Brevet FR2198390A1 — publié le 19740329

La. présenta invention concerne un appareil pour le traitement de paquets de fil pour la teinture et en particulier un appareil pour remplacer un noyau de mandrin de transfert relativement imperméable d'un paquet de fil avec un noyau foraminé laissant pénétrer la teinture. Le fil qui a été traité pour la teinture peut être sous forme d'une masse de fil thermoplastique en filament continu en polyester, nylon ou en fil de cellulose triacétate, de même que du fil filé comme par exemple du coton filé ayant un retrait résiduel jusqu'à 20 % lorsque exposé à des conditions de forte humidité ou lorsque plongé dans des solutions aqueuses, ou du fil acrylique ayant un retrait élevé en raison des fibres sensibles à la chaleur. Ce fil est généralement enroulé en paquets autour d'un noyau ou mandrin en carton ou en tube. Tel que divulgué dans le brevet US no 3.425.110 le niveau de masse de la partie intérieure du paquet peut être augmenté par enlèvement simultané duroyau en carton tout en insérant un noyau de teinture perforé ou un tube dun diamètre prédéterminé plus petit que celui du noyau. La partie intérieure du fil très élastique se contracte autour du noyau perforé. Le brevet susmentionné divulgue un appareil pour remplacer le noyau en carton par un noyau perforé. Cependant, un tel appareil est soumis à différents inconvénients. L'appareil utilise un mandrin mobile dans la verticale et sur lequel est placé un noyau perforé. Le noyau perforé est poussé vers le bas en engagement avec le noyau en carton dans le paquet de fil, après quoi le mouvement vers le bas permet au noyau perforé de pousser complètement le noyau en carton hors du paquet. Grâce à la pression et au mouvement d'introduction du noyau perforé il y a une tendance du paquet de fil à se séparer. L'appareil est seulement capablede traiter des paquets individuels bien que le traitement de paquets multiples soit plus économique et efficace.En outre, dû au fait que le noyau de carton et le noyau perforé se déplacent simultanément à travers le fil on a trouvé nécessaire d'interposer une douille en papier entre le fil on a trouvé nécessaire d'interposer une douille en papier entre le fil et le noyau de transfert pour servir de pont ou d'écran pendant le transfert. Sans cette douille on a observé que certains de torons de fil s'entremêlent entre les extrémités du noyau de transfert et le noyau de teinture pendant cette opération pour déranger ainsi la continuité du fil. Tel que mentionné dans la demande de brevet US No 105.920 2 2198390 on a trouvé que les inconvénients ci-dessus sont surmontés en plaçant un noyau de teinture de remplacement à l'intérieur du noyau de transfert en carton pour permettre au paquet de se rétrécir autour du noyau de remplacement. Un appareil pour réaliser un tel 5 procédé a été proposé. Bien que donnant des résultats satisfaisants d'autres améliorations ont été fournies pour le traitement simultané d'au moins deux paquets de fil en opération continue. On a aussi prévu des moyens pour une manipulation efficace du noyau de transfert en carton. 10 Par conséquent, un principal objet de la présente inven tion est de fournir un appareil adapté à traiter en continu une pluralité de paquets de fil en remplaçant le noyau de transfert imperméable du paquet de fil par un noyau formainé d'un diamètre plus petit. 15 Un autre objet de l'invention est de fournir un appareil pour le traitement en continu des noyaux de paquet puis à enlever ceux-ci. Ces objets et d'autres sont réalisés par un appareil incluant un transporteur sans fin supporté par un châssis et un poste 20 de remplacement des noyaux adjacent au transporteur. Une pluralité de supports de paquets de fil sont disposés sur le transporteur. Des moyens de mouvements pas â pas sont prévus à ce poste. Un mécanisme associé au poste d'alimentation est utilisé pour retirer le noyau de transfert de chacun des paquets de fil transporté vers le 25 poste d'alimentation. Le poste d'alimentation comporte aussi des moyens adaptés à coopérer avec les moyens de tirage pour empêcher un mouvement axial du paquet pendant l'enlèvement du noyau de transfert. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap-30 paraîtront de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente l'appareil de transfert de noyau de 1'invention. La figure 2 est une vue prise le long de la ligne 2-2 de 35 la figure 1. La figure 3 est une vue explosée illustrant le mécanisme d'enlèvement du noyau de l'apjareil. La figure 4 est une coupe montrant l'ensemble de tête de tirage du noyau après l'enlèvement du noyau de transfert du paquet 40 de fil et, 3 2198390 La figure 5 est une coupe montrant l'enlèvement du noyau de transfert de l'ensemble de tirage de noyau. Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2 l'appareil de transfert du noyau de l'invention comporte un châssis 10 sur lequel sont 5 montées 3 chaînes entraînées 12. Une commande à chaîne conventionnelle (non montrée) entraîne les chaînes sans fin par les roues à picots 14 disposées aux extrémités opposées du châssis. Une série de plaques transporteuses 16 sont supportées en rangées parallèles par les châssis 12. Chaque plaque transporteuse 16 porte un ensem-10 ble de support de paquet de fil 18. Tel qu'illustré sur les dessins et en particulier sur les figures 1, 3 et 4, l'ensemble de support 18 comporte une plaque 20 annulaire horizontale supportée de la plaque transporteuse 16 par des piliers verticaux 22. Un mandrin vertical 24 se prolongeant d'un trou central de la plaque 20 est 15 vissé dans la plaque transporteuse 16. Une plaque intermédiaire 17 coopère en supportant l'extrémité inférieure du noyau 26. Un noyau foraminé de remplacement tel qu'un ressort ou un tube perforé en plastique d'un diamètre inférieur à celui du noyau de transfert en carton 26 est placé par-dessus le mandrin tel que 20 montré sur la figure 2. Il est aussi envisagé que le noyau de remplacement 28 soit sous forme d'un ressort dont le diamètre effectif est plus grand que le diamètre intérieur du noyau en carton 26. Cependant après l'introduction du ressort 28 dans le noyau le ressort peut être comprimé à l'intérieur du noyau de carton. Le but 25 d'un tel ajustage serré est de donner peu de jeu entre le noyau intérieur du fil et la surface extérieure du noyau de remplacement ou du ressort. Le noyau de remplacement 28 se prolonge par l'orifice dans la plaque 20 et repose sur la plaque transporteuse 16 (voir figure 4). Le paquet de fil 30 est supporté par la plaque d'espace-30 ment 20. Pour arrêter le mouvement du noyau de remplacement pendant l'opération de tirage du noyau de transfert un trou ou canal 32 dis posé horizontal est placé dans la partie de base du mandrin. Avant l'opération de tirage du noyau une tige à mouvement de va-et-vient 34 illustrée sur la figure 3 et portée au poste de tirage du noyau 35 est introduite par le noyau de remplacement 28 dans le canal par un cylindre conventionnel hydraulique ou à air 36. Un poste de tirage de noyau 38 est prévu pour coopérer à l'enlèvement du noyau de transfert 26 des paquets de fil 30. Tel qu'illustré sur les figures 1 à 3, le poste comporte de préférence 40 un premier et deuxième ensemble de tirage de noyau 40 et 40'. 4 2198390 Chaque ensemble de tirage comporte un ensemble de retenue du paquet de fil 42 et un ensemble 44 de tête de tirage du noyau de transfert. L'ensemble 42 fonctionne pour arrêter tout mouvement pos-5 sible du paquet de fil 30 pendant l'enlèvement du noyau de transfert, et il comporte une plaque annulaire ou tampon de pression 46 qui, tel qu'illustré sur la figure 4 est adaptée à buter l'extrémité supérieure du paquet de fil pendant le transfert du noyau. Un mauvais espacement des enroulements de fil sur le noyau 26 est 10 surmonté par le mouvement vers le bas de la plaque 46, dont le fond assure un contact solide du fil avec la plaque 20. La relation de la plaque d'espacement au niveau des noyaux 28 est une constante maintenue pour un espacement uniforme des fils sur le ressort. On a trouvé qu'il était souhaitable que la plaque 46 comprime légëre-15 ment le paquet (voir figure 4) afin de relâcher le serrage du fil sur le tube de carton 26 etde permettre un enlèvement plus aisé. La compression axiale des paquets enroulés croisés a pour résultat 'un relâchement du fil et par conséquent un enlèvement plus aisé du noyau en carton 26. Une légère compression fournit aussi une rete-20 nue uniforme entre les plaques d'espacement et de retenue, la distance entre les plaques étant un peu inférieure à la distance normale entre les extrémités du fil sur un paquet non traité. La plaque de maintient a un orifice central se prolongeant à travers celle-ci pour permettre le tirage du noyau de transfert. La plaque 25 46 a un collier de support 48 attaché à sa surface supérieure. Le collier de support a un orifice central d'un diamètre suffisant polir permettre à un anneau fendu 76 à se prolonger dans celui-ci pendant l'engagement avec le noyau de transfert 26. La plaque 46 est attachée à un mécanisme de va-et-vient 30 qui permet de soulever et d'abaisser la plaque de maintient pendant le fonctionnement en séquences de l'appareil. Le mécanisme de mise en action de la plaque d'appui comporte un piston à air disposé dans le cylindre 52 connecté à une face de l'ensemble de tirage. Une tige 54 est disposée verticale du cylindre et attachée 35 à la douille 56 de la plaque d'appui. La douille 56 est une plaque métallique généralement rectangulaire à laquelle est vissée ou connecté un collier de support 48. Pendant le mouvement de la plaque d'appui, la douille 56 va-et-vient verticalement le long des tiges 58 et 60. Les tiges sont supportées par une plaque 62 qui est con-40 nectée à l'ensemble de tirage 40' au moyen du support 64. 5 2198390 Le mouvement de la plaque d'appui 46 est arrêté à la position verticale la plus basse par la plaque 62 et dans sa position la plus élevée par l'arrêt 66. Une paire de trous sont prévus dans la douille 56 pour permettre aux tiges de course à se prolon-5 ger à travers celle-rci. Sur les figures 3 à 5 est illustré l'ensemble de tête de tirage 44. Une paire d'ensemble de tête de tirage 44 sont montés aux côtés opposés du poste de tirage 38 (voir figure 1). Chaque ensemble de tirage est en alignement axial vertical avec la plaque 10 d'appui 46 de l'ensemble de retenue du fil 42. L'ensemble de tète de tirage 4 4 comporte un mandrin 68 adapté à engager par friction le noyau de transfert 26. Le collier cylindrique 70 a un orifice central adapté à engager par friction la partie supérieure 72 du mandrin 68 et repose sur l'épaulement de mandrin 74. Un collier 15 76 est disposé concentrique autour du collier 70 et mandrin 68. La bride de serrage 76 est adaptée à être comprimée vers l'intérieur par une pression extérieure. Tel qu'illustré sur la figure 4 un espace cylindrique est prévu entre la surface intérieure 80 de la pièce fendue 78 et la 20 surface du fond 82 du mandrin 68. L'espacement est suffisant pour permettre au noyau de transfert à être disposé dans celui-ci pendant son engagement. L'ensemble de serrage formé de la bride 76, du collier 70 et du mandrin 68 est fixé ensemble au moyen de vis 84 et entretoise 86. Une paire de tiges 88 se prolongent de la face 25 supérieure du collier 70 et se prolongent à travers la plaque de course 90. Tel qu'illustré sur les figures 4 et 5, il y a un espacement entre le bord supérieur 92 du collier 70 et la face inférieure 94 de l'extrémité supérieure de la bride 76. Cette face 96 fournit 30 une marge de sécurité pour l'ensemble de serrage. Si le mandrin 68 se prolonge trop loin dans le noyau 26, les bords supérieurs du noyau après contact avec le collier 70 peuvent pousser le collier vers le haut jusqu'à ce que le mandrin cesse son mouvement vers le bas. Ceci est montré sur la figure 5 où les bords supérieurs 27 35 du noyau de transfert se prolongent au-delà de l'épaulement 74 de la bride de serrage 76. Un collier annulaire de verrouillage 98 est adapté à engagé par friction la pièce fendue 78 pour la comprimer vers l'intérieur vers le mandrin 68 pour engager par friction le noyau de trans-40 fert 26 tel qu'illustré sur la figure 5. Dans ce but l'anneau doit 6 2198390 avoir un diamètre un peu plus grand que la partie la plus large 100 de la pièce fendue 78. Une paire d'ailes 102 se prolongent vers l'extérieur en directions opposées de la partie la plus vers le haut de cet anneau. Pour permettre un mouvement de va-et-vient de cet 5 anneau entre une position la plus abaissée tel qu'illustré sur la figure 5 adjacent le fond de la pièce fendue 78 vers une position la plus élevée tel qu'illustré sur la figure 4 en engagement avec la plaque 90 on a prévu les tiges 104 et 1041. Les tiges 104 et 104' sont vissées dans les ailes 102 à leur partie la plus basse ]_q et sont connectées à leur partie la plus élevée par la plaque 90 aux cylindres à air 106. Les cylindres à air 106 sont adaptés aux tiges 104, 104' à une position la plus basse et la plus élevée d'une façon séquentielle présélectionnée. L'ensemble de serrage 44 connecté au moyen de vis à la pla-2^5 que 90 et se déplace donc avec celle-ci. Les cylindres à air 106 sont aussi connectés au plaque 90 pour se déplacer avec celle -ci. En plus, l'anneau 98 est connecté au xylindre à air 106 par les tiges 104 et 104' et aussi adapté à se déplacer avec la plaque 90. Cependant, l'anneau 98 est adapté à se déplacer de façon alterna-20 tive par rapport à la plaque 90 au moyen des cylindres à air. Pour permettre à l'ensemble de serrage 4 4 et l'anneau 98 à se déplacer d'une première position tel qu'illustré sur la figure 2 au-dessus du paquet de fil vers une deuxième position ou le mandrin 68 et la bride 76 sont en engagement de friction avec le bord supérieur du 2^noyau de transfert 26, la plaque 90 est connectée à'la tige de piston 108. La tige de piston 108 est la tige pour le cylindre à air 110 qui est en alignement vertical avec l'axe central du collier 98 et l'axe vertical se prolongeant par l'ensemble 44. Tel qu'illustré sur la figure 1 le cylindre à air 110 est connecté au support 30 401 par les supports horizontaux 112, 112'. Un arbre d'alignement 114 fournit un support d'alignement supplémentaire pour l'ensemble 44 lorsqu'il est dans la position la plus basse adjacente au noyau de transfert 26. L'arbre d'alignement 114 est connexté à sa partie la plus basse à la plaque de course 35 90 et adapté à se déplacer avec celle-ci. Cet arbre 114 se prolonge aussi à travers le support 112' qui sert à empêcher un mouvement latéral de l'arbre lorsqu'il est dans sa position la plus basse. Un jet d'air 116 est prévu pour souffler les noyaux de transfert 26 dans un bac (non montré) . Le jet d'air est sur l'enseip-4()k^e ^-e tirage 40 de façon que lorsque l'ensemble 44 est dans sa 7 2198390 position la plus élevée de retrair et que le noyau de transfert 26 est relâché il peut souffler ce noyau dans le bac. En pratique, tel qu'illustré sur la figure 2, un ressort ou noyau perforé de remplacement 28 est placé sur le mandrin 24 par l'opérateur de la 5 machine. Ensuite le paquet de fil contenant le noyau de transfert 26 est placé sur le mandrin 24 jusqu'à ce qu'il repose sur la plaque d'espacement 20. Un autre noyau et paquet de fil est placé sur le mandrin aligné suivant sur le transporteur. Puis la chaîne transporteuse est mise en mouvement. Le procédé de chargement du 10 mandrin est répété pourJes autres mandrins lorsqu'ils tournent vers la position verticale. Des cames de synchronisation peuvent être utilisées pour mettre en action des soupapes solénoïdes à 4 voies qui à leur tour excite les cylindres à air. Lorsqu'une paire de paquets de fil sur mandrin s'approche du poste de tirage 38 de 15 noyaux, ces paquets sont indexés et placés en alignement vertical avec l'ensemble de serrage 44 et l'ensemble de serrage sont dans leur position élevée. Ensuite le cylindre 52 est mis en action pour permettre à la plaque d'appui de descendre en engagement de friction avec la surface du haut 118 du paquet de fil 30. Simultané-2Q ment à ceci ou peu après, le cylindre 110 est mis en action pour entraîner la plaque 90 vers le bas pour permettre à l'ensemble de serrage 44 de descendre à environ l'extrémité supérieure du noyau de transfert 26. Une fois que le mandrin 68 est descendu dans le noyau de transfert et que la bride 76 a été disposée con-25 centrique avec le noyau 26, les cylindres à air 106 entraînant l'anneau 98 sont mis en action pour abaisser les anneaux en engagement de compression avec la partie la plus large 100 .de la pièce de serrage 78. Ce mouvement entraîne la pièce 7 8 vers le mandrin pour provoquer le serrage de l'extrémité supérieure du noyau de 30 transfert 26. Avant ce temps ou avant que le noyau de transfert est tiré du paquet de fil la tige à mouvement de va-et-vient 34 sera dirigée dans le canal 32 du. mandrin par le cylindre à air 36 pour empêcher le noyau de remplacement 28 de se déplacer, par rapport au paquet de fil pendant l'opération de tirage du noyau. 35 Ensuite, le cylindre à air 110 est mis en action pour élever ensemble de serrage 44 pour tirer le noyau de transfert 26 hors du paquet de fil. Le cylindre à air 52 est alors mis en action pour relâcher le paquet de fil. Simultanément à ceci ou un peu plus tard, les cylindres à air 106 sont mis en action pour sou-40 lever les tiges 104, 104' pour soulever les anneaux 98 à la posi 8 2198390 tion illustrée sur la figure 4 ou le noyau de transfert 26 est relâché de la bride 76. A ce moment, le cylindre à air 110 est à nouveau mis en action pour soulever l'ensemble 44 d'environ 50 mm pour permettre la chute libre du noyau 26. Simultanément à ceci, 5 le jet d'air est mis en action pour souffler le noyau 26 dans le bac récepteur (non montré). Ensuite, toute l'opération est répétée avec la paire suivante de paquets de fil qui est indexée vers la station de tirage. Bien entendu, diverses modifications peuvent être appor-10 tées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 9 2198390 REVENDICATIONS 1. Appareil pour remplacer le noyau de transfert d'un paquet de fil enroulé et supporté par un noyau de transfert par un noyau ou mandrin de remplacement, caractérisé en ce qu'il comporte un 5 transporteur sans fin supporté par un châssis, un poste de remplacement de noyau associé au transporteur, une pluralité de supports de paquets de fil connectée au transporteur, des moyens de déplacement pas à pas connectés à l'appareil pour indexer par séquences chacun des supports au poste de remplacement des noyaux, et des 10 moyens de serrage associés au poste de remplacement des noyaux pour serrer et coopérer au tirage du noyau de transfert de chaque paquet de fil indexé vers ce poste. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par des moyens de maintient à ce poste pour empêcher tout mouvement axial 3_5 du paquet pendant l'enlèvement du noyau de transfert. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour empêcher tout mouvement axial du noyau de remplacement pendant l'enlèvement du noyau de transfert. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 20 comporte des moyens d'éjection au poste de remplacement de noyaux pour éjecter le noyau de transfert enlevé. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de tirage sont associés aux moyens de serrage pour tirer le noyau de transfert du paquet de fil. 25 6- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens comportent une bride ayant une chemise fendue et un anneau de serrage pour serrer la chemise autour du noyau de transfert pour prendre ce noyau. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 30 deux rangées de supports pour paquets sont connectés au transporteur, chaque rangée ayant une pluralité de supports de paquets de fil. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen de support de noyau de remplacement est associé à chacun des 35 supports de paquets pour supporter les noyaux de remplacement sur le transporteur. 9. Appareil pour remplacer le noyau de transfert d'un paquet de fil enroulé et supporté sur un noyau de transfert avec un noyau de remplacement foraminé et élastique d'un diamètre plus petit, 40 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour supporter et 10 2198390 indexer le paquet de fil incluant le fil et le noyau de transfert, des moyens pour supporter et indexer le noyau de remplacement à l'intérieur du noyau de transfert, des moyens pour verrouiller le paquet de fil contre tout mouvement axial, des moyens de ser-5 rage pour serrer le noyau de transfert ét des moyens pour déplacer axialement le moyen de serrage après quoi sur l'enlèvement du noyau de transfert dr. paquet de fil le fil à l'intérieur du paquet se contracte autour du noyau de remplacement. 10- Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il 10 comporte des moyens pour serrer le noyau de remplacement pendant l'enlèvement du noyau de transfert du paquet de fil, pour empêcher tout mouvement axial entre le paquet de fil et le noyau de remplacement . 11. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le 15 moyen de maintient comprime le fil sur le noyau de transfert pour faciliter l'enlèvement du nc^au de transfert.