Brevet FR2098271A1 — publié le 19720310

! 2098271 71 24971 La présente invention concerne un procédé pour la filature d'un ruban de fibres selon lequel un ruban de fibres démêlé ou désagrégé en fibres élémentaires est déposé sur une surface collectrice, inséré dans une extrémité de fil entraînée en rotation, 5 puis extrait de la surface collectrice sous forme de fil torsadé, ainsi qu'un dispositif utilisable pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans les dispositifs de filature à une extrémité ouverte, un ruban de fibres démêlé en fibres élémentaires est amené à 10 l'élément de filature (brevet allemand à l'inspection publique 1.510,623, brevet allemand 1.560.313 et brevet japonais mis à l'inspection publique SHO 44-15.130). Malgré les multiples et très diverses améliorations apportées à la désagrégation des fibres (brevet allemand mis à l'inspection publique 1.922.876 et 15 2.045.863), au transport des fibres (brevet français 1.420.167 et allemand mis à l'inspection publique 1,922.743) et au dépôt des fibres (brevet allemand 1.179.842 et brevet suisse 473-912) les fibres amenées séparément à l'élément de filature ne se déposent pas parallèlement les unes aux autres sur la surface collectrice, 20 ce qui a une influence défavorable sur l'opération de filature. Le but de l'invention est d'éviter cet inconvénient et de créer un procédé pour déposer parallèlement les unes aux autres les fibres sur la surface collectrice de l'élément de filature et de permettre la réalisation d'un dispositif très simple pour 25 la mise en oeuvre de ce procédé. Suivant l'invention, ce problème est résolu du fait que le ruban de fibres, avant d'être divisé en fibres individuelles et avant d'être déposé sur la surface collectrice de l'élément de filature, est torsadé et amené dans cet état torsadé jusqu'à pro-30 ximité de la surface collectrice. Ainsi, les fibres se trouvent encore à proximité de cette surface collectrice dans un ensemble de fibres, de sorte qu'elles sont obligées de conserver leur parallélisme. Ce n'est qu'à proximité de cette surface collectrice que les fibres sont dégagées de cet ensemble de fibres, 35 par exemple d'un ruban de carde ou d'un ruban d'étirage. Afin de faciliter la désagrégation du ruban de fibres et de l'égaliser, il est soumis avant le torsadage à un étirage. CGPï 2098271 71 24971 Pour la mise en pratique du procédé,objet de l'invention, le canal d'amenée à travers lequel le ruban de fibres est guidé vers la surface collectrice de l'élément de filature est constitué par un organe de torsadage. Les fibres qui, lors de leur 5 transport à travers le canal d'amenée,se trouvent encore dans le ruban de fibres, subissent ainsi une torsion qui les obligent à conserver leur parallélisme. Ainsi qu'il est connu, on démêle un ruban de fibres pour le réduire en fibres individuelles en faisant agir une force de traction sur le ruban de fibres retenu par une 10 force de rétention. Afin,d'une part, de faciliter l'introduction du ruban de fibres dans le canal d'amenée et, d'autre part, de pouvoir amener le point ou l'endroit auquel le ruban de fibres est démêlé en fibres individuelles aussi près que possible de la surface collectrice de l'élément de filature, ce qui réduit le 15 trajet sur lequel les fibres se déplacent de façon non contrôlée, le canal d'amenée est élargi rationnellement en forme d'entonnoir vers l'élément de filature. L'effet d'entraînement produit par le canal d'amenée est ainsi produit par la force centrifuge appliquant le ruban de fibres à désagréger contre le canal d'amenée. 20 De plus, afin d'améliorer l'effet de torsadage, le canal d'amenée peut présenter à son embouchure orientée vers l'élément de filature un ou plusieurs organes d'entraînement qui peuvent être également constitués en forme de pinces. Il est possible de démêler la bande provenant d'une carde ou d'un banc d'étirage 25 sans qu'elle ait subi de traction préalable; cependant on obtient un démêlage plus régulier lorsque le ruban de fibres est soumis à un étirage avant le torsadage. A cet effet, suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, il est prévu un dispositif d'étirage en soi connu placé en amont du canal d'amenée. 30 Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs,plusieurs modes de réalisation possibles de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe du dispositif suivant l'invention comportant une turbine de filature. 35 La fig. 2 montre un détail extrait de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe montrant un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. h montre l'objet de l'invention en liaison avec un élément de filature non rotatif. 71 24971 2098271 L'invention est basée sur cette constatation que tous les procédés et dispositifs connus jusqu'à présent ne permettent pas d'obtenir un dépôt des fibres absolument parallèles les unes aux autres sur la surface collectrice de l'élément de filature étant 5 donné que le parallélisme des fibres est détruit, ou bien lors du démêlage du ruban de fibres en fibres individuelles et (ou) lors du transport des fibres individuelles vers la surface collectrice. Afin d'éviter cet inconvénient, les fibres sont, suivant l'invention, amenées sous forme d'un ensemble de fibres, c'est-à-dire 10 d'un ruban de fibres ou d'un petit ruban de fibres jusqu'à proximité immédiate de la surface collectrice et ce riest que là qu'elles sont démêlées et réduites en fibres individuelles. Afin d'assurer le transport des fibres réunies jusqu'à ce point de démêlage, le ruban de fibres, ou le petit ruban de fibres est 15 torsadé avant d'être réduit en fibres individuelles et avant son dépôt sur la surface collectrice de l'élément de filature, puis transporté à l'état torsadé. Dans le cas de l'invention, le terme "élément de filature à extrémité ouverte" désigne entre autres les turbines de filature 20 (telles que décrit dans le brevet allemand mis à l'inspection publique 1.510,623 et dans le brevet américain 3.481.128), ainsi que les entonnoirs rotatifs ou fixes (brevet tchécoslovaque 93«048, brevet japonais à l'inspection publique SHO 44-15.130) qui peuvent être éventuellement chargés d'électricité électrostatique (brevet 25 allemand à l'inspection publique 1.922,876 et brevet français 1.442 .699)• Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la fig. 1, l'élément de filature est constitué par une turbine de filature 1 montée de la manière connue dans un boîtier 2 qui lui-même 30 est fixé au bâti 20 de la machine. Au-dessus de la turbine de filature 1, et concentriquement à elle, est monté dans le boîtier 2 le canal d'amenée 3 à travers lequel le ruban de fibres 4 est amené jusqu'à la surface collectrice 10 de la turbine de filature 1. Le canal d'amenée 3 est constitué par 35 un organe de torsadage et est entraîné par une courroie 5 pouvant entraîner en même temps la turbine de filature 1 dans le sens opposé au sens de rotation du conduit d'amenée 3. A cet effet, la courroie passe sur des poulies 50, 51, 52 et 53 dont l'une est entraînée par un dispositif d'entraînement (non représenté). 71 24971 " 2098271 Le canal d'amenée 3, formant organe de torsadage, est élargi en direction de la turbine de filature 1 à la manière d'ion entonnoir 30 et présente à son embouchure orientée vers la turbine de filature 1 des organes d'entraînement 31, constitués 5 par exemple par une ou plusieurs rainures ou une ou plusieurs dents. Le mode de fonctionnement du dispositif suivant l'invention précédemment décrit sera maintenant expliqué ci-après au moyen d'un exemple chiffré : 10 Le ruban de fibres 4 est présenté par exemple sous forme de ruban étiré ou cardé de 0,30 Nm passant à travers un dispositif d'étirage 6 donnant un étirage avec une réduction d'épaisseur totale à un 83ième de l'épaisseur initiale pour produire un ruban de fibres 40 de 25 Nm. 15 Après l'étirage, le ruban de fibres 40 passe par un dispo sitif de guidage 21 et est envoyé au canal d'amenée 3. Sous l'effet de la force centrifuge, le ruban de fibres 40 est projeté contre la paroi intérieure de l'entonnoir 30 qui l'entraîne en rotation, cet entraînement étant encore favorisé par les organes 20 d'entraînement prévus à l'orifice orienté vers la turbine de filature. La partie du ruban de fibres 40 déviée à l'écart de l'axe de rotation du canal d'amenée 3 agit à la manière d'une manivelle et imprime au ruban de fibres à désagréger des mouvements de rotation. Lorsque le conduit d'amenée 3 tourne par exemple 25 à une vitesse de 10.000 tours/minute et que la vitesse de production du dispositif d'étirage est de 30 mètres à la minute, le ruban de fibres subit 333 torsions environ par mètre. Etant donné que l'embouchure du conduit d'amenée 3 se trouve à l'intérieur de la turbine de filature 1, les fibres sont projetées de l'ex-30 trémité du ruban de fibres 40 par la force centrifuge et se déposent sur la surface collectrice 10. La désagrégation du ruban de fibres 40 en fibres individuelles est encore favorisée par la dépression qui règne dans la turbine de filature 1 et qui est produite par des alésages 11 ménagés dans la turbine de 35 filature 1 en rotation. L'écartement entre l'embouchure de l'entonnoir 30 et la paroi intérieure de la turbine de filature 1 peut être différent. 71 24971 s 2098271 S'il est supérieur à la longueur moyenne d'un ruban de fibres discontinues, la désagrégation du ruban de fibres 40 s'effectue sous l'action de la force centrifuge et du courant d'air. Cependant, si cet écartement est inférieur à la longueur moyenne des 5 fibres discontinues, la paroi intérieure de la turbine de filature 1 contribue, lorsqu'une extrémité des fibres l'atteint, à dégager les fibres du ruban de fibres 40, en les entraînant. Les fibres qui se trouvent sur la surface collectrice 10 de la turbine de filature 1 sont liées et intégrées de la ma-10 nière usuelle dans l'extrémité d'un fil 41. Ce fil 4l est extrait à travers l'arbre creux 12 de la turbine de filature 1 au moyen d'un dispositif d'extraction 60 et est enroulé au moyen d'un dispositif d'envidage (non représenté). Le régime de la turbine de filature 1 détermine, de même 15 que dans les dispositifs de filature connus à une extrémité ouverte, dans lesquels un ruban de fibres est filé au moyen d'une turbine de filature, le nombre de torsions dans le fil terminé 41. Si le fil extrait doit présenter 50Nm, il faut dans le cas d'un ruban de fibre 40 présenté comportant Nm 25 et fourni à la 20 vitesse de 30 m par minute, que la vitesse d'extraction soit de 60 mètres à la minute. Lorsque la turbine de filature 1 tourne à un régime de 42.000 tours/minute, le fil subit ainsi 700 torsions par mètre. Bien que, de préférence, l'entonnoir 30 du canal d'amenée 3 25 présente un ou plusieurs organes d'entraînement 31, cet entonnoir ou ces organes d'entraînement peuvent être également supprimés. Afin d'assurer une désagrégation parfaite du ruban de fibres 40, il faut simplement veiller à ce que la force centrifuge produite par la rotation de l'entonnoir 30 soit suffisante pour, lors de 30 sa rotation, entraîner le ruban de fibres 40 et lui impartir ainsi la torsion. Le dispositif fournisseur peut être de types différents. Dans certains cas,il peut être suffisant que le ruban de fibres 4 soit amené non étiré au conduit d'amenée 3 par une seule paire 35 de cylindres, tandis que5dans d'autres cas, au lieu d'un dispositif d'étirage à trois cylindres, il peut être rationnel d'utiliser un dispositif d'étirage à quatre cylindres produisant un étirage Ày avec une réduction d'épaisseur lin lOOième ou 150ième de 71 24971 6 2098271 l'épaisseur initiale. Cependant, ce qui est important dans le cas de la présente invention, c'est que les fibres restent réunies en un ensemble de fibres jusqu'à l'orifice du conduit d'amenée 3 orienté vers la turbine de filature 1 et conservent ainsi sûre-5 ment leur parallélisme pendant leur transport jusqu'à cette embouchure . De même, le conduit d'amenée 3 peut être de formes différentes. C'est ainsi qu'il n'est pas nécessaire qu'il comporte un entonnoir. Suivant le mode de réalisation représenté sur la fig.3, 10 le conduit d'amenée 34 monté dans l'axe 13 de la turbine de filature présente un orifice 32 orienté vers la paroi intérieure ou vers la surface collectrice 10 de la turbine de filature 1. Pour obtenir une rétention du ruban de fibres 40, la paroi supérieure de cette embouchure 32 est constituée par une pince 33 15 qui, sous l'effet de son propre poids ou au moyen d'un ressort, réglable ou non, agit sur le ruban de fibres 40. L'extrémité du conduit d'amenée 34 qui se trouve à l'intérieur de la turbine de filature 1 peut être équilibrée, afin d'éviter que les paliers ne s'usent trop rapidement. 20 Dans les deux exemples de réalisation de l'objet de l'inven tion représentés, la dépression nécessaire à la filature peut être produite soit par des alésages 11 (Fig. 1 et 2) soit par une source de dépression raccordée au boîtier 2 par un conduit 22 (Fig. 3 et 4). 25 L'invention n'est pas seulement limitée au dispositif de fi lature à extrémité ouverte comportant une turbine 1 comme élément de filature. On a représenté sur la fig. 4 un dispositif comportant un entonnoir de filature fixe 7 monté dans un boîtier 23. Dans l'entonnoir 7 sont ménagés des alésages 70 permet-30 tant de produire dans l'entonnoir la dépression nécessaire à la filature. A cet effet, le boîtier 23 est relié par un conduit 22 à une source de dépression (non représentée). Le ruban de fibres est guidé par un conduit rotatif 35 jusqu'à l'entonnpir de filature 7 dont l'orifice d'introduction 36 centré par 35 rapport à l'axe de l'entonnoir 14 par lequel passe le ruban est incliné en direction de l'orifice de sortie 37 excentré, de sorte que,grâce à cette inclinaison, une traction est exercée sur le ruban de fibres. Dans le cas de ce mode de réalisation 'a i 71 24971 7 2098271 également le ruban de fibres est désagrégé par la force centrifuge en fibres individuelles et déposé sur la surface collectrice 71 constituée par la paroi intérieure de l'entonnoir 7. Dans l'entonnoir 7 débouche un conduit de sortie 16 muni 5 d'une pince appropriée 15 } ce conduit étant entraîné par une courroie 54 dans le même sens de rotation que le conduit d'amenée 35 ou dans le sens opposé au sens de rotation de ce conduit d'amenée. L'invention peut également comporter d'autres variantes; c'est 10 ainsi par exemple que les conduits d'amenée 3, 34 et 35 peuvent être utilisés dans chacun des dispositifs représentés. Au lieu que l'entonnoir 7 soit fixe et que le conduit de sortie 16 soit entraîné, l'entonnoir 7 et le conduit d'évacuation 16 peuvent constituer un ensemble unitaire et être entraînés simul-15 tanément, l'entonnoir pouvant présenter également les formes les plus diverses. Au lieu qu'il soit produit par la dépression, le transport des fibres, depuis l'embouchure du conduit d'amenée 3, 34 ou 35j orientée vers l'élément de filature 1 ou 3 jusqu'à la surface collectrice 10 ou 71 de l'élément/filature, 20 peut être également produit au moyen d'une surpression ou d'un champ électrique établi entre la surface collectrice et le conduit d'amenée. Le fil peut être également extrait vers le côté ouvert de l'élément de filature, le ruban de fibres passant à travers la 25 tige creuse de l'élément de filature. L'invention permet d'amener les fibres de façon très simple, encore réunies dans un ensemble, c'est-à-dire sous forme de bande de fibres 40, jusqu'à proximité de la surface collectrice 10 ou 71, la décomposition du ruban de fibres en fibres indi-30 viduelles ne se produisant qu'à l'orifice du conduit d'amenée 3, 34 ou 35 orienté vers l'élément de filature. Ainsi, le trajet sur lequel les fibres sont soumises à l'action de l'air et (ou) du champ électro-statique est très court, de sorte que les incidents qui peuvent se produire dans la position et dans l'étirage 35 des fibres sont réduits à un minimum. Les détails de mise en oeuvre du procédé et les détails de réalisation du dispositif décrits peuvent être modifiés,sans s'écarter de l'invention^dans le domaine des équivalences techniques . 1 71 24971 » 2098271 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la filature d'un ruban de fibres selon lequel un ruban de fibres désagrégé ou décomposé en fibres élémentaires est déposé sur une surface collectrice, inséré dans une extré-5 mité de fil entraînée en rotation, puis extrait de la surface collectrice sous forme de fil torsadé, caractérisé en ce que le ruban de fibres est torsadé avant d'être décomposé en fibres individuelles et déposé sur la surface collectrice, puis entraîné à l'état torsadé jusqu'à proximité de cette surface collectrice. 10 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban de fibres est soumis à un étirage avant d'être torsadé. 3. Dispositif pour la filature d'un ruban de fibres, comportant un élément de filature à une extrémité ouverte, un conduit d'amenée à travers lequel le ruban de fibres est guidé depuis un dispo- 15 sitif fournisseur jusqu'à la surface collectrice de l'organe de filature à extrémité ouverte, et un conduit de sortie ou d'extraction disposé en face du conduit d'amenée par rapport à la surface collectrice et à travers lequel le fil torsadé est tiré au moyen d'un dispositif d'appel, utilisable pour la mise en oeu- 20 vre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'amenée est constitué par un organe torsadeur. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit d'amenée est élargi en forme d'entonnoir vers l'élément de filature. 25 5- Dispositif suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le conduit d'amenée est muni d'un organe d'entraînement à son embouchure orientée vers l'élément de filature. 6. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement est constitué par une pince. 30 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par un dispositif d'étirage en soi connu disposé en amont du canal d'amenée. é