Brevet FR2363507A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne un dispositif perfectionné permettant d'effectuer directement le moulinage,-éventuellement associé b une opération de retordage ou de câblage, d'un fil stocké sous forme d'un enroulement croisé sans joues, par exemple gâteau ou bobine. Lors de la fabrication des fils chimiques et principalement des fils de verre ou des fils de rayonne, on réceptionne la matière sous forme d'enroulement généralement de grand diamètre, sur un tube bon marché, principalement carton ou matière plastique mince, dont le diamètre peut être de l'ordre de cent a trois cents millimètres; ce qui permet d'effectuer le renvidage à vitesse élevée. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite appliquée aux fils de verre réceptionnés sous forme de gâteau lors de leur filature, mais il est évident que ceci n' est pas limitatif et qu'elle peut également être utilisée pour d'autres matières, et à d'autres types d'enroulements croisés sans joues Pour mémoire, on rappellera que la fabrication des fils de verre (silionne) consiste schématiquement à extruder au travers de filières du verre fondu, les filaments sortant de la filière étant étirés à grande vitesse du fait de la traction exercée par la broche. A la sortie de la filière, les filaments reçoivent un ensimage et sont renvidés sans torsion sur un support en carton. En général, le diamètre du support de renvidage est, comme dit précédemment, compris entre cent millimètres et trois cents millimètres, les diamètres les plus utilisés étant compris entre cent soixante millimètres et deux cents millimètres et la vitesse de renvidage pouvant aller de deux mille cinq cents mètres/minute a quatre mille mètres/minute voire plus. Les enroulements ont un poids qui peut varier de deux cent cinquante grammes a huit kilogrammes de matière, voire plus de dix kilogrammes, l'épaisséur de fil sur le tube carton support étant faible et en général comprise entre deux et cinq centimeres. La tendance actuelle consiste d'une part, a augmenter les vitesses de production et, d'autre part, a augmenter le poids des enroulements. I1 est bien connu, qu'avant utilisation ultérieure, les fils non tordus doivent, dans la plupart des cas, recevoir une certaine torsion de protection, variable selon les applications, destinée a donner de la cohésion aux filaments, disposés alors en hélice, ce qui améliore la résistance aux frottements ett dans une certaine mesure, la résistance a la traction. Cette torsion est communiquée au fil lors d'une opération de moulinage èt/oude retordage. En général, par opération de moulinage, on désigne une opération qui consiste a communiquer la torsion au fil au moment du d6- vidage de ltenroulement, le fil étant ensuite renvidé. Par retordage, on désigne l'opération qui consiste à communiquer la torsion au fil au moment de son renvidage. Dans certains cas, il est possible de combiner l'opération de moulinage avec une opération de retordage. L'invention convient particulibrement bien aux métiers permettant le moulinage et le retordage en continu. Jusqu'à ce jour, il était admis qu'il était impossible d'effectuer, du moins à vitesse industrielle, un moulinage et/ou retordage en partant directement d'un gâteau. En effet, les gâteaux sont des enroulements non rigides qui ont tendance à se déformer, ce qui pose des problèmes pour les entrainer en rotation et, de plus, du fait de l'ensimage, les spires de fil sont collées entre elles et sont par suite difficiles à dévider régulièrement à la défilée, comme cela se fait en géneral lors d'une opération de moulinage. En conséquence, en général on procède donc, avant moulinage et/ou retordage, à un transfert du fil depuis le gâteau jusqu'à un support classique susceptible d'être utilisé sur moulin et/ou retordeuse. Cette opération de dévidage préalable est réalisée en dévidant le fil du gâteau à la déroulée, en commandant positivement, éventuellement a vitesse variable, la rotation du gâteau, pour une vitesse linéaire de fil constanté. La tension du curseur qui remonte jusqu'au gâteau permet alors de dégager facilement les spires les unes des autres. Or, ona trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau dispositif qui permet de supprimer le trans fers du fil entre gateau et bobine sur une machine intérmédiaire de torsion et rend ppssible l-futilisation directe des gateaux sur -et machine pour moulinage ou pour moulinageVcablage combinés, ce qui entraîne la suppression d'une opération intermédiaire et apporte des avantages évidents d'amélioration de qualite du fil produit et de réduction du cott total des opérations de transformation. Le dispositif selon l'invention convient particulièrement bien aux métiers de moulinage-retordage, ou de moulinage-câblage, mais il est évident que ceci n'est pas limitatif. Selon l'invention, le dispositif pour le dévidage à la défilée d'un gateau de filature comporte essentiellement - une broche verticale èntrainée en rotation, - des moyens de centrage et de positionnement du gateau sur ladite broche, moyens constitués essentiellement par deux connes, placés en opposition, et contre lesquels s'appuient les. extrémités du gâteau,' caractérise par le fait que - le cone inférieur des moyens de centrage et de positionnement est sol-idaire de l'axe de la broche, - et que le cône supérieur qui s'appuie sur le sommet de l'enroulement est relié au cône inférieur par l'intermédiaire d'un élé- ment de jonction et de blocage et est associé à une capelette de diamètre supérieur au diamètre externe de l'enroulement. La capelette associée au cône supérieur est soit immobilisée contre la surface du cône, par exemple gracie à l'élément de blocage, soit forme un tout unitaire avec ledit cône. De plus, dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention,. l'un des cônes, de préférence le cône inférieur, est avantageusement associé à un élément de guidage et de centrage auxiliaire de forme circulaire, dont le diamètre est inférieur au diamètre interne de l'enroulement et de longueur inférieure à la longueur de l'enroulement, ledit organe de guidage étant muni des éléments de jonction avec l'élément de blocage. Le gâteau est écrasé par le serrage entre les deux cônes, son diamètre au milieu diminue légèrement pour venir s'appliquer contre l'élément de guidage et de centrage auxiliaire qui le maintient parfaitement dans l'axe de la broché. De cette manière, lors de la rotation, le gâteau est parfaitement maintenu d'une part, par les cônes placés à ses extrémités et, d'autre part, dans sa partie médiane par l'élément de guidage et de centrage auxiliaire, ce qui permet de l'entratner à grande vitesse en rotation sans vibrations excessives. De plus, la présence de la capelette au voisinage du cône su périeur facilite le dévidage à la défilée des spires de fil. Selon l'invention, l'élément de jonction et de blocage qui relie les deux cônes et immobilise entre eux l'enroulement, est un élément amovible - qui prend appui sur le cône supérieur, - traverse ledit cône et pénètre dans l'évidement interne du du gâteau, - s'emboîte sur l'axe de la broche, ~ et vient s'adapter sur une partie complémentaire fixé. Dans un mode de 'réalisation, l'élément de jonction et de blocage est constitué par un élément dont la partie supérieure prend appui sur le cône supérieur! cet élément comportant un ressort qui tend à l'écarter dudit cône, la partie inférieurede l'élément dé ,oucha'nt dans:l'euidement du gâteau et venant coulisser sur l'axe de la broche et comportant à son extrémité une douille qui vient s'enclencher avec les moyens de jonction solidaire du cône inférieur, un tel système correspondant, à titre comparatif, sensiblement au mode de liaison par "douille et balonnette" utilisé pour les lampes électriques. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise trace à l'exemple de réalisation donné ci-après et illustré par le schéma annexé-qui montre, vue en coupe, un ensemble conforme à l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur le schema, le dispositif de blocage et de dévidage à la défilée d'un enroulement de fil sous forme de gâteau selon l'invention, comporte -une broche l entraînée en rotation et montée sur un bâti de manière classique, - un cône inférieur, 2 solidaire de la broche 1 et prolongé par une partie cylindrique 3 de diamètre inférieur au diamètre in 4, térieur du tube en carton supportant l'enroulement de fil 5. La partie cylindrique 3 est prolongée par une bague 6, solidaire de la broche 1, qui comporte à sa partie supérieure des moyens de jonction 7.Cette bague 6 est bien entendu de diamètre également inférieur au diamètre interne de l'enroulement, - un cône supérieur 8 comportant une embase 9 plus grande que le diamètre extérieur de l'enroulement (gâteau) de fil 5 et qui joue le rôle de capelette lors du dévidage pour dégager le fil et favoriser le ballon, - des moyens de centrage et de positionnement constitués par un élément amovible 10 qui traverse le cône supérieur 8 et qui comporte une embase 11 sur ie cône 8, . un evidement intsrne 12 qui permet son centrage sur - le sommet 23' 'de' la broche 1 et, par suite, favorise le maintien, le centrage et l'entralnement du gâteau, un n ressort 14 placé entre l'embase 11 et la partie su- prieure de 10 et servant d'élément de serrage de l'en semble, des moyens de jonction 15 avec les moyens de jonction complênten;taires 7. Avantageusement, l'embase 9 qui joue le rôle de capelette lors du dévidage se présente'comme cela est représenté sur la schéma, sous la forme d'une cloché dont le bord inférieur 16 déborde à l'extérieur du gâteau. Dans la forme de réalisation illustrée, les éléments de jonction 7 et 15 sont du type dit à baïonnette", ce qui permet un déblocage et un blocage rapide et efficace. Grâce à l'invention, il a été possible d'utiliser directement sur un moulin des gateaux de trois kilogrammes, de deux cent vingt millimètres de diamètre extérieur et de deux cent cinquante millimètres de longueur, à une vitesse de broche de cinq mille tours/minute, et ce sans provoquer de casse et/ou surtensions excessives, la qualité du fil obtenu, en particulier la régularité de torsion sur sa longueur étant comparable à celle d'un fil tordu de manière conventionnelle, ctest-à-dire avec dévidage préalable du gâteau sur un support intermédiaire servant à alimenter le moulin. RDENDICATICNS 1/ Dispositif pour le moulinage direct d'un enroulement de filature sous forme de gâteau, comportant - une broche verticale 1 entraînée en rotation, à vitesse constante ou variable, - des moyens de centrage et de positionnement du gâteau sur ladite broche1 moyens constitués essentiellement par deux cônes 2-8 placés en opposition et emmanchés à chaque extrémité du tube 4 supportant l'enroulement de matière 5, - des moyens de blocage des deux cônes, caractérisé par le fait que - le cône inférieur 2 est solidaire de l'axe de la broche 1 et est prolongé par un élément de centrage auxiliaire circulaire 6, de diamètre inférieur au diamètre interne du gâteau, - le maintien du gâteau entre les deux cônes 2-8 étant obtenu au moyen d'un élément de blocage qui relie le cône inférieur 2 au cône supérieur 8, ledit cône supérieur 8 étant associé à une capelette 9 qui est de diamètre supérieur au diamètre externe de l'enroulement et qui facilite le dégagement du fil lors du dévidage et favorise la formation du ballon. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la capelette 9 est solidaire du cône 8. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la capelette est un élément indépendant du cône 8 et est immobiliséecontre ce dernier par l'intermédiaire de l'élément de blocage. 4/ Dispositif selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément de blocage est un élément amovible - qui prend appui sur le cône supérieur, - traverse ledit cône et pénètre dans l'évidement interne du gâteau, - s'emboîte sur l'axe de la broche, - et vient s'adapter dans une partie complémentaire fixe. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la liaison entre l'élément de blocage et le cône fixe est du type à douille et baïonnette, le serrage étant réalisé par un ressort.