Brevet FR2193099A1 — publié le 19740215

Cette invention,due à Monsieur WALKER Ronald Keith,concerne les éléments appelés "fallerstt pour les machines à peigner et à étirer les textiles, machines utilisées en filature. Un ttfallert est un élément ayant la forme d'un peigne, comprenant une barre conventionnellement en métal, avec une rangée de baguettes insérées qui se projettent extérieurement par rapport à la barre à la manière des dents d'un peigne. Une pluralité de "fallers", par exemple soixante-dix unités, est normalement employée dans une machine à peigner ou à étirer, lesdits "fallers" étant montés parallèlement dans des positions très rapprochées les unes des autres à l'intérieur du carter de gill" ou "tête de faller" assurant le mouvement au-dessus des fibres devant être peignées. En fait, les fallers sont montés entre des vis parallèles dans la tête de faller de manière que la rotation des vis déplace les fallers sur les fibres.Lorsque les fallers sont animés d'un mouvement alternatif, les baguettes ou dents qu'ils portent peignent les fibres pour les rendre parallèles et enlever les impuretés, les corps étrangers et les fibres courtes en vue de la préparation pour une operation ultérieure dans la production de fils à partir de ces fibres. Ce processus est utilisé pour traiter la laine et d'autres fibres naturelles et synthétiques. Comme on peut le voir, lorsque la peigneuse est en fonctionnement, à la fois les fallers et leurs têtes sont soumis à des contraintes considérables lorsque les baguettes ou dents des fallers rencontrent des corps étrangers dans les fibres. Ceci ozène souvent la rupture de dents individuelles et parfois des fallers eux-mêmes ainsi que, plus rarement la détérioration de la tête du faller. Ainsi, dans la fabrication des fallers, il est important de considérer que, alors qu'un faller doit présenter une certaine flexibilité afin de pouvoir absorber les chocs provoqués par sa rencontre avec les corps étrangers, l'importance de cette flexibilité ne peut pas excéder des limites imposées par la proximité des éléments adjacents. Il est connu que les fallers en métal fléchissent au-delà de ces limites dans certaines conditions extrêmes, ce qui entrain des dommages importants en outre, le métal accuse souvent une certaine fatigue qui peut dventuellement amener la rupture. Lorsqu'un faller est endommagé, cela entrain presque toujours la détérioration de sa tête. De plus, les fallers métalliques restent souvent déformés en permanence lorsque les flexions auxquelles ils ont été soumis ont dépassé leur limite élastique. Un autre problème posé par les fallers métalliques est celui causé par le frottement entre les fallers et les vis d'entrainement, frottement qui amène un grand degré d'usure à la fois sur les fallers et sur les divers composants de la tête de faller. Afin de résoudre ces problèmes, les fallers ont été faits en plastique. Cependant, un faller construit seulement avec un tel matériau ne présente pas une résistance suffisante. De plus, du fait que les matériaux plastiques ne sont pas con docteur de l'électricité, des difficultés sont rencontrées dans l'élimination de l'électricité statique engendrée par l'action de peignage. C'est pourquoi, il a été nécessaire de réaliser des fallers plastiques avec des âmes métalliques, ce qui malheureusement augmentait le prix et réintroduisait les inconvénients des fallers métalliques. Llobjet de l'invention est de prévoir un faller ou peigne perfectionné qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus mentionnés. Selon l'invention, il est prévu, dans ou pour une machine à peigner ou étirer le textile, un faller ou peigne comprenant un composant en forme de barre portant une pluralité de baguettes se projetant vers l'extérieur à partir de cette barre, dans lequel ledit composant est constitué par un matériau à base de fibres de carbone comprenant entre 15 et 75% en poids de fibres de carbone, le reste étant constitué par une résine, et dans lequel ces fibres de carbone sont d'un type présentant de hautes propriétés mécaniques et s'étendent dans le sens longitudinal du composant. Un faller ou peigne ainsi constitué est exceptionnellement résistant. En outre, il est reconnu qu'en utilisation, un tel faller peut fléchir lorsque ses dents ou baguettes rencontrent des corps étrangers dans les fibres, mais seulement dans la mesure permise par les limites déterminées par la proximité des éléments adjacents dans la machine. De plus, de tels fallers ou peignes ne se déforment jamais d'une manière permanent;, mais, au contraire, reprennent toujours leur condition rectiligne originale, ctest-à-dire que ces fallers présentent une haute limite élastique. D'autres airantages résident en ce que ces allers ou pe- gnes constitués par un matériau à base de fibres de carbone sont moins chers que les fallers conventionnels tout en épart moins ruyants en utilisation. De plus, du fait que les fibres de carbone sont électriquement conductrices, le problème de ltélimination de l'électricité statique ne se pose plus, de sorte qu'il n'est plus nécessaire d'incorporer des éléments métalliques spéciaux dans le faller, par exemple à ses extrémités. En outre, un faller ou peigne en fibres de carbone est suffisamment flexible pour que, dans l'éventualité d'une dsfail- lance de la machine, il puisse échapper à tout dommage. De plus, un faller en fibres de carbone est relativement tendre et, dans le cas où il s'écaille ou se rompt, il ne risque pas d'endommager les vis, les cames et les autres éléments de la tête de faller. Même si un faller ou peigne se coince dans la machine, il peut être facilement découpé au moyen d'un outil à main, par exemple une scie, pour éliminer rapidement la condition de coincement. Ceci n'est pas possible avec un faller métallique. Le type particulier de fibres de carbone et de résine utilisé dans la présente invention peut varier très largement à l'intérieur des critères exposés ci-dessus. Parmi les fibres qui conviennent à la réalisation d'un faller selon l'invention, on peut citer les types 1,2 et A de "Courtaulds", ou bien un groupe équivalent de fibres telles que celles des types 1,2 et 3 de organite Modmor". Ces types de fibres présentent de hautes propriétés mécaniques. La résine peut entre, par exemple une résine époxy, un polyester ou une résine phénolique. Une résine à haute température peut ne pas se révéler convenable en raison de sa nature fragile, alors que les résines à basse température tendent à être trop tendres. D'une façon typique, la résine utilisée peut comprendre la résine "CR2 19/ SV409" et le produit de durcissement "HT 972", tous deux fabriqués par CIBA (ARL) Limited of Duxford (le sigle CIBA est une marque de fabrique déposée). Si on le désire, un accélérateur tel que le "DY219" peut également être ajouté au mplange. D'une manière particulière, lorsqu'unie technique de moulage doit être mise en oeuvre pour produire les fallers ou peignes (voir ci-dessous), le temps de cuisson de la résine doit ê-re relativement colt re manière que ia fabrication de ces pei -es scit r-nt . Alors que la résine spécifiée ci-dessus se révèle satisfaXsante à cet égard, il se peut cle d'autres reslnes époxt,polyesters ou phénoliaues soient susceptiLles d'exiger des temps de cuisson encore plus courts. es fiLres de verre peuvent également être ircorporées dans les fibres de carbone, si le besoin s'en fait sentir. Bien qu'un faller ou peigne conforme à la présente invention puisse être usiné à partir d'un bloc plein en fibres de carbone, le procédé de fabrication préféré est le moulage à chaud ou à froid qui se révèle beaucoup plus économique. Dans ce procédé, un moule fendu en deux parties est utilisé. Les fibres de carbone et la résine sont placées dans le moule, ce moule est fermé pour former un mélange fibres/résine ayant la forme appropriée, puis la résine est cuite, tout au moins partielle- ment, dans le moule. Dans quelques cas, un agent thixotropique peut être ajouté à la résine pour réduire le flux de cette dernière au cours du moulage. Un exemple typique d'une telle opération de moulage va être décrit ci-dessous. Les baguettes en forme de dents ci-dessus mentionnées insérées sur le faller ou peigne sont, de préférence, métalliques. Elles peuvent être insérées dans des trous percés dans le faller ou bien être moulées directement dans ce dernier pendant sa fabrication. Dans le premier cas, une série de trous est, de préférence, percée le long du faller ou peigne à un emplacement approprié et les baguettes ou dents sont insérées dans ce trou, puis maintenues en position au moyen d'un quelconque adhésif convenable. A titre de variante, des trous légèrement sous-dimensionnés peuvent être percé le long du faller et les baguettes ou dents peuvent être insérées dans ces trous qui ont été auparavant soumis à l'action de la chaleur. La chaleur peut être également appliquée lorsque, par exemple, une baguette ou dent endommagée ou cassée doit être enlevée du faller, cette baguette étant extraite ou rasée alors que le faller se trouve soumis à l'action de la chaleur. La facilité d'enlèvement d'une dent ou baguette endommagée présente un intérêt considérable par rapport aux opérations correspondantes effectuées sur les fallers conventionnels dans lesquels cet enlèvement est difficile. Cette facilité peut accroitre d'une manière significative la durée de vie d'un faller ou peigne. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui fait référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels la fig. 1 montre un faller ou peigne réalisé avec un composé en fibres de carbone en accord avec l'invention la fig. 2 est une vue en perspective en coupe partielle du moule utilisé pour produire le faller ou peigne de la fig. 1, la demi-partie de moule supérieure étant enlevée pour montrer l'intérieur de l'empreinte du moule proprement dit la fig. 3 est une coupe longitudinale du moule de la fig. 2 avec la demi-partie supérieure de moule en position, coupe montrant la manière suivant laquelle les fibres de carbone sont orientées dans le moule. En se référant d'abord à la fiç, 1, le faller ou peigne comprend un corps en forme de barre 1 portant une pluralité de baguettes ou dents insérées 2 se projetant à partir d'un bord longitudinal du corps à la manière des dents d'un peigne. Les extrémités 3 du faller sont d'une largeur plus grande que le reste de cet élément et sont, en utilisation, montées entre les vis d'entrainement dans la tête de peigne d'une machine à peigner ou étirer le textile. Formés dans ses extrémités 3, se trouvent définis par moulage à la fois des épaulements 5 et des rainures 4 aux extrémités opposées du faller ou peigne. Ces particularités sont présentes dans tout faller conventionnel et contribuent à son guidage dans la trajectoire opérationnelle d'une machine à peigner les textiles. Le faller illustré en fig. 1 est, de préférence, produit par une technique de moulage à chaud. Les fig. 2 et 3 montrent, d'une manière schématique, le moule utilisé à cet effet. Ce moule comprend une demi-partie inférieure 6 qui comporte une empreinte 7 ayant la forme du faller et agencée pour définir une partie 7a destinée à recevoir les baguettes ou dents 2 (voir plus loin). Une demi-partie de moule supérieure 8 vient se placer sur l'empreinte 7 et fermer l'ensemble du moule sous l'effet de la pression exercée pendant l'opération de moulage. Pour produire un faller ou peigne dans le moule, la première phase consiste à placer dans ce dernier, une rangée de baguettes ou dents 2, baguettes qui sont positionnées dans un bloc 9 en caoutchouc ou en tout autre matériau similaire, mis en forme pour s'insérer dans la partie 7a de l'empreinte 7 du moule. Des ibres de carbone sont ensuite déposées longitudinalement dans le moule, comme l'indique la fig. 3. Ceci assure que la résistance du faller est uniforme sur toute sa longueur et sa section, ce qui n'est pas le cas dans un faller équivalent en acier dans lequel la résistance dépend de l'importance de sa section transversale. Dans cette réalisation, 12 grammes de fibres "Courtaulds type A" sont utilisés pour un poids total d'environ 40 grammes. La proportion des fibres peut être accrue jusqu'à un maximum de 75% du poids total et,cela,afin d'augmenter la rigidité du faller ou peigne. La phase suivante du procédé consiste à ajouter la résine de préférence, il s'agit d'une résine du type référencé ci-dessus, c'est-à-dire un mélange de résine "OY219/SV409" et d'un produit de durcissement "HT972" fabriqué par CIBA (R.T.M.). Ici on peut ajouter également un accélérateur, par exemple le DY219. Aux points réputés faibles du faller, par exemple autour des rainures 4 et des épaulements 5, un flocon de fibres de carbone AOest ajouté pour compléter le remplissage de l'empreinte du moule et renforcer ces points faibles du faller. Le flocon est simplement constitué par des fibres de carbone broyées. Ce renforcement des points sélectionnés du faller est particulièrement important puisque les zones entourant ces points sont particulièrement vulnérables à l'usure et à la rupture et sont, d'une manière générale, soumises à des frottements importants. Il est possible d'incorporer d'autres charges résistant à l'usure et des auto-lubrifiants, par exemple des fibres de schiste ou de verre, du graphite ou du bisulfure de molybdène, dans les zones où un haut degré d'usure peut normalement être présent. Ainsi, l'usure s'en trouve réduite et on peut s'attendre, en conséquence, à une plus grande durée de vie du faller ou peigne. Dans tous les cas, lorsque les constituants désirés ont été placés dans le moule, celui-ci est fermé et la résine est mise à cuire pendant un intervalle de temps approprié sous l'action de la chaleur appliquée à la partie supérieure du moule. A ltexpiration du temps de cuisson, le moule est ouvert et le faller ou peigne est extrait. Il ne reste plus qu'à dégager le bloc en caoutchouc 9 hors des baguettes ou dents 2 pour obtenir le faller fini et prêt à l'emploi. REVENDICATIONS 1. Peigne pour machine à peigner ou étirer les fibres tex- tiles comprenant une structure en forme de barre munie de baguettes ou dents se projetant hors de ladite structure, caractérisé en ce que cette structure (1) est constituée par un co- posé de fibres de carbone comportant entre 15 et 75% en poids de fibres de carbone et de résine et dans lequel les fibres de carbone appartiennent à un type présentant de hautes propriétés mécaniques et s'étendent dans le sens longitudinal de ladite structure (1). 2. Peigne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine est une résine époxy, un polyester ou une résine phénolique. 3. Procédé de fabrication d'un faller ou peigne selon l'une quelconque des revendications précédentes, consistant : à déposer dans un moule ouvert(6) comportant une empreinte (7) ayant la forme dudit faller ou peigne (1), des fibres de carbone qui s'étendent longitudinalement par rapport à l'empreinte du moule (7) ; à ajouter une certaine quantité de résine ; à fermer le moule (6,8) pendant un temps de cuisson prédéterminé ; et à ouvrir le moule (6,8) à l'expiration de ce temps de cuisson pour permettre ltextraction du faller ou peigne fini (1). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les baguettes ou dents (2) devant être insérées dans le faler ou peigne (1) sont logées drune manière appropriée dans ltem- preinte du moule (7) avant que les fibres de carbone soient ajoutées, ces dernières étant placées autour de parties appropriées des baguettes ou dents (2) de manière qu'elles soient moulées dans le peigne ou faller (1). 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les baguettes ou dents (2) sont pré-positionnées dans un bloc (9) en caoutchouc ou en tout autre matériau similaire mis en forme pour s'adapter à une position appropriée dans le moule (6). 6. Procédé selon les revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un matériau de charge (10) et/ou un auto-lubrifiant sont ajoutés aux fibres de carbone et/ou à la résine en des emplacements appropriés dans le moule (6) pour donner les caractéristiques désirées aux parties correspondantes du faller (1).