[0001] La présente invention se rapporte aux dispositifs de projection de jets d'eau, utiles
notamment pour le liage hydraulique de fibres en des non tissé. Ce liage consiste
à envoyer un rideau de jets d'eau sous pression formé par une plaquette perforée sur
un voile de fibres pour les enchevêtrer et les former en une nappe cohérente, sans
nécessiter l'utilisation de liant ou de résine.
[0002] La distance minimale entre les jets d'ailleurs difficile à obtenir est légèrement
inférieure à 0,5 mm. Cette limite de fabrication est due à des raisons mécaniques,
puisqu'il faut avoir nécessairement un minimum de matière entre chaque perforation
afin que la plaquette ait une tenue mécanique correcte dans le temps. Il y a donc
une distance entre chaque marquage de ligne de jets sur le non tissé légèrement inférieure
à 0,5 mm, cette distance correspondant à la distance entre chaque perforation de la
plaquette.
[0003] On souhaite pourtant obtenir un marquage de lignes de jet (ou lignage) très fin sur
des non tissé par des jets d'eau très proches les uns des autres dans le sens de la
laize.
[0004] L'invention y pourvoit par un dispositif de projection de jets d'eau, facile à usiner.
[0005] Le dispositif de projection de jets d'eau comprend un corps définissant une chambre
et délimitant une sortie longitudinale à l'extérieur, une plaquette unique, d'un seul
tenant et munie de perforations étant interposée entre la chambre et la sortie, en
étant supportée par deux portées longitudinales comme décrit au
WO 03/07038. Suivant l'invention, les deux portées longitudinales sont courbées suivant une surface
courbée de même génératrice longitudinale, qui tourne sa concavité vers la sortie.
[0006] Grâce à cette courbure, on peut par une seule et même plaquette et à l'aide d'une
seule et même chambre d'alimentation de la plaquette en eau sous une pression comprise
entre 50 bar et 1 000 bar, envoyer plusieurs jets sur une même ligne longitudinale
du voile, considérée dans la direction de la plaquette, celui-ci passant sous la plaquette
sur un convoyeur et la direction longitudinale ci-dessus correspondant à la largeur
du voile. Les lignes de jets sur le voile sont ainsi très resserrées et la quantité
d'eau reçue par une ligne est très grande. La plaquette peut être courbée soi-même.
Elle peut aussi être plane, mais suffisamment souple pour épouser la forme des portées
sous l'effet de la pression de l'eau.
[0007] De préférence, les perforations sont de révolution et leur axe fictif est normal
à la surface courbée. Elles sont ainsi faciles à usiner. La courbe en section transversale
de cette surface courbée est de préférence un cercle, mais elle peut être constituée
aussi par les cordes d'une partie d'un polygone régulier inscrit dans un cercle, les
axes des perforations passant par le milieu des cordes. On obtient ainsi que les jets
d'eau convergent au centre du cercle et l'on dispose de préférence le voile à consolider
par les jets d'eau de manière à ce que le centre du cercle soit au milieu du voile,
la distance entre l'élément transportant le voile (T), convoyeur ou tambour, portant
le voile et le point de la face inférieure de la plaquette qui en est le plus éloigné
étant général comprise entre 10 mm et 50 mm, de préférence entre 20 mm et 40 mm. Mais,
la surface courbée peut avoir aussi une section transversale elliptique ou parabolique.
Les perforations de la plaquette peuvent être en quinconce, les points d'impacts des
jets sur le voile se succédant alors sur une même ligne d'une façon très rapprochée.
Pour avoir une grande quantité d'eau projetée en un même point, et ainsi pouvoir perforer
le voile, les perforations sont alignées suivant des lignes perpendiculaires à des
rangées longitudinales de perforations. Habituellement, il y a de 2 à 6 rangées dans
ce cas. Mais il peut y avoir aussi une seule rangée de perforations.
[0008] Le diamètre des perforations est en général compris entre 50 microns et 250 microns
et la distance entre deux perforations voisines entre 0,4 mm et 30 mm. De préférence
la distance entre chaque rangée de perforations est comprise entre 0,4 mm et 3 mm.
La plaquette a en général une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 5 mm, de préférence
entre 0,6 mm et 1,4 mm.
[0009] Suivant un mode de réalisation, le bord libre longitudinal de l'une des portées est
plus éloigné de la chambre que le bord libre longitudinal de l'autre portée. La plaquette
est montée en une position où elle coupe le plan d'envoi de l'eau défini par le passage
mettant la chambre en communication avec la sortie, mais où elle n'est pas de symétrie
par rapport à ce plan. En inclinant ainsi la plaquette, et aussi de préférence le
plan axial de la sortie par rapport au plan axial du passage, et en faisant toujours
en sorte que les axes fictifs des perforations soient normaux à la surface courbée
de la plaquette, on décale le point de convergence des jets en amont ou de préférence
en aval sur le voile se déplaçant devant le dispositif de projection de jets d'eau
et on fait en sorte que ces jets arrivent sur le voile suivant un angle sensiblement
identique. Cette arrivée, suivant un angle qui peut être compris entre 70 et 90 degrés,
sur le voile permet de diminuer les rebonds des jets en les orientant au mieux. Cette
arrivée se fait d'autant mieux que la largeur de la sortie est comprise entre 1 mm
et 10 mm, de préférence entre 2 mm et 5 mm.
[0010] Suivant un mode de réalisation permettant de faire en sorte que le dispositif de
projection de jets d'eau puisse être utilisé aussi bien avec des plaquettes suivant
l'invention qu'avec des plaquettes habituelles planes, la plaquette est supportée
par un porte-plaquette unique, d'un seul tenant, de même courbure que la plaquette
et ouvert en regard de la sortie. Pour utiliser la plaquette à surface courbée suivant
l'invention, on met le porte-plaquette dans le dispositif de projection de jets d'eau
alors qu'il supporte une plaquette suivant l'invention, tandis que, pour mettre une
plaquette du type ancien, on retire le porte-plaquette et on met la plaquette en la
supportant par un porte-plaquette classique s'accommodant d'une plaquette plane.
[0011] Le dispositif à sortie longitudinale d'envoi d'eau sous pression comprend généralement
un corps et un mors fixé au corps de manière à y retenir la plaquette perforée soutenue
ou non par un porte-plaquette. La chambre longitudinale, de préférence cylindrique,
est usinée dans le corps et est alimentée en eau comprimée par l'une des faces frontales.
Le passage longitudinal d'envoi de l'eau sous pression sur la plaquette perforée s'étend
sur toute la dimension longitudinale du corps et débouche dans une chambre de répartition
définie par le mors et dans laquelle la plaquette est supportée, le mors définissant
en dessous de la plaquette l'ouverture de sortie des jets en direction d'un moyen
de transport du voile, généralement d'un tapis convoyeur perforé sans fin ou d'un
tambour perforé.
[0012] Suivant un mode de réalisation permettant d'incliner les jets alors que la chambre
débouche sur la plaquette par un passage, le plan longitudinal médian de la sortie
est incliné par rapport au plan longitudinal médian du passage.
[0013] On décrit aussi une installation de consolidation d'un non-tissé par jets d'eau comprenant
un élément de transport (T) du non-tissé devant un dispositif de projection de jets.
Le dispositif est tel que défini ci-dessus et la distance la plus petite entre l'élément
de transport et le point de la face inférieure de la plaquette le plus éloigné de
l'élément de transport est comprise entre 10 mm et 50 mm.
[0014] L'invention vise une plaquette perforée telle que définie ci-dessus dont le rapport
de la longueur à la largeur est compris entre 5 et 250, de préférence, entre 20 et
200. La plaquette a notamment une longueur comprise entre 500 mm et 8000 mm, de préférence
entre 500 mm et 6000 mm, et une largeur comprise entre 5 mm et 50 mm, de préférence
entre 10 mm et 25 mm.
[0015] Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple :
La figure 1 est une vue en coupe d'une plaquette suivant l'invention,
La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif de projection de jets d'eau comportant
la plaquette de la figure 1,
La figure 3 est une vue semblable à la figure 2 alors que la plaquette est supportée
par un porte-plaquette,
La figure 4 est une vue en élévation d'une plaquette suivant l'invention ayant trois
rangées de perforation centrée en quinconce,
La figure 5 est une vue de côté correspondant à la figure 4,
La figure 6 est une vue de dessus correspondant aux figures 4 et 5,
La figure 7 est une vue en perspective correspondant aux figures 4 à 6,
La figure 8 est une vue schématique en élévation d'une plaquette suivant l'invention
à trois rangées centrées et alignées,
La figure 9 est une vue de côté correspondant à la figure 8,
La figure 10 est une vue en plan correspondant aux figures 8 et 9,
La figure 11 est une vue en perspective correspondant aux figures 8 à 10,
La figure 12 est une vue schématique en élévation d'une plaquette coudée à trois rangées
centrées en quinconce,
La figure 13 est une vue de côté correspondant à la figure 12,
La figure 14 est une vue de dessus correspondant à la figure 12 et 13,
La figure 15 est une vue en perspective correspondant aux figures 12 à 14,
La figure 16 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation du dispositif de
projection de jets d'eau, et
La figure 17 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation du dispositif de
projection d'eau.
[0016] La plaquette d'un seul tenant représentée à la figure 1 est sensiblement rectangulaire,
mais est précourbée suivant une surface courbée tournant sa concavité vers le bas.
La plaquette 1 en inox a deux rangées de perforations dont les axes 2 fictifs sont
normaux à l'arc de cercle de la plaquette 1 tournant sa convexité vers le haut. Les
axes 2 fictifs illustrent le trajet des jets d'eau qui convergent au point A.
[0017] A la figure 2 le dispositif de projection de jets d'eau comprend un corps 4 constitué
d'un corps proprement dit et d'un mors 5 en acier fixé en dessous du corps d'une manière
étanche. Dans le corps 4 est défini une chambre 6 cylindrique d'alimentation en eau
sous une pression de 400 bars, la source d'alimentation en eau communiquant avec la
chambre 6 par une extrémité frontale du corps 4 qui se trouve au-dessus du plan de
l'épure. Cette chambre 6 unique communique par un passage 7'longitudinal unique s'étendant
sur toute l'étendue longitudinale du corps. mais fermée sur les deux faces frontales.
Ce passage débouche dans un espace défini par les deux parties du mors au bas duquel
se trouve la plaquette 1 unique suivant la figure 1. Entre les deux parties du mors
5 est défini en dessous de la plaquette une sortie 7 par laquelle les jets 2 d'eau
peuvent sortir du dispositif de projection de jets d'eau.
[0018] De part et d'autre de la sortie 7, le mors définit deux portées 3 courbées suivant
une surface courbée qui tourne sa concavité vers la sortie 7. Les deux portées 3 sont
définies par une même génératrice longitudinale. Elles font face à la chambre 6 et
sont de part et d'autre du passage 7'.
[0019] Le dispositif de projection de jets d'eau représenté à la figure 3 diffère de celui
représenté à la figure 2 par le fait que la plaquette 1 est plane, mais est suffisamment
souple pour se courber sous l'effet de la pression de l'eau, de sorte qu'elle épouse
la forme courbée d'un porte-plaquette 8 unique, d'un seul tenant, qui, tout comme
la plaquette 1, s'étend sur toute la dimension longitudinale du dispositif de projection
de jets d'eau. La face supérieure de ce porte-plaquette 8 a une surface courbée que
la plaquette 1 épouse.
[0020] Aux figures 4 à 7, trois rangées de perforations sont pratiquées en quinconce dans
la plaquette courbée. Chaque perforation de la rangée du milieu est disposée entre
deux perforations de la rangée de gauche. Chaque perforation de la rangée de droite
est disposée entre deux perforations de la rangée centrale, mais aussi entre deux
perforations de la rangée de gauche. Bien que la distance entre deux perforations
suivant une rangée obéissent à la règle habituelle régissant cet intervalle, la distance
entre les points d'impact des jets sur le non tissé est divisée par trois et cela
sans pour autant à avoir à usiner des perforations faisant un angle avec la normale
à la surface courbée de la plaquette.
[0021] Dans le mode de réalisation des figures 8 à 11, les perforations sont disposées en
trois rangées, les perforations sont alignées en n'étant donc pas en quinconce et
la rangée du milieu donne un jet arrivant perpendiculairement sur le voile 10. Les
trois jets issus d'une même ligne de perforations, perpendiculaire aux rangées, convergent
en un même point.
[0022] Dans le mode de réalisation représenté aux figures 12 à 15, la plaquette est constituée
par trois cordes 11, 12, 13 d'arcs d'un cercle 14 imaginaire de centre 15 se trouvant
sur le non tissé. Les perforations sont perpendiculaires aux cordes et leur axe fictif
est perpendiculaire la corde 11, 12, 13. Les perforations sont disposées en quinconce.
[0023] A la figure 16 la plaquette 16 est inclinée par rapport au plan X longitudinal médian
de la chambre 6 défini par le passage 7' et le plan Y longitudinal médian de la sortie
7 est inclinée par rapport au plan X longitudinal médian du passage 7'. Les jets qui
sortent de la plaquette 16 arrivent sur le voile 10 de non tissé, supporté par un
tambour tournant (T) dans le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué par la
flèche (F), en aval par rapport à l'endroit où ils arriveraient si la plaquette 16
n'était pas inclinée. Les deux parties du mors eux-mêmes ont chacun une portée inclinée
épousant la plaquette et délimitent une ouverture sous la plaquette pour la sortie
7 des jets.
[0024] Le mode de la réalisation de la figure 17 correspond à celui de la figure 16, mais
cette fois-ci la plaquette 16 est supportée par un porte-plaquette 17 ayant lui-même
une surface courbée ou portée épousant celle de la plaquette, tandis que sa surface
18 par laquelle il s'appuie sur le mors est une surface plane en sorte qu'en remplaçant
le porte-plaquette 17 par un porte-plaquette habituel, on peut aussi faire fonctionner
le dispositif de projection de jets avec une plaquette plane classique.