Brevet FR2152475A1 — publié le 19730427

L'invention corcerne lalimer.tation er fitres des m-chines de filature à fibres libérées. Les réalisations actuellement connues des trains étireurs de continus à fibres libérées utilisent, pour le transfert, une par une, des fibres du ruban alimentaire vers l'organe de filage, notamment la turbine, un cylindre garni de fil métallique présentant des dents de scie. Si de tels dispositifs sont d'une utilisation commode, ils présentent l'inconvénient de diminuer sensiblement la longueur efficace des fibres. En effet, une dent du cylindre de transfert ne peut déplacer une fibre que si cette dernière est disposée en épingle à cheveux, c'est-à-dire à cheval sur ladite pointe, de sorte que la fibre est pliée en deux. Etant donné quelle nta aucune raison de se redresser puisque, à aucun moment de son déplacement, elle n'est tirée par une extrémité pendant que l'autre est retenue, la fibre arrive donc pliée en deux dans la turbine et, par conséquent, se trouve en fait raccourcie. Ceci explique pourquoi les filE produits par le procédé de filature à bout libre présentent une résistance diminuée de 50 à 80 % par rapport à celle des filés classiques de même torsion. Le but de l'invention est de réaliser un système alimentaire qui ne présente pas l'inccnvénient précité des systèmes alimentaires habituels. A cet effet, le système alimentaire suivant l'invention est constitué par un premier cylindre lisse entraîné en rotation dans un certain sens et contre lequel est appliqué un élément souple de contrôle des fibres introduites sous forme d'un ruban de fibres entre ledit premier cylindre et ledit élément de contrôle des fibres, un deuxième cylindre tangent au premier cylindre au voisinage de ltextrémité aval de lgespace compris entre le premier cylindre et ledit élément de contrôle des fibres et dont la surface est munie d'une garniture en un matériau souple et élastique, ce deuxième cylindre étant entraîné en rotation dans le sens opposé au sens de rotation du premier cylindre et à une vitesse périphérique plus grande que celle dudit premier cylindre, et un conduit de sortie dont l'extrémité aval est destinée à être reliée à une zone en dépression de la machine de filature à fibres libérées, ledit conduit de sortie passant au voisinage du côté aval de la génératrice de pincement des deux cylindres précités et étant relié à l'atmosphère par un conduit d'aspiration. Grâce à un tel système, les fibres présentées par le premier cylindre sont tirées une à une, par leur extrémité amont, tandis que le reste de leur longueur est légèrement retenu entre ce premier cylindre et l'élément de contrôle des fibres. Toutes les fibres se présentent donc successivement dans un état d'allongement complet dans le conduit de sortie qui les dirige vers la turbine de filature. Afin que les fibres conservent d'une façon plus sûre leur configuration allongée, suivant une autre caractéristique de ltin- vention, la section du conduit de sortie des fibres présente une surface progressivement décroissante depuis son extrémité amont jusqu son extrémité aval. Ainsi, la vitesse de l'air dans le conduit de sortie des fibres est prcgressivement croissante, de sorte que chaque partie de la longueur d'une fibre se trouve aspirée vers la turbine de filature à une vitesse un peu supérieure à celle avec laquelle le reste de la partie aval de la fibre considérée se trouve entraîné, ce qui assure un maintien de la fibre en position bien allongée jusqu'à son entrée dans la turbine. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre exemple non limitatif un mode de réalisation d'un système alimentaire suivant l'invention. Sur ces dessins Fig. 1 représente schématiquement, en coupe verticale, lten- semble du dispositif alimentaire et la turbine de filature qu'il alimente, Fig. 2 est une coupe verticale faite suivant la ligne II-II de la fig. 1, et Fig. 3 est une coupe partielle développée faite sensiblement suivant la ligne III-III de la fig. 1. Le système représenté dans la partie supérieure de la fig. 1 est destiné à l'alimentation d'une machine de filature à fibres libérées constituée essentiellement, dans cet exemple, par une turbine de filature 2. Le système alimentaire 1 se compose essentiellement d'un premier cylindre lisse 4, d'un élément 5 de contrôle des fibres 6 introduites sous forme d'un ruban de fibres, un deuxième cylindre 7 tangent au premier, un conduit de sortie des fibres désigné dans son ensemble par 8 dont l'extrémité aval débouche à l'intérieur de la turbine de filature 2 tandis que son extrémité amont est reliée à l'atmosphère par un conduit d'aspiration 9. La surface du premier cylindre 4 est dure et parfaitement lisse de manière à présenter un coefficient de frottement aussi faible que possible ; elle est constituée par exemple par de l'acier poli et chromé. Ce cylindre 4 est porté par un arbre 12 (voir aussi fig. 2) qui tourillonne dans deux paliers constitués, par exemple, par des roulements à billes 13, 14 montés respectivement dans deux flasques 15, 16 du dispositif. L'arbre 12 est entraîné en rotation à une vitesse constante, par exemple de ltordre de 100 t/mn au moyen de tout dispositif classique approprié constitué, dans cet exemple, par une vis sans fin 17 qui tourne en permanence et qui est constamment en prise avec un pignon denté 18 monté fou sur une extrémité de l'arbre 12 du cylindre 4 et présentant, en outre, une denture latérale 21 qui peut entrer en prise avec une denture conjuguée 22 d'une bobine électro-magnétique 23, par un déplacement latéral de l'un des organes qui présentent ces dentures latérales, ladite bobine étant solidaire en rotation de l'arbre 12, par exemple au moyen d'une clavette 24. L'alimentation de la bobine 23 est contrôlée, par exemple, par un casse-fil. L'élément souple de contrôle des fibres 5 est constitué, dans cet exemple, par une lanière mobile sans fin, par exemple en élastolère ou en peau de veau, dont la boucle amont passe sur un cylindre de pression 27 et la boucle aval sur une traverse 28 (fig. 3) qui forme, avec deux bras 31, 32, une cage 30 en forme d'étrier. Le cylindre de pression 27 est, dans cet exemple, monté fou à rotation, au moyen de deux roulements 33, 34, sur un arbre 35 dont les deux extrémités sont montées serrées dans une extrémité de deux biellettes 36, 37 dont l'autre extrémité est articulée sur un axe 38 fixé dans le carter 39 du disosj.tif. Le cylindre de pression 27 est sollicité élastiquement vers le premier cylindre 4 par une paire de ressorts 42 dont une extrémité prend appui contre une tige 43 et l'autre extrémité contre un sabot 44 qui présente une partie semi-cylindrique prenant appui contre l'extrémité mobile de la biellette 37 correspondante. Chaque tige 43 pivote sur le carter 39, par un axe 40 parallèle à l'axe 38.Chacun des deux bras, tels que 32 de la cage 30, présente une partie semi-cylindrique emprisonnée entre la partie semi-cylindrique du sabot 44 et l'extrémité correspondante de la biellette 47, cette partie semi-cylindrique étant prolongée par deux parties ra diales 46, 47 qui portent contre une face plane correspondante du sabot 44, ce qui assure le maintien de la cage 30 dans une orientation convenable pour laquelle elle assure un contact uniforme d'un brin de la lanière 5 contre la surface du cylindre 4. Les tiges 43 sont retenues par un système d'accrochage rapide formé, dans cet exemple, par une tige 51 qui pivote sur un axe 52 fixé au carter 39 et une traverse 53 qui vient se placer dans une creusure correspondante 54 des tiges 43. Le cylindre 7 est également monté à rotation par son arbre 61 porté par deux roulements à billes 62, 63 montés aussi dans les deux flasques 15, 16 du carter. Ce cylindre est entraîné en rotatio dans le sens de la flèche f2, c'est-à-dire dans le sens inverse du sens de rotation fi du cylindre 4 par exemple au moyen 'une courroie lécheuse 65 tangente à l'arbre 61. Le cylindre 7 est, par exemple, rigide, mais il est revetu d'une garniture en matière souple et élastique, par exemple en élastomère, qui, de préférence, présente des languettes 67. La configuration et les dimensions de ces languettes, ainsi que l'entraxe des deux cylindres 4 et 7 sont tels que ces languettes se couchent lorsqu'elles viennent en contact avec la surface lisse du cylindre 4, pendant la rotation des cylindres, et qu'elles exercent, contre le cylindre 4, une pression assez faible de l'ordre par exemple de 50 g/cm2. La vitesse de rotation du cylindre 7 est beaucoup plus élevée que celle du cylindre 4 et, par exemple, de l'ordre de 5000 t/mn. La génératrice de pincement des deux cylindres 4 et 7 se trouve au voisinage de l'extrémité aval de la lanière 5. De préférence le dispositif comporte encore un autre cylindre 71 monté fou à rotation dans le carter 99 et sollicité élastiquement contre le cylindre 7, du côté opposé à l'extrémité de la lanière 5 par rapport à la génératrice de pincemert des deux cylindres 4 et 7. Le but de ce cylindre 71 est d'aider à l'avancement des fibres retenues par la lanière 5 en les pinçant contre le cylindre entraîneur 7. Le conduit d'aspiration 9 débouche dans le conduit de sortie des fibres 8 en dessous du cylindre 71, c'est-à-dire du côté aval de la génératrice de pincement des deux cylindres 71 et 7. Le cylindre 71 est entraîné par adhérence par le cylindre d'entraînement 7 et tourne, par conséquent, à la même vitesse périphérique que celui-ci qui est par exemple de l'ordre de 800 m/mn alors que 1G vitesse périphérique du premier cylindre 4 est beaucoup inférieure et, par exemple, de l'ordre de 25 m/mn. Le conduit de sortie des fibres 8 comporte une partie fixe 8A à l'intérieur du carter 39 et une partie tournante 8B supportée, par exemple, par un roulement à billes 75 porté par le carter 39, coaxialement à la turbine 2. La partie inférieure 8B du conduit de sortie est coudée et son extrémité débouche dans la turbine 2. La section du conduit 8 de sortie des fibres est progressivement décroissante depuis son extrémité amont au voisinage du cylindre d'entraînement 7 jusqu son extrémité aval qui débouche dans la turbine, afin que la vitesse de l'air, dans ce conduit, soit croissante en direction de la turbine. Le fonctionnement du système est le suivant Le ruban de fibres 6 amené à la partie supérieure du dispositif passe entre le premier cylindre 4 et la lanière de contrôle 5. Chaque fibre se présente par l'une de ses extrémités au cylindre d'entraînement 7 et est tirée par les languettes 67 de celui-ci à grande vitesse, tandis que le reste de la fibre est légèrement maintenu par la lanière de contrôle 5 ; la fibre ainsi tirée s'allonge donc parfaitement et passe sous le cylindre 71 qui aide à son tirage. La fibre est ensuite aspirée dans le conduit de sortie 8 dont la section décrcissante progressivement produit un courant d'air de vitesse croissante qui maintient la fibre parfaitement allongée jusqu'au moment où elle pénètre dans la turbine de filature 2. Toutes les fibres sont donc tirées une à une et amenées parfaitement développées jusqu'à la turbine. C'était le but recherché. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui a été donné à titre d'exemple ; on peut y apporter des modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. EVENDICATI0NS 1. Système alimentaire pour macnine de filature à fibres libérées, caractérisé en ce qu'il est constitué par un premier cylindre lisse entraîné en rotation dans un certain sens et contre lequel est appliqué un élément souple de contrôle des fibres introduites sous forme d'un ruban de fibres entre ledit cylindre et ledit élément de contrôle des fibres, un deuxième cylindre tangent au premier cylindre au voisinage de l'extrémité aval de l'espace compris entre le premier cylindre et ledit élément de contrôle des fibres et dont la surface est munie d'une garniture en un matériau souple et élastique, ce deuxième cylindre étant entraîné en rotation dans le sens opposé au sens de rotation du premier cylindre et à une vitesse périphérique plus grande que celle dudit premier cylindre, et un conduit de sortie dont l'extrémité aval est destinée à entre reliée à une zone en dépression de la machine de filature à fibres libérées, ledit conduit passant au voisinage du côté aval de la génératrice de pincement des deux cylindres précités et étant relié à l'atmosphère par un conduit d'aspiration. 2. Système alimentaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un troisième cylindre est monté fou à rotation contre le deuxième cylindre au voisinage du côté aval de la génératrice de pincement des deux premiers cylindres. 3. Système alimentaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément souple de contrôle des fibres est une lanière mobile sans fin. 4. Système alimentaire suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit d'aspiration débouche dans le conduit de sortie des fibres du côté aval de la génératrice de pincement des deuxième et troisième cylindres. 5. Système alimentaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface du deuxième cylindre présente des languettes flexibles élastiques. 6. Système alimentaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section du conduit de sortie des fibres présente une surface progressivement décroissante depuis son extrémité amont jusqu'à son extrémité aval. 7. Système alimentaire suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la lanière est supportée, à son extrémité amont, par un cylindre de pression et, à son extrémité aval, par une traverse appartenant à une cage centrée sur l'arbre dudit cylindre de pression. 8. Machine de filature à fibres libérées comportant un système alimentaire suivant la revendication 1.