FR3081885A1

FR3081885A1 - Systeme de formation d’une nappe de fibres

Info

Publication number: FR3081885A1
Application number: FR1870626A
Authority: FR
Inventors: Jean-Christophe Laune; Wael Jabri
Original assignee: Andritz Asselin Thibeau SAS
Current assignee: Andritz Asselin Thibeau SAS
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2019-12-06
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: ES2933351T3; CN110629405B; KR102690433B1; KR20190136991A; US12006603B2; FR3081885B1; CN110629405A; EP3575455B1; EP3575455A1; TWI825101B; US20190368088A1; TW202012713A

Abstract

Installation de formation d'une nappe de fibres, notamment non tissé, comportant un dispositif de production d'au moins un voile de fibres, notamment d'au moins un voile de non tissé, et un étaleur-nappeur alimenté en le au moins un voile de fibres pour fournir en sortie la nappe de fibre, le dispositif de production comportant un tambour de carde et au moins un rouleau peigneur prélevant les fibres sur le tambour de carde et délivrant le au moins un voile à au moins un tapis de sortie, l'étaleur-nappeur ayant un tapis d'entrée, sur lequel le au moins un voile est déposé pour son introduction dans l'étaleur-nappeur, ce dernier délivrant en sortie la nappe de fibres formée d'un empilement de couches du au moins un voile, et des premiers moyens de commande du profil de l'épaisseur et/ou de la masse surfacique locale et/ou de la masse volumique locale du voile ou de chaque voile suivant une loi de variation en fonction du temps, notamment de manière périodique, en un point du trajet du voile ou de chaque voile dans le dispositif de production de voile en amont du ou de chaque tapis d'entrée, caractérisée par des moyens d'étirage disposés en aval du ou de chaque tapis de sortie du dispositif de production de voile et en amont du tapis d'entrée de l'étaleur-nappeur, notamment directement en amont du tapis d'entrée de l'étaleur nappeur, des seconds moyens de commande étant prévus pour commander les moyens d'étirage de manière à faire varier l'étirage en fonction du temps, notamment de manière périodique.

Description

Titre de l’invention : Système de formation d’une nappe de fibres [0001] La présente invention se rapporte à une installation ou système de formation d’une nappe de fibres, notamment d’une nappe de non tissé, comportant un dispositif de production d’au moins un voile de fibre, notamment de non tissé, et un étaleur-nappeur alimenté en entrée par le au moins un voile de fibre issu du dispositif de production et délivrant en sortie une nappe de fibres constituée d’un empilement du ou des voiles de fibres.

[0002] Dans l’art antérieur, on connaît déjà de WO99/24650 au nom de la demanderesse une installation du genre mentionné ci dessus. L’installation comporte une carde produisant, par l’intermédiaire de deux peigneurs prélevant chacun des fibres du tambour de la carde, deux voiles élémentaires de fibres délivrés à deux tapis de sorties respectifs et superposés ensuite l’un à l’autre pour former un voile de fibre déposé sur un tapis d’entrée d’un étaleur-nappeur, ce dernier empilant suivant un mouvement de va et vient le voile de fibres sur lui même pour délivrer en sortie une nappe de fibres constituée de plusieurs couches du voile de fibres. En outre des moyens sont prévus pour commander le profil ou répartition transversale de la masse surfacique de la nappe en amont des tapis de sortie, ce profil ou répartition se propageant ensuite dans la ligne pour obtenir en sortie de Γ étaleur-nappeur une nappe ayant un profil transversal dans la direction transversale (CD) souhaité donné à l’avance, notamment le plus homogène possible, par exemple une masse surfacique constante ou sensiblement constante.

[0003] Bien que l’installation de l’art antérieur décrite ci dessus donne de bons résultats, notamment en permettant d’obtenir un profil transversal qui correspond bien à celui souhaité donné à l’avance de la nappe en sortie de Γétaleur-nappeur, par exemple en permettant d’obtenir une nappe bien homogène, on aimerait améliorer le système, notamment diminuer les survitesses (vitesses crêtes par rapport à la vitesse moyenne) et/ou l’accélération maximale en entrée et/ou en sortie de Γétaleur-nappeur pour une même vitesse de production de la nappe ou augmenter cette vitesse de production sans que les survitesses et/ou l’accélération maximale en entrée et/ou sortie de Γ étaleur-nappeur n’augmentent.

[0004] Suivant un premier aspect de l'invention, une installation de formation d’une nappe de fibres, notamment non tissé, comportant un dispositif de production d’au moins un voile de fibres, notamment d’au moins un voile de non tissé, et un étaleur-nappeur alimenté en le au moins un voile de fibres pour fournir en sortie la nappe de fibre, le dispositif de production comportant un tambour de carde et au moins un rouleau peigneur prélevant les fibres sur le tambour de carde et délivrant le au moins un voile à au moins un tapis de sortie, l’étaleur-nappeur ayant un tapis d’entrée, sur lequel le au moins un voile est déposé pour son introduction dans l’étaleur-nappeur, ce dernier délivrant en sortie la nappe de fibres formée d’un empilement de couches du au moins un voile, et des premiers moyens de commande du profil de l’épaisseur et/ou de la masse surfacique locale et/ou de la masse volumique locale du voile ou de chaque voile suivant une loi de variation en fonction du temps, notamment de manière périodique, en un point du trajet du voile ou de chaque voile dans le dispositif de production de voile en amont du ou de chaque tapis d’entrée, est caractérisé par des moyens d’étirage disposés en aval du ou de chaque tapis de sortie du dispositif de production de voile et en amont du tapis d’entrée de l’étaleur-nappeur, notamment directement en amont du tapis d’entrée de l’étaleur nappeur, des seconds moyens de commande étant prévus pour commander les moyens d’étirage de manière à faire varier l’étirage en fonction du temps, notamment de manière périodique.

[0005] En prévoyant ainsi de combiner une action pour faire varier en fonction du temps le profil transversal d’épaisseur et/ou de masse surfacique locale et/ou de masse volumique locale du voile ou de chaque voile à l’intérieur même du dispositif de production de voile à une action d’étirage également variable en aval du dispositif de production mais avant l’introduction dans l’étaleur nappeur, on est capable, en fonction des données géométriques intrinsèques de l’installation (notamment la distance d’accélération, la longueur de déroulée de carde et la longueur déroulée de l’étaleur-nappeur et la largeur de nappe souhaitée en sortie) de régler, par synchronisation des deux actions, à une valeur optimale la répartition (x et 100%-x) de l’influence de chacune des deux actions (variation du profil en un point à l’intérieur de la carde et variation de l’étirage à l’extérieur de la cardejde manière à diminuer les accélérations maximales et les survitesses créées dans l’étaleur-nappeur pour une même vitesse de production, ou augmenter cette vitesse de production pour une même accélération maximale et les mêmes survitesses créées dans la ligne. En outre, l’installation suivant l’invention est particulièrement bien adaptée pour les nappes comportant des fibres difficiles à étirer.

[0006] Suivant un mode de réalisation très avantageux de l’invention, les premiers moyens de commande commandent la vitesse de rotation relative du ou de chaque peigneur par rapport au tambour de carde.

[0007] De préférence, la vitesse relative de déplacement du ou de chaque tapis de sortie par rapport au tambour est synchronisée avec la vitesse périphérique du ou de chaque peigneur, notamment est égale ou sensiblement égale à la vitesse périphérique du ou de chaque peigneur.

[0008] En particulier, le dispositif de formation du au moins un voile comporte, outre le tambour de carde et le ou les rouleau(x) peigneurs, un ou des rouleaux condenseurs et un ou des rouleaux détacheur, et leur vitesse de rotation est synchronisée avec celle du ou des peigneurs et avec celle du ou des tapis de sortie.

[0009] Suivant un mode de réalisation particulièrement préféré, les moyens d’étirage sont constitués d’un rouleau étireur dont la vitesse de rotation est commandée pour réaliser la variation de l’étirage.

[0010] Suivant un mode de réalisation favorable, l’agencement est tel que le trajet du au moins un voile entre un tapis de sortie du dispositif de formation de voile, en aval du ou des peigneurs, et le tapis d’entrée de l’étaleur nappeur comporte au moins un point d’inflexion.

[0011] Suivant un mode de réalisation favorable, les moyens d’étirage comportent un élément d’entraînement, par exemple un rouleau étireur, du au moins un voile comportant une surface d’entraînement destinée à venir en contact avec le au moins un voile pour l’entraîner, la vitesse de l’élément d’entraînement étant commandée pour réaliser la variation de l’étirage, et il est prévu un dispositif d’aspiration pour réaliser une aspiration à la surface d’entraînement pour maintenir par aspiration le au moins un voile contre la surface d’entraînement pendant l’étirage.

[0012] Suivant un autre mode de réalisation, les moyens d’étirage comportent un élément d’entraînement, par exemple un rouleau étireur, du au moins un voile comportant une surface d’entraînement destinée à venir en contact avec le au moins un voile pour l’entraîner, la vitesse de l’élément d’entraînement étant commandée pour réaliser la variation de l’étirage, et il est prévu des moyens de pincement, notamment en deux points de pincement, pour maintenir le au moins un voile contre la surface d’entraînement pendant l’étirage.

[0013] Suivant un mode de réalisation préféré, il est prévu deux tapis de sortie du dispositif de formation de voile, respectivement supérieur et inférieur, les deux voiles supérieur et inférieur se rejoignant en amont des moyens d’étirage, notamment en amont du rouleau d’étirement.

[0014] En particulier, un ou chaque tapis de sortie du dispositif de formation de voile est incliné par rapport au tapis d’entrée de l’étaleur-nappeur.

[0015] Notamment, le point d’extrémité de sortie du ou de chaque tapis de sortie du dispositif de formation de voile est décalé en hauteur par rapport au, notamment est au dessus du, point d’extrémité d’entrée du tapis d’entrée de l’étaleur-nappeur.

[0016] Suivant un mode de réalisation, à la sortie du rouleau de renvoi du tapis supérieur, le voile supérieur vient en contact avec la surface extérieure du rouleau étireur et se déplace le long de cette surface extérieure jusqu’au rouleau de renvoi du tapis d’entrée de l’étaleur-nappeur.

[0017] De préférence, la proportion de chacune des deux actions sur le profil de la nappe en sortie de l’étaleur-nappeur, à savoir la variation sur le profil en un point à l’intérieur du dispositif de formation de voile et l’étirage en un point à l’extérieur en amont du tapis d’entrée de l’étaleur nappeur, est comprise entre 20%-80% et 80%-20%, notamment entre 30%-70% et 70%-30%.

[0018] Suivant un deuxième aspect de l’invention, indépendant du premier aspect ci-dessus, mais pouvant de manière favorable également être mis en œuvre en combinaison avec ce premier aspect, une installation de formation d’une nappe de fibres, notamment non tissé, comportant un dispositif de production d’au moins deux voiles de fibres élémentaires, notamment non tissé, et un étaleur-nappeur alimenté en un voile de fibres constitué d’une superposition des au moins deux voiles de fibres élémentaires pour fournir en sortie la nappe de fibre, le dispositif de production comportant un tambour de carde et au moins deux rouleaux peigneurs prélevant les fibres sur le tambour de carde et délivrant les au moins deux voiles élémentaires à au moins deux tapis de sortie respectifs, Γétaleur-nappeur ayant un tapis d’entrée, sur lequel le voile est déposé pour son introduction dans l’étaleur-nappeur, ce dernier délivrant en sortie la nappe de fibres formée d’un empilement de couches du voile, et des premiers moyens de commande de la vitesse de rotation relative de chaque peigneur par rapport à celle du tambour de carde étant prévus pour ainsi faire varier le profil de l’épaisseur et/ou de la masse surfacique locale et/ou de la masse volumique locale de la nappe en sortie de Γ étaleur-nappeur.

[0019] A titre d'exemple uniquement, on décrit un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant au dessin, dans lequel :

[0020] La figure 1 représente de manière schématique une installation suivant l'invention ;

[0021] La figure 2 représente de manière schématique une partie d’une installation suivant un autre mode de réalisation ;

[0022] La figure 3 représente de manière schématique une partie d’une installation suivant encore un autre mode de réalisation ; et [0023] La figure 4 représente de manière schématique une partie d’une installation suivant encore un autre mode de réalisation.

[0024] A la figure 1, une installation de carde produit deux voiles 5, 6 élémentaires de nontissé sortant de l’installation de carde par deux tapis 1 et 2 de sortie de carde, respectivement supérieur et inférieur. Les tapis 1 et 2 de sortie de carde supérieur et inférieur comportent chacun un rouleau 3 et 4 de renvoi respectif tournant à une vitesse sensiblement identique et constante. Les deux voiles 5 et 6 élémentaires issus des deux tapis 1 et 2 de sortie de carde sont acheminés vers le tapis 7 d'entrée d'un étaleurnappeur ayant lui-même un rouleau 8 de renvoi.

[0025] Le voile 9 de non tissé formé par la réunion des deux voiles 5 et 6 élémentaires est ensuite étalé dans l'étaleur-nappeur sous la forme de tronçons transversaux les uns aux autres par un chariot nappeur pour former en sortie de l'étaleur-nappeur une nappe de non-tissé.

[0026] Entre les deux tapis 1 et 2 de sortie de la carde et le tapis 7 d'entrée de l'étaleur-nappeur, les deux voiles élémentaires sont superposés l’un à l’autre avant de passer sur un rouleau étireur 10 entraîné en rotation par un moteur commandé par un système de commande pour modifier la vitesse de rotation du rouleau étireur 10 pour étirer plus ou moins le voile 9 en fonction des besoins.

[0027] Les rouleaux 3 et 4 de renvoi des deux tapis de sortie de carde tournent sensiblement à la même vitesse, tandis que le rouleau étireur 10 tourne à une vitesse périphérique variable, égale ou supérieure à celle des tapis 1 et 2 de sortie de carde, pour ainsi réaliser un étirement du voile 9. Le tapis 7 d’entrée avance à une vitesse sensiblement égale à celle du rouleau étireur 10. Cependant, on peut également prévoir d’appliquer un léger étirage (de 1 à 10% notamment) entre le rouleau 10 et le tapis 7 d’entrée, la tension induite par cet étirage auxiliaire augmentant l’adhérence du voile sur le rouleau 10.

[0028] Le trajet du voile 5 supérieur entre le tapis 1 de sortie supérieur et le tapis 7 d'entrée de l'étaleur-nappeur est tel qu'il passe sur une partie de la surface extérieure du rouleau 10. En outre, l'agencement est réalisé de telle sorte qu'il est formé un point 11 d'inflexion entre le rouleau 3 de sortie du tapis 1 de sortie et le rouleau 8 d'entrée du tapis 7 d'entrée de l'étaleur-nappeur.

[0029] De même, il est formé pour le voile 6 inférieur issu du tapis 2 de sortie inférieur, entre le rouleau 4 de sortie du tapis 2 de sortie et le rouleau 8 d'entrée du tapis 7 d'entrée de l'étaleur-nappeur, un point 12 d'inflexion. Cependant, suivant un autre mode de réalisation, on pourrait prévoir uniquement un seul point d'inflexion pour le voile 5 supérieur, mais pas pour le voile 6 inférieur.

[0030] Suivant un autre mode de réalisation possible, on peut prévoir, en plus ou à la place du montage en point d’inflexion, que le rouleau 10 soit aspirant.

[0031] Comme on le voit à la figure, chaque tapis 1 et 2 de sortie est incliné par rapport au tapis 7 d’entrée de l’étaleur-nappeur. Le point d’extrémité de sortie de chaque tapis 4 et 5 est décalé en hauteur par rapport au, notamment est au dessus du, point d’extrémité d’entrée du tapis 8 d’entrée de l’étaleur-nappeur. Les rouleaux 3, 4 d’extrémité ou de renvoi de chaque tapis de sortie, notamment leur axe 13, 14 respectif, est disposé décalé en hauteur par rapport au, notamment est au dessus du, rouleau 8 d’extrémité ou de renvoi de l’étaleur-nappeur, notamment par rapport à son axe 15.

[0032] A la sortie du rouleau 3, le voile 5 supérieur vient en contact avec la surface extérieure du rouleau 10 et se déplace le long de cette surface extérieure jusqu’au tapis 8 d’entrée de l’étaleur-nappeur.

[0033] A la sortie du rouleau 4, le voile 6 vient en contact avec le voile 5 supérieur, lui même en contact avec la surface extérieure du rouleau 10 et se déplace avec le voile 5 le long de cette surface extérieure jusqu’au tapis 8 d’entrée de l’étaleur-nappeur.

[0034] L’interstice entre le rouleau 10 et le rouleau 3 est supérieur à la somme des épaisseurs du tapis 1 et du voile 5, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 5 au niveau de cet interstice.

[0035] L’interstice entre le rouleau 10 et le rouleau 4 est supérieur à la somme des épaisseurs du tapis 2, du voile 5 et du voile 6, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur les deux voiles 5 et 6 au niveau de cet interstice.

[0036] L’interstice entre le rouleau 10 et le rouleau 8 est supérieur à la somme des épaisseurs du tapis 7 et du voile 9, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 9 au niveau de cet interstice.

[0037] Suivant le mode de réalisation représenté, on a prévu un dispositif d’étirage sous la forme d’un rouleau cylindrique. Cependant on pourrait prévoir un élément de toute autre forme géométrique, l’important étant de former une surface de contact avec le voile 5 pour l’acheminer entre le rouleau 3 et le rouleau 8 en étirant le voile 5. Par exemple, comme représenté à la figure 4, on pourrait prévoir un tapis 110 sans fin ayant une portion rectiligne s’étendant entre les deux rouleaux 3 et 8.

[0038] La portion du tapis 1 avant le rouleau 3 de renvoi est inclinée vers le bas en direction du rouleau 3, tandis que la portion du tapis 7 est inclinée, dans l’autre sens, c’est à dire vers le haut à partir du rouleau 8 de renvoi.

[0039] La portion du tapis 2 avant le rouleau 4 de renvoi est sensiblement horizontale.

[0040] L’interstice entre le rouleau 10 et le rouleau 3 est supérieur à la somme des épaisseurs du tapis 1 et du voile 5, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 5 au niveau de cet interstice. En particulier, cet interstice peut être compris entre 5 et 20 mm, par exemple entre 7 et 15 mm, pour une masse surfacique du voile comprise entre 10 et 50 g/m², de préférence entre 20 et 40 g/m².

[0041] L’interstice entre le rouleau 10 et le rouleau 4 est supérieur à la somme des épaisseurs du tapis 2, du voile 5 et du voile 6, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur les deux voiles 5 et 6 au niveau de cet interstice. En particulier, cet interstice peut être compris entre 10 et 30 mm, par exemple entre 15 et 25 mm, pour une masse surfacique du voile comprise entre 10 et 50 g/m², de préférence entre 20 et 40 g/m².

[0042] L’interstice entre le rouleau 10 et le rouleau 8 est supérieur à la somme des épaisseurs du tapis 7 et du voile 9, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 9 au niveau de cet interstice.

[0043] Suivant le mode de réalisation représenté aux figures 1, 2 et 3, on a prévu un dispositif d’étirage sous la forme d’un rouleau cylindrique. Cependant, on pourrait prévoir un élément de toute autre forme géométrique, l’important étant de former une surface d’entraînement en contact avec le voile 5 pour l’acheminer entre le rouleau 3 et le rouleau 8 en étirant le voile 5. Par exemple, on pourrait prévoir, comme représenté à la figure 4, un tapis sans fin ayant une portion rectiligne s’étendant entre les deux rouleaux 3 et 8.

[0044] La portion du tapis 1 avant le rouleau 3 de renvoi est inclinée vers le bas en direction du rouleau 3, tandis que la portion du tapis 7 est inclinée, dans l’autre sens, c’est-à-dire vers le haut à partir du rouleau 8 de renvoi.

[0045] La portion du tapis 2 avant le rouleau 4 de renvoi est sensiblement horizontale.

[0046] A la figure 2, il est représenté un autre mode de réalisation d'une installation suivant l'invention. Les éléments ayant la même fonction qu’à la figure 1 y sont désignés par la même référence numérique avec le signe ’.

[0047] Une carde produit un voile 5’ de fibres non-tissé sortant de la carde par un tapis 1’ de sortie de carde. Le tapis 1’ de sortie de carde comporte un rouleau 3’ de renvoi tournant à une vitesse sensiblement constante. Le voiles 5’ issu de la carde est acheminé vers le tapis 7’ d'entrée d'un étaleur-nappeur ayant lui-même un rouleau 8’ de renvoi.

[0048] Le voile 5’ est ensuite traité dans l'étaleur-nappeur, et notamment étalé sous la forme de tronçons transversaux les uns aux autres pour former en sortie de l'étaleur-nappeur une nappe de non-tissé.

[0049] Entre le tapis 1’ de sortie de la carde et le tapis 7’ d'entrée de l'étaleur-nappeur, le voile est transporté par un rouleau étireur 10’ entraîné en rotation par un moteur commandé par un système de commande pour modifier la vitesse de rotation du rouleau étireur 10’ pour étirer plus ou moins le voile de carde en fonction des besoins, et notamment pour régler le profil transversal d’épaisseur de la nappe formée en sortie de l'étaleur-nappeur.

[0050] Le rouleau 3’ de renvoi du tapis de carde tourne sensiblement à une vitesse constante, tandis que le rouleau étireur 10’ a une vitesse périphérique variable en fonction du temps, notamment périodique, supérieure à celle du tapis 1’ de sortie de carde, pour ainsi réaliser un étirement du voile 5’, le voile étiré entrant dans l’étaleur nappeur portant la référence 9’ à la figure 2. Le tapis 7’ d’entrée avance à une vitesse sensiblement égale à celle du rouleau étireur 10’. Cependant, on peut également prévoir d’appliquer un léger étirage (de 1 à 10% notamment) entre le rouleau 10’ et le tapis 7’ d’entrée, la tension induite par cet étirage auxiliaire augmentant la maîtrise du voile lors du transfert du rouleau 10’ au tapis 7’.

[0051] Le trajet du voile 5’ entre le tapis 1’ de sortie supérieur et le tapis 7’ d'entrée de l'étaleur-nappeur est tel qu'il passe sur une partie de la surface inférieure du rouleau 10’, notamment sur un secteur d’angle compris entre 60° et 100°.

[0052] Le rouleau 10’ est aspirant pour aider au guidage du voile 5’ entre le rouleau 4’ et le tapis 7’ d'entrée et le maintenir contre la surface du rouleau 10’ pendant l'étirage. Pour ce faire, un secteur aspirant 17 relié à un ventilateur non représenté réalise la dépression à l’intérieur du rouleau 10’ pour obtenir la dépression nécessaire au maintien du voile 5’ contre la surface inférieure du rouleau 10’. Le secteur aspirant 17 et son ventilateur associé sont agencés de sorte que l'épaisseur du voile 5’ passant sur la surface du rouleau 10’ n'est pas inférieure à 50% de l'épaisseur du voile 5’ directement en amont du rouleau, de préférence n'est pas inférieure à 75% de son épaisseur directement en amont du rouleau, de préférence n'est pas inférieure à 90%, encore plus préférablement est sensiblement égale à l'épaisseur directement en amont du rouleau et encore plus préférablement est égale à son épaisseur directement en amont du rouleau 10’. En particulier le secteur aspirant 17 et son ventilateur associé sont dimensionnés pour créer, pour une masse surfacique du voile comprise entre 20 et 100 g/m², notamment entre 40 et 80 g/m², une dépression comprise entre 5 millibars et 100 millibars, notamment comprise entre 5 et 50 millibars.

[0053] A la sortie du rouleau 4’, le voile 5’ vient en contact, avec la surface inférieure du rouleau 10’ et se déplace le long de cette surface vers le tapis 7’ d’entrée de Γ étaleur-nappeur.

[0054] L’interstice entre le rouleau 10’ et le tapis 1’ est supérieur à l’épaisseur du voile 5’, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 5’ au niveau de cet interstice. En particulier, cet interstice peut être compris entre 5 et 20 mm, par exemple entre 7 et 15 mm pour une masse surfacique du voile comprise entre 10 et 50 g/m², de préférence entre 20 et 40 g/m².

[0055] L’interstice entre le rouleau 10’ et le rouleau 8’ est supérieur à l’épaisseur du voile 9’, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 9’ au niveau de cet interstice.

[0056] A la figure 3 il est représenté un troisième mode de réalisation d'une installation suivant l'invention. Les éléments ayant la même fonction qu’à la figure 1 y sont désignés par la même référence numérique avec le signe ”.

[0057] Une carde produit un voile 5” de fibres non-tissé sortant de la carde par un tapis 1” de sortie de carde. Le tapis 1” de sortie de carde comporte un rouleau 3” de renvoi tournant à une vitesse sensiblement constante. Le voiles 5” issu de la carde est acheminé vers le tapis 7” d'entrée d'un étaleur-nappeur ayant lui-même un rouleau 8” de renvoi.

[0058] Le voile 5” est ensuite traité dans l'étaleur-nappeur, et notamment étalé sous la forme de tronçons transversaux les uns aux autres pour former en sortie de l'étaleur-nappeur une nappe de non-tissé.

[0059] Entre le tapis 1” de sortie de la carde et le tapis 7” d'entrée de l'étaleur-nappeur, le voile est transporté par un rouleau étireur 10” entraîné en rotation par un moteur commandé par un système de commande pour modifier la vitesse de rotation du rouleau étireur 10” pour étirer plus ou moins le voile de carde en fonction des besoins, et notamment pour régler le profil transversal d’épaisseur de la nappe formée en sortie de l'étaleur-nappeur.

[0060] Le rouleau 3” de renvoi du tapis de carde tourne sensiblement à une vitesse constante, tandis que le rouleau étireur 10” a une vitesse périphérique variable en fonction du temps, notamment périodique, supérieure à celle du tapis 1” de sortie de carde, pour ainsi réaliser un étirement du voile 5”, le voile étiré entrant dans l’étaleur-nappeur portant la référence 9” à la figure 4. Le tapis 7” d’entrée avance à une vitesse sensiblement égale à celle du rouleau étireur 10”. Cependant, on peut également prévoir d’appliquer un léger étirage (de 1 à 10% notamment) entre le rouleau 10” et le tapis 7” d’entrée, la tension induite par cet étirage auxiliaire augmentant la maîtrise du voile lors du transfert du rouleau 10” au tapis 7”.

[0061] Le trajet du voile 5” entre le tapis 1” de sortie supérieur et le tapis 7” d'entrée de l'étaleur-nappeur est tel qu'il passe sur une partie de la surface inférieure du rouleau 10”, notamment sur un secteur d’angle compris entre 60° et 100°.

[0062] Le rouleau 10” est aspirant pour aider au guidage du voile 5” entre le tapis 1” et le tapis 7’ d'entrée et le maintenir contre la surface du rouleau 10” pendant l'étirage. Pour ce faire, un secteur aspirant 18 relié à un ventilateur non représenté réalise la dépression à l’intérieur du rouleau 10” pour obtenir la dépression nécessaire au maintien du voile 5” contre la surface inférieure du rouleau 10”. Le secteur aspirant 18 et son ventilateur associé sont dimensionnés de sorte que l'épaisseur du voile 5” passant sur la surface du rouleau 10” n'est pas inférieure à 50% de l'épaisseur du voile 5” directement en amont du rouleau, de préférence n'est pas inférieure à 75% de son épaisseur directement en amont du rouleau, de préférence n'est pas inférieure à 90%, encore plus préférablement est sensiblement égale à l'épaisseur directement en amont du rouleau et encore plus préférablement est égale à son épaisseur directement en amont du rouleau 10”, en particulier le secteur aspirant 18 et son ventilateur associé sont dimensionnés pour créer, pour une masse surfacique du voile comprise entre 20 et 100 g/m², notamment entre 30 et 80 g/m², une dépression comprise entre 10 millibars et 100 millibars, notamment comprise entre 40 et 70 millibars.

[0063] A la sortie du tapis 1”, le voile 5” vient en contact, avec la surface inférieure du rouleau 10” et se déplace le long de cette surface vers le tapis 7” d’entrée de Γ étaleur-nappeur.

[0064] L’interstice entre le rouleau 10” et le tapis 1” est supérieur à l’épaisseur du voile 5”, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 5” au niveau de cet interstice. En particulier, cet interstice peut être compris entre 5 et 20 mm, par exemple entre 7 et 15 mm pour une masse surfacique du voile comprise entre 10 et 50 g/m², de préférence entre 20 et 40 g/m².

[0065] L’interstice entre le rouleau 10” et le rouleau 8” est supérieur à l’épaisseur du voile 9”, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 9” au niveau de cet interstice.

[0066] Un caisson aspirant 16 relié à un ventilateur non représenté est en outre disposé au niveau du tapis 1” pour assurer un maintien auxiliaire par aspiration du voile 5” contre une partie de la surface supérieure du tapis 1”. le caisson aspirant 16 est agencé de sorte que l'épaisseur du voile 5” en aval du ventilateur n'est pas inférieure à 50% de l'épaisseur du voile 5” directement en amont du caisson 16, de préférence n'est pas inférieure à 75% de son épaisseur directement en amont du caisson 16, de préférence n'est pas inférieure à 90%, encore plus préférablement est sensiblement égale à l'épaisseur directement en amont du caisson 16 et encore plus préférablement est égale à son épaisseur directement en amont du caisson 16. En particulier le caisson aspirant 16 et son ventilateur associé sont dimensionnés pour créer, pour une masse surfacique du voile 5” comprise entre 20 et 100 g/m², notamment entre 30 et 80 g/m², une dépression comprise entre 10 millibars et 100 millibars, notamment comprise entre 40 et 70 millibars.

[0067] A la figure 4 il est représenté un quatrième mode de réalisation d'une installation suivant l'invention.

[0068] Une carde produit un voile 50 de fibres non-tissé sortant de la carde par un tapis 100 de sortie de carde. Le tapis 100 de sortie de carde comporte un rouleau 30 de renvoi tournant à une vitesse sensiblement constante. Le voiles 50 issu de la carde est acheminé vers le tapis 70 d'entrée d'un étaleur-nappeur ayant lui-même un rouleau 80 de renvoi.

[0069] Le voile 50 est ensuite traité dans l'étaleur-nappeur, et notamment étalé sous la forme de tronçons transversaux les uns aux autres pour former en sortie de l'étaleur-nappeur une nappe de non-tissé.

[0070] Entre le tapis 100 de sortie de la carde et le tapis 70 d'entrée de l'étaleur-nappeur, le voile est transporté par un tapis sans fin 110 entraîné par un moteur commandé par un système de commande pour modifier la vitesse du tapis sans fin 110 pour étirer plus ou moins le voile de carde en fonction des besoins, et notamment pour régler le profil transversal d’épaisseur de la nappe formée en sortie de l'étaleur-nappeur.

[0071] Le rouleau 30 de renvoi du tapis de carde tourne sensiblement à une vitesse constante, tandis que le tapis sans fin 110 a une vitesse variable en fonction du temps, notamment périodique, supérieure à celle du tapis 100 de sortie de carde, pour ainsi réaliser un étirement du voile 50, le voile étiré entrant dans l’étaleur-nappeur portant la référence 90 à la figure 5. Le tapis 70 d’entrée avance à une vitesse sensiblement égale à celle du tapis sans fin 110. Cependant, on peut également prévoir d’appliquer un léger étirage (de 1 à 10% notamment) entre le tapis sans fin 110 et le tapis 70 d’entrée, la tension induite par cet étirage auxiliaire augmentant la maîtrise du voile lors du transfert du tapis sans fin 110 au tapis 70.

[0072] Le trajet du voile entre le tapis 100 de sortie supérieur et le tapis 70 d'entrée de l'étaleur-nappeur est tel qu'il passe sur une partie de la surface inférieure du tapis sans fin 110.

[0073] Le tapis sans fin 110 est aspirant pour aider au guidage du voile entre le tapis 100 et le tapis 70 d'entrée et le maintenir contre la surface du tapis 110 pendant l'étirage. Pour ce faire, un caisson aspirant 111 relié à un ventilateur non représenté réalise la dépression à l’intérieur du tapis sans fin 110 pour obtenir la dépression nécessaire au maintien du voile contre la surface inférieure du tapis sans fin 110. le caisson aspirant 111 et son ventilateur associé sont dimensionnés de sorte que l'épaisseur du voile 50 passant sur la surface du tapis sans fin 110 n'est pas inférieure à 50% de l'épaisseur du voile 50 directement en amont du tapis sans fin, de préférence n'est pas inférieure à 75% de son épaisseur directement en amont du tapis sans fin, de préférence n'est pas inférieure à 90%, encore plus préférablement est sensiblement égale à l'épaisseur directement en amont du tapis sans fin et encore plus préférablement est égale à son épaisseur directement en amont du tapis sans fin 110. En particulier le caisson aspirant 111 est agencé pour créer, pour une masse surfacique du voile comprise entre 20 et 100 g/m², notamment entre 30 et 80 g/m², une dépression comprise entre 10 millibars et 100 millibars, notamment comprise entre 40 et 70 millibars.

[0074] A la sortie du tapis 100, le voile 50 vient en contact avec la surface inférieure du tapis sans fin 110 et se déplace le long de cette surface vers le tapis 70 d’entrée de Γ étaleur-nappeur.

[0075] L’interstice entre le tapis sans fin 110 et le tapis 100 ou le rouleau 30 est supérieur à l’épaisseur du voile 50, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 50 au niveau de cet interstice. En particulier, cet interstice peut être compris entre 5 et 20 mm, par exemple entre 7 et 15 mm pour une masse surfacique du voile comprise entre 10 et 50 g/m², de préférence entre 20 et 40 g/m².

[0076] L’interstice entre le tapis sans fin 110 et le tapis 70 ou le rouleau 80 est supérieur à l’épaisseur du voile 90, de sorte qu’aucune force de pincement n’est exercée sur le voile 90 au niveau de cet interstice.

[0077] D’autre part, il est prévu dans le dispositif de formation de voile, en amont des tapis 1,2; Γ; 1”; 100 de sortie, un tambour 20 de carde entraîné par un moteur 21 et alimenté par un alimentaire 22 entraîné par un moteur 23. Deux peigneurs 24 et 25 constitués de cylindres ou rouleaux tournants sont entraînés par des moteurs respectifs et prélèvent, par une garniture appropriée, une partie des fibres entraînées en rotation par le tambour 20 pour former avec ces fibres les voiles élémentaires respectifs 5, ;5’; 5”; 50. Avant de parvenir sur les tapis de sortie, les voiles élémentaires sont pris en charge par deux cylindres condenseurs 27, 28 et un cylindre détacheur respectif 29a, 29b.

[0078] Une unité 60 de commande est reliée aux différents moteurs entraînant les différents éléments du dispositif de production de voile, notamment les moteurs entraînant l’alimentaire, le tambour, les peigneurs, les détacheurs, les condenseurs et les tapis de sortie.

[0079] Par l’intermédiaire de l’unité 60, on fait varier en fonction du temps, notamment de manière périodique pour correspondre à une course de dépôt d’un tronçon de la nappe en sortie de l’étaleur nappeur, l’épaisseur et/ou les masses surfaciques locale et/ou les masses volumiques locales du voile sortant des tapis de sortie, en accélérant ou ralentissant les vitesses de rotation des rouleaux peigneurs. Les vitesses des éléments de l’installation de production de voile en aval des peigneurs, à savoir les rouleaux détacheurs et condenseurs et les rouleaux 3, 4 ;3’, 4’; 3” ; 30 des tapis de sortie, sont commandés pour être à la même vitesse que celle des rouleaux peigneurs, de sorte que le profil d’épaisseurs et/ou de masses surfaciques locale et/ou de masses volumiques locales des voiles élémentaires crées par la variation de la vitesse des peigneurs se transmette sans modification jusqu’au rouleau étireur 10 ; 10’ ; 10” ; 100.

[0080] Sur la base de ces premiers moyens de variation, on obtiendrait, si le rouleau étireur aval était réglé pour n’effectuer aucun étirage, une première répartition ou loi e 1 (t) de l’épaisseur/ msl(t)de masse surfacique/mvl(t) de la masse volumique qui se propagerait jusqu’à la sortie de l’étaleur-nappeur, pour ainsi définir la répartition transversale souhaitée d’épaisseur e(t) et/ou de masse surfacique ms(t) et/ou de masse volumique mv(t) de la nappe en sortie de l’étaleur nappeur.

[0081] De même, sur la base des variations des vitesses du rouleau étireur, on obtiendrait, si les vitesses des peigneurs restaient constantes, une deuxième répartition ou loi e2(t) de l’épaisseur/ms2(t)de la masse surfacique/mv2(t) de la masse volumique qui se propage jusqu’à la sortie de l’étaleur-nappeur, pour ainsi définir la répartition transversale souhaitée d’épaisseur e(t) et/ou de masse surfacique ms(t) et/ou de masse volumique mv(t) de la nappe en sortie de l’étaleur nappeur.

[0082] Les deux variations sont effectuées en combinaison et en synchronisation, la première répartition créée par la variation de la vitesse des peigneurs étant complétée par la deuxième répartition créée par la variation de l’étirage du voile par le rouleau étireur, la combinaison de ces deux variations permettant d’obtenir une très bonne qualité de la nappe, la qualité pouvant notamment être définie par le taux de correspondance entre la nappe fournie par rapport à la nappe souhaitée, notamment en terme de répartition transversale ou CD de l’épaisseur, de la masse surfacique et/ou de la masse volumique. En particulier, grâce à la mise en œuvre combinée des deux va nations, on peut diminuer la variabilité de la vitesse à l’entrée de l’étaleur-nappeur par rapport à la vitesse moyenne, notamment la vitesse maximale ou de crête à l’entrée de l’étaleur-nappeur et/ou à la sortie de l’étaleur-nappeur ainsi que l’accélération à l’entrée de l’étaleur-nappeur et/ou à la sortie de l’étaleur-nappeur, de sorte que la nappe, subissant moins d’à-coups, est plus homogène et comporte moins de défauts locaux, pour une vitesse de production donnée, ou pour une même qualité de nappe, on peut augmenter la vitesse de production.

[0083] Suivant un mode de réalisation, on peut calculer d’abord les lois de vitesse des différents éléments de la ligne, sans application des deux variations. Sur la base de la longueur de déroulé interne Ldi du nappeur qui permet de définir la périodicité dans le temps des variations périodiques (course du chariot-nappeur) on calcule et applique la deuxième loi d’étirement (vitesse v2(t) de rotation du rouleau étireur) du voile, pour obtenir la deuxième répartition ou loi e2(t)/ms2(t)/mv2(t) sortant du rouleau étireur destinée à se propager jusqu’à la sortie de l’étaleur-nappeur, pour ainsi définir la répartition souhaitée donnée à l’avance d’épaisseur e(t) et/ou de masse surfacique ms(t) et/ou de masse volumique mv(t) de la nappe.

[0084] Puis on calcule la longueur Ldc de déroulée de carde entre les deux points PI et P2 d’application respective des deux variations sur la ligne en intégrant le déplacement élémentaire le long de la ligne correspondant à la loi e2(t)/ms2(t)/mv2(t) entre les points PI et P2 pour ainsi obtenir la courbe donnant la longueur Ld(t) en fonction du temps et les premiers moyens de réglage règlent la vitesse des peigneurs en fonction de Ld(t), pour obtenir en sortie de peigneur le profil souhaité donné à l’avance e(t)/ms(t)/mv(t) mais qui est alors issu d’une combinaison des lois el(t)/msl(t)/mvl(t) et e2(t)/ms2(t)/mv2(t) correspondant chacune, indépendamment l’une de l’autre, au profil final souhaité.

[0085] De préférence, la proportion du profil souhaité donné à l’avance créée par la variation de la vitesse des peigneurs est comprise entre 20% et 80%, notamment entre 30% et 70%, la somme des proportions du profil créées respectivement par la vitesse du ou des peigneurs et la vitesse du rouleau étireur étant de 1 ou 100%.

[0086] Suivant un premier exemple, pour une vitesse moyenne en entrée de 130 m/mn, une largeur de nappe de 7,4 m, une longueur déroulée du nappeur de 13,40 m et une longueur déroulée carde de 4,10 m, si on prévoit un ratio à 0,64/0,36 (64%/36%) en faveur de l’action sur les peigneurs, on obtient alors une vitesse maximale en entrée de nappeur de 142,3 m/mn (à comparer à une vitesse maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 156,2 m/mn et à une vitesse maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 160,6 m/mn) et une vitesse maximale en sortie de nappeur de 160,9 m/mn (à comparer à une vitesse maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 178,8 m/mn et à une vitesse maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 180,2 m/mn). L’accélération maximale est alors de 6,42 m/s² en sortie de nappeur et de 0,7 m/s² en entrée de nappeur (à comparer à une accélération maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 10,16 m/s² et à une accélération maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 7,04 m/s² et à une accélération maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 0,9 m/s² et à une accélération maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 0,7 m/s²).

[0087] Suivant un deuxième exemple, pour une vitesse moyenne en entrée de 130 m/mn, une largeur de nappe de 7,4 m, une longueur déroulée du nappeur de 13,40 m et une longueur déroulée carde de 4,10 m, si on prévoit un ratio à 0,5/0,5 (50%/50%) des actions des peigneurs et du rouleau étireur, on obtient alors une vitesse maximale en entrée de nappeur de 135,7 m/mn (à comparer à une vitesse maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 156,2 m/mn et à une vitesse maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 160,6 m/mn) et une vitesse maximale en sortie de nappeur de 153,9 m/mn (à comparer à une vitesse maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 178,8 m/mn et à une vitesse maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 180,2 m/mn). L’accélération maximale est alors de 7,18 m/s² en sortie de nappeur et de 0,5 m/s² en entrée de nappeur (à comparer à une accélération maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 10,16 m/s² et à une accélération maximale en sortie dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 7,04 m/s² et à une accélération maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par le rouleau étireur de 0,9 m/s² et à une accélération maximale en entrée dans le cas d’un profilage effectué uniquement par les peigneurs de 0,7 m/s²).

[0088] En outre, il va de soi que les différents modes de réalisation décrits aux figures peuvent être combinés, et notamment une caractéristique prévue dans l’un d’entre eux peut être incorporée dans chacun des autres modes de réalisation décrits sans avoir à incorporer dans ce nouveau mode de réalisation, constitué de la combinaison de l’un desdits autres modes de réalisation et de la caractéristique ainsi incorporée, ne serait-ce qu’une seule autre de toutes les autres caractéristiques du mode de réalisation d’où a été tirée la dite caractéristique.

[0089] Ainsi, par exemple, on peut prévoir aux modes de réalisation des figures 1, 2 et 4 l’aspiration auxiliaire décrite à la figure 3. Suivant un autre exemple, on peut prévoir aux modes de réalisation des figures 2, 3 et 4 deux tapis de sortie de carde comme prévue et représentée à la figure 1.

Claims

[Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]

Revendications

Installation de formation d’une nappe de fibres, notamment non tissé, comportant un dispositif de production d’au moins un voile de fibres, notamment d’au moins un voile de non tissé, et un étaleur-nappeur alimenté en le au moins un voile de fibres pour fournir en sortie la nappe de fibre, le dispositif de production comportant un tambour de carde et au moins un rouleau peigneur prélevant les fibres sur le tambour de carde et délivrant le au moins un voile à au moins un tapis de sortie, l’étaleur-nappeur ayant un tapis d’entrée, sur lequel le au moins un voile est déposé pour son introduction dans l’étaleur-nappeur, ce dernier délivrant en sortie la nappe de fibres formée d’un empilement de couches du au moins un voile, et des premiers moyens de commande du profil de l’épaisseur et/ou de la masse surfacique locale et/ou de la masse volumique locale du voile ou de chaque voile suivant une loi de variation en fonction du temps, notamment de manière périodique, en un point du trajet du voile ou de chaque voile dans le dispositif de production de voile en amont du ou de chaque tapis d’entrée, caractérisée par des moyens d’étirage disposés en aval du ou de chaque tapis de sortie du dispositif de production de voile et en amont du tapis d’entrée de l’étaleur-nappeur, notamment directement en amont du tapis d’entrée de l’étaleur nappeur, des seconds moyens de commande étant prévus pour commander les moyens d’étirage de manière à faire varier l’étirage en fonction du temps, notamment de manière périodique. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers moyens de commande commandent la vitesse de rotation relative du ou de chaque peigneur par rapport au tambour de carde. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la vitesse relative de déplacement du ou de chaque tapis de sortie par rapport au tambour est synchronisée avec la vitesse périphérique du ou de chaque peigneur, notamment est égale ou sensiblement égale à la vitesse périphérique du ou de chaque peigneur.

Installation suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif de formation du au moins un voile comporte, outre le tambour de carde et le ou les rouleaux peigneurs, un ou des rouleaux condenseurs et un ou des rouleaux détacheur, et leur vitesse de rotation est synchronisée avec celle du ou des peigneurs et avec celle du ou des tapis de sortie.

[Revendication 5] Installation suivant l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens d’étirage sont constitués d’un rouleau étireur dont la vitesse de rotation est commandée pour réaliser la variation de l’étirage. [Revendication 6] Installation suivant l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l’agencement est tel que le trajet du au moins un voile entre un tapis de sortie du dispositif de formation de voile, en aval du ou des peigneurs, et le tapis d’entrée de l’étaleur-nappeur comporte au moins un point d’inflexion. [Revendication 7] Installation suivant l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens d’étirage comportent un élément d’entraînement, par exemple un rouleau étireur, du au moins un voile comportant une surface d’entraînement destinée à venir en contact avec le au moins un voile pour l’entraîner, la vitesse de l’élément d’entraînement étant commandée pour réaliser la variation de l’étirage, et il est prévu un dispositif d’aspiration pour réaliser une aspiration à la surface d’entraînement pour maintenir par aspiration le au moins un voile contre la surface d’entraînement pendant l’étirage. [Revendication 8] Installation suivant l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les moyens d’étirage comportent un élément d’entraînement, par exemple un rouleau étireur, du au moins un voile comportant une surface d’entraînement destinée à venir en contact avec le au moins un voile pour l’entraîner, la vitesse de l’élément d’entraînement étant commandée pour réaliser la variation de l’étirage, et il est prévu des moyens de pincement, notamment en deux points de pincement, pour maintenir le au moins un voile contre la surface d’entraînement pendant l’étirage. [Revendication 9] Installation suivant l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu’il est prévu deux tapis de sortie du dispositif de formation de voile, respectivement supérieur et inférieur, les deux voiles supérieur et inférieur se rejoignant en amont des moyens d’étirage, notamment en amont du rouleau d’étirement. [Revendication 10] Installation suivant l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la proportion de chacune des deux actions sur le profil de la nappe en sortie de l’étaleur-nappeur, à savoir la variation sur le profil en un point à l’intérieur du dispositif de formation de voile et l’étirage en un point à l’extérieur en amont du tapis d’entrée de l’étaleur nappeur, est comprise entre 20%-80% et 80%-20%, notamment entre 30%-70% et 70%-30%.

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