Machine d'étirage d'une nappe de fibres discontinues Le brevet suisse N 316130 du 20 octobre <B>1952,</B> porte sur un procédé d'étirage d'une nappe de fibres discontinues, dans laquelle les fibres sont dispersées au hasard, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on maintient les fibres dis continues, provenant d'un ruban de départ se présentant sous la forme d'une nappe, au moyen d'un dispositif alimentaire permettant le glissement des fibres les unes sur les autres, et en ce qu'on soumet ladite nappe, sur son bord libre, à des étirages par entraînement des fibres à l'aide d'un dispositif étireur agissant sur des fractions successives de la largeur du bord libre de la nappe,
la force de serrage du dispositif étireur sur les fibres assurant une traction supé rieure à la force de rétention résultant du ser rage exercé sur ladite nappe par le dispositif alimentaire. La présente invention a pour objet une machine permettant la mise en oeuvre de ce procédé, c'est-à-dire une machine d'étirage d'une nappe de fibres discontinues, dans laquelle la nappe est soumise, sur son bord libre,
à des étirages par entraînement des fibres à l'aide d'un dispositif étireur agissant sur des fractions successives de la largeur du bord libre de la nappe de telle manière que la force de serrage du dispositif étireur sur les fibres assure une traction supérieure à la force de rétention résultant du serrage exercé sur ladite nappe par un dispositif alimentaire, cette machine étant caractérisée en ce que le dispositif étireur com prend un cylindre à picots sur la surface duquel les picots sont répartis de manière à ce que l'ensemble des picots, ramené sur une même génératrice du cylindre, occupe la totalité de la largeur de la nappe à étirer,
les picots étant répartis sur la périphérie du cylindre d'une façon approximativement régulière, ledit cylindre à picots coopérant avec un organe de contre- pression à surface souple entraîné avec une vitesse périphérique sensiblement égale à celle du cylindre à picots, le bord libre de la nappe étant amené par le dispositif alimentaire, qui est à serrage modéré, au voisinage de la généra trice de mise en contact des picots avec l'organe de contre-pression.
L'organe de contre-pression peut être cons titué par un cylindre pourvu d'un garnissage périphérique en une matière élastique telle que le caoutchouc. Dans une variante, cet organe peut être constitué par un manchon en matière élastique guidé sur des cylindres.
Le cylindre à picots peut être constitué par un cylindre en acier doux dans lequel sont enfoncés des clous en acier spécial formant les picots. Dans une variante, ce cylindre à picots peut être constitué par un cylindre présentant une rainure hélicoïdale, rainure dans laquelle est enroulée et fixée une bande d'acier portant des saillies réparties sur sa longueur, la hauteur de cette bande étant telle que seules les saillies se trouvent en relief sur la surface du cylindre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, cinq formes d'exécution de la machine fai sant l'objet de l'invention, ainsi que deux varian tes d'un détail: La fig. 1 est une vue en coupe schématique de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe de détail montrant un cylindre à picots et son mode d'action.
La fig. 3 est une vue en coupe par III/III de la fig. 1.
La fig 4 est une vue en coupe schématique, correspondant à la fig. 1, d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 5 est une vue de détail en coupe de la partie grand étirage de la forme d'exécution de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en coupe de la partie aspiration de la forme d'exécution de la fig. 4. La fig. 7 est une vue en coupe par VII/ VII de la fig. 6.
La fig. 8 est une vue schématique en éléva tion de la partie grand étirage d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 9 est une vue schématique en élévation d'une quatrième forme d'exécution.
La fig. 10 est une vue schématique en éléva tion d'une cinquième forme d'exécution.
La fig. 11 est une vue en élévation d'un cylindre à picots que présentent lesdites formes d'exécution. La fig. 12 est une vue en élévation d'une variante du cylindre à picots de la fig. 11.
La fig. 13 est une vue en perspective d'une fraction d'une bande métallique rentrant dans la constitution du cylindre de la fig. 12. La machine d'étirage représentée à la fig. 1 comporte une partie alimentaire A, une partie étirage B et une partie condensation des fibres C.
Cette machine traite un ruban de fibres 1 de grande densité pour le transformer en une mèche 2 de faible densité qui est ensuite retordue. Le ruban 1 est amené par une bande transpor teuse 3 qui passe sur des rouleaux 4, 5, 6; 7 et 8. Un cylindre 9 presse le ruban 1 contre la bande transporteuse 3 au droit du cylindre 4, ce cylindre étant appliqué sur la nappe par des dis positifs de mise en pression constitués par un levier 10 et un ressort réglable 11. Le ruban passe ensuite sous un cylindre de pression 12 et sous un cylindre de pression 13.
La bande transporteuse 3 est entraînée par le cylindre 6 et un cylindre 14 soumis, par l'inter médiaire d'un levier 15, à l'action d'un ressort de compression 16, appuie la bande 3 contre le cylindre 6 et empêche son glissement.
A la sortie de l'alimentaire, le ruban passe entre deux cylindres 17 et 18 puis sur une platine 19 qui appuie son bord libre contre un manchon 22 qui sera décrit ci-après.
La partie étirage B comprend un cylindre 20 muni de picots 21. Ce cylindre est représenté plus en détail aux fig. 11 à 13 et divers modes de réalisation seront décrits ci-après. Ce cylindre 20 coopère avec le manchon 22 qui est en caout chouc épais et souple, de préférence en caout chouc relativement mou ou similaire, qui passe sur un ensemble de cylindres 23, 24 et 25; un cylindre 26, coopérant avec le cylindre 25, assure l'entraînement du manchon à une vitesse péri phérique égale ou légèrement supérieure à la vitesse périphérique du cylindre 20. Un cylindre 27, monté excentriquement autour d'un axe 28, appuie sur une longueur libre en coude 29 du manchon 22 qui vient coopérer avec la platine 19 comme exposé ci-dessus.
Pour éviter le frot tement entre le cylindre 27 et la partie 29 du manchon 22, une bague 30 est montée folle autour du cylindre réglable 27. En modifiant l'orientation du cylindre 27 il est possible de faire varier la pression d'application de la partie 29 du manchon sur la platine 19, et donc le serrage sur le bord libre du ruban 1.
La partie condensation comporte un man chon 31 perforé par exemple comme représenté à la fig. 3 par des perforations transversales allongées 32, celles-ci pouvant être rondes lorsqu'on désire obtenir une condensation plus serrée des fibres.
Ce manchon, à sa partie supérieure, passe sur deux rouleaux 33 qui lui donnent une section en V au droit d'une boîte d'aspiration 34 de façon à condenser les fibres 35 extraites par les picots du cylindre 20 de la nappe 1, sous forme d'une mèche 2. Le manchon 31 passe en outre sur des galets 36, 37 et 38, le cylindre 37 coopérant, d'autre part, avec un cylindre de pression 39 pour empêcher la torsion du fil et la tension donnée par le curseur de remonter plus en avant. La mèche 2 sortant de la partie condensation passe dans une queue de cochon 40 et est ensuite retordue et bobinée sur un dispositif de type connu.
Dans la machine ci-dessus décrite, la vitesse périphérique du cylindre 20 et du manchon 22 est très supérieure à la vitesse périphérique du manchon 31. L'extrémité de la nappe de fibres pincée entre la platine 19 et la partie 29 du manchon 22, pinçage qui n'a pour effet que de redresser l'extrémité de la nappe en lui donnant une forme allongée et effilée, est grignotée par les picots 21. Les picots 21 en saillie viennent au contact du manchon 22 suivant une génératrice placée avant la génératrice de contact entre le manchon et le cylindre 20; les fibres se trouvant au droit de chaque picot sont donc pincées entre celui-ci et le manchon, mises en relief , et entraînées entre le manchon et la surface du cylindre 20.
Du fait du grignotage du bord libre de la nappe celui-ci ne peut atteindre la généra trice suivant laquelle le contact s'établit entre le manchon et la partie lisse du cylindre et, en conséquence, on réalise le procédé de grand étirage décrit dans le brevet mentionné ci-dessus.
Les picots coopérant avec le manchon 22 agissent donc comme des pinces individuelles qui entraînent à chaque tour quelques fibres arrachées à l'extrémité libre de la nappe, ces fibres sont ensuite abandonnées à la sortie de l'ensemble étireur B etcondensées au centre de la surface du manchon 31 dont la vitesse de rotation est sensiblement égale à la vitesse périphérique du cylindre 20.
La machine représentée à la fig. 4 comporte un dispositif alimentaire A1 assurant un pré- étirage, une partie grand-étirage BI et une partie condensation des fibres Cl.
La partie alimentaire à pré-étirage A l com porte une paire de cylindres 41 et 42 formant alimentaire pour le pré-étirage, le cylindre 42 étant appliqué sous pression contre le cylindre 41, paire de cylindres entre lesquels est engagé le ou les rubans 43 constituant la nappe à étirer, issus d'une bobine d'alimentation 44. La nappe passe ensuite sur un cylindre intermédiaire 45 formant peigneur, dit hérisson, puis entre une deuxième paire de cylindres 46 et 47 appliqués l'un contre l'autre et entraînés à une vitesse supérieure à celle des cylindres 41 et 42 de façon à donner à la nappe un pré-étirage de taux variable suivant la nature des fibres constituant celle-ci, pré-étirage qui a pour but de défriser les fibres et d'égaliser transversalement l'épais seur de la nappe.
La partie grand-étirage, ou partie B1 repré sentée plus en détail à la fig. 5, comporte deux cylindres 48 et 49, le cylindre 48 étant entraîné et le cylindre 49 s'appuyant librement contre lui. La nappe pré-étirée, après la sortie entre les cylindres 46 et 47, s'engage entre ces deux cylindres 48 et 49. Un manchon très fin 50 passe autour du cylindre 48, ce manchon étant enroulé sur un cylindre de tension 51, un cylindre 52 qui appuie ce manchon contre le cylindre 48, et passant d'autre part sur une platine 53, cette platine 53 étant articulée autour d'un axe 54 et soumise, par un levier 55, à l'action d'un ressort 56 qui tend à relever le bec 57 de ladite platine.
Un cylindre 58 s'applique sur la surface supérieure de la nappe et appuie celle-ci contre le manchon 50 porté par la platine 53. L'extré mité de la platine, c'est-à-dire son bec 57, tend en conséquence à s'appliquer contre un cylindre de pression 59 de l'ensemble étireur proprement dit. Le cylindre 59 est revêtu en surface d'une couche de caoutchouc souple et il coopère avec un cylindre à picots 60, analogue au cylindre à picots 20 ci-dessus décrit avec référence à la fig. 1.
La partie condensation ou partie Cl est constituée par un manchon en caoutchouc 61, analogue au manchon 31 ci-dessus décrit, pré sentant en son centre des perforations. Ce manchon passe sur un certain nombre de cylin dres 62, 63 et 64 et sur une boîte à aspiration 65 formant guide. Un manchon de pression 66, porté par des cylindres 67 et 68, s'applique sur la partie supérieure du manchon 61 au voisinage de l'extrémité qui délivre la mèche 69 de façon à maintenir la mèche condensée sur le manchon 61 lorsque l'effet de l'aspiration a cessé et à empê cher la torsion du fil de remonter plus en avant.
Comme représenté à la fig. 6, le nez de la boîte d'aspiration, c'est-à-dire la partie de celle-ci se trouvant la plus près des cylindres 59 et 60, présente, entre les points<I>a</I> et<I>a',</I> une partie ascendante 70 suivie d'une partie plane 71, la partie 71 se prolongeant jusque sous le man chon 66. En outre un déflecteur, formé par une tôle 72, est placé au-dessus du manchon 61 et à une faible distance de celui-ci au-dessus de la partie plane 71 jusqu'au voisinage du cylindre 67. La forme en coupe de cette tôle est plus appa rente à la fig. 7.
La machine ci-dessus décrite fonctionne de la façon suivante: le ruban 43 amené entre les cylindres 41 et 42 subit, entre les cylindres 41 et 42 et les cylindres 46 et 47, un étirage préalable qui, notamment dans le cas d'une alimentation par rubans juxtaposés, a pour but d'homogénéiser l'épaisseur de la nappe. La nappe portée par le manchon 50 est entraînée par celui-ci et appli quée par le bec 57 contre la surface du cylin dre 59; cette pression est suffisante pour main tenir la tension préalable donnée à la nappe par les dispositifs antérieurs mais insuffisante pour déterminer l'entraînement des fibres. Le bord libre de la nappe est pincé par les picots portés par le cylindre 60, entre lesdits picots et le revê tement souple du cylindre 59.
En conséquence, les fibres pincées entre lesdits picots et le cylin dre 59 sont arrachées de la nappe et transportées vers le dispositif de condensation. Les fibres arrivant sur la partie 70 sont entraînées par le manchon 61. Lorsqu'elles arrivent au droit du déflecteur 72, le courant d'air se produisant sous ce déflecteur 72 vers les perforations du man chon 61 entraîne les fibres vers le centre du manchon et lesdites fibres se réunissent au centre dudit manchon sous forme d'une mèche 69 qui est ensuite retordue.
La partie grand-étirage, représentée à la fig. 8, d'une troisième forme d'exécution de la machine, comporte un manchon fin 73 qui passe sur un cylindre 74 assurant son entraînement, sur un cylindre de guidage 75, sur une platine formant bec 76 puis sur un cylindre 77 assurant la mise en tension, et sur des cylindres de pression et contre-pression 78 et 79. La platine 76 est placée au voisinage d'un cylindre à picots 80, analogue au cylindre 20 ci-dessus décrit, et s'engage entre celui-ci et un manchon 81.
Le manchon 81 conduit en conséquence le ruban jusqu'au voisinage de la ligne d'arrachage se trouvant au droit de la génératrice de contact des picots avec le manchon 81 appuyé sur le cylindre 80 par un cylindre 82, à garnissage souple 83, analogue au cylindre 59 ci-dessus décrit. Ce manchon est guidé par deux cylin dres 84 et 85, le cylindre 84 se trouvant au- dessus de la partie supérieure du manchon 73, de façon à lisser le ruban, et le cylindre 85 au- dessus d'un manchon transporteur 86 de la partie condensation qui est identique à celle ci-dessus décrite avec référence à la fig. 6.
Ce manchon a une vitesse périphérique égale à celle du cylin dre 80 et du manchon 73 et le fonctionnement de la machine est analogue à celui ci-dessus décrit avec référence aux fig. 1 à 7.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 9, le ruban est amené à travers un ensemble de cylindres 87, 88 et 89 et guidé jusqu'au voisi nage de la ligne d'extraction par un rouleau presseur 90 et une platine 91 montée oscillante autour d'un axe 92 et soumise à l'action d'un ressort de pression 93 qui tend à appuyer le bord libre de la platine 91 contre le cylindre 89. La surface inférieure ou d'appui de la platine 91 a une courbure inverse du secteur utile du cylin dre 89. Le ruban étant ainsi mis en tension, tantôt sur sa surface inférieure tantôt sur sa surface supérieure, on évite la formation d'un bourrelet au droit de son engagement dans le dispositif étireur proprement dit.
Le dispositif étireur est analogue à ceux ci-dessus décrits, mais le cylindre à picots 94 est placé à la partie supérieure du cylindre de contre-pression à garniture souple 95. Un man chon 96 de transport des fibres à travers la partie condensation passe entre le cylindre à picots 94 et le cylindre de contre-pression 95.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 10, sur un gros cylindre alimentaire 97 can nelé est appuyé un manchon fin 98 dont la mise en tension est assurée par un cylindre contre poids 99. L'alimentation de la nappe 100 s'ef fectue entre le cylindre alimentaire 97 et le manchon fin 98 et, pour assurer sa régularité, la liaison entre le rouleau alimentaire 97 et le rouleau contrepoids 99 se fait par engrenage.
A la sortie du cylindre alimentaire 97, le manchon fin 98 passe sous une platine 101 dont la surface inférieure a une courbure inverse de l'alimentaire 97. Cette platine 101 oscille autour d'un axe 102 et porte, par l'intermédiaire de deux fiasques 103, un petit rouleau 104. Entre le rouleau 104 et le cylindre contrepoids 99 le manchon 98 passe sur un cylindre convexe<B>105</B> qui stabilise la trame latérale du manchon 98. Le manchon passant sous le petit rouleau 104 solidaire de la platine, force ainsi par sa tension la platine 101 à appuyer son bord libre sur le manchon 98.
Le dispositif étireur est analogue à celui représenté à la fig. 9 et l'on retrouve le cylindre à picots 94, le cylindre de contre-pression à garniture souple 95 et le manchon de trans port 96.
Dans les différentes formes d'exécution décrites de la machine, le cylindre à picots utilisé peut être le cylindre à picots 106 repré senté à la fig. 11 et qui comporte des picots 107 répartis de façon régulière à sa surface suivant une hélice. La dimension des picots 107, leur répartition sur l'hélice et le pas de l'hélice sont tels que si l'on ramène lesdits picots sur une même génératrice ils se chevauchent et couvrent la totalité de la largeur du cylindre 106. Les picots peuvent être réalisés à la surface du cylindre de nombreuses façons, par exemple par un usinage classique à partir de la masse. Il est possible également de réaliser le cylindre proprement dit en un métal malléable et d'y enfoncer des clous en acier dur dont les têtes sont ensuite rectifiées pour former les picots.
Les picots peuvent également être constitués par des touches enfoncées dans des logements prévus sur un cylindre lisse.
Le cylindre 108, représenté à la fig. 12, constitue une variante de réalisation. Il comporte une rainure 109 taillée en hélice sur la périphérie du cylindre plein. Cette rainure 109 reçoit un ruban d'acier 110, représenté à la fig. 13, por tant des dents<B>111</B> formant picots et espacées de telle sorte que, lorsque le ruban 110 est lové dans la rainure 109, la répartition des dents<B>111</B> à la surface du cylindre 108 soit analogue à celle des picots 107 à la surface du cylindre 106, c'est-à- dire qu'elles se chevauchent et couvrent la totalité de la largeur du cylindre 108 si elles se trouvent ramenées sur une même génératrice.