Brevet FR2195711A1 — publié le 19740308

La filature à bout libre connue, bien qutel- le comporte des avantages appréciables par rapport à la filature classique n'en comporte pas moins des inconvénients spécifiques qui concernent le mécanisme le maniement des machines et le produit obtenu. La longue liste de ces inconvénients est bien connue des hommes de part. L'invention propose une nouvelle manière de la filature à bout libre qui supprime la plupart des inconvénients aussi bien concernant la machine que le produit. Les avantages du dispositif de la filature à bout libre selon l'invention par rapport à celui connu sont entre autres Mécanisme plus simple, moins délicat,moins sujet aux pannes, plus silencieux, moins de force motrice. Produit plus conforme au fil classique. Production plus grande par unité de filage. Fil doux ou dur selon choix. Possibilité de filer pratiquement toutes sortes de fibres. Par exemple kapok, que la force centrifuge décompose sur une machine connue,la laine enzymée qui colle sur les parois d'une telle machine. La machine selon l'invention permet leur filature. Le dispositif selon l'invention utilise la torsion indirecte par friction. L'alimentation se fait en forme de bande de fibres disposées perpendiculairement au sens de l'avancement de la bande, parallèles entre elles. Une mêche se constitue par l'enroulement en spirale allongée de la bande à la longueur de la ligne d'arrêt constituée par le cylindre enrouleur en rotation de la même vitesse mais en sens opposé du transporteur de la bande des fibres. La meche à bout libre en recomposition constante se tord à cause de sa rotation par rapport au point de tirage stable du fil terminé.Le processus ressemble à la manière de faire d'une machine à bout libre connue mais la différence essentielle consiste en ce que le doublage des fibres se produit sur une ligne droite et non circulaire, ce qui permet une torsion axiale, homogène et non différente à l'intérieur et à l'extérieur du fil comme c'est le cas des fils filés par turbine,circonstance qui limite leur emploi. Pour réaliser le fil selon l'invention le dispositif conforme se compose d'une rangée de petits tambours démêleurs montés dans une même ligne mais distancés l'un de l'aux tre et alimentés en fibres par des rubans préparés distinctement, directement par une carde ou bien y sont amenés par voie pneuma tique. Les fibres charriées par le tambour démêleur se déchargent sur les points d'un peigneur ou ruban collecteur spécifique de l'invention. Celles-ci, contrairement à l'habitude se déplacent en sens latéral par rapport au dépit des fibres en position parallèle avec la ligne d'arrêt. Le peigneur latéral est pourvu de quelques rangées de points1 en position opposée avec les points du démeleur ou bien par un autre dispositif de retenue, en quasi-contact avec le démêler, soit constant, soit périodique. Entre les nombreuses possibilités de réalisé tions quelques exemples non limitatifs schématiquement décrits 1.- Le peigneur latéral est un tambour de grande diamètre mais de petite longueur c'est-à-dire un grand disque pourvu à sa surface d'une garniture de carde avec ses points dans le sens de l'axe du disque. Les têtes de filage sont placées autour de la moitié supérieure de la couronne du disque, à distance égale l'une de l'autre, et sont constituées d'un petit cylindre tournant en sens opposé du disque distant de celui-ci de quelques microns, et c'est ce petit cylindre qui est la ligne d'arrêt.L'entraînement de celle-ci est assuré par un autre cylindre encore plus petit en contact serré, et avec le disque et avec le cylindre ligne d'arret tordeur, et placé après celle-ci par rapport à l'alimentaire en fibres -laquelle est une auge à fente étroite à sa sortie inférieure très près de la garniture -du disque. Les fibres arrivent par une tuy-auterie et sont soufflés à travers la -fente sur la garniture du disque L'étroitesse et la direction de la fente force les fibres à prendre une position quasi-parallèle avec l'axe du disque.Une petite brosse tournante, entravée par le disque enfonce les fibres dans sa garniture et' les transporte vers le cylindre tordeur Dans la garniture du disque des ruelles sans points sont aménagéies où des guides sont placés à un niveau plus bas que les fibres dans la garniture. Les guides montent en penté jusqu'au niveau de la surface de la garniture ét--s-ortent entre les cylindres tordeurs et transmetteurs par des fainures aménagées à cette fin dans le tordeur.Les guides enlèvent les fibres sur le niveau supérieur du transporteur lesquelles avec la conjonction du tordeur s'amassente-n mêche et empêchent en memeRtemps que quelques fibres soient transportées -eS-dessous du tordeur. La meche se tord axialement vers le point fixe que constitue la bobine. Dans le cas présent il s'agit de fils gros sans exigence spéciale concernant une régularité et solidité. Pour assurer le glissement de la mêche sur la ligne de torsion il est indiqué de surtordre provisoirement la mêche par fausse torsion. Dans le prolongement de la trajectoire de la mèche vers la bobine un dispositif est intercalé de réalisation identique que l'organe tordeur mais qui tourne plus vite.L'inclinaison vers l'avant des points du transporteur n'empêche pas le glissement de la meche mais bien la transplantation des fausses torsions en arrière. I1 faut encore remarquer que pour une vitesse de production en fils de 100 mètres par minute il suffit, et pour n'importe quelle grosseur ou finesse du fil une vitesse linéaire de rotation du disque et partant du tordeur de environ 30 mètres par minute, donc une vitesse lente qui le reste même pour une production plusieurs fois plus élevée. 2.- Variante de 1. Le ruban est flexible et les têtes de filage sont en ligne droite. L'alimentation se fait par des disques démêleurs munis de garniture agissant comme tambour sur le transporteur peigneur. L'alimentation des dômeleurs se fait de la part d'une carde couplée. La transmission des fibres de la carde aux démêleurs se fait par l'interposition d'un cylindre garni, oscillant latéralement avec un cours correspondant à ltécart des démêleurs entre eux, qui remplace le peigne battant et est en contact usuel avec les deux garnitures qu'il relie. Les fibres sont plus régulièrement distribuées et sont plus parallèles entre elles; ce dispositif convient pour des fibres courtes et de moyennes longueurs genre effiloché. 3.- Le transporteur est constitué de lamelles rigides partiellement pointues les points faisant angle avec la lamelle. Les sections pointues et dépourvues de points de longueurs égales s'alternent à la longueur de la lamelle. Deux ou trois lamelles sont réunies dans une barre d'une manière que les sections pointues se couvrent bien qu'avec un faible décalage pour avoir des points plus serrés. La longueur d'un segment est de préférence égale avec la largeur du dômeleur bien qu'il peut en être différent. Les barres réalisent une oscillation de va et vient sur une longueur qui correspond à l'écart du démêleur avec la ligne d'arret ou bien plusieurs fois cette distance. Le va et vient des barres se fait à des niveaux différents. Les barres sont en nombre paires et quand les paires vont dans une direction les impaires vont dans l'autre. Les barres chargées de fibres allant vers la ligne d'arrêt sont en haut, les vides en bas hors d'atteinte du démêleur,font retour en descendant en fin du cours d'aller et remontent en fin du cours retour. Les fibres s'accrochent alternativement sur les points des barres paires et impaires; il y a toujours l'une d'entre elles qui est en contact avec le démêleur. Pour obtenir la continuité de présence des segments -pointus -le retour des barres doit se réaliser plus vite qutà l'aller. Ce sont les points des barres qui mettent en rotation le cylindre transmetteur et partant le cylindre tordeur. L'avantage de ce dispositif par rapport à 2. est d'une part que les barres sont pluS résistantes à l'usure qu'un ruban flexible et d'autre part les barres peuvent être mon tées de façon qu'elles épousent la courbure du démêleur. I1 y a toujours au moins une barre en contact avec le transmetteur et cela suffit pour le maintenir en marche. Les enleveurs peuvent bien servir comme il s'agit de lever les fibres plus basses de fraction de millimètre et de les transporter à une distance de quelques millimètres. 4.- Enlèvement et transport pneumatique des fibres : le transporteur est une courroie composée de plusieurs courroies étroites avec interespaces entre elles à travers lesquels des rampes d'aspiration maintiennent les fibres perpendiculairement au sens de la marche de la courroie et les conduisent en cette position jusqu'à la ligne d'arrêt. Le dépôt des fibres sur le transporteur diffère aussi par rapport à celui décrit cidessus. Le démêleur est aussi composé de lamelles mais métalliques avec des pointes en angle montées en forme de cylindre, avec interespace pour le traversé de l'air, soit aspiré, soit soufflé. Le démêleur reprend les fibres d'un peigneur à oscillation latérale lente, et muni d'un contrepeigne en-dessous de leur ligne tangente, par une ligne d'aspiration placée à l'in- térieur du démêleur sur cette ligne. Les fibres véhiculées par le peigneur et qui surpassent le contrepeigne sont aspirées par le démêleur et y sont maintenues le but libre en avant.La longueur de la fibre qui suit est retournée par la présence du contrepeigne et il sty produit en même temps avec la production des crochets à l'avant des fibres sur les points du démêleur, une restructuration de la position des couches des fibres se trouvant sur le peigneur. C'est toujours la couche extérieure qui est accrochée sur les points de la première ligne, contrairement à leur position sur le peigneur, et peuvent être déposées, sans entrave en toute leur longueur, sur le transporteur. Les fibres sont véhiculées par le démêleur, le crochet en avant, jusqu 'à l'interespace d'avant sur le transporteur.Un effet conjoint de soufflage de la part du démêleur et d'aspiration de la part du transporteur forcent les crochets à quitter les points du démêleur et se déposer sur le transporteur où le crochet s'enfonce dans l'interespace et se redresse. Afin que les fibres se déposent en état tendu et en position parallèle entre elles, le démêleur est pourvu de plusieurs rampes de soufflage.La direction des buses de soufflage et l'angle des points choisis d'une manière que l'angle d'attaque de l'air soufflé est très petit, arrangement par lequel d'une part les crochets et partiellement les fibres sont maintenus sur les points au cours de leur trajet, et d'autre part le but libre arrière des fibres est soufflé vers le transporteur et y sont tenues par des interespaces successifs aspirants et y glissent en état tendu jusqu'à ce que le crochet est aussi déposé de sa part avec le reste des fibres se trouvant encore entre les points. Dans certains cas pour une meilleure tenue des fibres -courtes.ou moyennes -les interespaces du transporteur peuvent avoir des angles alternativement opposés. Ce dispositif convient surtout pour des fibres d'une certaine longueur selon la courbure, c'est-à-dire diamètre du démêleur. La manière décrite de pose des fibres permet la réalisation des fils spécifiques à l'invention, y sont inclus à titre de produits nouveaux : en superposant deux matières différentes, la première déposée enveloppe la deuxième dans le fil terminé. Par exemple : la première couche est constituée de fibres venant de la carde et déposées par le démêleur, la deuxième par voie pneumatique décrite en 1. Les fibres courtes de la deuxième couche peuvent aussi bien être de n'importe quelle matière de remplissage déposée juste à côté de la ligne d'arrêt sur les fibres de la première couche. L'âme enveloppée peut être aussi un brin ou un faisceau de filés continus par exemple du polypropylène venant d'une bobine et guidé à travers la ligne d'arrêt. L'âme prête au fil terminé sa solidité et l'enveloppe ses qualités nobles, tout en étant meilleur marché que fait seulement des fibres. L'âme en traversant la ligne d'arrêt retordeur ne subit qu'une fausse torsion, le fil obtenu reste tranquille comme un retors. C'est aussi le cas avec le fil connu sous le nom de "Core-spun yarn" où l'âme est un filé continu en élastomère. C'est un fil de fabrication coûteuse et d'utilisation restreinte à cause de la torsion résiduelle de l'élastomère. Par le dispositif selon l'invention on peut le fabriquer d'un seul trait et sans tendance à se vriller. Les combinaisons non énumérées mais conformes à l'esprit de l'invention y sont incluses qu'il s'agisse des dispositifs ou des produits nouveaux. Les fils de résistance faible ou de très gros numéros ou bien des fibres enveloppant une âme glissante comme le polypropylène sont avantageusement transformés en tissu par un dispositif, objet d'une autre demande de brevet d'invention par lequel ils sont traités sans la moindre tension. Par cette machine, complément de la présente invention, on peut réaliser certains tissus à un prix de revient plus bas que celui d'un non tissé, filature, fils de liaison et tissage inclus tout en présentant une stabilité dimensionnelle élevée et la possibilité des effets décoratifs par tissage. Le fil réalisé selon l'invention convient surtout pour des tissus épais, comme molleton, serpillière, couverture, draperie foulée, revêtements différents, tapis et tissus techniques. REVENDICATIONS 1.- Procédé de réaliser un fil à bout libre, caractérisé en ce qu'il se constitue par l'enroulement d'une bande de fibres, sensiblement parallèles entre elles, et en position à travers sur l'organe transporteur qui mène la bande des fibres vers une ligne d'arrêt de leur translation. La ligne d'arrêt est un cylindre presque tangent avec la surface du transporteur et est en rotation en sens opposé du transporteur. Le sens d'avancement de la surface transporteur est perpendiculaire par rapport à l'organe qu'y dépose les fibres, soit par action de cardage, soit par voie pneumatique ou bien par les deux procédés simultanément ou bien par le dépôt multiple en combinaisons variées. Les fibres amassées en mèche à la ligne d'arrêt et mises en rotation par l'action conjointe du transporteur de la ligne d'arrêt, et tord la mèche axialement en fil vers la bobine collectrice. 2.- Procédé de réaliser un fil à bout libre selon 1., caractérisé en ce que le fil est réalisé de plusieurs constituantes à dépôt successif sur le transporteur réalisant un fil enveloppé. La constituante enveloppée est ou bien des fibres ou bien des filés continus traversant la ligne d'arrêt et enveloppés par les fibres du transporteur. 3.- Dispositif pour réaliser les procédés selon 1. et 2., caractérisé en ce qu'il est constitué de l'assemblage d'une rangée de démêleurs doseurs de fibres agissant sur la même transporteur en translation latérale par rapport à la rangée des dômêleurs. Chaque tête de filage est munie d'une ligne d'arrêt constituée d'un cylindre en rotation et facultativement d'un dispositif de redresseur des crochets et/ou dispositif de fausse torsion et d'une bobine d'accumulation. 4.- Dispositif selon 3., caractérisé en ce que l'organe transporteur latéral est constitué de ruban de carde muni de points en direction vers la bobine et en sens opposé des points du démêleur carde qui dépose les fibres sur les points du transporteur en translation latérale. Les fibres sont enlevées de la garniture du transporteur par des guides s'enfonçant d'urne part en-dessus des fibres situées entre les points du transporteur et/ou d'autre part dans des rainures du cylindre ligne d'arrêt. 5.- Dispositif selon 3., caractérisé en ce que l'organe transporteur est constitué de lamelles rigides oscillantes pourvues partiellement à leur lisière supérieure avec des points inclinés vers la bobine en sections alternantes et à longueurs égales avec des parties non pointues. Les lamelles,en nombre paires, réalisent une oscillation, les nombres paires ordinaux en sens opposé que les impaires, les lamelles porteurs de fibres en direction vers la ligne d'arrêt à une hauteur quasitangente entre elles, les lamelles vides de fibres descendent à un niveau hors d'atteinte des démêleurs, vont en arrière, et remontent au niveau d'action. Le cours de l'oscillation est une ou plusieurs fois la longueur entre le démêleur et la ligne d'arrêt. 6.- Dispositif selon 3., caractérisé en ce que l'organe transporteur est une surface en translation latérale par rapport aux démêleurs et munie d'ouvertures reliées avec un dispositif d'aspiration. Les fentes d'aspiration sont en angles différents et/ou opposés par rapport à la surface transporteur. 7.- Dispositif selon 3., 4., 5. et 6., caractérisé en ce que le démêleur est un tambour muni de points et d'ouvertures à côté des points des rampes d'aspiration et de soufflage à l'intérieur du démêleur agissant par aire orientée en des angles différents et/ou opposés et facultativement en conjonction avec un peigneur, pourvu d'un contrepeigne en-dessous de la ligne tangente des deux cylindres. 8.- Dispositif selon 3., 4., 5., et 6., caractérisé en ce que la partie en contact avec le transporteur des démêleurs est constituée d'une auge à ouverture étroite posée perpendiculairement à la direction de marche du transporteur et à travers lequel les fibres sont déposées au transporteur soit par soufflage à travers l'auge, soit par aspiration à travers le transporteur. 9.- Fil réalisé par les dispositifs de 3.à 8., caractérisé en ce qu'il est constitué de plusieurs couches superposées, la couche inférieure enveloppe la supérieure dans le fil termine. 10.- Fil avec âme enveloppée, élastique ou non, caractérisé en ce que le ou les fils d'âme sont enveloppés par des fibres situées sensiblement dans l'axe du fil enroulé et que le fil d'âme est exempt de torsions communiquées de la part du dispositif enveloppeur.