Brevet FR2463829A1 — publié le 19810227

1. 2463829 La présente invention concerne l'industrie textile, et elle vise plus particulièrement un perfectionnement aux dispo- sitifs dénommés réducteurs de ballon ou "antiballon" des continus à filer, et, notamment, des continus à filer à anneaux rotatifs. Il est bien connu que le fil tournant autour de la broche prend, à partir d'une vitesse suffisante, une forme cour- be dénommée "ballon" dont la courbure croît avec l'augmentation de la vitesse de rotation de la broche. Pour atteindre des I0 vitesses plus élevées tout en limitant l'amplitude du ballon, il est courant de prévoir un dispositif destiné à contenir la surface de révolution décrite par le fil. Cet "antiballon" est généralement constitué par un anneau fixe entourant la J.1 broche et sur la surface intérieure duquel s'appuie le fil venant du guide-fil, avant de pénétrer dans le curseur de l'anneau de filage. Diverses améliorations, notamment dans le domaine des anneaux tournants de filature, permettent maintenant d'attein- dre des vitesses supérieures à 15.000 tr/mn, mais alors la vitesse tangentielle du ballon dépasse alors 40 m/s, occasion- nant une friction considérable du fil sur l'anneau antiballon. L'énergie de friction apparaît sous forme de chaleur, provo- quant un échauffement local du fil suffisant pour le dégrader et parfois même le fondre, dans le cas de fibres synthétiques. Par ailleurs, le frottement du fil sur l'anneau antiballon diminue la résistance du fil et modifie son aspect, par exemple la nuance dans le cas d'un fil teint. La demande de brevet français n0 79 05700 déposée le 6.3.79 propose une solution qui réduit la friction du fil sur l'anneau antiballon. Selon ce brevet, l'anneau fixe est remplacé par un anneau tournant sur palier fluide pneumatique. L'anneau est alors entraîné en rotation par le fil, ce qui diminue la vitesse de frottement de ce dernier sur la surface intérieure de l'anneau. Suivant une forme de réalisation, 2. un jet d'air judicieusement dirigé entraîne positivement l'anneau à une vitesse voisine de celle de la broche. Ainsi, le frottement du fil sur l'anneau antiballon est pratiquement annulé. Le perfectionnement faisant l'objet de la demande précitée permet d'augmenter la vitesse de rotation des broches de continus à filer sans dommages pour le fil, mais sa réalisation met en oeuvre un matériel relativement compliqué: palier butée fixé au chassis de la machine, pour supporter l'anneau ID antiballon au repos; distribution d'air comprimé..., ce qui complique le montage du continu à filer et augmente de manière non négligeable son prix de revient. La présente invention remédie à ces inconvénients en permettant d'augmenter la vitesse de rotation des broches du continu à filer sans endommager le fil, avec un anneau antiballon fixe. Elle consiste à définir un état de surface tel que la force de frottement soit assez faible pour ne pas pro- duire un échauffement local dommageable pour le fil, ni entral- ner de modifications prohibitives de sa résitance mécanique ou de son aspect. Outre ses qualités anti-friction, la surface de l'anneau antiballon doit présenter une bonne conductibilité thermique et une résistance mécanique suffisante pour résister à ce que les gehs de métier appellent "le coup de couteau". Parfois, le fil s'enroule accidentellement autour de l'anneau et, pour l'enlever, on coupe les spires avec un couteau. Il arrive que la lame atteigne la surface de l'anneau et llendonfea- ge si elle n'est pas assez dure. La figure annexée est un graphique donnant, pour divers types d'anneaux antiballon, la perte de résistance en pourcen- tage du fil en fonction de la vitesse de broche. Cette figure illustre les résultats favorables obtenus grace à l'invention et elle montre l'importance de deux facteurs 1. la rugosité de la surface de l'anneau, 2. sa nature. La courbe 1 se rapporte à un anneau antiballon classique, c'est-à-dire un anneau en acier recouvert de chrome brillant. 3 2463829 Il est visible que la perte de résistance du fil at- teindrait facilement 25 % quand la broche tournerait à 15.000 tr/mn car le taux croit de plus en plus rapidement à mesure que la vitesse de rotation augmente. Il s'est avéré que ce frottement considérable est dé à des tensions superficielles importantes entre le fil et la surface très lisse de l'anneau. Le fil "colle" littéralement à l'anneau. Alors que, jusqu'à présent, on avait toujours admis que la surface de l'anneau antiballon devait être le plus lisse possible, la demanderesse a eu l'idée que, au contraire, une certaine rugosité de la surface sur laquelle porte le fil pourrait être avantageuse. C'est ainsi que les courbes 2 et 4 concernent des traitements destinés à augmenter la rugosité de la surface de l'anneau. La courbe 4 représente la perte provoquée par un anneau rugueux qui a subi un sablage grossier suivi d'un dépôt de nickel afin d'émousser les aspérités qui risqueraient d'ac- crocher les fibres élémentaires du fil. Pour les vitesses modé- rées, la perte est moindre que dans le cas de la courbe 1, mais, pour les vitesses élevées, le résultat est encore plus mauvais que dans le cas de l'anneau lisse. Là courbe 2, relative à un sablage fin, suivi également du nickelage traduit des résultats beaucoup plus satisfaisants. Ce même traitement, suivi d'un cuivrage améliore considérablement le taux de perte de résistance du fil pour une vitesse de rota- tion donnée de la broche (rapport de 3 à 5 à 14.000 tr). Ce résultat est représenté sur la courbe 3. Même si, du côté des vitesses élevées, la pente de la courbe 3 est sensiblement la même que celle de la courbe 2, elle permet d'atteindre une vitesse beaucoup plus élevée pour un taux d'usure admissible donné. D'autres procédés de revêtement ont été essayés, mais ils ne s'avéraient pas entièrement satisfaisants. Un étamage, outre sa faible résistance mécanique est défectueux sur le plan de la friction. Le cadmiage a été écarté du fait de la difficulté de le réaliser pour des raisons de pollution et de protection du personnel. La boruration donne un revêtement fragile qui s'écaille. Le "Téflon" très bon sur le plan antifriction manque de résistance et se détériore rapidement. 4 2463829 Les céramiques, notamment à base de titane se sont également avérées fragiles. Au contraire, grâce à l'invention, il est possible d'obtenir, par un traitement de surface approprié, un anneau antiballon fixe permettant d'augmenter la vitesse de rotation des broches d'un continu à filer sans dommages prohibitifs pour le fil. Le mode préféré de réalisation de l'invention consiste en un salbage fin, suivi d'un nickelage puis d'un cuivrage soit par voie électrolytique, soit par voie chimique. Il va sans dire que ces résultats ne sont pas limita- tifs dans le cas des continus à filer mais peuvent de tranepo- ser sur les machines à retordre. D'autre part, quand la limite admissible d'usure du ' fil sera atteinte avec cette amélioration de l'anneau antiballon, il sera possible de monter plus haut en appliquant ce même traitement à l'anneau tournant monté sur palier pneumatique décrit dans la demande française précitée. 2463829 REVENDICATIONS 1 - Anneau antiballon, pour continu à filer ou machine de retordage, disposé à poste fixe autour de la broche porte- bobine, caractérisé en ce que la surface dudit anneau comporte un état de surface présentant une certaine rugosité, grâce à quoi la force de frottement entre le fil et la surface sur laquelle il s'appuie est plus réduite qu'avec un anneau à surface parfaitement lisse. 2 - Anneau antiballon suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que sa surface comporte des aspérités résultant d'un sablage fin. 3 - Anneau antiballon suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface a été revêtue d'une couche métallique, notamment de nickel, émoussant mais ne supprimant pas les aspérités. 4 - Anneau antiballon suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sa surface a été cuivrée. - Anneau antiballon suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que le cuivrage est réalisé par dépôt électro- lytique. 6 - Anneau antiballon suivant 4, caractérisé en ce que le cuivrage est réalisé par un procédé chimique. 7 - Anneau antiballon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit anneau est fixe en rotation. 8 - Anneau antiballon suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit anneau est un anneau tournant sur palier pneumatique.