Brevet FR2009234A1 — publié le 19700130

L'invention se rapporte à un procédé de parallélisation des fibres coupées, dans le canal d'alimentation de la chambre de filature d'un dispositif de filature par fibres libérées, ainsi qu'à un dispositif pour l'application du procédé. 5 Avec un dispositif connu d'alimentation des fibres coupées, dans la chambre de filature d'un système de filature par fibres libérées comportant une surface rotative de rassemblement des fibres, les différentes fibres alimentées sont soumises à une accélération dans un canal qui va en se rétrécissant, de sorte 10 qu'elles acquièrent une vitesse voisine de la vitesse circon-férentielle de la surface de rassemblement et que les fibres, qui étaient recourbées, sont redressées par le courant d*air d'accélération et orientées dans la direction de celui-ci^ ee qui fait qu'elles sont mises dans la position parallèle requise 15 pour leur alimentation dans la chambre ou elles sont rassemblées. Oe mode opératoire, en soi très satisfaisant, présente toutefois cet inconvénient que le parcours pendant lequel les fibres sont accélérées doit être relativement long, d'abord pour des raisons techniques relatives à l'écoulement des fluides, 20 c'est-à-dire que, pour réduire au minimum les phénomènes de turbulence, la conicité du canal doit être faible. De même le rapport entre la grandeur de la section transversale de ce canal à l'entrée et à la sortie doit être établi en fonction du rapport des vitesses d'alimentation et de délivraison. Etant donné, 25 par ailleurs, que, pour des raisons de construction et de technologie, la grandeur de la section transversale de sortie ne doit pas être réduite au-delà d'un certain minimum, on est contraint à se tenir dans des limites restreintes en ce qui concerne les dimensions des sections transversales d'entré® et 30 de sortie ainsi que la longueur ân csas-l, ce oui réduit considérablement les possibilités de modifier la construction. Es plus, au fait de la distribution des différentes fibres à peu près sur toute la s-action transversale du canal il résulte encore cet inconvénient que les fibres qui se trouvent au voisi-35 nage immédiat de la paroi du canal sont freinées par la couche limite qui se trouve dans cette région et qui s'accroît dans la direction de l'écoulement, ce qui a une influence défavorable sur le redressement et sur le parallélisme des fibres, préalablement réalisés. 40 Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients pré- 1 BAD ORIGINAL 69 16269 " 2009234 cités, en particulier d'obtenir que l'écoulement des fibres s'effectue à une certaine distance des parois du canal, et de concentrer cet écoulement dans le milieu du canal d'accélération. Selon l'invention, cet objectif est atteint par rai pro-5 cédé de par ail éli £ at i on des "fibres coupées, dans le canal d'alimentation de la chambre de filature d'un dispositif de filature par fibres libérées, par lequel les fibres amenées dans un courant d'air d9aspiration vers la chambre de filature sont soumises à une forte accélération par un courant d'air 10 extérieur dirigé vers l'intérieur, introduit dans une zone et qu'elles sont ainsi écartées de la paroi du canal. La dispositif pour exécution du procédé au moyen d'un canal!d'accélération situé entre le point d'alimentation des fibres ei; la chambre de filage en dépression est caractérisé par 15 le fait que le canal eomporte une zone libre de faible longueur pour l'entrée de l'ail1 et que cette zone est reliée avec un espace en surpression situe en face du canal. l'invention va être décrite plus en détail en se référant à des modes d'exécution donnés à simple titre d'exemples et 20 achématiquement représentés aux dessins annexés, dans lesquels s Fig. 1 est une coupe dans un dispositif de filature par fibres libérées, Fig. 2 en est une vue en plan, Figs. 3» 4» 5 et 6 représentent des variantes du canal 25 d'alimentation. Dans un cas idéal les fibres 3 sont extraites individuellement d'un ruban 1 fait de fibres coupées, par un cylindre d'ouvraison 2 garni d'aiguilles servant d'organe d'alimentation des différentes fibres et elles sont remises, par un courant 30 cl * air introduit axialement par l'orifice 4 puis s* écoulant ensuite radicalement au dehors» à im canal d'alimentation 5 qui Iss conduit à la chambre de filature 6 comportant un© surface rotative ? de rassemblement des fibres ■j • BAD ORIGINAL 69 16269 3. 2009234 tion 5 et la pression plus élevée gui règne dans l'espace environnant 11 (pression extérieure), produit une aspiration de l'air extérieur, la longueur de la zone li"bre 10 correspond approximativement au diamètre du canal 5 en cet endroit. Du 5 fait de l'introduction d'air extérieur dans la zone libre 10 il se forme dans la partie du canal 12 un manteau d'air extérieur 13 et un noyau d'air 14 transporteur de fibres à partir de l'air aspiré par le cylindre d'ouvraison 2. Dans ces conditions, la zone dans laquelle les fibres sont accélérées par 10 à-coups et dans laquelle les fibres ne sont pas seulement étirées, c'est-à-dire où leurs crochets sont redressés, mais aussi entraînées par le manteau d'air extérieur 13 à l'intérieur du cylindre d'air en écoulement, est considérablement raccourcie. Il en résulte une réduction du nombre des points de contact 15 entre les fibres ou leurs extrémités avec la couche limite qui se déplace lentement le long des parois du canal. Sous l'influence de ces mesures les fibres sont réunies en faisceaux et étirées dans un parcours extrêmement réduit, de sorte qufun faisceau condensé constitué par des fibres étirées est alimenté 20 dans la partie de rassemblement des fibres, toutes conditions étant évidemment réalisées pour que le chemin que doivent parcourir les fibres depuis la zone libre 10 jusqu'au point 15 où elles débouchent dans la section où elles sont rassemblées 6 soit aussi court que possible. Gela s'explique par la tendance 25 qu'ont les fibres transportées par le noyau d'air 14 à quitter ce noyau et à pénétrer de nouveau dans la couche limite, ce qui doit être évité. 0e risque peut être évité par la création d'une seconde zone d'accélération avant que les fibres qui tendent à s'échapper vers l'extérieur atteignent la couche limite (voir 30 fig. 6). Un exemple concret d'exécution afférent aux figs. 1 et 2 est représenté ci-dessous. La partie cylindrique 9 rela- p tivement courte du canal a une section transversale de 28 mm . La zone libre 10 qui forme le lieu de rassemblement des fibres a une longueur d'environ 6 mm et elle reçoit les fibres à une 35 vitesse v^ = 15 m/sec. ; par l'apport d'air extérieur elle accélère cette vitesse qui est portée à 67 m/sec., de .sorte que les fibres réparties précédemment sur une section transversale p p de 28 mm sont condensées en un faisceau de 4 mm de section transversale, dimensions qui correspondent à celles du noyau 40 d'air aspiré 14. La section transversale de la partie du canal 69 16269 4. 2009234 2 12 après la zone libre 10 est elle aussi de 28 mm , ce qui correspond également à la section transversale efficace de l'orifice 15 du canal au point où il débouche dans la chambre de filature 6. En conséquence, la vitesse de sortie demeure fixée 5 à 67 m/sec., ce qui, pour un diamètre de 4,5 cm de la section de rassemblement des fibres 7 correspond à une vitesse approximative de 40 000 t/mn. la dépression dans la chambre de filature 6 correspond à une colonne d'eau d'environ 600 mm. S'il s'avérait nécessaire de conférer une accélération 10 supplémentaire aux fibres avant ou après la zone libre, on peut alors recourir aux solutions représentées aux figures 3 à 6. Sur la fig. 3 seule est représentée la pré-accélération des fibres dans un canal conique 16 précédant la zone libre 17, cela pour éviter une perturbation supplémentaire des fibres 15 dans leur parcours entre le cylindre 18 à garniture d'aiguilles et la zone libre 17. Inversement, à la fig. 4, une post- accélération intervient dans le canal 19, qui a pour effet de stabiliser dans toute la mesure du possible la parallélisation conférée aux fibres dans la zone libre 20. la fig. 5 représente 20 le cas d'une zone de pré-accélération et de post-accélération résultant, respectivement, de la présence des canaux 21 et 22 situés avant et après la zone libre 23 et qui vont en se rétrécissant. Une autre solution (fig. 6) est représentée"par un canal d'accélération double 24 avec deux zones libres 25 et 26 25 disposées successivement, avec lesquelles les surfaces de délimitation des parties contigùës 27, 28 et 29 du canal sont coniques, de sorte que cela forme les zones libres annulaires 25, 26 qui'laissent déjà pénétrer le flux.d'air dans'le canal 24 pa.r un élément constitutif, dans le sens de l'écoulement. 30 II est évident que le procédé décrit ici peut être employé également pour alimenter des dispositifs de filature par fibres libérées ne comportant pas de surfaces rotatives de rassemblement des fibres comme, par exemple, dans la filature essentiellement pneumatique (filature en pots), où la formation du fil 35 résulte d'un mouvement tourbillonnaire de l'air. I 4 69 16269 2009234 BETEIOICAÎIOES 1» Procédé de parallélisation des fibres coupées, dans le canal d'alimentation de la chambre de filature d'un dispositif de filature par fibres libérées, caractérisé par le fait que 5 les fibres conduites à la chambre de filage dans un courant d'air d'aspiration sont fortement accélérées et écartées de la paroi du canal par un courant d'air extérieur dirigé vers l'intérieur. 2. Procédé selon' la revendication 1, caractérisé par le 10 fait que le flux d'air extérieur introduit vers l'intérieur pénètre avec une composante de vitesse dans le sens d'écoulement du courant d'air d'aspiration. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le flux d'air extérieur dirigé vers l'intérieur forme 15 un manteau autour du courant d'air d'aspiration transporteur de fibres. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant et/ou après la zone d'accélération les fibres sont soumises à une pré-accélération et/ou à uib post-accéléra- 20 tion. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'accélération réalisée dans la zone correspondant approximativement au diamètre du canal est d'un ordre de grandeur correspondant à plusieurs fois la vitesse antérieure. 25 6. Dispositif pour l'exécution .du procédé selon la reven dication 1, au moyen d'un canal d'accélération disposé entre un point d'alimentation des fibres et une chambre de filage en dépression, caractérisé par le fait que le canal comporte une zone libre de courte longueur pour l'entrée de l'air, qui est 30 reliée à un espace en surpression situé en face du canal. T. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la zone libre du canal va en se rétrécissant vers l'intérieur dans la direction de l'écoulement. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par 35 le fait que le canal va en se rétrécissant à 1'avant de la zone libre. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'après la zone libre le canal se rétrécit. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par 40 le fait au'à l'avant de la zone libre la section transversale 69 16269 S 2009234 du canal demeure constante. 11, Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'après la zone libre la section transversale du canal demeure constantee 12c Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le canal comporte plusieurs zones libres en vue de conférer aux fibres une accélération graduelle. 13. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la partie du canal subséquente à la zone libre recouvre celle-ci en forme d'entonnoir. BAD ORIGINAL