Brevet FR2135578A1 — publié le 19721222

La présente invention se rapporter à un appareil de manipulation de fil conçu pour collecter line longueur de fil en défilement et tirer ensuite le dit fil sous une tension élevée. synthétiques, il est habituel d'extrader un certain nombre de filaments à travers une filière et ensuite de collecter les filaments en une ou plusieurs mèches de fil. Ces mèches sont ensuite normalement étirées ou allongées pour leur conférer 1Q la résistance souhaitée et elles sont finalement bobinées sous la forme convenable. Avec les équipements modernes les étap.es ci-dessus sont mises en oeuvre sous la forme d'un procédé en continu et les mèches de fil peuvent atteindre des vitesses linéaires allant jusqu'à 3 000 à h 000 mètres 15 par minute. produites par le procédé ci-dessus cassent à l'occasion et ces casses occasionnent des difficultés puisque le processus de filage ne peut être arrêté sans créer une grande quantité 20 de déchets de fil. Pour résoudre ce problème, il a été proposé d'employer un aspirateur de fil portatif conçu pour collecter le bout de fil en défilement et le maintenir sous tension jusqu'à ce qu'il puisse être transféré au bobinoir. Dans un dispositif antérieur, il est prévu de déplacer 1'aspirateur 2^ entre le premier équipement, ou équipement sous vide, dans lequel de l'air est aspiré dans le dispositif pour faciliter la collecte du fil, et un second équipement, ou équipement de puisance, dans lequel il n'y a que peu ou pas d'air aspiré dans le dispositif, mais dans lequel une tension accrue est exer-2Q cée sur le fil. Cependant, ces dispositifs connus ne sont généralement pas satisfaisants puisqu'ils sont incapables d'obtenir les vitesses de fil plus élevées employées dans les équipements modernes de production de fil et qu'ils ne sont pas capable de développer sur le fil une tension égale aux niveaux de tension des bobinoirs actuels. De plus, les dispositifs connus emploient un mécanisme plutôt compliqué pour passer des équipements de vide aux équipements de puissance et le réglage des positions ne peut être effectué sans démonter partiellement le dispositif. 5 Dans la production des fils en filaments Comme il est connu, les mèches de fil 40 La présente invention a pour but de réaliser 72 15545 - 2 - 2135578 un appareillage portatif perfectionné de manipulation de fil capable de collecter une longueur de fil en défilement et de le maintenir ensuite sous une tension égale aux niveaux de tension appliqués sur les bobinoirs modernes. 5 L'appareillage de manipulation de fil de l'in vention est relativement bon marché, ayant tin mécanisme de contrôle relativement simple et actionné facilement pour passer des équipements de vide aux équipements de puissance. L'appareil permet de régler facilement les équi-10pements à la fois de vide et de puissance en vue d'un maximum de rendement et il ne réclame pas le démontage partiel du disposi tif pour effectuer ces réglages. L'invention concerne un appareil comprenant un tube d'entrée d'air ayant une extrémité inférieure fermée, un 15 tube de sortie d'air coaxial à 1 ' intérieur du tube d'entrée, et un tube à ajutage s'étendant à travers l'extrémité fermée du tube d'entrée en alignement coaxial avec, le tube, de sortie, appareil caractérisé en ce que le tube à ajutage est monté de façon à pouvoir glisser dans l'extrémité intérieure du tube 20 d'entrée de façon à pouvoir être déplacé axialement entre une première position ou position de vide et une seconde position ou position de puissance plus éloignée du tufce de sortie Des moyens de poussée sont prévus pour amener le tube à ajutage à s'éloigner du tube de sortie vers sa seconde position, et un 25mécanisme de contrôle permet de retenir de façon qu'on puisse relâcher l'ajiltagé dans sa première position, de sorte que, par relâchement du mécanisme, le tube à ajutage passe automatiquement à sa seconde position. Les dessins joints représentent des exemples 30de réalisation, dessins dans lesquels s - la figure 1 est une représentation schématique de la façon suivant laquelle l'appareil de manipulation de fil suivant la présente invention peut être employé pour réparer une casse sur une machine à filer. 35 - la figure 2 est une vue en perspective d'un appareil de production de fil comportant les caractéristiques de la présente invention , - la figure 3 est une vue de côté en coupe de la partie avant de l'appareil sensiblement suivant la ligne 3-3 4Qcle la figure 2, l'appareil étant en position de vide ; - la figure 4 est une vue semblable à celle 72 15545 - 3 - 2135578 de la figure 3 mais illustrant le dispositif dans sa position de puissance ; - la figure 5 est une vue de côté en coupe de l'appareil prise sensiblement le long de la ligne 5-5 de la 5 figure 2 ; - la figure 6 est une vue en coupe extrême ' prise sensiblement le long de la ligne 6-6 de la figure 4 ; - la figure 7 est une vue en coupe extrême prise sensiblement le long de la ligne 7-7 de la figure 5 > 10 - la figure 8 est une vue latérale en coupe, à échelle réduite,du tube de sortie d'air de l'appareil représenté sur les figures 3 à 5 5 et - la figure 9 est une vue de côté en coupe d'un autre mode de réalisation du tube de sortie d'air. 15 Les dessins représentent un appareil de manipulation de fil 10 comprenant les caractéristiques de la présente invention. Sur la figure 1, l'appareil 10 est représenté relié au moyen du tuyau 12 d'alimentation en air à une source 20 classique d'air comprimé 14 et à une unité classique dé ramassage de déchets 16 au moyen du tuyau d'évacuation 18, Conae cela est représenté, l'appareil peut par exemple être utilisé en relation avec un appareil de production de fil synthétique comprenant une filière 20, le poste d'étirage ou d'al-25 longement 22, et le bobinoir 24. S'il y a rupture de fil pendant le processus de production ci-dessus, on peut déplacer manuellement 1'appareil 10 comme indiqué en pointillé pour collecter la longueur du fil en défilement. Une fois que le fil est collecté, il est tendu de la manière décrite ci—après et transféré 30 à la main au paquet de fil 25 se trouvant sur le bobinoir. La mèche de fil peut alors être coupée avec un couteau convenable, de façon que le bout de déchet de fil soit envdyé à l'unité de ramassage 16. Les détails de structure d'un mode de réalisa-35 tion de l'appareil 10 sont décrits avec référence aux figures 2 à 8. Comme illustré, l'appareil comprend un tube d'entrée d'air 30 possédant à une extrémité arrière un orifice d'entrée communiquant avec le tuyau 12 d'alimentation en air par l'intermédiaire du coude à 90° 34. L'extrémité antérieure ou inté-40 rieure du tube 30 est fermée par le déflecteur d'air 36 possédant 72 15545 - h - 2135578 une surface antérieure concave toroxdale 38 conçue pour inverser efficacement le sens d'écoulement de l'air comme indiqué par les flèches. Le déflecteur 36 est fixé au tube 30 au moyen du collier 39 et des vis 40 et il comprend en outre une portion 5 cylindrique arrière 41. Un alésage interne cylindrique 42 s'étend à travers le déflecteur et il est coaxial à la fois au tube 30 et à la partie cylindrique 41. Un tube de sortie d'air 46 est monté fixe coaxialement à l'intérieur du tube d'entrée 30 au moyen de l'or-10 gane de support antérieur 48 et du manchon arrière 50. La périphérie de l'organe de support 48 est dentelée par des canaux circulaires comme on le voit mieux sur la figure 6 pour permettre le passage de l'air comme décrit ci-dessous. Le tube de sortie 46 comprend une extrémité antérieure ouverte 52 adjacente 15 à l'extrémité intérieure fermée du tube d'entrée 30 dont le bord comprend une surface bombée 5kt voir figures 3 & k. Un tube à ajutage 60 est monté de façon à pouvoir glisser à l'intérieur de l'alésage 42 du déflecteur d'air 36 et il s'étend à travers l'extrémité intérieure du tube 20 d'entrée en alignement coaxial avec le tube de sortie 46. i L'extrémité intérieure ou arrière du tube 60 comprend une partie tronconique 62 qui s'étend partiellement dans l'extrémité ouverte 52 du tube de sortie 46 et coopère avec la surface arrondie 54 pour définir entre eux un espace annulaire. 25 Comme illustré sur la figure 4, la partie tronconique 62 communique avec l'alésage du tube 60 pour réaliser une extrémité intérieure circulaire relativement pointue. Le tube 60 comprend en outre une rainure 64 destinée au montage d'un clips 65, une partie intermédiaire filetée extérieurement 66 et une 30 partie antérieure 68 portant un oeillet 70 en céramique ou en un autre matériau à bas coefficient de frottement. Le tube à ajutage 60 supporte un carter • cylindrique 72 , comme on le voit mieux sur les figures 3 & k. Le carter est tubulaire et comprend une partie filetée intérieure-35 ment 74 coïncidant avec la partie filetée du tube 60 et un manchon 75 recevant sans jeu la partie cylindrique 41 du déflecteur d'air 36. Une fente latérale j6 est ménagée dans la paroi latérale du manchon 75» la fente étant conçue pour loger la cheville radiale 78 qui est fixée par vissage dans le déflecteur 40 d'air. Par cet arrangement, le carter 72 et ainsi le tube COpy 72 15545 - 5 - 2135578 60 peuvent se déplacer latéralement le long de la partie cylindrique 41 du déflecteur d'air dans les limites définies par la fente 76, Le carter peut aussi être réglé axialement indépendamment par rapport au tube 60, par rotation relative 5 de ces deux organes. Un contre écrou 80 est placé sur la partie filetée 66 pour empêcher une rotation relative par inadvertance. Le carter 72 comprend en outre une portion finale cylindrique agrandie définissant un premier épaulement radial 82 destiné aux fins décrites ci-dessus „ La portion fina-10 le 81 est filetée intérieurement et supporte une bague circulaire filetée 84. La portion finale 81 comprend aussi un certain nombre de canaux latéraux 86 conçus pour recevoir les vis de verrouillage 88 de la bague 84. On voit donc que l'on peut régler la"bague 84 suivant la longueur de la portion finale 15 81 en dévissant les vis de blocage 88 et en faisant tourner la bague dans le sens souhaité. Lorsque l'on a.déterminé la position correcte, on fait tourner la bague 84 jusqu'à ce que la vis de blocage soit située au-dessus du canal 86 le plus proche et l'on fait tourner la vis 86 dans le canal 20 pour bloquer la position relative de ces deux organes. La bague 84 définit en outre un second épaulement radial 90» suivant sa bordure latérale antérieure aux fins exposées ci-après. Un ressort à boudin 91 est aussi disposé autour de la portion cylindrique 4î du déflecteur d'air 36 et il touche 2^ l'extrémité arrière du carter 72, poussant ainsi celui—ci vers l'avant ou vers la gauche comme on le voit sur les figures 3 & 4. L'appareil 10 comprend en outre des moyens de contrôle pouvant être actionnés à la main en vue de retenir jq de façon à pouvoir le relâcher le tube à ajutage 60 à sa première position ou position de vide telle qu'on la voit sur la figure 3,de façon que par relâchement de ces moyens le tube à ajutage passe automatiquement à sa seconde position ou position de puissance comme on le voit sur la figure 4, grâce 2^ à la force de poussée exercée par le ressort 91• Plus particulièrement, les moyens de contrôle comprennent le premier épaulement 82 situé sur le carter 72, le second épaulement 90 formé par la bague de verrouillage 84 et un verrou pivotant 94 supporté par l'extrémité antérieure du tube d'entrée 2^o 30. Comme décrit ci-dessus , le verrou 9k comprend un bras 95 OGFi 72 15545 - 6 - 2135578 dirigé en avant vers le bas et conçu pour venir5lorsqu1 on désire» au contact du premier épaulement 82 retenir le tube à ajutage 60 dans sa première position ou au contact du second épaulement 90 pour retenir le tube à ajutage dans sa seconde position. 5 Comme on le verra d'après la description ci-dessus et d'après les dessins, le premier épaulement 82 est radialement situé en-dessous du second épaulement 90. Le verrou peut aussi pivoter autour d'une broche transversale 96 en vue du mouvement du bras 95 en direction verticale 10entre une position inférieure où il est en contact avec le premier épaulement (position représentée sur la figure 3) et une position haute où il est en contact avec un second épaulement (figure 4). Un ressort à boudin 97 est supporté par le tube d'entrée 30 et il est placé pour appuyer sur le verrou ph 15et l'amener en position basse. Pour faire pivoter le verrou vers le haut un câble que l'on peut faire fonctionner à la main est prévu pour faire pivoter le verrou vers le haut en s'opposant à la force d'appui du ressort 97» Le câble 98 s'étend axiale-ment le long d'une portion importante de la longueur du tube 20d'entrée 30 à l'intérieur du logement tubulaire 100, le câble 98 étant relié au chariot 102 et à la gâchette 104. Une fente est prévue à l'extrémité arrière du logement 100 pour que la gâchette puisse y glisser . Comme on le verra , la gâchette peut fonctionner par contact avec le doigt de l'opérateur et 25 être déplacée vers l'arrière le long de la fente 105 dans le logement 100 pour relever le bras 95 du verrou. Le contact avec le premier épaulement 82 est ainsi supprimé et le carter 72 se déplacera vers l'avant jusqu'à ce que le bras 95 vienne au contact du second épaulement 90. 30 La figure 8 illustre la configuration en coupe transversale d'ensemble du tube de sortie 46. Le tube 46 comprend un tube de renforcement extérieur 110 pouvant par exemple être fabriqué en matériau métallique tel qu'un tube en aluminium sans soudure. Le tube 46 comprend en outre 35un revêtement interne 113 à conicité douce de diamètre s'accroissant en s'éloignant de l'extrémité ouverte 52 d'un angle A. De préférence, l'angle A est suffisamment faible pour conserver une vitesse d'air élevée à travers toute la longueur du tube et il se situe typiquement entre ion et 40deux degrés. Ainsi, l'angle inclus de l'alésage conique 113 ^QPY 72 15545 - 7 - 2135578 serait de deux fois l'angle A, soit d'environ deux à quatre degrés. Le revêtement 112 peut par exemple être fabriqué à partir d'un matériau plastique convenable. La figure 9 représente un tube de sortie 46' 5 qui illustre un autre mode de réalisation du tube 46. Le tube 46' comprend un manchon tubulaire semblable 110' , mais le revêtement de plastique 112' possède un alésage 113 constitué d'un certain nombre de partiesde diamètre décalé. Ce mode de construction donne lieu à des zones de turbulences d'air 10 à chaque changement de diamètre et ceci empêche le fil de "s'accrocher dans les parois de l'alésage et aide aussi un faisceau de fil multifilaraent à rester ouvert, augmentant ainsi la surface.de fil exposée sur laquelle l'air peut tirer pour créer une tension de fil plus élevée. L'angle d'ensemble 15 compris dans le cône suivant l'alésage du tube 46' est généralement le même que pour le tube 46 et il est typiquement compris entre environ deux et quatre degrés. Comme décrit ci-dessus, l'appareillage 10 comprend une première position (représentée sur la figure 3) dans 20 laquelle l'orifice annulaire compris entre le tube 60 à ajutage et le tube de sortie 46 est relativement étroit pour procurer ainsi une vitesse d'écoulement d'air élevée à travers le dit orifice,, de sorte que cet air est aspiré dans et à travers l'extrémité antérieure du tube à ajutage 60 pour faciliter 25 la collecte d'une longueur de fil en défilement. Dans la seconde position, représentée sur la figure 4, l'orifice annulaire est un peu plus important, réduisant ainsi la vitesse d'écoulement d'air à travers ledit orifice, de sorte qu'il y a moins ou sensiblement moins d'air aspiré à travers le tube 30 à ajutage, une tension élevée pouvant ainsi être exercée sur le fil après qu'il ait été collecté. En accord avec la présente invention, chacune de ces positions peut être précisément et facilement "réglée" ou ajustée en vue d'un rendement maximal. Pour effectuer ce 35 processus de réglage, l'appareil 10 est initialement connecté à l'alimentation en air 14 pouvant avoir par exemple une pression de 15 atmosphères environ. On presse manuellement sur le carter 72 du tube à ajutage 60 jusqu'à ce que le bras de verrou 95 tombe sur le premier épaulement 82 comme on le voit 40 sur la figure 3. Le contre-écrou 80' est desserré, de sorte oOPY 72 15545 - 8 - 2135578 que l'on peut faire tourner librement le tube à ajutage 60 dans le carter 72. En utilisant un manomètre de vide placé sur l'oeil1 70 du tube a ajutage, on réglé la position de celui—ci par rapport au tube de sortie 46 en faisant rentrer ou sortir le tube 60 ^ du carter par vissage jusqu'à ce que l'on obtienne un vide maximum par exemple d'environ 60 cm de mercure. Le contre écrou 80 est alors serré contre le carter pour conserver ce réglage. Ensuite, on tire sur la gâchette 104 pour relâcher le verrou 94 de telle sorte que le bras 95 vient au contact du second 10 épaulement 90 situé sur la bague 84 comme le montre la figure 4. La vis de réglage 88 est desserée de façon que l'on puisse faire tourner la bague et le manomètre est de nouveau replacé sur l'oeillet 70. On fait alors tourner la bague 84 jusqu'à ce que la vis de réglage 88 soit placée au-dessus du canal 86 le plus près et ensuite on la serre pour maintenir cette position relative. L'appareil est aJLa^s prêt pour un fonctionnement op-t imal. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés 20 à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. OOPY 72 15545 -9 - 2135578 10 REVENDICATIONS 1°) Appareil collecteur de fil circulant pour machines de production et de traitement de mèches de fil, pour tout d'abord collecter une longueur de fil en défilement et le tirer ensuite à grande vitesse et à tension élevée, caractérisé en ce qu'il comprend un tube d'entrée d'air avec extrémité d'entrée et extrémité intérieure fermée, un tube de sortie d'air fixe coaxial à l'intérieur du tube d'entrée d'air et ayant une extrémité ouverte adjacente à l'extrémité intérieure fermée du tube d'entrée en vue de recevoir l'air provenant de celui-ci et la longueur de fil en défilement collectée par l'appareil, un tube à ajutage à extrémité ouverte pour collecter et faire passer à travers le tube la longueur en défilement du fil, et s'étendant à travers l'extrémité intérieure 15 fermée du tube d'entrée en alignement coaxial avec le dit tube et coopérant avec celui-ci pour d.élimiter entre eux un orifice annulaire, des moyens montés à glissement sur le tube à ajutage dans l'extrémité intérieure du tube d'entrée pour un déplacement axial entre une première position située tout près de 20 i'extrémit é ouverte du tube de sortie et délimitant un orifice annulaire relativement petit pour réaliser une vitesse d'écoulement d'air élevée à travers le dit orifice, de telle sorte que de l'air est aspiré dans et à travers l'extrémité antérieure du tube à ajutage pour faciliter la collecte par le vide d'une 25 longueur de fil en défilement, et une seconde position plus éloignée de l'extrémité ouverte du tube de sortie et délimitant un orifice annulaire un peu plus important pour diminuer la vitesse d'écoulement d'air à travers le dit orifice, de telle sorte que sensiblement moins d'air est aspiré dans et à travers 3° le tube à ajutage et qu'une tension élevée est exercée sur le fil passant à travers le tube de sortie après sa collecte, des moyens pour appuyer élastiquement sur le tube à ajutage depuis la dite première position jusque vers la seconde position, et des moyens de contrôle pouvant être actionnés à la main de fa-35 çon à pouvoir détacher le tube à ajutage à sa première position pour la collecte du fil et teJ que, par relâchement de ces dits moyens, le tube à ajutage passe automatiquement à sa seconde position grâce aux moyens d'appui pour tirer le fil à vitesse élevée et à tension élevée. 40 2°) Appareil suivant la revendication 1, Copy 72 15545 - ">■- 2135578 caractérisé en ce que les moyens montés à glissement sur le tube à ajutage comprennent un carter extérieur supporté par le tube à ajutage, les moyens de contrôle comprenant un premier épaulement sur le carter extérieur, un second épaule-5 ment situé sur le carter extérieur et axialement espacé du dit premier épaulement, et un verrou pivotant supporté par le tube d'entrée d'air et conçu pour venir au choix eii „ontact avec le premier épaulement pour maintenir le tube à ajutage à sa première position ou avec le second épaulement pour 10 maintenir le tube dans sa seconde position. 3°) Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'appui élastique du tube à ajutage vers sa seconde position comprennent un ressort à boudin interposé entre le carter extérieur et l'extrémité inté-15 rieure fermée du tube d'entrée d'air. 4°) Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend dtes moyens pour régler au choix et indépendamment les positions axiales des premier et second épaulements par rapport au tube à ajutage, de telle sorte 20 que les première et seconde positions peuvent être réglées indépendamment pour faire varier l'importance de l'orifice annulaire à chacune de ses positions. 5°) Appareil suivant la revendication k, caractérisé en ce que le second épaulement comprend une.bague 25 supportée par le carter externe, des moyens pour régler au choix et indépendamment les dits épaulements comprenant une liaison filetée entre le carter extérieur et le tube à ajutage et une liaison filetée entre la bague et le carter extérieur. 6°) Appareil suivant la revendication 5, 30 caractérisé en ce que le second épaulement est placé radiale- ment au-dessus du premier épaulement, le verrou pouvant pivoter pour faire mouvement en direction verticale entre une position basse où il est en contact avec le premier épaulement et une position haute où il est en contact avec le second épaulement. 35 7°) Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comprennent en outre un ressort placé de façon à appuyer sur le verrou dans sa position basse et un cable pouvant fonctionner manuellement pour faire pivoter le verrou vers sa position haute contre la k0 force d'appui du ressort. ^uPY 72 15545 -11- 2135578 8°) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de sortie comprend un alésage interne à conicité douce de diamètre s'accroissant en s'éloignant de l'extrémité ouverte à un angle compris entre environ deux et quatre degrés pour y maintenir une vitesse d'air élevée. 9°) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de sortie comprend un alésage interne ayant des portions de diamètre décalées pour créer une zone de turbulence d'air à chaque changement.de diamètre. 10°) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un tube d'entrée d'air délimitant une extrémité d'entrée d'air et une extrémité intérieure fermée, des moyens pour amener de l'air comprimé dans l'extrémité d'entrée du tube d'entrée, un tube de sortie d'air monté fixe coaxialement à l'intérieur du tube d'entrée d'air et ayant une extrémité ouverte adjacente à l'extrémité intérieure fermée du tube d'entrée pour recevoir de l'air de celui-ci et la longueur de fil en défilement collectée par le dit appareil, un tube à ajutage à extrémité ouverte pour collecter et faire passer à travers la longueur de fil en défilement et s'étendant à travers l'extrémité intérieure fermée du tube d'entrée en alignement coaxial avec le tube de sortie et ayant une portion extrême intérieure tronconique pénétrant partiellement dans l'extrémité ouverte du tube de sortie pour définir entre eux un espace annulaire, des moyens montés à glissement sur le tube à ajutage dans l'extrémité intérieure du tube d'entrée pour effectuer un déplacement axial entre une première position dans laquelle l'orifice annulaire est relativement petit pour réaliser ainsi une vitesse d'écoulement d'air élevée à travers l'orifice, de telle sortie que cet air est aspiré dans et à travers le tube à ajutage pour faciliter la collecte par le vide d'une longueur de fil en défilement, et une seconde position dans laquelle le tube à ajutage est encore éloigné de l'extrémité ouverte du tube de sortie et l'orifice annulaire est un peu plus important pour réduire la vitesse d'écoulement d'air à travers l'orifice, de telle sorte que sensiblement moins d'air est aspiré dans et à travers le tube à ajutage et qu'une tension élevée est exercée sur le fil passant à travers le tube de sortie après la collecte, des moyens étant prévus pour appuyer élastiquement sur le tube à ajutage de la première 72 15545 - 12 - 2135578 vers la seconde position et des moyens de contrôle pouvant fonctionner à la main pour retenir le tube à ajutage à sa première position pour la collecte du fil et tels que le rel chement de ces moyens de contrôle déplace automatiquement le tube à ajutage vers sa seconde position grâce aux moyens d'appui pour tirer le fil avec une vitesse élevée et une tension élevée.