Brevet FR2520389A1 — publié le 19830729

DISPOSITIF POUR ETIRER, CONDENSER ET TRANSPORTER UNE MECHE DE FIBRES LORS D'UNE OPERATION DE FILATURE. La présente invention concerne un perfectionnement ap- porté aux dispositifs utilisés pour l'étirage d'une mèche de fibres lors d'une opération de filature permettant de la transformer en filé Elle concerne plus particulièrement un dispositif perfectionné, qui associé à un dispositif d'étirage proprement dit, permet de condenser, transporter et éventuellement effectuer un étirage additionnel à la mèche de fibres sensiblement parallélisée sortant dudit dispositif d'étirage. L'un des principaux problèmes qui se pose actuellement lors des différentes opérations de filature pour l'obtention d'un filé de fibres, est celui de l'opération d'étirage En effet, pour obtenir un filé régulier,-il est impératif de procéder à une succession d'opérations d'étirage et de dou- blage de mèches De telles opérations, non seulement dimi- nuent la productivité mais également conduisent à une immo- bilisation de matière et à un investissement important de matériel. Depuis très longtemps, les techniciens recherchent des solutions permettant de condenser les fibres dans le sens de la largeur à la sortie du dispositif d'étirage propre- ment dit et ce, sans diminuer la régularité des filés obte- nus Par ailleurs, on cherche à augmenter le taux d'étirage susceptible d'être appliqué à la mèche. Parmi les solutions proposées à ce jour, celles faisant l'objet des brevets français 1 044 932, 1 117 278 et 1 503 693 semblent particulièrement séduisantes Cependant, il convient de noter qu'elles n'ont pas été adoptées de manière industrielle, ce qui peut s'expliquer par le fait qu'elles sont relativement complexes à mettre en oeuvre et qu'elles ne résolvent pas de manière satisfaisante le pro- blème de la condensation et du transport de la mèche de fibres après étirage pour l'amener au moyen permettant de lui donner de la cohésion c'est-à-dire, en général, de la torsion. Le dispositif selon l'invention permet de résoudre ces problèmes. 2- D'une manière générale, l'invention concerne donc un dispositif pour l'étirage d'une mèche de fibres lors d'une opération de filature permettant de la transformer en filé, dispositif du type selon lequelun élément condenseur est disposé à la suite du système d'étirage proprement dit et il se caractérise par le fait que ledit élément condenseur se présente sous la forme d'une surface de guidage mobile sur laquelle les fibres sont délivrées tangentiellement, " ladite surface de guidage permettant à la fois d'exercer une force de traction sur l'extrémité des fibres délivrées par-le système d'étirage et de limiter la remontée de tor- sion communiquée par le système de filature. Selon une forme préférentielle de réalisation on- forme à l'invention, la surface de guidage mobile est sou- mise à l'action d'un courant de fluide, air par exemple, dont l'écoulement est tel qu'il favorise, en coopération avec ladite surface de guidage, le transport et la conden- sation des fibres Ce courant de fluide peut être obtenu, par exemple, en soumettant la surface de guidage à une dé- pression- Par ailleurs, l'action de courant de flu ide- la surface de guidage est de préférence supprimée dans la zone qui suit le point o la fonction condensation a été réalisée, c'est-à-dire en d'autres termes, sensiblement à partir du point o la torsion communiquée par le système de filature est arrêtée par ladite surface de guidage. Selon une forme de réalisation, l'élément condenseur selon l'invention se présente sous la forme d'un guide rotatif, ledit guide comportant à sa périphérie une rainure ouverte, sensiblement en forme de V, le fond de cette rai- nure étant percé d'orifices reliés à une source d'aspira- tion, aspiration qui est supprimée dans la zone qui suit le point o la mèche étirée est condensée et commence à être tordue. Par mesure de simplification, dans la suite de la des- cription, l'invention sera décrite plus particulièrement pour un ensemble d'étirage comportant un système à lanières conventionnelles et un système de filature à anneau et cur- seur Il est évident que cela n'est pas limitatif et que le perfectionnement conforme à l'invention pourrait être -3- utilisé en association avec tout système permettant d'éti- rer une mèche de fibres et de la renvider sous forme de filé Ainsi, par exemple, un tel dispositif est particuliè- remen adapté pour être utilisé en association avec les sys- tème d'étirage du type décrit dans les brevets français 1 044 932, 1 117 273 et 1 503 693, le dispositif selon l'in- vention étant alors disposé à la sortie du sytème d'étirage proprement dit de la mèche. Par ailleurs, la distance entre la sortie du système d'étirage proprement dit et le point de contact des fibres avec la surface du dispositif de condenseur selon l'inven- tion, sera réglée de manière à être la plus petite possible lorsque l'on désire seulement condenser la mèche, alors, qu'en revanche, si on désire communiquerun étirage addition- nel à ladite mèche en déplaçant le condenseur plus rapidement que la vitesse d'amenée de celle-ci il convien- dra d'adapter cette distance en fonction de la longueur des fibres traitées. De plus, lorsque le guide condenseur selon l'invention se présente sous la forme d'un guide rotatif,' il est avan- tageusement positionné à la sortie du système d'étirage de telle sorte que le trajet de la mèche dans le fond de la rainure de ce guide forme un angle de préférence compris entre 30 et 90 . Enfin, la suppression de l'action du courant de fluide sur la surface de guidage, lorsqu'un tel courant est utili- sé, peut être obtenue de différentes manières, par exemple en disposant un cache fixe, soit intérieur, soit extérieur, permettant d'obturer-des orifices que comporte ladite sur- face de guidage soit, éventuellement en utilisant un dispo- sitif, d'aspiration par exemple, n'agissant que sur une par- tie du déplacement de ladite surface, par exemple sur une partie de la rotation du guide lorsque celui-ci est rotatif. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique de côté d'un ensemble d'étirage réalisé conformément à l'invention, 4- la figure 2 est une vue en projection d'un tel sys- tème d'étirage, la figure 3 est une coupé longitudinale montrant plus en détail un mode de réalisation d'une surface de guidage mobile utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention; les figures 4 et 5 illustrent respectivement en coupe longitudinale et vu de côté par tiel, un autre mode de réa- lisation d'une surface de guidage mobile (ou guide conden- seur) conforme à l'invention. Dans la suite de la description, et plus particulière- ment en ce qui concerne les deux modes de réalisation illus- tr-és par les figures 3, 4 et 5, les mêmes références seront utilisées pour désigner des éléments similaires ou équiva- lents. -Si l'on se reporte aux figures annexées et plus par- ticulièrement aux figures 1 et 2, le dispositif d'étirage d'une mèche de fibres ( 1) provenant d'une source d'alimenta- tion non représentée, est constitué, d'une part, par un train d'étirage conventionnel ( 2) comportant, par exemple, une paire de cylindres alimentaires ( 3), un système à man- chons ( 4) et une paire de cylindres d'étirage ( 5). L'étirage de la mèche ( 1) est réalisé entre ces élé- ments en leur communiquant des vitesses différentes. Conformément à l'invention, à la sortie du dispositif d'étirage ( 2), donc dans le cas présent à proximité immé- diate des cylindres ( 5), est disposé un guide condenseur ( 6) dont deux modes de réalisation sont illustrés par les figures 3, 4 et 5 Ce guide condenseur ( 6) est entraîné en rotation à une vitesse qui peut être soit égale à la vitesse Vl de sortie de la mèche des cylindres ( 5), soit éventuelle- ment être différente Lorsque la vitesse V 2 est égale à la vitesse Vl, le dispositif selon l'invention permet de con- denser la mèche ( 2) dans le sens de la largeur En revanche, si V 2 est supérieure à Vl, il est possible simultanément de condenser ladite mèche et d'assurer un étirage addition- nel Il peut également être envisagé, par exemple pour réaliser des fils fantaisie, d'avoir une vitesse V 2 infé- rieure à la vitesse Vl, le guide condenseur servant alors d'élément d'accumulation temporaire des fibres qui seront - appelées par à coups par le système de renvidage. Ce guide condenseur ( 6) comporte une rainure périphé- rique ( 7) ayant une section en forme de V Des orifices ( 15) sont pratiqués dans le fond de cette rainure ( 7) Une aspiration interne est réalisée à l'intérieur du disque condenseur ( 6) En aval dudit condenseur ( 6) est disposé un système de filature conventionnel ( 8) à anneau et cur- seur Le système condenseur ( 6) est disposé, à la sortie des cylindres d'étirage ( 5), de telle sorte que les fibres ( 1) soient en contact avec le fond de la gorge ( 7) sur un angle O d'au moins 30 De préférence, l'amenée de la mèche de fibres étirée ( 1) au disque condenseur ( 6) est réalisée en biais, le fil formé étant appelé au système de renvidage ( 8) verticalement Par ailleurs, dans la zone qui suit immédiatement le point o la fonction condensation a été remplie, c'est-à- dire approximativement au niveau du point référencé A 4 aux figures 1 et 2, et ce sur une distance qui peut être varia- ble, l'aspiration est supprimée, par exemple en utilisant un système de cache fixe ( 9) disposé à l'intérieur du guide. La figure 3 illustre un exemple de réalisation d'un tel guide condenseur. Dans ce mode de réalisation, le guide proprement dit ( 6) est monté, au moyen de roulements ( 10) sur un arbre ( 11) fixe L'entraînement du disque ( 6) est obtenu par exem- ple au moyen d'une courroie tangentielle ( 12) La paroi ( 11) comporte un évidement interne ( 13) et est reliée à une source d'aspiration non représentée De cette manière, la cavité interne ( 14) du disque ( 6) est soumise à une dépression, l'air extérieur étant appelé au travers des orifices ( 15) prévus au fond de la gorge ( 7) De cette ma- nière, on crée à la surface du guide un écoulement de flui- de qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémité des fibres De préférence, afin d'obtenir une zone sans dépression, en aval du point A 1 o la fonction condensation de la mèche a été réalisée, un cache interne ( 9) est formé sur l'arbre fixe ( 11). Les figures 4 et 5 illustrent une autre forme de -6- réalisation d'un tel disque condenseur ( 6) Dans ce modede" réalisation, le disque ( 6) est monté à l'extrémité d'un arbre ( 16) entraîné en rotation par une poulie motrice ( 17) et supporté par un palier ( 18) Comme précédemment, il pré- sente une rainure périphérique ( 7) en forme de V dont le fond est percé d'orifices ( 15) L'aspiration est obtenue au moyen d'un conduit ( 19) dont l'orifice de sortie t 20) se présente sous la forme d'un arc permettant de localiser l'aspiration en amont du point o la fonction condensation est réalisée. La mise en oeuvre de ces dispositifs est la suivante. La mèche de fibres ( 1) est étirée de manière con"vntionnnel- le à l'intérieur du systêmae d'étirage ( 2) et à la sôrtie de la dernière paire de cylindres ( 5) de ce système, les fibres parallélisées sont délivrées à l'intérieur de-la gorge ( 7) du guide condenseur ( 6) o elles sont plaquées contre le fond de la rainure en forme de V du fait de la dépression interne et de la rotation de ce guide La tor- sion communiquée par la broche de renvidage ( 8) remonte librement pour être bloquée progressivement à partie bey point A 2, cette torsion étant cependant bloquée sur la surface du guide et n'atteignant pas la sortie des cylindres délivreurs ( 5). On a constaté que grâce à un tel dispositif, il était possible d'obtenir une condensation et éventuellement un étirage additionnel de la mèche de fibres et ce, sans nuire à la qualité finale du filé formé Comme dit précédemment, si la vitesse périphérique du condenseur ( 6) peut être ré- glée de manière à être égale à la vitesse de sortie de la mèche, il peut être envisagé d'avoir une vitesse supérieure lorsque l'on désire augmenter le taux d'étirage, voire même, éventuellement avoir une vitesse légèrement inférieure pour des applications particulières telles que par exemple l'obtention de fils fantaisie. Dans la présente description, l'invention a été décrite en utilisant comme système de filature, un système à anneau et curseur conventionnel Bien entendu, il pourrait être envisagé tout autre dispositif permettant de fabriquer des filés de fibres Par exemple, le dispositif conforme à -7- l'invention pourrait être disposé en amont d'un système per- mettant de communiquer une torsion alternée à un fil Il pourrait être également envisagé de traiter en parallèle une pluralité de fils et de les réunir sur un seul et même sys- tème'de renvidage en les assemblant soit par torsion soit par àuto-torsion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'obten- tion de filés simples, mais il pourrait être envisagé - d'associer un tel dispositif à tout autre dispositif con- ventionnel pour la fabrication de filés, par exemple de prévoir, en amont de la dernière paire de cylindres étireurs ( 5) l'amenée d'un fil additionnel destiné à constituer une âme. -8- REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour l'étirage d'une mèche de fibres ( 1) lors d'une opération de filature permettant de la trans- former en filé du type selon lequel un élément condenseur est disposé à la suite du système d'étirage proprement dit ( 2) caractérisé par le fait que ledit élément condenseur ( 6) se présente sous la forme d'une surface de guidage mobile sur laquelle les fibres sont délivrées tangentielle- ment et qui, d'une part, tend à exercer une force de trac- tion sur l'extrémité desdites fibres et, d'autre part limite la remontée de torsion communiquée par le système de filature. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la surface de guidage est soumise à l'action d'un courant de fluide, air par exemple, dont l'écoulement est tel qu'il favorise, en coopération avec ladite surface de guidage, le transport et la condensation des fibres. 3/'Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la surface de guidage se pré- sente sous la forme d'un guide rotatif, comportant sur sa périphérie une rainure ouverte ( 7), sensiblement en forme de V. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le fond de la rainure ouverte ( 7) est percée d'orifices ( 15) reliés à une source d'aspiration, aspiration qui est supprimée dans la zone qui suit immédiatement le point o la fonction condensation de la mèche a été réali- sée. / Dispositif selon une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le guide condenseur rotatif ( 6) est disposé à la sortie du système d'étirage ( 2) et est positionné de telle sorte que le trajet de la mèche entre son point d'amenée au condenseur et l'organe de ren- vidage ( 8) forme, sur ce condenseur ( 6) un angle compris entre 30 et 90 o. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la distance entre la sortie du système d'étirage ( 2) et le point de contact des fibres avec la surface de guidage mobile ( 6) est règlable et ce, 9 - en fonction de la longueur des fibres traitées.