FR2731444A1

FR2731444A1 - DEVICE FOR OPENING FIBER FLAKES

Info

Publication number: FR2731444A1
Application number: FR9602802A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Denis D Valkenberg
Original assignee: HOUGET DUESBERG BOSSON ATEL; Societe Anonyme des Ateliers Houget Duesberg Bosson
Current assignee: HOUGET DUESBERG BOSSON ATEL; Societe Anonyme des Ateliers Houget Duesberg Bosson
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1996-09-13
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: GB9604742D0; DE19608509A1; FR2731444B1; BE1009183A3; GB2298660B; IT1282711B1; ITMI960384A0; ITMI960384A1; GB2298660A

Abstract

Dispositif pour ouvrir des flocons de fibres comportant une enceinte (21) fermée, un moteur (2) qui entraîne à l'intérieur de l'enceinte une turbine constituée d'un corps tronconique (1) revêtu sur sa partie convexe de pointes (11). L'enceinte comporte une contrepartie constituée par un corps possédant une forme de logement tronconique, dont la partie concave comporte un secteur (6) revêtu de pointes (12), un secteur (5) relié à la conduite d'alimentation (9) des flocons, un secteur (7) constituant une ouverture tangentielle et relié à la conduite d'évacuation des flocons traités et des moyens (8) permettant d'éviter le passage des flocons du secteur (5) ou secteur (7) sans passer par le secteur (6). Avantageusement, le plan convexe du corps (1) et le plan concave du logement tronconique sont parallèles et les pointes (11) sont placées perpendiculairement au plan convexe du corps (1) et les pointes (12) sont placées perpendiculairement au plan concave du logement tronconique.Device for opening fiber flakes comprising a closed enclosure (21), a motor (2) which drives inside the enclosure a turbine consisting of a frustoconical body (1) coated on its convex part with tips (11 ). The enclosure comprises a counterpart constituted by a body having a frustoconical housing shape, the concave part of which comprises a sector (6) coated with spikes (12), a sector (5) connected to the supply pipe (9) of the flakes, a sector (7) constituting a tangential opening and connected to the discharge pipe for the treated flakes and means (8) making it possible to prevent the passage of the flakes from the sector (5) or sector (7) without passing through the sector (6). Advantageously, the convex plane of the body (1) and the concave plane of the frustoconical housing are parallel and the spikes (11) are placed perpendicular to the convex plane of the body (1) and the spikes (12) are placed perpendicular to the concave plane of the housing frustoconical.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

Dispositif pour ouvrir des flocons de fibres La présente invention se rapporte à un dispositif pour ouvrir des flocons de fibres de diverses natures, telles fibres naturelles et fibres synthétiques. L'ouvraison de flocons de fibres est une technique connue et est nécessaire pour la préparation au cardage ou à d'autres traitements en vue de garantir une bonne qualité du produit. Des dispositifs d'ouvraison (ouvreuses) de flocons de fibres sont bien connus et comportent en général des moyens pour aspirer ou propulser des flocons et pour projeter ces flocons soit sur The present invention relates to a device for opening flakes of fibers of various kinds, such as natural fibers and synthetic fibers. The working of fiber flakes is a known technique and is necessary for the preparation for carding or other treatments in order to guarantee a good quality of the product. Devices (openers) for opening flakes of fibers are well known and generally include means for sucking or propelling flakes and for projecting these flakes either onto

des tambours munis de dents soit entre disques. drums with teeth either between discs.

Les dispositifs à tambour, par exemple décrits dans le brevet US 4.426. 753, ont l'inconvénient que la zone action d'ouvraison est limitée à la zone de contact entre deux cylindres, l'évacuation des fibres de cette zone est toutefois facilitée étant donné que la force centrifuge, créée par la rotation des tambours, agit perpendiculairement à l'axe des tambours et enlève les fibres des dents. Les dispositifs d'ouvraison à disques, par exemple décrit dans le brevet français 1.303.869, comportent deux disques ou portions de disques, un disque fixe et un disque tournant, ces deux disques sont équipés sur leurs faces opposées au moins partiellement de dents. La zone active d'un tel dispositif est nettement plus grande que dans les dispositifs à tambour et dépend surtout du chemin à suivre par les flocons entre les deux disques. La force centrifuge, créée par le disque tournant, agit dans les dispositifs à disques Drum devices, for example described in US Patent 4,426. 753, have the disadvantage that the working action zone is limited to the contact zone between two cylinders, the evacuation of the fibers from this zone is however facilitated since the centrifugal force, created by the rotation of the drums, acts perpendicular to the axis of the drums and removes the fibers from the teeth. The working devices with discs, for example described in French patent 1,303,869, comprise two discs or portions of discs, a fixed disc and a rotating disc, these two discs are fitted on their opposite faces at least partially with teeth. The active area of such a device is much larger than in drum devices and depends above all on the path to be followed by the flakes between the two discs. Centrifugal force, created by the rotating disc, acts in disc devices

perpendiculairement à l'axe du disque mais dans le plan des dents. perpendicular to the axis of the disc but in the plane of the teeth.

L'évacuation des fibres des dents est donc nettement plus difficile que The evacuation of fibers from the teeth is therefore much more difficult than

dans les dispositifs à tambour.in drum devices.

A cet effet on a déjà proposé diverses solutions qui vont tous dans le sens de positionnement des dents. Suivant le brevet français 1.303.869 les dents du disque tournant se rapprochent progressivement des dents du disque fixe lorsqu'on s'éloigne de l'axe (l'entrée des flocons) du système. Le cardage est donc faible au début et seulement efficace vers la sortie To this end, various solutions have already been proposed which all go in the direction of positioning of the teeth. According to French patent 1,303,869 the teeth of the rotating disc gradually approach the teeth of the fixed disc when moving away from the axis (the entry of the flakes) of the system. Carding is therefore weak at the start and only effective towards the exit

des fibres.fibers.

Suivant le brevet britannique 1.009.284, le nombre de dents est faible et les dents fixes et mobiles ne sont pas en face les According to British patent 1,009,284, the number of teeth is small and the fixed and movable teeth are not opposite the

unes des autres.each other.

Suivant la demande de brevet internationale n 92/14872 les dents sont inclinées et situées à une certaine distance les unes des autres d'o il devient possible que les flocons passent le dispositif sans être soumis au cardage. En plus, l'utilisation de dents inclinées est According to international patent application No. 92/14872 the teeth are inclined and located at a certain distance from each other from where it becomes possible that the flakes pass the device without being subjected to carding. In addition, the use of angled teeth is

une technique complexe.a complex technique.

Les système connus à ce jour présentent donc tous des The systems known to date therefore all present

inconvénients au niveau de l'intensité de cardage. disadvantages in terms of carding intensity.

La présente invention a pour objet de proposer un dispositif d'ouvraison de flocons de fibres combinant les avantages des The object of the present invention is to propose a device for working flakes of fibers combining the advantages of

dispositifs à disques avec celles des dispositifs à tambour. disc devices with those of drum devices.

Suivant l'invention les flocons de fibres sont projetés entre les dents placées, d'une part, au côté convexe de l'enveloppe d'un corps tronconique et, d'autre part, au côté concave de l'enveloppe d'un According to the invention the flakes of fibers are projected between the teeth placed, on the one hand, on the convex side of the envelope of a frustoconical body and, on the other hand, on the concave side of the envelope of a

corps possédant un logement tronconique. body with a frustoconical housing.

Le dispositif suivant l'invention comporte donc une partie tournante, désignée ci-après par turbine, en forme tronconique, montée sur un arbre et entraînée par un moteur. Le côté convexe de l'enveloppe du cône est garni de dents, aiguilles ou tout autre pointe utilisée dans la technique d'ouvraison de flocons de fibres. Ces dents sont placés de préférence en substance perpendiculairement au plan convexe de l'enveloppe. Le dispositif comporte une partie fixe, possédant une forme d'évidement tronconique et positionnée en face de la partie tournante. Au côté concave un secteur de l'enveloppe est également garni de dents. Le plan convexe de la partie tournante et le plan concave de la partie fixe seront de préférence substantiellement parallèles et les dents des deux parties seront orientés les uns vers les autres, avec un espace entre eux. La force centrifuge créée par la turbine n'agit plus perpendiculairement dans le plan des dents, mais crée une composante facilitant l'acheminement et l'évacuation des fibres ayant subies The device according to the invention therefore comprises a rotating part, hereinafter designated by turbine, in frustoconical shape, mounted on a shaft and driven by a motor. The convex side of the cone envelope is lined with teeth, needles or any other point used in the technique of working flakes of fibers. These teeth are preferably placed in substance perpendicular to the convex plane of the envelope. The device comprises a fixed part, having a frustoconical recess shape and positioned opposite the rotating part. On the concave side a sector of the envelope is also furnished with teeth. The convex plane of the rotating part and the concave plane of the fixed part will preferably be substantially parallel and the teeth of the two parts will be oriented towards each other, with a space between them. The centrifugal force created by the turbine no longer acts perpendicularly in the plane of the teeth, but creates a component facilitating the routing and the evacuation of the fibers having undergone

l'opération d'ouvraison en passant par les dents. the opening operation through the teeth.

Ces deux parties (tournante et fixe) se trouvent dans une enceinte, reliée au moteur actionnant la turbine, à une conduite These two parts (rotating and fixed) are located in an enclosure, connected to the motor driving the turbine, to a pipe.

d'alimentation et à une conduite d'évacuation des fibres. supply and a fiber discharge pipe.

Suivant une forme préférentielle de l'invention, le moteur se trouve sur une des faces latérales de l'enceinte et la conduite d'alimentation débouche sur la face latérale opposée à la face équipée According to a preferred form of the invention, the motor is located on one of the lateral faces of the enclosure and the supply pipe opens onto the lateral face opposite to the equipped face.

du moteur.of the motor.

Suivant une forme avantageuse de l'invention, la partie fixe est équipée de dents sur un secteur couvrant 25 à 50% de sa surface. Un autre secteur étant destiné à l'alimentation et un troisième According to an advantageous form of the invention, the fixed part is equipped with teeth on a sector covering 25 to 50% of its surface. Another sector being intended for food and a third

secteur à l'évacuation des fibres. fiber evacuation sector.

De préférence, des moyens seront prévus devant éviter que les flocons passent de la zone d'alimentation vers la zone Preferably, means will be provided to prevent the flakes from passing from the feeding zone to the zone

d'évacuation des fibres sans passer par le secteur couvert de dents. fiber evacuation without passing through the area covered with teeth.

Avantageusement, la distance entre la partie fixe et la partie tournante pourra être réglée et le dispositif est construit de façon que la denture pourra être adaptée en fonction de la nature des flocons à ouvrir. De préférence, la distance entre les dents sur la Advantageously, the distance between the fixed part and the rotating part can be adjusted and the device is constructed so that the toothing can be adapted according to the nature of the flakes to be opened. Preferably, the distance between the teeth on the

surface convexe et les dents sur la surface concave sera uniforme. convex surface and the teeth on the concave surface will be uniform.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'alimentation du dispositif possède la forme d'un secteur annulaire ou la forme elliptique, ce qui permet une entrée de dimensions maximales et donc un étalement large de la matière sur la surface de la turbine, on évite ainsi des chocs trop importants des flocons, des dommages aux fibres et des bourrages du dispositif et on obtient une ouvraison According to another characteristic of the invention, the supply of the device has the shape of an annular sector or the elliptical shape, which allows an entry of maximum dimensions and therefore a wide spreading of the material on the surface of the turbine, this avoids too large shocks of the flakes, damage to the fibers and jams of the device and one obtains a working

optimale de la matière.optimal material.

Les fibres sont projetées axialement entre les dents de la turbine. La conicité des deux parties (fixe et tournante) et la perpendicularité des dents par rapport à leur surface oblige ensuite les fibres à sortir des dents de la turbine et, dans leur trajet radial provoqué par la force centrifuge, à pénétrer dans les dents de la The fibers are thrown axially between the teeth of the turbine. The taper of the two parts (fixed and rotating) and the perpendicularity of the teeth with respect to their surface then forces the fibers out of the teeth of the turbine and, in their radial path caused by centrifugal force, to penetrate into the teeth of the

contrepartie fixe. Il s'en suit un effet de cardage important. fixed counterpart. There follows an important carding effect.

L'invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple non limitatif de mise en application en se référant aux dessins annexés, qui représentent: À la figure la une vue en élévation du dispositif avec porte ouverte; la figure lb une vue en plan du dispositif de la figure la; À la figure 2: une vue en plan du dispositif fermé; les figures 3a et 3b: des vues en perspective de deux variantes de The invention will be described in more detail with the aid of a nonlimiting example of application with reference to the appended drawings, which represent: In FIG. 1a an elevation view of the device with the door open; Figure 1b a plan view of the device of Figure la; In Figure 2: a plan view of the closed device; Figures 3a and 3b: perspective views of two variants of

tuyaux d'alimentation.supply hoses.

En se référant aux figures, le dispositif d'ouvraison comporte une structure 21 formant une enceinte fermée comprenant un bâti 4 et une porte oscillante 3 fixée sur le bâti 4 à l'aide de charnières 22. Sur la face extérieure de la porte 3 est bridé un moteur 2 dont l'arbre porte sur la face intérieure de la porte 3 une turbine 1 de forme tronconique. Perpendiculairement à la face convexe de la turbine 1, Referring to the figures, the opening device comprises a structure 21 forming a closed enclosure comprising a frame 4 and an oscillating door 3 fixed on the frame 4 by means of hinges 22. On the outside face of the door 3 is flanged a motor 2, the shaft of which carries on the inner face of the door 3 a turbine 1 of frustoconical shape. Perpendicular to the convex face of the turbine 1,

celle-ci est revêtue de plusieurs rangées de pointes 1 1. it is coated with several rows of points 1 1.

A l'intérieur et en face de la turbine, la structure 21 présente une forme d'évidement tronconique, dont la partie concave est répartie en 4 secteurs. Le premier secteur 5 comporte une ouverture en forme de secteur annulaire et est relié au tuyau d'alimentation 9 des flocons de fibres. Le deuxième secteur 6 comporte des rangées radiales de pointes 12 et le troisième secteur comporte une ouverture tangentielle 7 reliée au tuyau d'évacuation des Inside and in front of the turbine, the structure 21 has a frustoconical recess shape, the concave part of which is divided into 4 sectors. The first sector 5 has an opening in the form of an annular sector and is connected to the supply pipe 9 for the fiber flakes. The second sector 6 has radial rows of tips 12 and the third sector has a tangential opening 7 connected to the discharge pipe of the

flocons traités.treated flakes.

Entre le secteur 5, l'entrée des flocons, et le secteur 7, la sortie des flocons traités, se trouve un quatrième secteur 8 qui forme une chambre d'isolation 8 délimitée en substance radialement par les parois 13 et 14 et qui doit éviter que les flocons passent du secteur 5 Between sector 5, the entry of the flakes, and sector 7, the exit of the treated flakes, there is a fourth sector 8 which forms an insulation chamber 8 delimited in substance radially by the walls 13 and 14 and which must avoid as the flakes pass from sector 5

directement au secteur 7 sans passer par le secteur de traitement 6. directly to sector 7 without going through processing sector 6.

Lorsque la porte 3 est fermée, les parois 13 et 14 s'approchent longitudinalement le plus près possible des pointes 11 de la turbine 1, de façon que exclusivement de l'air peut passer dans l'interstice entre les pointes 1 1 et les parois 13 et 14. Une ouverture réglable 15 est prévue dans la chambre 8 pour permettre si nécessaire l'entrée d'air venant de l'extérieur de l'enceinte. L'évidement When the door 3 is closed, the walls 13 and 14 approach longitudinally as close as possible to the tips 11 of the turbine 1, so that exclusively air can pass through the gap between the tips 1 1 and the walls 13 and 14. An adjustable opening 15 is provided in the chamber 8 to allow, if necessary, the entry of air coming from outside the enclosure. The recess

tronconique comporte au centre sur sa face plane une structure 17. frustoconical has in the center on its flat face a structure 17.

Cette structure pourra être ouverte et loger la face plane 18 de la This structure can be opened and accommodate the flat face 18 of the

turbine lorsque la porte 3 est fermée. turbine when door 3 is closed.

La partie concave ou au moins le secteur 6 de la structure de l'évidement tronconique est fixée dans l'enceinte 21 à l'aide de glissières ou autres moyens (non représentés) afin de pouvoir régler la distance entre la partie convexe et la partie concave et en particulier entre les pointes 1 1 et 12. En effet, les pointes 1 1 et 12 sont placées sur les faces convexe et concave de façon amovible et peuvent être échangées en fonction de la nature et de la structure des flocons à traiter. Il est important que la distance entre les pointes 11 et les pointes 12 ainsi que les parois 13 et 14 peut être réglée avec précision. Lors de l'opération, les fibres arrivent par la tuyauterie 9, entrent dans la machine par la zone 5 et sont projetées contre les pointes 1 1 de la turbine 1. La turbine I tourne dans la direction de la flèche 10 et entraîne les fibres vers la zone 6 garnie de pointes fixes 12. Les fibres étant centrifugées sont alors cardées par le mouvement relatif des pointes mobiles 11 de la turbine 1 et les pointes fixes 12 du The concave part or at least sector 6 of the structure of the frustoconical recess is fixed in the enclosure 21 by means of slides or other means (not shown) in order to be able to adjust the distance between the convex part and the part concave and in particular between points 1 1 and 12. Indeed, points 1 1 and 12 are placed on the convex and concave faces in a removable manner and can be exchanged depending on the nature and structure of the flakes to be treated. It is important that the distance between the tips 11 and the tips 12 as well as the walls 13 and 14 can be precisely adjusted. During the operation, the fibers arrive through the piping 9, enter the machine through the zone 5 and are projected against the tips 1 1 of the turbine 1. The turbine I rotates in the direction of the arrow 10 and drives the fibers towards zone 6 provided with fixed points 12. The fibers being centrifuged are then carded by the relative movement of the mobile points 11 of the turbine 1 and the fixed points 12 of the

secteur 6. La zone 6 constitue donc la zone de cardage. sector 6. Zone 6 therefore constitutes the carding zone.

A la sortie de la zone 6, les fibres sont aspirées hors des pointes de la turbine 1 par un courant d'air créé par un ventilateur non At the exit from zone 6, the fibers are sucked out of the tips of the turbine 1 by an air current created by a non-ventilator

représenté situé en aval de la sortie 7. shown located downstream of exit 7.

La chambre 8 permet d'éviter qu'une partie de l'air entrant dans la zone d'arrivée 5 pourrait être aspirée directement vers la zone de sortie 7 par le ventilateur et le cas échéant entraîner avec lui des The chamber 8 makes it possible to avoid that part of the air entering the arrival zone 5 could be sucked directly towards the exit zone 7 by the fan and, if necessary, bring with it

fibres qui ne passeraient dès lors pas dans la zone de cardage 6. fibers which would therefore not pass into the carding area 6.

L'ouverture 15, donnant sur l'extérieur prévue dans la chambre 8, permet, par suite de la dépression créée par le ventilateur, d'aspirer de The opening 15, facing the outside provided in the chamber 8, allows, as a result of the vacuum created by the fan, to suck in

l'air venant de l'extérieur de l'enceinte. air coming from outside the enclosure.

La figure 3a montre la forme du tuyau d'alimentation 9, qui a généralement une section circulaire 19, étant donné qu'il fait partie d'une installation complexe de traitement de fibres. Le tuyau 9 se déploie et prend progressivement une forme dont la section devient un secteur annulaire 16. Ce secteur annulaire 16 correspond à la forme du secteur 5 de l'évidement tronconique. Suivant la variante montrée à la figure 3b, le tuyau 9 prend progressivement la forme FIG. 3a shows the shape of the supply pipe 9, which generally has a circular section 19, since it is part of a complex fiber treatment installation. The pipe 9 is deployed and gradually takes a shape whose section becomes an annular sector 16. This annular sector 16 corresponds to the shape of the sector 5 of the frustoconical recess. According to the variant shown in Figure 3b, the pipe 9 gradually takes the form

d'une ellipse 20, qui s'inscrit dans le secteur 5. an ellipse 20, which is in sector 5.

Il est clair que la force centrifuge créée par la turbine 1 n'agit plus perpendiculairement dans le plan des pointes 11 et 12, mais crée une composante facilitant l'acheminement des fibres de la zone 6 It is clear that the centrifugal force created by the turbine 1 no longer acts perpendicularly in the plane of the tips 11 and 12, but creates a component facilitating the routing of the fibers of the area 6

vers la zone d'évacuation 7.to the evacuation zone 7.

Dans l'exemple considéré, la zone active de cardage 6 In the example considered, the active carding zone 6

couvre environ 40% de la partie concave de l'évidement tronconique. covers about 40% of the concave part of the frustoconical recess.

Ce pourcentage n'est pas critique, bien qu'il ait été remarqué qu'il est difficile pour un bon écoulement des fibres de réserver plus que 50 à % de cette partie concave à la zone active. Par contre, en diminuant cette zone active au delà de 25%, le rendement du dispositif This percentage is not critical, although it has been noted that it is difficult for a good flow of the fibers to reserve more than 50% of this concave part for the active zone. On the other hand, by reducing this active area beyond 25%, the efficiency of the device

devient faible.becomes weak.

Il est entendu que l'exemple décrit ne limite en rien la It is understood that the example described in no way limits the

partie de l'invention qui est définie par les revendications et que part of the invention which is defined by the claims and that

l'homme de l'art peut y apporter les modifications qu'il estime a person skilled in the art can make the modifications which he considers

nécessaires pour l'application envisagée. necessary for the intended application.

Claims

1. Device for opening flakes of fibers comprising a closed enclosure (21), a motor (2) which drives inside the enclosure a rotor whose surface has spikes, a fixed counterpart also equipped with spikes, a flake supply line and an evacuation line for the treated flakes, characterized in that the rotor consists of a frustoconical body (1) coated on its convex part with spikes (11) and that the counterpart consists of a body having a frustoconical housing shape, the concave part of which comprises a sector (6) coated with spikes (12), a sector (5) connected to the supply line (9) for the flakes, a sector (7) constituting a tangential opening and connected to the evacuation pipe of the treated flakes and means (8) making it possible to avoid the passage of the flakes from the sector (5) to the sector (7)

without going through the sector (6).

2. Device according to claim 1, characterized in that the convex plane of the body (1) and the concave plane of the housing

frustoconical are parallel.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the points (11) are placed perpendicular to the convex plane of the body (1) and the points (12) are placed

perpendicular to the concave plane of the frustoconical housing.

4. Device according to one or more of the claims

previous, characterized in that the housing sector (6)

frustoconical covers 25 to 50% of the concave surface of this housing.

5. Device according to one or more of the claims

previous, characterized in that the sector (5) corresponds to a

opening in the form of an annular segment.

6. Device according to one or more of the claims

previous, characterized in that the supply line (9) unfolds and gradually takes a shape whose section becomes a

annular sector (16) or an ellipse (20).

7. Device according to one or more of the claims

previous, characterized in that the means (8) consist of a

isolation chamber with an adjustable air inlet (15).

8. Device according to one or more of the claims

above, characterized in that at least the sector (6) of the concave part of the frustoconical housing is fixed in the enclosure (21) by means of means making it possible to adjust the distance between the points (11) and (12 ).

9. Device according to one or more of the claims

previous, characterized in that the motor (2) is fixed on a lateral face outside the enclosure (21) and that this lateral face comprises an oscillating door (3) allowing access to the body

frustoconical (1) and frustoconical housing.

10. Device according to one or more of the claims

previous, characterized in that the tips (11) and (12) are removable.