Brevet FR2357665A1 — publié le 19780203

L'invention concerne un procédé pour transporter la matière fibreuse dans une unité à rotor de filage à extrémité ouverte à travers un canal de transport hors de la zone d'action du cylindre peigneur à l'intérieur du rotor de filage à l'aide d'un courant d'air L'invention s'étend à un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. Sur une unité à rotor de filage de fibres à extrémité ouverte, il faut transporter les fibres élémentaires à partir d'un dispositif à démeler à travers le canal de transport à l'intérieur du rotor de filage. Les fibres sont déposées à l'intérieur du rotor de filage sur une paroi de glissement d'où elles glissent dans une gorge collectrice et y reçoivent une torsion pour former un fil.Le canal de transport est une voie de transport sur laquelle les fibres se déplacent sans aucun contrôle mécanique7 c'est-à-dire uniquement par l'action d'un courant d'air Bien que le dispositif à démeler les fibres soit toujours construit de telle maniere que les fibres qui en sortent soient si possible droites qu'elles se déplacent à une vitesse considérable et soient orientées essentiellement axialement, il arriver avec un tel transport pneumatique, que les fibres se dispersent sur toute la section transversale du canal de transport De ce fait, la rectitude acquise précédemment par les fibres n'est pas respectée et les fibres sont lancées dans différentes direction L'état des fibres mentionné ci-dessus a une influence défavorable sur le fonctionnement du dispositif technologique suivant, c'est-à-dire sur le rotor de filage et se reflète aussi sur la qualité du fil. La dispersion et le déport des fibres dans la section transversale du canal de transport sont causés par le fait que le profil de la vitesse de l'air dans le canal de transport n'est pas constant. C'est ainsi que l'un des côtés de la fibre est inévitablement balayé par l'air à une vitesse supérieure à celle de l'autre côté, d'où il s'ensuit que l'axe longitudinal de la fibre s'écarte toujours vers le courant plus lent de l'air. De plus g cette situation est aggravée par le fait que l'axe longitudinal de la fibre entrant dans le courant d'air n'est pas idéalement parallèle à la direction vectorielle de l'airs Cette déviation de l'axe longitudinal de la fibre c est-à-dire des axes des sections partielles diune même fibre se transforme souvent en réaction en chalnee ce qui peut conduite finalement à ce que lesvfibres heurtent les parois latérales du canal de transport, abstraction faite qu'un phénomène analogue peut se produire m & e plus tôtp soit avant l'entrée de la fibre dans le canal de transport.On peut mentionner ici par exemple le reflux connu des fibres dans le carter du cylindre peigneur ou leur heurt contre le bord d'entrée du canal de transport, formé par la lame dite de séparation. On connalt quelques dispositifs s'efforçant de résoudre ces problèmes du transport pneumatique des fibres à l'aide de moyens déterminés. I1 existe par exemple une réalisation du canal de transports dans laquelle outre le transport pneumatique, est produit un champ électrique non stationnaire au moyen d'électrodes. Par suite d'une fréquence d'inversion de ses poles relativement élevée, ce champ s'efforce de maintenir les fibres par l'action de forces électriques dans l'état et la position dans lesquels elles ont été transportées par le poste de travail précédent à l'tinté rieur du canal de transport, le déplacement progressif des fibres étant provoqué par le courant d'air technologique. L'inconvénient du dispositif ci-dessus réside avant. tout dans une installation électrique compliquée qui, par suite de son court d'acquisition et des principes de la protection du travail dans les entreprises textiles ne convient pas pour résoudre les problèmes en question. En outre, un tel systèmeest inefficace pour des matières ayant une conductivité superficielle relativement élevée, étant donné que les inversions des pales suffisent à compenser celles-ci entre elles sur la surface conductrice des fibres, de sorte que l'intention initiale d'exposer les fibres à l'action alternante de la force du champ électrique est pratiquement annulée.La conductivite superficielle des fibres devient de plus en plus une des conditions première du travail notamment des fibres chimiques de sorte que les fibres sont généralement livrées par les fabricants avec un fini assurant une conductivité aussi élevée que possible. Il existe aussi d'autres dispositifs, sur lesquels les fibres sont par exemple introduites à l'intérieur du canal de transport sous un angle prédéterminé : cet angle est formé par un plan tangentiel imaginaire par rapport au carter du cylindre peigneur au point de dégagement des fibres et la paroi faisant face au carter. L'air technologique est amené dans le canal de transport à travers un trou d'air adéquat le long de ladite paroi Le dispositif prévoit d'amener accessoirement le flux de fibres dans le sens de l'axe du canal de transport par la combinaison d'actions, c'est-à-dire de l'inertie mécanique des fibres quittant le cylindre peigneur et de la résistance de l'air technologique agissant sur ces dernières. I1 est toutefois apparu que la solution ci-dessus présente aussi toute une série d'inconvénients n L'inconvénient principal consiste en ce que le dispositif ne résout pas le problème des parois latérales du canal de transport Le dispositif permet sans doute de rétrécir avec un résultat variable le flux des fibres dans le canal de transport dans le plan parallèle au plan de rotation du cylindre peigneur mais la question de la largeur de ce flux dans le sens perpendiculaire audit plan de rotation n'est pas résolue Un autre inconvénient réside dans le problème de l'action réciproque des forces tant mécaniques que pneumatiques On peut déduire des lois physiques qu'avec une énergie mécanique ou pneumatique égale appliquée à une accélération des fibres, la dernière est environ 15 fois inférieure.C'est ainsi que dans un système dans lequel les deux actions sus-mentionnées sur les fibres sont combinées pour diriger leur flux avec une faible dispersion dans le plan indiqué ci-dessus il faut appliquer une énergie notable, ce qui est manifestement préjudiciable Le problème le plus difficile de cette solution est qu'elle est limitée au transport des courtes fibres, pour lesquelles un canal de transport relativement court suffit Pour le transport des longues fibres il faut que le canal de transport soit aussi adapté à cette longueur des fibres. de sorte que, dans ce cas, la solution décrite ci-dessus commence à présenter tous les inconvénients indiqués ci-dessus par suite de la grande longueur du canal de transport n De pluso le canal de transport est sensible au réglage des paramètres de l'air et des forces pneumatiques en fonction de la nature et de la quantité dé la matière fibreuse à travailler. Des exigences sont aussi formulées ces derniers temps quant à des dispositifs, au suet desquels on table sur une large gamme de titres des fils à produire à partir de grosses et de fines, mais relativement longues fibres Le transport de telles fibres à travers le canal de transport tout en maintenant l'état désiré des fibres est vraiment problématique L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients visés ci-dessus de l'état de la technique et elle a pour objet un procédé pour transporter la matière fibreuse dans une unité à rotor de filage de fibres libérées à travers un canal de transport hors de la zone d'action du cylindre peigneur à l'intérieur du rotor de filage à l'aide d'un courant d'air consistant, conformé- ment à l'invention0 à ce que les fibres -sont projetées par la rotation du cylindre peigneur au milieu du courant d'air passant par le canal de transporte la vitesse du courant d'air diminuant vers son milieu au moins dans la zone de projection des fibres. Le courant d4air tourne autour de son centre de préférence dans une partie au moins du canal de transport. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé cidessus, conformément à l'invention0 est caractérisé en ce qu'est prévu dans le canal de transport immédiatement devant le point de sortie des fibres de la zone d'action d'un cylindre peigneur dans le courant d'air un entonnoir à air destiné à former le courant d'air dont la vitesse diminue vers le milieu. La partie frontale de l'entonnoir à air au point de sortie des fibres dans le courant d'air est conformée en surface. L'entonnoir à air est muni d'au moins trois trous d'air disposés symétriquement-au plan symétrique du canal de transport, une extrémité des trous d'air débouchant dans l'atmosphère environnante et la deuxième extrémité dans le canal de transport dans le sens du mouvement des fibres. L'un au moins des trous d'air est muni de préférence d'un organe de réglage du débit d'air. Pour obtenir la rotation du courant d'air dans le canal de transport l'un au moins des trous d'air présente dans le sens longitudinal une forme incurvée. La position de l'entonnoir à air est de préférence réglable, ce dernier étant conformé soit en piece insérée interchangeablee soit en élément du carter du dispositif à démêler les fibres.Un dispositif, dans lequel le matériau de l'entonnoir à air et celui du carter du dispositif à démeler les fibres présentent des propriétés de surface et des conductivités électriques différentes, contribue efficacement au transport des fibres à travers le canal de transporto L'avantage du procédé et du dispositif conforme à l'invention consiste en ce que le courant d'air dans le canal de transport est formé et dirigé de manière que les fibres projetées essentiellement au centre de ce courant d'air dirigé conservent leur forme droite pendant le transport et que les couches margi- nales du courant d'air se déplaçant plus vite balaient plus rapi- dement les fibres que les couches se trouvant plus près du centre du courant d'air.En raison d'un moment M produit par les différences de vitesse les fibres sont transportées à travers la zone de faible vitesse de l'air soit à travers la zone centrale du courant d'airS laquelle correspond en règle générale au milieu du canal de transport. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à plusieurs exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale de l'unité à rotor de filage de fibres libérées avec le dispositif à démêler les fibres et le rotor de filage et représentant l'alimentation en ruban de fibres et la livraison du fil ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du canal de transport suivant la ligne de la figure 1 to - la figure 3 est une vue en perspective du détail du canal de transport, en coupe partielle avec la représentation des courants d'air partiels ; - la figure 4 est une vue de détail du canal- de transport, en coupe partielle avec la représentation de la partie frontale de l'entonnoir à air et des trous d'air ;; - la figure 5 est une vue de détail d'une autre forme de réalisation du canal de transport comme à la figure 4 ; - les figures'6 à 11 montrent des profils des différentes formes de réalisation de la partie frontale de l'entonnoir à air - la figure 12 est une vue en coupe détaillée du dispositif à démêler les fibres avec la représentation de l'entonnoir à air démonté - la figure 13 montre le détail d'une forme de réalisation différente de l'unité de filage dans une meme vue en coupe que celle de la figure 1 , - la figure 14 est une vue en coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13. Comme on peut le voir à la figure 1, l'unité à rotor de filage de fibres libérées présente un dispositif d'alimentation constitué d'un cylindre alimentaire 2 commandé et d'un élément de pression 21 pressé élastiquement sur.ce derniers et un dispositif à démeler les fibres associé au dispositif d'alimentation et comprenant un cylindre peigneur 3 monté mobile à rotation à l'intérieur de son carter 5. La surface du cylindre peigneur 3 munie d'une garniture de dents 31 limitez conjointement avec les parois intérieures qui lui font face et un couvercle 51 dudit carter Sg des chemins dits de transport 4 de la matière fibreuse. Ces chemins de transport 4 se transforment en un canal de transport 41 dont l'une des extrémités débouchè dans l'atmosphère environnante et dont l'autre extrémité débouche à l'intérieur d'un rotor de filage 7 monté mobile à rotation dans une caisse 80 Le rotor de filage présente un ventilateur 71 et un orifice central 72 pour un fil 13 à délivrer par des cylindres délivreurs 90 Immédiatement devant. un point 42 où les fibres élémentaires 11 quittent la zone d'action du cylindre peigneur 2 et entrent dans le canal de transport 41 est prévu dans ce dernier un entonnoir à air 6 qui donne une direction souhaitée à un courant d'air aspiré de l'atmosphère par une dépression produite dans le rotor de filage 7. L'entonnoir à air 6 est conformé de telle manière que les couches marginales de l'air traversant le canal de transport 41 se meuVent - au moins dans la zone d'amenée des fibres - à une vitesse supérieure à celle du milieu de ce courant. Suivant l'exemple de réalisation représenté à la figure lg l'entonnoir à air 6 forme une partie du carter 5 du dispositif à démeler les fibres et communique avec l'intérieure limité par le couvercle 51 et les parois intérieures 52 53, du canal de transport 41 au moyen des trous d'air 61 62 et 63. L'interstice entre l'entonnoir à air 6 et la surface du cylindre peigneur 3 forme un quatrième trou d'air 64. Au point 42 où les fibres élémentaires quittent la zone d'action du cylindre peigneur 3, l'entonnoir à air 6 se termine par une partie frontale 65. La figure 2 montre la conformation de l'entonnoir à air 6 formant un élément du carter 5 dans une vue en coupe transversale détaillée avant la sortie des fibres 11 de la zone d'action du cylindre peigneur 3 et leur entrée dans le courant d'air passant par le canal de transport 41 A la figure 3 sont indiqués par des flèches pleines des courants d'air partiels passant par les différents trous d'air 61, 62 63 et 64 : le premier courant d'air partiel 610 passe par le premier trou d'air 61, le deuxième courant d'air partiel 620 passe par le deuxième trou d'air 62e le troisième courant d'air 630 partiel passe par le troisième trou d'air 63 et le quatrième courant d'air partiel 640 passe par le quatrième trou d'air 64. La forme de réalisation représentée à la figure 4 est munie de trois trous d'air 61. 62 63 circulaires disposés symétriquement au plan de symétrie du canal de transport 41 Dans le deuxième trou d'air 62 est prévu un registre 66 pour régler le débit d'air. La figure 5 montre une autre forme de réalisation de l'entonnoir à air 6 Ce dernier est conformé de telle manière qu'il présente les trous d'air 61 63 et forme le trou d'air 64 au-dessus de la surface du cylindre peigneur 3 au point d'entrée des fibres dans le canal de transport 41 e L'entonnoir à air 6 est muni d'un registre 66 pour régler le débit d'air par les trous d'air 61 et 63 Pour former un courant d'air dont la vitesse diminue vers le milieu il est recommandé de conformer la surface de la partie frontale 65 de l'entonnoir à air 6 Les figures 6 à 11 montrent différentes formes de réalisation selon l'invention de la partie frontale 65 de l'enton- noir à air 6 : la figure 6 en forme de plan plat ; la figure 7 en forme de plan plat à bords arrondis la figure 8 en forme de trois plans qui se coupent ; la figure 9 en forme de surface convexe ; la figure 10 en forme de surface concave et la figure 11 en forme de plan plat à bord supérieur arrondi La surface de la partie frontale 65 qui peut encore présenter d'autres formes différentes est entourée essentiellement des trous d'air 61, 62. 63 et 64 mentionnés ci-dessus La figure 12 est une vue détaillée d'une autre forme de réalisation de l'entonnoir à air 6 Celui-ci est constitué par une pièce insérée interchangeable dont la surface est réglable dans le canal de transport 41 et qui peut etre bloquéeà l'aide d'un élément de sureté 67 L'interchangeabilité de l'entonnoir à air 6 est indiqué en ce que l'entonnoir à air 6 dessiné en traits pleins est représenté hors du carter 5 du dispositif à démêler les fibres. La possibilité de régler l'entonnoir à air 6 est à son tour indiquée de telle manière que sa première surface de travail est dessinée en tirets et déplacée et sa deuxième surface de travail en traits pointillés Sur cet exemple de réalisation, le trou d'air 61 a une forme incurvée dans le sens longitudinal pour provoquer une rotation du courant d'air partiel 610. Les figures 13 et 14 représentent les profils de vitesse dans plusieurs sections transversales successives du canal de transport 41 et le retour des fibres au milieu du courant d'air par suite d'un moment M Le dispositif conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante Des fibres 11 en forme de ruban de fibres 1 sont amenées par le mécanisme d'alimentation (2 21) sur la garniture de dents 31 du cylindre peigneur 3 e Par l'action du cylindre peigneur 3 les fibres 11 sont démêlées et séparées les unes des autres et leur mouvement est accéléré presqu à la valeur de la vitesse circonférentielle du cylindre peigneur 2 Les fibres 11 avancent alors sur le chemin de transport 4 jusqu'au point 42 où elles sont projetées par la force centrifuge du cylindre peigneur 3 au milieu du courant d'air passant par le canal de transport 41. Ce courant d'air transporté à travers le canal de transport 41 à l'intérieur du rotor de filage 7 par l'action du ventilateur 71 est transformé et dirigé par l'entonnoir à air 5 devant le point 42 de l'entrée des fibres dans le canal de transport 41 Sur la forme de réalisation suivant la figure 3 est représenté le courant d'air constitué des courants d'air partiels 610p 620, 630, 640. Ceux-ci forment un courant d'air transformé qui progresse dont la vitesse diminue vers le milieu et constitue essentiellement un tunnel dair fermé sur le pourtour pour transporter les fibres 11 Le premier courant d'air partiel 610 passe par le trou d'air 61 entre l'entonnoir à air 6 et le couvercle 51 le deuxième courant d'air partiel 620 passe par le trou d'air 62 entre la paroi intérieure 52 du carter 5 et l'entonnoir à air 6, le troisième courant d'air partiel 630 passe par le trou d'air 63 entre le fond ou la paroi intérieure 53 du carter 5 et l'entonnoir à air 6 et enfin le quatrième courant d'air partiel 640 est formé par la couche d'air entralnée par la surface de travail du cylindre peigneur 3 et pénétrant au point 42 dans le canal de transport 41 La zone intérieurea entourant directement les fibres élémentaires transportées llo du courant d'air qui en résulteS est déterminée par la surface formée de manière adéquate de la partie frontale 65 de l'entonnoir à air 6. L'énergie cinétique acquise par-le cylindre peigneur 3 permet aux fibres élémentaires 11 de pénétrer à l'intérieur du courant d'air traversant le canal de transport 41. Le courant d'air mentionné ci-dessus est donc formé essentiellement de telle manière que ses couches périphériques sont constituées par de l'air circulant plus vite, le courant d'air intérieur ayant une vitesse essentiellement relativement plus lente. Cependant, les fibres élémentaires 11 transportées à l'intérieur du courant d'air hors de son milieu sont balayées sur leurs parties détournées du milieu par de l'air circulant rapidement, de sorte qu'elles sont obligées, conformément aux lois, de se retirer vers le milieu du courant d'air par suite des forces pneumatiques, la dispersion des fibres élémentaires 11 étant ainsi rétrécie de toutes parts.Un tel rétrécissement est aussi caractéristique pour le courant d'air en soi,dont les parties périphériques tendent peu à peu à prendre un niveau d'énergie relativement bas, ce qui signifie que leur expansion et ainsi également le rétrécissement du noyau plus lent du courant d'air interviennent. Après l'addition des deux effets il se produit à la sortie du rotor de filage 7 un flux étroit de fibres élémentaires 11 contr- lées de toutes parts par l'aire les axes longitudinaux des fibres ainsi transportées étant parallèles à l'axe longitudinal du canal de transport 41. Le flux de fibres peut aussi être dirigé autrement que parallèlement à l'axe longitudinal du canal de transport 41, ce qui dépend de la forme de la surface de la partie frontale 65, de la direction des courants d'air partiels 610 620, 630, 640 suivant la forme des trous d'air 61, 62 et 63 dans ou autour de l'entonnoir à air 6. Une autre direction est déterminée par exemple par les exigences quant à un travail technologiquement supplémentaire du flux de fibres, mais l'avantage du mode de transport des fibres avec un flux de fibres étroit assuré et avec le maintien de l'état des fibres au moment de leur sortie du dispositif à démêler au point 42 ne subit aucune influence de ce fait. De même, on peut utiliser également un courant d'air qui tourne dans une certaine mesure essentiellement autour de l'axe longitudinal du canal de transport 41, de sorte que le rétrécissement du flux de fibres est encore plus intense et avantageux surtout dans le canal de transport 41 de section transversale circulaire. Les fibres élémentaires transportées de la manière décrite cimdessus en flux étroit à l'intérieur du rotor de filage 7 sont déposées sur une paroi de glissement 73 d'où elles glissent dans une gorge collectrice g dans laquelle se forme un petit ruban de fibres ainsi qu'il est convenu de l'appeler qui est tordu en fil 13 et délivré sous cette forme par les cylindres délivreurs 9. Le flux de fibres étroit arrivant dans l'intérieur du rotor de filage 7 assure en outre une bonne séparation des fibres élémentaires 11 du fil qui se forme, en assurant non seulement la bonne structure interne du fil 13 par suite de la forme droite desfibres élémentaires 11 amenées dans le rotor de filage 7, mais aussi une excellente structure superficielle du fil 13-sans fibres 11 ayant volé sur la surface de ce dernier. Le fil fabriqué dans l'unité de filage équipée du dispositif de transport des fibres conforme à l'invention est d'une qualité extrêmement élevée et peu sensible à l'éraillage par frottement. Le procédé conforme à l'invention pour transporter lamatière fibreuse permet de travailler des fibres de différentes natures (également des longues fibres) et peut aussi entre mis enoeuvre dans d'autres installations textiles où il slagit de transporter pneumatiquement des fibres à l'état rectiligne Bien entendus l'inVention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation ci-dessus décrits et representes, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes dé réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'inventionO R E VE N DI C A T I O NS 10) Procédé pour transporter la matière fibreuse dans une unité à rotor de filage de fibres libérées à travers un canal de transport hors de la zone d'action du cylindre peigneur à l'intérieur du rotor de filage à l'aide d'un courant d'air caractérisé en ce que les fibres sont projetées par la rotation du cylindre peigneur au milieu du courant d'air passant par le canal de trains port, la vitesse du courant d'air diminuant vers son milieu au moins dans la zone de projection des fibres 20) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le courant d'air tourne au moins dans une partie du canal de transport autour du milieu du courant d'air 30) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications lou 2 comportant un canal de transport disposé entre un dispositif à démêler les fibres et un organe de torsion de l'unité de filage de fibres libérées dispositif caractérisé en ce qu'est prévu, dans le canal de transport (41) immédiatement devant le point (42) de la sortie des fibres (11) hors de la zone d'action d'un cylindre peigneur (3) et de leur entrée dans le courant d'air un entonnoir à air (6) destiné à former un courant d'air dont la vitesse diminue vers le milieu 40) Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la partie frontale (65) de l'entonnoir à air (6) est conformée dans sa surface au point (42) de l'entrée des fibres dans le courant a d'air 50) Dispositif suivant l'une des revendications 3 ou caractérisé en ce que l'entonnoir à air (6) est muni d'au moins trois trous d'air (61, 62, 63) disposés symetriquement au plan de symétrie du canal de transport (41), une extrémité des trous d'air (61 62. 63) débouchant dans l'atmosphère environnante et la deuxième extrémité débouchant dans le canal de transport (41) dans le sens du mouvement des fibres (11). 60) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'un au moins des'troues d'air (61, 62, 63) est muni d'un organe de réglage du débit d'air. 70) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'un au moins des trous d'air (61 62, 63) présente une forme incurvée dans le sens longitudinal. 80) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'entonnoir à air (6) forme un élément du carter (5) du dispositif à démêler les fibres. 90) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisé en ce que l'entonnoir à air (6) est conformé en pièce insérée interchangeable 100) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 9 caractérisé en ce que la position de l'entonnoir à air (6) est réglable 110) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 10. caractérisé en ce que le matériau de l'entonnoir à air (6) et le matériau du carter (5) du dispositif à démêler les fibres présentent des propriétés superficielles et des conductivité électriques différentes.