Brevet FR2297934A1 — publié le 19760813

L'invention concerne un procédé pour régler la proportion des impuretés rejetées pendant une opération de filage à bout ouvert, au cours de laquelle les fibres sont démêlées à partir d'un ruban de fibres par un cylindre cardeur et sont envoyées par un courant d'air, en passant par un conduit d'alimentation, dans un rotor de filage où elle se séparent de ce courant d'air, se déposent, et sont retirées sous la forme finale d'un fil tordu, pendant que le courant d'air s'échappe et les impuretés contenus dans les fibres sont séparées de ces dernières avant que ces fibres n'aient été emmenées par le courant d'air, et emportées, après que les fibres sont entrées dans le conduit d'alimentation, d'abord sur le pourtour du cylindre cardeur dans la direction de sa rotation, et ensuite dans un orifice d'éjection ; elle concerne également un dispositif pour I exécution de ce procédé. Âvec tous les procédés et appareils connus pour éliminer les impuretés d'une unité de filage à bout ouvert, les impuretés, séparées des fibres par un cylindre cardeur, sont enlevées en aval de ce qu'on appelle la zone de démEage des fibres, est-à-dire en amont de 1'- bouchure d'un conduit d'alimentation en fibres dans la cavité où est logé le dispositif de décalage des fibres. La régulation de la quantité d'impuretés à éjecter peut titre réalisée en choisissant de façon appropriée le nombre de révolutions du cylindre cardeur, ensuite en étranglant l'orifice d'éjection en question, et enfin en réglant la quantité d'air qui est entraîné dans cet orifice d'éjection.En dehors de l'air aspiré dans la zone du rouleau fournisseur de fibres, c'est la sortie où sont éjectées les impuretés qui est, en règle géné- rale, la seule région où l'air est aspiré. Dans une certaine mesure, la quantité d'air aspiré peut outre réglée en réduisant l'orifice d'éjection que l'on vient de mentionner, mais, quand le courant d'air arrivant dans le champ du cylindre cardeur en question a une vitesse relativement faible, une certaine portion de fibres qui pourraient Outre transformées est désavantageuse- ment éjectée par cette sortie en commun avec les impuretés. Ainsi, en réduisant cette sortie d'éjection, on ne peut pratiquement obtenir que l'éjection d'impuretés grossières ou volumineuses. Comme on 11a mentionné ciwdessus, on peut aussi agir sur l'éjection de ces impuretés en augmentant la vitesse de rotation du cylindre cardeur. De mtme la vitesse de rotation du rotor de filage peut aussi agir, en faisant varier 1'- tensité de l'entrée de l'air, sur la quantité de fibres qui seront fournies au rotor de filage, de sorte que cette quantité est inversement proportionnelle à la fois à un nombre de révolutions plus élevé et à une intensité du courant d'air plus élevée. Âvec toutes les dispositions connues des unités de filage qui ont été proposées jusqu'ici et qui concernaient des modes particuliers de réalisation du filage, il n'a pas encore été possible d'obtenir le taux né- cessaire d'éjection des impuretés aussi bien grossières que fines. Enfin on connut une unité de filage à bout ouvert où l'orifice d'éjection des impuretés est placé en aval de l'orifice du conduit d'alimentation en fibres qui va de la cavité qui reçoit le cylindre cardeur au rotor, c'est-à-dire dans l'espace de cette cavité qui est défini par cet orifice et par la région où se trouve le rouleau fournisseur. Néanmins, aucun procédé effi- cace pour l'éjection des impuretés et plus particulièrement de celles qui sont finies n'a encore été proposé pour le rotor de filage d'un tel mode de réalisation ainsi que pour ce mode de production de fil. L'invention a, par suite, pour objet de créer un procédé pour régler la proportion d'impuretés rejetées au cours de l'opération de filage à bout libre dans lequel les fibres sont démtlées à partir d'un ruban de fibres par un cylindre cardeur et envoyées par un courant d'air en passant par un conduit d'alimentation en fibres, dans un rotor de filage, où elles se séparent du courant d'air, se déposent et sont extraites de ce rotor sous la forme finale de fil tordu, pendant que le courant d'air s'échappe, et les impuretés contenues dans les fibres en sont séparées avant que ces fibres soient entraînées par le courant d'air et envoyées après que les fibres sont entrées dans le conduit d'alimentation, d'abord sur le pourtour dEl cylindre cardeur dans le sens de sa rotation et ensuite amans orifice d'éjection. L'invention a aussi pour objet a) de modifier essentiellemerit les conditions actuelles qui dominent dans le fonctionnement du rotor de filage, et d'agir ainsi sur l'alimentation en fibres démêlées ou ouvertes ainsi que sur la formation du fil, b) de réaliser une unité de filage à bout libre telle qu'il soit possible de rejeter aux déchets les impuretés mdme fines sans que soient en mdme temps rejetées des fibres capables d'erre transformées en fil, c) de réaliser des conditions de production de fibres et une unité de filage à bout libre telles que l'on puisse les obtenir par des moyens aussi simples que possible. Le procédé de réglage de la proportion d'impuretés éjectées au cours de l'opération de filage à bout libre qui permet d'atteindre tous les objectifs mentionnés ci-dessus et qui supprime les inconvénients de la technique antérieure comme il est envisagé ci-dessus, consiste suivant l'invention en ce que le courant d'air est intégralement contrôlé et peut être réglé soit après que l'air est sorti du rotor de filage soit avant qu'il pénètre dans celui-ci. Pour mettre ce procédé en oeuvre, on a proposé un dispositif qui est équipé avec un sys- tème de réglage du passage d'air comprenant un conduit d'air mentation en fibres par lequel le roter de filage communique avec le logement d'un dispositif de démêlage des fibres, ce logement communiquant éventuellement, par l'intermédiaire d'un conduit fournissant de ltair au rotor de filage, avec at- mosphère ambiante, ce dispositif comprenant aussi un orifice pour l'éjection des impuretés, prévu en aval de l'embouchure du conduit d'alimentation en fibres, et étant caractérisé suivant l'invention, en ce que le système qui règle le courant d'air, qui se termine par un conduit d'échappement d'air qui doit enlever l'air du rotor de filage, comprend au moins un volet de réglage du courant d'air. Suivant une autre caractéristique du dispositif, le volet de réglage du courant d'air est disposé dans la cavité du logement qui s'ouvre dans le conduit d'échappement d'air. Suivant une autre caractéris- tique de l'invention, le volet de réglage est prévu dans la cavité du corps qui assure la décharge dans le conduit d'échap- pement d air, et enfin une caractéristique de l'invention ré- side en ce qu'un autre volet ou vanne de réglage est prévu dans le conduit d'alimentation d'air dans le rotor de filage et est destiné à agir sur l1effet de réglage du premier volet. C'est l'avantage à la fois du procédé et du dispositif suivant l'invention que d'être capa- bles de régler parfaitement l'éjection des impuretés de l'uni- té de filage à bout ouvert quelle que soit la nature de la matière fibreuse, ou des mélanges de matières, les longueurs de fibres pouvant titre variées, tandis qî est possible de rejeter non seulement les impuretés grossières, mais aussi les fines ; ce fait contribue fortement à améliorer la qualité du fil, à réduire le taux des ruptures de fil et à augmenter la productivité de l'unité de filage.Le procédé et le dispositif permettent même d 'exclure de l'opération de filage les fais- ceaux de fibres entrem81ees, la densité de ces faisceaux ne différant cependant que d'une façon négligeable de celle des fibres que l'on traite, cette exclusion aun effet favorable sur la résistance finale du fil. GTQce à la réduction de la quantité totale d'air que l'on doit évacuer par le conduit d'échappement d'air, il s'établit une pression d'air contrôlée, supérieure à la pression atmosphérique, dans l'espace entou- rant le rotor de filage ainsi que dans l'intérieur de celui de sorte que la quantité d'air aspiré dans ce rotor est diminuée, ce qui a un effet avantageux sur l'alimentation en fibres et est important pour déterminer la quantité d'impuretés qui doit être envoyés au-delà de l'embouchure du conduit d'alimentation en fibres et rejetée par l'orifice d'éjection.Le système à écran et à volet permet un réglage sélectif de l'arrivée d'air par l'intermédiaire de l'orifice d'éjection des impuretés aussi bien que par le conduit d'alimentation en air ; cette disposition permet de régler d'une façon très sélective le rejet des impuretés et le choix des fibres destinées au rotor de filage. Un important avantage du dispositif suivant l'invention réside en ce que sa disposition n'affecte pas sensiblement le procédé e fabrication adopté pour la fabrication des unités de filage à bout ouvert, de sorte que la modification nécessaire sur ces unités est peu onéreuses. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels s - la figure 1 est une vue en coupe axiale de la disposition d'une unité de filage à bout ouvert, - la figure 2 est une vue en coupe partielle, transversale, du corps du rotor de filage, montrant un volet en bague destiné à obturer le conduit d'échapw pement d'air, dans la position * il est ouvert, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, mais montrant le volet en forme de bague fermé, - la figure 4 est une vue détaillée d'une pièce comportant un volet de réglage destiné à obturer l'embouchure du conduit d'arrivée d'air par où la cavité du logement communique avec I'atmoare ambiante, dans sa position d'ouverture, - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3, mais montrant le volet de réglage dans sa position de fermeture. Comme on peut le voir dans lee figures et particulièrement dans la figure 1, une unité de filage à bout ouvert comprend, surtout, un dispositif de dé filage des fibres et un rotor de filage 13. Le dispositif de démdlage des fibres est constitué d'un cylindre cardeur 1 pourvu sur sa périphérie de dents 2 et supporté par un axe 3 adapté pour tourner dans une cavité prévue dans le logement 4 de ce dispositif de démblage des fibres. k Au cylindre cardeur 1 est adjoint un rouleau alimentaire 5 sur lequel est serré un pied presseur 7 au moyen d'un ressort 6.Le cylindre cardeur 1 et le rouleau alimentaire 5 sont entralnés tous deux, d'une façon connue, par les organes moteurs de la machine à filer à bout ouvert (non figurés). Comme il est dit ci-dessus, le cy- lindre cardeur 1 se trouve dans la cavité du logement 4 définie par la paroi intérieure 8 de ce logement. En amont d'un conduit 12 d'alimentation en fibres par où les fibres sont envoyées au rotor de filage 13, la paroi de la cavité est localement écartée de la périphérie du cylindre cardeur 1, fermant ainsi un ventre qui se transforme en une paroi directrice 9 qui se termine par une autre de rebondissement 10. Grecs au dispositif mentionné ci-dessus, les impuretés contenues dans la matière en fibres et accélérées, par le cylindre cardeur 1 en sont séparées, et s'échappent de ce cylindre 1, après quci elles suivent la paroi directrice 9 jusqu'à l'artte de rebondissement 10. De cette façon, les impuretés sont renvoyées sur le cylindre car deur 1, de sorte qu'elles dépassent dans cette région l'embouchure il du conduit d' alimentation en fibres 12 dirigé vers l'intérieur du rotor de filage 13 et qui stouvre à cOté de la paroi de glissement 14 de ce rotor.La cavité du logement 4 communique par l'intermédiaire d'un conduit d'arrivée d'air 15, directement, avec l'atmosphère ambiante. En aval de l'em- bouchure 11, le diamètre intérieur du conduit d'alimentation en fibres 12 se réduit progressivement. Dans son orifice d'entrée, le conduit d'arrivée d'air 15t par où la cavité du logement 4 communique avec l'atmosphère ambiante, est pourvu-d'une pièce 16 portant un volet ajustable 17 qui peut tourner sur cette pibce, de sorte qu'il peut obturer l'orifice d'entrée d'air du conduit d'alimentation 15, soit complètement, soit en ajustant l'entrée d'une ouverture 18 prévu dans la piece 16. En aval de l'embouchure 11 du conduit d'alimentation en fibres 12, la paroi intérieure 8 du logement 4 est interrompue par un orifice d'éjection des impuretés 19, par où les impuretés sont envoyées, par l'intermédiaire d'une tubulure 20, dans un canal central collecteur des impuretés 21 où les impuretés sont aspirées. L'orifice d'éjection des impuretés 19 communique en mame temps avec l'air ambiant, tandis que l'air qui y est aspiré peut titre réglé d'une façon connue en soit par exemple au moyen d'un volet de réglage placé à l'entrée de cet orifice d'éjection 18. le cylindre cardeur 1 est adapté pour tourner dans le sens indiqué par la flèche 22 alors que les indications d'emplacements telles que 'tex amontte et tien aval doivent titre comprise dans le sens de la rotation du cylindre ou dans le sens du passage de la matière. Le rotor de filage 13, d'un 9fpe ourant, purvu de canaux de ventilation 23, est supporté par la bague 24 d'un palper et est entravé par une poulie 25, par un organe moteur quelconque (non figuré). Sur le pour tour du diamètre maiimum intérieur du rotor de filage, il est prévu une surface 26 de collecte des fibres sur laquelle viennent se rassembler les fibres pour se tordre sous la forme dlun ruban de fibres et finalement, de fil.Le corps 27 du rotor de filage 13 est fixé sur le logement 4 du dispositif de démêlage des fibres, l'espace reliant les deux parties étant rendu her métique par une bague à garniture 28. Les canaux de ventilation 23 s'ouvrent dans une cavité 29 du corps 27, cette cavité 29 communiquant avec un conduit 30 d'échappement d'air par un volet ajustable prévu dans le corps 27, de sorte que la cavité 29 peut communiquer, soit librement, soit en partie, avec l'atmosphère ambiante, ou éventuellement avec un tube (non figuré) destiné à éliminer l'air technologique de l'intérieur du rotor de filage 13. Le volet ajustable est réalisé sous la forme d'un volet annulaire 31 adapté de façon à pouvoir tourner dans le corps 27 autour du rotor de filage 13. Glace à cette disposition, on forme un système de réglage du passage de l'air comprenant l'orifice d'éjection des impuretés 29, ou éventuellement le conduit d'arrivée d'air 15, de plus le conduit d'alimentation en fibres 12 et le conduit d'échappement d'air 30, système dans lequel est amené à passer l'air destiné à transpcrter les fibres de la cavité du logement 4 dans l'intérieur du rotor de filage 13, cet air étant ensuite chassé par les canaux de ventilation 23, du rotor 13 dans la cavité 29 du corps 27 et de là dans le conduit d'échappement d'air 30.Dans ce sys- tème de réglage de l'airs on prévoit un ou plusieurs volets ou éléments de fermeture 31 et 17 respectivement, ou éventuellement, on prévoit des volets supplémentaires pour régler le passage de l'air aspiré par l'orifice d'éjection 19. En fonctionnement, un ruban de fibres 32, fourni par le rouleau alimentaire 5, est ouvert par les dents 2 du cylindre cardeur t sur le pied presseur 7. Les fibres séparées sont ensuite transportées le long du cy- lindre cardeur 1, puis enlevées du cylindre 1 au moyen de l'air aspiré par 1 'orifice d'éjection des impuretés 19 ou éventuelle- ment par le conduit d'arrivée d'air 15, en coopération avec fies tosses centrifuges et les fores d'inertie, après quoi e sont er1Voyees dans le rotor de iiîage 19 où eues se séparent du courarft d'air sur la surface collectrice 26 et se déposent sous la forme d'un ruban de fibres, sont t rdues, extraites scus la forme a'm fil 33 par le conduit d'extraction 34, et sont finalement enroulées pour former une bobine. Les impuretés contenues dans la matière fibreuse ainsi traitée sont libérées par les dents 2, accélérées par elles, sdparées des fibres avant que ces dernières aient été exposées au courant d'air, à la suite de quoi, elles sont, gracie aux forces centrifuges, brusquement chassées sur la paroi intérieure 8 du logement 4, suivent alors la paroi directrice 9 de façon telle qu'elles retournent sur le cylindre cardeur 1 comme le montre une flèche et dépassent l'embouchure 11 du conduit d'alimentation en fibres 12. Ainsi, seules penètrent dans le conduit 12 les fibres séparées libérées des impuretés de toutes sortes.Après que les fibres sont entrées dans le conduit 12 dans la direction du rotor de filage 13, les impuretés sont emmenées le long du cylindre cardeur 1, dans le sens de sa rotation, rejetées par l'orifice d'éjection 19 de 1 unité de filage, et finalement évacuées dans le canal central collecteur des impuretés. la façon dont on a prévu l'agrandissement, la diminution ou même la fermeture complète de l'orifice d'échappement de l'air qui doit sortir du rotor de filage 13, offre des possibilités inhabituelles de réglage de la quantité ainsi que de la composition de toutes les sortes d'impuretés qui doivent titre exclues de l'opération de filage, c'est-à-dire non seulement les impuretés grossières comme on en a déjà a possibilité dans les procédés de filage bien connus, mais aussi les impuretés fines. Le fait que ce procédé puisse être réalisé sans que soit affectée la vitesse de rotation du rotor de filage donne la possibilité de faire agir la quantité d'air chassé dans l'atmosphère ambiante sur le rendement du rotor de filage 13. C'est la première fois que l'unité de filage fonctionne dans un milieu de pression d'air supérieure à la pression atmosphèrique, réglable, cette quan- tité d'air agissant immédiatement sur la quantité d1 air chassé de l'intérieur du rotor de filage 13 et en conséquence aussi sur la quantité d'air aspiré dans ce rotor, puisque ces quantité d'air sont essentiellement égales entrtelLes. le procédé suivant l'invention permet de réduire ad libitum la quantité d'air qui passe dans le conduit d'alimentation en fibres pour allier dans le rotor de filage et d'amener à un degré optimum l'alimentation en fibres pures démêlées, libérées de toute impureté, puisque, grEce à la diminution de la quantité d'air chassé par la bague du volet de réglage 31, la vitesse d'écoulement de l'air envoyé par le conduit d'alimentation en fibres 12 dans le rotor de filage 13 diminue à un peint tel que même des impuretés très légères et menues passeront au-delà de l'embouchure Il du conduit 12 et seront envoyées à l'orifice 19. Un autre avantage important que donne le procédé suivant l'invention consiste en ce que l'on peut régler la partie de l'air qui doit titre aspiré dans le logement 4 du cylindre cardeur 1 par la sortie 19 des impuretés aussi bien que celle qui arrive par le conduit d'arrivée d'air 15, dont l'orifice d'entrée peut titre fermé. De cette façon, c'est particulièrement la composition des impuretés, qui doivent titre exelues de la cavité du logement 4 du cylindre cardeur 1 à contre-courant du passage de l'air qui entre par cette voie dans l'intérieur du logement 4, que l'on peut contrdler. Si le volet 17 du conduit d'arrivée d'air 15 est complètement fermé, à peu près toute la quantité d'air passe dans le logement 4 en passant par l'orifice de sortie 19 des impuretés à contre-courant par rapport aux impuretés sortantes, de sorte que les impuretés dont le poids est faible sont entraînées en arrière sur le cylindre cardeur 1 et transportées à nouveau sur sa périphérie. En mtme temps, l'air qui arrive amène les fibres à adhérer aux dents 2 du cylindre cardeur 1, c'est-à-dire les fibres qui n'ont pas été libérées à temps et qui ont été entraînées par le courant d'air dans le conduit d'alimentation en fibres 12, ,ce que l'on peut observer particulièrement si l'on travaille avec une matière à longues fibres. Au contraire, quand le volet 17 est ouvert, la plus grande partie de l'air passera par le conduit d'arrivée d'air 15, pendant que la plus faible partie passera par la sortie 19 des impuretés, de sorte que toutes les impuretés seront chassées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et representés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sorti du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour régler la quantité des impuretés rejetées au cours d'une opération de filage à bout ouvert, dans lequel les fibres sont démêlées à partir d'un ruban de fibres par un cylindre cardeur et envoyées par un courant d'air, en passant par un conduit d'ali mentation en fibres, dans un rotor de filage, eu elles se séparent de ce courant d'air, se déposent et scut extraites de ce rotor sous la forme finale d'un fil tordu pendant que le courant d'agir s'échappe, et les impuretés contenues dans les fibres en sont séparées avant que les fibres ne se soient engagées avec le courant d'air et sont empcrtées après que les fibres sont entrées dans le conduit d'alimentation, d'abord autour du cylindre cardeur dans le sens de sa rotation, et ensuite dans un orifice d'éjection, procédé caractérisé en ce que l'on contrôle complètement le passage de llairo 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qué l'on peut régler le courant d'air après que l'air est sorti du rotor de filage. 30) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on peut régler le courant d'air avant que l'air n'ait pénétré dans le rotor de filage. 40) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 5-tJ21 peut cantrter le courant d'air qui est aspiré par l'orifice d'éjection des impu restés. 50) Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, équipé d'un système de réglage du passage de l'air, comprenant un conduit d'alimentation en fibres par où le rotor de filage communique avec le logement d'un dispositif de démtlage des fibres, ce logement communiquant éventuellement, au moyen d'un conduit d'arrivée d'air au rotor de filage, avec l'atmosphère ambiante, comprenant en outre un orifice d'éjection des impuretés prévu en aval de l'embouchure du conduit d'alimentation en fibres, dispositif caractérisé en ce que le système de réglage du passage de l'air qui se termine par un conduit d' éhappement d'air destiné à évacuer l'air du rotor de filage, comprend au mcins un volet de réglage du passage de l'air. 6 ) Dispositif suivant la revendication @, caractérisé en ce que le volet réglant le passage de l'air est placé dans la cavité du logement et s'ouvre sur le conduit d'échappement d'air. ? l Dispositif pour exécuter le procédé suivant la revendication 1, équipé d'un système de réglage du passage de l'airs comprenant un conduit d'alimenta- tion en vibres par où le rotor de filage communique avec le logement d'un dispositif de démEage des fibres, ce logement communiquant éventuellement, au moyen d'un conduit d'arrivée d'air au rotor de filage, avec l atmosphère ambiante, et comprenant aussi un orifice d'éjection des impuretés, prévu en aval de l'embouchure du conduit d'alimentation en fibres, dis- positif caractérisé en ce que l'on associe au volet ayant la forme d t un volet annulaire un autre volet avant la forme d'un obturateur, ce dernier étant prévu dans le conduit d'arrivée d'air au rotor de filage et permettant d'agir sur l'effet de réglage du passage de l'air du premier volet.