Brevet FR2261358A1 — publié le 19750912

La présente invention concerne un curseur pour métier à filer, du type comprenant une masse de matière thermoplastique dans laquelle est dispersée une charge non métallique plus dure. La tendance à travailler à des vitesses élevées, jointe à l'utilisation de matières agressives pour les fils, conduit à exiger de toutes les pièces qui sont soumises à des efforts de frottement une dureté et une résistance à ltusure toujours plus élevées. On remplace de plus en plus les matieres classiques utilisées pour les curseurs par des matières à plus grand rendement. Lorsque des matières plastiques entrent en jeu, on dépend des compositions modernes. Outre un façonnage approprié, un traitement efficace de transformation de surface est favorable à des propriétés telles que la dureté, la résistance, l'élasticité, etc... de la matière, ce qui peut se traduire par une élévation générale importante du rendement dans ce domaine. En utilisant ces compositions pour les pie ces soumises principalement à une usure élevée par frottement, on bénéficie d'une part des propriétés plastiques de la masse utilisée et d' autre part de la dureté élevée de la seconde phase qui y est dispersée. En se limitant aux réalisations les plus courantes des curseurs en polyamide, on dispose d'un choix relativement important pour les charges considérées. A coté dioxydes, comme par exemple le dioxyde de titane et le trioxyde d'aluminium, de borures, de nitrures et de carbures, on utilise également des fibres de verre. Il ssy ajoute aussi des additifs lubrifiants tels que le sulfure de molybdène, le graphite amorphe ou encore le soufre. Ces curseurs en matière plastique chargée présentent toutefois l'inconvénient de s'user de façon sélective, ce qui signifie que c'est essentiellement dans la zone de passage du fil que les inclusions plus dures sont mises à nu par les fils agressifs, étant donné que la masse d'enrobage y est arrachée plus rapidement. Le curseur offre alors une surfaee de plus en plus rugueuse dont les particules à bords vifs peuvent endommager les fils en formant ce que l'on appelle des entailles de grain. On redoute en particulier la rupture dite capillaire qui survient fréquemment lorsque ce sont des fibres de verre qùi sont enrobées. Quant aux curseurs offrant des inclusions d'acier, bien qu'avantageux en soi, ils présentent l'inconvénient d'une fabrication très onéreuse. le comportement d'ensemble au frottement est influencé de façon déterminante par l'état de surface du curseur. Entre un frottement sec qui se produit dans des conditions idéales et un frottement humide du à un coefficient de frottement défavorable, on trouve un frottement mixte qui est une combinaison de ces deux cas extrèmes. La valeur du frottement dépend alors fortement de la vitesse et se trouve en outre régie par le film liquide qui se forme entre autres sous l'effet de l'avivage et de l'humidité de l'air.C'est ce film liquide qui accot de façon indésirable la résistance au frottement. I1 ne peut en réalité se former que sur des surfaces lisses à un degré mathématique, de sorte qutil se pose le problème de ramener l'influence de la couche liquide à de faibles valeurs négligeables grâce à une structuration préfixée de la surface. Avec des compositions déterminées, une telle structure de surface favorable au frottement peut se produire plus ou moins au hasard. Toutefois des calottes sphériques, qui constituent les surfaces géométriques idéales-, ne sont essentiellement réalisables que par frittage de compositions à point de fusion élevé. On sait que tous les curseurs en polyamide (Nylon, Perlon) connus jusqu.'ici présentent une surface favorisant le frottement mixte. Il est par ailleurs connu de munir des pièces de guidage de fil en métal ou en céramique qui sont soumises à des sollicitations élevées, de surfaces rendues rugueuses de façon artificielle, par exemple par pulvérisation au chalumeau (plasmaspray) ou par chromage dur. Une surface ainsi rendue artificiellement granuleuse empêche l'élévation de la résistance au frottement due au frottement mixte. On a le choix entre des surfaces naturelles ou encore des surfaces qui ont subi une finition par un traitement de surface convenable (polissage, rodage, etc...). C'est pourquoi l'invention a pour but d'offrir une matière thermoplastique chargée qui empêche totalement ou réduit à de faibles valeurs négligeables le frottement dit mixte qui apparat ha bituelDement avec des compositions du type indiqué. A cet effet, selon l'invention, des fibres de carbone sant dispersées sous forme de charge dans une matière thermoplastique, le carbone étant présent sous forme élémentaire, de préférence sous forme de graphite. Bes zones du curseur soumises à des effets de frottement intenses présentent de préférence une surface structurée de rugosité déterminée. Pour des motifs de production on peut utiliser des granulés comme matière première pour le formage thermoplastique du curseur. Outre l'élimination indiquée d'un frottement mixte accrois sant la résistance au frottement, un curseur en matière plastique présentant une structure eonforme à l'invention offre encore entre autres l'avantage de rendre possible l'utilisation d'un numéro déterminé de curseur pour une variété plus importante de numéros de fil. Avec du graphite comme charge, on peut également, en raison de son point de fusion, utiliser encore pour des fils plus gros des curseurs en matière plastique prévus pour des numéros de fil déterminés, étant donné qu'ils peuvent être réalisés plus stables et sans bague de renforcement supplémentaire. En raison de leur poids spécifique plus bas que celui des curseurs en acier, on obtient non seulement des sections plus grandes, mais encore des rapports de frottement du fil et de la pièce plus favorables. Il en résulte que le curseur glisse sur une bague non lubrifiée, ce qui signifie que, en raison d'un fonctionnement très sur, aucun film d'huile, de fibres ou de lubrifiant humide n'est nécessaire. On obtient de cette manière un fonctionnement avantageux avec des bagues non lubrifiées, mais de préférence munies d'un plaquage de Téflon ou de couches borurées. En résumé, il faut remarquer qu'un curseur conforme à lfinvention réunit pratiquement tous les avantages des curseurs connus, tout en en évitant les inconvénients. REVENi)ICATTON 1 - Curseur pour métier à filer, du type comprenant une masse de matière thermoplastique dans laquelle est dispersée une charge non métallique plus dure constituant une seconde phase, caractérisé en ce que la charge est constituée par des fibres ou particules de carbone. 2 - Curseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carbone est présent sous forme élémentaire. 3 - Curseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le carbone est présent sous forme de graphite. 4 - Curseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que toutes les surfaces soumises à un frottement présentent une structure granuleuse, naturelle ou façonnée, de rugosité déterminée. 5 - Curseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des granulés servent de matière pre miere pour son formage thermoplastique.