Brevet FR2356750A1 — publié le 19780127

La Sltsente 7 r.vention concerne un procédé permettant de limiter le ballon que forme un fil, par exemple lors des opérations de dévidage, de moulinage, ou de retordage, auxquelles ce fil peut être-soumis lors de sa fabrication, ces opérations pouvant être effectuées en utilisant indifferemment le principe simple torsion ou le principe double torsion. Elle concerne également divers dispositifs permettant la mise en oeuvre de manière économique et efficace dudit procédé. Dans la suite de la description, l'invention sera-décrite appliquée à un métier de moulinage simple torsion, c1 est à dire un métier das lequel on communique une torsion au fil lors de son dévidage. I1 est évident que ceci n'est pas limitatif et que l'invention s'a p- plique en général à toutes les installations dans lesquelles un fil a tendance à former un ballon lors de son deplacement, et entre autres, sur les métiers à entraxes reduits simple ou double torsion. I1 est bien connu, que, lors du moulinage des fils textiles, notamment pour des titres et des vitesses élevées, le ballon a tendance à avoir un grand développement. Ceci implique que l'on doit augmenter l'écartement entre les broches, ce qui augmente considéra- blement la surface au sol occupée par les machines. Pour pallier ces inconvénients, cn a proposé, depuis foret longtemps, de brider le ballon. Pour ce faire, on a proposé d'utiliser un brise-ballon, constitué par un anneau placé dans la partie intermédiaire du ballon, généralement à son niveau de diamètre maximum. En pratique, ce brise-ballon est constitué par un anneau métallique, ou en matière synthétique,On a également suggéré d'utiliser des anneaux métalliques anodisés ou revêtus de Teflon, ou en acier inoxydable. Cependant, ces anneaux présentent un certain nombre d'inconvénients du fait que le fil frotte continuellement à leur surface. Malgré un degré élevé de polissage, il peut se produire une dégradation des caractéristiques du fil, notamment de sa résistance, ainsi qu'un arrachement des fibres périphériques. De plus, du fait de ces frottements, il y a un échauffement qui peut entralner des pertes d'ensimage, des fusions locales, et par suite, un encrassement du brise-ballon dont les propriétés se détériorent. Ces inconvénients sont encore amplifies sur les métiers dans lesquels le brise-ballon est constitué par des anneaux de grande largeur, et surtout sur les métiers dans lesquels on utilise des pots antiballon. Dans le cas des anneaux brise-ballon de faible hauteur, certaines solutions ont eté proposées pour surmonter les inconvénients des anneaux classiques lisses. Ainsi, le brevet français 2 152 043, propose un anneau de réglage du ballonnement d'un fil dont la structure est telle que sa surface interne comporte des nervures inclinées et parallèles, lesdites nervures étant disposées de manière que le point od le fil quitte une nervure, ou un peu avant qu'il ne la quitte, et un point où le fil entre en contact avec la nervure suivante, se trouvent sur le ir:me axe vertical. Selon ce document, un tel anneau permettrait de tordre à grande vitesse des fils sans qu'ils subissent de fusion ou peluchage. Ce type d'anneau présente cependant de nombreux inconvénients du fait que, suivant le sens de rotation de la bobine, il est nécessaire d'utiliser des anneaux comportant des nervures inclinées en sens opposé. De plus, il ne peut avoir qu'une très faible hauteur et ne peut convenir au matériel et fils qui exigent comme élément brise-ballon des anneaux de grande hauteur ou des pots antiballon entourant le ballon sur toute sa hauteur, c'est à dire capable de contrôler le ballon dans un volume et non pas pratiquement dans un plan. demande de brevet allemand Par ailleurs, il a été proposé dans lat na 2 205 556 de réaliser des anneaux brise-ballon dont la surface interne est non unie, et présente des parties en relief et des parties en creux, par exemple sous grume de vagues, d'entailles; de fuseaux. Selon ce document, lors de son déplacement, le fil n'est pas en contact continuellement avec la surface du brise-ballon et ceci évite de l'endommager. Cependant, du fait que les parties en relief et en creux se présentent sous la forme de fuseaux, le contact du fil sera toujours un contact linéaire, bien que limité. Par (lleurs, de tels briseballons sont difficiles et couteux à réaliser , compte-tenu de leur profil. Enfin, toujours à cause de la forme fusiforme des parties en relief, il se produira obligatoirement des à coups et par suite des surtensions lorsque le fil passe d'un fuseau à un autre. En conséquence, comme pour le type d'anneau décrit dans le brevet français 2 152 043 précité, ce type de brise-ballon ne peut avoir qu'une hauteur très faible, et ne peut etre utilisé comme pot antiballon. En ce qui concerne les brise-ballon de grande longueur, c'est à dire ceux qui entourent le ballon sur au moins un quart (1/4) de sa longueur, airsi que pour les pots antiballon, la seule solution proposée à ce jour pour limiter les frictions du fil consiste à rechercher un état de surface le plus lisse possible. Or, on a trouvé, et c'est ce qui. fait l'objet de la présente invention, un nouveau procédé qui permet de limiter de manière efficace le ballon d'un fil, tout en lui conservant ses caractéristiques mécaniques et en diminuant considérablement les brins cassés. Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté pour les fils tels que les fils de polypropylène, ou autres fils synthétiques, de titre élevé qui, jusqu a ce jour, étaient traités sur des métiers équipés de brise-ballon de grande longueur ou de pots limitateurs de ballon. L'invention mentionne également divers dispositifs permettant la mise en oeuvre dudit procédé de manière simple, efficace et économique. Le procédé selon l'invention pour limiter le ballon d'un fil lors des opérations de dévidage ou renvidage auxquelles ce fil est soumis lors des diverses étapes de fabrication- s-e aractérise par le fait que le fil est mis en contact ponctuel avec une succession d'arêtes espacées, parallèles les unes aux autres, disposées selon une surface de révolution cylindrique engendrée par une génératrice parallèle à l'axe de défilement du fil. L'invention concerne également divers dispositifs permettant la mise en oeuvre du procédé de maniere simple et efficace, ces dispositifs se présentant schématiquement sous la forme d'un élé- ment cylindrique qui entoure le ballon sur au moins une partie de sa hauteur et étant caractérisés par le fait que la surface dudit élément cylindrique, en contact avec le ballon, est discontinue et comporte une succession d'arêtes espacées, parallèles les unes aux autres et à l'axe de défilement du fil, le fil étant en contact ponctuel avec les aretes. Selon un mode de réalisation, la surface discontinue de l'élément cylindrique selon l'invention a sensiblement la structure d'une cage d'écureuil, dont les barreaux forment les aretes contre lesquelles le fil vient en contact ponctuel et qui, éventuellement, comporte une paroi externe, lisse, espacée desdits barreaux. Ces barreaux peuvent etre cylindriques, ou se présenter sous la forme d'une lame, de faible epaisseur, dont l'arête en contact avec i fil est arrondie. Dans un autre mode de réalisation, la surface interne du briseballon est constituée'par des arêtes parallèles, espacées les unes des autres, reliées entre elles par des surfaces en creux pleines. L'espacement entre les arêtes et la profondeur des creu sont tels que le fil lors de son déplacement vient en contact ponctuel avec les arêtes et ne touche pas les surfaces creuses de liaison entre les aretes. En général, pour des enroulements de fil ayant un diamètre de quinze centimetres (15 cm), et une hauteur de trente.cinq cen timètres (35 cm) le brise-ballon selon l'invention doit avoir les caractéristiques suivantes - hauteur du brise-ballon : quarante centimètres (40 cm), - distance entre les arêtes et l'enroulement de fil : environ vingt millimètres (20 mm), - espacement entre les arêtes : compris entre quinze millimètres (15 mm), et trente millimètres (30 mm), - rayon de courbure des arêtes : compris entre zéro virgule cinq millimètres (0,5 mm) et cinq millimètres (5 mm), Dans le cas où les arêtes sont espacées d'un fond lisse continu, l'espacement entre l'arête et le fond doit être de l'ordre de cinq millimètres (5 mm) à dix millimètres (10 mm). Dans le cas où les arêtes sont reliées entre elles par une surface continue creuse, la profondeur de cette surface par rapport aux arêtes sera comme précédemment comprise entre cinq millimètres (5 mm) et dix millimètres (10 mm). Dans les deux cas, il est indispensable que, conformément à l'invention, le fil, lors de son déplacement, ne soit en contact qu'avec les arêtes. L'invention sera cependant mieux comprise grâce au exemples de réalisation donnés ci-apres et illustrés par les schémas annexés. La figure 1 illustre schématiquement l'ensemble d'un métier de moulinage, la partie réception n'étant pas représentée. Sur cette figure 1, on a représenté en traits continus le passage du fil selon le principe simple torsion et en traits discontinus le passage schématique d'un fil selon le principe double torsion. Lesfigures 2, 3 et 4montrent respectivement en perspective, coupe vue de face et vue de dessus, un élément brise-ballon selon 1' invention. Les fures 5 et 6, illustrent en coupe vue de face et en coupe vue de dessus, un autre mode de réalisation. La figure 7 montre en perspective un autre mode de réalisation dans lequel les barreaux se présentent sous la forme d'une lame, de faible épaisseur, dont l'arête en contact avec le fil est arrondie. Comme déjà dit, l'invention convient particulièrement au dévidage de fil, notamment aux métiers de moulinage utilisés pour les fils de titre élevé et munis de pots antiballon. Ainsi que le montre la figure 1, un métier de moulinage équipé conformément à l'invention se compose schématiquement d'une série de broches 1, 2, 3 et 4, entraînées en rotation, au moyen de courroies 5, 6, 7 et 8 et fixées sur un bati 9. Ces broches supportent et entraînent des enroulements de fil 10, Il, 12 et 13. Les fils, lors de leur dévidage forment des ballons 14, 15, 16 et 17 entre les broches et les guides 18, 19, 20 et 21, l'ampleur des ballons étant limitée au moyen de pots fixes 22, 23, 24 et 25 réalisés conformément à l'invention, c'est à dire dont la surface interne en contact avec le fil comporte une succession d'arêtes espacées parallèles à l'axe de la broche (ou axe de défilement du fil). Exemple 1 Conformément à l'invention, on réalise un pot brise-ballon du type illustré par les figures 2, 3 et 4. Ce pot se presente sous la forme d'un ensemble dont la structure est comparable à celle d'une cage d'écureuil et qui est cons tituée par deux elenents de maintien 26-27, circulaires, en forme de bagues, maintenus séparés par des entretoises 28, 29 et 30, la longueur des entretoises déterminant la hauteur du pot 1. Des fils métalliques 31 régulièrement espacés les uns des autres, sont tendus entre les deux éléments de maintien 26-27, et forment une succession d'arêtes parallèles entre lesquelles le fil vient en contact lors de son défilement. Avantageusement, cette cage est encastrée à l'intérieur d'un pot lisse3/ par exemple le pot classique qui équipe les métiers de moulinage. Dans cet exemple, le pot selon l'invention est monté sur un métier clàssique, bien connu, et qu'il est donc inutile de décrire plus en détail, à savoir la partie de moulinage de la machine combinée type AR 9 des ATELIERS ROANNAIS DE CONSTRUCTIONS TEXTILES (ARCT), ce type de moulin permettant de traiter des enroulements de cent cinquante millimètres (150 mm) de diamètre, et pouvant aller jusqu'à trois cent cinquante millimètres (350 mm) de longueur ou même plus. Les principales caractéristiques du pot selon l'invention sont les suivantes - diamètre intérieur des bagues 26-27 : deux cent millimètres (200 mm), - diamètre extérieur des bagues 26-27 : deux cent cinq millimètres (205 mm), - nombre d'arêtes : cinquante deux (52), - nature des arêtes : fils en laiton verni de un virgule un millimètre (1,1 mm) de diamètre, - longueur des arêtes : deux cent quarante millimètres (240mm). Exemple 2 Cet exemple illustre un mode de réalisation d'un pot conforme aux figures 5 et 6, ctest à dire un pot limitateur de ballon, dont la surface interne est constituée par des arêtes parallèles reliées par des surfaces en creux pleines. La profondeur des surfaces en creux est telle que le fil lors de son déplacement est en contact uniquement avec les arêtes. Avantageusement, un tel dispositif est réalisé dans une matière comparable à de la tole ondulée, ce qui facilite sa fabrication. Ce pot, réalisé par moulage ou emboutissage, par exemple, présente les caractéristiques suivantes - diamètre intérieur : cent quatre vingt treize virgule cinq millimètres (193,5 mm), - diamètre extérieur : deux cent cinq virgule cinq millimètres (205,5 mm), - nombre d'arêtes : trente deux (32), - profondeur des arêtes : six millimètres (6 mm), - rayon de courbure : trois millimètres (3 mm), - hauteur du pot : quatre cents millimètres (400 mm). Ce pot peut être soit fixé à l'intérieur d'un pot lisse classique, soit monté directement sur un métier de moulinage. A l'aide de ce dispositif, on mouline un fil texturé en polypropylène de mille cinq cents deniers (1500 deniers), cent quatre vingt douze brins (192 brins) présentant avant moulinage une résistance moyenne à la traction de trois mille cent soixante douze virgule cinq grammes (3 172,5 g) soit deux virgule douze grammes par denier (2,12 g/denier), et un allongement moyen de cent quarante deux virgule sept pour cent (142,7 %), les mesures étant effectuées sur un dynamomètre enregistreur du type Statimat. A titre comparatif, on mouline un fil dans les mêmes conditions d'une part sur un métier équipé de pots conformes à l'invention, d'autre part, sur un métier équipé de pots lisses classiques. Les propriétés des fils ainsi traitées sont reportées dans le tableau ci-dessous Resist. moyenne Résist. g/denier Allongement % Pot selon invention 3160g 2,11 130,2 Pot lisse classique 180g 0,79 24,2 Ce tableau montre bien les avantages apportés par l'invention, du fait que, par rapport au fil d'origine, les propriétés du fil sont conservés pratiquement intégralement, alors qu'avec un pot classique, il y a une forte détérioration des caractéristiques du fil. Les deux exemples précédents sont, comme déjà dit, donnés à titre illustratif mais non limitatif. I1 est évident que l'invention couvre également toutes les variantes réalisées dans le même esprit et notamment son application aux métiers double torsion. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Procédé pour limiter le ballon d'un fil lors des opérations de dévidage où renvidage auxquelles ce fil est soumis lors des diverses étapes de sa fabrication,' caractérisé par le fait que le fil est mis en contact ponctuel avec une succession d'aretes espacées, parallèles les unes aux autres, disposées sur une surface de révolution cylindrique engendrée par une génératrice parallèle à l'axe de défilement du fil. 2/ Dispositif limitateur de ballon pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de l'élément cylindrique en contact avec le ballon comporte une succession l'arêtes parallèles, espacées les unes des autres, le fil étant en contact ponctuel avec les arêtes. 3/Dispositif limitateur de ballon selon la revendication 2, ca caractérisé par le fait que la surface de l'éliment cylindrique qui est en contact avec le ballon a sensiblement la structure d'une cage d'écureuil dont les barreaux forment les arêtes coDtrelesquelles le fil est en contact ponctuel, et qui éventuellement comporte une surface externe, lisse, espacées de barreaux. 4/ Dispositif limitateur de ballon selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il se présente sensiblement sous la forme d'une cage d'écureuil, dont les barreaux sont à base de fils métalliques. 5/ Dispositif limitateur de ballon selon la révendication 3, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la forme d'une cage d'écureuil, dont les barreaux sont constitués par une lame de faible épaisseur, dont l'ar8te en contact avec le fil est arrondie. 6/ Dispositif limitateur de ballon selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la surface de l'élément cylindrique limitateur de ballon comporte une succession d'arêtes parallèles es pacées, contre lesquelles le fil est en contact ponctuel dans son déplacement, lesdites arêtes étant reliées entre elles par des surfaces continues creuses. 7/ Dispositif limitateur de ballon selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les arêtes sont obtenues par emboutissage ou moulage d'une surface continue. 8/ Dispositif imitateur de ballon selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé par le fait qu'il a-une hauteur égale au moins au tiers de la hauteur du ballon.