FR2874387A1

FR2874387A1 - Appareil dans une machine a carder ayant un cylindre, des elements avec habillage et/ou sans habillage disposes a l'oppose du cylindre, et des parties laterales fixes

Info

Publication number: FR2874387A1
Application number: FR0507814A
Authority: FR
Inventors: Stefan Schlichter; Axel Herrmann
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2006-02-24
Anticipated expiration: 2025-07-22
Also published as: GB0515036D0; FR2874387B1; GB2416546B; CH698884B1; ITMI20051377A1; US20060016049A1; GB2416546A; US7694393B2; ITMI20051376A1; DE102004035771A1; CN1724727B; CN1724727A

Abstract

Dans un appareil dans une machine à carder ayant un cylindre (4) qui a une surface de paroi avec habillage cylindrique et au moins deux extrémités radiales de cylindre, et ayant au moins un élément de machine avec habillage et/ou sans habillage disposé à l'opposé de l'habillage de cylindre (4a) avec un espacement par rapport à celui-ci et deux écrans latéraux fixes, les parties (4; 14; 23', 23''; ...) qui influencent le pincement de cardage sont construites de telle sorte qu'elles ne subissent pas de dilatation thermique quand elles sont soumises à la chaleur agissant sur elles lors de l'utilisation, ce par quoi le pincement de cardage reste sensiblement constant.

Description

L'invention se rapporte à un appareil dans une machine à carder ayant un

cylindre qui a une surface de paroi avec habillage cylindrique et au moins deux extrémités radiales de cylindre, et ayant au moins un

élément de machine avec habillage et/ou sans habillage disposé à l'opposé de l'habillage de cylindre avec un espacement par rapport à celui-ci et deux écrans latéraux fixes, sur lesquels sont montés des dispositifs de maintien pour des éléments de travail, par exemple des bandes coulissantes, des éléments de cardage fixes, des revêtements de cylindre, qui sont soumis à de la chaleur lors de l'utilisation.

L'espacement effectif entre les extrémités d'un habillage et les extrémités d'un élément de machine disposé à l'opposé de l'habillage est appelé pincement de cardage. Ledit élément de machine peut également avoir un habillage mais peut, en fait, être formé par un segment de recouvrement ayant une surface de guidage. Le pincement de cardage est décisif pour la qualité de cardage. La taille (largeur) du pincement de cardage est un paramètre de machine fondamental, qui influence la technologie (le traitement de fibre) et également les caractéristiques de fonctionnement de la machine. Le pincement de cardage est établi aussi étroit que possible (il est mesuré en dixièmes de millimètre) sans courir le risque d'une collision entre les éléments de travail. Afin de s'assurer que les fibres sont traitées d'une manière régulière, le pincement doit être aussi uniforme que possible sur toute la largeur de travail de la machine.

Le pincement de cardage est particulièrement influencé, d'une part, par les réglages de machine et, d'autre part, par l'état de l'habillage. Le pincement de cardage le plus important dans une machine à carder ayant une partie supérieure de carde rotative est situé dans la zone principale de cardage, c'est-à-dire entre le cylindre et l'unité de partie supérieure de carde rotative. Au moins un des habillages délimitant l'espacement de travail est en mouvement, habituellement les deux. Afin d'augmenter la production de la machine à carder, des efforts sont faits pour rendre la vitesse de rotation ou de la vitesse des éléments mobiles, lors de l'utilisation, aussi élevée que la technologie de traitement de fibre le permet. L'espacement de travail change en fonction des conditions de fonctionnement, le changement se produisant dans la direction radiale (en partant de l'axe de rotation) du cylindre.

Dans le cardage, de plus grandes quantités de matière fibreuse sont de plus en plus traitées par unité de temps, avec pour résultat des vitesses plus élevées pour les éléments de travail et des capacités installées plus élevées. Un débit (production) croissant de matière fibreuse conduit à une génération accrue de chaleur en raison du travail mécanique, même lorsque la surface de travail reste constante. Dans le même temps, cependant, le résultat technologique du cardage (uniformité de nappe, degré de nettoyage, réduction des noeuds etc.) est continuellement amélioré, ce qui conduit à davantage de surfaces de travail en engagement de cardage et à des réglages plus serrés de ces surfaces de travail par rapport au cylindre (tambour). La proportion de fibres synthétiques qui sont traitées augmente continuellement, avec davantage de chaleur, comparée au coton, qui est générée en raison de la friction provenant du contact avec les surfaces de travail de la machine. Les éléments de travail des machines à carder à rendement élevé sont aujourd'hui totalement enfermés de tous les côtés afin de répondre aux normes élevées de sûreté, afin d'empêcher l'émission de particules dans l'environnement de la salle de filage et de minimiser le besoin d'entretien des machines. Des grilles ou même des surfaces de guidage de matière ouvertes, qui permettent un échange d'air, appartiennent au passé. En raison des circonstances mentionnées, il y a une augmentation marquée de l'entrée de chaleur dans la machine tandis qu'il y a une diminution marquée de la chaleur évacuée au moyen de la convection. L'augmentation résultante de l'échauffement des machines à carder à rendement élevé a pour résultat de plus grandes déformations thermoélastiques qui, en raison de la distribution inégale de champ de température, influencent les espacements déterminés des surfaces de travail: les espacements entre le cylindre et la partie supérieure de carde, le peigneur, les parties supérieures de carde fixes et les emplacements de séparation diminuent. Dans des cas extrêmes, le pincement établi entre les surfaces de travail peut être complètement utilisé en raison de la dilatation thermique de telle sorte que des composants en mouvement relatif entrent en collision, en provoquant un endommagement majeur de la machine à carder à rendement élevé concernée. Par conséquent, il est particulièrement possible que la génération de chaleur dans la zone de travail de la machine à carder ait pour résultat des dilatations thermiques différentes quand les différences de température entre les composants sont trop grandes.

Dans un appareil connu (EP 0 446 796 A), toutes les parties influençant l'espacement de travail (par exemple, le cylindre et les barres supérieures de carde) sont de préférence fabriquées dans une matière ayant un module d'élasticité élevé afin de réduire l'affaissement sur la largeur de travail. Une telle matière est, par exemple, de l'acier ou une matière plastique renforcée de fibre. La matière choisie doit assurer la précision dimensionnelle souhaitée de la pièce (dans le cas de la procédure de fabrication en question) et doit pouvoir la conserver pendant l'utilisation. La matière doit par conséquent présenter moins de dilatation thermique et/ou une plus grande conductivité thermique de telle sorte que des pertes de chaleur qui se produisent (qui sont inévitables à des vitesses de production élevées) n'ont pas pour résultat une déformation de rupture des éléments de travail. Dans le cas de l'appareil connu, la dilatation thermique des composants en coopération qui influence l'espacement de travail, c'est-à-dire celle du cylindre (tambour) et des barres supérieures de carde, est égale et homogène, du fait que les composants sont fabriqués dans la même matière. Même si la matière doit présenter moins de dilatation thermique, le pincement de cardage est réduit d'une manière indésirable, même si c'est dans une faible mesure, ce qui a pour résultat des problèmes allant de la qualité de cardage réduite aux interruptions de fonctionnement. De plus, il est désavantageux que l'élargissement du cylindre en raison de la force centrifuge ne puisse pas être réduit ou évité par les mesures connues.

Le problème sous-tendant l'invention est par conséquent de procurer un appareil du type mentionné au début qui évite les inconvénients mentionnés et qui plus spécialement rend possible un pincement de cardage ou un espacement de travail, entre l'habillage de cylindre et l'élément opposé avec habillage et/ou sans habillage, qui reste constant ou pratiquement constant quand de la chaleur est généré.

Le problème est résolu, dans un appareil tel que décrit en introduction, grâce au fait que les parties qui influencent le pincement de cardage sont construites de telle sorte qu'elles ne subissent pas de dilatation thermique quand elles sont soumises à la chaleur agissant sur elles lors de l'utilisation, ce par quoi le pincement de cardage reste sensiblement constant. En variante, au moins une partie qui influence le pincement de cardage est construite de telle sorte qu'elle subit une dilatation thermique négative (contraction) ou bien positive lorsqu'elle est soumise à de la chaleur agissant sur elle lors de l'utilisation, ce par quoi le pincement de cardage reste sensiblement constant.

Selon une première idée de l'invention, les parties qui influencent le pincement de cardage (espacement de travail) (par exemple, le cylindre, les barres de cardage et les éléments de maintien pour les barres de cardage) sont construites de telle sorte qu'elles ne présentent pas, ou pratiquement pas, de dilatation thermique sous l'effet de la chaleur de fonctionnement. Il en résulte que le pincement de cardage ne change pas. Selon une autre idée de l'invention, au moins une partie qui influence le pincement de cardage présente une dilatation thermique négative (contraction) de telle sorte qu'un changement du pincement de cardage provoqué, par exemple, par une dilatation thermique positive d'une partie qui influence le pincement de cardage est compensé. C'est particulièrement le cas quand les éléments de support influençant le pincement de cardage pourvus d'habillages sont disposés à l'opposé l'un de l'autre et un élément de support, par exemple le cylindre, subit une dilatation positive comme résultat de l'échauffement et l'autre élément de support, par exemple les barres de cardage (barres supérieures de cardage), subit au contraire une dilatation négative, c'est-à-dire se contracte et, dans une certaine mesure, recule. Selon encore une autre idée de l'invention, au moins une partie influençant le pincement de cardage présente une dilatation thermique positive (élargissement) de telle sorte qu'un changement du pincement de cardage provoqué, par exemple, par une dilatation thermique positive d'une pièce qui influence le pincement de cardage est compensé de la même manière. C'est particulièrement le cas quand les éléments de support influençant le pincement de cardage sont disposés l'un à la suite (ou à côté) de l'autre et un élément de support, par exemple le cylindre, subit une dilatation positive en raison de l'échauffement et l'autre élément de support, par exemple les bandes flexibles, subit de la même manière une dilatation positive, c'est-à-dire devient plus large et soulève en conséquence les barres supérieures de carde par rapport au cylindre. Selon les trois idées de l'invention, le pincement de cardage reste le même ou pratiquement le même lors de l'utilisation.

De manière avantageuse, une partie qui influence le pincement de cardage, par exemple une bande flexible, est construite de telle sorte qu'elle présente une dilatation thermique positive lors de l'utilisation. De préférence, une partie influençant le pincement de cardage, par exemple une barre de partie supérieure de carde, est construite de telle sorte qu'elle présente une dilatation thermique négative lors de l'utilisation. De manière avantageuse, la dilatation thermique positive d'une partie qui influence le pincement de cardage est compensée par la dilatation thermique négative de l'élément opposé correspondant. De préférence, une partie influençant le pincement de cardage est construite de telle sorte qu'elle ne présente pas de dilatation thermique lors de l'utilisation. De préférence, le pincement de cardage est influencé par le cylindre et le au moins un élément de cardage. De manière avantageuse, le pincement de cardage est influencé par le dispositif de maintien pour le au moins un élément de cardage. De préférence, le dispositif de maintien pour le au moins un élément de cardage est formé par au moins un élément de la partie latérale. De manière avantageuse, la partie latérale se compose d'un écran latéral et d'au moins un élément de guidage (bande flexible). De préférence, la partie latérale se compose d'un écran latéral et d'au moins une bande d'extension. De manière avantageuse, les éléments de machine avec habillage sont des parties supérieures de carde rotatives. De préférence, les éléments de machine avec habillage sont des parties supérieures de carde fixes. De manière avantageuse, le cylindre est fabriqué, au moins en partie, en acier.

L'acier assure la stabilité du cylindre et a une résistance relativement élevée à la flexion. De préférence, le cylindre est fabriqué, au moins en partie, en aluminium. L'aluminium assure de la même manière la stabilité du cylindre et a une densité relativement faible. De préférence, la matière pour les parties qui influence le pincement de cardage est, au moins en partie, une matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP). Le carbone a une densité de 1,45 g/cm3. La matière de base comporte des fibres de carbone. Ces dernières peuvent être produites à partir de filaments de matière plastique qui sont chauffés en l'absence d'air et par conséquent carbonisés . Par exemple, elles ont un diamètre de 0,007 mm. Ces fibres sont noyées dans une substance de support (matrice) en résines synthétiques. Les forces agissant sur des fibres de carbone sont encaissées par les fibres essentiellement seulement dans la ligne du flux de force. Les fibres sont par conséquent principalement disposées en parallèle. Si des contraintes de flexion et de torsion ne proviennent pas de juste une seule direction, des couches individuelles de fibres sont avantageusement placées l'une au- dessus de l'autre dans différentes orientations. De préférence, le coefficient de dilatation thermique de la matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) peut être ajusté. Un ajustement nul signifie qu'il n'y a pas de changement et un ajustement négatif a pour résultat une contraction de telle sorte qu'aucune dilatation thermique ou dilatation thermique négative du ou des composants n'est produite. Grâce à ces moyens, les matières du cylindre et, par exemple, des parties latérales sont accordées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que, sous l'effet de la chaleur agissant sur les parties qui influencent le pincement de cardage lors de l'utilisation, le pincement de cardage reste constant. De manière avantageuse, le cylindre de la machine à carder comporte un cylindre en métal et au moins une gaine cylindrique circulaire fabriquée en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) entourant le cylindre. De préférence, la bande flexible et/ou la bande d'extension sont fabriquées au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP). De manière avantageuse, la bande flexible et/ou la bande d'extension est pourvue d'un support (couche) en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP). De préférence, le cylindre est fabriqué dans une matière métallique, par exemple de l'acier, et la bande flexible et/ou la bande d'extension est/sont fabriquées au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP). De manière avantageuse, les parties supérieures de carde, par exemple des parties supérieures de carde rotatives et/ou fixes, sont fabriquées au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP). De préférence, l'écran latéral est fabriqué au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP).

De manière avantageuse, au moins un cylindre en métal et au moins une gaine cylindrique circulaire fabriquée en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) entourant le cylindre sont prévus. De préférence, le cylindre en métal et la gaine sont mutuellement rappelés à température ambiante et à la température de fonctionnement. De manière avantageuse, le cylindre en métal est soumis à des contraintes de compression et la gaine est soumise à des contraintes de tension dans la direction circonférentielle.

De préférence, les fibres de renfort de la matière plastique renforcée de fibres de carbone dans la gaine sont orientées dans la direction circonférentielle du cylindre. Il en résulte que l'élargissement du cylindre qui résulte de la force centrifuge est plus spécialement avantageusement réduit ou évité, spécialement aux vitesses élevées de rotation. De manière avantageuse, le cylindre est enfermé. De préférence, l'évacuation de chaleur du cylindre est différente de celle des parties latérales. De manière avantageuse, le rouleau est un avant-train d'une carde plate ou d'une carde à rouleau. De préférence, le rouleau est le peigneur d'une carde plate ou de la carde à rouleau.

De préférence, l'appareil selon l'invention comporte au moins un avanttrain qui présente un cylindre en métal et au moins une gaine cylindrique circulaire en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) qui entoure le cylindre. Egalement, de préférence, l'appareil selon l'invention comporte un peigneur qui présente un cylindre en métal et au moins une gaine cylindrique circulaire en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) qui entoure le cylindre.

L'invention va être décrite plus en détail ci-après en se référant à des formes de réalisation représentées dans les dessins, dans lesquels: La figure 1 montre, dans une vue de côté schématique, une machine à carder avec l'appareil selon l'invention; La figure 2 montre des barres supérieures de carde de la partie supérieure de carde rotative et des parties d'une glissière, de la bande flexible, de l'écran latéral et du cylindre, et également le pincement de cardage entre les habillages des barres supérieures de carde et l'habillage de cylindre; Les figures 3a, 3b montrent des coupes à travers un rouleau comportant un cylindre en métal et une gaine cylindrique circulaire fabriquée en matière plastique renforcée de fibres de carbone entourant le cylindre, dans une vue de face (figure 3a) et une vue de côté (figure 3b, représentant une coupe selon la ligne II-II de la figure 3a) ; La figure 4 montre, dans une coupe schématique selon la ligne I-I, la glissière selon la figure 2 avec des bandes flexibles et des écrans latéraux; La figure 5 montre, dans une vue de côté, une partie d'un écran latéral et d'une bande flexible, du cylindre, de la bande d'extension, de l'élément de cardage fixe et des barres de partie supérieure de carde rotative; La figure 6 montre, dans une vue de côté, une bande flexible selon l'invention; La figure 7 montre une bande d'extension selon l'invention dans la zone de pré-cardage; et La figure 7a montre le pincement de cardage entre l'habillage d'un élément de cardage fixe selon l'invention 25 et l'habillage de cylindre.

La figure 1 montre une machine à carder, par exemple une machine à carder Trützschler TC 03, ayant un cylindre ou rouleau d'alimentation 1, une table d'alimentation 2, des tambours briseurs ou avant-trains 3a, 3b, 3c, un cylindre 4, un peigneur 5, un rouleau débourreur 6, des galets presseurs 7, 8, un élément de guidage de bande 9, un entonnoir à bande 10, des rouleaux d'évacuation 11, 12, une partie supérieure de carde rotative 13 ayant des rouleaux de déviation de partie supérieure de carde 13a, 13b et des barres supérieures de carde 14, un pot 15 et un empoteur 16. Les flèches courbes désignent les sens de rotation des rouleaux. La référence M désigne le centre (axe) de la référence du cylindre 4. La référence 4a désigne l'habillage et la référence 4b désigne le sens de rotation du cylindre 4. La référence B désigne le sens de rotation de la partie supérieure de carde rotative 13 à l'emplacement de cardage et la référence C désigne la direction dans laquelle les barres de partie supérieure de carde 14 sont déplacées sur le côté opposé. Les références 23', 23" désignent des éléments de cardage fixes et la référence 39 désigne un capot sous le cylindre 4. La flèche A désigne la direction de travail.

Selon la figure 2, de chaque côté de la machine à carder, une bande flexible 17 ayant plusieurs vis de réglage est fixée latéralement sur l'écran latéral 19a, 19b (voir la figure 4). La bande flexible 17 a une surface extérieure convexe 17a et un côté inférieur 17b. Sur le dessus de la bande flexible 17 se trouve une glissière 20, par exemple fabriquée en matière plastique à faible friction, qui a une surface extérieure convexe 20a et une surface intérieure concave 20b. La surface intérieure concave 20b repose sur la surface extérieure convexe 17a et peut glisser pardessus dans la direction des flèches D, E. Chaque barre de partie supérieure de carde se compose d'une partie arrière 14a et d'un élément de support 14b. Chaque barre de partie supérieure de carde 14 a, à chacune de ses deux extrémités, une tête de partie supérieure de carde, qui comporte chacune deux axes en acier 141, 142. Les parties des axes en acier 141r 142 qui s'étendent vers l'extérieur au-delà des faces d'extrémité de l'élément de support 14b glissent sur la surface extérieure convexe 20a de la glissière 20 dans la direction de la flèche B. Un habillage 18 est fixé sur le côté inférieur de l'élément de support 14b. La référence 21 désigne le cercle des extrémités des habillages de partie supérieure de carde 18. Le cylindre 4 a sur sa circonférence un habillage de cylindre 4a, par exemple un habillage en dent-de-scie. La référence 22 désigne le cercle des extrémités de l'habillage de cylindre 4a. L'espacement (pincement de cardage) entre le cercle des extrémités 21 et le cercle des extrémités 22 est désigné par la référence a et est, par exemple, de 0,076 mm. L'espacement entre la surface extérieure convexe 20a et le cercle des extrémités 22 est désigné par la référence b. L'espacement entre la surface extérieure convexe 20a et le cercle des extrémités 21 est désigné par la référence c. Le rayon de la surface extérieure convexe 20a est désigné par la référence rl et le rayon du cercle des extrémités 22 est désigné par la référence r2. Les rayons rl et r2 se coupent au niveau du point central M du cylindre 4. La référence 19 désigne l'écran latéral.

Le rouleau à grande vitesse représenté dans les figures 3a, 3b pour une machine de traitement de fibre, par exemple un cylindre 4 d'une machine à carder, se compose d'un corps de rouleau cylindrique creux 30 et de deux extrémités de rouleau 31a, 31b au niveau des faces d'extrémité. Les extrémités de rouleau 31a, 31b sont de manière avantageuse fabriquées en métal, par exemple en acier ou en aluminium. La référence 32 désigne un rayon, la référence 33 un moyeu et la référence 34 un flasque d'extrémité. Le corps de rouleau 30 se compose d'un cylindre en acier interne 35 et d'une gaine en CFRP (matière plastique renforcée de fibres de carbone) durcie externe 36. La gaine en CFRP 36 a la forme d'un cylindre creux à paroi mince. A la température de fonctionnement, dans l'état rappelé, des contraintes de compression sont présentes dans la direction circonférentielle dans la zone de paroi cylindrique du cylindre en acier 35 et des contraintes de tension dans la gaine cylindrique en CFRP 36. Lors de l'utilisation, en raison de la force centrifuge à laquelle le cylindre en acier 35 est soumis, les contraintes de compression sont réduites. Le coefficient de dilatation thermique de la matière de cylindre est nettement plus grand que le coefficient de dilatation thermique de la matière plastique renforcée de fibres de carbone dans la direction des fibres de renfort; par exemple, le coefficient de dilatation thermique a de l'acier est entre 11 x 10-6 1/K et 17 x 10-6 1/K et celui de la matière plastique renforcée de fibres de carbone dans la direction de fibre est d'environ zéro, plus spécialement entre - 2 x 10-6 1/K et + 2 x 10-6 1/K. Lorsqu'elle est soumise à la chaleur lors de l'utilisation, le diamètre interne de la gaine en CFRP 36 change par conséquent seulement très légèrement, tandis que la dilatation thermique du cylindre en acier 35 est considérable. La dilatation thermique du cylindre en acier gainé de CFRP 35 est par conséquent inférieure à la dilatation thermique d'un cylindre ayant une paroi totalement en acier.

Le rouleau selon l'invention, comportant un cylindre en métal et une gaine de fibre composite, est plus léger comparé à un rouleau tout en acier ou tout en aluminium, a une inertie de masse réduite et présente une dilatation thermique linéaire qui peut être ajustée (abaissée jusqu'à des valeurs négatives) en raison de l'orientation de fibre agencée par construction. Les l'invention lors de propriétés de la matière, de freinage sensiblement en termes d'unités d'entraînement, des économies d'énergie, des vitesses de avantages du rouleau selon l'utilisation, qui résultent des sont, par exemple, des valeurs améliorées, des économies production plus élevées, des largeurs de travail plus grandes et un fonctionnement sans vibration.

La densité, la rigidité spécifique et la résistance spécifique, le tableau qui suit expose la 5 densité, le module d'élasticité et la résistance des matières comparées l'un à l'autre, sont les suivants: Matière Densité Module d'élasticité Résistance (g/cm3) (N/mm2) (MPa) St 52 7,8 210000 400 Al 2,7 70000 350 CFRP 1, 3 75000 à 180000 1500 GFRP* 1,9 20000 à 40000 1250 * Matière plastique renforcée de fibres de verre Dans la direction des fibres, la matière plastique renforcée de fibres de carbone a des avantages considérables comparée à l'acier. Les fibres individuelles mises en forme de tube au cours d'un processus d'enroulement déterminent le comportement anisotrope (dépendant de la direction) d'un tel tube.

La figure 4 montre une partie du cylindre 4 avec la surface cylindrique 4f de sa paroi 4e et les extrémités de cylindre 4c, 4d (éléments de support radiaux). La surface 4f est pourvue d'un habillage 4a qui, dans cet exemple, est prévu sous la forme d'un fil avec des dents- de-scie. Le fil avec dent-de-scie est étiré sur le cylindre 4, c'est-à- dire est enroulé autour du cylindre 4 en tours adjacents serrés entre les flasques latéraux (non représentés), afin de former une surface de travail cylindrique pourvue d'extrémités. Des fibres doivent être traitées de manière aussi régulière que possible sur la surface de travail (habillage). Le travail de cardage est réalisé entre les habillages 18 et 4a disposés à l'opposé l'un de l'autre et est influencé de manière substantielle par la position d'un habillage par rapport à l'autre et par l'espacement d'habillage a entre les extrémités des dents des deux habillages 18 et 4a. La largeur de travail du cylindre 4 est un facteur déterminant pour tous les autres éléments de travail de la machine à carder, spécialement pour les parties supérieures de carde rotatives 14 ou les parties supérieures de carde fixes 23', 23" (figure 1) qui, avec le cylindre 4, cardent les fibres de manière régulière sur toute la largeur de travail. Afin de pouvoir réaliser un travail de cardage régulier sur toute la largeur de travail, les réglages des éléments de travail (y compris ceux des éléments additionnels) doivent être maintenus sur cette largeur de travail. Le cylindre 4 lui-même peut, cependant, être déformé en raison de l'étirage du fil d'habillage, qui résulte de la force centrifuge ou qui résulte de la chaleur produite par le processus de cardage. L'arbre 25 du cylindre 4 est monté dans des positions (non représentées) situées sur le bâti de machine fixe 24a, 24b. Le diamètre, par exemple 1250 mm, de la surface cylindrique 4f, c'est-à-dire deux fois le rayon r3, est une dimension importante de la machine et devient plus grand lors de l'utilisation en raison de la chaleur de travail. Les écrans latéraux 19a, 19b sont fixés sur les deux bâtis de machine 24a et 24b, respectivement. Les bandes flexibles 17a et 17b sont fixées sur les écrans latéraux 19a et 19b, respectivement.

Quand de la chaleur est produite lors de l'utilisation dans le pincement de cardage a entre les habillages 18 (ou dans le pincement de cardage d entre les habillages 23') et l'habillage de cylindre 4a en raison du travail de cardage, plus spécialement dans le cas d'une vitesse de production élevée et/ou du traitement de fibres synthétiques ou de mélanges de fibre de coton/synthétique, la paroi de cylindre 4e subit une dilatation, c'est-à-dire que le rayon r3 augmente et le pincement de cardage a ou d diminue. La chaleur est dirigée par l'intermédiaire de laparoi de cylindre 4e dans les éléments de support radiaux, les extrémités de cylindre 4c et 4d. Les extrémités de cylindre 4c, 4d subissent de la même manière une dilatation qui en résulte, c'est-à-dire que le rayon augmente. Le cylindre 4 est presque entièrement entouré (enfermé) de tous les côtés, dans une direction radiale, par les éléments 14, 23, 39 (voir la figure 1) et des deux côtés de la machine à carder par les éléments 17a, 17b, 19a, 19b, 24a, 24b. Il en résulte que pratiquement pas de chaleur est rayonnée depuis le cylindre 4 vers l'extérieur (vers l'atmosphère). Néanmoins, la chaleur des extrémités de cylindre 4c, 4d de grande surface est spécialement transportée au moyen d'un rayonnement vers les écrans latéraux 19a, 19b d'une grande surface dans une mesure considérable, d'où la chaleur est rayonnée vers l'extérieur vers l'atmosphère plus froide. En raison de ce rayonnement, une dilatation des écrans latéraux 19a, 19b est inférieure à celle des extrémités de cylindre 4c, 4d, ce qui a pour résultat une réduction du pincement de cardage a (figure 2a) et du pincement de cardage d qui s'échelonne d'indésirable (en termes de résultat du cardage) à dangereux. Les éléments de cardage (barres supérieures de carde 14) sont montés sur les bandes flexibles 17a, 17b et les éléments de cardage fixes 23', 23'' sont montés sur les bandes d'extension, qui sont fixées à leur tour sur les écrans latéraux 19a, 19b. En cas d'échauffement, le soulèvement des bandes flexibles 17a, 17b et, en conséquence, des habillages 18 des barres de partie supérieure de carde 14, augmente moins, comparé à la dilatation du rayon r3 de la paroi de cylindre 4e et, en conséquence, de l'habillage 4a du cylindre 4, ce qui a pour résultat un rétrécissement du pincement de cardage a. La paroi de cylindre 4e et les extrémités de cylindre 4c, 4d sont fabriquées en acier, par exemple St 37, ayant un coefficient de dilatation thermique linéaire de 11,5 x 10-6 [1/K]. Afin de compenser les différences relatives de dilatation des extrémités de cylindre 4c, 4d et de la paroi de cylindre 4e, d'une part, et des écrans latéraux 19a, 19b (en raison du rayonnement freiné dans l'atmosphère à cause du cylindre 4 enfermé et du rayonnement libre dans l'atmosphère des écrans latéraux), les parties arrière 14a et les éléments de support 14b des barres supérieures de carde sont fabriqués en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) dont le coefficient de dilatation thermique a été ajusté d'une manière négative. Grâce à ces moyens, même si la dilatation du cylindre 4 reste la même à cause d'un défaut d'évacuation de la chaleur en raison du capotage, les barres de partie supérieure de carde 14 subissent une contraction. Il en résulte qu'on évite une réduction indésirable du pincement de cardage a et d due aux influences thermiques.

Selon la figure 5, trois éléments de cardage fixes non mobiles 23a, 23b, 23c et des éléments de capotage de cylindre sans habillage 25a, 25b, 25c sont prévus entre l'avant-train 3 et le rouleau de déviation de partie supérieure de carde 13a. Selon la figure 7a, les éléments de cardage fixes 21 ont un habillage 23', qui est disposé à l'opposé de l'habillage de cylindre 4a. La référence d désigne le pincement de cardage entre l'habillage 23' et l'habillage de cylindre 4a. Les éléments de cardage fixes 23, au moyen de vis 26a, et les éléments de recouvrement 25 (au moyen de vis qui ne sont pas représentées) sont montés sur une bande d'extension 27a (la bande d'extension 27a sur un seul côté de la machine à carder est représentée dans la figure 5), qui est à son tour fixée au moyen de vis 281 à 283 sur l'écran de cardage 19a et 19b (seul l'écran 19a est représenté dans la figure 5) de chaque côté de la machine à carder. Les bandes flexibles 17a, 17b (seule la bande 17a est représentée dans la figure 5) sont fixées sur les écrans latéraux 19a et 19b, respectivement, au moyen de vis 291, 292.

Les figures 6 et 7 montrent, sous forme de composants séparés, la bande flexible 17a et la bande d'extension 26a, respectivement. La bande flexible 17a est fabriquée, par exemple, en fonte grise GGG 30, et la bande d'extension est fabriquée, par exemple, en fonte grise GG 20. Sur la périphérie courbe convexe de la bande flexible est fixé un revêtement 37, et sur celle de la bande d'extension 26a est fixé un revêtement 38, les deux revêtements 37, 38 étant fabriqués en CFRP ayant des coefficients de dilatation thermique ajustés de manière positive.

Le cylindre 4 est fabriqué, par exemple, en acier. Afin de contrecarrer, lors de l'utilisation, le rétrécissement indésirable des pincements de cardage a (figure 2) et d (figure 7a), les bandes flexibles 17a, 17b et les bandes d'extension 26, 26b sont pourvues de manière respective du revêtement 37 (figure 6) et 38 (figure 7) de matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) dont le coefficient de dilatation thermique a été ajusté de manière positive. 1l en résulte que, même si la dilatation du cylindre 4 est inchangée, les bandes flexibles 17a, 17b et les bandes d'extension 26a, 26b disposées sur les côtés du cylindre 4 subissent une dilatation, avec pour résultat que les barres supérieures de carde 14 et les segments de cardage fixes 23, respectivement, sont soulevés de telle sorte que la réduction indésirable du pincement de cardage a et d, respectivement, est évitée.

L'agencement des bandes flexibles 17a, 17b et des bandes d'extension 26a, 26b représenté dans les figures 5 à 7 peut avantageusement être combiné avec l'agencement du cylindre 4 représenté dans les figures 3a, 3b. Dans cette combinaison, les bandes flexibles 17a, 17b et les bandes d'extension 26a, 26b sont fabriquées au moins parfois en CFRP ayant un coefficient de dilatation thermique ajusté de manière positive et la gaine 36 du cylindre 4 (voir les figures 3a, 3b) est fabriquée en CFRP ayant un coefficient de dilatation thermique ajusté de manière négative. Le cas échéant, de la matière plastique renforcée de fibres de carbone ayant un coefficient de dilatation thermique de zéro peut également être choisie, en fonction de la matière du cylindre 4. Grâce à ces moyens, en raison de l'ajustement approprié des coefficients de dilatation thermique, une précision dimensionnelle souhaitée peut être obtenue et maintenue quand de la chaleur est générée comme cela est prévu pour les parties qui influencent le pincement de cardage a et d lors de l'utilisation.

Afin de compenser les différences relatives dans la dilatation des extrémités de cylindre 4c, 4d et de la paroi de cylindre 4e, d'une part, et des écrans latéraux 19a, 19b (comme cela résulte du rayonnement freiné dans l'atmosphère à cause du capotage du cylindre 4 et du rayonnement libre dans l'atmosphère des écrans latéraux), la gaine 36, selon un autre agencement, est fabriquée en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) dont le coefficient de dilatation thermique a été ajusté de manière négative. Grâce à ces moyens, une dilatation du cylindre 4 à cause d'un défaut d'évacuation de la chaleur en raison du capotage est réduite ou évitée. Il en résulte qu'on évite une réduction indésirable du pincement de cardage a ou d due aux influences thermiques.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil dans une machine à carder ayant un cylindre qui a une surface de paroi avec habillage cylindrique et au moins deux extrémités radiales de cylindre, et ayant au moins un élément de machine avec et/ou sans habillage disposé à l'opposé de l'habillage de cylindre avec un espacement par rapport à celui-ci et deux écrans latéraux fixes, sur lesquels sont montés des dispositifs de maintien pour des éléments de travail, par exemple des bandes coulissantes, des éléments de cardage fixes, des revêtements de cylindre, qui sont soumis à de la chaleur lors de l'utilisation, caractérisé en ce que les parties (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influencent le pincement de cardage (a, d) sont construites de telle sorte qu'elles ne subissent pas de dilatation thermique quand elles sont soumises à la chaleur agissant sur elles lors de l'utilisation, ce par quoi le pincement de cardage (a, d) reste sensiblement constant.

2. Appareil dans une machine à carder ayant un cylindre qui a une surface de paroi avec habillage cylindrique et au moins deux extrémités radiales de cylindre, et ayant au moins un élément de machine avec et/ou sans habillage disposé à l'opposé de l'habillage de cylindre avec un espacement par rapport à celui-ci et deux écrans latéraux fixes, sur lesquels sont montés des dispositifs de maintien pour des éléments de travail, par exemple des bandes coulissantes, des éléments de cardage fixes, des revêtements de cylindre, qui sont soumis à de la chaleur lors de l'utilisation, caractérisé en ce que au moins une partie (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influence le pincement de cardage (a, d) est construite de telle sorte qu'elle subit une dilatation thermique négative (contraction) lorsqu'elle est soumise à de la chaleur agissant sur elle lors de l'utilisation, ce par quoi le pincement de cardage (a, d) reste sensiblement constant.

3. Appareil dans une machine à carder ayant un cylindre qui a une surface de paroi avec habillage cylindrique et au moins deux extrémités radiales de cylindre, et ayant au moins un élément de machine avec et/ou sans habillage disposé à l'opposé de l'habillage de cylindre avec un espacement par rapport à celui-ci et deux écrans latéraux fixes, sur lesquels sont montés des dispositifs de maintien pour des éléments de travail, par exemple des bandes coulissantes, des éléments de cardage fixes, des revêtements de cylindre, qui sont soumis à de la chaleur lors de l'utilisation, caractérisé en ce que au moins une partie (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influence le pincement de cardage (a, d) est construite de telle sorte qu'elle subit une dilatation thermique positive lorsqu'elle est soumise à de la chaleur agissant sur elle lors de l'utilisation, ce par quoi le pincement de cardage (a, d) reste sensiblement constant.

4. Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une partie (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influence le pincement de cardage (a, d) est construite de telle sorte qu'elle subit une dilatation thermique positive lors de l'utilisation.

5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'une partie (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influence le pincement de cardage (a, d) est construite de telle sorte qu'elle subit une dilatation thermique négative lors de l'utilisation.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la dilatation thermique positive d'une partie (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", , 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influence le pincement de cardage (a, d) est compensée par la dilatation thermique négative de l'élément opposé correspondant (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36 37; 38).

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'une partie (4, 4e; 14, 14a à 14c; 17, 17a, 17b; 23', 23", 23a à 23c; 26, 26a, 26b; 36; 37; 38) qui influence le pincement de cardage (a, d) est construite de telle sorte qu'elle ne subit pas de dilatation thermique lors de l'utilisation.

8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le pincement de cardage (a, d) est influencé par le cylindre (4) et le au moins un élément de cardage (14, 14a, 14b; 23', 23", 23a à 23c).

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le pincement de cardage (a, d) est influencé par le dispositif de maintien (17, 17a, 17b; 26, 26a, 26b) pour le au moins un élément de cardage (14, 14a à 14c; 23', 23", 23a à 23c).

10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de maintien pour le au moins un élément de cardage (14, 14a à 14c; 23', 23", 23a à 23c) est formé par au moins un élément de la partie latérale.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la partie latérale se compose d'un écran latéral (19; 19a, 19b) et d'au moins une bande flexible (17; 17a, 17b).

12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la partie latérale se compose d'un écran latéral (19; 19a, 19b) et d'au moins une bande d'extension (26; 26a, 26b).

13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les éléments de machine avec habillage sont des parties supérieures de carde rotatives (14, 14a à 14c).

14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les éléments de machine avec habillage sont des parties supérieures de carde fixes (23; 23', 23", 23a à 23c).

15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le cylindre (4) est fabriqué au moins en partie en acier.

16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le cylindre (4) est fabriqué au moins en partie en aluminium.

17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la matière pour les pièces qui influencent le pincement de cardage (a, d) est au moins en partie une matière plastique renforcée de fibres.

18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que la matière est une matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP).

19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que le coefficient de dilatation thermique de la matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) peut être ajusté.

20. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le cylindre (4) de la machine à carder comporte un cylindre en métal (35) ayant au moins une gaine cylindrique circulaire (36) en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) qui entoure le cylindre.

21. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que la bande flexible (17; 17a, 17b) et/ou la bande d'extension (26, 26a, 26b) est fabriquée au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP).

22. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 12 et 21, caractérisé en ce que la bande flexible (17; 17a, 17b) et/ou la bande d'extension (26, 26a, 26b) est pourvue d'un support (37 et 38, respectivement) (couche) de matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP).

23. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11, 12, 21 et 22, caractérisé en ce que le cylindre (4) est fabriqué dans une matière métallique, par exemple de l'acier, et la bande flexible (17, 17a, 17b) et/ou la bande d'extension (26, 26a, 26b) est/sont fabriquée(s) au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP).

24. Appareil selon l'une quelconque des revendications 13 à 14, caractérisé en ce que les parties supérieures de carde, par exemple les parties supérieures de carde rotatives (14, 14a à 14c) et/ou les parties supérieures de carde fixes (23, 23', 23", 23a à 23c), sont fabriquées au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) .

25. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que l'écran latéral (19, 19a, 19b) est fabriqué au moins en partie en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) .

26. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce que au moins un cylindre en métal (35) et au moins une gaine durcie cylindrique circulaire (36) en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) entourant le cylindre sont prévus.

27. Appareil selon la revendications 26, caractérisé en ce que le cylindre en métal (35) et la gaine (36) sont mutuellement rappelés à température ambiante et à la température de fonctionnement.

28. Appareil selon l'une quelconque des revendications 26 et 27, caractérisé en ce que le cylindre en métal (35) est soumis à des contraintes de compression et la gaine (36) est soumise à des contraintes de tension dans la direction circonférentielle.

29. Appareil selon l'une quelconque des revendications 26 à 28, caractérisé en ce que les fibres de renfort de la matière plastique renforcée de fibres de carbone dans la gaine (36) sont orientés en grande partie dans la direction circonférentielle du cylindre (4).

30. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé en ce que le cylindre 20 (4) est enfermé.

31. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que l'évacuation de la chaleur du cylindre (4) est différente de celle des parties latérales (19, 19a, 19b).

32. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 31, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un avant-train (3, 3a à 3c) qui présente un cylindre en métal (35) et au moins une gaine cylindrique circulaire (36) en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) qui entoure le cylindre.

33. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisé en ce qu'il comporte un peigneur (5) qui présente un cylindre en métal (35) et au moins une gaine cylindrique circulaire (36) en matière plastique renforcée de fibres de carbone (CFRP) qui entoure le cylindre.