EP0929704B1 - Dispositif de formation d'une nappe de fibres en bourre, en particulier pour le chargement d'une machine textile telle qu'une carde - Google Patents

Dispositif de formation d'une nappe de fibres en bourre, en particulier pour le chargement d'une machine textile telle qu'une carde Download PDF

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EP0929704B1
EP0929704B1 EP98941521A EP98941521A EP0929704B1 EP 0929704 B1 EP0929704 B1 EP 0929704B1 EP 98941521 A EP98941521 A EP 98941521A EP 98941521 A EP98941521 A EP 98941521A EP 0929704 B1 EP0929704 B1 EP 0929704B1
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EP
European Patent Office
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air
exhaust opening
expansion chamber
section
chimney
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98941521A
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German (de)
English (en)
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EP0929704A1 (fr
Inventor
Marc Brabant
Xavier Catry
Christian Vanbeselaere
Reinhold Doring
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Thibeau SA
Original Assignee
Thibeau SA
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/02—Hoppers; Delivery shoots

Definitions

  • the present invention relates to a device for forming a sheet fiber fluff, which is more particularly intended to be positioned upstream of a textile machine such as a carding machine, to ensure continuous loading of textile material. It concerns more particularly an improvement made to the resumption of the air flow of densification at the outlet of the feed chimney of such a device.
  • Devices for forming a sheet of fluffy fibers include so usual a supply chimney which is open at its ends upper and lower, and which is provided in the lower part with one or several air exhaust openings. They also include means for feeding fibrous material into the chimney supply by its open upper end, means of recovery of the fibrous fluff material, of the food roll type, which are arranged at the outlet of the lower end of the chimney supply, and means of forced circulation of a flow air for densification of the fibrous material between the upper part of the supply chimney and the exhaust opening (s).
  • a constant concern of manufacturers and users of aforementioned devices is to get out of the supply chimney a sheet whose thickness must be as regular as possible over all the width, also called leveling, of the supply chimney.
  • the densification air flow leaving the chimney supply is taken up by suction in an air return pipe, either to then be recycled in a closed circuit and to be reinjected into the supply chimney, either to be discharged into the ambient air after possibly have been filtered.
  • the forced takeover air inside the expansion chamber influences the air flow by outlet of the supply chimney, and thereby influences the level of fibrous material inside this chimney.
  • the aim of the present invention is to improve these devices known for forming a fleece of fluff fiber, to reduce and if possible to eliminate preferential areas of material accumulation to the inside of the chimney, and by that to get a tablecloth having a better homogeneity over its entire width.
  • the solution of the invention essentially consists in having sought to improve the resumption of the densification air flow by suction at the outlet of the supply chimney, in order to minimize the influence of this recovery by suction on the air flow circulating inside the supply chimney.
  • the device for forming a sheet of fiber fluff of the invention is known in particular from German patent application DE-A-3239524, in that it comprises a supply chimney which is open at its upper ends and lower, an expansion chamber which communicates with the supply chimney by means of an air exhaust opening of given section of width ( I ) or of several air exhaust openings distributed over a given cross-section of width ( I ), means for taking up by suction of the air inside the expansion chamber, means making it possible to supply fibrous material with fluff to the supply chimney by its open upper end, means for taking up the fluffy fibrous material, of the food roll type, which are arranged at the outlet of the lower end of the supply chimney, means for forced circulation of a densification air flow between the upper part of the supply chimney and the exhaust opening (s).
  • the means for taking up the air inside the expansion chamber by suction comprise an air distribution chamber, which is designed to be placed under vacuum, and which communicates with the expansion chamber via an air intake slot which extends substantially over the entire width ( I ) of the section of the exhaust opening (s) or via a plurality of 'air intake openings which are distributed substantially over the entire width ( I ) of the section of the exhaust opening (s).
  • the Applicant has observed that the densification air flow undergoes always an acceleration immediately out of the chimney at least in its portion closest to the suction return ducts, which acceleration results in a disruption of parallelism and a local increase in velocities air flow inside the supply chimney, disturbing thus the homogeneity of the densification air flow inside the supply chimney.
  • This disturbance of the densification air flow explains the preferential accumulation of fibers in certain areas of the supply chimney.
  • the implementation work of a distribution chamber with air return slot or plurality of air intake openings advantageously makes it possible to obtain good distribution of the suction flow at the outlet of the expansion and across the entire width of the corresponding expansion chamber the width of the section of the air exhaust opening (s) connecting the supply chimney and the relaxation.
  • the air intake at the outlet of the detent modifies very little the orientation of the air flow velocity vectors at the exhaust openings between the chimney supply and the relaxation chamber. This air intake does not modify therefore not significantly the distribution of densification air inside of the supply chimney and thereby the level of materials fibrous in this chimney.
  • the volume of the expansion chamber is large enough and the slit or return air openings are sufficiently distant from the exhaust opening (s), kind of create inside the relaxation room, immediately by outlet of the exhaust opening (s), a buffer zone (A) which extends at least over the entire section of the opening (s) exhaust, and in which the air from the supply chimney undergoes expansion so that the air velocities in the area buffer decreasing from the exhaust opening (s).
  • the device 1 of FIG. 1 makes it possible to form a ply of fluff fibers which is received at the outlet for example on an apron 2 (shown in dotted lines) allowing the continuous routing of the ply of fluff fibers formed up to a textile machine such as for example a carding machine (not shown).
  • This device comprises two vertical chimneys substantially positioned in the extension of the other, an upper chimney 3 said reserve chimney and a lower chimney 4 said supply chimney.
  • a food cylinder 6 and an opening cylinder 7 are rotatably mounted which, in the particular example illustrated, have opposite directions of rotation.
  • the bulk fibrous material is introduced, for example pneumatically, into the upper part of the reserve chimney 3, is conveyed by gravity to the food cylinder 6 and is shredded by the opening cylinder 7 while being brought up to at the open upper end 4 a of the supply chimney 4.
  • the lower end 4 b of the supply chimney 4 is also open.
  • two food rollers 8 At the outlet of this open lower end 4b are rotatably mounted two food rollers 8 which ensure the recovery of the fibrous material in fluff at the bottom of the reserve chimney 4 in order to convey it at the outlet of the device 1.
  • the dimension of the supply chimney 4 in a plane transverse to the plane of Figure 1 corresponds to the width of the chimney feeding, and is still commonly called leveling of the supply chimney.
  • the length of the rollers 8 is substantially equal to this width, and the sheet of fibers in fluff delivered on the apron 2 at the output of the device 1 present a width substantially equal to the width of the supply chimney 4.
  • the feed chimney 4 also comprises, upstream of the food rollers 8, an exhaust opening 9 at the level of which a grid 10 is mounted.
  • the exhaust opening 9 is of substantially rectangular shape of width I and height H 1 .
  • the grid 10 comprises a plurality of vertical bars 10 a which delimit two by two a plurality of exhaust openings distributed over the entire width I. In practice, this width I preferably corresponds substantially to the width of the supply chimney 4. In another variant, the grid 10 could be eliminated, or replaced by a perforated grid.
  • At least one fan 11 which makes it possible to blow a densification air flow inside the supply chimney 4.
  • this air flow is introduced into the feed chimney 4 by its upper end 4 a .
  • the introduction of this densification air flow could be carried out at another point of the upper part of the supply chimney, situated above the level of the exhaust opening 9.
  • a system of baffles 12 which makes it possible, by successive deflections, to break the flow of ventilated air and thereby obtain a homogeneous distribution of the densification air flow at the inlet and over the entire width of the supply chimney 4.
  • the densification air flow inside the chimney feed 4 accelerates towards the food rollers 8 the fibrous material introduced into the feed stack 4, which fibrous material accumulates above the two rollers 8.
  • the densification air flow is exhausted above the level of the fibrous material through the exhaust opening 9.
  • the exhaust opening 9 communicates with a trigger 13 which is provided with an opening 14 for suction recovery air inside the expansion chamber 13.
  • the return opening 14 is in the form of a slit of small width e and of length substantially identical to the width I , and oriented parallel to the exhaust grille 10, that is to say the width of the supply chimney 4.
  • the slot 14 could be replaced by a plurality of small section air intake openings, distributed over the entire width l of the expansion chamber.
  • This slot-shaped opening 14 communicates with a distribution box 18 via a rectilinear channel 19 of height h .
  • the distribution box 18 and the straight channel 19 define an air distribution chamber 18 a .
  • the interior volume of the distribution box 18 and the section of the air intake opening 14 in the form of a slot are chosen so that the pressure drop of the air flow sucked through the slot 14 is significant and greater to the pressure drop inside the distribution box 18, which allows a good distribution of the suction flow through the slot over the entire length of the slot 14.
  • the internal volume of the distribution box 18 is sufficiently large so that the pressure drop across the slot 14 is at least ten times greater than the pressure drop across the distribution box 18
  • the distribution box 18 communicates for its depression with a cylindrical nozzle 20 for example by means of two connectors 21.
  • This nozzle 20 has an end face 20 a closed and an end face 20 b open through which the sucked air is exhausted.
  • the suction through the slot 14, the distribution box 18 and the nozzle 20 is created by means of a fan 22 connected to the open face 20b of the nozzle 20.
  • a fan 22 connected to the open face 20b of the nozzle 20.
  • the air from the device 1 is directed to a filtration system 23 for example a bag filter system to be rid of dust or residual fibers conveyed by this air.
  • the air is released into the ambient air.
  • the air leaving the nozzle 20 could be recycled in a closed circuit to the interior of the device 1.
  • the outlet 20b of the nozzle 20 is connected directly to the inlet of the fan 11.
  • the expansion chamber 13 has a sufficient volume and the suction return opening 14 is sufficiently distant from the exhaust opening 9 so that an area is created inside the expansion chamber 13 buffer A, which extends over the entire width l and at least over the entire height H 1 of the exhaust opening 9, and in which the air leaving the supply chimney 4 undergoes expansion, the air velocities in buffer zone A decreasing until reaching a low residual value Vr.
  • the buffer zone A can be broken down into two zones 15 and 16.
  • the air flow coming from the supply chimney 4 is a substantially parallel flow, the velocity vectors of this air flow being oriented substantially parallel to each other over the entire width I and the entire height H 1 of the exhaust openings, and their modulus decreases the further one moves away from the opening of exhaust 9 towards the second zone 16.
  • the air flow velocities reach low residual values Vr, so that it can be considered that the air inside the chamber of relaxation is approximately at rest in the second zone 16.
  • the suction that is created through the return opening 14 is translated inside the expansion chamber 13 by a third zone 17 low pressure, which is separated from the first zone 15 by the zone 16, and which results in the creation of an accelerated air flow towards of the return slot 14.
  • the expansion chamber 13 has a front face 13 a formed by the exhaust grille 10, a rear rear face 13 b of rectangular width I and height H 3 greater than the height H 1 of the front face 13 a , two vertical side walls 13 c , 13 d , an upper wall 13 e and a lower wall 13 f .
  • the expansion chamber 13 essentially consists of a first part which has a constant section identical to the section of the exhaust opening 9, and which extends from the exhaust opening 9 over a length d 1 , and a second part which has on the one hand in a vertical plane a section greater than the section (I x H 1 ) of the first part and on the other hand a volume greater than the volume of the first part.
  • This second part extends to the rear face 13 b situated at a distance d 3 from the exhaust opening 9. More particularly, in the second part of the expansion chamber 13, the lower wall 13 f forms a substantially V-shaped funnel, in the bottom of which is provided the suction return opening 14.
  • the air return opening 14 is therefore not located in the extension of the first part with constant section of the chamber trigger 13, but is offset in a vertical plane relative to the exhaust opening 9. If one refers to FIG. 1, the return opening 14 is distant from the exhaust opening 9, a distance d 2 taken in a horizontal plane and a distance H 2 taken in a vertical plane.
  • the width I was worth 2500mm.
  • the air flow of the fan 11 in normal operation, that is to say once the supply chimney loaded with fibrous material was 2200m 3 / h.
  • the average speed of the air flows through the exhaust grid 10 at a level of the fiber-free grid was about 6 to 7 m / s.
  • the velocities of the air flows through the exhaust grille measured at a given height were substantially equal over the entire width I , the speed differences being at most 5%.
  • the speed of the air flow drawn through the slit 14 was substantially equal over the entire length of the slit and was about 30 m / s.
  • the overall volume of the expansion chamber 13 was approximately 0.5 m 3 .
  • the distances d 1 , d 2 and d 3 were 170mm, 370mm and 605mm respectively.
  • the heights H 1 , H 2 and H 3 were respectively worth 232mm, 200mm and 420mm.
  • the width e of the slot 14 was approximately 8mm.
  • the height h of channel 19 was around 48mm.
  • the volume of the distribution box 18 was approximately 0.03m 3 .
  • the air speeds at the outlet of the supply chimney 4 dropped to reach, in zone 16, residual speeds Vr less than or equal to 1.5 m / s. More specifically, inside the zone 16, the residual air velocities were not homogeneous but were greater in the upper part, that is to say in the zone part in line with the opening of the exhaust 9. Overall, the average air speed in the second zone 16 was estimated at 0.5 m / s.

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Description

La présente invention a pour objet un dispositif de formation d'une nappe de fibres en bourre, qui est plus particulièrement destinée à être positionnée en amont d'une machine textile telle qu'une carde, pour en assurer le chargement en continu en matière textile. Elle concerne plus particulièrement un perfectionnement apporté à la reprise du flux d'air de densification en sortie de la cheminée d'alimentation d'un tel dispositif.
Les dispositifs de formation d'une nappe de fibres en bourre, tels que ceux utilisés pour le chargement d'une carde, comportent de manière usuelle une cheminée d'alimentation qui est ouverte à ses extrémités supérieure et inférieure, et qui est pourvue en partie basse d'une ou plusieurs ouverture d'échappement d'air. Ils comportent également des moyens permettant d'alimenter en matière fibreuse en bourre la cheminée d'alimentation par son extrémité supérieure ouverte, des moyens de reprise de la matière fibreuse en bourre, du type rouleaux alimentaires, qui sont disposés en sortie de l'extrémité inférieure de la cheminée d'alimentation, et des moyens de mise en circulation forcée d'un flux d'air de densification de la matière fibreuse entre la partie supérieure de la cheminée d'alimentation et la ou les ouvertures d'échappement.
Un souci constant des constructeurs et des utilisateurs des dispositifs précités est d'obtenir en sortie de la cheminée d'alimentation une nappe dont l'épaisseur doit être la plus régulière possible sur toute la largeur, encore appelée arasement, de la cheminée d'alimentation. Dans ce but, on cherche dans ces dispositifs à obtenir une répartition homogène de l'air de densification à l'intérieur de la cheminée d'alimentation, d'une part en prévoyant en amont de la cheminée d'alimentation un système de chicanes permettant de briser le flux d'air de densification et de le répartir de manière homogène à l'entrée de la cheminée d'alimentation sur toute la largeur de la cheminée, et d'autre part en assurant la reprise du flux d'air de densification en partie basse de la cheminée d'alimentation sur toute la largeur de la cheminée d'alimentation, la ou les ouvertures d'échappement s'étendant sensiblement sur toute cette largeur.
Le flux d'air de densification en sortie de la cheminée d'alimentation est repris par aspiration dans une conduite de reprise d'air, soit pour ensuite être recyclé en circuit fermé et être réinjecté dans la cheminée d'alimentation, soit pour être refoulé dans l'air ambiant après avoir éventuellement été filtré.
Dans la demande de brevet allemand DE-A-3239524 ou dans le brevet équivalent aux Etats-Unis US-A-4394790, il est enseigné d'interposer entre la conduite de reprise par aspiration et la cheminée d'alimentation, une chambre de détente. Pour éviter que les variations dans la source d'aspiration qui est connectée à cette chambre de détente par l'intermédiaire de la conduite de reprise d'air ne vienne affecter le niveau de fibres dans la cheminée, il est préconisé dans ces publications de contrôler la pression à l'intérieur de la chambre de détente. Ce contrôle de pression est obtenu en prévoyant dans la chambre de détente des moyens d'admission d'air permettant une admission sélective de l'air ambiant à l'intérieur de la chambre de détente, lorsque la dépression à l'intérieur de la chambre de détente est trop importante. Dans une variante particulière de réalisation, ces moyens d'admission d'air sont constitués par une ouverture équipée d'une valve.
Dans les dispositifs connus à ce jour, bien que l'on repartisse de manière homogène l'air à l'entrée de la cheminée d'alimentation et que l'on prévoit un échappement de l'air de densification sur toute la largeur de la cheminée d'alimentation, il subsiste en pratique sur la largeur de la cheminée d'alimentation une ou plusieurs zones d'accumulation préférentielle de la matière fibreuse à l'intérieur de la cheminée d'alimentation, qui nuisent à la régularité de la nappe formée en sortie de cheminée.
En particulier, dans le dispositif décrit dans la demande de brevet allemand DE-A-3239524 ou le brevet US-A-4394790, la reprise forcée de l'air à l'intérieur de la chambre de détente influence le flux d'air en sortie de la cheminée d'alimentation, et par là-même influence le niveau de matières fibreuses à l'intérieur de cette cheminée.
Le but de la présente invention est d'améliorer ces dispositifs connus de formation d'une nappe de fibres en bourre, pour réduire et si possible éliminer les zones préférentielles d'accumulation de matière à l'intérieur de la cheminée, et par là-même obtenir une nappe ayant une meilleur homogénéité sur toute sa largeur.
La solution de l'invention consiste essentiellement à avoir cherché à améliorer la reprise du flux d'air de densification par aspiration en sortie de la cheminée d'alimentation, afin de limiter au maximum l'influence de cette reprise par aspiration sur le flux d'air circulant à l'intérieur de la cheminée d'alimentation.
Le dispositif de formation d'une nappe de fibres en bourre de l'invention, est connu notamment par la demande de brevet allemand DE-A-3239524, en ce qu'il comporte une cheminée d'alimentation qui est ouverte à ses extrémités supérieure et inférieure, une chambre de détente qui communique avec la cheminée d'alimentation par l'intermédiaire d'une ouverture d'échappement d'air de section donnée de largeur (I) ou de plusieurs ouvertures d'échappement d'air réparties sur une section donnée de largeur (I), des moyens de reprise par aspiration de l'air à l'intérieur de la chambre de détente, des moyens permettant d'alimenter en matière fibreuse en bourre la cheminée d'alimentation par son extrémité supérieure ouverte, des moyens de reprise de la matière fibreuse en bourre, du type rouleaux alimentaires, qui sont disposés en sortie de l'extrémité inférieure de la cheminée d'alimentation, des moyens de mise en circulation forcée d'un flux d'air de densification entre la partie supérieure de la cheminée d'alimentation et la ou les ouvertures d'échappement.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les moyens de reprise par aspiration de l'air à l'intérieur de la chambre de détente comportent une chambre de répartition d'air, qui est prévue pour être mise en dépression, et qui communique avec la chambre de détente par l'intermédiaire d'une fente de reprise d'air qui s'étend sensiblement sur toute la largeur (I) de la section de la ou des ouvertures d'échappement ou par l'intermédiaire d'une pluralité d'ouvertures de reprise d'air qui sont réparties sensiblement sur toute la largeur (I) de la section de la ou des ouvertures d'échappement .
Dans les dispositifs connus de l'état de la technique, la demanderesse a pu constater que le flux d'air de densification subit toujours une accélération immédiatement en sortie de la cheminée d'alimentation au moins dans sa portion la plus proche du ou des conduits de reprise par aspiration, laquelle accélération se traduit par une perturbation du parallélisme et une augmentation locale des vitesses de flux d'air à l'intérieur même de la cheminée d'alimentation, perturbant ainsi l'homogénéité du flux d'air de densification à l'intérieur de la cheminée d'alimentation. Cette perturbation du flux d'air de densification explique l'accumulation préférentielle des fibres dans certaines zones de la cheminée d'alimentation.
Comparativement, dans le dispositif de l'invention, la mise en oeuvre d'une chambre de répartition avec fente de reprise d'air ou pluralité d'ouvertures de reprise d'air permet avantageusement d'obtenir une bonne répartition du flux d'aspiration en sortie de la chambre de détente et sur toute la largeur de la chambre de détente correspondant à la largeur de la section de la ou des ouvertures d'échappement d'air faisant communiquer la cheminée d'alimentation et la chambre de détente. Il en résulte que la reprise d'air en sortie de la chambre de détente modifie très peu l'orientation des vecteurs vitesse des flux d'air au niveau des ouvertures d'échappement entre la cheminée d'alimentation et la chambre de détente. Cette reprise d'air ne modifie donc pas sensiblement la répartition de l'air de densification à l'intérieur de la cheminée d'alimentation et par là-même le niveau de matières fibreuses dans cette cheminée.
De préférence, le volume de la chambre de détente est suffisamment important et la fente ou les ouvertures de reprise d'air sont suffisamment éloignées de la ou des ouvertures d'échappement, en sorte de créer à l'intérieur de la chambre de détente, immédiatement en sortie de la ou des ouvertures d'échappement, une zone tampon (A) qui s'étend au moins sur toute la section de la ou des ouvertures d'échappement, et dans laquelle l'air issu de la cheminée d'alimentation subit une détente de telle sorte que les vitesses d'air dans la zone tampon vont en décroissant depuis la ou les ouvertures d'échappement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple préféré de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, laquelle description est donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé sur lequel :
  • La figure 1 est une représentation schématique vue de côté d'un dispositif de formation d'une nappe de fibres en bourre mettant en oeuvre une chambre de détente conformément à l'invention,
  • La figure 2 est une vue en perspective de la chambre de détente du dispositif de la figure 1,
  • et la figure 3 illustre de manière schématique un exemple particulier de recyclage dans l'air ambiant de l'air de densification aspiré en sortie du dispositif de la figure 1.
Le dispositif 1 de la figure 1 permet de former une nappe de fibres en bourre qui est réceptionnée en sortie par exemple sur un tablier 2 (représenté en pointillés) permettant l'acheminement en continu de la nappe de fibres en bourre formée jusqu'à une machine textile telle que par exemple une carde (non représentée). Ce dispositif comprend deux cheminées verticales sensiblement positionnées dans le prolongement de l'autre, une cheminée supérieure 3 dite cheminée de réserve et une cheminée inférieure 4 dite cheminée d'alimentation. Dans la zone intermédiaire 5 entre les deux cheminées 3 et 4, sont montés rotatifs un cylindre alimentaire 6 et un cylindre ouvreur 7 qui dans l'exemple particulier illustré ont des sens de rotation opposés. La matière fibreuse en vrac est introduite, par exemple par voie pneumatique, dans la partie supérieure de la cheminée de réserve 3, s'achemine par gravité jusqu'au cylindre alimentaire 6 et se trouve déchiquetée par le cylindre ouvreur 7 en étant amenée jusqu'à l'extrémité supérieure ouverte 4a de la cheminée d'alimentation 4. A l'opposé, l'extrémité inférieure 4b de la cheminée d'alimentation 4 est également ouverte. En sortie de cette extrémité inférieure ouverte 4b sont montées rotatifs deux rouleaux alimentaires 8 qui assurent la reprise de la matière fibreuse en bourre en partie basse de la cheminée de réserve 4 pour l'acheminer en sortie du dispositif 1.
La dimension de la cheminée d'alimentation 4 dans un plan transversal au plan de la figure 1 correspond à la largeur de la cheminée d'alimentation, et est encore communément appelée arasement de la cheminée d'alimentation. En pratique, la longueur des rouleaux alimentaires 8 est sensiblement égale à cette largeur, et la nappe de fibres en bourre délivrée sur le tablier 2 en sortie du dispositif 1 présente une largeur sensiblement égale à la largeur de la cheminée d'alimentation 4.
Si l'on se réfère à la figure 1, la cheminée d'alimentation 4 comporte également en amont des rouleaux alimentaires 8, une ouverture d'échappement 9 au niveau de laquelle est montée une grille 10. Si l'on se réfère à la figure 2, l'ouverture d'échappement 9 est de forme sensiblement rectangulaire de largeur I et de hauteur H 1. Dans l'exemple particulier de réalisation illustré, la grille 10 comporte une pluralité de barreaux verticaux 10a qui délimitent deux à deux une pluralité d'ouvertures d'échappement réparties sur toute la largeur I. En pratique cette largeur I correspond de préférence sensiblement à la largeur de la cheminée d'alimentation 4. Dans une autre variante la grille 10 pourrait être supprimée, ou remplacée par une grille perforée.
En partie supérieure du dispositif 1 est prévu au moins un ventilateur 11 qui permet de souffler un flux d'air de densification à l'intérieur de la cheminée d'alimentation 4. Dans l'exemple illustré ce flux d'air est introduit dans la cheminée d'alimentation 4 par son extrémité supérieure 4a. Dans une autre variante, l'introduction de ce flux d'air de densification pourrait être réalisée en un autre point de la partie supérieure de la cheminée d'alimentation, situé au-dessus du niveau de l'ouverture d'échappement 9. Immédiatement en sortie du ventilateur 11 est en outre prévu un système de chicanes 12 qui permet par déflexions successives de briser le flux d'air ventilé et par là-même d'obtenir une répartition homogène du flux d'air de densification à l'entrée et sur toute la largeur de la cheminée d'alimentation 4.
Le flux d'air de densification à l'intérieur de la cheminée d'alimentation 4 permet d'accélérer en direction des rouleaux alimentaires 8 la matière fibreuse introduite dans la cheminée d'alimentation 4, laquelle matière fibreuse vient s'accumuler au-dessus des deux rouleaux alimentaires 8. Le flux d'air de densification est évacué au-dessus du niveau de la matière fibreuse par l'ouverture d'échappement 9.
L'ouverture d'échappement 9 communique avec une chambre de détente 13 qui est pourvue d'une ouverture 14 de reprise par aspiration de l'air à l'intérieur de la chambre de détente 13.
Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, l'ouverture de reprise 14 se présente sous la forme d'une fente de faible largeur e et de longueur sensiblement identique à la largeur I, et orientée parallèlement à la grille d'échappement 10, c'est-à-dire à la largeur de la cheminée d'alimentation 4. Dans une autre variante, la fente 14 pourrait être remplacée par une pluralité d'ouvertures de reprise d'air de faible section, réparties sur toute la largeur l de la chambre de détente. Cette ouverture 14 en forme de fente communique avec une boíte de répartition 18 par l'intermédiaire d'un canal rectiligne 19 de hauteur h. La boíte de répartition 18 et le canal rectiligne 19 délimitent une chambre de répartition d'air 18a. Le volume intérieur de la boíte de répartition 18 et la section de l'ouverture de reprise d'air 14 en forme de fente sont choisis en sorte que la perte de charge du flux d'air aspiré à travers la fente 14 soit importante et supérieure à la perte de charge à l'intérieur de la boíte de répartition 18, ce qui permet d'obtenir une bonne répartition du flux d'aspiration à travers la fente sur toute la longueur de la fente 14. On crée ainsi un flux d'aspiration à travers la fente 14 qui est avantageusement réparti de manière sensiblement homogène sur toute la largeur I de la chambre de détente 13. De préférence, pour une section donnée de la fente 14, le volume intérieur de la boíte de répartition 18 est suffisamment important pour que la perte de charge à travers la fente 14 soit au moins dix fois supérieure à la perte de charge dans la boíte de répartition 18
En partie basse, la boíte de répartition 18 communique pour sa mise en dépression avec une buse cylindrique 20 par exemple par l'intermédiaire de deux raccords 21. Cette buse 20 comporte une face d'extrémité 20a fermée et une face d'extrémité 20b ouverte par laquelle l'air aspiré est évacué.
Si l'on se réfère à la figure 3, l'aspiration à travers la fente 14, le boítier de répartition 18 et la buse 20 est créée au moyen d'un ventilateur 22 raccordé à la face ouverte 20b de la buse 20. En sortie de ce ventilateur 22, l'air issu du dispositif 1 est dirigé vers un système de filtration 23 par exemple un système de filtres à manche en vue d'être débarrassé des poussières ou fibres résiduelles véhiculées par cet air. En sortie du cylindre de filtration 23, l'air est libéré dans l'air ambiant. Dans une autre variante de réalisation, l'air en sortie de la buse 20 pourrait être recyclé en circuit fermé vers l'intérieur du dispositif 1. Dans ce cas, on raccorde la sortie 20b de la buse 20 directement à l'entrée du ventilateur 11.
De préférence, la chambre de détente 13 présente un volume suffisant et l'ouverture de reprise par aspiration 14 est suffisamment éloignée de l'ouverture d'échappement 9 pour qu'il se crée à l'intérieur de la chambre de détente 13 une zone tampon A, qui s'étend sur toute la largeur l et au moins sur toute la hauteur H 1 de l'ouverture d'échappement 9, et dans laquelle l'air en sortie de la cheminée d'alimentation 4 subit une détente, les vitesses d'air dans la zone tampon A décroissant jusqu'à atteindre une valeur résiduelle Vr faible.
Dans l'exemple particulier de la figure 1, la zone tampon A peut être décomposée en deux zones 15 et 16. Dans la première zone 15, le flux d'air issu de la cheminée d'alimentation 4 est un flux sensiblement parallèle, les vecteurs vitesse de ce flux d'air étant orientés sensiblement parallèlement les uns aux autres sur toute la largeur I et toute la hauteur H 1 des ouvertures d'échappement, et leur module va en décroissant plus on s'éloigne de l'ouverture d'échappement 9 en direction de la deuxième zone 16. Dans cette deuxième zone 16, les vitesses de flux d'air atteignent des valeurs résiduelles faibles Vr, de telle sorte qu'il peut être considéré que l'air à l'intérieur de la chambre de détente est approximativement au repos dans la deuxième zone 16.
L'aspiration qui est créée à travers l'ouverture de reprise 14 se traduit à l'intérieur de la chambre de détente 13 par une troisième zone 17 dépressionnaire, qui est séparée de la première zone 15 par la zone 16, et qui se traduit par la création d'un flux d'air accéléré en direction de la fente de reprise 14.
On comprend à la lumière de l'explication ci-dessus que le flux d'air sensiblement parallèle issu de la cheminée d'alimentation 4 n'est pas perturbé par le flux d'aspiration créé par la zone dépressionnaire 17 au voisinage de la fente de reprise 14. L'aspiration créée à travers la fente de reprise 14 ne vient donc pas perturber l'orientation et la vitesse du flux d'air parallèle à travers la grille d'échappement 10 et n'influence pas de manière sensible la distribution du flux d'air de densification à l'intérieur de la cheminée d'alimentation 4, et par là-même l'homogénéité de la nappe de fibres produite en sortie du dispositif 1. Tout se passe comme si le flux d'air de densification s'échappait librement de la cheminée d'alimentation 4 à travers l'ouverture d'échappement 9 sans être perturbé par l'aspiration créée à travers la fente de reprise 14.
Il revient à l'homme du métier d'adapter la géométrie et la dimension de la chambre de détente 13, ainsi que la position de l'ouverture de reprise par aspiration 14, en fonction principalement de la section de l'ouverture d'échappement 9 (largeur l, hauteur H1), du débit du ventilateur 11, de la section de l'ouverture de reprise 14, de la vitesse du flux d'air à travers cette ouverture de reprise, et de la vitesse d'air résiduelle que l'on cherche à atteindre dans la zone 16.
Dans l'exemple particulier de réalisation des figures 1 et 2, la chambre de détente 13 comporte une face avant 13a constituée par la grille d'échappement 10, une face arrière 13b rectangulaire de largeur I et de hauteur H 3 supérieure à la hauteur H 1 de la face avant 13a, deux parois latérales verticales 13c, 13d, une paroi supérieure 13e et une paroi inférieure 13f. La chambre de détente 13 se compose essentiellement d'une première partie qui présente une section constante identique à la section de l'ouverture d'échappement 9, et qui s'étend depuis l'ouverture d'échappement 9 sur une longueur d 1, et une seconde partie qui présente d'une part dans un plan vertical une section supérieure à la section (I x H 1) de la première partie et d'autre part un volume supérieur au volume de la première partie. Cette seconde partie s'étend jusqu'à la face arrière 13b située à une distance d 3 de l'ouverture d'échappement 9. Plus particulièrement, dans la seconde partie de la chambre de détente 13, la paroi inférieure 13f forme un entonnoir sensiblement en forme de V, dans le fond duquel est prévu l'ouverture de reprise par aspiration 14. L'ouverture de reprise d'air 14 n'est donc pas située dans le prolongement de la première partie à section constante de la chambre de détente 13, mais est décalée dans un plan vertical par rapport à l'ouverture d'échappement 9. Si l'on se réfère à la figure 1, l'ouverture de reprise 14 est distante de l'ouverture d'échappement 9, d'une distance d 2 prise dans un plan horizontal et d'une distance H 2 prise dans un plan vertical.
Dans un exemple précis de réalisation donné à titre purement indicatif, la largeur I valait 2500mm. Le débit d'air du ventilateur 11 en fonctionnement normal, c'est-à-dire une fois la cheminée d'alimentation chargée en matière fibreuse était de 2200m3/h. La vitesse moyenne des flux d'air à travers la grille d'échappement 10 à un niveau de la grille dépourvu de fibres valait environ 6 à 7 m/s. Les vitesses des flux d'air à travers la grille d'échappement mesurées à une hauteur donnée étaient sensiblement égales sur toute la largeur I, les écarts de vitesse étant au maximum de 5%. La vitesse du flux d'air aspiré à travers la fente 14 était sensiblement égale sur toute la longueur de la fente et valait environ 30m/s. Le volume global de la chambre de détente 13 valait approximativement 0,5m3. Les distances d 1, d 2 et d 3 valaient respectivement 170mm, 370mm et 605mm. Les hauteurs H 1, H 2 et H 3valaient respectivement 232mm, 200mm et 420mm. La largeur e de la fente 14 valait environ 8mm. La hauteur h du canal 19 valait environ 48mm. Le volume de la boíte de répartition 18 valait approximativement 0,03m3. Les vitesses d'air en sortie de la cheminée d'alimentation 4 chutaient pour atteindre dans la zone 16 des vitesses résiduelles Vr inférieures ou égales à 1,5 m/s. Plus précisément, à l'intérieur de la zone 16, les vitesses résiduelles d'air n'étaient pas homogènes mais étaient plus importantes en partie supérieure, c'est-à-dire dans la partie de zone au droit de l'ouverture d'échappement 9. Globalement la vitesse moyenne de l'air dans la deuxième zone 16 était estimée à 0,5m/s.
Dans une variante de réalisation, il est également possible de prévoir dans la face arrière 13b de la chambre de détente 13 des orifices d'évacuation d'air mettant en communication l'intérieur de la chambre 13 avec l'atmosphère extérieure du dispositif 1 et de prévoir au niveau de ces orifices un média filtrant. Ces orifices d'évacuation permettent avantageusement lors de la phase initiale de chargement de la cheminée d'alimentation 4 de fonctionner avec un débit d'air plus important que celui prévu dans la deuxième phase de fonctionnement une fois la cheminée d'alimentation 4 chargée, le surplus d'air étant automatiquement évacué par les orifices de la paroi arrière 13. Lorsque la cheminée d'alimentation 4 est chargée, c'est-à-dire lorsque le niveau de matière a atteint à l'intérieur de la cheminée 4 un niveau prédéterminé, on travaille alors avec un débit d'air de fonctionnement plus faible, l'intégralité de l'air fourni par le ventilateur 11 étant évacuée par la fente 13 par la mise en oeuvre du ventilateur 22.

Claims (5)

  1. Dispositif de formation d'une nappe de fibres en bourre, plus particulièrement destinée au chargement en continu d'une machine textile telle qu'une carde, et comportant une cheminée d'alimentation (4) qui est ouverte à ses extrémités supérieure (4a) et inférieure (4b), une chambre de détente (13) qui communique avec la cheminée d'alimentation (4) par l'intermédiaire d'une ouverture d'échappement d'air (9) de section donnée de largeur (I) ou de plusieurs ouvertures d'échappement d'air réparties sur une section donnée de largeur (I), des moyens de reprise par aspiration de l'air à l'intérieur de la chambre de détente, des moyens (3,6,7) permettant d'alimenter en matière fibreuse en bourre la cheminée d'alimentation (4) par son extrémité supérieure ouverte, des moyens de reprise de la matière fibreuse en bourre, du type rouleaux alimentaires (8), qui sont disposés en sortie de l'extrémité inférieure de la cheminée d'alimentation, des moyens (11) de mise en circulation forcée d'un flux d'air de densification entre la partie supérieure de la cheminée d'alimentation (4) et la ou les ouvertures d'échappement (9), caractérisé en ce que les moyens de reprise par aspiration de l'air à l'intérieur de la chambre de détente (13) comportent une chambre de répartition d'air (18a), qui est prévue pour être mise en dépression, et qui communique avec la chambre de détente (13) par l'intermédiaire d'une fente (14) de reprise d'air qui s'étend sensiblement sur toute la largeur (l) de la section de la ou des ouvertures d'échappement (9) ou par l'intermédiaire d'une pluralité d'ouvertures de reprise d'air qui sont réparties sensiblement sur toute la largeur (I) de la section de la ou des ouvertures d'échappement (9).
  2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le volume de la chambre de détente (13) est suffisamment important et la fente(14) ou les ouvertures de reprise d'air sont suffisamment éloignées de la ou des ouvertures d'échappement (9), en sorte de créer à l'intérieur de la chambre de détente, immédiatement en sortie de la ou des ouvertures d'échappement, une zone tampon (A) qui s'étend au moins sur toute la section de la ou des ouvertures d'échappement (9), et dans laquelle l'air issu de la cheminée d'alimentation subit une détente de telle sorte que les vitesses d'air dans la zone tampon vont en décroissant depuis la ou les ouvertures d'échappement (9).
  3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la chambre de détente (13) est conçue de telle sorte que dans la zone tampon les vitesses d'air atteignent des vitesses résiduelles inférieures ou égales à 1,5m/s.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la chambre de détente (13) est constituée d'une première partie qui présente une section constante identique à la section de l'ouverture d'échappement (9), et qui s'étend depuis l'ouverture d'échappement (9) sur une longueur (d 1), et une seconde partie dans laquelle est prévue la fente ou les ouvertures de reprise d'air (14), et qui présente une section et un volume supérieurs respectivement à la section et au volume de la première partie.
  5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la fente (14) ou les ouvertures de reprise d'air (14) sont décalées dans un plan vertical par rapport aux ouvertures d'échappement (9).
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