus lentement que les couteaux d'une teilleuse courante portent une dentelure ou une ondulation allant en se rétrécissant vers l'extrémité de la direction du peignage. On réalise ainsi le même processus de teillage que sur la teilleuse connue, et l'on raffine les fibres d'écorce encore un peu trop larges, ce qui'permet de déposer finalement sur le bras dé décharge 75 de la peigneuse mécanique une fibre longue impeccable et prête pour la filature. On peut ensuite trans- former la fibre brute en des filés fins sur un banc à filer les longues fi- bres. Lorsqu'on veut produire des filés grossiers (dans la fabrication des sacs) le processus de peignage mécanique est superflu, étant donné que la fibre brute sortant de la machine à allonger est déjà suffisante pour cette utilisation.
On peut de même se passer du peignage mécanique de la fibre : brute destinée à un traitement chimique éventuel (colonisation) et dans ce cas on transporte directement au moyen d'une transporteuse la fibre brute sortant de la machine à allonger'vers le traitement 'chimique. Le collecteur de ehénevotte J aspire les chénevottes des différents dispositifs, ces ché- nevottes pouvant servir au chauffage de la machine à vapeur fournissant la force d'entraînement du dispositif ou encore être utilisées dans un but chi- mique en raison de leur teneur élevée en cellulose.
Le procédé et l'ins- tallation conformes à la présente invention permettent donc une utilisation rationnelle très poussée de toutes les parties des plantes à fibres d'écor- ce.