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Title:
MACHINES FOR CARDING FIBRES FOR THE MANUFACTURE OF A NONWOVEN MATERIAL, USE OF SUCH MACHINES AND METHODS FOR MANUFACTURING A NONWOVEN MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/178549
Kind Code:
A1
Abstract:
Machine (1) for carding fibres for the manufacture of a nonwoven material, comprising: – at least one carding cylinder (3); – at least one transfer cylinder (5, 5a, 5b) positioned downstream of the carding cylinder (3); – at least one output cylinder (6a, 6b) positioned downstream of the transfer cylinder (5, 5a, 5b) so as to transfer the fibres from the transfer cylinder (5, 5a, 5b) to an outlet (2) of the carding machine (1); the machine (1) comprising at least one transition doffing cylinder (4a, 4b) positioned between the carding cylinder (3) and the transfer cylinder (5, 5a, 5b) so as to transfer the fibres from the carding cylinder (3) to the transfer cylinder (5, 5a, 5b).

Inventors:
CATRY XAVIER (FR)
Application Number:
PCT/FR2018/050723
Publication Date:
October 04, 2018
Filing Date:
March 26, 2018
Export Citation:
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Assignee:
FIVES DMS (FR)
International Classes:
D01G15/36; D01G15/46
Foreign References:
EP2927352A12015-10-07
EP0833965A11998-04-08
EP0837163A11998-04-22
FR2832737A12003-05-30
Attorney, Agent or Firm:
BUREAU DUTHOIT-LEGROS ASSOCIES (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Machine (1) à carder des fibres pour la fabrication d'un matériau non-tissé comprenant :

- au moins un cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (5, 5a, 5b) transfert disposé en aval du cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (6a, 6b) de sortie disposé en aval du cylindre (5, 5a, 5b) transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre (5, 5a, 5b) transfert vers une sortie (2) de la machine (1) à carder ;

la machine (1) étant caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un cylindre (4a, 4b) peigneur de transition disposé entre le cylindre (3) de cardage et le cylindre (5, 5a, 5b) transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre (3) de cardage vers le cylindre (5, 5a, 5b) transfert, le cylindre (5, 5a, 5b) transfert étant apte à transférer en l'état les fibres depuis le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition au cylindre (6a, 6b) de sortie.

2. Machine (1) selon la revendication 1, comprenant un système d'entraînement du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) de transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, le système d'entraînement étant prévu pour que le cylindre (5, 5a, 5b) transfert et le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition tournent suivant des sens de rotation contraires et pour régler la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert à une valeur supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition. 3. Machine (1) selon la revendication 1, comprenant un système d'entraînement du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) de transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, le système d'entraînement étant prévu pour que le cylindre (5, 5a, 5b) transfert et le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition tournent dans le même sens.

4. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un système d'entraînement du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) de transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, le système d'entraînement étant prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

5. Machine (1) selon la revendication 4, comprenant un système d'entraînement du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) de transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, le système d'entraînement étant prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit comprise entre 0,5 et 1,25 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage (3). 6. Machine (1) selon la revendication 5, dans laquelle le système d'entraînement est prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

7. Machine (1) à carder des fibres pour la fabrication d'un matériau non-tissé comprenant :

- au moins un cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (5, 5a, 5b) transfert disposé en aval du cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (6a, 6b) de sortie disposé en aval du cylindre (5, 5a, 5b) transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre (5, 5a, 5b) transfert vers une sortie (2) de la machine (1) à carder ;

- au moins un cylindre (4a, 4b) peigneur de transition disposé entre le cylindre (3) de cardage et le cylindre (5, 5a, 5b) transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre (3) de cardage vers le cylindre (5, 5a, 5b) transfert,

machine (1) dans laquelle :

- le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition est muni à sa périphérie de dents (14) inclinées par rapport à un axe radial du cylindre (4a, 4b) peigneur,

- le cylindre (5, 5a, 5b) transfert est muni sur sa périphérie de dents (15) inclinées dans une direction par rapport à un axe radial du cylindre (5, 5a, 5b) transfert, le sens d'inclinaison des dents (15) du cylindre (5, 5a, 5b) transfert étant tel que les dents (15) du cylindre (5, 5a, 5b) transfert sont pointe contre dos par rapport aux dents (14) du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, - un système d'entraînement est prévu pour entraîner en rotation les cylindres (3, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b) et pour que le cylindre (5, 5a, 5b) transfert tourne dans un sens correspondant au sens d'inclinaison de ses dents (15). 8. Machine (1) selon la revendication 7, dans laquelle le système d'entraînement est prévu pour que le cylindre (5, 5a, 5b) transfert et le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition tournent suivant des sens de rotation contraires et pour régler la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert à une valeur supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition.

9. Machine (1) selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans laquelle le système d'entraînement est prévu pour que le cylindre (5, 5a, 5b) transfert et le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition tournent dans le même sens. 10. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant un système d'entraînement du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) de transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, le système d'entraînement étant prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

11. Machine (1) selon la revendication 10, comprenant un système d'entraînement du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) de transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, le système d'entraînement étant prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit comprise entre 0,5 et 1,25 fois la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

12. Machine (1) selon la revendication 11, dans laquelle le système d'entraînement est prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

13. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la périphérie du cylindre (5, 5a, 5b) transfert est au moins en partie dépourvue de carénage.

14. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la périphérie du cylindre (5, 5a, 5b) transfert est au moins en partie pourvue d'un carénage (16), la distance entre la périphérie du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et le carénage (16) étant supérieure à 2,5mm.

15. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le cylindre (6a, 6b) de sortie est un cylindre peigneur.

16. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la sortie (2) de la machine comprend, en aval du cylindre (6a, 6b) de sortie, un cylindre

(8a, 8b) condenseur suivi d'un cylindre (9a, 9b) détacheur.

17. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le diamètre du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition est inférieur au diamètre du cylindre (5, 5a, 5b) transfert.

18. Utilisation d'une machine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la fabrication d'un matériau non-tissé. 19. Procédé de fabrication d'un matériau non tissé comprenant la mise en œuvre d'une machine (1) à carder des fibres, la machine (1) comprenant :

- au moins un cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (5, 5a, 5b) transfert disposé en aval du cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (6a, 6b) de sortie disposé en aval du cylindre (5, 5a, 5b) transfert ;

- au moins un cylindre (4a, 4b) peigneur de transition disposé entre le cylindre (3) de cardage et le cylindre (5, 5a, 5b) transfert,

- un système d'entraînement en rotation du cylindre (3) de cardage, du cylindre (5, 5a, 5b) transfert, du cylindre (6a, 6b) de sortie et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition ;

le procédé comprenant :

IV la mise en œuvre du système d'entraînement ;

121 le cardage des fibres sur le cylindre (3) de cardage ; 131 le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre (3) de cardage au cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, les fibres étant peignées par le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition ;

/4/ le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition au cylindre (5, 5a, 5b) transfert, les fibres étant transférées en l'état du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition au cylindre (5, 5a, 5b) transfert ;

151 le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre (5, 5a, 5b) transfert au cylindre (6a, 6b) de sortie. 20. Procédé selon la revendication précédente, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition des sens de rotation contraires et l'entraînement du cylindre (5, 5a, 5b) transfert à une vitesse circonférentielle supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition.

21. Procédé selon la revendication 19, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition dans le même sens de rotation. 22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, comprenant l'entraînement en rotation le cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (3) de cardage de manière à ce que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage. 23. Procédé selon la revendication 22, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (3) de cardage de manière à ce que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

24. Procédé de fabrication d'un matériau non tissé comprenant la mise en œuvre d'une machine (1) à carder des fibres, la machine comprenant :

- au moins un cylindre (3) de cardage ; - au moins un cylindre (5, 5a, 5b) transfert disposé en aval du cylindre (3) de cardage ;

- au moins un cylindre (6a, 6b) de sortie disposé en aval du cylindre (5, 5a, 5b) transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre (5, 5a, 5b) transfert vers une sortie (2) de la machine (1) à carder ;

- au moins un cylindre (4a, 4b) peigneur de transition et disposé entre le cylindre (3) de cardage et le cylindre (5, 5a, 5b) transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre (3) de cardage vers le cylindre (5, 5a, 5b) transfert,

machine (1) dans laquelle :

- le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition est muni à sa périphérie de dents (14) inclinées par rapport à un axe radial du cylindre (4a, 4b) peigneur,

- le cylindre (5, 5a, 5b) transfert est muni sur sa périphérie de dents (15) inclinées dans une direction par rapport à un axe radial du cylindre (5, 5a, 5b) transfert, le sens d'inclinaison des dents (15) du cylindre (5, 5a, 5b) transfert étant tel que les dents (15) du cylindre (5, 5a, 5b) transfert sont pointe contre dos par rapport aux dents (14) du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition,

- un système d'entraînement est prévu pour entraîner en rotation les cylindres et pour que le cylindre (5, 5a, 5b) transfert tourne dans un sens correspondant au sens d'inclinaison de ses dents (15),

le procédé comprenant :

l\l la mise en œuvre du système d'entraînement ;

121 le cardage des fibres sur le cylindre (3) de cardage ;

131 le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre (3) du cardage au cylindre (4a, 4b) peigneur de transition, les fibres étant peignées par le cylindre (4a, 4b) peigneur de transition ;

/4/ le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition au cylindre (5, 5a, 5b) transfert ;

151 le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre (5, 5a, 5b) transfert au cylindre (6a, 6b) de sortie.

25. Procédé selon la revendication précédente, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition des sens de rotation contraires et l'entraînement du cylindre (5, 5a, 5b) transfert à une vitesse circonférentielle supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition.

26. Procédé selon la revendication 24, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (4a, 4b) peigneur de transition dans le même sens de rotation.

27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 26, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et cylindre (3) de cardage de manière à ce que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

28. Procédé selon la revendication 27, comprenant l'entraînement en rotation du cylindre (5, 5a, 5b) transfert et du cylindre (3) de cardage de manière à ce que la vitesse circonférentielle du cylindre (5, 5a, 5b) transfert soit inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre (3) de cardage.

Description:
Machines à carder des fibres pour la fabrication d'un matériau non-tissé, utilisation de telles machines et procédés de fabrication d'un matériau non-tissé

L'invention concerne le domaine de la production des matériaux non-tissés et similaires, et concerne plus particulièrement des machines à carder pour la production des non-tissés, ainsi que des procédés de fabrication de non-tissés.

Les matériaux non-tissés sont généralement obtenus à partir d'un enchevêtrement de fibres, naturelles ou synthétiques ou mélangées, et sont fabriqués sur des lignes à défilement continu. A cet effet, les fibres subissent généralement une première étape qui a pour but de démêler et organiser les fibres selon une première direction, formant alors ce qui est communément appelé un voile. Les fibres du voile ne sont pas ou peu liées entre elles.

Il existe plusieurs méthodes pour obtenir le voile. Une de ces méthodes est appelée le cardage. Elle consiste à faire défiler les fibres sur une succession de cylindres entraînés en rotation d'une machine à carder. Certains cylindres sont revêtus sur leur périphérie d'une garniture dont les dents accrochent les fibres pour leur faire subir différentes opérations.

De manière générale, une machine à carder comprend un cylindre principal, également appelé cylindre de cardage, muni d'une garniture, et des rouleaux travailleurs disposés à la périphérie du cylindre principal, de manière à opérer le cardage entre les dents du cylindre principal et les dents des rouleaux travailleurs. Chaque rouleau travailleur est avantageusement associé à un rouleau dépouilleur nettoyant le rouleau travailleur des fibres qui y resteraient accrochées.

En amont du cylindre principal, la machine à carder comprend typiquement un ou plusieurs cylindres briseurs permettant d'ouvrir les touffes de fibres avant d'alimenter le cylindre principal.

Suite à l'opération de cardage sur le cylindre principal, les fibres dans le voile sont essentiellement alignées les unes avec les autres. La machine à carder comprend en aval du cylindre principal un ou plusieurs cylindres formant la sortie de la machine et qui ont pour fonction de créer le voile de non tissé et de déposer ledit voile sur un tapis de sortie. Notamment, la sortie de la machine comprend des cylindres peigneurs, munis d'une garniture. Ils sont typiquement placés juste après le cylindre principal pour accrocher une partie des fibres et de les retourner partiellement, afin d'amorcer la création du voile avec une masse surfacique sensiblement constante. Des étapes ultérieures au peignage, permettant d'augmenter la résistance du voile, peuvent être prévues en aval des cylindres peigneurs de la sortie de la machine à carder. Ces étapes peuvent comprendre par exemple le passage du voile par des cylindres condenseurs qui réorientent les fibres en partie dans la direction transversale à la direction d'alignement afin d'augmenter la cohésion entre les fibres.

Une fois le voile déposé sur le tapis de sortie, il peut subir une consolidation par exemple soit par aiguilletage ou hydroliage provoquant l'enchevêtrement des fibres ou par calandrage ou encore par chauffage dans un four à une température correspondant au point de fusion entre fibres.

Le document EP 0 833 965 décrit un exemple d'une machine à carder comprenant en plus des rouleaux dits aléatoires. On retrouve dans ce document notamment un cylindre principal coopérant avec des rouleaux travailleurs et des rouleaux dépouilleurs. Le cylindre principal est suivi, dans le sens de défilement des fibres, par des rouleaux aléatoires, tournant dans le sens inverse de celui du cylindre principal, et reprenant les fibres sur le cylindre principal pour les désorganiser. Les rouleaux aléatoires sont suivis par un cylindre peigneur et des cylindres condenseurs. Toutefois, la mise en œuvre des rouleaux aléatoires n'est pas toujours souhaitable car ils requièrent à ce stade des auges de centrifugation, formant un carénage, qui apportent des problèmes qui seront décrits plus loin.

Le document EP 0 837 163 décrit un autre exemple d'une machine à carder, dans laquelle le cylindre principal est suivi de cylindres peigneurs, des rouleaux aléatoires pouvant ou non être interposés entre le cylindre principal et les cylindres peigneurs. Dans ce document, il est proposé de mettre en œuvre un effet d'aspiration des fibres par un cylindre criblé à sa surface et permettant de faire passer les fibres des cylindres peigneurs à un cylindre de calandrage, dans un souci d'augmenter les cadences de production. Toutefois, l'augmentation des cadences de production doit se faire en respectant les conditions relatives aux vitesses de rotation des cylindres qui permettent de garantir au non-tissé produit finalement les caractéristiques visées.

Le document FR 2 832 737 décrit un autre exemple d'une machine à carder. Ce document explique que le cylindre principal joue un rôle à la fois dans la fonction d'individualisation des fibres et dans la formation du voile non-tissé lors du passage des fibres depuis le cylindre principal aux cylindres de la sortie de la machine à carder, et notamment aux cylindres peigneurs. La vitesse de rotation du cylindre principal conditionne ainsi la qualité de cardage des fibres et les propriétés mécaniques du non-tissé produit.

En effet, la vitesse de rotation du cylindre principal doit à la fois permettre l'opération de cardage avec les cylindres travailleurs, et doit permettre le retournement des fibres lors du passage aux cylindres peigneurs. La vitesse de rotation du tambour de cardage doit alors être adaptée à cette double fonction. Comme expliqué dans ce document, en pratique, la vitesse de rotation du tambour de cardage est réglée dans une plage restreinte tenant compte de cette double contrainte. Puis, la vitesse de rotation des cylindres peigneurs est adaptée en fonction de la vitesse de rotation du tambour de cardage pour obtenir l'effet de peignage visé.

En d'autres termes, la vitesse de rotation des cylindres peigneurs est limitée par la plage restreinte de vitesses du cylindre principal. La vitesse de production du non-tissé est ainsi également limitée.

Il est alors proposé de découpler les deux fonctions en disposant un cylindre transfert accumulateur entre le cylindre principal et les cylindres peigneurs. Le cylindre transfert accumulateur assure une fonction simple de reprise des fibres, sans les travailler, de sorte que sa vitesse circonférentielle peut être réglée dans une plage très large, mais à une valeur supérieure à la vitesse circonférentielle de rotation du tambour de cardage pour assurer le transfert des fibres depuis le cylindre principal au cylindre transfert accumulateur.

Ainsi, la vitesse de rotation du cylindre transfert accumulateur peut facilement être réglée pour être adaptée à une vitesse circonférentielle de rotation des cylindres peigneurs qui répond aux exigences de production.

Toutefois, la mise en place du cylindre transfert accumulateur, s'il permet d'augmenter la vitesse de production du non-tissé, pose plusieurs problèmes.

En particulier, le cylindre peigneur a, de manière générale, un effet de recyclage, c'est-à-dire qu'il ne reprend qu'une partie des fibres du cylindre amont, l'autre partie des fibres restant sur le cylindre amont et subissant ainsi un recyclage. Dans le document FR 2 832 737, cet effet de recyclage n'a pas lieu sur le cylindre principal, mais sur le cylindre transfert accumulateur. Il est alors expliqué dans ce document qu'en absence de recyclage sur le cylindre principal, le cardage des fibres est amélioré. Toutefois, en cas de défaut dans l'alimentation des fibres en amont du cylindre principal, ce défaut se retrouve sur le voile sortant de la machine à carder par exemple en tant qu'irrégularité dans l'épaisseur du voile. Le recyclage sur le cylindre transfert accumulateur, s'il permet d'effacer en partie le défaut d'alimentation, n'est pas suffisant pour garantir une qualité élevée du voile.

Par ailleurs, lorsque la ligne de production de non-tissé doit être arrêtée, par exemple en cas d'incident, l'alimentation et la sortie de la machine à carder sont arrêtées en premier. Puis, les cylindres sont arrêtés en fonction de leur diamètre et de leur vitesse : sous l'effet de leur inertie, les cylindres de plus grands diamètres et de vitesses de rotation les plus élevées s 'arrêtant après ceux de plus petits diamètres et de vitesses de rotation les plus faibles. Ainsi, le cylindre principal, de plus grand diamètre, peut mettre environ 1 minute à s'arrêter. Quant au cylindre transfert accumulateur, sa vitesse de rotation étant supérieure à celle du cylindre principal, il peut mettre également environ 1 minute à s'arrêter. Pendant ce temps, les fibres s'accumulent sur le cylindre transfert accumulateur. La charge sur les dents du cylindre transfert accumulateur augmente, pouvant provoquer la casse des dents. Il a par exemple était constaté que la charge sur les dents du cylindre transfert accumulateur peut passer de 3g/m 2 en situation de fonctionnement normal à 45 g/m 2 lors des arrêts de la ligne.

En outre, comme la vitesse circonférentielle de rotation du cylindre transfert accumulateur est supérieure à celle du tambour de cardage, en pratique, pour éviter l'envol des fibres sous l'effet de la vitesse de rotation, il est nécessaire de mettre en place un carénage à la périphérie du tambour transfert accumulateur.

La mise en place d'un tel carénage se révèle source de problèmes.

En effet, l'encombrement autour du cylindre transfert accumulateur ne permet pas toujours la mise en place d'un tel carénage avec la précision requise. En outre, le carénage empêche bien la propagation des fibres dans l'environnement de la ligne de production, mais n'empêche pas ces fibres de quitter le cylindre transfert accumulateur, ce qui diminue le contrôle des fibres ; ce manque de contrôle réduit la qualité du voile.

De plus, le carénage doit être positionné avec précision, au plus près de la périphérie du cylindre transfert accumulateur, à une distance inférieure à 2,5 mm, afin de limiter efficacement l'envol des fibres pour les vitesses d'opération du cylindre transfert. Par conséquent, les fibres les plus éloignées du centre du cylindre transfert accumulateur frottent sur le carénage et sont ralenties, tandis que les plus proches du centre du cylindre transfert accumulateur sont emportées par la rotation du cylindre transfert accumulateur. La différence de vitesses entre les fibres en fonction de leur distance au centre du cylindre transfert accumulateur provoque un échauffement des fibres et par conséquent, échauffement du carénage. La déformation qui en résulte ne permet pas de garantir un écartement régulier entre le carénage et le cylindre transfert. Il en résulte notamment une perte de contrôle sur l'envol des fibres, ainsi que des dégradations du cylindre transfert accumulateur.

Enfin, la mise en place d'un carénage précis induit des coûts supplémentaires dans la ligne de production du non-tissé.

Il existe donc un besoin pour répondre notamment à ces inconvénients.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose une machine à carder des fibres pour la fabrication d'un matériau non-tissé comprenant :

- au moins un cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre transfert disposé en aval du cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre de sortie disposé en aval du cylindre transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre transfert vers une sortie de la machine à carder ;

Le terme aval doit être compris ici en référence au sens de défilement des fibres lorsque la machine est en opération.

La machine comprend en outre au moins un cylindre peigneur de transition disposé entre le cylindre de cardage et le cylindre transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre de cardage vers le cylindre transfert. Le cylindre transfert est apte à transférer en l'état les fibres depuis le cylindre peigneur de transition au cylindre de sortie.

Le cylindre transfert permet notamment de séparer la fonction de cardage du cylindre principal des fonctions suivantes, telles que le peignage et/ou la condensation des fibres. En interposant un cylindre peigneur de transition entre le cylindre principal et le cylindre transfert, de nombreux inconvénients liés au cylindre transfert sont ainsi évités. En particulier, la qualité du voile en cas de défaut d'alimentation des fibres est augmentée. De plus, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert peut rester faible pour éviter des forces centrifuges trop importantes sur les fibres. L'arrêt de la machine est facilité.

Selon un mode de réalisation, la machine comprend un système d'entraînement du cylindre de cardage, du cylindre de transfert, du cylindre de sortie et du cylindre peigneur de transition. Lorsque le cylindre transfert et le cylindre peigneur de transition tournent suivant des sens de rotation contraires, le système d'entraînement peut régler la vitesse circonférentielle du cylindre transfert à une valeur supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre peigneur de transition, de manière à assurer que les fibres. Lorsque le cylindre transfert et le cylindre peigneur de transition tournent dans le même sens, il n'y a pas de condition supplémentaire sur les vitesses. Toutefois, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est conservée à une valeur limitant les forces centrifuges sur les fibres.

Selon un mode de réalisation, le système d'entraînement est prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage, limitant les forces centrifuges sur les fibres. De préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est comprise entre 0,5 et 1,25 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage, et encore de préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est inférieure à la vitesse circonférentielle du tambour de cardage. Les forces centrifuges sur les fibres sont ainsi limitées, et un carénage peut être plus éloigné de la périphérie du cylindre transfert, évitant les problèmes liés notamment aux déformations du carénage.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une machine à carder des fibres pour la fabrication d'un matériau non-tissé qui comprend :

- au moins un cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre transfert disposé en aval du cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre de sortie disposé en aval du cylindre transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre transfert vers une sortie de la machine à carder ;

- au moins un cylindre peigneur de transition et disposé entre le cylindre de cardage et le cylindre transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre de cardage vers le cylindre transfert.

De plus :

- le cylindre peigneur de transition est muni à sa périphérie de dents inclinées par rapport à un axe radial du cylindre peigneur,

- le cylindre transfert est muni sur sa périphérie de dents inclinées dans une direction par rapport à un axe radial du cylindre transfert, le sens d'inclinaison des dents du cylindre transfert étant tel que les dents du cylindre transfert sont pointe contre dos par rapport aux dents du cylindre peigneur de transition,

- un système d'entraînement est prévu pour entraîner en rotation les cylindres et pour que le cylindre transfert tourne dans un sens correspondant au sens d'inclinaison de ses dents. Les fibres sont ainsi transférées du cylindre principal au cylindre transfert sans être travaillées, par comparaison notamment avec les opérations de peignage et de condensation dans lesquels les fibres subissent une modification de leur forme.

Selon un mode de réalisation, le système d'entraînement est prévu pour que le cylindre transfert et le cylindre peigneur de transition tournent suivant des sens de rotation contraires et pour régler la vitesse circonférentielle du cylindre transfert à une valeur supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre peigneur de transition. En variante, le système d'entraînement est prévu pour que le cylindre transfert et le cylindre peigneur de transition tournent dans le même sens.

Selon un mode de réalisation, le système d'entraînement est prévu pour que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage, limitant les forces centrifuges sur les fibres. De préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est comprise entre 0,5 et 1,25 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage, et encore de préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est inférieure à la vitesse circonférentielle du tambour de cardage. Les forces centrifuges sur les fibres sont ainsi limitées, et un carénage peut être plus éloigné de la périphérie du cylindre transfert, évitant les problèmes liés notamment aux déformations du carénage.

Que ce soit pour la machine suivant le premier ou le deuxième aspect, la périphérie du cylindre transfert peut être au moins en partie dépourvue de carénage. Avantageusement, la périphérie du cylindre transfert est au moins en partie pourvue d'un carénage, la distance entre la périphérie du cylindre transfert et le carénage étant supérieure à 2,5mm, permettant de limiter échauffement et donc les déformations du carénage. Selon un mode de réalisation, le cylindre de sortie est un cylindre peigneur, de sorte que les fonctions de cardage et de peignage sont séparées par le cylindre transfert. Selon un mode de réalisation, la sortie de la machine comprend, en aval du cylindre de sortie, un cylindre condenseur suivi d'un cylindre détacheur.

De préférence, le diamètre du cylindre peigneur de transition est inférieur au diamètre du cylindre transfert. Ainsi, en cas d'arrêt de la machine, le cylindre peigneur de transition peut être arrêté avant le cylindre transfert, stoppant le transfert des fibres au cylindre transfert et limitant donc les risques de casse des dents du cylindre transfert.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne l'utilisation d'une machine telle que présentée ci-dessus pour la fabrication d'un matériau non-tissé. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau non tissé comprenant la mise en œuvre d'une machine à carder des fibres. La machine comprend :

- au moins un cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre transfert disposé en aval du cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre de sortie disposé en aval du cylindre transfert ;

- au moins un cylindre peigneur de transition disposé entre le cylindre de cardage et le cylindre transfert,

- un système d'entraînement en rotation du cylindre de cardage, du cylindre transfert, du cylindre de sortie et du cylindre peigneur de transition.

Le procédé comprend les étapes suivantes :

IV la mise en œuvre du système d'entraînement ;

121 le cardage des fibres sur le cylindre de cardage ;

131 le transfert d'au moins une partie des fibres du tambour du cardage au cylindre peigneur de transition, les fibres étant peignées par le cylindre peigneur de transition ;

/4/ le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre peigneur de transition au cylindre transfert, les fibres étant transférées en l'état du cylindre peigneur de transition au cylindre transfert ;

151 le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre transfert au cylindre de sortie.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l'entraînement en rotation du cylindre transfert et du cylindre peigneur de transition des sens de rotation contraires et l'entraînement du cylindre transfert à une vitesse circonférentielle supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre peigneur de transition. Selon un autre mode de réalisation, le procédé comprend l'entraînement en rotation du cylindre transfert et du cylindre peigneur de transition dans le même sens de rotation. Ainsi, les fibres sont transférées efficacement du cylindre peigneur de transition au cylindre transfert.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l'entraînement en rotation du cylindre transfert et du tambour de cardage de manière à ce que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage. De préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est inférieure à la vitesse circonférentielle du tambour de cardage. Les forces centrifuges sur les fibres sont ainsi minimisées. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau non tissé comprenant la mise en œuvre d'une machine à carder des fibres. La machine comprend :

- au moins un cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre transfert disposé en aval du cylindre de cardage ;

- au moins un cylindre de sortie disposé en aval du cylindre transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre transfert vers une sortie de la machine à carder ;

- au moins un cylindre peigneur de transition disposé entre le cylindre de cardage et le cylindre transfert de manière à permettre le transfert des fibres du cylindre de cardage vers le cylindre transfert,

En outre :

- le cylindre peigneur de transition est muni à sa périphérie de dents inclinées par rapport à un axe radial du cylindre peigneur,

- le cylindre transfert est muni sur sa périphérie de dents inclinées dans une direction par rapport à un axe radial du cylindre transfert, le sens d'inclinaison des dents du cylindre transfert étant tel que les dents du cylindre transfert sont pointe contre dos par rapport aux dents du cylindre peigneur de transition,

- un système d'entraînement est prévu pour entraîner en rotation les cylindres et pour que le cylindre transfert tourne dans un sens correspondant au sens d'inclinaison de ses dents.

Le procédé comprend alors :

l\l la mise en œuvre du système d'entraînement ;

121 le cardage des fibres sur le cylindre de cardage ;

131 le transfert d'au moins une partie des fibres du tambour du cardage au cylindre peigneur de transition ;

/4/ le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre peigneur de transition au cylindre transfert ;

151 le transfert d'au moins une partie des fibres du cylindre transfert au cylindre de sortie.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l'entraînement en rotation du cylindre transfert et du cylindre peigneur de transition des sens de rotation contraires et l'entraînement du cylindre transfert à une vitesse circonférentielle supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre peigneur de transition. Selon un autre mode de réalisation, le procédé comprend l'entraînement en rotation du cylindre transfert et du cylindre peigneur de transition dans le même sens de rotation. Ainsi, les fibres sont transférées efficacement du cylindre peigneur de transition au cylindre transfert.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l'entraînement en rotation du cylindre transfert et du tambour de cardage de manière à ce que la vitesse circonférentielle du cylindre transfert soit inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du tambour de cardage. De préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre transfert est inférieure à la vitesse circonférentielle du tambour de cardage. Les forces centrifuges sur les fibres sont ainsi minimisées.

D'autres effets et avantages apparaîtront à la lumière de la description de modes de réalisation de l'invention accompagnée des figures, dans lesquelles :

- la figure 1 est une représentation schématique d'une portion d'une machine de cardage selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 2 illustre une variante de la figure 1 ;

- la figure 3 est une représentation schématique d'une dent de la garniture d'un cylindre de machine des figures 1 et 2 ;

- les figures 4a et 4b sont des représentations schématiques d'une portion d'une zone de transfert entre un tambour de cardage et un cylindre peigneur de transition de la machine des figures 1 et 2 ;

- la figure 5 est une représentation schématique de deux dents au niveau de la zone de transfert des fibres, à savoir une dent appartenant à un cylindre peigneur de transition et une dent appartenant à un cylindre transfert ;

- les figures 6a et 6b sont des représentations schématiques d'une portion d'une zone de transfert entre un cylindre peigneur de transition et un cylindre transfert de la machine des figures 1 et 2 ;

- la figure 7 est une représentation schématique d'une portion d'une zone de transfert entre un cylindre peigneur et un cylindre condenseur de la machine des figures 1 et 2 ;

- la figure 8 est une représentation schématique d'une variante de réalisation du cylindre transfert de la machine des figures 1 et 2.

Sur la figure 1 est représentée en partie une machine 1 à carder des fibres pour la fabrication d'un matériau non-tissé selon un mode de réalisation. La machine 1 s'étend entre une entrée, non représentée sur la figure 1, par laquelle les fibres sont alimentées, et une sortie 2 par laquelle les fibres sont évacuées. En général, les fibres défilent de manière continue sur la machine entre l'entrée et la sortie 2, à une cadence appropriée à la production industrielle.

L'entrée de la machine 1 peut comprendre des dispositifs pour préparer les fibres au cardage. Par exemple, les fibres à l'entrée de la machine peuvent former des flocons qu'il faut ouvrir. Les fibres peuvent par ailleurs être nettoyées et démêlées en partie.

La sortie 2 est pourvue de dispositifs permettant de déposer les fibres, qui forment alors un voile, sur un tapis pour les emmener éventuellement subir des traitements ultérieurs de consolidation par exemple par enchevêtrement des fibres ou par point de fusion entre fibre notamment pour renforcer la tenue mécanique du voile.

Entre l'entrée et la sortie 2, la machine 1 comprend une succession de cylindres entraînés en rotation pour assurer le défilement en continu des fibres, présenté ci-dessous dans l'ordre, selon le sens de défilement des fibres dans la machine 1, et comme dans le mode de réalisation de la figure 1. Sur la figure 1, le sens de rotation de chacun des cylindres est également indiqué par des flèches.

Dans ce qui suit, le terme aval doit être compris ici en référence au sens de défilement des fibres lorsque la machine 1 est en opération, les fibres étant entraînées de l'entrée vers la sortie 2.

Ainsi, la machine 1 comprend au moins un cylindre 3 de cardage, également appelé cylindre principal, qui permet de former un voile à partir des fibres alimentées depuis l'entrée de la machine 1. Plus précisément, et de manière classique, le cylindre 3 de cardage coopère avec au moins un couple, en pratique une pluralité de couples, de cylindres dits cardants, non représentés sur la figure 1. Chaque couple de cylindres cardants comprend un cylindre dit travailleur, qui reprend les fibres à la périphérie du cylindre 3 de cardage pour les séparer, et un cylindre dit dépouilleur qui récupère les fibres du cylindre travailleur pour les ramener au cylindre 3 de cardage. Le cylindre 3 de cardage est en général le cylindre de plus grand diamètre sur la machine 1, afin d'offrir une surface de cardage importante. Les actions combinées du cylindre 3 de cardage et des cylindres cardants permettent d'individualiser en partie les fibres alimentées depuis l'entrée.

La machine 1 comprend, en aval du cylindre 3 de cardage, au moins un cylindre peigneur de transition. Selon le mode de réalisation des figures 1 et 2, la machine 1 comprend deux cylindres 4a, 4b peigneurs de transition. Chaque cylindre 4a, 4b peigneur de transition récupère une partie du voile formé sur le cylindre 3 de cardage. Un intérêt à disposer deux cylindres peigneurs 4a, 4b de transition, voire plus, est notamment d'assurer la plus grande reprise possible des fibres sur le cylindre 3 de cardage pour alimenter les cylindres suivants en fibres en respectant les cadences de production.

La machine 1 comprend de plus au moins un cylindre 5 transfert, comme illustré sur la figure 1, qui récupère les fibres des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition. Le diamètre du cylindre 5 transfert est généralement supérieur à celui des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition, mais inférieur à celui du cylindre 3 de cardage.

En aval du cylindre 5 transfert, la machine 1 comprend au moins un cylindre de sortie. Selon le mode de réalisation de la figure 1, la machine 1 comprend deux cylindres 6a, 6b de sortie, récupérant chacun une partie des fibres véhiculées par le cylindre 5 transfert pour l'emmener vers la sortie 2 de la machine 1.

Selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 2, la machine 1 comprend deux cylindres 5a, 5b transfert. Chaque cylindre, respectivement 5a, 5b, transfert est placé entre un cylindre, respectivement 4a, 4b, peigneur de transition et un cylindre, respectivement 6a, 6b, de sortie. La multiplication des cylindres transfert permet notamment d'assurer des cadences de production élevées.

Dans la suite de la description, on considère le mode de réalisation de la figure 1 à un seul cylindre 5 transfert, le mode de réalisation à deux cylindres 5a, 5b transfert ou plus étant immédiatement transposable.

La sortie 2 de la machine comprend par exemple, et comme cela est illustré sur la figure 1, une série de cylindres déposant les fibres, formant alors le voile, sur une bande 7 de transport. Par exemple, comme illustré sur la figure 1, chaque cylindre, respectivement 6a, 6b, de sortie est suivi d'un cylindre, respectivement 8a, 8b, condenseur, lui-même suivi d'un cylindre, respectivement 9a, 9b, détacheur amenant le voile sur la bande 7.

Chaque cylindre 3, 4a, 4b, 5, 5a, 5b, 6a, 6b, 8a, 8b et 9a, 9b de la machine 1 est muni à sa périphérie d'une garniture, formant des dents. Le sens d'inclinaison des dents, le sens de rotation des cylindres et leur vitesse de rotation sont réglés afin de produire les effets déterminés, comme cela sera décrit plus loin.

A cet effet, la machine 1 comprend un système de réglage de la vitesse d'entraînement et du sens de rotation de chaque cylindre, appelé ci-après système d'entraînement. Plus précisément, le cylindre 3 de cardage et chacun des cylindres de la machine sont entraînés en rotation par un moteur qui leur est propre, ou éventuellement par un moteur commun à plusieurs cylindres, un ensemble par exemple de courroies permettant d'entraîner les cylindres à des vitesses différentes, de sorte que le système d'entraînement peut ajuster la vitesse et le sens de rotation pour chaque cylindre.

Dans ce qui suit, on parlera de la vitesse circonférentielle des cylindres de la machine. La vitesse circonférentielle est définie alors comme étant la valeur de la vitesse d'un point à la périphérie du cylindre en question. La périphérie doit s'entendre comme étant soit la surface extérieure du cylindre, soit l'extrémité des dents du cylindre, soit toute surface cylindrique virtuelle comprise entre cette surface extérieure et l'extrémité des dents, sans que cela n'ait d'impact en pratique sur les considérations qui suivent. En effet, la dimension des dents est en général très petite devant le diamètre des cylindres. La vitesse circonférentielle dépend alors du diamètre du cylindre correspondant, en tenant compte ou non de la dimension des dents, et de la vitesse de rotation du tambour ou du cylindre. Lorsque dans ce qui suit on compare deux vitesses circonférentielles de deux cylindres, il est entendu que la définition de la vitesse circonférentielle considérée sera la même pour les deux cylindres.

Plus précisément, les fibres transférées depuis le cylindre 3 de cardage à chaque cylindre 4a, 4b peigneurs de transition subissent un peignage, c'est-à-dire l'opération consistant à reprendre une partie seulement des fibres du cylindre 3 de cardage et à les retourner partiellement. A cet effet, les dents 13 de la garniture du cylindre 3 de cardage sont inclinées dans le sens de rotation du cylindre 3 de cardage. Les dents 14 des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition sont inclinées pour être asymétriques de celles du cylindre 3 de cardage, l'angle d'inclinaison pouvant être identique ou non, ou, en d'autres termes, les dents 13 du cylindre 3 de cardage sont pointe contre pointe avec les dents 14 des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition.

L'inclinaison d'une dent est définie par rapport à un axe radial sur le cylindre la portant. Ainsi, on dit d'une dent qu'elle est inclinée lorsque qu'un axe radial du cylindre portant la dent n'est pas bissecteur du sommet de la dent. En d'autres termes, on dit d'une dent 100 qu'elle est inclinée lorsque la droite D bissectrice de l'angle a de la pointe 101 de la dent 100 forme un angle β non nul avec l'axe R radial passant par la pointe 101 de la dent. L'angle d'inclinaison de la dent est alors l'angle β entre la droite D bissectrice de l'angle de la pointe de la dent 100 et l'axe R radial correspondant (figure 3). On notera que la pointe 101 de la dent doit être entendue comme étant le point, virtuel ou réel, intersection des bords 102, 103 de la dent. Un bord 102, le plus long, est appelé dos de la dent, l'autre bord 103 étant appelé bord d'attaque. Le sens d'inclinaison de la dent 100 est alors le sens de l'angle β orienté entre l'axe R radial et la droite D bissectrice.

Le sens de rotation des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition n'a pas d'importance. Toutefois, la vitesse circonférentielle des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition est réglée pour que dans le référentiel d'un cylindre 4a, 4b peigneur de transition, au transfert des fibres, le cylindre 3 défile toujours dans le sens d'inclinaison de ses dents 13, comme cela est illustré schématiquement sur la figure 4a, sur laquelle on a schématisé les dents 13, 14 par leur bissectrice. Par exemple, lorsque le cylindre 3 de cardage et les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition tournent dans des sens contraires, la vitesse circonférentielle des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition est inférieure d'au moins trois fois à celle du cylindre 3 de cardage. Lorsque le cylindre 3 de cardage et les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition tournent dans le même sens, il n'y a pas de condition sur la vitesse circonférentielle pour obtenir l'effet de peignage. Toutefois, de préférence la vitesse circonférentielle des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition est choisie dans l'absolue inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre 3 de cardage afin de minimiser les forces centrifuges sur les fibres.

Ainsi, les fibres F venant du cylindre 3 de cardage sont accrochées et peignées par les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition. Un exemple de transfert des fibres F du cylindre 3 de cardage à un cylindre 4b peigneur est illustré sur la figure 4b. Selon cet exemple, le cylindre 4a peigneur tourne dans le sens contraire au sens d'inclinaison de ses dents 14, étant entendu que les considérations qui suivent seront identiques si le cylindre 4a peigneur tourne dans l'autre sens. Dans la zone notée I sur la figure 4b, les fibres F se présentent sensiblement alignées entre elles et dans le sens d'inclinaison des dents 13 du cylindre 3 de cardage sous l'effet du cardage, la tête des fibres étant libre, la queue des fibres étant accrochées entre les dents 13 du cylindre 3 de cardage. Puis, les dents 13 se rapprochant des dents 14, la tête des fibres F rencontre la pointe des dents 14 du cylindre 4a peigneur, dans la zone IL De par la différence de vitesses circonférentielle entre le cylindre 3 de cardage et le cylindre 4a peigneur, et de par l'orientation de leurs dents 13, 14, la tête des fibres F s'accroche aux dents 14 du cylindre peigneur 4a, la queue restant accrochée aux dents 13 du cylindre 3 de cardage. La différence de vitesses circonférentielles entraîne le retournement partiel des fibres F, la tête et la queue des fibres étant emmenées à des vitesses différentes, comme illustré dans la zone III. Les fibres F présentent ainsi une forme en crochet. Enfin, la queue des fibres F se libère des dents 13 du cylindre 3 de cardage, et les fibres F sont emmenées par les dents 14 du cylindre 4a peigneur, comme illustré sur la zone IV. Il est à noter qu'une partie seulement des fibres F du cylindre 3 de cardage sont transférées au cylindre 4a peigneur, et donc qu'une partie des fibres est recyclée sur le cylindre 3 de cardage.

Ce recyclage a notamment pour effet de minimiser les défauts sur le voile lorsque l'alimentation en fibres de la machine 1 est irrégulière. En effet, les fibres restant sur le cylindre 3 de cardage sont de nouveau travaillées par les cylindres travailleurs, de sorte qu'en cas d'irrégularité de l'alimentation des fibres sur le cylindre 3 de cardage, les fibres sont réparties sur la circonférence du cylindre 3 de cardage par les cylindres travailleurs. Ainsi, les irrégularités d'alimentation sont effacées de manière efficace, garantissant une qualité élevée du voile en sortie de la machine 1.

Comme cela sera explicité ci-dessous, la seule condition sur la vitesse circonférentielle des cylindres 4a, 4b est qu'elle soit telle que dans le référentiel lié au cylindre 4a, 4b peigneur de transition considéré, le cylindre 3 de cardage pivote dans le sens d'inclinaison de ses dents 13. En effet, la qualité du peignage par les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition n'influe que très peu sur la qualité finale du voile, puisque d'autres opérations de formation du voile peuvent être prévues en aval du cylindre 5 transfert. Ainsi, l'interposition des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition entre le cylindre 3 de cardage et le cylindre 5 transfert conserve l'avantage présenté en introduction, à savoir le découplage de la fonction de cardage et de la fonction de formation du voile, tout en permettant d'augmenter la qualité du voile obtenu en sortie de la machine 1 de cardage.

Le rôle du cylindre 5 transfert est notamment de transférer les fibres des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition aux cylindres 6a, 6b de sortie en l'état, c'est-à-dire sans travailler davantage les fibres. Plus précisément, lors du transfert des fibres entre les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition et le cylindre 5 transfert, les fibres sont simplement transférées au cylindre 5 transfert sans qu'elles ne subissent une opération modifiant leur forme, à la différence notamment des opérations de peignage et de condensation.

Les dents 15 de la garniture du cylindre 5 transfert sont inclinées dans le sens de rotation du cylindre 5 transfert, et sont inclinées symétriquement par rapport aux dents 14 des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition, l'angle d'inclinaison des dents 15 du cylindre 5 transfert étant identique ou non à celui des dents 14 des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition ou, en d'autres termes, les dents 14 des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition sont pointe contre dos avec les dents 15 du cylindre 5 transfert. Plus précisément, lorsque la pointe d'une dent 14 d'un cylindre 4a peigneur de transition et la pointe d'une dent 15 du cylindre 5 transfert sont positionnées sur une même ligne L passant par le centre des deux cylindres 4a, 5, les points de concours des droites Dl, D2 portées par le dos de ces deux dents 14, 15 se trouvent en aval, par rapport au sens de rotation du cylindre 5 transfert, de la ligne L passant par le centre des cylindres 4b et 5 (figure 5).

La vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert est telle que dans le référentiel lié à chacun des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition, au transfert des fibres, le cylindre 5 transfert défile dans le sens d'inclinaison de ses dents 15, comme cela est illustré schématiquement sur la figure 6a sur laquelle on a schématisé les dents 14, 15 par leur bissectrice. Plus précisément, lorsque le cylindre 5 transfert et le cylindre 4a, 4b peigneur de transition considéré tournent dans des sens contraires, le système d'entraînement règle la vitesse de rotation du cylindre 5 transfert pour sa vitesse circonférentielle soit supérieure à la vitesse circonférentielle du cylindre 4a, 4b peigneur de transition. De préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert est supérieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du cylindre peigneur 4a, 4b peigneur de transition, afin d'assurer le transfert des fibres au cylindre 5 transfert. Lorsque le cylindre 5 transfert et le cylindre 4a, 4b peigneur de transition considéré tournent dans le même sens, cette condition est toujours vérifiée. Ainsi, les fibres sont prises depuis les dents 14 sur la périphérie des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition par les dents 15 du cylindre 5 transfert en l'état, sans être travaillées. Par exemple, le cylindre 5 transfert tourne dans le sens contraire de celui du cylindre 3 de cardage et présente une vitesse circonférentielle supérieure d'au moins 2 fois à celle des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition.

Sur la figure 6b, on a représenté de manière schématique le transfert de fibres entre un cylindre 4a peigneur de transition et le cylindre 5 transfert. Les fibres F préalablement peignées se présentent sur les dents 14 du cylindre 4a peigneur de transition avec la forme en crochet, comme illustré en zone Γ de la figure 6b. De par l'orientation des dents 14, 15, les fibres F entrent en contact avec le dos des dents 15 du cylindre 5 transfert dans la zone ΙΓ . De par la différence de vitesses circonférentielles, les fibres F sont transférées des dents 14 du cylindre 4a peigneur de transition aux dents 15 du cylindre 5 transfert, comme illustré sur la zone ΙΙΓ . Les fibres F conservent leur forme en crochet : aucune modification de la forme des fibres ne se produit au transfert des fibres du cylindre 4a peigneur de transition au cylindre 5 transfert. Puis, les fibres F sont emportées par les dents 15 du cylindre 5 transfert toujours en conservant leur forme en crochet, comme illustré dans la zone IV'.

Les fibres F sont ensuite emmenées du cylindre 5 transfert aux cylindres 6a, 6b de sortie, permettant de former le voile.

Selon un mode de réalisation, les cylindres 6a, 6b de sortie sont par exemple des cylindres peigneurs. Ainsi, pour obtenir l'effet de peignage, les dents des cylindres 6a, 6b sont inclinées asymétriquement par rapport aux dents 15 du cylindre 5 transfert ou, en d'autres termes, les dents des cylindres 6a, 6b de sortie sont tête à tête avec les dents 15 du cylindre 5 transfert. De préférence, afin de faciliter la sortie des fibres par un ensemble comprenant un détacheur et éventuellement un ou plusieurs condenseurs, les cylindres 6a, 6b de sortie sont entraînés en rotation dans le sens d'inclinaison de leurs dents, et donc dans le sens contraire de la rotation du cylindre 5 transfert. La vitesse circonférentielle des cylindres 6a, 6b de sortie est en général inférieure à celle du cylindre 5 transfert, afin de retourner partiellement les fibres lors du transfert aux cylindres 6a, 6b de sortie, de manière similaire à ce qui a été décrit pour le transfert des fibres du cylindre 3 de cardage au cylindre 4a peigneur de transition.

Les fibres sont ensuite transférées des cylindres 6a, 6b de sortie aux cylindres 8a, 8b condenseurs. La fonction de condenser les fibres a notamment pour effet de brouiller le voile, et de lui apporter de la cohésion. Ainsi, chaque cylindre 8a, 8b condenseur est muni d'une garniture dont les dents 18 sont inclinées dans le sens contraire au sens de rotation du cylindre 8a, 8b. Les dents 18 du cylindre condenseur 8a, 8b sont disposées pointe contre dos par rapport aux dents 16 du cylindre 6a, 6b de sortie, de sorte que le cylindre 8a, 8b condenseur tourne dans le sens contraire au sens de rotation du cylindre 6a, 6b de sortie. La vitesse circonférentielle du cylindre 8a, 8b condenseur est inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre 6a, 6b de sortie. Le pas des dents 18 du cylindre 8a, 8b condenseur est supérieur au pas des dents 16 du cylindre 6a, 6b de sortie. On a représenté en figure 7 l'opération de condensation des fibres lors du transfert d'un cylindre 6a de sortie à un cylindre 8a condenseur. Les fibres F préalablement peignées sont retenues par les dents 16 du cylindre 6a de sortie et présentent leur tête aux dents 18 du cylindre 8a condenseur dans la zone I" de la figure 7. La tête des fibres F vient en contact avec le dos des dents 18 du cylindre 8a condenseur, la queue restant accrochée aux dents 16 du cylindre 6a de sortie. La tête est fibres est alors prise entre les dents 18 du cylindre 8a condenseur, comme illustré en zone Π" . Puis les fibres sont entraînées par les dents 18 du cylindre 8a condenseur, et sont hérissées par les dents 16 du cylindre 6a de sortie (zone ΙΙΓ). Comme les fibres ne sont pas accrochées par les dents 18 du cylindre 8a mais sont posées, elles ne se retournent pas et leur orientation devient aléatoire. Puis, les fibres F sont emmenées par les dents 18 du cylindre 8a condenseur. La disposition aléatoire des fibres sur le cylindre 8a condenseur permet de diminuer le parallélisme entre les fibres, au profit d'une augmentation de la cohésion entre les fibres.

Les cylindres 8a, 8b condenseurs peuvent être suivis d'autres cylindres condenseurs pour augmenter davantage la cohésion entre les fibres.

Les cylindres 9a, 9b détacheurs permettent notamment de détacher les fibres sur les cylindres condenseurs pour les déposer sur le tapis 7. A cet effet, les dents des cylindres 9a, 9b détacheurs ne sont pas inclinées.

Selon un mode de réalisation, le peignage réalisé par les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition est suffisant pour qu'en aval du cylindre 5 transfert, il ne soit pas nécessaire de mettre en œuvre des cylindres peigneurs. Dans ce cas, les cylindres 6a, 6b de sortie sont par exemple des cylindres condenseurs.

Il ressort de ce qui précède que la vitesse circonférentielle des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition peut être réglée pour être inférieure à celle du cylindre 3 de cardage, de sorte que la vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert est avantageusement réglée pour être inférieure à 1,3 fois la vitesse circonférentielle du cylindre 3 de cardage. Notamment, la vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert peut être comprise entre 0,5 et 1,25 fois la vitesse circonférentielle du cylindre 3 de cardage. De préférence, la vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert est inférieure à la vitesse circonférentielle du cylindre 3 de cardage.

Ainsi, tout en conservant les avantages du cylindre transfert accumulateur de l'état de la technique, la vitesse de rotation du cylindre 5 transfert selon l'invention est plus faible que dans l'état de la technique.

Le tableau 1 ci-dessous compare des exemples des vitesses circonférentielles (en mètres par minute) du cylindre 5 transfert d'une part en l'absence de cylindre peigneur de transition comme dans l'état de la technique comme présenté dans le document FR 2 832 737 et d'autre part avec la présence des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition selon l'invention, pour une vitesse circonférentielle du cylindre 3 de cardage et des cylindres 6a, 6b de sortie identiques dans les deux cas. Le cylindre assimilé au cylindre de sortie est appelé dans le document FR 2 832 737 cylindre de formation du voile. Sans cylii idre peigneur de tra insition (état de 1 a technique FR 2 832 737)

Tambour de Cylindre Cylindre de cardage transfert sortie

Vitesse

circonférentielle 1500 2250 400 (m/min)

Avec cylind re peigneur de tr ansition

Cylindre

Tambour de Cylindre Cylindre de peigneur de

cardage transfert sortie transition

Vitesse

circonférentielle 1500 400 800 400 (m/min)

Tableau 1

Dès lors, les problèmes cités en introduction liés à la vitesse de rotation du cylindre transfert selon l'état de la technique sont limités, voire éliminés.

Notamment, la vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert peut rester suffisamment faible pour que la mise en place d'un carénage 16, illustré schématiquement sur la figure 8, sur tout ou partie de la périphérie du cylindre 5 transfert puisse se faire de manière moins précise que dans l'état de la technique. Par exemple, la distance entre la périphérie du cylindre 5 transfert, plus précisément l'extrémité libre des dents 15 du cylindre 5 transfert, et du carénage 16 peut être supérieure à 2,5 mm (millimètres), et de préférence supérieure à 3 mm. L'échauffement du carénage 16 est ainsi également diminué.

Eventuellement, l'ensemble ou une partie de la périphérie du cylindre 5 transfert peut être dépourvu de carénage.

La mise en place du ou des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition permet de conserver les avantages liés à la mise en place du cylindre 5 transfert, c'est-à-dire notamment permet d'élargir la plage de vitesses de rotation du cylindre 3 de cardage qui répondent à la fois aux exigences de qualité de cardage des fibres et aux impératifs de cadence de production. En effet, la vitesse de rotation des cylindres 6a, 6b de sortie n'est en pratique pas impactée par la présence des cylindres 4a, 4b peigneurs de transition. De manière particulièrement avantageuse, le ou les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition interposés entre le cylindre 3 de cardage et le cylindre 5 transfert permettent de s'affranchir de la condition sur la vitesse du cylindre 5 transfert en n'imposant pas que ce dernier ait une vitesse circonférentielle supérieure à celle du cylindre 3 de cardage. Au contraire, grâce aux cylindres 4a, 4b peigneurs de transition, la vitesse circonférentielle du cylindre 5 transfert peut être réglée pour être inférieure à celle du cylindre 3 de cardage, tout en étant suffisante pour garantir un transfert des fibres entre les cylindres sans avoir les effets négatifs de la haute vitesse, comme l'effet d'inertie centrifuge qui a tendance à faire perdre le contrôle des fibres en les laissant s'échapper.

En outre, les cylindres 6a, 6b de sortie peuvent être des cylindres peigneurs, de sorte que les fibres subissent avantageusement deux étapes successives de peignage avec les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition et les cylindres 6a, 6b de sortie, augmentant la tenue mécanique du voile en sortie de la machine 1.

L'interposition d'un cylindre 4a, 4b peigneur entre le cylindre 3 de cardage et le cylindre 5 transfert permet également de surmonter les problèmes de l'état de la technique en cas lorsque la machine 1 doit être arrêtée. En effet, lorsque par exemple un incident se produit, un système de freinage des cylindres de la machine 1 est mis en opération. Les cylindres à l'entrée et à la sortie de la machine 1, de plus petits diamètres, sont arrêtés. Le cylindre 3 de cardage et le cylindre 5 transfert sont en général les cylindres de plus grands diamètres de la machine 1. Ce sont donc parmi les derniers à s'arrêter. Toutefois, les cylindres 4a, 4b peigneurs de transition étant de plus petits diamètres, ils peuvent s'arrêter plus rapidement que les cylindres 3 et 5. Ainsi, même si les cylindres 3 et 5 continuent de tourner, il n'y pas de transfert de fibres au cylindre 3 de cardage, les cylindres 4a, 4b peigneurs formant une barrière. Les fibres s'accumulent donc sur le cylindre 5 principal, contrairement à l'état de la technique présenté dans le document FR283737 dans lequel les fibres s'accumulent sur le cylindre transfert. Or, le cylindre 3 de cardage a un diamètre supérieur au diamètre du cylindre 5 transfert, de sorte qu'il peut accumuler plus de fibres. En outre, les fibres peuvent également s'accumuler sur les cylindres travailleurs à la périphérie du cylindre 3 de cardage. Ainsi, l'accumulation des fibres sur le cylindre 3 de cardage minimise les risques de casses des dents.