<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR EXTRAIRE 'MECANIQUEMENT A SEC LES FIBRES
DES TIGES DES PLANTES TEXTILES.
L'objet de la présente invention est un procédé pour extraire mé- caniquement à sec les fibres des tiges des plantes textiles.
-Un autre objet de l'invention est le dispositif qui permet de réaliser ce procédé.
Le but de 1 invention est de substituer le rouissage rustique des plantes textiles en éliminant les défauts de cette opération, qui sont bien connus., et qui produisent, spécialement, la diminution des rendements, puisque l'effort mécanique auquel on assujettit la matière par les procédés employés à présent produit la dispersion d'un pourcentage remarquable de la matière fibreuse.
La fibre qui est obtenue par le procédé diaprés 15'invention, procédé qui est exclusivement mécanique, n'est assujettie à aucun traitement qui puisse altérer sa constitution physico-chimique; la fibre maintient par conséquent toutes ses caractéristiques naturelles de force et d'élaticité.
En outre, puisque le procédé diaprés 1?invention traite la fi- bre par des actions qui sont tout à fait mécaniques., la fibre même en résulte libérée de très différentes conditions d'exécution du rouissage et du séchage successifs; le produit que l'on obtient a par conséquent des caractéristiques toutes spéciales d'uniformité, de résistance et d'élasticité.
Le procédé diaprés. l'invention libère les fibres des tiges, des tissus ligneux ou de la paille externe., et pratiquement de toutes les sub- stances incrustantes aussi bien que des tissus enveloppants internes., par une suite d'opérations mécaniques, qui peuvent être résumées comme suit
<Desc/Clms Page number 2>
écrasement, broyage, teillage, secouement, amélioration de la fibre et bros- sage final.
Pour les plantes dont la tige est courte, c'est-à-dire pour les plantes dont la tige est d'un ordre de grandeur moindre que 60 cm., on doit ajouter à ces opérations mécaniques, deux phases d'étirage, dont l'une avant le broyage et l'autre à la fin du cycle de travail.
Les actions susmentionnées donnent aux cordons fibreux fines- se, souplesse et brillant, et rendent les fibres parallèles.
Il faut noter que la condition'essentielle pour que le procédé soit efficacement réalisé est que les tiges entrent sous les organes de tra- vail perpendiculaires aux axes des cylindres qui forment les organes mêmes; les fibres doivent être aussi en une "seule couche.
Une forme préférée de réalisation du dispositif qui permet de réaliser ce procédé est illustré schématiquement dans les dessins annexés, OÙ.*
La figure 1 représente l'ensemble de la machine.; la figure 2 représente schématiquement un détail de la denture des cylindres de broyage, et la figure 3 représente schématiquement la disposition des cylin- dres pour le teillage.
Avec référence aux dessins les tiges sont alimentées en couches sur un transporteur à cour- roie sans fin, 1, actionnée par les cylindres 2 et 3, commandés d'une façon connue quelconque.
Les tiges doivent être placées, si possible, dans le sens du mouvement de la courroie 1, et leur couche doit avoir une épaisseur autant que possible constante ; la valeur de cette épaisseur doit être établie diaprés la vitesse de travail du dispositif.
La couche doit être continue, dans le cas de plantes courtes ou lorsqu'on veut cueillir les fibres parallèles sous forme d'un ruban; la cou- che doit être interrompue à chaque longueur des plantes lorsque on travaille les plantes longues ou lorsqu'on veut cueillir les fibres en faisceaux.
La longueur de la courroie 1 dépend de la longueur des tiges et de la vitesse de travail de la machine.
La courroie 1 alimente les tiges entre les couples de cylindres 5-5', 6-6' et 31-31' pour l'écrasement et l'étirage qui servent à rompre le bois ou la paille, particulièrement dans le sens de la longueur et à diminuer l'épaisseur de la tige pour rendre son broyage plus aisé.
Les cylindres de chaque couple sont pressés élastiquement l'un contre,' 1-1 autre et la distance entre les couples des cylindres est telle que la longueur des plantes courtes est un peu moindre que cette distance.
La vitesse périphérique de rotation des cylindres 6 et 6 est plus grande que la vitesse des cylindres 5 et 5'; de cette façon il y a un é- tirage du ruban de tiges qui diminue l'épaisseur du ruban lui-même tandis qu' il dispose les tiges parallèles entre elles; on forme ainsi un voile subtil de tiges parallèles, placées -perpendiculairement par rapport aux organes de travail qui seront illustrés ci-dessous, ce qui permet de travailler les ti- ges dans le sens parallèle à la direction de leur mouvement, ce qui, comme en a dit, est une condition essentielle pour l'efficacité du procédé.
<Desc/Clms Page number 3>
Entre les cylindres 5 et 6, les tiges sont supportées par un plan incliné 7, qui se prolonge, 1 au-delà du couple de cylindres 6, dans le plan $ qui guide la couche de tiges vers le groupe de cylindres 9 qui exécute le bro- yage.
Ces cylindres, dentés., placés à couples, concassent le bois et les tissus de paille, et pulvérisent partiellement et enlèvement les substances incrustantes.
Les différents cylindres 9 ont des vitesses périphériques égales entre elles; leur vitesse est égale aussi à celle des cylindres 31 qui forment le dernier couple des cylindres d'écasement
La denture des cylindres 9 est schématiquement illustrée dans la figure 2, d'où il résulte que la largeur 1 des dents, prise sur le diamètre moyen, est préférablement moindre ou égale à un quatrième de la distance ,±1 entre les têtes des dents, tandis que la hauteur h de chaque dent est à peu près égale à cette distance.
La distance entre les dents est fonction du diamètre des cylindres de façon que le frottement des dents sur les fibres ne puissent surmonter la résistance à la traction de ces dernières.
Un ajustage d'un type substantiellement connu permet enfin l'en- grènement plus ou moins grand des dents.
Les tiges, sont ensuite alimentées, par les cylindres 9, entre les couples de cylindres marqués dans leur ensemble par 100 Ces cylindres opèrent le teillage et détachent les chènevettes de bois ou de paille de la masse du produit broyé., et produisent encore un autre détachement et pul- vérisation des substances incrustantes,'
Entre les cylindres de broyage et les cylindres de teillage il y a un-couple de cylindres 11, revêtus d'une matière élastique 15 et pressés élastiquement 1-'un contre l'autre {figure 3) qui alimentent les fibres vers le groupe de cylindres 10.
Ce groupe comprend un couple de cylindres 12 pareils aux cylin- dres de broyage; l'engrènement des dents de ces cylindres a un jeu et il tour- ne avec une vitesse qui est plus grande que celle d'un ruban de fibres ; dents de ces cylindres; par suite du jeu entre elles., ont une action de spa- tule et de défibreuse, qui fait sauter les chènevettes de bois.
Après le groupe des cylindres de teillage 12, un couple de cy- lindres 13, dont la surface est revêtue par une couche de matière élastique 14, et qui sont pressés élastiquement l'un contre 1-'autre., exerce la tracticn nécessaire sur les fibres.
Il faut noter que la vitesse périphérique du couple 13 est un petit peu moindre que celle du couple 11 de façon que les fibres ne soient pas sous tension.
Deux autres cylindres dentés 16 engrènent avec les dents des cylindres 12. Les axes de ces cylindres 16 sont déplacés vers le dehors par rapport à la direction du mouvement des fibres d'une quantité qui est déter- minée d'après la vitesse de ce mouvement, d'après la distance entre les cylin- dres 11 et les cylindres 13, et diaprés les dimensions des cylindres de teil- lage.
Le but des cylindres 16 est de travailler la partie extrême des tiges lorsque celles-ci sont abandonnées par les cylindres 12.
Après le groupe de cylindres de teillage, le ruban des fibres tom-
<Desc/Clms Page number 4>
be sur un élément transporteur à filet 17 qui se déroule sur les cylindres 18 et 19. Un appareil vibrateur. 20 fait vibrer le filet.
Le filet laisse tomber les résidus de bois que le teillage à dé- tachés des fibres; ces résidus tombent sur un plan incliné 21 qui les éloigne de la machine.
Le filet transporteur 17 porte ensuite le produit entre une sé- rie de cylindres 22 cannelés longitudinalement par des cannelures très fines et très rapprochées. Ces cylindres ont une vitesse périphérique qui est égale à la vitesse d'avancement de la couche de fibres. Les cylindres en question pulvérisent et emportent la presque totalité des substances incrustantes ré- siduelles, et rendent souples et subdivisent les faisceaux de fibres.
Eventuellement, on peut substituer le groupe de cylindres 22 par un ou plusieurs couples de cylindres de teillage pareils à ceux qu'on a déjà illustrés et qui sont indiqués dans leur ensemble par 10.
Le dernier couple de cylindres, qu'ils soient de l'un ou de l'au- tre type, est formé par des cylindres pourvus de rainures placées dans des pLans perpendiculaires à l'axe des cylindres, pour subdiviser le voile de fibres en une pluralité de petits cordons et rendre plus aisé le travail des brosses qui suivent.
Le procédé poursuit par une phase de brossage qui emporte les derniers résidus des substances incrustantes et des tissus étrangers qui au- raient pu rester dans la masse des fibres.
Cette phase de travail subdivise ensuite finement les fibres, leur donne du brillant et les rend plus souples.
Cette opération a lieu par un couple de brosses cylindriques 23 qui tournent à une vitesse plus grande que celle du ruban de fibres qui est porté et tiré par deux couples de cylindres, respectivement 24 et 25.
L'ensemble qui brosse est formé par les deux cylindres 23, dé- jà mentionnés, qui sont préférablement des brosses cylindriques de crin ani- mal ou végétal, ou qui sont formées par des éléments métalliques sans interrup- tions transversales.
On peut régler la distance entre les axes des cylindres 23.
Deux bandes métalliques 26, pressées élastiquement sur les bros- ses, améliorent le brossage des fibres dans leur partie arrière,
L'ensemble des cylindres de brossage est contenu dans une envelop- pe 27 où agit un aspirateur 28 pour emporter la matière pulvérulente qui est produite par le brossage.
Dans le cas où les fibres à travailler sont courtes, un autre cou- ple de cylindres 29 étire les fibres mêmes qui sortent des cylindres 25.
Dans ce but,la vitesse périphérique des cylindres 29 est plus grande que celle des cylindres 25.
Le ruban de fibres qui sort des cylindres 29 tombe ensuite sur un transporteur à courroie qui porte le ruban même hors de la machine.
<Desc / Clms Page number 1>
METHOD AND DEVICE FOR MECHANICALLY DRY EXTRACTING THE FIBERS
STEMS OF TEXTILE PLANTS.
The object of the present invention is a process for mechanically dry extracting fibers from the stems of textile plants.
Another object of the invention is the device which makes it possible to carry out this method.
The object of the invention is to replace the rustic retting of textile plants by eliminating the defects of this operation, which are well known., And which produce, especially, the decrease in yields, since the mechanical stress to which the material is subjected by the methods employed now produce the dispersion of a remarkable percentage of the fibrous material.
The fiber which is obtained by the diaprés process 15'invention, a process which is exclusively mechanical, is not subjected to any treatment which could alter its physicochemical constitution; the fiber therefore maintains all of its natural characteristics of strength and elasticity.
Further, since the process according to the invention treats the fiber by actions which are quite mechanical, the fiber itself results freed from very different conditions of performance of the successive retting and drying; the resulting product therefore has very special characteristics of uniformity, strength and elasticity.
The diaprés process. the invention frees fibers from stems, woody tissues or outer straw., and virtually all encrusting substances as well as internal enveloping tissues., by a series of mechanical operations, which may be summarized as follows
<Desc / Clms Page number 2>
crushing, grinding, scutching, shaking, improving the fiber and final brushing.
For plants with a short stem, that is to say for plants whose stem is an order of magnitude less than 60 cm., We must add to these mechanical operations, two phases of stretching, of which one before grinding and the other at the end of the work cycle.
The aforementioned actions give the fibrous cords fine, flexibility and shine, and make the fibers parallel.
It should be noted that the essential condition for the process to be carried out efficiently is that the rods enter under the working members perpendicular to the axes of the cylinders which form the members themselves; the fibers must also be in a "single layer.
A preferred embodiment of the device which enables this method to be carried out is illustrated schematically in the accompanying drawings, where. *
Figure 1 shows the whole machine .; FIG. 2 diagrammatically represents a detail of the teeth of the grinding rolls, and FIG. 3 diagrammatically represents the arrangement of the rolls for scutching.
With reference to the drawings the rods are fed in layers on an endless belt conveyor, 1, actuated by rollers 2 and 3, controlled in any known manner.
The rods should be placed, if possible, in the direction of movement of the belt 1, and their layer should be as constant as possible; the value of this thickness must be established according to the working speed of the device.
The layer must be continuous, in the case of short plants or when we want to pluck the parallel fibers in the form of a ribbon; the layer must be interrupted at each length of the plants when working the long plants or when we want to collect the fibers in bundles.
The length of the belt 1 depends on the length of the rods and the working speed of the machine.
The belt 1 feeds the rods between the pairs of cylinders 5-5 ', 6-6' and 31-31 'for crushing and stretching which are used to break wood or straw, especially in the length direction and to reduce the thickness of the rod to make it easier to grind.
The cylinders of each pair are resiliently pressed against each other, and the distance between the pairs of the cylinders is such that the length of the short plants is a little less than this distance.
The peripheral speed of rotation of cylinders 6 and 6 is greater than the speed of cylinders 5 and 5 '; in this way there is a stretching of the ribbon of rods which decreases the thickness of the ribbon itself as it arranges the rods parallel to each other; a subtle veil of parallel rods is thus formed, placed -perpendicular to the working bodies which will be illustrated below, which allows the rods to be worked in the direction parallel to the direction of their movement, which, as said, is an essential condition for the efficiency of the process.
<Desc / Clms Page number 3>
Between the cylinders 5 and 6, the rods are supported by an inclined plane 7, which extends, 1 beyond the pair of cylinders 6, in the plane $ which guides the layer of rods towards the group of cylinders 9 which performs the grinding.
These cylinders, toothed., Placed in pairs, crush wood and straw fabrics, and partially pulverize and remove encrusting substances.
The different cylinders 9 have peripheral speeds that are equal to each other; their speed is also equal to that of the cylinders 31 which form the last pair of the crushing cylinders
The toothing of the cylinders 9 is schematically illustrated in figure 2, from which it follows that the width 1 of the teeth, taken on the average diameter, is preferably less than or equal to a fourth of the distance, ± 1 between the heads of the teeth , while the height h of each tooth is approximately equal to this distance.
The distance between the teeth is a function of the diameter of the rolls so that the friction of the teeth on the fibers cannot overcome the tensile strength of the latter.
Finally, an adjustment of a substantially known type allows the teeth to engage more or less.
The rods are then fed, by the cylinders 9, between the pairs of cylinders marked as a whole by 100 These cylinders operate the scutching and detach the chenevettes of wood or straw from the mass of the crushed product., And produce yet another one. detachment and spraying of encrusting substances, '
Between the grinding rolls and the scoring rolls there is a pair of rolls 11, coated with an elastic material 15 and resiliently pressed 1-'against each other (figure 3) which feed the fibers to the group of cylinders 10.
This group comprises a pair of cylinders 12 similar to the grinding cylinders; the mesh of the teeth of these cylinders has play and it rotates with a speed which is greater than that of a ribbon of fibers; teeth of these cylinders; as a result of the play between them, they have the action of a spatula and a pulverizer, which makes the henvettes jump.
After the group of scutching cylinders 12, a pair of cylinders 13, the surface of which is coated with a layer of elastic material 14, and which are resiliently pressed against each other, exert the necessary traction on it. fibers.
It should be noted that the peripheral speed of the couple 13 is a little less than that of the couple 11 so that the fibers are not under tension.
Two other toothed cylinders 16 mesh with the teeth of cylinders 12. The axes of these cylinders 16 are displaced outward with respect to the direction of movement of the fibers by an amount which is determined from the speed of this movement. , according to the distance between the cylinders 11 and the cylinders 13, and according to the dimensions of the locking cylinders.
The purpose of the cylinders 16 is to work the end part of the rods when these are abandoned by the cylinders 12.
After the group of scutching cylinders, the ribbon of fibers falls
<Desc / Clms Page number 4>
be on a net conveyor element 17 which unwinds over the cylinders 18 and 19. A vibrating device. 20 vibrates the net.
The net drops the wood residues which the scutching has loosened from the fibers; these residues fall on an inclined plane 21 which moves them away from the machine.
The conveyor net 17 then carries the product between a series of rolls 22 grooved longitudinally by very fine and very close grooves. These cylinders have a peripheral speed which is equal to the advancement speed of the layer of fibers. The cylinders in question pulverize and wash away almost all of the residual encrusting substances, and soften and subdivide the bundles of fibers.
Optionally, the group of cylinders 22 can be replaced by one or more pairs of scutching cylinders similar to those which have already been illustrated and which are indicated as a whole by 10.
The last pair of cylinders, whether of one or the other type, is formed by cylinders provided with grooves placed in plates perpendicular to the axis of the cylinders, to subdivide the veil of fibers into a plurality of small cords and make easier the work of the brushes that follow.
The process continues with a brushing phase which removes the last residues of encrusting substances and foreign tissues which may have remained in the mass of the fibers.
This working phase then finely subdivides the fibers, gives them shine and makes them more flexible.
This operation takes place by a pair of cylindrical brushes 23 which rotate at a speed greater than that of the ribbon of fibers which is carried and pulled by two pairs of cylinders, respectively 24 and 25.
The brush assembly is formed by the two cylinders 23, already mentioned, which are preferably cylindrical brushes of animal or vegetable horsehair, or which are formed by metallic elements without transverse interruptions.
The distance between the axes of the cylinders 23 can be adjusted.
Two metal bands 26, elastically pressed on the brushes, improve the brushing of the fibers in their rear part,
The set of brushing cylinders is contained in a casing 27 in which a vacuum cleaner 28 acts to remove the pulverulent material which is produced by the brushing.
In the case where the fibers to be worked are short, another pair of rollers 29 stretches the very fibers which come out of the rolls 25.
For this purpose, the peripheral speed of the cylinders 29 is greater than that of the cylinders 25.
The fiber ribbon coming out of the rolls 29 then falls onto a belt conveyor which carries the same ribbon out of the machine.