Brevet FR2515624A1 — publié le 19830506

La présente invention se rapporte à une pièce de jonction faisant partie d'un appareil pneumatique de jonction de fil,pour l'exécution d'une épissure; elle vise également un procédé d'admission de jets d'air dans cette pièce de jonction. Dans un bobinoir automatique pour fils filés, on a jusqu'à présent utilisé, pour effectuer les épissu- res ou les jonctions bout-à-bout de deux extrémités de fils, un procédé suivant lequel on forme un noeud au mo- yen d'un dispositif mécanique Toutefois, depuis peu, on adopte souvent un procédé dans lequel l'épissure est for- mée par l'enchevêtrement des fibres des extrémités des fils, au moyen d'air Ce procédé est avantageux en ce qu' on ne forme pas de noeud, ce qui facilite le traitement ultérieur et permet d'obtenir un produit d'excellent as- pect. Un tel appareil de jonction de fils est décrit, par exemple, dans le brevet US N O 4 263 775 Toutefois, la façon dont on provoque l'action du flux d'air sur les ex- trêmités des fils pour l'épissure, afin d'obtenir une jonc- tion correcte, n'est pas entièrement satisfaisante. La présente invention a pour 6 bjet un procédé et un appareil qui permettent d'obtenir une jonction d'excel- lent aspect et de résistance élevée. Suivant la présente invention, la pièce de jonc- tion, située dans la partie centrale de l'appareil pour l'épissure du fil, comprend un orifice de jonction de fil, de forme cylindrique et traversant latéralement cette pièce, une fente qui s'étend le long de cet orifice de jonction et deux buses qui débouchent en opposition dans l'orifice de jonction Lorsqu'on exécute l'épissure, on applique d'a- bord sur les extrémités de fils en chevauchement le jet d' air sortant de la buse aui débouche vers l'axe de l'orifice de jonction, puis on applique également sur les extrémités des fils le flux en rotation qui sort de la buse débou- chant dans la direction tangentielle, pour effectuer la jonction. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limita- tives, représentées sur les dessins annexés: Fig 1 est une vue de face de l'ensemble de l'ap- pareil pour la formation d'épissure; Fig 2 est une vue de face de la partie princi- pale de l'appareil de la figure 1; Fig 3 et 4 sont des vues en plan de la partie principale de l'appareil de la figure 1; Fig 5 est une vue en plan d'une première forme de réalisation de la pièce de jonction; Fig 6 est une coupe partielle de la buse de la figure 5; Fig 7 illustre schématiquement le fonctionnement de la tuyère de commande; Fig 8 à 11 sont des vues de côté illustrant le fonctionnement de l'appareil à épisser; Fig 12 à 15 sont des schémas qui indiquent la direction des jets dans l'orifice de jonction; Fig 16 et 17 indiquent schématiquement les mou- vements du fil dans l'orifice de jonction; Fig 18 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de la pièce de jonction; Fig 19 est une coupe partielle illustrant la forme de l'orifice de la buse dans le dispositif de la fi- gure 18; Fig 20 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de la pièce de jonction; Fig 21 illustre schématiquement la forme de l'o- rfice de la buse dans le dispositif de la figure 20; Fig 22 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de la pièce de jonction et Fig 23 est un schéma illustrant la forme de l'orifice de la buse dans le dispositif de la figure 22. La présente invention est décrite ci-après en détail, avec référence aux formes de réalisation illus- trées par les dessins annexés. La figure 1 représente schématiquement une forme de réalisation de l'appareil à épisser suivant la présente invention, dans lequel les fils YP et YB à épisser sont guidés par des tubes d'aspiration 49 et 48 Une pièce de jonction 1 est située dans la partie centrale de l'appa- reil Cette pièce de jonction 1 comprend, comme représenté sur la figure 5, un orifice cylindrique de jonction 2, une fente 3, une buse 5 qui débouche tangentiellement dans l'o- rifice de jonction 2 et une buse 4 qui débouche vers l'axe de l'orifice de jonction 2 Les buses 4 et 5 sont raccor- dées à une canalisation 7 d'admission d'air comprimé, par l'intermédiaire d'une chambre 6 d'introduction d'air Les buses 4 et 5 ont une section transversale circulaire, com- me représenté sur la figure 6 Un levier 8 de pression de fil est placé de part et d'autre de la pièce de jonction 1 et des tuyères de commande 10 et 11 sont percées à travers un support 9 Des guidages de fil 19, 20, 21 et 22 sont fixés au support 9 Des dispositifs 23 et 24 de coupe de fil sont prévus de chaque côté du support 9 et des guida- ges fourchus 25 et 28 sont placés à l'extérieur des dispo- sitifs de coupe Des gorges 26, 27, 29 et 30 de guidage de fil sont formées sur les guidages à fourche 25 et 28 Un dispositif de serrage 35, comprenant un levier pivotant 36 et une plaque de serrage 37 à fixation élastique, est disposé au-dessus du guidage à fourche 25 pour maintenir le fil YP lors de la formation de l'épissure Un disposi- tif de serrage 38, comprenant un levier 39 et une plaque mobile de serrage 40, est placé au-dessous du guidage à fourche 28, pour maintenir le fil Y et B/5 e la formation de l'épissure Deux leviers 32 de manoeuvre de fil, montés sur un arbre support 31, sontprévus sur le grand côté de l'appareil à épissaevr&n our introduire les fils YB et YP, guidés vers la face/de l'appareil à épisser par les tubes d'aspiration 48 et 49, dans l'appareil à épisser Le re- ' père 33 désigne une butée pour le levier 32 Un détec- teur 41 est placé sous l'appareil, pour contrôler le fil YP avant la formation de l'épissure et le fil YB après 1 ' opération d'épissure Le détecteur 41 est fixé à une pla- que de guidage 42 et des leviers de permutation 44 et 45, montés sur un arbre rotatif 43, sont situés de façon à ce que le détecteur 41 se trouve entre les leviers 44 et 45. Comme représenté sur la figure 7, chacune des tuyères de commande 10 et 11 comprend un tube de tuyère 14, ajusté de façon coulissante dans un orifice de tuyère 13 qui traverse un bloc 12 Un orifice d'éjection 16 est for- mé dans le tube de tuyère 14, avec une certaine inclinai- son vers l'intérieur par rapport à la surface intérieure. De l'air comprimé, provenant d'une canalisation 18 d'ali- mentation en air comprimé par l'intermédiaire d'un passage de liaison 17, est éjecté par l'orifice 16 L'extrémité du tube de tuyère 14 est raccordée à un tuyau flexible 15 re- lié à un tube d'aspiration, non représenté, afin d'exercer un effet d'aspiration de l'extrémmité coupée du fil dans le tube de tuyère 14 - -25 Le fonctionnement de l'appareil à épisser, cons- truit comme décrit ci-dessus, est expliqué ci-après. Le fil YP est guidé, en provenance de la partie supérieure de l'appareil à épisser, par un tube d'aspira- tion 49 Dans cette situation, le levier pivotant 36 et le levier de permutation 44 occupent les positions indi- quées en trait plein sur la figure 3 Le fil YP est guidé dans la gorge de guidage 45 du levier de permutation 44 et il est contrôlé par le dispositif 41 Une lame de coupe est fixée au détecteur 41 et, lorsque ce dernier détecte un défaut du fil YP, la lame est actionnée de sorte que l'opé- ration de guidage du fil par le levier 32, décrite plus loin, n'est pas exécutée et l'opération d'épissure n'a- boutit pas Lorsque l'opération de vérification par le détecteur 41 est terminée, le levier de permutation 44 est déplacé à la position indiquée en trait mixte sur la figure 4, le fil YP est transféré de la gorge de guidage à une gorge d'échappement 46 et il est éloigné du détec- teur 41 Simultanément, le levier pivotant 36 est déplacé à la position représentée en trait mixte sur la figure 3, pour amener le fil YP près de la plaque de serrage 37 De même, le levier 8 de pression de fil est déplacé à la posi- tion représentée en trait mixte sur la figure 4, à partir de la position représentée en trait plein, afin de prépa- rer l'opération suivante de guidage de fil. Ensuite, le tube d'aspiration 48 guide le fil YB en provenance de la zone inférieure de l'appareil à épis- ser Le fil YB passe sur le côté gauche du levier pivotant 36, qui occupe la position représentée en trait mixte sur la figure 3, tout en venant en contact avec un crochet 47 du levier de permutation 44 La situation des fils YP et YB est illustrée sur la figure 1 On fait ensuite pivoter le levier 32 dans la position de contact contre la butée 33, pour guider les fils YP et YB dans l'appareil à épisser. Simultanément, le levier 8 de pression de tube est ramené à la position indiquée en trait plein sur la figure 4, pour faciliter l'opération cidessus Cette situation est illustrée par les figures 2 et 8 Le fil YP passe entre le levier pivotant 36 et la plaque de serrage 37 et à travers la gorge de guidage 27 du guidage à fourche 25 Le fil YP est guidé vers la gorge 30 du guidage de fourche 28, par l'intermédiaire de la partie de gorge entre les guidages de fil 19 et 20, de l'orifice de jonction 2 et du disposi- tif 24 de coupe de fil Le fil YB passe entre la plaque de serrage mobile 40 et le levier 39 et à travers la gorge 29 du guidage à fourche 28 et il est guidé vers la gorge 26 du guidage à fourche 25, à travers la partie de gorge en- tre le guidage de fil 21 et 22, l'orifice de jonction 2 et le dispositif 33 de coupe de fil. Le levier pivotant 36 est pressé sur la plaque de serrage 37, afin de maintenir le fil YP entre ces deux pièces Simultanément, la pièce mobile de serrage 40 est pressée contre le levier 39, pour maintenir le fil YB en- tre ces deux parties Ensuite, on actionne les dispositifs 23 et 24 de coupe de fil Presque en même temps, les tuyè- res de commande 10 et 11 sont actionnées pour aspirer les deux extrémités des fils YB et YP On voit, sur la figure 7, que l'effet d'aspiration par le vide du flexible s'e- xerce et que de l'air comprimé, admis par le passage 17 d' introduction d'air, est éjecté par l'orifice 16 L'air comprimé sortant de l'orifice d'éjection 16 provoque un courant turbulent dirigé vers l'intérieur dans le tube de tuyère 14 Du fait de ce mouvement turbulent, les extrêmi- tés du fil dans le tube de tuyère 14 sont détordues et une des parties des fibres de l'extrémité du fil sont séparées par soufflage, de sorte qu'on peut obtenir des extrémités de fil en forme de brosse, appropriées pour l'exécution de l'épissure Dans cette situation, comme représenté sur la figure 9, le levier 32 est légèrement reculé, pour ad- mettre une plus gande longueur des fils YP et YB à l'inté- rieur du tube de tuyère 14. On avance ensuite le levier 32, comme représenté sur la figure 10, pour extraire les fils YP et YB du tube de tuyère 14, et on avance le levier 8 de pression de fil, pour introduire les extrémités détordues des fils YP et YB à l'intérieur de l'orifice de jonction 2 Dans cette situa- tion, les sommets des deux extrémités des fils YP et YB se trouvent au voisinage des faces d'extrémité des tuyères de commande 10 et 11, comme représenté sur la figure 11 Le relâchement des fils est empêché par l'action des tuyères de commande 10 et 11 Avant d'avancer le levier 32 de ma- noeuvre du fil, on enlève la butée 33 et le levier 32 est arrêté par une butée réglable 34 située à l'arrière Cet- te butée 34 a pour rôle de permettre la modification des longueurs sorties des deux extrémités des fils YP et YB du tube de tuyère 14, par modification de la position d'arrêt du levier 32 de manoeuvre du fil, afin de changer la longueur en chevauchement des deux extrémités des fils YP et YB, c'est-à-dire la longueur de la jonction ou épis- sure L'opération de formation de l'épissure est ensui- te effectuée dans l'orifice de jonction, par l'air compri- mé Puisque la longueur du passage qui relie la chambre 6 d'introduction d'air à la buse 5 est supérieure à la lon- gueur du passage qui relie la chambre 6 à la buse 4, il se produit un certain décalage de temps entre le début de l'é- jection à la buse 4 et le début de l'éjection à la buse Plus précisément, seule la buse 4 fonctionne en premier, puis les deux buses 4 et 5 fonctionnent La phase initiale, dans laquelle seule la buse 4 fonctionne, est appelée "pha- se A" La phase suivante, dans laquelle les deux buses 4 et 5 fonctionnent, est appelée "phase B" Le flux d'air en- gendré dans l'orifice de jonction 2 par la buse 4 comprend, comme représenté sur la figure 12, un courant direct 50 transversal à l'orifice de jonction 2 et un écoulement circulaire 51 Le flux d'air est évacué à l'extérieur par les deux faces d'extrémité ouvertes de l'orifice de jonc- tion 2, comme représenté sur la figure 13 Le flux d'air formé dans l'orifice de jonction 2 par la buse 5 est un écoulement tournant 52, comme indiqué sur la figure 14, et le flux d'air est évacué à l'extérieur par les deux faces d'extrémité ouvertes de l'orifice de jonction 2, comme re- présenté sur la figure 15. Dans la phase A, si le courant circulaire 51 at- teint les deux fils YP et YB placés en chevauchement à 1 ' intérieur de l'orifice de jonction 2, comme représenté sur la figure 11, l'action de cet écoulement circulaire pro- voque un enchevêtrement initial des fibres de la partie en contact des deux fils YP et YB Les fils YP et YB sont alors rendus solidaires et sont déplacés dans l'orifice de jonction 2 par les circulations d'air Les mouvements des fils comprennent les composantes indiquées sur la fi- gure 16 ou 17, ou des combinaisons de ces mouvements Pen- dant ces mouvements, et en particulier pendant l'exposi- tion au courant direct 50, il se produit une agitation des fibres des deux fils YP et YB et on obtient un enche- vêtrement poussé Les sommets des deux extrémités des fils qui ont été soumis à l'action des tubes de tuyère 14 avant l'épissure sont emmêlés l'un à l'autre pendant ces mouve- ments et sont libérés de l'action du tube de tuyère 14. Pendant la phase B suivante, l'éjection par la buse tangentielle 5 commence, l'influence du courant en ro- tation 52 qui sort de la buse 5 devient plus grande et les deux extrémités des fils YP et YB sont entraînées en rota- tion par le courant tournant 52 Dans cette situation, 1 ' enchevêtrement des fibres dans les surfaces des deux extrê- mités des fils YP et YB est favorisé par le frottement avec la paroi intérieure de l'orifice de jonction 2 et la rota- tion de l'écoulement d'air Les sommets des deux extrêmi- tés des fils YP et YB, situés sur les côtés extérieurs des deux extrémités de l'orifice de jonction 2, sont suffisam- ment emmêlés l'un à l'autre, de sorte qu'on peut obtenir une jonction de forme correcte, sans barbes. Lorsque l'épissure est terminée, les dispositifs de serrage 35 et 38 libèrent le fil, on recule le levier 8 de pression de fluide et le levier 32 he manoeuvre de fil et le fil est autorisé à quitter l'appareil à épisser. On voit, d'après la description ci-dessus, que la présente invention est caractérisée en ce que l'opération de formation d'épissure dans l'orifice de jonction 2 est divisée en phases A et B; dans la phase A, l'agitation des fibres est engendrée par le jet sortant de la buse dirigée vers l'axe de l'orifice de jonction 2, afin d'ob- tenir une résistance suffisante de la jonction; dans la phase B, non seulement la buse dirigée vers l'axe de l'o- rifice de jonction 2 fonctionne mais également la buse qui débouche tangentiellement, afin d'imposer l'action de l'é- coulement en rotation sur les extrémités des fils, ce qui permet d'obtenir une jonction de forme correcte, exempte de barbes. Les figures 18 à 23 illustrent d'autres formes de réalisation de la présente invention. Dans le dispositif des figures 18 et 19, une buse 53, dirigée vers l'axe d'un orifice de jonction 59, présente une section transversale de forme allongée dans la direction axiale de l'orifice de jonction 59. Dans le dispositif des figures 20 et 21, une bu- se 56 débouchant tangentiellement dans un orifice de jonc- tion 60 est située dans la partie intérieure de l'orifice de jonction 60 qui est éloignée de la fente 3 et chacune des buses 55 et 56 présente une section transversale circu- laire. Dans une forme de réalisation représentée sur les figures 22 et 23, la section transversale d'une buse 57, dirigée vers l'axe d'un orifice de jonction 61, pré- sente une forme allongée dans la direction axiale del'ori- fice de jonction 61 et une buse 58, qui débouche tangentiel- lement, est située dans la partie intérieure de l'orifice de jonction 61. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. 1 O Revendications 1 Appareil pneumatique pour l'épissure de fil, com- prenant une pièce de jonction de fil montée sur un sup- port et située dans la partie centrale de l'appareil, ca- ractérisé en ce que cette pièce de jonction ( 1) comprend un orifice cylindrique de jonction ( 2) s'étendant entre les faces latérales de la pièce de jonction, une fente ( 3) qui s'étend sur toute la longueur de l'orifice de jonction dans une direction tangentielle à celui-ci, une première buse ( 4) qui débouche sensiblement vers l'axe de l'orifice de jonction et une deuxième buse ( 5) qui dé- bouche tangentiellement à l'orifice de jonction. 2 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième buses sont reliées à une canalisation ( 7) d'alimentation en air comprimé par l'intermédiaire d'une chambre ( 6) d'introduction d'air, et en ce qu'elles sont disposées de façon à ce que la lon- gueur d'un passage allant de cette chambre d'introduction d'air à la deuxième buse soient supérieure à la longueur d'un passage qui va de la chambre d'introduction d'air à la première buse, afin d'obtenir un décalage de temps entre le début de l'éjection à la première buse et le début de l'éjection à la deuxième buse. 3 Appareil suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que la première buse ( 4) débouche sur une pa- roi de l'orifice de jonction, près du raccordement de la fente ( 3) avec l'orifice de jonction et en ce que la deu- xième buse ( 5) débouche sur la paroi opposée à la première buse, près de la fente. 4 Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la première buse et la deuxième buse ont respec- tivement une section transversale circulaire. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la première buse présente une section transversa- le de forme allongée dans la direction axiale de l'orifice de jonction et en ce que la deuxième buse a une section transversale circulaire. 6 Appareil suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que la première buse ( 55) débouche sur une paroi de l'orifice de jonction ( 60), près du raccordement de la fente avec l'orifice de jonction, et en ce que la deuxième buse ( 56) débouche sur la paroi opposée à la première buse et est éloignée de la fente, de manière à se trouver dans la partie intérieure de l'orifice de jonction. 7 Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la première et la deuxième buses ont respective- ment une section transversale circulaire. 8 Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la première buse ( 57) a une section transversale de forme allongée dans la direction axiale de l'orifice de jonction et en ce que la deuxième buse ( 58) a une section transversale circulaire. 9 Appareil suivant une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend deux leviers ( 8) de pression de fil, deux tuyères de commande ( 10,11), deux guidages de fil ( 19,20,21, 22), deux dispositifs ( 23,24) de coupe de fil et deux guidages à fourche ( 25,28) qui sont situés respectivement de part et d'autre de la pièce ( 1) de jonction de fil, et deux leviers ( 32) de manoeuvre de fil, fixés aux extrémités supérieure et inférieure d'un arbre support ( 31) de manière à pouvoir pivoter autour de cet arbre, qui sont placés le long de la pièce de jonction de fil. 10 Procédé pneumatique pour l'épissure d'un fil, com- prenant des opérations de guidage des fils dans un appareil à épisser, l'introduction des fils dans un orifice de jonc- tion de cet appareil et dans des dispositifs de coupe de fil prévus de chaque côté de l'orifice de jonction, le ser- rage et le maintien des fils par des dispositifs de serrage prévus à l'extérieur des dispositifs de coupe de fil 7 la coupe des extrémités des fils et l'aspiration des extrê- mités coupées dans des tuyères de commande par création d'une dépression dans ces tuyères, l'envoi d'un jet d'air comprimé vers les extrémités des fils pour les desserrer et les détordre, l'extraction des extrêmités-des fils de la tuyère de commande et leur mise en place en chevauche- ment dans la partie intérieure de l'orifice de jonction, et la formation d'une épissure par envoi d'air comprimé sur les extrémités des fils, caractérisé eqce que l'opé- ration de formation de l'épissure dans l'orifice de jonc- tion est exécutée en deux phases, dans une première phase l'agitation des fibres étant engendrée par le jet sortant d'une buse dirigée vers l'axe de l'orifice de jonction et dans une deuxième phase les fils étant soumis à l'action du flux d'air créé par un jet sortant non seulement de la bu- se dirigée vers l'axe de l'orifice de jonction mais égale- ment d'une buse qui débouche tangentiellement à l'orifice de jonction.