Brevet FR2340891A1 — publié le 19770909

La présente invention concerne un procédé et les dispositifs de mise en oeuvre du procédé pour stocker et préparer un élément filiforme, tels que des fils mono ou multibrins. Suivant 11 invention, on positionne le fil par une sustentation et un guidage aérodynamiques ou hydrodynamiques assurant, soit la constance de tension dans un défilement discontinu ou continu fluctuant, soit le stockage des duites dans des opérations de tissage ou de tricotage, soit enfin le séjour dans un fluide de traitement déterminé, Dans les installations connues, le stockage des fils par exemple pour machine de tissage sans navette à jet d'eau ou d'air est effectué dans un tube où règne une dépression, ce tube possédant une section droite bien plus importante que la section droite du fil, pour éviter le frottement de l'élément sur les parois Le procédé pour stocker et/ou préparer un élément filiforme consiste à positionner aérodynamiquement ou hydrodynamiquement l'élément dans un espace à section bidimensionnelle en exer çant sensiblement transversalement à la position moyenne de lXélé-- ment des soufflages fluides0 Eventuellement, des zones draspiration peuvent entre combinées avec des zones de soufflage. Le dispositif de mise en oeuvre du procédé comprend des buses de soufflage disposées de part et d'autre de l'élément. L'espace possède des dimensions telles que la section du fil est importante devant la hauteur de l'espace contrairement aux systèmes antérieurs dans lesquels 11 élément (fil, filament) peut être considéré comme libre. Cet espace confiné a pour avantage d' augmenter les efforts sur l'élément filiforme en ajoutant aux efforts de trainée des efforts de pression et conduit également à des dépenses d'énergie plus faibles en permettant des efforts de tension sur l'élément plus forts. Le confinement de ltespace permet de conserver aux jets un nombre de Reynolds faibles Sa géométrie bidimensionnelle limite la turbulence de l'écoulement et donc les effets modifiant la structure de l'élément lors de son passage dans espace et notamment la torsion, l'entrelacement et la cohésion de ltélémentO Les zones où sont disposées les buses de soufflage constituent autant de guides ou embarrages fluides contournés par le filament. Suivant l'intensité du soufflage, on peut modifier la longueur de stockage et la tension de 11 élément. A la limite, le soufflage d'une ou plusieurs buses peut etre arrêté. Il est également possible de modifier la texture de l'élément en délivrant un fluide chaud (de la vapeur par exemple) ou alternativement un fluide chaud puis froid pour traiter thermiquement l'élément. Dans le cas d'un soufflage chaud, il est avantageux de relier la sortie ou éventuellement l'aspiration au soufflage de manière à récupérer les calories du fluide aspiré. Lorsque l'on veut augmenter le stockage du filament, il est intéressant d'insérer dans le dispositif une ou plusieurs zones d'aspiration, On peut profiter de ces zones pour extraire de l'élément, un fluide ayant servi à un traitement et disposé sur ou dans I'élément, lors d'une opération antérieure0 Ces zones d'aspiration peuvent comporter également un soufflage additionnel augmentant le gradient de pression ou créant un écoulement de caractéristique physique donné. De préférence la hauteur de l'espace est comprise entre 1,2 et 5 fois le diamètre apparent du filo Le dimensionnement permet de combiner l'effet de trainée et de confinement pour assurer un positionnement dans le plan médian de ltespace, donc l'absence de contact avec les parois. L'introduction de l'élément filiforme est réalisée automatiquement grâce à une fente rectiligne où règne une pression inférieure à la pression atmosphérique0 Des embarrages ou guides fixes destinés à limiter le déplacement peuvent entre disposés à proximité de la fente d'in troductionO Le nombre de zones de soufflage et d'aspiration est déterminé en fonction de la longueur de ltélément à stocker, ou préparer et du temps de traitement choisit La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut & re réalisées La figure 1 est une vue en plan d'un premier mode de réalisation suivant l'invention0 La figure 2 est une vue suivant II-II de la figure lo La figure 3 est uno vue de détail de la buse de souf filage. La figure 4 est une vue en plan d'un second mode de réalisation suivant l'invention0 En regard des figures 1 à 3, on peut voir un dispositif conforme à l'invention comportant un espace 1 à section bidimensionnelletlimité par des plaques 2 et 3 entre lesquelles se trouvent des organes définissant les passages des fluides utilisés. Cet espace est confiné également par les plaques 2 et 3 sur ses bords longitudinaux et est libre à ses extrémités transversales. Dans cet espace 1 est aménagé régulièrement des buses 4 dont une est représentée en perspective cavalière sur la figure 30 Ces buses sont découpées par exemple dans une plaque et fixées avec étanchéité entre les plaques 2 et 3. Elles comportent une cavité cylindrique 5 débouchant à ltextérieur, gracie à un canal évolutif, suivant une section rectangulaire 6. Cette cavité 5 est reliée par un orifice 7 à des canalisations 8, elles-mêmes raccordées à une source de fluide sous pression non représentée. Les buses 4 sont disposées de part et dlautre de l'espace 1 et alternées de façon à ce que le jet d'une buse débouche vers le plan médian de l'espace et en direction de l'intervalle entre deux buses de l'alignement à ltoppositee La longueur du canal évolutif de la buse est suffisamment long pour que ltécoulement soit homogène On peut également jouer sur la forme du profil de sortie. La plaque 2 est constituée en réalité de deux plaques juxtaposées de façon à aménager une fente 12 longitudinale sur toute la longueur du dispositif et reliant l'extérieur à l'espace 10 C'est par cette fente que l'élément filiforme est introduit dans l'espace. Deux guides ou embarrages fixes ila et 11b sont aménagés à chaque extrémité libre de l'espace 1 suivant sensiblement l'axe longitudinal dudit espace h De préférence, la hauteur me ltespace I est comprise entre 1,2 et 5 fois le diamètre apparent du file L'alimentation en fluide des diverses buses crée un écoulement fluide s'échappant par exemple par les extrémités transversales de l'espace 1. La fente 12 tant disposée à-proximité de la sortie d'une rangée de buse, il se crée par effet de trompe2 une dépression dans la fente. Un élément filiforme disposé à proximité immédiate et sur toute la longueur de la fente est aspiré dans i'espace et se positionne ainsi automatiquement entre les deux embarrages fixes lia et 11b. L'élément subit dans l'espace 1 l'influence des jets issus des buses et prend une position sensiblement sinusoidale d'amplitude variable suivan.t l'intensité du jet. La longueur de 1'9dément stocké est ainsi grandement augmentée par rapport à un élément rectiligne. Si l'on veut encore augmenter le stockage de l'élément, il peut etre intéressant plutôt que d'augmenter le nombre de buses de soufflage, d'insérer au moins une chambre 13, figure 4, communiquant avec espace 1 par un passage aplati dimensionnel. Cette chambre est disposée de préférence en regard d'une buse de soufflage et est reliée gracie à des orifices 14, situés le plus loin possible du passage, et par des conduits 15 à une source de fluide en dépression 160 Le rapport longueur Lc sur largeur lu de la chambre 13 est supérieur à 1 et avantageusement supérieur à dix. La mise en oeuvre de la dépression dans la chambre 13 attire une partie de l'élément, vers le fond de la chambre, ce qui augmente d'-autant la quantité dément stocké. La chambre 1-3 peut comporter un soufflage additionnel non représenté, destiné à augmenter le gradient de pression ou créer un écoulement de caractéristique physique donnés De plus, la buse disposée en regard de la chambre 13 pourrait & re alimentée par un fluide particulier qui après une action sur l'élément-serait recueilli dans la chambre, puis évacué et éventuellement, réinjecté par ladite buse. Le procédé suivant l'invention et ses dispositifs de mise en oeuvre peut Entre utilisé dans l'indùstrie du -textile et dans toute industrie utilisant des éléments filiformes (fil textile, de téléphone, etc....). A titre indicatif, on pourra citer comme application avantageuse: - stockage de fil pour enroulement sur carton à tension constante, - stockage de fil de trame dans les métiers à tisser ou tricoter, - traitement de fil à la continue par des suspensions en vue de 1 ennoblissement, - traitement thermique des fils en vue de la relaxation ou de la trempe, - régulation de tension dans un défilement de fil continu mais fluctuant à grande vitesse - -REVENDICATIONS- 1. procédé or stocker et/ou préparer un élément filiforme en mouvement, caractérisé en ce que l'on positionne aérodynamiquement ou hydrodynamiquement l'élément dans un espace confiné présentant dans un tîan perpendiculaire à la direction du mouvement une section allongée, le positionne-ent étant réalisé par déplacement d'un fluide perpendlculairer-1ent à ladite direction et sensiblement parallèlement à la longueur de la section. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des zones d'aspiration sont combinées avec des zones de soufflage. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la zone d'aspiration est constituée d'ne cambre communiquant avec l'espace et reliée à une source de fluide en dépression. 4. Dispositif suivant l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la e1rambre où règne la dépression est disposée en regard d'une buse de soufflage, éventuellement alimentée par un fluide narticulier qui est recueilli par ladite chambre après une action sur l'élément. 5. dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, comportant une fente pour l'introduction automatique de ltélément, caractérisé en ce que cette fente relie l'extérieur a l'espace sur toute la longueur du dispositif et est, en fonctionnement, en dépression. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la hauteur de l'espace est compris entre 1,2 et 5 fois le diamètre apparent de l'élément. 7. Application du procédé et d dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes au traitement de l'élément en faisant délivrer aum buses de soufflage un fluide de caractéristiques thermique et/ou chimique déterminées. 8. Application du procédé et du dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes à l'essorage ou séchage de l'élément dans lapone d'aspiration.