EP3592886B1

EP3592886B1 - Dispositif de transfert et/ou d'introduction d'une nappe de fibres dans une installation de consolidation, notamment une aiguilleteuse

Info

Publication number: EP3592886B1
Application number: EP18709012.1A
Authority: EP
Inventors: Hugues Leroy; Stéphane DISPLAN; Frédéric DEMANGE
Original assignee: Andritz Asselin Thibeau SAS
Current assignee: Andritz Asselin Thibeau SAS
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2023-05-10
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: EP3592886A1; CN110382753A; FR3063742A1; CN110382753B; WO2018162624A1; FR3063742B1

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif de transfert et/ou d'introduction d'une nappe de fibres, notamment d'une nappe de non-tissé, dans une installation de consolidation, notamment une aiguilleteuse.
On connaît déjà dans l'art antérieur un dispositif de transfert qui assure l'introduction d'une nappe de fibres issue d'un étaleur-nappeur entre les tables d'une aiguilleteuse. Le dispositif comporte deux éléments, respectivement supérieur et inférieur, définissant entre eux un interstice, dont l'épaisseur décroît en direction de l'aiguilleteuse et dans lequel passe la nappe, chaque élément comportant un rouleau, un tapis sans fin contournant le rouleau en amont et un prisme en aval pour y former une région en forme de coin ou bec au niveau de l'entrée de l'aiguilleteuse, l'interstice guidant la nappe à l'entrée des tables de l'aiguilleteuse.
Bien que ces systèmes de l'art antérieur présentent un avantage appréciable par rapport aux dispositifs qui existaient préalablement, limitant notamment l'étirage nécessaire pour l'introduction de la nappe dans l'aiguilleteuse grâce à un entraînement au plus près des premières aiguilles, ils sont cependant de structure compliquée, nécessitant notamment que les becs soient réalisés sous la forme de rangées de sous becs alignés en direction transversale et mobiles les uns par rapport aux autres dans la direction longitudinale et qui comportent des moyens pour faire se déplacer longitudinalement chaque sous bec indépendamment des autres. D'autre part, ces dispositifs ne sont pas adaptés parfaitement au guidage d'une nappe très large par rapport à la longueur du dispositif d'introduction et/ou lourde et des améliorations sont souhaitées en ce qui concerne la qualité et l'homogénéité de la nappe introduite dans le dispositif de consolidation et donc de la nappe consolidée produite en sortie, ainsi que la fiabilité dans le temps du dispositif de transfert, notamment concernant la durée de vie des tapis sans fin ou bandes transporteuses.
De EP 2 175 056 , on connaît un dispositif de transfert d'une nappe de fibres vers une aiguilleteuse, comportant au moins un élément de transfert comportant au moins un rouleau d'entraînement et au moins un tapis sans fin s'étendant entre une extrémité amont et une extrémité aval, le au moins un rouleau étant agencé de manière à entraîner en rotation le tapis sans fin. A l'extrémité aval, le tapis sans fin contourne un rouleau de grand diamètre qui ne permet pas d'acheminer la nappe au plus près de la table d'aiguilletage et nécessite de prévoir des rouleaux de transfert supplémentaires entre le tapis sans fin et la table d'aiguilletage.
De EP 1 790 766 , on connaît un dispositif de transfert d'une nappe de fibres vers une aiguilleteuse, comportant un convoyeur comportant un tapis sans fin à lattes qui achemine la nappe à deux éléments de transfert en forme de coin disposés fixes par rapport à l'entrée de l'aiguilleteuse et à travers lesquels passent des jets d'eau destinés à maintenir la nappe, voire à la comprimer. Ce système est compliqué, notamment en raison de la nécessité de créer des jets d'eau, et en outre, compte tenu de leur denture, ces éléments en forme de coin ne peuvent pas être disposés très proches de l'entrée de l'aiguilleteuse. De même, le convoyeur à lattes est maintenu à grande distance de l'aiguilleteuse.
La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de transfert et/ou d'introduction d'une nappe de fibres, notamment de non-tissé, dans une installation de consolidation, notamment mécanique ou hydraulique, par exemple une aiguilleteuse, qui permet d'amener la nappe à consolider au plus près de la zone d'action de consolidation, par exemple au plus près de la zone d'action des aiguilles d'une aiguilleteuse, et ce sans avoir ni à effectuer sur la nappe des traitements, par exemple un étirage, pouvant avoir pour conséquence une détérioration, notamment en terme d'homogénéité, de la nappe introduite, et donc en sortie de la nappe consolidée produite, obtenue, ni à prévoir un système complexe.
De WO 89/03446 , on connaît un dispositif suivant le préambule de la revendication 1.
Suivant l'invention, un dispositif de transfert et/ou d'introduction d'une nappe de fibres, notamment d'une nappe de non-tissé, dans une installation de consolidation, notamment mécanique ou hydraulique, par exemple une aiguilleteuse, est tel que défini à la revendication 1, des perfectionnements et modes de réalisation préférés étant définis aux sous-revendications.
En prévoyant ainsi un tapis sous forme modulaire à pas très fin, on peut réaliser l'extrémité aval du tapis avec une grande finesse, ce qui permet de la positionner au plus près du dispositif de consolidation, et ce sans avoir à réaliser sur la nappe transférée des traitements, tels qu'un étirement, susceptibles de la détériorer. En outre, le dispositif de transfert peut être grandement simplifié par rapport aux dispositifs existants, et ce pour une qualité au moins identique, voire supérieure, de la nappe consolidée.
De préférence, la largeur d'une bande transversale, c'est-à-dire le pas du tapis modulaire, est comprise entre 6 mm et 15 mm.
Suivant un mode de réalisation préféré, le rayon de courbure intérieur du ou de chaque tapis au niveau de son extrémité aval, est par exemple de 3,5 mm et peut être compris notamment entre 2 et 5 mm.
Suivant un mode de réalisation préféré, le rayon de courbure extérieur du ou de chaque tapis au niveau de son extrémité aval est compris notamment entre 6 et 12 mm.
De préférence, le dispositif comporte deux éléments de transfert, respectivement supérieur et inférieur, définissant entre eux un interstice par lequel passe la nappe pendant son transfert, de préférence en définissant entre eux un interstice dont l'épaisseur diminue de l'amont vers l'aval.
De préférence, l'extrémité aval de l'un des éléments est en retrait, c'est-à-dire plus en amont, par rapport à l'extrémité aval de l'autre élément.
La présente invention se rapporte également à un ensemble comportant un dispositif de consolidation, notamment mécanique et/ou hydraulique, par exemple une aiguilleteuse et un dispositif suivant l'invention, ainsi qu'à une installation comportant un étaleur-nappeur et un ensemble suivant l'invention.
A titre d'exemple, on décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant aux dessins dans lesquels :

la figure 1: représente un ensemble suivant un mode de réalisation de l'invention comportant un dispositif de transfert et/ou d'introduction suivant un mode de réalisation de l'invention et une aiguilleteuse ;
la figure 2: est une vue en coupe longitudinale de l'interface entre l'extrémité des éléments de transfert inférieur et supérieur et les tôles de table et débourreur d'une aiguilleteuse présentant notamment la position de la première aiguille par rapport au dispositif de transfert de la figure 1 ;
la figure 3: est une vue en coupe longitudinale de l'élément de transfert inférieur du dispositif de transfert de la figure 1 ; et
la figure 4: est une vue en coupe longitudinale d'une partie du tapis sans fin du dispositif des figures 1 à 3.

A la figure 1, il est représenté une aiguilleteuse comportant une tôle supérieure 1 appelée débourreur et une tôle inférieure 2 appelée table définissant entre elles un passage d'aiguilletage sensiblement horizontal, dans lequel on fait avancer une nappe 3, qui, entrant à l'état de nappe formée de fibres peu ou pas liées entre elles, sort à l'état de nappe ou tapis 4 aiguilleté. Une planche à aiguilles 6 est reliée à un mécanisme de déplacement en va-et-vient 7 de façon que les aiguilles 8 portées par la planche 6 entrent dans le passage d'aiguilleteuse à travers des orifices appropriés de la table 1 et sortent dudit passage, à fréquence déterminée. De manière connue, ceci entrecroise les fibres de la nappe 3 et confère cohésion et tenue mécanique à la nappe 4 obtenue en sortie.
En amont du passage d'aiguilletage, l'installation comporte un dispositif 9 de transfert et/ou d'introduction, dont le rôle est de transférer la nappe 3 de non-tissé issue d'un étaleur-nappeur (non représenté aux figures), avec le moins d'étirage possible, à l'intérieur du passage d'aiguilletage. Le dispositif 9 peut également avoir une fonction de pré-compression de la nappe.
Le dispositif 9 d'introduction comporte un élément 11a de transfert supérieur et un élément 11b de transfert inférieur sensiblement identiques. Ci-dessous, on décrit l'élément 11b inférieur. La même description s'applique à l'élément 11a supérieur.
L'élément 11b de transfert comporte un rouleau ou un arbre transversal muni d'un grand nombre de pignons répartis sur la largeur 12 situé à l'extrémité amont de l'élément 11b et du dispositif 9. Le rouleau 12 est entraîné en rotation par un moteur associé et entraîne en rotation un tapis 13 sans fin. Le tapis 13 sans fin définit un trajet 13a de transport qui s'étend entre une extrémité 14 amont, où il contourne le rouleau 12, et une extrémité 15 aval, où il contourne un élément formant coin ou sabre 16 pour former, en section longitudinale, un coin ou bec. Le tapis 13 contourne l'arête 17 du sabre 16, qui est du côté opposé au rouleau 12. Le sabre 16 est immobile et notamment n'entraîne pas le tapis sans fin 13 qui se déplace de long des deux côtés supérieur et inférieur du sabre 16 en se retournant au niveau de son arête 17 ou sommet.
L'arête 17 du sabre 16 est chanfreinée cylindriquement. Son rayon de courbure, qui correspond au rayon de courbure intérieur du tapis au niveau de son extrémité aval, est par exemple de 3,5 mm et peut être compris notamment entre 2 et 5 mm. Quant au rayon de courbure extérieur du tapis au niveau de son extrémité aval, il est par exemple de 9,5 mm et peut être compris notamment entre 6 et 12 mm. L'arête 17 est adjacente à deux faces planes 18 et 19, sur lesquelles le tapis 13 s'appuie le long de son trajet de transport aller et le long de son trajet de retour vers le rouleau 12. Les faces 18 et 19 convergent vers l'arête 17 suivant un angle qui est de 24° (voir la figure 3) et qui peut être compris entre 10° et 35°.
Comme on peut le voir à la figure 3, l'extrémité aval de l'élément 11a supérieur est en retrait, c'est-à-dire plus en amont, par rapport à l'extrémité aval de l'élément 11b inférieur. D'autre part, les deux éléments ne sont pas disposés symétriquement par rapport à l'horizontale, mais par rapport à un plan incliné vers le haut en direction de l'aiguilleteuse, notamment d'un angle d'environ 8°, et qui peut être compris entre 5° et 20°. En particulier, la face 19 inférieure du tapis de l'élément supérieur est inclinée légèrement vers le bas (dans la direction de l'amont vers l'aval), notamment d'un angle de 5° par rapport à l'horizontale, tandis que la face 18 supérieure de l'élément inférieur est inclinée vers le haut d'un angle de 12° par rapport à l'horizontale.
Suivant un mode de réalisation possible, mais dont on peut se dispenser sans sortir du cadre de l'invention, le sabre 16 est constitué d'une rangée de prismes qui sont alignés dans la direction transversale et qui sont sollicités en tension indépendamment les uns des autres dans la direction longitudinale (c'est-à-dire la direction amont-aval). Pour cela, chaque prisme présente dans sa face arrière opposée à l'arête 17 des alésages parallèles, dans lesquels sont engagés de manière coulissante des plongeurs. Un tendeur d'un ressort hélicoïdal de compression est interposé entre le fond de l'alésage à l'extrémité libre du plongeur de manière à solliciter le prisme en direction opposée au rouleau, comme il vient d'être dit. Cependant, on pourrait également, au lieu de prévoir une pluralité de prismes, indépendants les uns des autres, ne prévoir qu'un unique sabre, qui s'étend sur toute la largeur du tapis et qui peut être mis en tension longitudinale par un tendeur 60, comme représenté aux figures.
Suivant l'invention, en effet, on prévoit un tapis réalisé sous la forme d'un tapis modulaire dit à micro-pas, dont quelques tronçons en forme de bande sont représentés en coupe longitudinale à la figure 4. Le tapis modulaire comporte des tronçons 30 longitudinaux en forme de bandes transversales individuelles s'étendant parallèlement à l'axe du rouleau 12 et articulées les unes aux autres au niveau de leur bord latéral, la largeur (c'est-à-dire la dimension dans la direction amont-aval du tapis) d'un tronçon définissant le pas du tapis. Ce pas est dit un micro-pas et peut être égal à 8 mm, notamment être compris entre 6 et 15 mm, de préférence entre 6 et 10 mm.
L'articulation d'une bande transversale à la suivante s'effectue directement de l'une à l'autre par l'intermédiaire de têtons 31 qui s'insèrent dans des trous 32 à la manière d'une charnière de porte.
En prévoyant ainsi un tapis modulaire, on peut obtenir une épaisseur très faible du tapis, notamment au niveau de l'arête 17 du sabre 16, pour permettre de faire s'étendre l'interstice formé entre les deux éléments 11a et 11b de transfert jusqu'à un point très proche de l'entrée de l'aiguilleteuse par rapport aux dispositifs connus de l'art antérieur. Ceci permet en particulier de s'affranchir notamment d'un système tel que décrit dans WO 89/03446 et qui est décrit également plus haut comme étant un mode de réalisation possible, mais non nécessaire, consistant à prévoir une pluralité de prismes qui sont mobiles les uns par rapport aux autres par l'intermédiaire de dispositifs associés de mise sous tension. Ainsi, suivant l'invention, on peut si on le souhaite réaliser un tapis ayant une structure bien plus simple, tout en permettant l'amenée de la nappe au plus près de l'aiguilleteuse.
En particulier, suivant l'invention, l'élément formant coin n'est pas de section circulaire n'est pas entraîné en rotation par rapport à son axe.

Claims

Dispositif (9) de transfert et/ou d'introduction d'une nappe de fibres, notamment d'une nappe de non-tissé, dans une installation de consolidation, notamment mécanique ou hydraulique, par exemple une aiguilleteuse, comportant au moins un élément (11a ;11b) de transfert comportant au moins un rouleau (12) d'entraînement, au moins un tapis (13) sans fin s'étendant entre une extrémité amont et une extrémité (15) aval et au moins un élément en forme de sabre ou coin, le au moins un rouleau étant agencé de manière à entraîner le tapis sans fin pour effectuer un retournement du tapis autour du coin à l'extrémité aval, caractérisé en ce que le tapis sans fin est un tapis modulaire constitué de tronçons (30) en forme de bandes transversales articulées les unes aux autres.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur d'un tronçon (30), c'est-à-dire le pas du tapis articulé, est comprise entre 6 et 15 mm.
Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayon de courbure intérieur du tapis au niveau de son extrémité aval est compris entre 2 et 5 mm.
Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rayon de courbure extérieur du tapis au niveau de son extrémité aval est compris entre 6 et 12 mm.
Dispositif suivant l'une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif comporte deux éléments de transfert, respectivement supérieur et inférieur, définissant entre leurs sabres respectifs un interstice par lequel passe la nappe pendant son transfert.
Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les deux éléments de transfert définissent entre eux un interstice dont l'épaisseur diminue de l'amont vers l'aval.
Dispositif suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'extrémité aval de l'un des éléments (11a ; 11b) est en retrait, c'est-à direplus en amont, par rapport à l'extrémité aval de l'autre élément (11b ; 11a).
Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes transversales sont articulées le long de leur bord transversal respectif.
Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le ou chaque élément de transfert comporte un unique tapis sans fin et un unique élément en forme de sabre ou coin.
Ensemble comportant un dispositif de consolidation, notamment mécanique et/ou hydraulique, par exemple une aiguilleteuse, et un dispositif suivant l'une des revendications précédentes.
Installation comportant un étaleur-nappeur et un ensemble suivant la revendication précédente.