Brevet FR2128623A1 — publié le 19721020

- i - 2128623 L'invention concerne un procédé pour le filage sans broches de fibres séparées, coupées, qui sont alimentées sous forme d'une bande de fibres sur la paroi glissante dans la chambre de filature rotative, et qui sont transformées en un fil qui devance le déplacement de la chambre de filature, et qui en est extrait par le côté situé en face du côté de l'alimentation. Elle s'étend également à un dispositif à chambre de filetage pour l'application de ce procédé. Dans un appareil de filage sans broches de fibres coupées dans des chambres de filature tournantes, pour obtenir un fil de qualité, la formation d'une forme optimale de la bande de fibres, l'alimentation en fibres de cette bande et son enroulement en fil sont d'une importance décisive. On connaît une série de solutions, où In. bande de fibres se forme à l'endroit où le diamètre intérieur de la chambre de filature est le plus grand, sur la surface dite collectrice, qui est constituée par des parties de ses parois coniques. L'essentiel dans ce procédé de filage réside en ce que la bande de fibres est formée à partir des fibres fournies sur la surface collectrice où elle présente, en coupe transversale, la forme générale d'un triangle par couches successives à partir de l'angle formé par les côtés longs du triangle précité. En conséquence, au cours de la torsion de la bande de fibres en fil, pour divers numéros de fil fabriqué, l'uniformité de forme n'est pas maintenue sur la section de la bande de fibres. La bande de fibres qui se forme sur la surface collectrice est plate, avec une répartition fortement dominante sur la paroi glissante, de sorte qu'il est offert à la torsion une importante résistance. "5n outre il se produit peu de contacts entre les différentes fibres dans la bande de fibres et en conséquence, la bande de fibres est incomplètement enlevée de la surface collectrice. Le fil qui se forme par l'enroulement des flores est guidé sur le côté par où se fait 1,'alimentation en fibres de la chambre de filature, de sorte que d'une part le fil vient en contact avec les fibres arrivant ce qui perturbe la Jtrueture de sa surface, et que d'autre part, la bande de fibres arrivant est tordue., afin qu'il se forme un fil. Déjà, dans la zone de la surface collectrice l'extraction du fil se fait dans la direction radiale, de sorte nue las conditions qui s'offrent pour la formation du fil nar GOP^ BAD ORIGINAL 72 07565 -2- 2128623 enroulement de la bande de fibres ne sont pas favorables, la bande de fibres ayant à cela une tendance naturelle en raison de la faible tension axiale existant à l'endroit de la formation du fil. L'existence même de cette phase des opé-5 rations est cause de ce qu'au point de formation du fil, il existe une faible tension axiale. Tenant compte de ce fait et de plus de ce que la torsion impose des contraintes importantes du point de vue de l'effort nécessaire, le fil doit subir une torsion plus importante afin que ce fil puisse transmettre vala-10 blement l'effort nécessaire à la bande de fibres. Cela entraîne toutefois la formation d'un fil tordu dont le toucher est plus rugueux et une diminution de la production. Pour les raisons indiquées, on s'efforce de diminuer l'importance de l'effort nécessaire. On tend donc à 15 obtenir une bande de fibres dont la section présente un moment d'inertie le plus faible possible, c'est-à-dire soit à pev près ronde. On connaît par exemple des dispositifs dont les surfaces collectrices sont, si l'on regarde en coupe axiale de la chambre de filature, analogues à une raiaure du nrofil en V, rainure où 20 l'ouverture de l'angle est inféi ^are à 35°. Cette solution a simplement cet inconvénient que le fil4est poussé en raison de la force centrifuge dans la rainure précitée et reste fixée entre ses parois coniques, ce qui empêche sa torsion et entraîne la transmission incomplète du filage à la bande de fibres. La poussée connue 25 d'impuretés dans cette rainure et leur accumulation dans celle-ci sont aussi défavorables pour la stabilité de l'opération de filage. L'enlèvement des souillures est ici difficile. L'invention a pour but de réaliser un procédé de filage sans broches qui assure à la section de la bande 30 de fibres une forme constante et optimale avec un faible moment d'inertie, pendant que le fil transmet, d'une façon fiable, l'effort à la bande de fibres sans venir en contact avec les fibres arrivant. L'invention a pour objet un nouveau procédé de filage sans broches de fibres coupées, séparées, qui seront 35 transformées par la chambre de filature tournante, sur sa paroi glissante et ensuite sur sa surface collectrice en une bande de fibres, puis en un fil qui devance le déplacement de la chambre de filature et qui est de là extrait par le côté qui fait face au côté où se fait l'alimentation, ce procédé donc fait disparaître 40 les inconvénients précités. Ce procédé est caractérisé en ce que, 72 07565 - 3 - 2128623 grâce à la stratification des fibres sur la surface collectrice, qui est formée par une partie de la surface inclinée qui se rattache à la paroi de glissement et à une partie de la surface d'extraction qui se rattache à la paroi inclinée, il se forme une bande 5 de fibres dont la coupe en biais présente au moins approximativement la forme d'un triangle dont le côté le plus court qui repose sur la paroi inclinée est, avec le côté le plus long qui repose sur le paroi d'extraction, dans le rapport de 1 à 1,1 à 1 à 5, la bande db fibres précitée étant extraite, enroulée et évacuée le long de la ^ surface d'extraction de telle sorte que la friction entre cette surface d'extraction et la bande de fibres qui se trouve enroulée exerce un effort supplémentaire du fait du déplacement réciproque entre les deux, effort qui aide à l'enroulement de la bande de fibres et à la transformation de ces fibres en un fil, tandis que le fil ^5 est recourbé dans la direction de l'orifice d'évacuation et sort de la chambre de filature par celui-ci. Suivant l'invention, la longueur de la section que l'on peut considérer comme une projection de la longueur sur laquelle la bande de fibres est enroulée, guidée et transformée en fil sur la surface d'extraction, est, en coupe axiale, dans le rapport de 1 : 2 à 4 :1 avec la longueur du côté le plus long du triangle que forme la section oblique de la bande de fibres. Il y a avantage à ce que la distance entre le point où le fil quitte la surface d'extraction et le plan qui 25 passe par la transition entre la surface inclinée et la surface d'extraction se monte à 1 à 5 fois la longueur du côté le plus long, ou que le fil abandonne la surface d'extraction à une distance de 1 à 7 mm entre le bord de la bande de fibres et cette surface d'extraction. Une caractéristique essentielle d'une chambre de filature destinée à l'application du procédé suivant l'invention réside en ce que la paroi glissante, élargie dans la direction de l'orifice d'entrée, se transforme en la surface inclinée à laquelle se rattache la surface d'extraction qui se, rétrécit dans la direc-55 tion du fond de la chambre de filature. Une solution avantageuse est caractérisée en ce que, dans une coupe axiale de la chambre de filature 1, la surface d'extraction forme avec le plan qui passe par la transition entre la paroi inclinée et la surface d'extraction, un angle de 40 40 à 70°, pendant que cette paroi inclinée forme avec le même plan un angle de l'ordre de -30 à + 20°. 72 07565 - 4 - 2128623 Dans une autre solution avantageuse, la* longueur de la paroi inclinée présente, dans une coupe axiale de la chambre de filature un rapport de 1 j 1,1 à 1:8 avec la longueur de la surface d'extraction. 5 Une autre caractéristique réside en ce que, en coupe axiale de la chambre de filature, la transition entre la paroi inclinée et la surface d'extraction est exécutée avec un rayon de 0,1 à 1,8 mm. Un autre aspect caractéristique de l'inven-10 tion consiste en ce que le tube d'évacuation, dont une extrémité représente l'orifice d'évacuation, peut être ajusté dans le sens de l'axe de rotation de la chambre de filature. Un avantage de ce procédé et dispositif, réside en ce que au lieu de la torsion de la bande de fibres en 15 un fil, coûteuse en énergie, on réalise un enroulement de la bande de fibres, cette bande de fibres présentant une section optimum par rapport à la direction de l'extraction du fil. Les contraintes sur le moment de rotation du fil seront ainsi diminuées, et la transmission des torsions à la bande de fibres qui se trouve sur 20 la surface collectrice de la chambre de filature est améliorée, ce qui conduit à une diminution du nombre de tours du fil et par suite à une augmentation de la productivité. Le nettoyage de la surface collectrice est ici facile, les souillures n'ont pas tendance à adhérer• 25 La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à un exemple de réalisation de l'invention dessins dans lesquels : - la figure 1 est une représentation d e la chambre de filature en coupe axiale, ainsi que de différents 30 autres organes qui paraissent nécessaires pour la compréhension, - la figure 2 montre une partie de la chambre de filature en coupe axiale, avec la bande de fibres en coupe transversale, - la figure 3 montre une partie de la 35 chambre de filature en coupe axiale, avec la bande de fibres en coupe transversale, où est représenté l'enroulement de la bande de fibres en un fil, - la figure 4 est une vue d'une partie développée des surfaces glissante, inclinée, et d'extraction avec 40 l'enroulement de la bande de fibres en fil. 72 07565 -5- 2128623 - les figures 5 et 5 a sont des représentations de différents modèles d'inclinaison de la paroi glissante dans une coupe axiale de la chambre de filature, - les figures 6, 6a sont des représentations 5 de différents modèles de l'inclinaison de la surface d'extraction, dans une coupe axiale de la chambre de filature; - la figure 7 est une vue axonométrique de la chambre de filature en coupe axiale. la chambre de filature 1 est montée rotati-10 ve par son axe cylindrique 11, au moyen de paliers 21 et 22f sur le châssis de la machine 2. Dans la direction de l'orifice d'alimentation de la chambre de filature 1, s'élargit sa surface glissante 13 qui se transforme en la paroi inclinée 14, qui s'élargit encore plus si l'on compare avec la surface glissante 13, et 15 sur laquelle se raccorde la surface d'extraction 15 qui se rétrécit vers le fond 16 de la chambre de filature 1, pendant que l'autre face du fond, l'axe 11 déjà cité et la poulie 17 ressortent vers l'extérieur» Dans l'axe 11, est disposé le tube d'évacua-20 tion fixe 23, dont l'une des extrémités, qui ^avance dans l'espace vide de la chambre de filature1, présente l'orifice d'évacuation 230. Ce tube d'évacuation est avantageusement fixé à son autre extrémité sur le châssis 2 de la machine, de telle façon qu'il puisse être ajusté dans le sens de l'axe de rotation de la chambre de filature. 25 Ii'orifice d'alimentation 12 de la chambre de filature 1 est pourvue d'un couvercle amovible 3 dans des conditions telles que l'espace intérieur de la chambre de filature est couvert, mais que cependant, le couvercle 3 n'est pas en contact avec celle-ci. Le couvercle 3 peut être une partie constituante du 30 corps du mécanisme de démélage, connu et qui n'est pas représenté, destiné au démêlage de fibres d'un dispositif à fibres coupées approprié. Dans un modèle d'exécution avantageux, la surface d'extraction 15 forme, si l'on regarde en coupe axiale .13 la chambre de filature 1, avec le plan 18 qui passe par la tran------ tion entre la surface inclinée 14 et la surface d'extraction 15, aiigle A, de l'ordre de 40 à 70° comme il est illustré dans !\ - ? .figui'teîî G et 6a, et la surface inclinée 14 forme avec le même y .&a 13, uii angle B de l'ordre de -30°, voir figure 5, à +20°, 72 07565 - 6 - 2128623 Il est en outre apparu avantageux d'établir entre la longueur de la surface inclinée 14, à nouveau en coupe axiale, et la longueur de la surface d'extraction 15, un rapport de 1 : 1,1 à 1 î 8. 5 Un autre avantage réside en ce que la transition entre la surface inclinée 14 et la surface d'extraction 15 soit exécutée avec un rayon de 0,1 à 1,S ma» A la suite du tube d'évacuation 23 est placée une paire de rouleaux d'évacuation 41, 42 dont l'un au 10 moins est entraîné. La poulie 17 est en prise amovible avec la courroie 5 qui est entrainée par un mécanisme entraîneur qui n'est pas représenté. Dans le couvercle 3 se trouve un canal 3i 15 orienté vers la paroi glissante 13, canal qui se raccorde au dispositif de démêlage précité et non représenté. la chambre de filature 1 décrite est établie sans moyen capable de produire une dépression. Il s'agit ici simplement d'un exemple d'exécution, une chambre de filature dite à 20 dépression, qui est pourvue d'orifices de ventilation pouvant être mise en oeuvre, tout aussi bien qu'une chambre de filature comportant une source de dépression extérieure. le processus de filage est le suivant : des fibres séparées 6 sont apportées par le milieu porteur, de l'air, 25 dans le canal 31 dans la direction du mécanisme de démêlage connu et non représenté et tombent sur la surface glissante 13 de la chambre de filature tournante 1. Ces fibres 6 se déplacent, sous l'effet de la force centrifuge sur cette surface glissante et arrivent sur la surface inclinée 14 sur laquelle elles se déposent 30 et arrivent sur la surface dite collectrice qui est formée par une partie de la surface inclinée 14 et une partie de la surface d'extraction 15, sous la forme d'une garniture de fibres 61 dans les limites où la bande de fibres 61 repose sur les surfaces précitées, Les fibres 6 sont posées en bande de fibres 61 pratiquement par 35 stratification. La section de la bande de fibres 61 sur la surface collectrice a, au moins approximativement, la forme d'un triangle dont le côté le plus court qui se trouve sur la surface inclinée 14 présente, avec le côté le plus long qui se trouve sur 40 la surface d'extraction 15, un rapport qui sera de préférence de 1 : 1,1 à 1 s5-. 72 07565 _ 7 - 2128623 Le fil 62 est enroulé à partir de la bande de fibres 61 de façon telle qu'il est guidé le long d'une certaine section d de la surface d'extraction 15 sous l'effet de la force centrifuge, de sorte que la friction entre cette surface d'extrac-5 tion et la bande de fibres qui s'enroule exerce en raison de leur mouvement réciproque un moment de rotation supplémentaire qui aide à l'enroulement de la bande 61 de fibres 6 au cours de sa transformation en fil 62, fil- qui se courbe au point P dans la direction de l'orifice d'évacuation 230 par où il sort de la chambre de 10 filature 1. Le fil 62 décrit, du point où il se forme jusqu'à 1'orifice d'évacuation 230, la forme d'une courbe dans l'espace. Sous l'influence de la vitesse d'évacuation, le fil 62 est en avance par sa vitesse ¥ sur la rotation de la chambre de 15 filature 1, dans le sens S; il existe en conséquence une vitesse relative de la chambre de filature 1 par rapport au fil qui se forme 62. Le fil 62 qui se forme est poussé jusqu'au point P, comme on l'a déjà dit, par l'effet de la force centrifuge, sur la surface d'extraction 15. En raison de la vitesse relative existant entre 20 le fil 62 et la rotation de la chambre de filature 1, sous l'effet simultané de la force avec laquelle le fil 62 qui se forme est poussé contre la surface d'extraction 15 de la chambre 1, s'établit la force de friction. Cette force de friction provoque un moment de rotation du fil 62 suffisant, qui coïncide avec le sens de 25 rotation de l'enroulement de la bande de fibres 61, ce qui aide à cet enroulement. Le moment de rotation donné à la band-e.de fibres 61 sur la surface collectrice est augmenté par ces dispositions. La vitesse relative de la chambre de fila-ture 1 par rapport au fil 62 diminue avec 1'éloignement de la surfa-30 ce collectrice par rapport à l'axe de rotation de la chambre de filature 1; il y a en conséquence avantage, pour garantir une qualité optimale à l'opération de filage à maintenir la distance entre le dernier point de contact P du fil 62 avec la surface d'extraction 15 et le plan 18 dans un ordre de grandeur qui soit de 1 35 à 5 fois la longueur du côté le plus long b. Le fil 62 est évacué de la chambre de filature 1 par le tube d'évacuation 23 au moyen de rouleaux dévacuation 41, 42 et il est enroulé sur un mécanisme de bobinage qui n'est pas représenté. 40 II y a en outre avantage à ce que la longueur 72 07565 ; -s- 2128623 de la section M qui constitue la projection axiale de la longueur d, sur laquelle la bande de fibres 61 s'enroule sur la surface d'extraction et y est guidée et transformée en fil 62, ait, avec la longueur du plus long côté b du triangle précité qui forme la 5 section transversale de la bande de fibres 61, un rapport de 1 : 2 à 4 : 1. Dans la pratique, il y a avantage à ce que le fil 62 quitte la surface d'extraction 15 à une distance de 2 à 7 mm du bord de la bande de fibres 61 sur cette surface d'extrac-10 tion 15. La forme de la surface d'extraction 15, vue en coupe axiale, de la chambre de filature 1 peut être convexe, concave, rectiligne, en ligne brisée, ou combinée. Bien entendu, l'invention n'est pas 15 limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir descniels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 20 72 07565 - 9 - 2128623 BBVBEDICAÎIOJSS 10) Procédé pour le filage sans broches de fibres coupées séparées, qui sont fournies sur la surface glissante d'une chambre de filature et ensuite arrivent sur la 5 surface collectrice en une bande de fibres pour être transformées en fil qui devance le déplacement de la chambre de filature et en est extrait par la face qui est à l'opposé de la face d'alimentation, procédé caractérisé en ce que, grâce à la stratification des fibres sur la surface collectrice, qui est formée par une partie 10 de la surface inclinée qui se raccorde à la surface glissante et une partie de la surface d'extraction qui se raccorde à la surface collectrice, il se forme une bande de fibres dont la coupe oblique présente au moins approximativement la forme d'un triangle dont le plus petit côté qui repose sur la surface inclinée est avec le 15 plus grand côté qui repose sur la surface d'extraction dans le rapport de 1 : 1,1 à 1 : 5, la bande de fibres précitée étant extraite, enroulée et évacuée le long de la surface d'extraction de telle façon que la force de friction qui s'établit entre la surface d'extraction et la bande de fibres qui s'enroule exerce 20 par son mouvement réciproque un moment de rotation supplémentaire qui aide à l'enroulement de la bande de fibres et à sa transformation en un fil, lequel est courbé dans la direction de l'orifice d'évacuation et sort par celui- ci de la chambre de filature» 2°) Procédé suivant la revendication 1, 25 caractérisé en ce que la longueur de la section M qui constitue une projection de la longueur sur laquelle la bande de fibres s'enroule sur la surface d'extraction, y est guidée et transformée en fil, est en coupe axiale par rapport à la longueur du plus grand côté du triangle que forme la section de la bande de fibres, 30 dans le rapport de 1 : 2 à 4 : t. ,3°) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre le point où le fil quitte la surface d'extraction et le plan qui passe par la transition de la surface inclinée et de la surface d'extraction se monte à 35 ? à 3 fois la longueur du plus grand côté. 4°) Procédé suivant lsune quelconque des evàndioationa I à 3, caractérisé en ce que le fil quitte la surface ' extraità une distance de 1 à 7 mm du bord de la banîe de •• 5.^3*33 sur 1s. surface d'extraction. 72 07565 - 10 - 2128623 5°) Chambre de. filature pour l'application du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface glissante élargie dans la direction de l'orifice d'alimentation se transforme en la surface inclinée sur laquelle se 5 raccorde la surface d'extraction qui se rétrécit dans la direction du fond de la chambre de filature 1. 6°) Chambre de filature suivant la revendication 5» caractérisée en ce que, en coupe axiale de la chambre de filature, la surface d'extraction forme avec le- plan qui passe 10 par la transition entre la surface inclinée et la surface d'extraction, un angle de l'ordre de 40 à 70°, la surface inclinée formant avec le même plan un angle de l'ordre de -30 à + 2Q0.' 7°) Chambre de filature suivant la revendication 5» caractérisée en ce qu'en coupe axiale de la chambre 15 de filature, la longueur de la surface inclinée est avec la longueur de la surface d'extraction dans le rapport de 1 : 1f1 à 1 : 8. 8°) Chambre de filature suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en as que, en coupe axiale de la chambre de filature, la transition entre la 20 surface inclinée et la surface d'extraction est exécutée avec un rayon de 0,1 à t,8 mm. 9°) Chambre de filature suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le tube d'évacuation dont une extrémité représente l'orifice d'évacuation peut être ajusté dans 25 le sens de l'axe de rotation de la chambre de filature.