EP1812638A1 - Tambour notamment pour une machine d'enchevetrement d'un nontisse par jets d'eau. - Google Patents

Tambour notamment pour une machine d'enchevetrement d'un nontisse par jets d'eau.

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EP1812638A1
EP1812638A1 EP05815201A EP05815201A EP1812638A1 EP 1812638 A1 EP1812638 A1 EP 1812638A1 EP 05815201 A EP05815201 A EP 05815201A EP 05815201 A EP05815201 A EP 05815201A EP 1812638 A1 EP1812638 A1 EP 1812638A1
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EP
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drum
perforations
recessed portions
jets
drum according
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Christian Decolin
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Andritz Perfojet SAS
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Rieter Perfojet SAS
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    • D04H18/00—Needling machines
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H3/11—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by fluid jet

Definitions

  • the present invention relates to machines for producing woven, knitted and non-woven textile products by the technique known as "jets of water” under pressure.
  • US Pat. Nos. 3,214,819, 3,508,308 and 4,190,695 disclose a process for the production of nonwoven textile webs in which the cohesion and interlacing of the elementary fibers together are obtained by the action of a plurality of jets of high-pressure water passing through a web or a sail moving on a perforated support.
  • perforated rotary drums are generally thick and rigid metal tubes drilled with cylindrical or conical holes. These drums are not directly in contact with textile materials because their openings are too large. They are in particular covered by perforated supports of small holes such as metal or plastic fabrics.
  • the invention overcomes these disadvantages by a particular design of the surface of the perforated rotary drum.
  • the drum according to the invention can receive any type of metal or plastic fabrics, thin micro perforated metal sleeves, metal sleeves whose surface has been previously embossed as well as plastic sleeves etched by laser.
  • the drum according to the invention offers an excellent and uniform drainage of the water coming from the jets of water, appreciably improves the quality of the nonwovens produced, without causing the attachment of textile materials such as fibers and other constituents of the textile products and this whatever the water pressures used for the water jets.
  • the drum according to the invention also allows easy disassembly of the outer sleeves without damage.
  • Nonwovens produced with a drum according to the invention are free of marks or impression of the drum regardless of the pressure of the jets.
  • the invention relates to a drum whose external lateral surface is provided with perforations separated by solid parts, characterized by recessed portions which are machined in the solid parts at the outer lateral surface.
  • the recessed portions can be easily obtained by machining.
  • the recessed portions of the lateral surface are obtained by machining the already cylindrical blank of the drum. Machining is in fact a cheap technique for producing recessed portions, stripes or recesses according to the preferred dimensions. The machining also allows to obtain an excellent precision on the dimensions and to weaken as much as possible the solid parts.
  • the ratio of the area of the perforations to the total area of the outer lateral surface is between 30% and 90%, but preferably it is between 60 and 80%, which greatly reduces the twists of the jet.
  • the thickness of the side wall of the drum is preferably between 1 mm and 60 mm and better still between 5 mm and 40 mm.
  • the perforations have a diameter of between 3 and 20 mm.
  • the thickness of the recessed portions is preferably between 0.25 mm and 5 mm and better still between 0.5 mm and 2 mm and their width between 0.6 and 20 mm.
  • the length of a non-recessed portion is from 30 to 100% of the diameter of a perforation and the width is from 0.6 to 4 mm, preferably 2 mm.
  • the ratio of the area of the recessed portions to the surface of the solid portions is greater than 70 and from
  • the drum is preferably made of bronze or stainless steel and has an outside diameter of between 200 mm and 1200 mm.
  • the perforations are preferably cylindrical or conical, their circular cross section greatly facilitating the manufacture of the drum.
  • the water jets have a diameter of 50 to 250 microns and the pressure of the water preferably from 10 to 500 bar.
  • a recessed portion leading to two adjacent perforations is on the line passing through the centers of these two perforations and, better still, there are only two parts. hollowed out leading to each perforation.
  • the recessed parts are interrupted by the perforations. At diametrically opposite points of each perforation leave two recessed portions. The diameters just discussed, if they are not aligned, are parallel from one pair of perforations to another.
  • the invention also relates to a machine for entanglement by water jets of a nonwoven, comprising a drum, means for driving the drum in rotation, a sleeve provided with openings, threaded onto the drum and an injector system arranged so as to project jets of water on the outer lateral surface of the sleeve, characterized in that the drum is as defined according to the invention.
  • the particularly cylindrical openings have a larger dimension of between 30 and 800 ⁇ m and the sleeve has a thickness of between 0.10 mm and 3 mm.
  • the ratio of the area of the openings of the sleeve to the total area of its external lateral surface is preferably between 5% and 50%.
  • FIG. 1 is a diagrammatic perspective view of an entanglement machine of a water-jet nonwoven according to the invention
  • FIG. 2 is a partial view of section of the part surrounded by a circle in Figure 1
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2 of a variant.
  • Figures 4 and 5 are partial developed views of two embodiments.
  • the machine represented in FIG. 1 comprises a fixed and hollow body 1 which is pierced with slots facing injectors 2 and 3 capable of sending jets of water of a diameter of 150 microns under a pressure of 250 bar.
  • the body 1 is surrounded by a perforated drum 4 which is rotated about its axis by a motor 5 with the aid of a driving device 6.
  • the drum 4 is surrounded by a perforated sleeve 7 openwork of 200 microns in diameter, which may be a fabric, a thin microperforated metal envelope, an embossed sleeve, a sleeve of plastic material etched by laser.
  • the injectors 2, 3 are arranged to project the jets of water on the outer lateral surface of the sleeve.
  • the drum 4 has non-recessed portions 8 or intact which are derived from the outer lateral surface and the recessed portions 9 machined in the surface of the drum 4 which is directed towards the sleeve 7.
  • the portions 8 delimit perforations 10 cylindrical through.
  • the free ends of the parts 8 are in contact with the inner face of the sleeve 7.
  • the drum comprises non-recessed portions 11 and recesses 12, the tips 13 of the non-recessed portions pointing towards the sleeve 7 are in contact with the inner side of it.
  • the perforations 10 are arranged in rows of helices.
  • the diameter D of the perforations 10 is 10 mm.
  • the length L of the non-recessed portions is about 4 mm.
  • the width of the recessed portions 9 is 2 mm. All the hollow parts 9 open on the perforations.
  • the entire outer face of the drum is the same surface with the exception of the recessed portions 9 which are recessed.
  • FIG. 5 What essentially distinguishes the embodiment of FIG. 5 from that of FIG. 4 is that there are only two non-recessed portions 8 of the solid portions that touch each perforation and that an unenclosed portion 8 that touches at its ends two adjacent perforations is on the line passing through the centers of these two perforations 10.
  • the angle X of the line of these centers with a generatrix, parallel to the axis of the drum, is between 0 and 180 °. It is 90 ° in FIG. 4.
  • the two non-recessed portions 8 which touch the same perforation do so at diametrically opposite points.
  • the width of the recessed portions 9 is 8 mm.

Description

TAMBOUR NOTAMMENT POUR UNE MACHINE D'ENCHEVETREMENT D'UN NONTISSE PAR JETS D'EAU
La présente invention se rapporte aux machines de production de produits textiles tissés, tricotés et non tissés par la technique connue sous le nom de « jets d'eau » sous pression.
Dans les documents US 3 214 819, 3 508 308 et 4 190 695, on a décrit un procédé pour la fabrication de nappes textiles nontissées, dans lequel la cohésion et l'entrelacement des fibres élémentaires entre elles sont obtenues par l'action d'une pluralité de jets d'eau à haute pression traversant une nappe ou Un voile en déplacement sur un support perforé.
Dans le document US 5 791 028, on décrit une machine de traitement par jets d'eau de produits textiles sur des tambours rotatifs aspirants.
Que ce soit pour la production de nontissés ou le traitement des textiles, les tambours rotatifs perforés sont généralement des tubes métalliques épais et rigides percés de trous cylindriques ou coniques. Ces tambours ne sont pas directement au contact des matières textiles car leurs ouvertures sont de trop grandes dimensions. Ils sont notamment recouverts par des supports perforés de trous de petites dimensions comme des tissus métalliques ou plastiques.
Plus récemment dans le EP 0776391 , on a décrit un manchon mince dont la paroi est perforée de micro orifices distribués de manière aléatoire.
Plus récemment encore, il a été proposé de graver et de percer des tubes minces en matière plastique à l'aide de laser pour conférer aux nontissés des motifs en trois dimensions avec l'action de jets d'eau.
Tous ces supports de traitement des textiles et de consolidation de nontissés par l'action de jets d'eau, tissus métalliques et plastiques, manchons microperforés, manchons gravés laser ont en commun leur faible épaisseur et leur faible rigidité. Et particulièrement, lorsqu'on a affaire à des pièces de production industrielle de plusieurs mètres de longueur.
C'est pourquoi, ces supports minces sont supportés par des tambours perforés épais et rigides. Il est connu d'utiliser par exemple des tambours rotatifs de structure dite en nid d'abeille. Cette solution technique est onéreuse, mais présente l'avantage de donner une très grande surface ouverte, de 75 % à 90 %, ce qui se traduit par un excellent et très uniforme drainage de l'eau des jets d'eau avec une aspiration par vide d'air à l'intérieur du tambour et en regard des injecteurs délivrant les jets d'eau.
Une autre solution technique beaucoup moins onéreuse que la structure en nid d'abeille consiste à utiliser des tambours percés de trous cylindriques ou coniques. Ces tambours moins onéreux présentent comme principal inconvénient leur surface ouverte de moins de 80 % et plus généralement de l'ordre de 30 % à 60 %. Lorsque ces tambours perforés de trous sont utilisés comme support des manchons perforés et des tissus, ils génèrent des problèmes d'uniformité d'aspiration et de drainage de l'eau des jets d'eau. On observe une perte d'efficacité des jets d'eau ainsi que des défauts d'aspect, particulièrement dans les zones correspondant aux parties pleines du tambour séparant les trous du tambour. Dans le US 5 609 046, des bandes métalliques sont soudées sur le tambour, tandis qu'au US 6 660 360 B1 elles y sont rapportées. Dans les deux cas, il se produit des rebondissement de jets, on observe des défauts sur la nappe et on obture des perforations.
Pour pallier ces inconvénients de perte d'efficacité et ces défauts d'aspect, il est couramment interposé un tissu métallique à mailles grossières entre le tambour perforé et le manchon externe qui reçoit les jets d'eau. Si cette technique procure une nette amélioration du drainage de l'eau et une réduction notable des défauts d'aspect, elle engendre aussi de nombreux inconvénients et en particulier un accrochage des matières constituantes des textiles et des nontissés comme des fibres, des filaments, des fragments de fibres ou de filaments et des produits d'ensimage présents sur les fibres. Ce phénomène d'accrochage est d'autant plus important que les pressions utilisées pour les jets d'eau sont élevées. Ce phénomène d'accrochage de fibres s'amplifie avec le temps et requiert des nettoyages de plus en plus fréquents. Ce qui impose des arrêts de production, voire même le remplacement des pièces qui deviennent inutilisables. Il est parfois impossible de retirer les manchons perforés et il faut alors les détruire et les remplacer par des pièces neuves.
L'invention pallie ces inconvénients par une conception particulière de la surface du tambour rotatif perforé. Le tambour selon l'invention peut recevoir tout type de tissus métalliques ou plastiques, manchons métalliques minces micro perforés, manchons métalliques dont la surface a été préalablement embossée ainsi que des manchons plastiques gravés par laser.
Le tambour selon l'invention offre un excellent et uniforme drainage de l'eau provenant des jets d'eau, améliore sensiblement la qualité des nontissés produits, sans provoquer d'accrochage des matières textiles comme les fibres et autres constituants des produits textiles et ceci quelles que soient les pressions d'eau utilisées pour les jets d'eau.
Le tambour selon l'invention permet aussi un démontage aisé des manchons extérieurs sans endommagement. Les nontissés produits avec un tambour selon l'invention sont exempts de marques ou d'empreinte du tambour quelle que soit la pression des jets.
L'invention a pour objet un tambour dont la surface latérale extérieure est munie de perforations séparées par des parties pleines, caractérisé par des parties évidées qui sont usinées dans les parties pleines à la surface latérale extérieure.
Les parties évidées peuvent être obtenues facilement par usinage.
Les parties évidées de la surface latérale sont obtenues par usinage de l'ébauche déjà cylindrique du tambour. L'usinage est en effet une technique bon marché de réalisation de parties évidées, de rayures ou de creux selon les dimensions préférées. L'usinage permet aussi d'obtenir une excellente précision sur les dimensions et d'affaiblir le moins possible les parties pleines.
Le rapport de la superficie des perforations à la superficie totale de la surface latérale extérieure est compris entre 30 % et 90 %, mais de préférence il est compris entre 60 et 80 %, ce qui diminue beaucoup les rebondissements du jet.
L'épaisseur de la paroi latérale du tambour est de préférence comprise entre 1 mm et 60 mm et mieux entre 5 mm et 40 mm. Les perforations ont un diamètre compris entre 3 et 20 mm.
L'épaisseur des parties évidées est de préférence comprise entre 0,25 mm et 5 mm et mieux comprise entre 0,5 mm et 2 mm et leur largeur entre 0,6 et 20 mm.
De préférence, la longueur d'une partie non évidée représente de 30 à 100 % du diamètre d'une perforation et la largeur est comprise entre 0,6 et 4 mm, en étant de préférence de 2 mm. Dans le mode de réalisation le plus préféré, le rapport de la surface des parties évidées à la surface des parties pleines est supérieur à 70 et, de préférence, compris entre 70 et 95. Le tambour est de préférence en bronze ou en acier inoxydable et a un diamètre extérieur compris entre 200 mm et 1 200 mm. Les perforations sont de préférence cylindriques ou coniques, leur section droite circulaire facilitant beaucoup la fabrication du tambour. De préférence, les jets d'eau ont un diamètre de 50 à 250 μm et la pression de l'eau de préférence de 10 à 500 bar.
Suivant un mode de réalisation très préféré permettant d'avoir une ouverture maximale du tambour, une partie évidée débouchant sur deux perforations voisines est sur la ligne passant par les centres de ces deux perforations et, mieux encore, il n'y a que deux parties évidées débouchant sur chaque perforation. Les parties évidées sont interrompues par les perforations. En des points diamétralement opposés de chaque perforation partent deux parties évidées. Les diamètres dont il vient d'être question, s'ils ne sont pas alignés, sont parallèles d'un couple de perforations à l'autre. L'invention vise aussi une machine d'enchevêtrement par jets d'eau d'un nontissé, comprenant un tambour, des moyens d'entraînement en rotation du tambour, un manchon muni d'ajours, enfilé sur le tambour et un système injecteur disposé de manière à projeter des jets d'eau sur la surface latérale extérieure du manchon, caractérisé en ce que le tambour est tel que défini suivant l'invention.
De préférence les ajours notamment cylindriques ont une plus grande dimension comprise entre 30 et 800 μm et le manchon a une épaisseur comprise entre 0,10 mm et 3 mm. Le rapport de la superficie des ajours du manchon à la superficie totale de sa surface latérale extérieure est comprise de préférence entre 5 % et 50 %.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue en perspective schématique d'une machine d'enchevêtrement d'un nontissé par jets d'eau suivant l'invention, la figure 2 est une vue partielle en coupe de la partie entourée d'un cercle à la figure 1 , et la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'une variante.
Les figures 4 et 5 sont des vues partielles de développées de deux modes de réalisation.
La machine représentée à la figure 1 comprend un corps 1 fixe et creux qui est percé de fentes en regard d'injecteurs 2 et 3 aptes à envoyer des jets d'eau d'un diamètre de 150 microns sous une pression de 250 bar. Le corps 1 est entouré d'un tambour 4 perforé qui est entraîné en rotation autour de son axe par un moteur 5 à l'aide d'un dispositif 6 d'entraînement. Le tambour 4 est entouré d'un manchon 7 ajouré d'ajours de 200 μm de diamètre, qui peut être un tissu, une enveloppe métallique mince microperforée, un manchon embossé, un manchon en matière plastique gravé par laser.
Les injecteurs 2, 3 sont disposés de manière à projeter les jets d'eau sur la surface latérale extérieure du manchon.
A la figure 2, le tambour 4 présente des parties non évidées 8 ou intactes qui sont issues de la surface latérale extérieure et des parties évidées 9 usinées dans la surface du tambour 4 qui est dirigée vers le manchon 7. Les parties 8 délimitent des perforations 10 cylindriques traversantes. Les extrémités libres des parties 8 sont en contact avec la face intérieure du manchon 7. A la figure 3, le tambour comporte des parties non évidées 11 et des creux 12, les pointes 13 des parties non évidées pointant vers le manchon 7 sont en contact avec la face intérieure de celui-ci.
A la figure 4, les perforations 10 sont disposées suivant des rangés en hélices. Le diamètre D des perforations 10 est de 10 mm. La longueur L des parties non évidées est d'environ 4 mm. La largeur des parties évidées 9 est de 2 mm. Toutes les parties évidées 9 débouchent sur les perforations. L'ensemble de la face extérieure du tambour est une même surface à l'exception des parties évidées 9 qui sont en retrait.
Ce qui distingue essentiellement le mode de réalisation de la figure 5 de celui de la figure 4, est qu'il n'y a que deux parties 8 non évidées des parties pleines qui touchent chaque perforation et qu'une partie 8 non évidée qui touche à ses extrémités deux perforations voisines est sur la ligne passant par les centres de ces deux perforations 10. L'angle X de la ligne de ces centres avec une génératrice, parallèle à l'axe du tambour, est compris entre 0 et 180°. Il est de 90° à la figure 4. Les deux parties 8 non évidées qui touchent une même perforation le font en des points diamétralement opposés. La largeur des parties 9 évidées est de 8 mm.

Claims

REVENDICATIONS
1. Tambour (4) dont la surface latérale extérieure est munie de perforations séparées par des parties pleines, caractérisé par des parties évidées qui sont usinées à la surface extérieure des parties pleines.
2. Tambour (4) suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les parties évidées débouchent sur les perforations.
3. Tambour (4) suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les perforations sont cylindriques ou coniques.
4. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de la superficie des perforations et la superficie totale de la surface latérale extérieure est compris entre 30 et 90 %.
5. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (minimum) de la paroi latérale du tambour est comprise entre 1 mm et 60 mm et de préférence entre 5 et 40 mm.
6. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur des parties évidées est comprise entre 0,25 et 5 mm, et de préférence entre 0,5 mm et 2 mm.
7. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tambour est en métal, de préférence en bronze ou en acier inoxydable.
8. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des perforations est compris entre 3 et 20 mm.
9. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur d'une partie non évidée représente de 30 à 100 % du diamètre d'une perforation.
10. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur d'une partie non évidée est comprise entre 0,6 et 4 mm.
11. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie non évidée d'une partie pleine, qui touche à ses extrémités deux perforations voisine, est sur la ligne passant par les centres de ces deux perforations.
12. Tambour suivant la revendication 11 , caractérisé en ce qu'il n'y a que deux parties non évidées de partie pleine qui touchent chaque perforation.
13. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de la surface des parties évidées à la surface des parties pleines est compris entre 70 et 95.
14. Machine d'enchevêtrement par jets d'eau d'un nontissé comprenant un tambour (4), des moyens (5, 6) d'entraînement en rotation du tambour (4), un manchon (7) muni d'ajours, enfilé sur le tambour (4) et un système injecteur (2, 3) disposé de manière à projeter des jets d'eau sur la surface latérale extérieure du manchon (7), caractérisée en ce que le tambour (4) est tel que défini à l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Utilisation d'une machine suivant la revendication 14 pour la fabrication d'un nontissé sans marque ni empreinte.
EP05815201.8A 2004-11-10 2005-11-04 Tambour notamment pour une machine d'enchevetrement d'un nontisse par jets d'eau. Active EP1812638B2 (fr)

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FR (1) FR2877679B1 (fr)
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