La présente invention est relative à un dispositif pour la fabrication en continu d'un matériau longitudinal souple.
Actuellement, on fait appel, pour un tel dispositif, à une installation comprenant essentiellement un couloir délimité par deux parois planes rigides parallèles au plan général du ruban et du matériau à former, entre lesquelles des rouleaux situés à proximité d'une extrémité du couloir projettent le ruban à traiter, des rouleaux ralentisseurs placés à proximité de la deuxième extrémité du couloir provoquant le bourrage du ruban à l'intérieur de celui-ci, sous forme de plis transversaux.
Une telle installation présente un certain nombre d'inconvénients importants.
Un premier inconvénient réside dans le fait qu'il n'est pas possible de traiter ainsi des rubans en matière rugueuse, ou des rubans enduits d'une colle ou d'un liant, car de tels rubans ne glissent pas correctement sur les parois du couloir, qu'ils ne tardent pas à obstruer complètement. Le domaine d'application de ce procédé connu est donc limité, d'une part, par la nature des matières susceptibles d'être traitées et, d'autre part, par la nature des traitements entre lesquels s'intercale le traitement de plissage.
Notamment, en raison de l'impossibilité d'adjoindre un liant au ruban avant son plissage, on ne peut assurer le maintien du matériau plissé à la sortie du dispositif qu'en le collant sur au moins un support, ce qui limite considérablement les applications possibles. On constate d'ailleurs d'autres inconvénients de cette tendance naturelle de la matière à reprendre sa forme d'origine, ces inconvénients étant dus cette fois au fait qu'il existe, en plusieurs points des dispositifs de plissage connus, des possibilités de fuite du matériau ayant pour conséquence un coincement total du dispositif: c'est le cas notamment au niveau de chacune des extrémités du couloir, où subsiste un intervalle, même minime, entre les parois de celui-ci et les rouleaux de projection du ruban, ou les rouleaux ralentisseurs; c'est encore le cas entre les différents trains de rouleaux ralentisseurs.
Le but de la présente invention est de remédier à l'ensemble de ces inconvénients en proposant un dispositif pour la fabrication en continu d'un matériau longitudinal ondulé par plissage transversa.
Le dispositif selon l'invention mettant en oeuvre des parois mobiles telles que des tapis roulants, placées en vis-à-vis et entraînant par friction le ruban en cours de plissage, il peut s'appliquer à des rubans de toute matière, et en particulier à des rubans rugueux, cela quel que soit le traitement qu'ils ont subi auparavant: par exemple, on peut traiter selon l'invention des rubans encollés, des rubans abrasifs, etc.
En outre, alors que, dans le cas des dispositifs connus, la réalisation d'un plissage serré oblige à utiliser un grand nombre de trains de rouleaux ralentisseurs successifs du fait qu'il n'est pas possible d'imposer au ruban des diminutions de vitesse trop énergiques sans risque d'un embourrage du dispositif pouvant conduire à son coincement et à son éclatement, l'utilisation de jeux de tapis roulants successifs, réalisés de préférence sous la forme de lanières disposées en quinconce afin de permettre l'entrecroisement des tapis successifs, permet d'imposer au ruban des ralentissements beaucoup plus énergiques sans risque d'embourrage ni de coincement, et de réaliser des plissages plus denses à l'aide d'un nombre de tapis roulants bien inférieur au nombre de rouleaux ralentisseurs qui seraient indispensables si l'on utilisait le dispositif connu.
Cette absence de tout risque d'embourrage et de coincement, due au contrôle continu du déplacement du ruban, permet en outre, si l'on joue sur les écartements entre les tapis constituant les jeux successifs, ou sur leur vitesse, de contrôler totalement le plissage et de réaliser des matériaux d'épaisseurs très différentes, en plis de direction générale perpendiculaire au plan général du matériau ou en plis couchés.
L'ensemble de ces possibilités offertes par l'invention permet de réaliser par plissage des matériaux jusqu'alors fabriqués suivant des méthodes beaucoup plus compliquées et plus coûteuses.
Elles sont encore accrues, selon des modes de réalisation du dispositif correspondant à des applications particulières, par l'adjonction, en aval des tapis roulants, de moyens pour ouvrir les plis du matériau vers l'une de ses faces en vue, par exemple, d'y introduire un liant ou, en amont, par celle de moyens pour soumettre le ruban à une déformation transversale alternative dans son propre plan. Cette dernière possibilité permet, lorsque l'on traite sous forme de plis couchés un voile de fibres orientées, de réaliser un matériau à fibres croisées, ce qui offre de nombreuses possibilités notamment dans le domaine de la fabrication des filtres.
Ainsi, le domaine d'application du dispositif selon l'invention est particulièrement vaste puisque, suivant les modes de mise en oeuvre particuliers et suivant les matériaux traités, il peut concerner les matériaux pour filtration, les feutres en général, les matériaux de rembourrage, la matelasserie, I'ameublement, I'habillement, les produits d'isolation thermique ou phonique en général, les produits de renfort des panneaux dits sandwich, les tapis genre bouclette ou fourrure (respectivement par fixation d'un support sur l'une des faces du matériau ou par fixation d'un tel support sur chacune de ses faces, puis refendage suivant l'épaisseur du matériau).
Le dispositif selon l'invention, quant à lui, est caractérisé en ce qu'il comporte:
- au moins deux jeux successifs de deux tapis roulants longitudinaux présentant des parties en vis-à-vis définissant entre elles un couloir longitudinal de hauteur supérieure à l'épaisseur du ruban,
- des moyens pour communiquer auxdits tapis un mouvement de translation par rapport à eux-mêmes tel que leurs parties en vis-à-vis se déplacent dans le même sens,
- des moyens, situés à proximité de l'extrémité amont du couloir, pour projeter longitudinalement le ruban à l'intérieur dudit couloir, dans le sens de déplacement, à une vitesse linéaire supérieure à la vitesse de déplacement des tapis de façon à former des plis transversaux,
la vitesse d'un tapis du jeu aval étant inférieure à celle du tapis du jeu amont auquel il succède de façon à provoquer un tassage des plis suivant la longueur du matériau.
L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère, à titre d'exemple, à la description ci-dessous, illustrée sur les dessins annexés, qui font partie intégrante de cette description.
La fig. 1 illustre schématiquement la fabrication selon l'invention d'un matériau plissé sans support, à plis sensiblement perpendiculaires à son plan général.
La fig. 2 montre une vue en perspective illustrant schématiquement la réalisation du poste de plissage proprement dit.
La fig. 3 illustre schématiquement la fabrication d'un matériau plissé selon des plis sensiblement perpendiculaires à son plan général et renforcés par un support fixé sur chacune de ses deux faces.
La fig. 4 illustre schématiquement la fabrication d'un matériau plissé à plis couchés et croisés, sans support.
La fig. I illustre par exemple le cas de la fabrication d'un matériau d'isolation phonique et thermique à partir d'un ruban longitudinal constitué par exemple par le voile 1 de fibres orientées issu d'une carde 2 et se déplaçant longitudinalement en continu, ce déplacement étant schématisé ici par une flèche 4.
Avant de traverser le poste de plissage proprement dit 5, ce voile est d'abord soumis, en 3, à un traitement destiné à solidariser ses fibres et connu en soi: il peut s'agir par exemple de la pulvérisation d'un liant solide, précédée du passage du voile devant des pulvérisateurs de vapeur d'eau 6, ou encore de la pulvérisation d'un liant liquide, le dispositif de plissage selon l'invention autorisant le traitement de matières mouillées.
Dans l'un et l'autre cas, le tapis peut traverser un ou plusieurs jeux de deux rouleaux rotatifs transversaux 7 et 8 placés en vis-à-vis, respectivement en contact avec la face supérieure 9 et la face inférieure 10 du voile 1; ces rouleaux peuvent ne servir qu'à l'entraînement et à l'aplanissement du voile, mais ils peuvent être également chauffés à une température telle qu'elle provoque une fixation complète des fibres, ou encore une simple préfixation provisoire susceptible d'être complétée ou détruite par des traitements appropriés appliqués après le plissage. Dans le cas du traitement d'un voile présentant une faible résistance à l'arrachement, ces rouleaux doivent être entraînés en rotation par des moyens appropriés de façon à assurer simultanément l'entraînement du voile dans le sens de déplacement 4 désiré.
Naturellement, ces traitements préliminaires varient en fonction de la matière constituant le ruban à traiter: en particulier, ils n'ont pas de raison d'être dans le cas du traitement d'un ruban de mousse de matière plastique ou de papier, cas dans lesquels ils peuvent être, dans le cas d'une trop grande souplesse de la matière, remplacés par l'application d'un apprêt.
Ensuite, le ruban constitué ici par le voile de carde I sec ou humide, est soumis au traitement de plissage proprement dit en traversant le poste de plissage selon l'invention 5, décrit plus particulièrement en référence à la fig. 2.
Le matériau ondulé est obtenu par projection longitudinale du ruban sous forme de plis transversaux entre deux parois longitudinales définissant un couloir de hauteur supérieure à l'épaisseur du ruban, lesdites parois étant animées d'un déplacement longitudinal dans le sens de projection du ruban, à une vitesse inférieure à la vitesse linéaire de projection et décroissant dans le sens de déplacement, de façon à provoquer le tassage des plis à l'intérieur du couloir suivant la longueur du matériau.
En pratique, ce couloir 82 est défini par au moins deux jeux successifs 1 1 et 12 de deux tapis roulants en vis-à-vis, respectivement 14-15 et 16-17, ici suivis d'un troisième jeu 13 de deux tapis roulants en vis-à-vis 18 et 19, les tapis successifs 14, 16, 18 définissant une paroi en vis-à-vis de la face supérieure 9 du voile 1, les trois autres tapis 15, 17, 19 définissant une paroi en vis-à-vis de sa face inférieure 10.
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention visant à éviter toute interruption dans le guidage du ruban en cours de plissage, de telles interruptions étant une source de coincement possible de la matière, chaque tapis est constitué par la juxtaposition d'une pluralité de lanières longitudinales espacées transversalement, les lanières correspondant aux tapis successifs étant disposées en quinconce et s'interpénétrant de façon à assurer la continuité du couloir.
Ainsi, on a représenté le tapis supérieur 14 du premier jeu 11 sous la forme de deux lanières sans fin juxtaposées 20 et 21, espacées transversalement d'une distance au moins égale à leur largeur de façon à permettre d'intercaler entre elles une lanière analogue 22 constituant, avec une deuxième lanière 23, le tapis supérieur 16 du deuxième jeu 12.
Ainsi, chaque tapis roulant 14 à 19 est ici constitué de deux lanières sans fin, respectivement 20 et 21, 26, 27, 22-23, 28-29, 2425, 31-30, la décomposition d'un tapis sur deux sous la forme de deux lanières étant un minimum pour aboutir au résultat recherché, la décomposition se faisant de préférence en un nombre supérieur de lanières.
Naturellement, les lanières constituant un même tapis se déplacent autour des mêmes rouleaux, autour desquels elles sont entraînées à une même vitesse: les deux lanières 20 et 21 constituant le tapis 14 sont par exemple entraînées en rotation autour de quatre rouleaux 32 à 35, le premier de ces rouleaux étant relié à un ensemble moteur-variateur de vitesse 36 de tout type connu, de même que l'un 37 des rouleaux 37 à 40 de guidage des lanières 26 et 27 constituant le tapis inférieur 15 du même jeu 11, qui est relié à un ensemble moteur-variateur de vitesse 41.
Il en est de même pour l'un des rouleaux 42 à 44 de guidage du tapis 16, relié à un ensemble moteur-variateur de vitesse 45, pour l'un des rouleaux 46 à 48 de guidage du tapis 17, relié à un ensemble moteur
variateur de vitesse 49, ainsi que pour l'un des rouleaux de guidage de chacun des tapis constituant les jeux suivants.
Selon l'invention, à proximité de l'extrémité amont du couloir 82, le dispositif comporte des moyens pour projeter longitudinalement le ruban à l'intérieur dudit couloir dans le sens de déplacement 4, qui est également le sens de déplacement des parois de ce couloir.
Ces moyens sont ici constitués par deux rouleaux transversaux 50 et 51, disposés en vis-à-vis, de part et d'autre du voile 1 et en contact respectivement avec la face supérieure 9 et la face inférieure 10 de celui-ci. Ces deux rouleaux sont entraînés en rotation par un ensemble moteur-variateur de vitesse 52 de façon à assurer l'entraînement du voile.
La fig. 2 illustre un mode de réalisation préféré du dispositif selon lequel, afin d'éviter tout risque de coincement, les rouleaux 50 et 51 agissent sur le voile entre les tapis constituant le premier jeu 11. Afin que l'on puisse leur communiquer une vitesse périphérique suffisante sans que leur vitesse angulaire soit pour autant excessive, ces rouleaux présentent un diamètre tel que leur axe de rotation soit situé en dehors du couloir 82, et sont munis à leur périphérie de gorges annulaires, respectivement 53, 54 et 55, 56, permettant le passage des lanières, respectivement 20, 21 et 26, 27, constituant les deux tapis 14 et 15 du premier jeu 11.
En effet, selon l'invention, la vitesse de projection du voile 1 à l'intérieur du couloir 82 doit être supérieure à la vitesse de déplacement des parois de ce couloir, de façon que le voile, projeté sous forme de plis par les rouleaux 50 et 51, conserve ces plis à l'intérieur du couloir, la vitesse de déplacement des tapis du deuxième jeu 12 devant de plus être inférieure à celle du premier jeu 11 afin de provoquer le tassage de ces plis suivant la longueur du matériau. Quant à la vitesse de déplacement des tapis du troisième jeu 13 et des éventuels jeux suivants, elle peut également être inférieure à celle du deuxième jeu 12 et aller décroissant, auquel cas elle accentue ce tassage des plis, mais elle peut être aussi égale, auquel cas elle assure le transport du matériau plissé en le maintenant parfaitement dans l'état qui lui est communiqué par le deuxième jeu 12.
Un tassage des plis dans le sens de l'épaisseur du matériau, quant à lui, peut être obtenu si l'on donne au couloir 82 une forme convergente par rapport au sens de déplacement 4. Une telle convergence peut être obtenue soit par convergence des deux tapis de certains jeux, soit par paliers, les parties en vis-à-vis des tapis successifs étant parallèles entre elles mais de plus en plus proches l'une de l'autre.
Il est à noter que cette convergence peut être beaucoup plus accentuée que dans le cas des dispositifs connus où l'on utilise à cet effet des rouleaux, du fait de l'absence du risque de fuite et de coincement: on peut réaliser ainsi les tassages en épaisseur parti culièrement énergiques, les tassages dans le sens de la longueur pouvant être également accentués, pour les mêmes raisons de parfait maintien du matériau en cours de plissage.
Dans le cas, illustré à la fig. 1, où l'on veut obtenir un matériau dont les plis sont sensiblement perpendiculaires à son plan général, les vitesses de déplacement des deux tapis d'un même jeu doivent être égales, mais, comme il sera décrit plus loin, il est également possible de réaliser des matériaux à plis couchés en communiquant aux tapis constituant l'une des parois du couloir 82 une vitesse supérieure ou inférieure à celle des tapis constituant l'autre paroi.
A sa sortie du poste de plissage 5, le matériau plissé obtenu 57 doit subir un traitement destiné à la solidarisation des plis.
Dans l'exemple illustré à la fig. 1, selon lequel le matériau n'est pas destiné à recevoir un support sur ses faces, mais doit rester tel quel, ce traitement doit s'effectuer par collage des plis entre eux, sur une partie de leur hauteur ou sur toute celle-ci.
Selon le mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention illustré à la fig. 1, on applique un traitement de solida risation des plis en profondeur en provoquant leur ouverture vers l'une des faces du matériau, par exemple vers sa face supérieure 9.
Les moyens pour ouvrir les plis sont ici constitués par un rouleau rotatif transversal 58 en contact avec la face inférieure 10 du matériau. Ils comprennent également des moyens pour appliquer la face 10 du matériau contre une partie de la périphérie de ce rouleau 58 de façon à communiquer à cette face 10 une concavité correspondant à une convexité de la face supérieure 9.
Pour cela, on peut munir la périphérie cylindrique du rouleau 58 d'un revêtement rugueux, dont la nature est à déterminer en fonction de la nature de la matière traitée. On peut également réaliser le rouleau 58 sous la forme d'un cylindre creux dont la cavité intérieure 59 est reliée à tout moyen d'aspiration connu 77 et dont la périphérie est perméable de façon à permettre le placage par aspiration de la face inférieure 10 du matériau.
Il est à noter qu'il est important que le rouleau 58 prenne le matériau en charge dès sa sortie du couloir 20 pour éviter toute fuite
Le traitement de solidarisation des plis en profondeur appliqué à ce niveau peut être de différentes natures. Il peut s'agir d'un traitement destiné à assurer la prise définitive d'un liant appliqué en 3, mais il peut s'agir également du dépôt d'un nouveau liant au fond des plis, c'est-à-dire à proximité immédiate de la face inférieure du matériau, cas illustré en 60 à la fig. 1. Dans le cas ou l'on traite un ruban de fibres synthétiques, il est également possible d'appliquer à ce niveau un chauffage destiné à fixer les plis entre eux au niveau de la face inférieure du matériau.
A sa sortie du rouleau 58, le matériau ne risque plus de se déplier et peut subir la suite du traitement simplement posé sur un tapis roulant 61. Ce traitement peut consister par exemple en la traversée d'un tunnel chauffant 62 destiné à assurer la prise du liant déposé en 60, la face supérieure du matériau pouvant recevoir ensuite, en 63, une nouvelle application de liant suivie d'un nouveau passage dans un tunnel chauffant 64.
La fig. 3 illustre un deuxième exemple de réalisation d'un matériau plissé dont les plis sont perpendiculaires à son plan général, ce matériau subissant cette fois l'application d'un support sur chacune de ses faces avant d'être refendu suivant son épaisseur: ce peut être par exemple le cas de la fabrication d'une fourrure synthétique ou d'un tapis, par exemple à partir d'un voile de carde I et de deux supports textiles 65 et 66.
Quelle que soit la nature du ruban traité, celui-ci peut subir, jusqu'à la sortie du dispositif de plissage proprement dit 5, les mêmes traitements que dans le cas précédent, à l'aide des mêmes dispositifs, illustrés à la fig. 3 sous les mêmes références qu'à la fig. 1.
Toutefois, à sa sortie du couloir de plissage 82, le matériau plissé 57 n'est plus happé directement par le rouleau 58, un support 66 étant intercalé entre sa face inférieure et la périphérie du cylindre.
Ce support 66 est par exemple déroulé en 67 et guidé par tout moyen connu, sa face destinée à venir en contact avec le matériau plissé subissant, entre le poste de déroulement 67 et le rouleau 58, une enduction à l'aide d'une colle ou d'un liant, en 68.
Quant au deuxième support 65, il est déroulé en 69, subit au passage une enduction à l'aide d'une colle ou d'un liant en 70, avant d'être appliqué sur la face supérieure du matériau 57 par un rouleau 71.
A sa sortie du rouleau 58,1'ensemble est pris en charge par deux tapis roulants 73 et 74, appliqués chacun sur l'un des supports, qui l'entraînent dans un tunnel chauffant 75 destiné à provoquer la prise des liants appliqués en 68 et 70. Enfin, le produit terminé est refendu dans le sens de l'épaisseur par tout dispositif connu 76.
Etant donné l'efficacité du dispositif quant au tassement des plis aussi bien dans le sens de la longueur du matériau que dans le sens de son épaisseur, et la possibilité d'accentuer à volonté ce tassement par réglage de l'écartement entre les tapis des différents jeux successifs et par augmentation du nombre de ces jeux, il est possible d'obtenir ainsi, si l'on part d'un voile ou d'une nappe de fibres de nature et de denier appropriés, un matériau plissé de faible hauteur et de grande densité de plissage qui, refendu, présente l'aspect d'un velours genre flocké court. Cette façon de procéder est beaucoup moins délicate et onéreuse que les procédés électrostatiques de flockage connus à ce jour.
Naturellement, suivant les types de fabrication, il est possible de ne munir le matériau plissé 57 que d'un support inférieur 66,
L'ensemble pouvant en outre subir un traitement de solidarisation des plis en profondeur analogue à celui qui est appliqué en 60 à l'exemple illustré à la fig. 1.
Suivant les cas, le matériau plissé et revêtu d'un ou plusieurs supports peut ensuite subir tout traitement connu, notamment au niveau des Supports.
La fig. 4, enfin, illustre le cas particulier de la fabrication d'un matériau à plis couchés et à fibres croisées. Un tel matériau est fabriqué de préférence à partir d'un voile ou d'une nappe de fibres orientées.
Dans l'exemple illustré à la fig. 4, ce voile 1 issu d'une carde 2 reçoit en 3, après un éventuel vaporisage en 6, un liant dont les rouleaux chauffants 7 et 8, appliqués respectivement sur la face supérieure 9 et sur la face inférieure 10 du voile, provoquent la prise (ces traitements et les dispositifs correspondants ont été décrits ci-dessus).
En aval des rouleaux 7 et 8 par rapport au sens de déplacement 4 du voile, celui-ci est soumis à l'action d'un dispositif le soumettant à une déformation transversale alternative dans son propre plan, communiquant aux fibres un mouvement de lacet en les maintenant parallèles à elles-mêmes.
Ici, ce dispositif est constitué par au moins deux rouleaux rotatifs transversaux 78 et 79 disposés en vis-à-vis en amont des moyens de projection 51, en contact respectivement avec la face supérieure 9 et avec la face inférieure 10 du voile 1. Ces rouleaux sont animés d'un mouvement de va-et-vient le long de leurs axes de façon à entraîner transversalement les fibres alternativement dans un sens et dans l'autre.
Le ruban ainsi déformé est ensuite soumis à l'action du dispositif de plissage 5. Afin de réaliser des plis couchés, on communique à chaque tapis supérieur 14, 16, 18, une vitesse supérieure à celle du tapis inférieur correspondant, respectivement 15, 17, 19, la vitesse de chaque tapis pouvant être en outre, comme dans les cas précédents, inférieure à celle du tapis qui le précède et supérieure à celle du tapis qui le suit afin d'assurer le tassement des plis dans le sens de la longueur du matériau. Il est de plus possible, comme dans les cas précédents, de communiquer une convergence au couloir 82 délimité par des tapis afin d'assurer le tassement des plis dans le sens de l'épaisseur.
A sa sortie du dispositif de plissage 5, comme dans l'exemple illustré à la fig. 1, le matériau à plis couchés 80 est happé par un rouleau 58 qui assure l'ouverture des plis vers sa face supérieure en vue de l'introduction entre les plis d'un liant destiné à assurer leur solidarisation: cet apport peut être réalisé à l'aide d'un pulvérisateur 81, des tapis roulants 73 et 74 entraînant ensuite le produit à l'intérieur d'un tunnel chauffant 75 provoquant la prise du liant.
En choisissant judicieusement les dimensions des plis et celles, des lacets communiqués avant plissage par les rouleaux 78 et 79, on peut ainsi obtenir un matériau à fibres croisées particulièrement efficace dans le domaine de la filtration. Eventuellement, ce matériau peut être interposé entre deux supports, comme il a été décrit en référence à la fig. 3.
L'invention a été décrite en référence à trois applications particulières destinées à illustrer ses différentes possibilités, mais elle n'est pas limitée à ces trois exemples. Elle permet en effet de traiter des rubans de nature très différente, avant ou après d'autres traitements pouvant aboutir à la fabrication de produits variés, et elle est donc sujette à de nombreuses variantes ne sortant pas de son esprit.
Notamment, dans le cas de fibres fusibles, il est possible de réaliser les diverses fixations décrites sans adjoindre de liant, mais en procédant par fusion localisée des fibres, par exemple par flambage au moyen de rampes à flammes. Suivant les cas, on peut ainsi assurer une solidarisation des plis au niveau d'une face d'un matériau plissé non muni de Support, ou au niveau de ses deux faces, ou encore la fixation d'un support tel qu'un tissu sur l'une des faces d'un tel matériau ou sur les deux.
The present invention relates to a device for the continuous manufacture of a flexible longitudinal material.
Currently, use is made, for such a device, of an installation comprising essentially a corridor delimited by two flat rigid walls parallel to the general plane of the tape and of the material to be formed, between which rollers located near one end of the corridor project the tape to be treated, slowing rollers placed near the second end of the passage causing the tape to jam inside it, in the form of transverse folds.
Such an installation has a certain number of significant drawbacks.
A first drawback lies in the fact that it is not possible to thus treat ribbons of rough material, or ribbons coated with an adhesive or a binder, because such ribbons do not slide correctly on the walls of the machine. corridor, which they do not take long to completely obstruct. The field of application of this known process is therefore limited, on the one hand, by the nature of the materials capable of being treated and, on the other hand, by the nature of the treatments between which the pleating treatment is inserted.
In particular, due to the impossibility of adding a binder to the tape before its pleating, it is only possible to maintain the pleated material at the exit of the device by gluing it on at least one support, which considerably limits the applications. possible. There are also other drawbacks of this natural tendency of the material to return to its original shape, these drawbacks being this time due to the fact that there are, at several points of known pleating devices, possibilities of leakage. material resulting in total jamming of the device: this is the case in particular at each of the ends of the passage, where there remains a gap, however small, between the walls of the latter and the rollers for projecting the tape, or the retarder rollers; this is still the case between the various decelerating roller trains.
The aim of the present invention is to remedy all of these drawbacks by providing a device for the continuous manufacture of a corrugated longitudinal material by transverse pleating.
The device according to the invention using movable walls such as conveyor belts, placed facing each other and driving the tape during pleating by friction, it can be applied to ribbons of any material, and in particular to rough tapes, regardless of the treatment they have undergone previously: for example, according to the invention, adhesive tapes, abrasive tapes, etc. can be treated.
In addition, while, in the case of known devices, the realization of a tight pleating makes it necessary to use a large number of successive slowdown roller trains because it is not possible to impose on the tape decreases in too energetic speed without risk of jamming of the device which could lead to its jamming and its bursting, the use of successive sets of conveyor belts, preferably made in the form of strips arranged staggered in order to allow the interweaving of the belts successive slows, allows the tape to be slowed down much more vigorously without risk of jamming or jamming, and to achieve denser pleats using a number of conveyor belts much lower than the number of slowdown rollers that would be essential if we used the known device.
This absence of any risk of jamming and jamming, due to the continuous control of the movement of the tape, also allows, if we play on the spacings between the belts constituting the successive sets, or on their speed, to fully control the pleating and making materials of very different thicknesses, in folds in general direction perpendicular to the general plane of the material or in folded folds.
All of these possibilities offered by the invention make it possible to produce by pleating materials which have hitherto been manufactured using much more complicated and expensive methods.
They are further increased, according to embodiments of the device corresponding to particular applications, by the addition, downstream of the conveyor belts, of means for opening the folds of the material towards one of its visible faces, for example, introducing a binder therein or, upstream, by that of means for subjecting the tape to an alternative transverse deformation in its own plane. This latter possibility makes it possible, when a web of oriented fibers is treated in the form of coated plies, to produce a material with crossed fibers, which offers numerous possibilities, in particular in the field of the manufacture of filters.
Thus, the field of application of the device according to the invention is particularly wide since, according to the particular embodiments and according to the materials treated, it may concern materials for filtration, felts in general, padding materials, quilting, furniture, clothing, thermal or sound insulation products in general, reinforcement products for so-called sandwich panels, terry-type or fur-type rugs (respectively by fixing a support on one of the faces of the material or by fixing such a support on each of its faces, then slitting according to the thickness of the material).
The device according to the invention, for its part, is characterized in that it comprises:
- at least two successive sets of two longitudinal conveyor belts having vis-à-vis parts defining between them a longitudinal corridor of height greater than the thickness of the tape,
- Means for imparting to said belts a translational movement relative to themselves such that their facing parts move in the same direction,
- Means, located near the upstream end of the corridor, for projecting the tape longitudinally inside said corridor, in the direction of movement, at a linear speed greater than the speed of movement of the belts so as to form transverse folds,
the speed of a carpet of the downstream set being lower than that of the carpet of the upstream set to which it succeeds so as to cause the folds to settle down along the length of the material.
The invention will be better understood if reference is made, by way of example, to the description below, illustrated in the accompanying drawings, which form an integral part of this description.
Fig. 1 schematically illustrates the manufacture according to the invention of a pleated material without a support, with plies substantially perpendicular to its general plane.
Fig. 2 shows a perspective view schematically illustrating the construction of the actual pleating station.
Fig. 3 illustrates schematically the manufacture of a pleated material in folds substantially perpendicular to its general plane and reinforced by a support fixed on each of its two faces.
Fig. 4 schematically illustrates the manufacture of a pleated material with folded and crossed plies, without support.
Fig. I illustrates for example the case of the manufacture of a sound and thermal insulation material from a longitudinal tape constituted for example by the web 1 of oriented fibers from a card 2 and moving continuously longitudinally, this displacement being shown schematically here by an arrow 4.
Before passing through the actual pleating station 5, this web is first subjected, at 3, to a treatment intended to secure its fibers and known per se: this may for example be the spraying of a solid binder. , preceded by the passage of the web in front of water vapor sprayers 6, or also by the spraying of a liquid binder, the pleating device according to the invention allowing the treatment of wet materials.
In either case, the carpet can pass through one or more sets of two transverse rotary rollers 7 and 8 placed opposite each other, respectively in contact with the upper face 9 and the lower face 10 of the web 1. ; these rollers can only be used for driving and flattening the web, but they can also be heated to a temperature such as to cause complete fixing of the fibers, or even a simple temporary pre-fixing which can be completed or destroyed by appropriate treatments applied after pleating. In the case of the treatment of a web having a low resistance to tearing, these rollers must be driven in rotation by appropriate means so as to simultaneously ensure the driving of the web in the desired direction of movement 4.
Naturally, these preliminary treatments vary depending on the material constituting the tape to be treated: in particular, they have no reason to exist in the case of the treatment of a tape of plastic foam or paper, in this case. which they can be, in the case of too great flexibility of the material, replaced by the application of a primer.
Next, the ribbon constituted here by the dry or wet card web I is subjected to the actual pleating treatment by passing through the pleating station according to the invention 5, described more particularly with reference to FIG. 2.
The corrugated material is obtained by longitudinal projection of the tape in the form of transverse folds between two longitudinal walls defining a passage with a height greater than the thickness of the tape, said walls being driven by a longitudinal movement in the direction of projection of the tape, to a speed lower than the linear speed of projection and decreasing in the direction of movement, so as to cause the packing of the folds inside the corridor along the length of the material.
In practice, this corridor 82 is defined by at least two successive sets 11 and 12 of two opposite conveyor belts, respectively 14-15 and 16-17, here followed by a third set 13 of two conveyor belts facing 18 and 19, the successive belts 14, 16, 18 defining a wall facing the upper face 9 of the web 1, the other three belts 15, 17, 19 defining a wall facing -to its lower face 10.
According to a preferred embodiment of the device according to the invention aiming to avoid any interruption in the guiding of the tape during pleating, such interruptions being a source of possible jamming of the material, each mat is formed by the juxtaposition of a plurality of longitudinal strips spaced transversely, the strips corresponding to the successive carpets being staggered and interpenetrating so as to ensure the continuity of the corridor.
Thus, the upper belt 14 of the first set 11 has been shown in the form of two juxtaposed endless straps 20 and 21, spaced transversely by a distance at least equal to their width so as to allow a similar strap to be inserted between them. 22 constituting, with a second strap 23, the upper mat 16 of the second set 12.
Thus, each conveyor belt 14 to 19 here consists of two endless strips, respectively 20 and 21, 26, 27, 22-23, 28-29, 2425, 31-30, the decomposition of one in two belts under the the shape of two strips being a minimum to achieve the desired result, the decomposition preferably taking place into a greater number of strips.
Naturally, the strips constituting the same belt move around the same rollers, around which they are driven at the same speed: the two strips 20 and 21 constituting the belt 14 are for example driven in rotation around four rollers 32 to 35, the first of these rollers being connected to a motor-variable speed drive assembly 36 of any known type, as well as one 37 of the rollers 37 to 40 for guiding the strips 26 and 27 constituting the lower belt 15 of the same set 11, which is connected to a motor-speed controller assembly 41.
It is the same for one of the guide rollers 42 to 44 for the belt 16, connected to a motor-speed variator assembly 45, for one of the rollers 46 to 48 for the guide of the belt 17, connected to an assembly engine
speed variator 49, as well as for one of the guide rollers of each of the belts constituting the following sets.
According to the invention, near the upstream end of the corridor 82, the device comprises means for projecting the tape longitudinally inside said corridor in the direction of movement 4, which is also the direction of movement of the walls of this passage. corridor.
These means are here constituted by two transverse rollers 50 and 51, arranged opposite each other, on either side of the web 1 and in contact respectively with the upper face 9 and the lower face 10 thereof. These two rollers are driven in rotation by a motor-speed variator assembly 52 so as to drive the web.
Fig. 2 illustrates a preferred embodiment of the device according to which, in order to avoid any risk of jamming, the rollers 50 and 51 act on the web between the belts constituting the first set 11. So that a peripheral speed can be communicated to them. sufficient without their angular speed being excessive, these rollers have a diameter such that their axis of rotation is located outside the passage 82, and are provided at their periphery with annular grooves, respectively 53, 54 and 55, 56, allowing the passage of the strips, respectively 20, 21 and 26, 27, constituting the two belts 14 and 15 of the first set 11.
Indeed, according to the invention, the speed of projection of the web 1 inside the passage 82 must be greater than the speed of movement of the walls of this passage, so that the veil, projected in the form of folds by the rollers 50 and 51, keeps these folds inside the corridor, the speed of movement of the carpets of the second set 12 must also be lower than that of the first set 11 in order to cause the packing of these folds along the length of the material. As for the speed of movement of the carpets of the third set 13 and any subsequent sets, it can also be lower than that of the second set 12 and go decreasing, in which case it accentuates this compacting of the folds, but it can also be equal, to which In this case, it ensures the transport of the pleated material while keeping it perfectly in the state communicated to it by the second set 12.
A packing of the folds in the direction of the thickness of the material, for its part, can be obtained if the corridor 82 is given a convergent shape with respect to the direction of displacement 4. Such convergence can be obtained either by convergence of the two carpets of certain sets, or in stages, the opposite parts of the successive carpets being parallel to one another but increasingly close to one another.
It should be noted that this convergence can be much more accentuated than in the case of known devices where rollers are used for this purpose, due to the absence of the risk of leakage and jamming: it is thus possible to carry out the settlements. particularly energetic in thickness, the settlements in the direction of the length can also be accentuated, for the same reasons of perfect maintenance of the material during pleating.
In the case, illustrated in fig. 1, where we want to obtain a material whose folds are substantially perpendicular to its general plane, the displacement speeds of the two belts of the same set must be equal, but, as will be described later, it is also possible to produce coated ply materials by communicating to the carpets constituting one of the walls of the corridor 82 a higher or lower speed than that of the carpets constituting the other wall.
On leaving the pleating station 5, the pleated material obtained 57 must undergo a treatment intended for the securing of the plies.
In the example illustrated in fig. 1, according to which the material is not intended to receive a support on its faces, but must remain as it is, this treatment must be carried out by gluing the plies together, over part of their height or over the whole thereof .
According to the preferred embodiment of the method according to the invention illustrated in FIG. 1, a treatment is applied to solidify the folds in depth by causing them to open towards one of the faces of the material, for example towards its upper face 9.
The means for opening the folds here consist of a transverse rotating roller 58 in contact with the lower face 10 of the material. They also include means for applying the face 10 of the material against a part of the periphery of this roller 58 so as to communicate to this face 10 a concavity corresponding to a convexity of the upper face 9.
For this, one can provide the cylindrical periphery of the roller 58 with a rough coating, the nature of which is to be determined according to the nature of the material treated. The roller 58 can also be made in the form of a hollow cylinder, the interior cavity 59 of which is connected to any known suction means 77 and the periphery of which is permeable so as to allow the plating by suction of the lower face 10 of the. material.
It should be noted that it is important for the roller 58 to take charge of the material as it leaves the corridor 20 to avoid any leakage.
The treatment for securing the folds in depth applied at this level can be of different types. It may be a treatment intended to ensure the final setting of a binder applied in 3, but it may also be the deposit of a new binder at the bottom of the plies, that is to say to immediate proximity to the underside of the material, case illustrated at 60 in fig. 1. In the case where a synthetic fiber tape is treated, it is also possible to apply at this level a heating intended to fix the folds together at the level of the underside of the material.
On leaving the roller 58, the material no longer runs the risk of unfolding and can undergo the rest of the treatment simply placed on a conveyor belt 61. This treatment can consist, for example, of passing through a heating tunnel 62 intended to ensure the setting. binder deposited at 60, the upper face of the material then being able to receive, at 63, a new application of binder followed by a new passage through a heating tunnel 64.
Fig. 3 illustrates a second embodiment of a pleated material whose folds are perpendicular to its general plane, this material undergoing the application of a support on each of its faces before being split according to its thickness: this can be for example the case of the manufacture of a synthetic fur or a carpet, for example from a carding web I and two textile supports 65 and 66.
Whatever the nature of the treated tape, it can undergo, until it leaves the actual pleating device 5, the same treatments as in the previous case, using the same devices, illustrated in FIG. 3 with the same references as in FIG. 1.
However, when it leaves the pleating passage 82, the pleated material 57 is no longer caught directly by the roller 58, a support 66 being interposed between its lower face and the periphery of the cylinder.
This support 66 is for example unwound at 67 and guided by any known means, its face intended to come into contact with the pleated material undergoing, between the unwinding station 67 and the roller 58, a coating using an adhesive. or a binder, at 68.
As for the second support 65, it is unrolled at 69, undergoes in passing a coating using an adhesive or a binder at 70, before being applied to the upper face of the material 57 by a roller 71.
On leaving the roller 58, the assembly is supported by two conveyor belts 73 and 74, each applied to one of the supports, which entrain it in a heating tunnel 75 intended to cause the binding of the binders applied at 68 to set. and 70. Finally, the finished product is slit in the direction of the thickness by any known device 76.
Given the effectiveness of the device as regards the packing of the folds both in the direction of the length of the material and in the direction of its thickness, and the possibility of accentuating this packing at will by adjusting the spacing between the belts of the different successive clearances and by increasing the number of these clearances, it is thus possible to obtain, if one starts with a web or a sheet of fibers of suitable nature and denier, a pleated material of low height and with high pleating density which, when split, has the appearance of a short flocked velvet. This way of proceeding is much less delicate and expensive than the electrostatic flocking processes known to date.
Naturally, depending on the types of manufacture, it is possible to provide the pleated material 57 only with a lower support 66,
The assembly can also undergo a treatment for securing the folds in depth similar to that applied at 60 to the example illustrated in FIG. 1.
Depending on the case, the pleated material coated with one or more supports can then undergo any known treatment, in particular at the level of the supports.
Fig. 4, finally, illustrates the particular case of the manufacture of a material with coated plies and crossed fibers. Such a material is preferably made from a web or web of oriented fibers.
In the example illustrated in fig. 4, this web 1 coming from a card 2 receives in 3, after a possible spraying in 6, a binder whose heating rollers 7 and 8, applied respectively to the upper face 9 and to the lower face 10 of the web, cause the taken (these treatments and the corresponding devices have been described above).
Downstream of the rollers 7 and 8 with respect to the direction of movement 4 of the web, the latter is subjected to the action of a device subjecting it to an alternating transverse deformation in its own plane, imparting to the fibers a yawing movement in keeping them parallel to themselves.
Here, this device is constituted by at least two transverse rotating rollers 78 and 79 arranged facing each other upstream of the projection means 51, in contact respectively with the upper face 9 and with the lower face 10 of the web 1. These rollers are driven back and forth along their axes so as to transversely drive the fibers alternately in one direction and the other.
The tape thus deformed is then subjected to the action of the pleating device 5. In order to produce lying pleats, each upper belt 14, 16, 18 is communicated to a speed greater than that of the corresponding lower belt, respectively 15, 17 , 19, the speed of each belt possibly being, as in the previous cases, lower than that of the belt which precedes it and higher than that of the belt which follows it in order to ensure the settlement of the folds in the direction of the length of the material. It is also possible, as in the previous cases, to impart convergence to the corridor 82 delimited by carpets in order to ensure the packing of the folds in the direction of the thickness.
On leaving the pleating device 5, as in the example illustrated in FIG. 1, the coated ply material 80 is caught by a roller 58 which opens the plies towards its upper face with a view to the introduction between the plies of a binder intended to ensure their attachment: this contribution can be made at using a sprayer 81, conveyor belts 73 and 74 then entraining the product inside a heating tunnel 75 causing the binder to set.
By judiciously choosing the dimensions of the plies and those of the laces communicated before pleating by the rollers 78 and 79, it is thus possible to obtain a cross-fiber material which is particularly effective in the field of filtration. Optionally, this material can be interposed between two supports, as has been described with reference to FIG. 3.
The invention has been described with reference to three particular applications intended to illustrate its various possibilities, but it is not limited to these three examples. It makes it possible in fact to treat ribbons of a very different nature, before or after other treatments which may result in the manufacture of various products, and it is therefore subject to numerous variants which do not go out of its mind.
In particular, in the case of fusible fibers, it is possible to produce the various fixings described without adding a binder, but by proceeding by localized melting of the fibers, for example by buckling by means of flame ramps. Depending on the case, it is thus possible to secure the folds together at the level of one face of a pleated material not provided with a support, or at the level of its two faces, or even the attachment of a support such as a fabric on one or both sides of such a material.