FR2921941A1 - Dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non tissees - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) comprenant :-un dispositif d'alimentation en fibres (124);-une paroi d'aspiration (208) alimentée en fibres par le dispositif d'alimentation en fibres (124), mobile relativement audit dispositif d'alimentation en fibres (124) et munie de perforations;-un dispositif d'aspiration prévu pour aspirer l'air au travers desdites perforations de manière à plaquer les fibres contre la paroi d'aspiration (208);le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) étant caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (124) comprend une pluralité de buses d'éjection (230a, 230b) réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration (208) et en ce que chaque buse d'éjection (230a, 230b) est mobile entre une première position dans laquelle ladite buse (230a) projette des fibres sur ladite paroi d'aspiration (208) et une deuxième position dans laquelle ladite buse (230b) projette des fibres hors de ladite paroi d'aspiration (208).

Description

La présente invention concerne un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées, un procédé de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées réalisé à l'aide d'un tel dispositif et d'une nappe de fibres non-tissées obtenue par un tel procédé. L'industrie, et en particulier, l'industrie automobile, a un grand besoin de nappes réalisées à base de matériaux textiles non-tissés. Par exemple, l'insonorisation de l'intérieur d'un véhicule est réalisée à l'aide de telles nappes de non-tissés. On connaît un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées capable de produire une nappe continue de fibres textiles d'épaisseur et de largeur constantes. La Fig. 1 représente un tel dispositif de fabrication 100 qui comprend un dispositif d'alimentation en fibres 124, un cylindre d'aspiration 108, un rouleau de pression 110 et un tapis d'éjection 112. Le dispositif d'alimentation en fibres 124 est prévu pour alimenter le cylindre d'aspiration 108 en fibres et il comprend un réservoir de fibres 102, un dispositif de répartition et une carde 106.
Les fibres sont constituées de fibres textiles ou synthétiques auxquelles a été ajouté un liant du type the:rmo-activable, comme par exemple, une résine phénolique ou des fibres thermoplastiques. Ce liant permet, après un traitement approprié, de solidariser les fibres textiles entre elles afin que la nappe réalisée ait une certaine tenue mécanique.
Le principe de fonctionnement d'un tel dispositif de fabrication 100 est le suivant. En sortie du réservoir de fibres 102, les fibres 120a sont dirigées vers le dispositif de répartition qui est constitué de deux rouleaux 104 qui sont sensiblement tangents et qui tournent en sens inverse (flèche 114), ce qui permet de délivrer une quantité de fibres définie pour la suite du processus de fabrication. Les fibres 120b qui sortent du dispositif de répartition passent alors sur la carde 106 qui vient les ouvrir. La carde 106 est constituée d'un cylindre muni de pointes, ou d'un fil denté enroulé, qui tourne dans le sens de la flèche 116 et qui vient aérer les fibres 120b. En sortie de la carde 106, les fibres 120b sont alors projetées sur le cylindre d'aspiration 108 qui tourne dans le sens de la flèche 118. La paroi extérieure du cylindre d'aspiration 108 est plane et percée d'une multitude de perforations. Un dispositif d'aspiration aspire l'air à l'intérieur du cylindre 108 à travers ces perforations. Les fibres 120b projetées sur la paroi du cylindre d'aspiration 108 sont alors plaquées contre la paroi du cylindre d'aspiration 108 réalisant, ainsi, un amalgame de fibres non-tissées 120c.
Cet amalgame 120e passe ensuite sous le rouleau de pression 110 qui vient l'aplanir de manière à créer une nappe de fibres non-tissées 120 continue et d'épaisseur sensiblement constante. Cette nappe 120 est ensuite éjectée par le tapis d'éjection 112. La nappe de fibres non-tissées 120 ainsi éjectée passe ensuite dans un dispositif de post-traitement qui la rigidifie. Un tel dispositif de post-traitement peut être, par exemple, un tunnel chauffant où de l'air chaud vient agir sur le liant. La nappe de fibres non-tissées 120 ainsi rigidifiée est, ensuite, découpée en fonction des dimensions et de la forme définitive souhaitées et est moulée pour que la portion de nappe ainsi découpée prenne sa forme défmitive.
Un tel dispositif de fabrication 100 génère des chutes importantes lors de la découpe. Ces chutes sont difficilement recyclables ce qui augmente le prix de revient de chaque produit final. En outre, pour que l'insonorisation d'un véhicule soit optimale, l'épaisseur de la nappe de fibres non-tissées doit être variable afin d'amortir au mieux les sons en fonction des positions des sources de bruits. Le procédé de fabrication de l'état de la technique ne permet de moduler facilement ni l'épaisseur, ni la forme du produit final obtenu. Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, est proposé un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées comprenant : - un dispositif d'alimentation en fibres; - une paroi d'aspiration alimentée en fibres par le dispositif d'alimentation en fibres, mobile relativement audit dispositif d'alimentation en fibres et munie de perforations; - un dispositif d'aspiration prévu pour aspirer l'air au travers desdites perforations de manière à plaquer les fibres contre la paroi d'aspiration; le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées étant tel que le dispositif d'alimentation comprend une pluralité de buses d'éjection réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration et tel que chaque buse d'éjection est mobile entre une première position dans laquelle ladite buse projette des fibres sur ladite paroi d'aspiration et une deuxième position dans laquelle ladite buse projette des fibres hors de ladite paroi d'aspiration. 3 Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées comprend un dispositif de récupération, prévu pour récupérer les fibres projetées par les buses d'éjection qui sont dans la deuxième position. Avantageusement, le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées comprend un dispositif de retraitement prévu pour renvoyer les fibres récupérées par le dispositif de récupération vers le dispositif d'alimentation en fibres. Avantageusement, le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées comprend des parois de délimitation disposées sur la paroi d'aspiration. L'invention propose également un procédé de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées comprenant: - une étape de mise en mouvement d'une paroi d'aspiration en vis-à-vis d'un dispositif d'alimentation en fibres comprenant une pluralité de buses d'éjection réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration; -une étape de projection continue de fibres par ladite pluralité de buses d'éjection, et - pour chaque buse d'éjection, des étapes de déplacement entre une première position dans laquelle les fibres sont projetées sur ladite paroi d'aspiration et une deuxième position dans laquelle les fibres ne sont pas projetées sur ladite paroi d'aspiration et inversement. Avantageusement, chaque étape de déplacement entre la première position et la deuxième position est suivie d'une étape de récupération des fibres. Avantageusement, les fibres récupérées au cours de l'étape de récupération des fibres subissent une étape de transport vers le dispositif d'alimentation en fibres.
L'invention propose également une nappe de fibres non-tissées fabriquée par un procédé de fabrication selon une des variantes précédentes. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées de l'état de la technique; la Fig. 2 représente une vue d'un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées selon l'invention; 4 la Fig. 3 représente lune coupe par un plan vertical d'un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées selon l'invention; et la Fig. 4 représente un exemple d'une nappe de fibres non-tissées selon l'invention.
La Fig. 2 représente un dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées 200 dont les éléments qui sont communs à ceux du dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées 100 de l'état de la technique portent les mêmes références. La Fig. 2 représente le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées 200 lors de la fabrication d'une nappe de fibres non-tissées 220. La Fig. 4 représente une nappe de fibres non-tissées 220 qui est délimitée par un contour 402 présentant un décrochement 408, et qui comprend un évidement 404 ainsi qu'une réduction d'épaisseur 406. Le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées 200 comprend : -un dispositif d'alimentation en fibres 124; - une paroi d'aspiration 208, et - un dispositif d'aspiration. La paroi d'aspiration 208 est alimentée en fibres par le dispositif d'alimentation en fibres 124. Elle est mobile relativement au dispositif d'alimentation en fibres 124 et elle est munie de perforations. La paroi d'aspiration 208 se déplace dans le sens représenté par la flèche 210. Le déplacement de la paroi d'aspiration 208 permet une répartition des fibres qui ne s'accumulent pas en un seul endroit. Dans un autre mode de réalisation, il est possible de prévoir que la paroi d'aspiration 208 soit fixe et que le dispositif d'alimentation en fibres 124 se déplace.
Le dispositif d'aspiration est prévu pour aspirer l'air au travers des perforations de manière à plaquer les fibres contre la paroi d'aspiration 208. Le dispositif d'alimentation 124 comprend une pluralité de buses d'éjection 230a, 230b réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration 208 et chaque buse d'éjection 230a, 230b est mobile entre une première position et une deuxième position. Chaque buse 230a, 230b peut donc se positionner soit dans la première position, soit dans la deuxième position, et ceci indépendamment les unes des autres. Les buses d'éjection qui sont dans la première position sont référencées 230a et les buses d'éjection qui sont dans la deuxième position sont référencées 230b.
Chaque buse d'éjection 230a qui est dans la première position projette des fibres sur la paroi d'aspiration 208 et chaque buse d'éjection 230b qui est dans la deuxième position projette des fibres hors de la paroi d'aspiration 208. En d'autres termes, seules les fibres qui sont projetées par les buses d'éjection 230a qui sont dans la première position parviennent sur la paroi d'aspiration 208 et viennent s'agglomérer afin de réaliser la nappe de fibres non-tissées 220. La position de chaque buse d'éjection 230a, 230b est commandée par un moyen de positionnement, par exemple du type vérin pneumatique ou servo moteur. Une unité de contrôle commande chaque moyen de positionnement en fonction de la position que doit prendre la buse d'éjection 230a, 230b à laquelle il est lié. En commandant la position de chaque buse d'éjection 230a, 230b, il est possible de modifier la quantité de fibres qui sont projetées sur la paroi d'aspiration 208 en face de chaque buse 230a, 230b, et, ainsi, de réaliser une nappe 220 d'épaisseur variable. La face de la nappe 220 qui est contre la paroi d'aspiration 208 est plane tandis que l'autre face de la nappe 220 présente des variations de hauteur, chacune d'elles correspondant à une variation d'épaisseur de la nappe 220. La Fig. 3 montre une nappe 220 comprenant une réduction d'épaisseur 310 qui est obtenue par positionnement de la buse d'éjection correspondante dans la première position pendant une certaine durée et dans la deuxième position après l'expiration de cette durée. La vitesse de déplacement de la paroi d'aspiration 208 et le débit de fibres à travers des buses d'éjection 230a, 230b doivent être adaptés l'un à l'autre en fonction de l'épaisseur maximale devant être réalisée. La vitesse de déplacement de la paroi d'aspiration 208 est asservie au débit de fibres afin d'assurer une densité préférée de fibres sur la paroi d'aspiration 208. En outre, il est possible de réaliser des nappes 220 de largeur variable en positionnant les buses d'éjection extérieures dans la deuxième position. Ainsi, dans le cas de la nappe 220 de la Fig. 4, la réduction d'épaisseur 406 est réalisée par une projection de fibres pendant une durée inférieure à celle nécessaire pour réaliser une plus grande épaisseur pour la ou les buses d'éjection situées sensiblement au centre de la paroi d'aspiration 208. De la même manière, l'évidement 404 est réalisé par la déviation totale de la projection des fibres hors de la paroi d'aspiration 208 pour la ou les buses d'éjection concernées.
Le décrochement 408 est lui-même réalisé par la déviation totale de la projection des fibres hors de la paroi d'aspiration 208 pour la ou les buses d'éjection concernées. Pour éviter que les fibres éjectées par les buses d'éjection 230b qui sont dans la deuxième position ne soient gaspillées, le dispositif de fabrication 200 comprend un dispositif de récupération 302 qui est prévu pour récupérer lesdites fibres. Le dispositif de récupération 302 prend, ici, la forme d'un entonnoir. Pour réinjecter les fibres ainsi récupérées dans le dispositif d'alimentation en fibres 124, le dispositif de fabrication 200 comprend un dispositif de retraitement prévu pour renvoyer les fibres récupérées par le dispositif de récupération 302. Les fibres suivent alors la flèche 304 qui représente le dispositif de retraitement. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de fabrication 200 comprend des parois de délimitation 232 disposées sur la paroi d'aspiration 208. Ces parois de délimitation 232 aident au maintien structurel de la nappe 220 avant que celle-ci ait subit un post-traitement assurant sa tenue mécanique. Les parois de délimitation 232 sont disposées de manière sensiblement perpendiculaire à la paroi d'aspiration 208 et se présentent, de préférence, sous la forme d'une boucle fermée. Comme dans le cas du dispositif de fabrication 100 de l'état de la technique, le dispositif de post-traitement peut être un tunnel chauffant où de l'air chaud vient agir sur le liant. La nappe de fibres non-tissées 220 ainsi rigidifiée est, ensuite, moulée sous pression à chaud pour qu'elle prenne sa forme définitive. Le principe de fonctionnement du dispositif de fabrication 200 de l'invention est le suivant. En sortie du réservoir de fibres 102, les fibres 120a sont dirigées vers les deux rouleaux 104 tournant dans le sens des flèches 114 et constituant le dispositif de répartition. Les fibres 1201] qui sortent du dispositif de répartition passent alors sur la carde 106 qui vient les ouvrir. En sortie de la carde 106, les fibres 120b se répartissent à l'intérieur des différentes buses d'éjection 230a, 230b et sont éjectées par ces buses d'éjection, soit en direction de la paroi d'aspiration 208 soit en dehors de cette paroi. Cette projection de fibres par toutes les buses d'éjection 230a, 230b, même si certaines sont dirigées hors de la paroi d'aspiration 208, présente un autre avantage par rapport à une solution consistant à ouvrir et fermer chaque buse d'éjection en fonction des besoins. En effet, une solution consistant à fermer les buses d'éjection entraîne une mise en pression des fibres contenues dans les buses d'éjection fermées au risque de boucher ces dernières.
Comme cela est expliqué ci-dessus, le procédé de fabrication de la nappe de fibres non-tissées 220 comprend : -une étape de mise en mouvement de la paroi d'aspiration 208 en vis-à-vis du dispositif d'alimentation en fibres 124 comprenant la pluralité de buses d'éjection 230a, 230b réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration 208; -une étape de projection continue de fibres par la pluralité de buses d'éjection 230a, 230b; et -pour chaque buse d'éjection 230a, 230b, des étapes de déplacement entre la première position dans laquelle les fibres sont projetées sur la paroi d'aspiration 208 et la deuxième position dans laquelle les fibres ne sont pas projetées sur la paroi d'aspiration 208 et inversement. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, chaque étape de déplacement entre la première position et la deuxième position est suivie d'une étape de récupération des fibres. Et avantageusement, les fibres récupérées au cours de l'étape de récupération des fibres subissent une étape de transport vers le dispositif d'alimentation en fibres 124. Ce procédé permet d'obtenir des nappes 220 en trois dimensions par la modulation de la quantité de fibres projetées en un endroit particulier de la paroi d'aspiration 208. Ce procédé de fabrication peut être suivi d'une étape de moulage sous pression à chaud de la nappe 220, au cours de laquelle certaines parties de la nappe 220 sont plus ou moins écrasées afin de moduler la densité à certains endroits en fonction des sources de bruits.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1) Dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) comprenant : -un dispositif d'alimentation en fibres (124); -une paroi d'aspiration (208) alimentée en fibres par le dispositif d'alimentation en fibres (124), mobile relativement audit dispositif d'alimentation en fibres (124) et munie de perforations; -un dispositif d'aspiration prévu pour aspirer l'air au travers desdites perforations de manière à plaquer les fibres contre la paroi d'aspiration (208); le dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) étant caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (124) comprend une pluralité de buses d'éjection (230a, 230b) réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration (208) et en ce que chaque buse d'éjection (230a, 230b) est mobile entre une première position dans laquelle ladite buse (230a) projette des fibres sur ladite paroi d'aspiration (208) et une deuxième position dans laquelle ladite buse (230b) projette des fibres hors de ladite paroi d'aspiration (208).
2) Dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de récupération (302), prévu pour récupérer les fibres projetées par les buses d'éjection (230b) qui sont dans la deuxième position.
3) Dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de retraitement prévu pour renvoyer les fibres récupérées par le dispositif de récupération (302) vers le dispositif d'alimentation en fibres (124).
4) Dispositif de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (200) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des parois de délimitation (232) disposées sur la paroi d'aspiration (208).
5) Procédé de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (220) comprenant: -une étape de mise en mouvement d'une paroi d'aspiration (208) en vis-à-vis d'un dispositif d'alimentation en fibres (124) comprenant une pluralité de busesd'éjection (230a, 230b) réparties transversalement par rapport à la direction de déplacement de la paroi d'aspiration (208); - une étape de projection continue de fibres par ladite pluralité de buses d'éjection (230a, 230b), et -pour chaque buse d'éjection (230a, 230b), des étapes de déplacement entre une première position dans laquelle les fibres sont projetées sur ladite paroi d'aspiration (208) et une deuxième position dans laquelle les fibres ne sont pas projetées sur ladite paroi d'aspiration (208) et inversement.
6) Procédé de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (220) selon la 10 revendication 5, caractérisé en ce que chaque étape de déplacement entre la première position et la deuxième position est suivie d'une étape récupération des fibres.
7) Procédé de fabrication d'une nappe de fibres non-tissées (220) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fibres récupérées au cours de l'étape de récupération des fibres subissent une étape de transport vers le dispositif 15 d'alimentation en fibres (124).
8) Nappe de fibres non-tissées (220) fabriquée par un procédé de fabrication selon une des revendications 5 à 7.
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