Brevet FR2302266A1 — publié le 19760924

Ia présente invention se rapporte aux dispositifs de réception et de renvidage et a plus particulièrement pour objet un guide-fil à mouvement alternatif pour un dispositif de réception et de renvidage, effectuant l'étalage d'un seul ou de plusieurs fils sur une bobine réceptrice d'un tel dispositif. Ce guide-fil peut trouver un emploi particulièrement efficace pour le renvidage de fils en fibres synthétiques à de hautes vitesses de bobinage, atteignant environ 6000 m/mn. Toutefois, il peut aussi être employé pour le renvidage de fils produits à partir d'autres fibres, par exemple de coton, de lin, de laine, de verre. Actuellement, dans la fabrication de fibres synthétiques, on emploie largement des mécanismes avec des guides-fils qui sont animés d'un mouvement de va-et-vient par des tambours hélicoidaux à deux filets, l'un à droite et l'autre à gauche, effectuant l'étalage du fil sur la bobine réceptrice. Le guide-fil, lors de son mouvement de va-et-vient, exerce sur le tambour hélicoidal des charges dynamiques considérables dues à sa masse, ce qui a pour résultat d'user les gorges hélicoidales des tambours et les parties du guidefil conjugues avec eux. En outre, ces charges dynamiques ne permettent pas l'étalage du fil sur la bobine lors du renvidage à de hautes vitesse. Cela s'explique par le fait qu'avec augmentation de la vitesse de renvidage du fil le nombre de doubles courses du guide-fil croît. L'augmentation du nombre de doubles courses du guide-fil entrain une augmentation des charges dynamiques.Pour cette raison, les guide-fils de construction connue fonctionnent, dansa plupart des cas, à des vitesses de renvidage assez basses, de l'ordre de 1000 mgmn. La vitesse de renvidage du fil et, en conséquence, de son étalage, peut titre accrue en réduisant la masse des parties en mouvement du guide-fil. Toutefois, les guides-fils de ce genre présentent les inconvénients suivants : basse longévité, construction compliquée, difficultés de fabrication, marche bruyantes. En outre, du fait du mouvement strictement cyclique du guide-fil, il se produit un recouvrement des couches de fils, c'est-à-dire la formation de torons.Pour éviter la formation de torons, on a recours à des dispositifs spéciaux ou anti-torons, ce-qui rend la construction des mécanismes encore plus compliquée. Toutes les tentatives visant l'augmentation de la vitesse de renvidage du fil en employant des guides-fils à chaîne ou pneumatiques, ainsi que des guide-fils commandés par un champ électro-magnétique, n'ont pas eu de succès. Cela s'explique par le fait que tous ces mécanismes ne sont pas exempts des défauts énumérés plus haut. Dans l'industrie textile, sont largement employés des traverses de guide-fils constitués d'un tambour de commande à gorges hélicoidales croisées effectuant l'étalage du fil sur une bobine réceptrice. Ces guide-fils présentent les inconvénients suivants i. Avec l'accroissement de la vitesse de rotation du tambour, le fil est courbé dans les gorges du tambour et sort intempestivement de ces gorges. 2. Dans les gorges du tambour se déposent des couches de matière ensimage contenue dans le fil, ce qui provoque I'éjection du fil hors de la gorge, et son retardement, c'està-dire des perturbations dans le processus d'étalage du fil. 3. Aux points de passage d'une gorge hélicoidak l'autre, il se produit une forte usure sous l'action du fil et en conséquence le fil devient duveteux. bu fait de l'étalage du fil a une vitesse constante, les couches de fil se recouvrent et il se forme des torons. Dn contact en outre des ide-fils constitués d'un cylindre avec deux arEtes hélicoidales dirigées à gauche et à droite, qui déplacent alternativement le fil en avant et en arrière pour effectuer son étalage sur la bobine en formation. Le corps du guide-fil est cylindrique, tandis que -les arêtes hélicoidales sont formées de deux vis opposées (voir, par exemple, le certificat d'auteur de L'URUS N 308108 cl. B 65h). Dans tots les guide-fils connus jusqu'à présent, le mouvement du fil se ralentit au passage d'une vis à l'autre, pour la raison que dans la zone d'inversion de marche le8 vis sont éloignées l'une de l'autre. Cela, à son tour, cause un retard dans le mouvement du fil dans la zone d'inversion, et provoque l'éboulement des spires de fil aux bouts de la bobine en formation, affectant sa qualité. Dans les guide-fils de ce genre, du fait de la disposition des vis sous un angle élevé par rapport à son axe central, la longueur de l'étalage du fil est diminuée. en outre, la formation de torons est possible. La présente invention vise à éliminer ces inconvénients. On siest donc proposé de mettre au point un guide-fil pour un dispositif de réception et de renvidage qui grâce à la réalisation constructive de ses surfaces en spirale à bords en hélice, permettrait d'augmenter la vitesse de renvidage du fil, d'améliorer la qualité du bobinage et d'accroître le rendement des dispositifs de réception et de renvidage. Ce problème est résolu grée à un guide-fil pour un dispositif de réception et de renvidage, du type comportant un corps avec deux bords saillants en hélice dirigée respectivement à droite et à gauche, déplaçant tour à tour le fil en avant et dans le sens inverse pour effectuer son étalage sur une bobine réceptrice en formation, ledit guide-fil étant caractérisé, selon l'invention, en ce qu'il est formé de deux surfaces en spirale dirigées dans un même sens et disposées de telle façon que dans les zones d'étalage du fil une surface dépasse l autre d'une même hauteur en formant des bords en hélice dirigée respectivement à gauche et à droite et appartenant aux surfaces en spirale. Cette construction permet d'assurer un contact superficiel du fil étalé tout à tour avec les surfaces en spirale et les bords en hélice. Cela permet un passage rapide du fil aux points extrêmes des bords en hélice, en réduisant de cette façon la zone d'inversion et en évitant l'éboulement des spires de fils aux bouts de la bobine, ce qui assure un renvidage de haute qualité. En outre, le contact superficiel du fil permet de maintenir son mouvement stable sans brisures ou courbes, et d'augmenter la vitesse de renvidage du fil. Grâce aux surfaces en spirale du guide-fil, le lieu géométrique des points des bords en hélice dirigée respectivement à droite et à gauche se trouve à une distance décroissante de l'ase central du guide-fil. Cela cause une réduction de la vitesse d'étalage du fil, aussi bien lors de sa course avant que lors de son inversion, et permet d'éviter la formation de torons sur la bobine. Pour simplifier la technologie du guide-fil, il est efficace de réaliser les surfaces en spirale selon des spirales d'Archimède. Suivant une variante de réalisation de l'invention, le guide-fil est une douille cylindrique sur laquelle sont directement ménagées des surfaces en spirale avec des bords en hélice. Cela permet de fabriquer des guides-file par des moyens et procédés simples et efficaces, par exemple par usinage mécanique, coulée, moulage, etc. De même, il est avantageux que le guide-fil soit démontable et constitué d'une douille et de brides formant son corps et pourvues de rainures dans lesquelles sont fixées des tôles profilées formant une spirale avec des bords en hélice, et que le profil de chaque rainure corresponde au profil de la tôle. Les guide-fils ainsi conçus sont faciles à fabriquer et les spirales usées peuvent être facilement remplacées. Pour assurer une meilleure stabilité de l'étalage, lorsque la course devient plus longue, il est efficace que le profil de chaque bord en hélice, sur toute sa longueur ou à ses extrémités, soit exécuté selon une tourbe du deuxième ordre. Pour obtenir une formation stable des extrémités de la bobine, il faut que les points extrêmes des bords en hélice, aux endroits où le fil passe d'un bord à l'autre, soient déplacés radialement ou axialement. Pour donner une idée plus précise de l'invention, plus bas sont décrits des exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés qui représentent - la figure i, une vue schématique du dispositif de réception et de renvidage avec le guide-fil faisant l'objet de l'invention - la figure 2, le guide-fil proposé (vue latérale) - la figure 3, le même guide-fil que sur la figure 2 (vue d'en haut) - la figure 4, la disposition des bords en hélice avec décalage de leurs points extrêmes (vue d'en haut du guide-fil de la figure 2) - la figure 5, idem (vue d'en bas du guide-fil de la figure 2) - la figure 6, une vue développée des deux surfaces en spirale du guide-fil proposé - la figure 7, idem, avec le profil des bords en hélice sous forme de courbes du deuxième ordre - la figure 8, un graphique montrant la variation des vitesses de déplacement du fil lors de son étalage en sens direct et en sens inverse ; - la figure 9, un guide-fil de forme cylindrique conforme à l'invention, pour l'étalage de quatre fils (vue latérale) - la figure 10, idem (vue d'en haut) t - la figure 11, une autre variante d'execution du guide-fil proposé (vue latérale) ; - la figure 12, idem (vue d'en haut). Le dispositif de réception et de renvidage conforme à l'invention comprend un guide-fil 1 (figure 1) avec un capot 2 et une tige de guidage 3, un rouleau d'entrainement à friction 4 mis en rotation par un moteur (non représenté) et une bobine 5 recevant le fil à renvider 6. Le corps du guide-fil est formé de deux surfaces 7 et 8 (figures 2, 3) en spirale de même sens, disposées de telle façon que la surface en spirale 8 dans lez zones d'étalage du fil dépasse la surface hélicoTêale 7 d'une même distance et vice versa, en formant des bords 9 et 10 en hélice dirigé respectivement à gauche et à droite. Côs bords appartiennent aux surfaces 8 et 7 qui sont réalisées en spirale d'Archimède. Les points eu-emes es bords en hélice 9 et 10 sont décalés radialèment comme montré sur la figure 2. Le guide-fil a un trou de positionnement 12 pour son montage sur un arbre de commande (non représenté). Pour assurer une formation stable des extrémités de la bobine, les points extrêmes 13 (figures 4 et 5) des bords en hélice 9 et 10 sont décalés axialement. La figure 6 est une vue développée des surfaces en spirale 7 et 8 avec les bords en hélice 10 et 9. La figure 7 est une vue développée des surfaces en spirale avec le profil des bords en hélice exacutés selon une courbe du deuxième ordre. Dans ce cas, les surfaces en spirale 14 et 15 avec les bords en hélice 16 et 17 sont réalisés suivant un arc pour assurer un étalage sar du fil, avec augmentation de la longueur depa course d'étalage. La figure 8 représente le graphique de variation de la vitesse de déplacement du fil dans les zones d'étalage. La ligne droite V1V2 est une ligne conventionnelle désignant la vitesse de renvidage du fil de gauche à droite, et la ligne droite V V2, montre la variation de la vitesse de renvidage du fil de droite à gauche. Comme le montre le graphique, la vitesse de renvidage du fil varie continuellement, tant pendant sa course directe que pendant sa course inverse, tandis que la vitesse totale d'étalage des spires dans n'importe quelle partie de toute la longueur de l'étalage du fil reste constante. De cette façon, le caractère du renvidage du fil sur la surface de la bobine n'est pas altéré. S'il faut faire un renvidage simultané de plusieurs fils, le guide-fil est constitué d'une seule pièce cylindrique avec plusieurs, par exemple quatre, surfaces en spirale 18, 19, 20 et 21 (figure 9) et des bords en hélice 22 et 23. Pour son montage sur l'arbre de commande, le guide-fil est pourvu d'un trou de positionnement 24 (figure 10). Le guide-fil sous forme d'une seule pièce eat fait en aluminium avec anodisation cons:Scutive ou déposition par plasma d'un métal plus résistant à l'usure. Un guide-fil de ce genre peut être constitué d'un métal moins résistant ou d'une autre matière avec revêtement de tales profilées d'un matériau résistant à l'usure. Pour permettre un remplacement rapide des spirales en cas d'usure-, le guide-fil est démontable et se compose d'une douille 25 (figure 13) avec des encoches longitudinales 26 et des brides 27, 28; 29, 30 (figure 1t) formant avec la douille le corps du guide-fil ; dans les brides sont prévues des rainures en spirale 31 et 32. Dans les encoches 26 et les rainures 31 et 32 sont logés deux tôles profilées sous forme de spirales 33 et 34. Le profil des encoches et des rainures correspond à celui des spirales 33 et 34. Ces spirales ont des bords en hélice 35 et 36. La douille 25 a un trou de montage 37. Le dispositif de réception et de renvidage faisant l'objet de l'invention fonctionne de la manière suivante. Le fil 6, en venant en contact avec la tige de guidage 3 et en contournant le guide-fil t disposé aussi près que possible de la bobine 5 et du rouleau d'entrarnement à friction 6, parvient à la bobine 5 en rotation. La bobine 5 est entraînée par le rouleau à friction 4 commandé par un moteur Synchrone à vitesse réglable. Le guide-fil t est mis en rotation par un moteur individuel à vitesse réglable. Lors de la rotation du guide-fil 1, le fil 6, se déplaçant dans un sens, contacte avec un certain angle d'enveloppement la surface hélicoSdale 8 et le bord en hélice 10. Lors de la rotation du guide-fil dans le sens inverse, le fil contacte de même, avec un certain angle d'enveloppement, la surface hélicoâale 7 et le bord en hélice 9. En positions extrtmes, gracie au fait que les bords en hélice sont disposés l'un au-dessus de l'autre, le sens de mouvement du fil change rapidement, ce qui contribue à un bon renvidage et à l'obtention d'une bobine à extrémité droites. Gracie aux surfaces en spirale à bords en hélice, le renvidage d fil s'effectue avec des angles de croisement variables. Cela s'explique par le fait que le lieu géométrique des points des bords en hélice diriges à droite et à gauche se trouve à une distance décroissante de l'axe central du guide-fil. De cette façon, on évite la formation de torons lors du renvidage du fil sur la bobine. Le raccordement du fil à renvider à la surface du guide-fil facilite l'enfilage. Dans les autres variantes d'exécution du guide-fil, le fonctionnement du dispositif de réception et de renvidage s'effectue comme décrit plus haut. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, Si ceiles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Guide-fil pour un dispositif de réception et de renvidage, du type comportant deux bords saillants en hélice dirigée respectivement à droite et à gauche, qui déplacent tour à tour le fil en sens direct et inverse pour effectuer son étalage sur la bobine en cours de formation, dans ledit dispositif, caractérisé en ce que le guide-fil est formé par deux surfaces en spirale de meme direction, disposées de telle façon que dans les zones d'étalage du fil une surface dépasse l'autre d'une même hauteur en formant des bords en hélice dirigée respectivement à gauche et à droite et appartenant auxdites surfaces en spirale. 2. Guide-fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces en spirale se présentent sous forme de spirales d'Archimède. 3. Guide-fil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une douille cylindrique sur laquelle sont directement ménagées des surfaces en spirale à bords en hélice. 4. Guide-fil selon l'une des revendications 7 et 2, caractérisé en ce qu'il est démontable en étant constitué d'une douille et de brides formant son corps et pourvues de rainures dans lesquelles sont fixées des t8les profilées en forme de spirales à bords en hélice, le profil de chaque rainure correspondant au profil de la tolu. 5. Guide-fil selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le profil de chaque bord en hélice est exécuté suivant une courbe du deuxième ordre sur toute sa longueur ou à ses extrémités. 6. Guide-fil selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les points extrêmes des bords en hélice, aux endroits de passage du fil d'un bord à l'autre, sont décalés radialement ou axialement.