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Il' PROCEDE ET APPAREIL POUR SEPARER LES- FEUILLES-GAINES" La présente invention se rapporte à la préparation pour la vente de longues fibres végétales provenant de tigesvégétales, et elle concerne particulièrement l'opération consistant à désagréger ce qu'on'appelle des "fausses tiges" en éléments distincts qu'on pourra-ensuite traiter séparément au cours de l'opération consistant à. débarrasser les fibres désirables-des matières.pulpeuses et autres comprises dans la composition primitive de l'élément.
L'invention s'est révélée comme particulièrement propre à la préparation de la fibre de chanvre de manille en vue de la vente à partir des tiges de l'abaca, bien qu'on puisse également l'utiliser pour désagréger d'autres tiges ayant une formation naturelle analogue. Les techniciens de l'industrie intéressée connaissent bien la nature de l'aba-
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ca et la façon dont les fibres y sont distribuées, et l'on se ré- férera à ce propos a la description, que contient le Bulletin n 1 du "'Fibre Standardization Board" of the Department of Agriculture and Naturel resources of the Gouvernement of the Philippines Islands" intitulée: "Les Qualités Normales de l'Abaca" par M.M. Saleaby, Manille, Bureau of Printing 1930.
Comme ilyest pleinement expliqué, les fibres commercialement intéressantes se trouvent dans les gaines foliées qui constituent la tige de lu plante. Cette tige est connue botaniquement sous le nom de "fausse tige" parce qu'elle comprend, dans la plante adulte, un groupe de gainesimbriquées, en forme de croissant, étroitement serrées les unes dur les autres autour d'un noyau central..
Dans chaque feuille-gaine les fibres intéressant tes se trouvent orientées à peu près parallèlement les unes aux au- tres dans le sens de la longueur de la gaine et dans la région qui se trouve naturellement à l'extérieur, Jusqu'à ce jour, après avoir coupé la tige et l'avoir débarrassée de ses branches et ses feuilles, il était de règle de la décomposer en éléments de grandeur et de forme propres à l'exé- cution de l'opération ultérieure manuelle en un ou deux temps. L'une des opérations consiste à séparer une feuille extérieure du faisceau restant en partant d'une extrémité ou d'un bord de la gaine au moyen d'une lame aiguë ou d'un instrument pointu et détachant la gaine du restant de la tige.
Un autre procédé communément employé consiste à amor- cer au moyen d'un instrument tranchant ou pointu, uniquement dans La partie extérieure d'une gaine périphérique, une étroite bande ou languette qu'on arrache ensuite à la main du- restant de la gaine sous forme de ce qu'on appelle dans le pays un "tuxyll.. Après qu'on a ainsi débité en languettes ou "tuxies" la totalité de la partie extérieure de la gaine considérée, on détache de la tige la portion pulpeuse doua-jacente constituant le restant de la gaine et l'on opère de même sur la première gaine qui se présente ensuite.
Ce débitage en languettes s'emploie surtout lorsqu'on prépare la tige en vue d'une opération de nettoyage ultérieure consistant à faire
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passer à la main la languette sous une lame de couteau rigide appliquée contre un billot par un ressort ou: un poids..
Ces opérations de séparation:manuelle s'exécutent en général aux champs, sont fort longues et d'un¯rendement médiocre,.
La présente invention a pour objet essentiel'de créer un procédé et réaliser une machine pour séparer de façon efficace et expéditive les diverses gaines constituant la "fausse tige", en soumettant pour cela ces dernières à l'action de la force centrifuge. On a découvert qu'il est possible d'atteindre de telles forces assez intenses tout en demeurant largement dans les limitesdes vitesses de rotation pratiquement utilisables.
Un second objet de la présente invention est en conséquence la réalisation d'un appareil apte à appliquer des forces centrifugea de l'intensité voulue aux diverses gaines foliées..
C'est un tel appareil que représentent les: dessins ciannexés dans lesquels :
La fig.. 1 est une vue en plan de l'appareil dont certaines parties sont arrachées;
La fig. 2 est une élévation de bout de- l'appareil¯ dont d'autres parties sont arrachées;
La fig. 3 est un détail du mécanisme d'alimentation de l'appareil .
Suivant la numérotation de référence adoptée, l'appareil comprend un bâti 10 qu.i supporte deux arbres parallèles 16 et 18 montés dans quatre paliers 14, deux à chaque extrémité de la machine. Sur chacun de ces arbres.sont salés deux éléments. tournants.. C'est ainsi que l'arbre 16, porte des disques 20 et 22, 1-'arbre, 18 de;s disques 24 et 26 qui tous, suivant la figure, ont le même diamètre.. Les disques 20 et 24 sont. écartés l'Un de l'autre mais montés sensiblement dans le même plan, tandis que les disques 22 et 26 sont de même montés écartés l'un de'l'autre dans un autre plan à l'autre extrémité de la machine,.
Si on le désire, on peut monter les quatre paliers 14 de manière à permettre le réglage de leur écartement dans le sens transversal de la machine et par suit à modifier l'intervalle existant entre les cercles balayés
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par les éléments tournants.
Les arbres 16 et 18 sont reliés entre eux par des organes de transmission de puissance qui, d'après les destina, sont constitués par des poulies 28 et 30, une poulie de renvoi 32 et une courroie 34, de manière qu'ils tournent synchroniquement danle même sens autour de leurs axes respectifs.
A l'un ou l'autre de cesarbres on peut atteler un dispositif d'entraînement tel qu'un moteur électrique classique 36, que le dessin représente comme entraînant l'arbre 18. Ce moteur est de préférence du type comportant un dispositif de freinage automatique, intervenant a la suite de l'interruption du courant alimentant le moteur, à l'effet d'amener rapidement les arbres à l'arrêt coruplet.
Pour le fonctionnement de la machine, après qu'on a sectionné transversalement une fausse tige A suivant une longueur convenable, prédéterminée, on la place comme on le voit entre les surfaces convergentes des éléments tournants où elle est librement maintenue par l'action de la pesanteur. Dès la mise en marche, les éléments tournants, décrivant un mouvement de rotation de droite à gauche comme le montrent les flèches de la fig. 2, impriment à la tige A un mouvement de rotation en sens inverse, c'est-à-dire de gauche à droite, par suite de l'action de frottement exercée par les éléments tournants au cours de leur rotation.
Pour contribuer à l'entraînement convenable de la tige A on a pourvu le s éléments tournants de surfaces périphériques caoutchoutées sous forme de bandages pneumatiques analogues à ceux des bicyclettes et qui sont indiquées en 50 sur le dessin. Ces bandages non seulement atténuent les irrégularités de la surface de la tige sur laquelle on opère mais constituent en même temps une,surface amortissante qui tend à empêcher la tige de rebondir.
Bien que si l'on veut on puisse gonfler le s-quatre pneumatiques à la même pression, suivant les conditions particulières d'utilisation, il est cependant possible, comme on l'a constaté, de diminuer encore davantage la tendance au.rebondissement des.tiges en modifiant cnve-
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nablement la pression établie dans les ,divers pneumatiques. Par exemple, si l'on gonfle les pneumatiques 50 montés sur les éléments tournants 20-et 22 àune plus forte pression que ceux que portent les éléments 24 et 26, on donne aux premiers un diamètre un peu plus grand qu'aux seconds.
Il. résulte de cette faible différence de diamètres que la vitesse tangentielle des éléments tournants 20 et 22 est légèrement supérieure à celle. des éléments tournants 24 et 26, les¯arbres 16 et 18, tournants bien entendu à la même vitesse. Comme les éléments.. 20,, et 2,2-se déplacent de haut en bas à leur point de contact avec la tige A, la vitesse différentielle entre ces éléments tournants et les éléments tournants opposés qui agissent en sens inverse va agir dans le même sens que la pesanteur pour solliciter positivement la tige A vers le bas entre les éléments tournants.. opposés.
n'autre part, le fait que les éléments tournants-ont un diamètre relativement grand par rapport à celui de la tige intervient aussi quelque peu dans le maintien de celle-ci au cours de sa rotation, en ce qu'elle est ainsi empêchée d'être rejetée latéralement au cas où elle se promènerait sur l'une ou l'autre circonférence s..
Afin de contribuer encore à maintenir la tige en position convenable et à l'empêcher de grimper sur la périphérie de l'un quelconque des éléments tournants, on peut fixer dans une position appropriée (les-gardes,,sur le bâti. En-fait, on.peut réaliser un organe de garde approprié pouvant également servir de dispositif pour l'alimentation de l'appareil.
En vue de supporter ce dispositif d'alimentation; le bâti 10. est pourvu à chaque bout d'une superstructure 60-, et':, chacune de celles--ci porte un. palier 62 dans le quel e st moté un bout d'arbre 64. Sur l'extrémité intérieure de ces bouts'd'arbre sont montés deux organes identiques 66 en.forme de roue destinés à supporter et à introduire les tiges.. Comme ces organes alimenteurs 66 sont identiques, il suffira d'en décrire un tel que le montre la fig.. 2- %'Organe 66 peut être fait en métal tubuleire et il comprend quatre bras 68, 70, 7,2.et 74 disposés en croix...
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A l'extrémité des deux bras opposés 72 et 74 sont fixés des prolongements arqués 76, 78 qui peuvent, pour être plus rigides, se prolonger jusqu'aux extrémités de la paire de bras opposés
68,70.. Etant ainsi disposés, les prolongements 76 et 78 forment avec d'autres parties du dispositif, respectivement 68, 74 et 70, 72, deux logements en forme d'U situés à 180 l'un de l'autre autour de l'arbre 64..
Il s'ensuit que lorsqu Tune tige A. est posée sur les surfaces convergentes des éléments tournants, ainsi que le montre la fig.. l, la tige est embrassée . chaque extrémité par l'un des logements en U. Par exemple, suivant la figo. 2., la. tige est en- tourée par le logement constituéepar les bras 70, 72 et le prolon- gement 76 qui forme ainsi une garde destinée à limiter le mouvement latéral ou vertical de la tige Aa s'il se produisait un re- bondissement excessif..
Après qu'on a désagrégé l'une des tiges A on peut poser dans l'autre logement constitué par les bras 68, 74 et le prolon- gement 78 du dispositif alimenteur b6 les bouts de la tige sui- vante qu'il s'agit de désagréger.
Pour amener la tige de cette position dans sa position active on a prévu un mécanisme permettant de faire tourner de
180 le dispositif alimenteur b6- Ce mécanisme comprend un volant
80 monté sur l'arbre 61 et qui, comme on le voit d'après la fig.. l, est monté sur le côté de la machine dans des paliers convenables de la superstructure 60.. L'arbre 81 est en liaison de commande à chaque extrémité avec les bouts.d'arbre 64 par l'intermédiaire de chaînes 82 qui coupèrent avec des pignons 83 et 84 calés res- pectivement sur les arbre 64 et 81.
Il s'ensuit que la rotation du volant 80 fait tourner le dispositif alimenteur 66.
Un mécanisme est utilement prévu à l'effet d'immobiliser le dispositif alimenteur 66 aux positions indiquées de sa révolu tion. A titre d'exemple d'un tel mécanisme on a représenté un disque 86 monté sur l'arbre 81 et pourvu à sa circonférence de deux encoche s 87 situées à 180 l'une de l"autre.Sur la super--
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structure 60 est articulé un mécanisme à levier coudé 88 comprenant un levier à main '89 ( fig'o.3 ), un arbre 90, un bras 91-et une cheville 92.
Celle-ci est.destinée à s'engager dans les encoches 87 sous l'action d'un ressort 93 tendu entre le levier à main 88 et la superstructure 66-.. Il est par consé- quent possible de libérer l'arbre 81 en déplaçant le levier à main 89 vers la gauche, si l'on considère la figo.2, ce qui a pour effet d'extraire la cheville 92 de son encoche 87. Par suite la cheville 92 peut glisser le long de la périphérie du disque 86 jusqu'à ce qu'elle s'engage dans l'encoche 87. opposée. A ce moment le dispositif alimenteur a décrit une demi-révolution.
Dans l'utilisation de l'appareil décrit il y a intérét à fai- re tourner la tige à une vitesse au.moins égale à 300d. mètres par minute,par exemple à une vitesse comprise entre 500, et 1000d- mètres par minute,d exprimant en mètres le diamètre maximum initial de la tige..
De cette manière, si la fausse tige n'a pas un diamè- tre supérieur à 0,3m on peut la faire tourner à des vitesses su- périeures à 900t/m et de préférence à des. vitesses comprises appro ximativement entre 1500 et 3000 t/m, ce nombre de tours augmentant au fur et à mesure que le diamètre diminue Cette augmentation de la vitesse de rotation concorde avec une rotation de la tige à une vitesse circonférencielle sensiblement constante, par suite de la diminution de diamètre,et par conséquent de la circonférence de la tige tandis que les gaines s'en détachent les unes après les autres, On a trouvé qu'il convenait d'employer des éléments ayant un.diamè- tre de 0,
9m et un moteur électrique conçue en .vue d'entraîner les éléments tournants à une vitesse comprise entre 270 et 330t/m,ce qui produit une vitesse périphérique d'enviorn 240 à 300/mètres par minute..Une vitesse convenable serait de 300t/m'donnant une vi- tesse circonférencielle de l'ordre de 270m par minute.Si.les élé- ments tournants étant entraînés à une vitesse de ce genre,la tige a un diamètre primitif de 20cm au.point de contact avec les élé- ments tournants,celle-ci tourne à raison de 135tm,abstraction faite du glissement.A mesure que le diamètre de la tige diminue en conséquence de la projection successive des.
gaines extérieures,
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sa vitesse de rotation augmente évidemment, la vitesse des éléments tournant étant supposée demeurer constante Par exemple, dans le temps où le diamètre de la tige décroît de 20 à 7,5cm, la vitesse de rotation de celle-ci passe de 1.350 à 3,.600 t/m, la vitesse circonférencielle demeurant théoriquement à 270- m par minute.Il est évidemment vrai que l'une des extrémités de la tige a vraisemblablement un moins grand diamètre que l'autre, mais cette légère différence n'intervient pas sensiblement dans le fonctionnement de la machine même lorsque les éléments tournants sont animés de la même vitesse..
On a constaté que de telles vitesses de rotation de la tige engendrent une force centrifuge largement suffisante pour que les gaines se détachent successivement les unes des autres.. Il faut que cette force soit supérieure à 14 kg. et qu'elle soit de préférence de l'ordre de 67 kg. Exprimée en fonction du poids de la gaine à détacher la force doit être supérieure à 3.9 p kg. p représentant le poids en kilogrammes de l'élément à désagréger.. On peut dire que la force doit être comprise entre 32,2 et 300 r. p kg. r représentant en centimètres le rayon maximum de la tige et plus particulièrement la distance en centimètres entre l'axe de rotation de la tige au centre de gravité de chacune des gaines qu'il s'agit de détacher, et p le poids en kilogrammes de la gaine.
Il est évident que cette force varie à mesure que chaque gaine extérieure se détache, par suite de la diminution de la valeur de r et de l'augmentation de la vitesse de rotation de la tige.
Il est évident qu.'on peut modifier à volonté les di- mensions de l'appareil, k compris le diamètre des éléments tournants..Toutefois,il est désirable que les dimensions des éléments tournants,considérées dans le sens axial,demeurent faibles,afin que les gaines soient complètement libérées du restant de la tige tandis qu'elles sont projetées.On a de même jugé à propos de prévoir au-dessus de la muchine un couvercle (non figuré)destiné à empêcher les gaines détachées de voler
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au. loin,..ainsi qu'un réceptacles en forme. de trémie (non. représenté) destiné à recevoir les gaines détachées. Un tel.réceptacle peut présenter dans son fond une ouverture centrale'.
L'écartement entre les éléments tournants peut être tel qui'il permette à la tige de passer entre- ceux-ci après qu'on en a détaché suffisam- ment de gaine pour réduire son diamètre par exemple à 38 mm.
L'âme de la tige est ainsi évacuée automatiquement,après que les gaines contenant les fibres commercialement intéressantes-en ont été séparées, du fait qu'elle tombe entre..les éléments tournants, après quoi on met le moteur à l'arrêt de manière à permettre la mise en place de la tige suivante qu'on désire désagréger.
Il.est de même évident qu'un glissement se produit dans l'action d'entraînement entre les éléments tournants et la tige, de sorte qu'il est nécessaire de régler la vitesse des éléments tournants de manière à imprimer à la tige des vitesses de rotation aptes à créer la force centrifuge nécessaire pour détacher primi- tivement la gaine extérieure et les autres à la suite.