Brevet FR2502652A1 — publié le 19821001

La présente invention réside dans un dispositif combiné d'anneau et de curseur propre à s'utiliser dans les métiers à filer et à retordre. Elle convient plus particulierement pour la filature de fibres discontinues de faible longueur, telles que le coton et le polyester. Conformément à l'invention un dispositif d'anneau et de curseur pour des métiers du genre en question comprend d'une part un organe circulaire comportant une face intérieure arrondie dont la partie haute s'élève pour se raccorder à une face horizontale, tandis que sa partie basse constitue une autre surface horizontale qui s'entend vers une creusure circulaire prévue dans l'anneau en direction du haut et vers l'intérieur, un voile étant ménage entre le haut de cette creusure et la face horizontale supérieure précitée, ltextrémité extérieure de ce voile étant solidaire de la face arrondie et du corps de l'anneau, et d'autre part un curseur comprenant quant à lui deux branches horizontales parallèles écartées l'une de l'autre et qui viennent prendre l'anneau vers le milieu de sa longueur en s'encliquetant sur lui, ces branches étant réunies à l'une de leurs extrémités par une partie incurvée, tandis que I'extrémité de celle inférieure est recourbée vers le haut en direction de celle supérieure en ménageant entre les deux branches un espace vide approximativement égal à la moitié de la hauteur totale du curseur, et que les deux branches s'tendent substantiellement sur la meme longueur à partir du sommet de la partie incurvée. Le dessin annexe, donne à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 à 5 montrent des dispositifs connus d'anneau et de curseur. Fig. 6 est une coupe d'un anneau suivant l'invention. Fig. 7 est une vue en plan d'un curseur destiné à l'anneau de fig. 6. Fig. 8 montre en coupe le curseur de fig. 7 monté sur l'anneau de fig. 6. Fig. 9 montre la position que prend en fonctionnement le curseur de fig. 7 sur l'anneau de fig. 6. Fig. 10 représente une variante du curseur suivant fig. 7. Fig. 11 montre les détails de trois profils possibles du bord intérieur de 11 anneau de fig. 6. Fig. 12 correspond à une coupe semblable à celle de fig. 6, mais pour une variante d'anneau. Fig. 1 à 5 montrent une forme connue d'anneau et de curseur. Fig. 1 correspond à une coupe de l'anneau a, lequel est constitué par une pièce annulaire faite en acier trempé avec un diamètre qui peut être typiquement de 40 à 60 mm et une hauteur allant de 10 à 20 mm. La partie travaillante de cet anneau se trouve à son extrémité supérieure où il comporte une section en forme générale de T. La branche verticale de ce T est très mince par rapport à la partie supérieure horizontale dont les faces intérieure et extérieure sont l'une et l'autre arrondies. L'extrémité inférieure a de l'anneau est réalisée de façon à s'adapter au métier et à se fixer sur lui. Fig. 2 représente un type de curseur b propre à fonctionner sur l'anneau a. Cette pièce est faite en fil d'acier trempé et recuit ; elle affecte la forme générale d'un C. Les détails de cette forme des curseurs connus varient considérablement, mais d'ordinaire ils sont symétriques par rapport à un axe passant au milieu de l'espace qui sépare les deux extrémités du profil. Le curseur b est monté sur la partie en T de la section de l'anneau a. Alors qu'au repos il dispose sur celui-ci d'un jeu notable, comme montré fig. 3, pour arriver à cette position ou bien quand on veut le retirer de l'anneau, il faut l'ouvrir pour le faire passer sur la branche horizontale du T de ce dernier. Au cours de la marche du métier le curseur b tourne à très grande vitesse sur la périphérie de l'anneau a sous l'effet des forces qui lui sont appliquées par le fil en cours de filature. Pendant cette rotation il prend une position pour laquelle les diverses forces qui agissent sur lui se trouvent équilibrEeg. La force centrifuge qui intervient en raison de la vitesse angulaire élevée le repousse contre la face intérieure arrondie du profil en T de l'anneau. La partie de ce curseur b qui se trouve au contact de la face intérieure de l'anneau est très rapprochée du point le plus éloigné du centre de gravitE b1 dudit curseur.Des forces relativement faibles sont également appliquées à ce dernier par les tensions du fil c en cours de filature qui traverse l'anneau en un point situé quelque peu au-dessus du point de contact entre celui-ci et le curseur. Les forces appliquées à ce curseur par l'accélération centrifuge et celles résultant de la tension du fil sont équilibrées quand le centre de gravité bl se situe à une faible distance au-dessus d'une ligne droite horizontale b passant par le point de contact avec la face intérieure de l'anneau. La position à laquelle parvient ainsi un curseur connu usuel a été représentée en fig. 4. Les anneaux et curseurs comportant cette conformation connue imposent deux limitations importantes au processus de filature, savoir une concernant la vitesse et l'autre la quantité de fil. Pour obtenir de ce processus la productivité maximale il est nécessaire de faire tourner le curseur sur l'anneau à la vitesse la plus élevée possible. Toutefois à mesure que s'élève la vitesse du curseur, plus importants sont les problèmes auxquels se heurte le dispositif. Ceux-ci résultent du fait que le frottement, qui existe inévitablement entre les deux pièces, provoque un dégagement de chaleur dans leur zone de contact, ce qui Blève la tespérature du curseur. Si l'on fait tourner le curseur sur l'anneau à une vitesse suffisa arment élevée, la chaleur ainsi engendrée peut provoquer une élévation de tenpérature du premier telle qu'il apparait sur lui une fusion locale dans la zone de contact avec l'anneau, ce qui provoque son usure rapide. La qualité du fil en cours de filature peut également se trouver défavorablement affectée par les températures élevées du curseur. Cela résulte de ce que bien des fibres textiles usuelles, telles que les polyesters, comportent un point de fusion relativement bas. Quand la température du curseur devient supérieure à ce point, il peut apparaitre sur le fil traité des défauts résultant de la fusion des fibres qui le constituent. Dans les anneaux et curseurs de ce type connu on rencontre souvent aussi d'autres problèmes lorsque des fibres détachées viennent s'accrocher sur l'extrésité extérieure du curseur, coite représenté en fig. 5. Les fibres qui s'accrochent ainsi s'accumulent sur le côté du curseur, en constituant un point d'accrochage pour de nouvelles fibres. Une fois que quelques fibres seulement ont été ainsi retenues, il risque donc de se produire rapidement un phénomène d'accumulation de telles fibres nouvelles, ce qui aboutit fréquemment à la rupture du fil. On a (gale ent proposé un dispositif d'anneau et de curseur dans lequel 1 'anneau comporte d'une part une surface extérieure de forme générale tronconique ayant un épaulement et d'autre part une face intérieure annulaire qui définit un alésage axial, cette face intérieure présentant dans un plan axial un profil en forme d'hyperbole convexe, tandis que le curseur comporte une branche intérieure rectiligne propre à venir au contact de la surface hyperbolique et une branche extérieure susceptible de porter contre ltépaulerent. Le dispositif suivant l'invention permet d'atteindre pour le curseur des vitesses plus élevées avec de moindres risques d'endommagement des fibres en raison d'une plus faible température de celui-ci. Ce dispositif comporte en outre une bien moins forte tendance à l'accumulation des fibres. Fig. 6 montre le profil en coupe de l'anneau 1. Sa face intérieure est approximativement semi-circulaire et la partie supérieure 2 de la demi-circonférence s'élève suivant une faible inclinaison pour se raccorder à la face supérieure horizontale de l'anneau. La partie inférieure 3 aboutit à une face inférieure également horizontale qui s'détend quelque peu vers l'extérieur jusqu'à atteindre une sorte de gradin où cette face inférieure se rapproche de celle supérieure de manière à délimiter avec elle un voile horizontal mince 4.Ce voile stétend vers l'extérieur sur une certaine distance avant de se raccorder au corps extérieur annulaire 5 de l'anneau. La face extérieure de celui-ci est conformée de façon à permettre sa fixation au métier, On a représenté en fig. 7 un curseur 6 destiné à s'utiliser avec un tel anneau. Ce curseur est fait de deux branches horizontales situés à une certaine distance l'une de l'autre et raccordées sur un c8té par une partie substantiellement s2mi-circulaire. Sur l'autre côté l'extrémité de la branche inférieure est recourbe vers le haut en direction de celle supérieure en ménageant entre les deux un espace égal à environ la moitie de la hauteur totale du curseur.Ces deux branches s'étendent approximativement sur la meme distance à partir du 80-et de la partie semi-circulaire. Le curseur est disposé sur l'anneau à la façon reprsente en fig. 8. La branche supérieure rectiligne repose sur la face supérieure de cet anneau. La partie relevée de la branche inférieure coïncide avec la zone du voile horizontal mince 4, de sorte que pour monter le curseur sur l'anneau ou l'en retirer, il faut l'ouvrir et le faire passer sur la partie extérieure plus épaisse de celui-ci. Lors du fonctionnement le curseur prend la position représentée en fig. 9. Ici également la force centrifuge qui agit sur lui le repousse contre la face intérieure3 de celui-ci. Bes branches supérieure et inférieure du curseur s'étendent plus ou moins horizontalement sans toucher les faces horizontales correspondantes de l'anneau, tandis que le fil c traverse ce curseur 6 au voisinage du sommet de sa partie semi-circulaire, au dessus de la partie de l'anneau où le haut 2 de sa face intérieure s'élève vers sa face supérieure plate. A cette position les diverses forces qui agissent sur le curseur 6 se trouvent équilibrées exactement comme cela est le cas avec les types connus de tels dispositifs. La température du curseur suivant l'invention est plus faible que suivant la technique antérieure. La répartition d'une telle température sur la longueur d'un curseur quelconque n'est pas régulière. Cela peut se comprendre en considérant que le comportement thermique d'un curseur est analogue à celui d'une tige métallique qu'on chaufferait à l'une de ses extrémités par frottement avec une roue métallique tournante contre laquelle on la ferait frotter. En pareil cas la chaleur s'écoule le long de la tige en s'éloignant de la source de chaleur. Si l'on considère maintenant une petite zone ou section de la tige à une certaine distance entre ses deux extrémités, on comprend que la chaleur arrive par conduction dans la face de cette section la plus rapprochée de la source. La température de la section s'élève donc jusqu'à ce que la chaleur puisse s'écouler de la section considérée à la même vitesse qu'elle y arrive. Ce transfert de chaleur s'effectue à la fois par dissipation à partir de la surface extérieure de la section et par conduction vers l'autre extrémité de celle-ci en direction de la section adjacente. Du fait du dégagement de chaleur à partir de la surface extérieure, chaque section successive reçoit une moindre quantité de chaleur que la précédente et par conséquent la température superficielle de la tige s'abaisse sur la longueur de celle-ci à partir de la source. Si l'on applique l'effet de frottement au milieu de la tige, il apparat une situation analogue, mais dans ce cas la chaleur s'écoule vers ses deux extrémités à partir de ce milieu et sa température s'abaisse donc en direction de l'une et l'autre de celles-ci. Des essais pratiques et une analyse théorique démontrent que pour une quantité de chaleur donnée pénétrant dans la tige, la pointe de température sera plus basse si cette chaleur arrive par le milieu de celle-ci et au contraire plus haute si cette arrivée s'effectue par l'une ou l'autre de ses deux extrémités. On notera que dans les curseurs b de type connu, le point de contact avec l'anneau est situé près de ltextrémité du curseur considéré. Au contraire avec le dispositif 1-6 suivant l'invention, ce point de contact est près du milieu du curseur. Par conséquent ce dispositif peut fonctionner à des vitesses plus élevées que celles des types connus en raison de la plus faible température du curseur. Un avantage supplémentaire assuré par le dispositif suivant l'invention est qu'il résiste mieux au phénomène d'accumulation des fibres. En effet toute fibre s'accrochant à la branche supérieure de son curseur est repoussée vers l'extérieur par la force centrifuge jusqu'à atteindre l'extrémité de cette branche, à partir de laquelle elle est chassée. En ce qui concerne la branche inférieure, l'accumulation des fibres sur la partie relevée 7 est empêchée du fait du voisinage immédiat de la face intérieure du corps annulaire de l'anneau. Toute fibre accrochée à la partie 7 frotte contre cette face et est d'ailleurs rapidement détruite. Le dispositif général d'anneau et de curseur qu'on vient de décrire est susceptible de plusieurs améliorations. Ainsi, par exemple, le curseur peut être réalisé comme montré fig. 10, c'est à dire avec un angle vif 8 dans le haut de la partie antérieurement prévue semicirculaire, cela de manière que le fil passe dans cette zone. L'anneau 1 représenté en fig. 11 (a) comprend en profil un premier arc de cercle R1 à l'une des extrémités de sa partie supérieure 2 et un autre R qui constitue la partie 3. Zn (b) l'arc R se raccorde à la face inférieure de l'anneau suivant un rayon R3. La troisième vue (c) correspond à la précédente (b) sauf que le rayon R y est plus petit et qu'au contraire le rayon R est un peu plus grand. Il est également possible d'établir le curseur de manière telle que ses branches supérieure et inférieure ne soient pas tout à fait parallèles l'une à l'autre, l'ensemble divergeant légèrement vers l'extrémité ouverte ou au contraire convergeant en direction de celle-ci. La face intérieure de l'anneau peut être conformée de diverses manières, comme montré fig. 11, de façon à réaliser une surface arrondie légèrement tournée vers le bas et qui s'avère constituer la forme la meilleure pour assurer un bon contact entre l'anneau et le curseur. Le corps extérieur annulaire de l'anneau peut comporter un ou plusieurs orifices radiaux 9, fig. 12. Ces orifices réduisent le risque d'accumulation de fibres sur le curseur. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'anneau et de curseur pour metier à filer et à retordre, du genre dans lequel le curseur est monté de façon à tourner sur l'anneau, le fil à traiter traversant ledit curseur, caractérisé en ce que l'anneau (1) comporte sur son bord intérieur une partie incurvée (2, 3) en forme de nez qu'un voile (4) relie à un corps annulaire (5), tandis que le curseur (6) est constitué par deux branches substantiellement parallèles, reliées par une partie substantiellement semi-circulaire propre à venir au contact du nez de l'anneau (1) afin de dissiper plus rapidement la chaleur dégagée, la branche inférieure du curseur étant repliée vers le haut (en 7) pour s'engager dans une creusure prévue au-dessous du voile (4) de l'anneau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel l'anneau comporte un corps annulaire, caractérisé en ce que la périphérie intérieure de ce corps (5) comprend d'une part une partie supérieure (2) qui s'éleva obliquement à partir d'une partie incurvée pour rejoindre la face supérieure horizontale de l'anneau, d'autre part une partie inférieure (3) qui se raccorde à la face inférieure de celui-ci, creusée pour réaliser le voile (4), la face intérieure de ce voile étant d'une seule pièce avec le corps annulaire de l'anneau. 3. Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel l'anneau comporte un corps annulaire, caractérisé en ce que la périphérie intérieure de ce corps (5) comporte une première partie en arc de cercle (R ) à l'une des extrémités de la partie remontante (2) et une autre partie en arc de cercle (R2) située entre la partie incurvée et la face horizontale inférieure. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le curseur (6) comprend deux branches substantiellement parallèles situées dans un plan vertical et reliées à l'une de leurs extrémités par une partie substantiellement semi- circulaire, tandis que la branche inférieure est repliée vers le haut en direction de la branche supérieure (en 7) en ménageant entre elle-mEme et celle-ci un espace de largeur approxiutive- ment égale à environ la moitié de la hauteur totale de ce curseur (6).