Le procédé sur lequelle s'applique cette invention ainsi que le but de l'invention sont pratiquement identiques au procédé et au but décrits dans le brevet européen EP 0 371 948 B1.

Une ligne de fabrication de non-tissés par aiguilletage se compose en général des machines suivantes : 'une carde, un blamire ou étaleur-nappeur.

* une pré-aiguilleteuse.

* une ou plusieurs aiguilleteuses, 'un dispositif d'enroulement, * des étapes ultérieures de la fabrication telles qu'encollage, latexage, etc...

La carde a pour but de réaliser, au départ de fibres individuelles, un voile léger, cohérent mais frag- ile.

Le blamire a pour but de déposer ce voile en plusieurs couches superposées et décalées progres- sivement, de façon à réaliser un matelas ou une nappe d'un poids surfacique ou grammage plus élevé.

Les aiguilleteuses ont pour but de consolider ce matelas par interpénétration des fibres et des couches. Des planches garnies de très nombreuses aiguilles verticales frappent régulièrement de haut en bas le matelas de fibres défilant horizontalement en dessous de ces planches à aiguilles.

Des fibres des couches supérieures sont entrainées par les aiguilles vers les couches inférieures, et il s'ensuit un effet de feutrage qui donne au matelas une résistance plus grande, cette résistance dépendant fortement de la densité de pénétration des aiguilles dans la nappe.

L'enrouleur reçoit le produit aiguilleté et le met sous forme de rouleaux adaptés au transport vers les étapes ultérieures de la fabrication.

Lors de l'aiguilletage de la nappe délivrée par le blaire, cette nappe subit des changements au ni- veau de la répartiton des fibres. Ainsi la densité volumique de la matière s'accroft au fur et à me- sure de I'aiguilletage, en ce sens que l'épaisseur de la nape est fortement réduite par l'interpénétration des fibres des différentes couches.

On constate souvent, à l'expérience, un autre type de déformation, à savoir une répartition finale inégale sur la largeur de la nappe. Ainsi, on remarque que le grammage du non-tissé à la sortie de la dernière aiguiiieteuse est plus faible au centre de la nappe qu'aux bords et qu'en fait, si i'on prend des échantillons de nappe sur toute la largeur du produit, la courbe donnant le grammage des échantillons en fonction de la position sur la largeur de la nappe a la forme d'un V plus ou moins ré- gulier. La forme réelle de cette courbe, que nous appèlerons courbe en V dans la suite, dépend évi- demment de nombreux facteurs, tels que type de fibres, grammage de la nappe, densité d'aiguilletage, etc...

L'inconvénient bien connu de cette déformation de la nappe est que la nappe est vendue en fonc- tion de son grammage, et que l'acheteur considère souvent comme base de prix le grammage minimum obtenu sur des échantillons prélevés sur la largeur du non-tissé. Ceci suivant le critère qu'un surplus de matière correspond souvent à une amélioration du produit, et que donc celui-ci ne peut tre revendu qu'en fonction des zones les moins lourdes du produit ; sans cette attitude, les zones les moins lourdes pourraient tre considérées comme des points faibles et donc des défauts du produit, qui ne serait plus alors de première qualité.

En considérant le grammage des zones les moins lourdes comme le grammage normal du produit, toute la matière présente dans les autres zones et dont le grammage excède celui des zones les moins lourdes constitue de la matière perdue pour le producteur, puisqu'il ne peut la valoriser dans le prix qu'il fait à l'acheteur.

La forme en V obtenue à la fin de la ligne de production constitue donc une cause de perte de rent- abilité du procédé, que les producteurs essaient évidemment de réduire au minimum, sans ce- pendant pouvoir la maîtriser parfaitement.

La présente invention a pour but de fournir aux producteurs un moyen supplémentaire et efficace pour réduire les pertes de matière, en créant une meilleure régularité sectionnelle du produit sor- tant des aiguilleteuses ; ou, lorsque le profil final recherché n'est pas constant mais de forme prédé- terminée, de fournir un moyen de générer un profil très variable permettant l'obtention du profil recherché à la sortie de la ligne.

La méthode consiste à créer artificiellement, par la carde et le blaire, une nappe dont le gram- mage varie sur la largeur à peu près inversement à la répartition de grammage que l'on obtiendrait à la sortie des aiguilleteuses dans le procédé traditionnel. Dans le cas d'un profil prédéterminé non constant, on doit également prendre en compte ce profil désiré.

Généralement, on s'arrange pour obtenir à la sortie du blamire une nappe plus épaisse au centre que sur les bords, et dont ia courbe des grammage d'échantillons prélevés sur toute la largeur une allure en forme de V inversé, que nous appellerons dans la suite courbe en contre-V.

De cette façon, la déformation qui se produit au cours de l'opération d'aiguilletage va contrecarrer l'irrégularité de grammage que l'on a vonlontairement créée dans le blamire et ces deux effets vont, si pas s'annuier mutuellement, du moins se soustraire l'un de l'autre. Le résultat est alors une nappe aiguilletée plus régulière, plus plate qu'avec les systèmes traditionnels.

Dans la suite, on va expliquer la façon de réaliser l'invention.

La figure 1 représente en coupe la sortie d'une carde et le circuit d'un blaire.

La figure 2 représente en plan la disposition des couches délivrées par la carde pour constituer la nappe à la sortie du blaire.

La figure 3 représente l'évolution de la courbe du grammage de matière sur la largeur de la nappe, après les différentes machines de la ligne de fabrication, dans le processus traditionnel.

La figure 4 représente la courbe du grammage à la sortie du blaire, obtenue par le système objet de l'invention, ainsi que l'évolution théorique de cette courbe après les aiguilleteuses.

La figure 5 représente le principe du système faisant l'objet de l'invention.

Le procédé faisant l'objet de l'invention peut tre décrit comme suit.

Dans la figure 1, on montre une coupe de la sortie d'une carde 1, machine bien connue dans les mi- lieux textiles. Le dernier tambour 2 est le peigneur qui délivre le voile final 3 de la carde, ce voile étant détaché du peigneur 2 par le peigne battant 4. Une carde peut avoir un, deux ou trois peig- neurs, créant ainsi un, deux ou trois sous-voiles lesquels se superposent pour former le voile. Dans la figure 1 on représente un deuxième peigneur 5.

Ce voile est déposé sur une bande transporteuse 6 (ou sur deux ou trois s'il y a deux ou trois peig- neurs) qui le véhicule jusqu'au blamire 7. Celui-ci, par t'intermédiaire d'autres bandes trans- porteuses 8 et suivant un circuit dont il existe de nombreuses variantes dans l'industrie, conduit le voile vers une autre bande transporteuse 9 dispersée sous les bandes transporteuses 8 et dont le sens de défilement 10 (fig. 2) est à 90 degrés par rapport à celui des bandes transporteuses 8.

Les cylindres entraîneurs 11 se déplacent alternativement de l'extrémité A à l'extrémité B de la bande transporteuse 9.

La figure 2 montre comment se déposent les couches sur la bande transporteuse 9. Le nombre de va-et-vient accomplis par les cylindres 11 pendant que la bande transporteuse 9 avance de C en D est un nombre entier, de sorte que les bords des couches successives coincident et que la nappe a un grammage égal en tout point.

Si l'on découpe une bande dans la nappe 12 sortant du blaire, perpendiculairement à la direction d'avance 10 de cette nappe, que l'on découpe cette bande en échantillons de dimensions égales, que l'on pèse ces échantillons et que l'on trace une courbe dont l'abscisse représente la position de I'échantillon sur la largeur de la nappe et l'ordonnée le poids de l'échantillon-, on obtient approxima- tivement une courbe telle que montrée dans la figure 3.1.

Si l'on répète cette opération sur la nappe sortant de la pré-aiguilleteuse, on trouve une courbe comme montrée à la figure 3.2.

A la sortie de I'aiguilleteuse, la courbe observée a une forme du type montré dans la figure 3.3.

Quelques indications quant à la cause de ce phénomène sont donnés dans le brevet EP 0 371 948 B1.

La présente invention a pour but de restituer à la sortie de la dernière aiguilleteuse une répartition de grammage constante sur la largeur de la nappe ou de créer un profil prédéterminé.

Pour se faire, on génère intentionnellement une variation périodique du grammage du voile sortant de la carde, de façon à obtenir à la sortie du blamire une nappe dont le grammage est plus impor- tant au centre qu'aux extrémités. Le but est d'obtenir sur la bande transporteuse 9 une nappe dont la courbe de grammage sur la largeur a une forme du type montré à la figure 4.1 ou d'une forme dépendant d'un profil prédéterminé.

Pour se faire, et comme illustré à la figure 5. on agit sur la distance entre un ou plusieurs peigneurs et le tambour 13, variant ainsi la quantité de fibre prélevée par le ou les peigneurs et conséquemment le grammage du voile formé en aval.

Ainsi, plus on rapproche un peigneur du tambour 13, plus on augmente la proportion de fibre pré- levée, cette variation se situe à l'intérieur des limites théoriques 0 et 100% de la fibre présente sur le tambour.

Si l'on fait varier périodiquement la distance d'un ou de plusieurs peigneurs, on obtient un voile dont le grammage varie périodiquement également, avec la mme fréquence.

La fréquence que l'on choisit pour la variation de la distance du peigneur est évidemment la fréquence du mouvement de va-et-vient des cylindres 11. Lorsque ces cylindres sont au centre de la nappe, il faut que le grammage du voile qui se dépose sur la bande transporteuse 9 soit maxi- mum. Lorsque les cylindres sont à l'une des extrémités E ou F, il faut que le grammage du voile qui se dépose sur la bande transporteuse 9 soit minimum. Entre ces positions extrmes le grammage du voile peut varier suivant une courbe quelconque à choisir suivant t'expérience ; notamment cette courbe peut tre une droite. Dans le cas plus général de profil prédéterminé, la distribution du grammage varie en conséquence.

En plaçant un système de détection 14 de la position des cylindres, soit par mesure directe de la po- sition ou par mesure indirecte à partir de leur vitesse et d'un capteur de fin de course actionné à chaque cycle de va-et-vient, on obtient une information à partir de laquelle se calcule la position du ou des peigneurs 2 et 5. À chaque peigneur à position variable est rattaché un actionneur, 17 pour le peigneur 2 et 18 pour le peigneur 5. Un actionneur peut tre constitué de un ou plusieurs pistons hydrauliques ou pneumatiques ou de moteurs électriques et peut tre couplé si nécessaire à un ou plusieurs réducteurs de déplacement. Chaque actionneur permet le positionnement variable du peigneur auquel il est rattaché.

Le caicul de la position du ou des peigneurs est exécuté par un système de commande informatisé 16 doté d'une structure de commande faisant appel à un modèle mathématique. Pour actualiser le modèle mathématique, ce système de commande 16 reçoit un ou plusieurs signaux analogiques et discrets de capteurs, notamment de signaux indiquant la vitesse des peigneurs 5 et 2, la vitesse du tambour principal 13, la vitesse des systèmes travailleurs-dépouilleurs 15, la vitesse de transport du voile dans le blamir, l'état du fin de course 16, le profil de sortie EF du non-tissé, etc. Bien en- tendu, un opérateur doit régler quelques paramètres d'opération, par exemple, le nombre de plis de la nappe, le grammage du produit final, le profil inverse, etc. En sortie, le système de commande génère des signaux de position qui sont envoyés aux actionneurs 17 et 18.

On obtient avec le système décrit ci-dessus une courbe de grammage de la nappe après blamire telle qu'indiquée dans la figure 4, courbe en contre-V 4.1 ou d'une autre courbe non illustrée dans le cas de profil prédéterminé et non constant.

L'action de la pré-aiguilleteuse, au lieu de créer une déformation en forme de V, réduit I'amplitude de la courbe en contre-V, et on obtient à la sortie de la pré-aiguilleteuse une courbe de grammage telle qu'indiquée dans la figure 4.2, ou une autre courbe dans le cas de profil prédéterminé et non constant.

L'action de I'aiguilleteuse réduit également I'amplitude du contre-V initial, et on obtient à sa sortie une courbe de grammage plate telle qu'indiquée dans la figure 4.3, ou une courbe de grammage le plus près possible du profil prédéterminé. ce qui est généralement le but du producteur de non- tissé.

Le résultat recherché peut tre réalisé de différentes façons, dont nous donnons ci-après un exem- ple.

Tel que représenté dans la figure 1, le blamir suggère un mécanisme pour le déplacement et t'étalage du voile en plusieurs couches pour former la nappe. Toutefois, cette représentation n'est pas limitative puisque cette invention n'intervient d'aucune façon sur ce sous-système autrement que pour mesurer des vitesses et la position de son mécanisme de va-et-vient. Cette invention s'applique donc à tout sous-système dont la fonction est de transporter le voile issu de la carde et de l'étaler sur une bande transporteuse.

Le capteur de position 14 peut tre placé à n'importe quel endroit du cycle de va-et-vient. Un pro- cessus de calibrage associé au système de commande 16 permet l'identification du paramètre dépendant.

L'invention couvre également toutes les autres réalisations dont le but serait de faire varier pério- diquement la position d'un ou de plusieurs peigneurs de carde 2 et 5 dans le but d'obtenir à la sortie du blamire 7 une nappe dont le grammage est volontairement irrégulier, de façon à contrecarrer l'effet de migration latérale des fibres de la nappe créé normalement par les aiguilleteuses ou les machines suivant le blaire.

L'invention couvre également les cas où le blamire est remplacé par une autre machine destinée à superposer plusieurs couches de voile de façon à réaliser une nappe plus épaisse. Nous appel- lerons ces machines"machines de superposition".

L'invention couvre également les cas où les aiguilleteuses sont remplacées par d'autres machines destinées à consolider la nappe ou effectuer un traitement quelconque sur cette nappe. Nous ap- pellerons ces machines"machines de consolidation".