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La présente invention est relative à un décortiqueur propre à l'extraction de fibres textiles à partir de certaines plantes à canne de la famille à fibres de filasse comprenant des espèces telles que jute, kenaf et ramie .
La source principale de fibres végétales en usage commercial sont ou les feuilles ou les tiges de plantes convenables ; une distinction peut ainsi être faite entre les fibres de feuille et les fibres de filasse.
Les premières sont placées dans le centre des feuilles et sont revêtues d'une couche charnue qui doit être enlevée par raclage pour exposer les fi- ' bres ; ceci est accompli en pratique en passant les feuilles entre un grand disque ayant des râcloirs attachés à sa circonférence et une plaque incur- vée ayant une surface plus longue que les fibres les plus longues. Des :Ci- bres de filasse, d'autre part, sont placées à l'extérieur d'une partie cen- trale solide de moelle et de bois et sont recouvertes seulement d'une cou- che relativement mince d'écorce; elles peuvent être ainsi extraites en les arrachant à partir de la partie centrale.
Des tentatives pour décortiquer des plantes à fibres de filas- se par des machines destinées à des fibres de feuille ont, en raison de la dissemblance mentionnée ci-dessus dans la structure dé plante, été largement en échec, ayant pour résultat d'écraser,de meurtrir où de'blesser autrement la fibre et de ne procurer seulement qu'une f raction du rendement théorique.
Il a déjà été proposé d'augmenter ce rendement en amenant les tiges d'abord par leur extrémité supérieure et ensuite par leur extrémité inférieure, pour un traitement des plantes en deux phases à partir des extrémités vers le centre des tiges. Ce traitement fait perdre du temps et ne se prête pas à l'alimentation automatique.
L'invention a pour but de fournir un procédé pour la décorti- cation continue de plantes à canne, avec une efficacité maximum en termes à la fois d'heures de travail et de consommation de cannes, et en f ournissant des fibres propres et non endommagées, ainsi qu'une machine destinée à met- tre en oeuvre ce procédé de la manière la plus rapide.
Dans la mise en pratique du procédé selon l'invention, les ti- ges fraîches de plantes à fibre de filasse sont présentées longitudinale- ment, dans leur état naturel (c'est-à-dire sans broyage) vers un point d'ar- rachage auquel la direction d'avance des tiges est modifiée brusquement, de sorte que la couche de fibres tubulaire sera fendue et que la partie centra- le moins souple encore non brisée en sera projetée; par la suite, cette par- tie centrale est désintégrée tandis que les fibres sont agrippées, en un em- placement au-delà du point d'arrachage, par une action de petits coups dans une direction longitudinale vers l'avant, cette action appliquant aux fibres la traction nécessaire tout en Ôtant simultanément l'écorce et autre matiè- re ligneuse y adhérent encore.
De préférence, ce traitement est exécuté immédiatement après que les planes ont été cueillies.
Une machine convenable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend une ou plusieurs plaques d'appui formant deux surfaces se rejoignant suivant un angle dont la jonction définit le point d'arracha- ge ou dépouillement mentionné ci-dessus; et, en combinaison avec ces pla- ques, des moyens pour battre longitudinalement les fibres et désintégrer la partie centrale, consistant essentiellement en deux cylindres avec des ai- lettes périphériques espacées dont les trajectoires s'interpénètrent suivant une hauteur sensiblement moindre que la hauteur desdites ailettes, cette hauteur à son tour étant de préférence non plus grande que l'espacement des ailettes à leur base.
Exprimé différemment, la profondeur d'intersection entre les trajectoires des ailettes devrait être considérablement moindre que l'espacement des ailettes le long desdites trajectoires. La surface de plaque d'appui au-delà du point de dépouillement peut être incurvée et con- centrique à un des cylindres pour former l'élément de désintégration de la
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partie centrale, l'espacement entre les ailettes de ce cylindre et la surface incurvée étant de l'ordre de l'épaisseur de la couche tubulaire défibres (ainsi légèrement plus grande que deux fois l'épaisseur de fibres individuelles) pour permettre une telle action sans endommager les fibres.
L'utilisation de deux cylindres batteurs ou de brossage a été trouvée satisfaisante pour le kénaf et le jute ; pour la ramie, ou préfère utiliser un troisième cylindre de brossage. Les ailettes ou palettes du premier cylindre agissant comme un désintégrateur, peuvent être à bord aigu, tandis que celles de l'autre ou des autres cylindres sont de préférence ar- rondies.
L'invention sera décrite d'une manière plus détaillée en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue, en élévation latérale, d'une machine selon une réalisation de l'invention, un des organes latéraux du bâti de machine étant enlevé pour laisser voir l'intérieur ; la figure 2 est une vue en plan par-dessus de la machine de la figure 1, avec des parties arrachées pour laisser voir le mécanisme d'entraînement et de synchronisation ; les figures 3 et 4 sont des coupes suivant les lignes 3-3 et 4-4 de la figure 2, respectivement, et la figure 5 représente une disposition de cylindres de brossage qui est une variante de celle représentée sur la fig. 1.
La machine représentée sur les figures 1 à 4 comprend un bâti 10 sur lequel sont supportés, en position horizontale parallèle'.axialement, une première paire de cylindres d'alimentation lla, llb, une seconde paire de cylindres d'alimentation lle, lld, et une paire de cylindres de brossage 12a, 12b. Un des cylindres d'alimentation de la première paire, à savoir le cylindre supérieur 11a, est muni de rainures périphériques 13 de section transversale approximativement triangulaire ou trapézoïdale, couramment appelées-rainures en V. La première paire de cylindres d'alimentation reçoit les tiges provenant d'une courroie transporteuse 14 sur laquelle ces tiges 15 sont placées la partie supérieure en premier, sans enlèvement préalable de leurs branches et de leurs feuilles.
Le cylindre inférieur llb de la première paire, ainsi que les cylindres llc, 11d de la seconde paire, sont à surface tendre et comprennent un noyau dur 16, une-couche épaisse 17 d'un matériau amortisseur souple, tel que du caoutchouc spongieux, entourant le dit noyau, et une enveloppe protectrice 18 ferme mais souple, par exemple du caoutchouc résistant à l'abrasion.
Entre les cylindres d'alimentation lla - lld et les cylindres de brossage 12a,12b, est placée une plaque de changement de direction 19 qui, avec les cylindres de brossage, définit le mécanisme de dépouillement.
Cette plaque a trois surfaces se raccordant angulairement 19a, 19b et 19c servant, respectivement, pour infléchir les tiges provenant des cylindres llc, lld vers le premier cylindre de brossage 12a (ici le cylindre inférieur) pour guider ces tiges de telle manière à assister le plus efficacement les ailettes de ce cylindre dans leur action de désintégration sur les parties centrales des tiges, et également pour fournir une surface d'appui concentrique contre laquelle les fibres libérées peuvent être appliquées par lesdites ailettes pendant 1e processus ultérieur,.
La surface 19a, en conséquence, est disposée dans un plan sensiblement axial du cylindre l2a; la surface 19b est inclinée vers le haut par rapport audit plan d'un angle d'environ 20 ; et la surface 19c est incurvée et concentrique à la périphérie du cylindre 12a, se terminant juste avant- la trajectoire des palettes du cylindre associé 12b.
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Il peut être mentionné que, dans certains cas, les deux surfa- ces 19a, 19b peuvent être combinées suivant une telle surface unique, s'é- tendant soit axialement par rapport au premier cylindre de brossage ou sui- vant un certain angle jusqu'à approximativement 20 . Les résultats les plus favorables, toutefois, ont été accomplis avec la disposition comme ici dé- crit et représenté.
Alors que les ailettes ou palettes 20a du cylindre 12a sont re- présentées munies de bords aigus, celles du cylindre associé de la paire
12b, indiquées en 20b, sont mousses ou arrondies, étant donné qu'elles n'ont pas à accomplir un broyage ou une action de désintégration. On verra que les palettes 20a et 20b s'interpénètrent et que leurs trajectoires se cou- pent dans une certaine mesure, comme exposé précédemment, causant ainsi un recouvrement qui aura pour résultat un brossage ou un battage efficace de chaque fibre également du dessus et du dessous pour un enlèvement total de l'écorce, des feuilles et des parties résiduelles ligneuses adhérentes.
Des moyens peuvent etre prévus pour rassembler les fibres traitées 21 et pour les séparer des émondes 22 qui les accompagnent. Ainsi, on a repré- senté sur la figure 1 une courroie transporteuse à grande vitesse 23 qui éjecte constamment les émondes détachées et qui précipite l'extrémité ar- rière de chaque fibre, lorsqu'elle quitte les cylindres 12a,12b, sur un barr reau horizontal de reprise 24, placé à l'arrière¯du transporteur 23, d'où ces fibres peuvent être facilement rassemblées pour enlèvement de la machi- ne.
Le mouvement est fourni aux organes rotatifs par un moteur 25 qui est monté sur un support 26 à la partie inférieure du bâti et entraîne un arbre principal 27 par l'intermédiaire de poulies 28,29 et d'une cour- roie 30. Les cylindres d'alimentation 11a....11d, les cylindres de brossa- ge 12a, 12b et le transporteur 14 sont tous entraînés positivement à partir de cet arbre, par l'intermédiaire des entraînements à chaîne montrés sur les figures 3 et 4.
Ainsi, une extrémité de l'arbre 27 porte un pignon 31, fi- gure 3, qui entraîne une chaine 32 coopérant avec quatre pignons d'entrai- nement identiques 33a, 33b, 33c, 33d, fixés aux arbres des cylindres d'ali- mentation respectifs lla, llb, llc, lld, ainsi qu'avec un pignon fou 34 et un plus petit pignon 35 qui est fixé à l'un des tambours portant la courroie 14. L'autre extrémité de l'arbre porte un pignon 36, figure 4, qui entraî- ne une chaîne 37 coopérant avec deux pignons identiques 38a, 38b, fixés aux arbres des cylindres de brossage respectifs 12a, 12b, ainsi qu'avec un pignon fou 39.
Les quatre cylindres d'alimentation sont ainsi entraînés en synchro- nisme et les deux cylindres de brossage sont de même entraînés en synchronis- me à une vitesse de surface sensiblement trois fois celle des cylindres d'a- limentation. Le transporteur de sortie 25 est entraîné par l'intermédiaire d'une transmission multiplicatrice comprenant une poulie 40 sur l'arbre 27, une courroie 41 et une poulie 42 fixée à l'un des tambours portant la cour- roie 23. Les deux ensembles de pignons sont fermés par des couvercles 43,44, respectivement.
L'action longitudinale de battage des cylindres de brossage à grande vitesse 12a, 12b sur les fibres des tiges fraîches, en outre qu'elle enlève de ces tiges des particules ligneuses adhérentes, exerce également une traction vers l'avant sur la couche de fibres à un angle distinct de la direction dans laquelle les tiges sont avancées le long de la surface de plaque 19b ; ainsi, la couche tubulaire de fibres sera fendue au point où les fibres changent de direction, c'est-à-dire au raccord de la surface de plaque 19b et de la surface de plaque 19c, et cette couche de fibres autrement non rompue et non endommagée sera détachée en ce point à partir de sa partie centrale ligneuse moins souple, c'est-à-dire en un endroit où la partie centrale n'a pas encore été soumise à l'action de désintégration des palettes 20a.
Les fibres sont, en conséquence, obtenues sans être endommagées ou écrasées,
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Dans la réalisation particulière représentée, le bâti 10 est supporté par des roues 45a, 45b, 45c, permettant un transport facile de l'ensemble dans le champ pour un traitement immédiat des tiges aussitôt qu'elles ont été cueillies.
La variante de la figure 5 comprend une plaque de guidage 119 et trois cylindres de brossage 112a, 112b, 112c au lieu des éléments de la figure 1 référencés de manière analogue. La plaque 119 a une surface support horizontale 119a, sensiblement alignée avec l'axe du premier cylindre -de brossage 112a, qui est ici le cylindre supérieur des premiers cylindres, une surface de guidage adjacente 119b descendant doucement à un angle d'environ 20 , et une surface d'appui incurvée 119c concentrique au cylindre 112a. On notera qu'ici les tiges 15,ne viennent pas heurter la plaque à partir du dessous, mais viennent au repos sur la surface 119a après avoir quitté les cylindres d'alimentation (non représentés-sur la figure 5). Le fait qu'on prévoit trois cylindres, comme représenté ici, a été trouvé particulièrement désirable pour le traitement-de la ramie.
On notera que les palettes des cylindres 112b et 112c engrènent les unes avec les autres sensiblement de la même manière que celles-des cylindres 112a (ou 12a) et 112b (ou 12b).