Brevet FR2463208A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne la filature sans broches et plus particulièrement la construction d'un rotor de retordage et de formage pour métier à filer sans broches. Elle présente un intérêt particulier dans son application pour la production de filé à partir de fibres ayant une faible résistance et un coefficient d'adhérence insignifiant. I1 peut s'agir de fibres courtes de laine (débourrures de peigneur et de carde, laine rétablie ou régénérée déchets de fabrication de laine), déchets de triage de coton et autres fibres courtes. Bien que la filature sans broches soit un procédé connu depuis relativement longtemps, le problème d'une structure ré- gulière du filé n'a rien perdu de son acuite. La régularité de la structure et par conséquent la qualité du filé dépendent dans une grande mesure de la conception du rotor de retordage et de formage. C'est probablement pour cette raison qu'on a maintes fois essayé de résoudre ce problème en faisant subir des modifications de forme ou en apportant divers perfectionnements à cet organe du métier à filer. On connaît en particulier un rotor de retordage et de formage de métier à filer sans broches (DAS 1535012, publiée le 16.08.1973), réalisé sous forme d'une cuvette à parois intérieures concaves. Pendant la rotation de la cuvette, les forces centrifuges rejettent les fibres sur les parois intérieures de la cuvette où elle se concentrent le long de la circonférence de plus grand diamètre et se tordent en formant le filé. Le rotor de retordage et de formage ainsi conçu permet d'obtenir un filé relativement régulier à partir d'une matière première de qualité. Cependant en utilisant pour la transformation en filé des mélanges de fibres courtes (de déchets) de coton ou de laine on voit baisser considérablement la qualité du filé Ceci provient du fait qu a coté des fibres il se dépose, sur les parois de la cuvette, des inclusions étrangères (par exemple, impuretés, duvet et autres corps qu'il est impossible de filer) qu'on n'arrive pratiquement pas à évacuer au cours du formage du filé. En outre ce rotor de retordage et de formage n'as-sure pas le redressement et l'allongement des fibres ce qui affecte également la régularité du filé et sa résistance. On connait aussi un rotor de retordage et de formage de métier à filer sans broches (certificat d'auteur URSS NO 188335 de 1976), ayant la forme d'une entonnoir muni d'un canal axial d'évacuation. Les parois de l'-entonnoir possèdent des trous ronds répartis régulièrement sur toute la surface. Lesdits trous servent à l'aspiration de l'air. Lorsque les fibres discrètes parviennent aux parois de ltentonnoir en rotation, les forces aérodynamiques et centrifuges provoquent la formation d'une mince couche de matière fibreuse. Cette dernière est aspirée dans le canal d'évacuation et donne le filé après torsim. L'avantage de ce rotor consiste en ce que les impuretés sont expulsées de la zone de formation de la matière fibreuse sous l'action de forces centrifuges. Pourtant l'adhérence réciproque des fibres réparties sur toute la surface de l'entonnoir n'est pas importante et la plupart de ces fibres ont une forme frisée ce qui exerce une influence négative tant sur la régularité que sur la résistance du filé produit. On trouve plus avantageux sous ce rapport un rotor de retordage et de formage (DAS 2506645 publiée le 26.08.1976) ayant la forme d'un disque dans lequel sont pratiqués un canal axial d' évacuation et des fentes radiales. Ces dernières sont ouvertes du coté de la périphérie du disque et ont une même largeur sur toute leur longueur, ce qui veut dire que leurs bords latéraux sont pa rallèles. Le disque étant en rotation et l'air aspiré à travers les fentes radiales, les fibres se déposant sur la face du disque se concentrent près desdites fentes radiales en formant des bandelettes fibreuses. Ces bandelettes fibreuses s'engouffrent dans le canal axial d'évacuation, forment la mèche et se tordent en filé. Le fait que les fibres ne soient concentrées que le long des fentes radiales permet d'augmenter l'adhérence entre les fibres et en plus d'orienter et de redresser une partie des fibres en direction de la fente radiale correspondante. Ce facteur contribue à l'augmentation de la régularité et de la résistance du filé. Cependant la stabilisation de la filature à l'aide de l'organe de retordage et de formage qui vient d'être décrit se heurte à des difficultés dans les cas tels que la production du filé à partir d'une matière première de basse qualité: fibres cour tes (de déchets) ou fibres contenant des impuretés. Ceci provient du fait que l'action aérodynamique exercée sur les fibres qui se déposent est la même sur toute la longueur de la bandelette fibreuse en cours de formation, l'épaisseur decelle-ci augmentant insensiblement depuis la périphérie vers le centre du disque.Il en résulte la rupture de la bandelette fibreuse lorsque sont bout en coin est en vibration. I1 est tout à fait clair que la rupture ne fut-ce que d'une seule bandelette fibreuse aura un effet négaif elle les autres qua1iLéiiTs du filé à produire, notas nuent sur la régularité et la résistance. La présente invention vise à mettre au point un rotor de retordage et de formage pour métier à filer sans broches tel qu'il permette de répartir les fibres le long des fentes radiales de manière à éviter la vibration des bouts de bandelettes fibreuses et de prévenir ainsi la rupture de celles-ci. Le problème posé est résolu en ce que dans un rotor de retordage et de formage de métier à filer sans broches, ayant la forme d'un disque muni d'un canal axial d'évacuation et de fentes radiales ouvertes à la périphérie, selon l'invention, les fentes radiales se rétrécissent à partir de la partie centrale vers la périphérie du disque. Ceci permet de donner à chaque bandelette fibreuse une forme telle que son épaisseur près du canal d'évacuation est de beaucoup supérieure à celle à la périphérie du disque. On obtient ainsi que la tension spécifique de la bandelette soit plus grande près du canal d'évacuation qu'à la périphérie du disque, ce qui contribue à rendre la filature plus stable et aussi à accroître la régularité de formation de la bandelette et la résistance de cette dernière. D'autre part, le rétrécissement des fentes radiales favorise le maintien de la bandelette en périphérie du disque et fait éviter la vibration du bout de bandelette. Ce facteur contribue lui aussi à rendre plus stable la filature sans broches. En utilisant le rotor proposé on constate une réduction de la fréquence des ruptures du filé de 18% tandis que la résistance du filé augmente de 12%. Le mode le plus intéressant de réalisation des fentes radiales consiste à les doter de bords latéraux rectilignes orientés suivant un angle aigu l'un par rapport à l'autre. Ce mode de construction du rotor permet de traiter avec les meilleurs résultats la fibranne qui a une même longueur de groupe et un même déplacement. I1 est intéressant de réaliser chacune des fentes radiales en donnant aux bords latéraux un profil curviligne exponentiel. Le rotor dont les fentes radiales ont une telle forme peut être utilisé de la façon la plus favorable pour les fibres naturelles et des mélanges dans lesquels la répartition des fibres d'après leur longueur obéit à une loi exponentielle. Ce sont des fibres de laine et de coton, de lin et de jute ainsi que des fibres chimiques ayant une répartition exponentielle des fibres d'après la longueur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalidation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 représente, en coupe axiale, le rotor de retordage et de formage de métier à filer sans broches selon l'invention; la Fig. 2 représente un exemple de réalisation du rotor de retordage et de formage dont les fentes radiales ont des bords rectilignes, vu suivant la flèche A de la Fig.1, selon l'invention; la Fig. 3 représente un exemple de réalisation du rotor de retordage et de formage dont les fentes radiales ont une allure exponentielle, selon l'invention, vu suivant la flèche A de la Fig.l. Le rotor de retordage et de formage de métier à filer sans broches est réalisé sous la forme d'un disque 1 (Fig.l). Le disque 1 posséde un canal axial d'évacuation 2 et des fentes radiales 3. Lesdites fentes radiales 3 sont ouvertes sur la péri périe du disque 1. La face du disque 1 supporte un moulinet 4. Dans une métier à filer sans broches on trouve un alimentateur au-dessus du disque 1 et au-dessous un presseur coaxial au canal d'évacuation 2. Le disque I et le presseur sont reliés à une commande de rotation (l'alimentateur, le presseur et la commande de rotation ne sont pas représentés dans les figures). Les fentes radiales 3 du disque 1 selon l'invention vont en se rétrécissant à partir de la partie centrale vers la périphérie du disque 1, comme c'est bien montré aux figures 2 et 3. Deux modes de réalisation du rotor de retordage et de formage selon l'invention sont préférentiels. Les fentes radiales 3 du disque 1 peuvent avoir des bords 5 et 6 rectilignes orientés suivant un angle aigu l'un par rapport à l'autre (Fig. 2). Selon une autre version du rotor de retordage et de formage les fentes radiales 3 ont des bords 7 et 8 à profil exponentiel. Le rotor de retordage et de formage, selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Le disque 1 étant mis en rotation le moulinet 4 crée une dépression et l'air est aspiré à travers les fentes radiales 3. L'alimentateur (non-représenté) envoie des fibres lâches en flot ininterrompu sur la face du disque 1. Arrivées sur la face du disque 1 les fibres lâches subissent l'action des forces centrifuges qui les rejettent vers la périphérie, en même temps des forces de Coriolis les déplacent vers les fentes radiales 3. Il se forme de ce fait, le long de chacune des fentes radiales 3, une bandelette fibreusse en coin, ayant son bout pointu tourné vers la périphérie du disque~l, Ces bandelettes fibreuses qui se forment Le long des fentes radiales 3 traversent le canal axial d'évacuation 2 et parviennent au presseur (non représenté) où elles sont tordues en file. Se déplaçant sur la face du disque 1 les bandelettes fibreuses subissent des forces aérodynamiques et centrifuges, des forces de frottement et des forces d'évacuation du filé. L'action de ces forces assure le redressement des fibres. Etant donné que la largeur des fentes radiales 3 change depuis la partie centrale vers la périphérie du disque 1, l'aspiration de l'air est plus intense dans la partie centrale du disque 1 et elle est moins forte en périphérie. I1 en résulte que les fibres se déposent en plus grande quantité dans la partie centrale du disque 1 le long des fentes radiales 3 et l'épaisseur de la bandelette fibreuse en cet endroit est beaucoup plus grande qu'en périphérie. C'est grâce à cette particularité qu'on obtient une plus grande résistance des bandelettes fibreuses produites tout en réduisant le risque de leur rupture. D'autre part le rétrécissement des fentes radiales 3 en périphérie du disque 1 procure aux bouts des bandelettes des surfaces d'appui suffisantes et interdit l'apparition de vibrations dynamiques. Bien entendu, d'autres modifications peuvent être apportées au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Rotor de retordage et de formage pour métier à filer sans broches ayant la forme d'un disque pourvu d'un canal axial d'évacuation et de fentes radiales ouvertes sur la périphérie, caractérisé en ce que lesdites fentes, radiales vont en se rétrécissant à partir de la partie centrale vers la périphérie du disque. 2 - Rotor de retordage et de formage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque fente radiale a des bords latéraux rectilignes. orientés suivant un angle aigu l'un par rapport à l'autre. 3 --Rotor de retordage et de formage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque fente radiale a des bords latéraux curvilignes de forme exponentielle.