Brevet FR2000039A1 — publié le 19690829

, 2000039 La présente invention concerne des perfectionnements aux engrenages destinés au frisage en général-et, en particulier, des roues dentées destinées au frisage de fil. Le frisage de fil au moyen de roues dentées, par exemple 5 de fils en polymères synthétiques comme ceux dérivant de substances polyacryliques, de polyamides, de polyesters, de poly-oléfines, etc, et du verre, est réalisé par le procédé simple consistant à faire passer le fil à travers la zone d1engrène-ment de deux ou plusieurs roues dentées, dont l'une au moins 10 est entraînée positivement. Le fil, ou un seul filament si celui-ci constitue le "fil" subit un frisage sinusoïdal dont la fréquence dépend de l'écar-tement des dents des roues dentées et dont l'amplitude dépend de la profondeur d'engrènement mutuel des dents. 15 La pratique courante, à l'heure actuelle, consiste en ce que la roue dentée de commande imprime un mouvement rotatif à la roue dentée commandée par l'intermédiaire du fil. S'il existe des bords vifs quelconques sur les dents des roues dentées, ceci peut provoquer un effilochage ou même la rupture des filaments 20 individuels du fil due à l'action de pincement exercée par les dents de commande sur les dents commandées. Une certaine atténuation de ce défaut peut être obtenue en fabriquant au moins l'une des roues dentées en une matière plastique synthétique comme, par exemple, le "Delriii" (marque 25 de fabrique) qui est une matière à base de polyoxyméthylène. Néanmoins, cet agencement ne donne pas entière satisfaction à d'c.utres points de vue, à savoir le fait que la roue dentée en matière plastique, qui est la roue folle, est plus susceptible de se rainurer sous l'action des enroulements du 30 fil et, d'une façon générale, de s'user, qu'une roue dentée en acier par exemple. « Par conséquent, l'invention concerne l'amélioration du problème de l'effilochage du fil d'une façon qui n'est pas nuisible à la durée de vie avant usure des roues dentées. 35 L'invention offre des engrenages destinés au frisage, qui comprennent deux roues dentées venant en prise afin d'imprimer un mouvement rotatif par une (ou plusieurs) de ces roues dentées qui est commandée et pour imposer un frisage à une matière pas- 69 00039 2000039 -2- sant entre elles, au moins lrune des roues dentées étant une structure unitaire à gradin présentant une denture sur une partie de plus grand diamètre et une denture sur une partie de plus petit diamètre, les dents des deux dentures engrenant 5 mutuellement avec les dents de l'autre roue dentée. • L'invention fournit également un procédé de frisage d'un fil, qui consiste à faire passer le fil entre deux ou plusieurs roues dentées en contact d1engrsnement pour imprimer un mouvement rotatif par une (ou plusieurs) des roues dentées qui est 10 entraînée et pour imposer un frisage au fil circulant entre elles, l'une au moins des roues dentées étant une structure unitaire à gradin présentant une denture sur une partie de plus grand diamètre et une denture sur une partie de plus petit diamètre, les dents des deux dentures engrenant mutuelle-15 ment avec les dents de l'autre roue dentée. De préférence, les dents des deux ou de toutes les roues dentées sont de forme à développante, de façon que, sur toute la gamme de fonctionnement des roues dentées agissant de façon à saisir le fil pendant la période complète d'engrènement, un 20 intervalle sensiblement constant soit maintenu entre les côtés des dents où le fil est saisi. Grâce à ce moyen, il est possible d'assurer ^ue le fil ne soit jamais pincé par les dents qui s'engrènent*- de sorte qu'un effilochage est au moins sensiblement réduit, même si -25 les roues dentées sont toutes deux ou toutes faites en métal, si l'on veut réduire au minimum les problèmes dus à l'usure des roues dentées. On se rendra compte que la force d'entraînement totale est entièrement transmise de la roue dentée de commande à la 30 roue dentée commandée ou aux roues dentées commandées par les dents se trouvant autour de la périphérie de la partie de plus grand diamètre de la roue dentée ou des roues dentées ayant une structure à gradin, de façon qu'il n'existe pas de contact réel entre les côtés des dents dans la partie de frisage de 35 plus petit diamètre. En fait, la grandeur du gradin se trouvant entre les deux parties de la ou des roues dentées à gradin est calculée de façon à permettre un espacement minimal entre les côtés des 69 00039 , 2000039 -3- dents de la partie de frisage, de façon que le diamètre particulier du fil à friser puisse être reçu sans pincement, alors que le fil peut encore être saisi d'une manière satisfaisante lors de son passage entre les roues dentées.-5 II est à remarquer que les roues dentées à -gradin suivant l'invention, tout en étant de structure unitaire, constituent un important perfectionnement par rapport aux systèmes de roues dentées connus dans lepquels les paires de roues dentées de commande et les paires de roues dentées de frisage sont respec-10 tivement montées sur deux arbres, lion seulement les roues dentées en une seule pièce sont fabriquées d'une façon plus simple et moins coûteuse, mais il n'est pas nécessaire, comme dans le système des roues dentées séparées, de tailler les roues dentées séparément «t de les monter ensuite sur leurs arbres respectifs 15 avec une extrême précision l'une par rapport à l'autre, en tenant compte du fait que l'espacement entre les flancs des dents de commande et de frisage est de l'ordre de 0,0254 ou 0,0508 mm Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, une paire de roues dentées de frisage comprend une roue dentée 20 à denture droite et une roue dentée à gradin venant en contact d'engronament. Pour un fil de polymère synthétique de 40 deniers/ 13 filaments, la différence entre la partie de plus "grand diamètre de la roue dentée à gradin et la partie de plus petit diamètre à l'endroit du diamètre du cercle primitif des dents et 25 du diamètre extérieur est de 0,228 mm. Les deux roues dentées peuvent être en acier inoxydable ou même en une matière plastioue synthétique ; ou, selon une variante, la roue dentée de corîmande de construction à gradin est en acier inoxydable et la roue dentée commandée est en une 30 matière plastique synthétique comme le "Delrin", qui est une matière polyoxyméthylénique. Les dents se trouvant autour de la périphérie des roues dentées peuvent avoir des dimensions et un-écartement réguliers, ou, si de nouveaux effets sont nécessaires, l'espacement peut 35 être ir*égulier (les roues dentées étant appariées sous ce rapport) ou oxi peut faire varier l'amplitude des dents à la périphérie des roues dentées. 69 00039 2000039 -4- Cependant, normalement, un écartement et une amplitude réguliers des dents sont avantageux, mais un certain décalage du frisage est habituellement ultérieurement nécessaire, et ceci peut être effectué en soumettant le fil à une agitation 5 par la turbulence de l'air avant de le renvider. Un certain degré de décalage de la frisure peut être obtenu en agençant les dents hélicoïdalement autour de la périphérie de la roue dentée, plutôt qu'avec leurs pointes parallèles à leur axe. De préférence, avec n'importe quelle dent conformée, les poin-10 tes sont arrondies. L'exemple suivant est donné à titre illustratif, mais non limitatif, de l'invention. Un fil de 40 deniers, de 13 filaments, filé à partir de polyhexaméthylène-adipamide est admis à la vitesse de 1OOO 15 mètres/minute eur deux roues dentées de frisage en acier inoxydable comprenant une roue dentée à denture droite et une roue dentée à gradin en contact d1engrènement. La tension du fil en aval des roues dentées varie entre 8 et 12 g. Les dimensions des deux roues dentées sont les suivantes ! 20 Diamètre extérieur de la partie de commande Diamètre extérieur de la partie de frisage 25 largeur d'ensemble Largeur de la partie de commande Largeur ce la partie de frisage Nombre de dents 30 Pas diamétral Gradin Roue dentée à Roue dentée à denture gradin (folle) droite (de commande) 77,4 mm 77,-2 mm 17,46 mm 4,76 mm 9,52 mm 363 120 77,4 mm 77,-4 mm 17,46 mm 4,76 mm 9,52 mm 363 120 0,11 mm Au bout de 60 heures de fonctionnement, on n'observe pas d'effilochage ni de ruptures du fil ou d'usure des roues dentées et on obtient un fil frisé d'une façon satisfaisante, alorJ 35 qu'en répétant l'essai "avec deux roues dentées à denture droite, on remarque au-ssitôt un effilochage et des ruptures du fil et, au bout de-60 heures de fonctionnement, il s'est produit une usure importante des roues dentées. 69 00039 2000039 -5- REÎEN-DICAIIOIS 1 - Engrenage de frisage, caractérisé par le fait qu'il comprend deux roues dentées en contact d'engrènement pour imprimer le mouvement rotatif au moyen d'une (ou plusieurs) roue 5 dentée qui est entraînée et pour imposer un frisage à une matière passant entre elles, l'une au moins des roues dentées étant uns structure unitaire à gradin présentant une denture sur une partie de plus grand diamètre et une denture sur une partie de plus petit diamètre, les dents des deux dentures 10 engrenant avec les dents de l'autre roue dentée. 2 - Engrenage de frisage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que deux roues dentées seulement viennent en contact d'engrènement. 3 - Engrenage de frisage suivant la revendication 1 ou 15 2, caractérisé par le fait qu'une des roues dentées seulement présente une structure unitaire à gradin. 4 - Engrenage de frisage suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'une- roue dentée à denture droite et une roue dentée à gradin sont en contact d'engrènement. 20 5 - Engrenage de frisage suivant l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une seule des roues dentées est entraînée. 6 - Engrenage de frisage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le- fait que les 25 dents de deux ou de toutes les roues dentées sont à développante. 7 - Engrenage de frisage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que deux ou toutes les roues dentées sont en métal. 30 8 - Engrenage de frisage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que deux ou toutes les roues dentées sont en une matière plastique. 9 - Engrenage de frisage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les roues 35 dentées en métal et en matière plastique sont en contact d'engrènement . 10 - Engrenage de frisage suivant la revendication 7 ou 9» caractérisé par le fait que le métal est l'acier inoxydable. 69 00039 2000039 -6- 11 - Engrenage de frisage suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que la matière plastique est dérivée du polyoxymétliylène. 12 - Engrenage de frisage suivant l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé par le fait que les dents des roues dentées sont agencées hélicoîdalement autour de leur périphérie. 13 - Un procédé pour fiser tin fil, caractérisé par le fait qu'il consiste à faire passer le fil entre deux ou plu- 10 sieurs roues dentées en contact d'engrènement pour imprimer le mouvement rotatif par l'une (ou plusieurs) des roues dentées qui est entraînée etpour imposer un frisage au fil passant entre elles, au moins l'une des roues dentées étant une structure unitaire à gradin présentant une denture sur une 15 partie de plus grand diamètre et une denture sur une partie de plus petit diamètre, les dents des deux dentures engrenant avec les dents de l'autre roue dentée. 14 - Un procédé suivant la revendication 13, caractérisé par le fait que le fil frisé est soumis à un traitement destiné 20 à décaler la frisure. 15 - A titre de produit industriel nouveau, un fil frisé produit par les roues dentées de l'une ou l'autre des revendications 1 à 12. 16 - À titre de produit industriel nouveau, un fil frisé 25 obtenu au moyen du procédé des revendications 13 à 15 ou de tout autre procédé lui conférant les mêmes caractéristiques. 17 - T'il frisé suivant la revendication 15 ou 16, caractérisé par le faifciqu'il dérive de polyhexaméthylène-adipamide.