DESCRTPTTOW

La présente invention concerne une aiguilleteuse servant à consolider mécaniquement une nappe de fibres issue par exemple d'un étaleur nappeur.

Les aiguilleteuses connues comportent un support appelé planche sur lequel sont fixées des aiguilles. Au moyen de dispositifs bielle-manivelle, la planche est animée d'un mouvement alternatif afin que ces aiguilles traversent la nappe de fibres à une cadence de production pouvant être de l'ordre de 1000 à 2000 coups par minute.

Le mouvement alternatif de la planche à aiguilles est obtenu grâce à un dispositif bielle-manivelle. Des dispositifs complémentaires permettent également de réguler le flux de fibres entrant et sortant de la machine avec ou sans étirage et à des vitesses choisies en fonction de la cadence de frappe en nombre de coups par minute, équivalent du nombre de mouvements alternatifs des aiguilles par minute.

L'inconvénient majeur de ces aiguilleteuses réside en la limitation de leurs vitesses, incompatible avec l'augmentation des capacités de production. En effet, le marché demande des machines de plus en plus rapides. De manière classique, la bielle de chaque dispositif bielle-manivelle s'étend entre un excentrique relié à un moteur, et une articulation à l'extrémité d'une tige coulissante à laquelle est fixé un support de planche à aiguilles. Pour son coulissement, la tige coulissante traverse deux paliers de coulissement situés à une certaine distance l'un de l'autre.

Cette disposition a de multiples inconvénients. Lorsque la planche est à son extrémité de course dans laquelle les aiguilles sont dégagées du produit, l'articulation de la tige est éloignée des paliers et par conséquent la bielle applique les efforts à la tige

dans de mauvaises conditions de guidage, créant des moments de flexion importants dans la tige et des contraintes importantes sur les paliers. Pour alléger le système et réduire son encombrement en hauteur, on est tenté de réduire la longueur de la bielle. Mais ceci accroît le débattement angulaire de la bielle autour de l'articulation avec la tige coulissante, et accroît donc la valeur de la composante d'effort transversale, indésirable, qui est transmise aux paliers de coulissement de la tige. C'est surtout le palier qui est le plus proche de l'articulation qui est dangereusement chargé, typiquement trois à dix fois plus que l'autre. Ces paliers subissent leur charge maximale, avec une tendance à l'arc-boutement d'autant plus forte que la bielle est inclinée, lorsque la bielle pousse la tige pour faire pénétrer les aiguilles dans les produits fibreux. Au lieu de raccourcir la bielle, on peut envisager de raccourcir la tige coulissante. Mais ceci conduirait à rapprocher exagérément les deux paliers de coulissement au point que la tige ne serait plus guidée avec suffisamment de rigueur. Ainsi, on s'est contenté jusqu'à présent d'ensembles encombrants, dont les équipages mobiles sont lourds, et qui produisent par conséquent beaucoup de vibrations, tout en obligeant les constructeurs à limiter la vitesse de fonctionnement.

Le GB-A-1 343 763, propose certes une disposition selon laquelle l'articulation entre bielle et tige est placée à l'intérieur de la tige réalisée tubulaire. Ainsi, le palier de coulissement côté manivelle peut être placé plus près de la manivelle car l'articulation peut au moins pour certaines positions angulaires de la manivelle s'engager dans le palier de coulissement. Mais les paliers ont alors un très grand diamètre et il s'avère en pratique que leur étanchéité est alors difficile à réaliser. La tige est lourde et l'ensemble est coûteux. Le US-A-3 798 717 et le FR-A-2 224 579

remédient à cette difficulté en plaçant l'articulation de manière qu'elle soit toujours située entre les paliers de coulissement supérieur et inférieur mais 1'ensemble devient alors mécaniquement très complexe et coûteux.

Le but de la présente invention est ainsi de proposer une aiguilleteuse simple pouvant fonctionner à grande vitesse de manière continue et avec un comportement vibratoire favorable. Suivant l'invention, l'aiguilleteuse pour consolider mécaniquement une nappe de fibres comportant,

- des moyens pour faire défiler la nappe de fibres,

- un équipage mobile comprenant un support de planche à aiguilles et au moins une tige montée coulissante selon une direction transversale à la nappe dans deux paliers de coulissement espacés axialement,

- pour chaque tige une bielle ayant une première extrémité articulée à une manivelle motrice et une deuxième extrémité reliée à la tige par une articulation, pour transmettre au support un mouvement alternatif de va et vient, est caractérisée en ce que la tige comporte une première région, de relativement grand diamètre extérieur, coulissant à travers un premier des paliers de coulissement, situé du côté de la manivelle et ayant un relativement grand diamètre correspondant, la tige ayant un diamètre plus petit dans une deuxième région coulissant dans l'autre palier, ayant un diamètre plus petit correspondant, et situé du côté du support de planche à aiguilles.

Grâce à l'adoption de deux diamètres différents pour la tige et les paliers de coulissement, tous les problèmes évoqués ci-dessus sont résolus. La tige et le palier côté manivelle présentent une robustesse considérable dans la zone la plus chargée, au voisinage

de l'articulation avec la bielle. L'autre palier, moins chargé, a un diamètre réduit. Ainsi la tige est allégée là où cela est possible, ce qui réduit son inertie. En outre, le guidage en coulissement obtenu est plus rigoureux qu'avec deux paliers de grand diamètre, car la différence de diamètre augmente la distance réelle entre les deux guidages, par rapport à la distance mesurée le long de l'axe. On peut donc raccourcir la tige, et accroître ainsi la rigidité du mécanisme à l'égard des efforts latéraux, exercés notamment par les fibres en mouvement qui tendent à entraîner la planche à aiguilles. Le guidage réalisé est en outre moins sensible aux écarts thermiques car les variations dimensionnelles sur le palier de petit diamètre sont moins grands, en valeur absolue. Le palier de petit diamètre est moins coûteux, et son étanchéité, lorsqu'elle est nécessaire, est plus facile à réaliser.

De préférence, la tige est réalisée tubulaire sur une partie au moins de sa longueur à partir de l'extrémité tournée vers la bielle. De manière encore davantage préférée, l'articulation entre la tige et la bielle est réalisée à l'intérieur de la tige. Il est alors très préférable qu'au moins pendant une partie de la course de la tige coulissante, l'axe de ladite articulation entre la bielle et la tige coulissante soit situé dans l'étendue axiale couverte par les deux paliers de coulissement et par l'intervalle situé entre eux.

On peut ainsi augmenter la longueur de la bielle et par conséquent réduire son débattement angulaire sans modifier l'encombrement total mesuré selon la direction de coulissement en va et vient. En conséquence, d'une part les efforts transversaux parasites résultant du débattement angulaire de la bielle sont réduits, et en outre, grâce à la réduction ou à la suppression du porte-à-faux de ces forces relativement aux paliers,

les moments de flexion produits par les forces parasites sont encore plus réduits.

L'usure des paliers de coulissement, qui constituent l'un des points faibles traditionnels des aiguilleteuses, est alors réduite.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après, relative à un exemple non limitatif.

La figure annexée est une vue schématique en élévation, avec coupe partielle et arrachement, d'une aiguilleteuse selon l'invention.

L ¹ aiguilleteuse représentée à la figure comprend une table perforée 1 généralement horizontale et une plaque de retenue 2, encore appelée "débourreur", placée à peu près parallèlement à une certaine distance au-dessus de la table 1. La table 1 et le débourreur 2 définissent entre-eux un trajet dans un plan sensiblement horizontal pour une nappe de fibres 3. Le débourreur 2 comprend des perforations alignées avec celles de la table 1. A l'entrée du trajet sont placés des moyens introducteurs 4 schématisés sous la forme d'une paire de rouleaux moteurs entre lesquels passe la nappe 3. A la sortie du trajet, la nappe 3 consolidée et compactée par aiguilletage est entraînée par des moyens extracteurs 6 également schématisés par deux rouleaux moteurs entre lesquels passe la nappe.

Une planche à aiguilles 7 est positionnée en regard de la face du débourreur 2 opposée au trajet pour la nappe 3. La planche 7 porte du côté du débourreur 2 un grand nombre d'aiguilles 8 orientées perpendiculairement au plan du trajet pour la nappe 3, avec leur pointe dirigée vers la nappe 3. Chaque aiguille est positionnée en face d'une perforation du débourreur 2 et d'une perforation correspondante de la table 1. La planche à aiguilles 7 est fixée, du côté opposé aux aiguilles 8, à un support 9 lui-même fixé à l'extrémité d'au moins une tige 11 montée coulissante selon une direction 12

parallèle aux aiguilles 8 et perpendiculaire au plan du trajet de la nappe 3. S'il est prévu plusieurs tiges 11, celles-ci sont par exemple alignées les unes derrière les autres lorsqu'elles sont vues de la manière représentée à la figure unique. Pour son guidage coulissant, chaque tige coulissante 11 est guidée dans deux paliers de coulissement coaxiaux 13 et 14 solidaires d'un bâti 16 qui n'est que partiellement représenté. Les paliers 13 et 14 comportent des bagues antifriction 17 pour le contact avec la tige 11.

L'équipage mobile constitué de la ou des tiges coulissantes 11, du support 9 et de la planche 7 est animé en service d'un mouvement alternatif de va et vient selon la direction 12 entre une position 7a dans laquelle les aiguilles, dont l'extrémité est dans ce cas désignée par 8a, traverse le débourreur 2, la nappe 3 et la table 1, et une position de dégagement 7b dans laquelle les aiguilles 8 sont totalement dégagées au moins de la table 1 et de la nappe 3, et éventuellement du débourreur 2.

Pour communiquer ce mouvement de va et vient à l'équipage mobile, la tige 11 est articulée par une articulation 18 à une extrémité d'une bielle 19 dont 1 'autre extrémité est reliée par une articulation 21 à une manivelle 22 entraînée en rotation par des moyens moteurs non représentés. Le bâti 16 définit un carter fermé renfermant l'ensemble bielle-manivelle 21, 22 et le palier 13 qui en est le plus proche. Le palier 14 forme la limite inférieure du carter fermé. Un dispositif d'étancheite à l'huile 32 est fixé au bâti 16 autour de la tige 11 du côté du support 9 relativement au palier 14 pour empêcher le lubrifiant des paliers 14, 17 et de l'ensemble bielle-manivelle, de fuir du carter fermé le long de la tige 11 vers la zone d'aiguilletage.

La tige 11 comporte à partir de son extrémité 27 tournée vers la bielle 19, une première région 28 qui

est réalisée tubulaire avec l'espace intérieur du tube débouchant à travers l'extrémité 27. La première région 28 a une paroi extérieure cylindrique qui est engagée de manière coulissante dans celui 13 des paliers 13 et 14 qui est le plus proche de la manivelle 22. La tige 11 comprend en outre une deuxième région 32 qui a un plus petit diamètre que la première région 28. La deuxième région 32 est réalisée pleine, c'est à dire en particulier non tubulaire, et sa paroi extérieure cylindrique coulisse dans le palier 14 qui est le plus proche de la planche à aiguilles 7, et dans le dispositif d'étancheite 32.

L'axe géométrique 23 de l'articulation 18 entre la tige 11 et la bielle 19, lequel s'étend parallèlement au plan du trajet de la nappe 3, est situé, au moins pendant une partie de la course de va et vient, dans 1'étendue axiale A couverte par les deux paliers 13 et 14 et par l'intervalle entre-eux, autrement dit entre les plans 24 et 26 qui limitent chacu -l'un des paliers 13 et 14 du côté opposé à l'autre palier 14 ou respectivement 13.

Dans l'exemple représenté, l'axe 23 est toujours situé dans l'étendue axiale A.

Pour réaliser cette condition, l'articulation 18 est réalisée dans l'espace intérieur 29 de la région tubulaire 28 et la bielle 19 est engagée dans l'espace intérieur 29 par l'extrémité ouverte 27. Lorsqu'elle est vue selon une direction parallèle à ses axes d'articulation comme à la figure unique, la bielle 19 a un contour présentant un étranglement 31 sensiblement dans le plan de l'extrémité 27 de la tige 11 pour permettre à la bielle 19 de subir son débattement angulaire autour de l'axe 23 de l'articulation 18 sans que l'orifice de l'extrémité 27 doive avoir de trop grandes dimensions.

La bielle 19 peut être réalisée plus longue que traditionnellement et l'étendue axiale A peut également

être particulièrement grande sans que l'encombrement de 1'aiguilleteuse soit prohibitif puisque ces deux dimensions se superposent partiellement. Grâce à la bielle 19 longue, son débattement angulaire maximal D est particulièrement faible pour une course prédéterminée de va et vient des aiguilles 8. Ceci minimise les efforts latéraux parasites sur les paliers 13 et 14 ainsi que certains types de vibration. Grâce à l'étendue axiale A, le guidage de la tige coulissante 11 est de très bonne qualité. Comme l'articulation 18 n'est plus en porte-à-faux par rapport aux paliers 13 et 14, les efforts de service sont moins nocifs pour les paliers 13 et 14. La tige 11 subit moins de flexion. Elle est en outre renforcée par sa structure tubulaire. Le palier 13 qui est en service le plus chargé a un diamètre considérablement accru ce qui le rend particulièrement résistant à l'usure.

Grâce à ses nombreux avantages, l'aiguilleteuse selon l'invention est capable de fonctionner en continu à des cadences très élevées.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à 1'exemple décrit et représenté.

On pourrait réaliser les tiges 11 tubulaires sur toute leur longueur. On pourrait placer l'articulation 18 de manière qu'elle pénètre à peine dans l'étendue axiale A quand les aiguilles sont dans la position 8a de pénétration maximum.

Il n'est pas nécessaire que la bielle présente un étranglement, même dans le cas où elle est articulée à l'intérieur d'une région tubulaire de la tige. Pour cela, on peut remonter un peu l'articulation 18 ou augmenter le diamètre intérieur de l'extrémité 27.

L'invention est applicable à tous types d'aiguilleteuse, notamment aiguilleteuse à table perforée comme décrit à titre d'exemple, mais aussi aiguilleteuse de fabrication de velours, de produit à bouclettes etc..