Brevet FR2116528A1 — publié le 19720713

«470 1 2116528 la présente invention se rapporte généralement à la fabrication de fils, filaments, torons ou brins textiles et notamment à la transformation de matières textiles en filaments ou analogues ; plus particulièrement, elle concerne 5 et a essentiellement pour objet un procédé de nettoyage pneumatique et de réduction de charge électrostatique et un appareil ou dispositif mobile ou ambulant pour l'exécution de ce procédé ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, 10 machines, équipements et installations pourvus de tels appareils. Le traitement de matériauxtextiles fibreux, pour former des filaments, torons, brins ou analogues à partir de ceux-ci,tel que le filage ou la filature de fils sur un métier à filer ou 15 analogue, donne lieu à de l'électricité statique. Dans de tels traitements textiles, le travail, effectué sur les matériaux textiles fibreux par étirage et -torsion ou retordage , engendre des charges électrostatiquesqui peuvent atteindre des intensités ou valeurs relativement élevées. 20 II a été reconnu que de telles charges électrostatiques interfèrent avec le processus opératoire de. formation de filaments ou analogues ou perturbent celui-ci quand l'intensité des charges excède un niveau de seuil. En particulier, la facilité relative, avec laquelle des 25 matériaux textiles fibreux sont filés en fils sur un métier à filer , par exemple sur un métier à filer continu à anneaux, et la consistance des fils produits dépendent en partie des niveaux de la force électrostatique agissant sur les matériaux textiles fibreux. Telle qu'utilisée ici, 30 l'expression "aptitude au filage" se réfère à la facilité avec laquelle la production désirée de filaments textiles, tels que du fil, est atteinte et maintenue ou conservée. Un fil ou une matière est dit être plus "apte au filage" quand la production ou fabrication de celui-ci ne donne pas lieu à une difficulté 35 excessive. En général, plus les niveaux de charge électrostatique produite sont élevés , moins les matières deviennent aptes 71 «470 2 2116528 au filage. Dans le passé, des efforts ou tentatives pour contrôler ou régler les niveaux de charge électrostatique , dont la présence était permise sur, les filaments en cours -de 5 formation, ont particulièrement visé à contrôler ou à régler l'humidité relative de l'air dans le local ou la salle de l'atelier ou de l'usine.de filature textile dans lequel s'effectuent les opérations de formation de filaments. On a pensé qu'une faible humidité relative 10 favorisait l'établissement de charges électrostatiques sur des filaments en train d'être formés tandis qu'une humidité relative élevée empêchait ou inhibait l'établissement de charges électrostatiques par la conductivité plus élevée de l'air humide et du fil qui. avait absorbé de 15 l'humidité à partir de l'air humide ambiant jusqu'à l'opération de formation de filaments et contribuait ainsi à maintenir les charges accumulées en dessous du niveau de seuil détériorant l'aptitude au filage. De tels efforts antérieurs en vue du contrôle ou réglage de 20 l'accumulation de charges électrostatiques dans une tentative de faciliterles opérations de formation de filaments, ont été moins que couronnés de succès par le fait que des variations importantes de l'aptitude au filage d'un fil peuvent toujours s'avérer être en corrélation avec des 25 variations de charges électrostatiques sur les filaments en cours de formation. Alors que des conditions ou états d'humidité relative élevée peuvent être d'un certain, oecours avec des matériaux hydrophiles tels que le coton,! emploi accru de matériaux hydrophobes tels que le polyester et une 30 tendance à réduire les humidités relatives du local ou de la salle de filature ont de nouveau créé des problèmes d'accumulation de charges électrostatiques tout en ajoutant des difficultés d'enroulement des matières autour de rouleaux ou de turbines utilisés comme instruments, ustensiles ou 35 outillages de traitement.'L'emploi de cadres et tabliers spéciaux avec de telles matières hydrophobes n'a pas réduit 71 43470 3 2116528 suffisamment l'effet de répulsion de fibres par les charges électrostatiques engendrés s pendant l'étirage pour surmonter ses difficultés. En raison d'une telle difficulté persistante c'est un 5 but de la présente invention de facilite la transformation de matériaux textiles en des filaments ou analogues en surmontant la résistance de matériaux textiles à la transformation régulière ou ordonnée en filaments, laquelle résulterait autrement de charges électrostatiques s'accumulant sur les filaments 10 en train d'être formés. Conformément à la présente invention, des charges électrostatiques, produites autrement en formant les filaments, sont réduites en dirigeant un courant d'air chargé électriquement vers les filaments en train d1 être formés. 15 Un autre but de la présente invention est de baigner, êfe façon répétée et périodiquement,des postes ou stations de formation de filaments, espacés le long d'une machine de formation de filaments textiles telle qu'un métier à filer, dans un courant en écoulement d'air chargé électriquement. 20 Par une telle application d'air chargé électriquement à une machine de formation de filaments textiles telle qu'un métier à filer, l'accumulation de charges électrostatiques, sur des éléments de la mchine et suii^tes"'filaments en cours de formation,est ainsi rédtîi^freae façon à faciliter ainsi 25 la formation de fjJLs-^ar la machine textile. Conformément à cette^iayv^ntion. l'action,consistant à diriger de façon répétée et périodique ton courant d'air en écoulement électriquement chargé vers la machine, est de préférence accomplie par l'agencement d'un moyen de nettoyage pneumatique 30 ambulant ou mobile et d'un moyen de charge électrique monté sur celui-ci pour charger électriquement un courant d'air fourni par le moyen de nettoyage pneumatique mobile. Quelques uns des objetifs et avantages de l'invention ayant été indiqués, l'invention sera mieux comprise et 35 d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins 71 43470 4 2116528 schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en élévation, 5 partiellement en coupe, montrant la combinaison d'un moyen de nettoyage pneumatique mobile avec des moyens de charge électrique conformes à la présente invention et montée en vue du mouvement le long d'une machine de formataon de filaments textiles ; 10 - la figure 2 est une vue agrandie en élévation et en coupe d'une partie de la combinaison de la figure 1, effectuée généralement comme cela est indiqué par la ligne 2-2 sur cette figure ; et - la figure 3 est une vue en plan en coupe partielle 15 à travers l'appareil représenté sur la figure 2, effectuée généralement le long; de la ligne 3-3 de cette figure. En se référant maintenant plus particulièrement au dessin, l'appareil de la présente invention y est révélé en corrélation fonctionnelle avec une machine de formation de 20 fil textile, à savoir un métier à filer continu à anneaux ou analogues 10. Bien qu'un métier à filer unique 10 seulement soit représenté, il doit être entendu que le métier 10 peut être l'une d'un nombre important de machines de formation^ de fil disposées en rangées, travées, files dans un local ou 25 une salle de filature, en des configurations ou agencements qui sont sensiblement classiques ou. bien il peut être autre forme de machine de formation de fils. Un moyen de nettoyage pneumatique ambulant ou mobile 20 est supporté par un chemin de roulement ou de guidage 21 s'étendant au-30 dessus de la machine textile 10 pour se déplacer le long de celle-ci en un mouvement alternatif de va-et-vient le long d'un trajet de parcours prédéterminé, l'appareil spécifique, choisi pour être illustré dans les dessins, est sensiblement * identiques au quatrième mode de réalisation du dispositif de 35 nettoyage pneumatique mobile révélé dans le brevet américain N° 3 304 571 délivré le 21 Février 1967 et possédé en commun 71 1*31*70 5 2116528 avec la présente Invention, mais il doit être entendu qu'une large variété ou diversité d'autres appareils de nettoyage pneumatique mobiles est envisagée comme étant utilisable dans la combinaison de cette invention et que l'invention 5 ne doit par conséquent pas être limitée seulement à l'appareil spécifique représenté. D'autres dispositifs de nettoyage pneumatique mobiles ou ambulants sont révélés par exemple dans les brevets américains H°3 011 925, 3 016 559 et 3 055 038. 10 Le moyen de nettoyage mobile 20 est supporté en vue de son mouvement le long d'un chemin de roulement 21 s'étendant au-dessus du métier à filer 10 et comprend des conduits ou manchons de soufflage et d'aspiration d'air pour diriger ou orienter des courants d'air, s'étendant vers 15 le bas sur chaque côté du métier à filer 10 à partir d'une enceinte ou enveloppe 24 formant boitier de ventilateur principal pour éliminer de la bourre de la charpie et analogue du métier à filer et du plancher ou sol par des courants d'.air. Comme cela est révélé plus complètement dans 20 le brevet américain précité visant la structure du dispositif de nettoyage elle-même, des moyens de commande ou d'entraînement et un ventilateur sont prévus pour amener l'air dans la salle de filature à s'écouler à travers les moyens de nettoyage en vue d'un nettoyage pneumatique. Alors que le moyen de 25 nettoyage pneumatique mobile 20 peut être agencé de façon à se déplacer alternativement en va-et-vient le long d'une pluralité de machines textiles telles qu'un métier à filer 10, la présente invention envisage également que le moyen de nettoyage pneumatique ambulant 20 ou la manière dont le dispositif 30 de nettoyage est supporté et agencé pour se mouvoir alternativement en va-et-vient le long d'une machine textile puisse être changé de diverses façons y compris la limitation du trajet de parcours de l'appareil de nettoyage au déplacement en va-et-vient le long d'une machine unique seulement. 35 Dans tous les cas ,1e moyen d'un nettoyage pneumatique mobile 20, conformément à la présente invention, déplace un courant 71 43470 6 2116528 d'air en enroulement le long d'une machine de formation de filaments textiles telle qu'un métier à filer 10 et dirige successivement le courant d'air vers des stations individuelles de formation de filaments disposées suivant une série ou rangées en -étant espacées le long de celle-ci et vers 5 les filaments en train d'être formés à ces stations. A ce propos, des métiers à filer continu à anneaux classiques, en large usage dans l'industrie textile du monde entier actuellement,comprennent une partie formant cantre ou râtelier, dans laquelle est suspendue une pluralité de bobines de mèche 10 R, des systèmes d'étirage' D auxquels la mèche est amenée et des broches sur lesquelles sont enroulées des bobines de fil filé Y. Afin d'assurer le filage du fil Y de la manière usuelle, le métier 10 est pourvu d'anneaux de filage 11 encerclant chacune des broches d'une pluralité de broches 15 entraînées en rotation à partir de l'arbre central ou du tambour à rubans ou à lanières du métier. Sur chacun des anneaux de filage 11 est monté un curseur à travers lequel le fil Y est enfilé en vue du filage et de l'enroulement en paquet bobiné au fur et à mesure que le curseur se déplace rapidement 20 autour de l'anneau de filage 11 d'une manière bien connue. Le raffinement de la mèche dans les systèmes d'étirage D et le filage du fil Y entre les systèmes...d'étirage D et les anneaux de filage 11 donnent lieu à des charges électrostatiques engendrées par les actions des éléments du métier 10 sur la mèche R 25 de matière textile fibreuse en train d'être filée pour être transformée en fil Y. D'une façon typique, des charges électrostatiques sont engendrées à chacune des stations de la série de stations de formation de filaments espacées le long du métier 10, telles que définies par les anneaux de filage 11 30 et par les broches associées.- - Conformément à la présente invention, on' profite du mouvement de va-et-vient du moyen de nettoyage pneumatique mobile 20 le long du métier à filer 10 pour réduire l'accumulation de charges électrostatiques produites en formant les fils Y 35 aux stations de formation de filaments le long du métier 10. En particulier, le mouvement du moyen de nettoyage 71 43470 7 2116528 pneumatique ambulant 20 relativement au métier 10 fait déplacer un courant d'air en écoulement le long de la machine de formation de filaments textiles tout en dirigeant successivement le courant d'air vers les stations individuelles 5 de formation de filaments et vers des filaments en train d'être formés à ces stations. Ce fonctionnement général du moyen de nettoyage pneumatique mobile 20 est tel qu'il est exposé dans le brevet américain précité ÏT° 3 304 571. Conformément à la présente invention, le courant d'aii; 10 délivré dans le moyen de nettoyage pneumatique mobile 20, est chargé électriquement, par exemple par fourniture de l'air à travers un moyen de charge électrique généralement indiqué en 30 qui ionise au moins une partie de l'air s'écoulant dans le courant à travers un manchon de soufflage 15 arrière 22 et émis par le moyen de nettoyage pneumatique mobile 20. En particulier, le moyen de charge électrique 30 comprend une portion ou un tronçon de conduite 31 (figures 2 et 3) défini de préférence par un tube métallique et comportant une pluralité d'orifices 32 le traversant, les 20 ouvertures 32 sont de préférence de forme circulaire et sont disposées de la circonférence de la portion de conduite 31 suivant une configuration généralement circulaire. Les orifices 32 sont entourés par un anneau de montage ou une couronne portante analogue 34 supportant en son intérieur 25 une pluralité d'organes pointus 35 formant électrodes.Au moyen de l'anneau-support 34 et d'une bague d'écartement ou entretoise 36 pour les organes 35 formant électrodes, les organes 35 formant électrodes sont isolés électriquement de la portion de conduite 31 . 30 Au moyen de deux câbles conducteurs 38,1e tronçon de conduite 31 et les organes 35 formant électrodes sont connectés électriquement à un générateur de haute tension électrique 39-De préférence pour des raisons exposées ci-après> Ie générateur de haute tension électrique 39 engendre un courant 35 alternatif de tension électrique relativement élevée mais fournit un tel courant électrique à une intensité relativement 71 43470 8 2116528 basse. En application de la présente invention, des moyens transformateurs appropriés peuvent être incorporés au générateur de haute tension électrique 39 et la puissance pour celui-ci peut être prélevées sur une source d'énergie 5 électrique de laquelle du courant électrique est obtenu pour le moyen de nettoyage pneumatique mobile 20. En présence d'une grande différence de potentiel entre le tronçon de conduite 31 et les organes 35 formant électrodes, de l'air,passant à travers le tronçon de conduite 10 31, devient ionisé et transporte par conséquent une charge électrique. En particulier, il est reconnu que les éléments constituantsde l'air sont affectés par le passage à travers ou au voisinage de champsélectriques dans lesquels existent des hauts gradients de potentiel, par le fait que des 15 électrons sont déplacés-avec pour résultat que l'air devient chargé électriquement ou ionisé. Il doit être entendu que, pour autant que l'ionisation s'effectue en arrachant des électrons des éléments constituants de l'air, l'air ionisé à une tendance à revenir à un état électriquement neutre en 20 absorbant ou en abandonnant des électrons qui ont été ainsi déplacés ou arrachés. Ce transfert d'électrons est utilisé avec profit dans la présente invention pour recevoir les électrons qui donnent lieu aux charges électrostatiques s'accumulant autrement sur des f.ils Y en cours de formation. 25 Conformément à la présente invention, l'air ionisé ou chargé électriquement est délivré par le dispositif de nettoyage pneumatique mobile 10 aux parties du métier à filer où les fils Y sont en train d'être formés 71 43470 9 2116528 Sur la figure 1, certains agencements,formant des variantes d'exécutions pour un moyen de charge électrique, sont représentés en corrélation avec un manchon de soufflage avant 22 que l'on notera comme comportant des moyens de 5 charge électrique 30 montés en un emplacement plus proche de buses ou de tuyères d'éjection d'air 25 à travers lesquelles de l'air est émis par le manchon 22. Une buse ou tuyère d'éjection d'air 26 du système d'étirage est particulièrement représentée comme comportant un moyen de charge électrique 30 10 monté immédiatement au voisinage de celle-ci. Bien que cela ne soit pas spécifiquement -illustré ici la présente invention envisage qu'une telle coopération du moyen de charge électrique avec des moyens de soufflage d'air puisse être indépendante de l'incorporation de fonctions de nettoyage et ^ j- un appareil de réduction de charge électrostatique, tel que révélé ici, peut fonctionner indépendamment un moyen de nettoyage pneumatique mobile mais sur un chemin de déplacement commun à celui-ci. En mettant en pratique le procédé de la présente invention 2q il est désirable que l'air ionisé,délivré par l'appareil de nettoyage pneumatique mobile 20, soit susceptible de recevoir des charges électrostatiques de polarité soit positive ou négative. Geci est préféré en raison du fait observé que la polarité de charges électrostatiques sur un métier à filer 25 10 varie de temps en temps et peut s'inverser rapidement en passant d'une polarité à l'autre. Par conséquent, il est désirable de s'accomoder d'une telle inversion quelconque de polarité telle qu'elle peut se produire, l'emploi d'un générateur de courant alternatif à haute tension 30 électrique est d'une assistance particulière en réalisant ce but par le fait que des ions de polarité à la fois négative et positive sont engendrés par celui-ci. En. tant que variantes de réalisation de l'emploi d'un générateur de courant électrique alternatif à haute tension, il est reconnu que des générateurs 35 de courants électriques continus à haute tension peuvent être utilisés avec la structure représentée dans Kes dessins pour 71 43470 1U 2116528 produire des ions d'une seule polarité. Alors qu'une telle production d'ions de polarité unique est efficace pour neutraliser des charges électrostatiques d'une polarité quand elles sont rencontrées, on comprendra que la production 5 seulement d'une pluralité unique d'ions peut, dans certaines circonstances, limiter le domaine d'utilisatioad'une telle combinaison. Quand un générateur de courant électrique continu à haute tension est employé, on prévoit que des moyens puissent 10 être installés pour détecter la polarité de charges électrostatiques trouvées sur un métier à filer 10, le long duquel l'appareil se déplace en va-et-vient, des moyens de commande coopérants commutant la polarité des ions produits en conformité avec les charges électrostatiques détectées. 15 En outre,il est envisagé que des moyens de commande appropriés puissent réagir à des variations de la grandeur des charges électrostatiques dont la présence est détectée sur un métier à filer 10 en faisant varier les quantités relatives d'ions produits. 20 Bien que la présente invention ait été illustrée en se référant en particulier à une forme de réalisation de moyens de charge électrique pour l'air délivré par le moyen de nettoyagp pneumatique mobile 20 (comme cela est représenté sur les figures 2 et 3), la présente invention envisage que 25 de l'air électriquement chargé ou ionisé puisse être produit par l'utilisation d'autres moyens. Il est reconnu en particulier que la persistance relative d'air ionisé autour du métier à filer 10 peut dépendre en partie de la concentration relative d'ions dans le volume d'air ambiant autour du métier à 30 filer 10, du volume relative d'ions présents dans l'air délivré par le moyen- de nettoyage pneumatique ambulant 20 et des vitesses de l'air. On notera que des variations de ces facteurs, en application de la présente invention, présentent une corrélation avec l'amélioration 35 de l'aptitude au filage de fils Y sur un métier à filer 10 le long duquel l'appareil se déplace en.va-et-vient et la réalisation de conditions optimales dans tout milieu ambiant 71 43470 11 2116528 donné peut dépendre du réglage expérimental de ces facteurs relatifs. En corrélation avec un tel réglage, la présente invention envisage que l'air chargé électriquement ou ionisé puisse être produit par d'autres appareils 5 d'ionisation en plus de ceux représentés sur les figures 2 et 3. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représentéqui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle 10 comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. 71 43470 2 2116528 REVENDICATIONS 1. Procédé pour faciliter la transformation de matériaux textiles en des filaments à une série de stations de formation de filaments espacées le long d'une machine de formation de filaments textiles,telle qu'un métier à filer, 5 du type consistant à déplacer un courant d'air en écoulement le long de ladite machine de formation de filaments textiles tout en dirigeant successivement ledit courant d'air vers les stations individuelles de formation de filaments dans ladite série ou rangée de stations et vers des 10 filaments en train d'être formés à ces stations, par exemple en déplaçant un dispositif de nettoyage pneumatique mobile le long d'un chemin de déplacement s'étendant en étant espacé d'une façon prédéterminée de ladite machine de formation de filaments textiles, caractérisé en ce que des charges 15 électrostatiques, autrement accumulées en formant les filaments auxdites stations,sont réduites en chargeant électriquement ledit courant d'air, par exemple en ionisant les éléments constituantsde l'air Juste avant de diriger celui-ci vers lesdites stations de formation de filaments, de façon que la résistance 20 de la matière textile à la tranformation régulière ou ordonnées en des filaments, qui autrement a pour résultat la présence de charges électrostatiques aux stations de formation cfe filaments, est surmontée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé eh ce que 25 de l'air, dans un local ou espace entourant la machine précitéede formation de filaments textiles, est amené à s'écouler à travers une conduite directrice de courant de fluide et est émis avec une direction, un volume et une vitesse particuliers à partir d'un orifice mobile le long de ladite 30 machine de formation de filaments textiles. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les stations précitées de formation de filaments sont baignées de façon répétée et périodiquement par ]es éléments constituants ionisés du courant d'air précité. 71 43470 13 2116528 4. Appareil pour exécuter le procédé selon l'une des revendications précédentes, du type comprenant des moyens de soufflage d'air pour déplacer un courant d'air en écoulement le long d'une machine de formation de filaments 5 textiles et pour diriger successivement ledit courant d'air vers les stations individuelles de formation de filaments dans la série ou rangée de stations et vers des filaments en train d'être formés à ces stations,tels que par exemple des moyens de nettoyage pneumatiquœ mobiles supportés 10 en vue du mouvement le long de ladite machine de formation de filaments textiles, caractérisé en ce que des moyens des charge électrique, montés sur lesdits moyens de soufflage d'air, réduisent des charges électrostatiques autrement accumulées en formant lesdits filaments auxdites stations en 15 chargeant électriquement ledit courant d'air, par exemple en ionisant les éléments constituants dudit courant d'air lorsque celui—ci passe à travers lesdits moyens de soufflage d'air, de façon que la résistance de la matière textile à la transformation régulière ou ordonnée en des filaments, qui 20 autrement aurait pour résultat que des charges électrostatiques seraient présentes aux stations de formation de filaments, est surmontée. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que des moyens formant chemin de déplacement s'étendent 25 en étant espacés de façon prédéterminée de la machine'précitée de formation de filaments textiles pour supporter des moyens précités de soufflage d'air en vue de leur mouvement le long d'un trajet prédéterminé. 6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce 30 que des moyens formant ventilateur induisent un écoulement d'air à l'intérieur d'un local ou d'une salle de filature entourant la machine précitée de formation de filaments textiles à travers des moyens formant conduite pour diriger ledit écoulement induit dans le courant d'air précité. 71 43470 7. Appareil selon la revendication. 4, caractérisé en ce que le courant d'air précité passe à travers un champ électrique ayant un haut gradient de tension électrique juste avant de le diriger vers les stations précitées 5 de formation de filaments.