Brevet FR2526450A1 — publié le 19831110

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un fil en partant d'une mèche de fibres étirée, dans lequel, après avoir tordu la mèche de fibres, on enroule en hélice autour de celle-ci les extrémités de fibres qui en dépassent, ainsi qu'à un appareil pour la mise en oeuvre du procédé. Pour fabriquer un fil en partant d'une mèche de fibres étirée, il est connu (brevet AT 367 104), de tirer la mèche étirée à travers la région de coin entre deux tambours aspirants tournant dans le même sens et présentant deux anneaux dépolisseurs opposés entre eux, espacés axialement du côté frontal de sortie La mèche de fibres est tordue et dépolie entre les deux tambours aspirants et les extrémités de fibres retirées de l'assemblage lors du dépolissage de la mèche s'en- roulent à nouveau autour de la mèche entre les tambours aspi- rants, plus précisément avec un angle de pas différent de la torsion de la mèche de fibres Toutefois, étant donné que le degré d'enroulement dépend du patinage entre la mèche et les tambours aspirants qui la tordent, la résistance que l'on peut donner au fil reste limitée, d'autant plus que la proportion de fibres entourant la mèche doit rester relativement faible. L'invention a donc pour but de perfectionner un pro- cédé de l'espèce décrite au début de façon telle qu'avec une faible proportion d'extrémités de fibres entourant la mèche on puisse assurer la résistance désirée du fil En outre, il faut que le procédé puisse être mis en oeuvre à l'aide d'un appareil simple. L'invention résout le problème posé grâce au fait que l'on enroule autour de la mèche de fibres les extrémités de fi- bres qui en dépassent à l'envers du sens de torsion de la mèche. L'invention part de cette idée que dans les procédés d'enroulement connus, on enroule toujours autour de la mèche les extrémités de fibres qui dépassent de l'assemblage dans le sens de torsion de la mèche, de sorte que lorsque la mèche a tendance à se détordre après sa torsion dans le sens de fausse torsion, les extrémités de fibres entourant la mèche subissent obligatoirement un couple de rotation dans le sens de la détor- sion, ce qui conduit à une diminution de la cohésion de l'as- semblage de fibres et donc à une moindre résistance du fil Si par contre, selon l'invention, on enroule autour de la mèche tordue, en sens inverse de sa torsion, les extrémités de fibres qui dépassent, le couple agissant dans le sens de fausse tor- sion renforce la torsion des extrémités de fibres entourant l'assemblage de fibres et donc la cohésion des fibres, ce qui entraîne une grande résistance du fil pour une proportion rela- tivement faible d'extrémités de fibres entourant l'assemblage de fibres. Pour pouvoir enrouler efficacement autour de la mèche de fibres les extrémités de fibres qui dépassent, à l'envers du sens de torsion de la mèche, on peut recourber transversalement à l'axe de la mèche, sur au moins une surface de glissement appliquée contre la mèche, les extrémités dépassantes entraî- nées par la mèche en rotation et les enrouler autour de la mèche En vertu de la rotation de la mèche, due à sa torsion, les extrémités de fibres dépassant de l'assemblage sont amenées successivement à la surface de glissement et elles sont pous- sées contre la mèche transversalement à son axe L'enroulement autour de la mèche, ainsi obtenu, est effectué obligatoirement a l'envers du sens de torsion de la mèche Bien entendu, lors- qu'on amène les extrémités dépassantes contre la surface de glissement, cela nécessite un étirage minimal correspondant de la surface de glissement dans la direction de l'axe de la mè- che, étirage qui dépend de la rotation de la mèche et de la vi- tesse de sortie, afin que pendant une rotation de la mèche, les extrémités de fibres dépassantes réparties 'à la circonférence de celle- ci puissent aussi effectivement être recourbées contre la surface de glissement, transversalement à l'axe de la mèche. Il est décisif, pour enrouler étroitement les extré- mités dépassantes autour de la mèche, que la mèche s'applique tout contre la surface de glissement, car c'est seulement avec une telle application que l'on peut pousser les extrémités dé- passantes contre la mèche en rotation Afin qu'une application de la mèche tout contre la surface de glissement puisse être assurée, on peut avantageusement aspirer la mèche contre la surface de glissement. L'enroulement des extrémités dépassantes autour de la mèche à l'aide d'une surface de glissement appliquée contre la mèche dépend de la rotation de la mèche relativement à la sur- face de glissement Pour ne pas entraver cette rotation, il est avantageux de guider la mèche sans contrainte de traction -Par guidage de la mèche sans contrainte de traction, il faut enten- dre simplement que la vitesse de sortie est inférieure ou égale à la vitesse d'amenée de la mèche car on ne peut pas éviter que la sortie nécessaire n'applique des forces de traction à la mè- che Toutefois, le guidage de la mèche sans contraintes de traction, lorsqu'on y enroule les extrémités de fibres qui dé- passent, a aussi pour effet que les extrémités entourant la mèche en hélice ne peuvent pas être étirées et que les fibres de la mèche ne peuvent pas être poussées, en causant une per- turbation, entre les extrémités de fibres qui les entourent. Pour mettre en oeuvre de façon simple le procédé d'enroulement décrit, on peut partir d'un appareil comportant un banc d'étirage, un dispositif de torsion de la mèche prévu entre le banc d'étirage et une sortie à cylindre et un disposi- tif placé avant la sortie à cylindres et servant à enrouler au- tour de la mèche les extrémités de fibres dépassantes Selon l'invention, cet appareil est caractérisé par le fait que le dispositif d'enroulement autour de la mèche est formé d'au moins une surface de glissement s'appliquant contre la mèche en rotation Sur cette surface de glissement, on replie les extré- mités dépassantes transversalement à l'axe de la mèche et on les pousse contre la mèche en direction circonférentielle, de sorte que, par suite de la sortie axiale de la mèche, on ob- tient un enroulement hélicoïdal des extrémités dépassantes. Cette surface de glissement peut avantageusement être perméable à l'air et soumise à une aspiration dans la région de la mèche pour assurer une application de la mèche tout contre la surface de glissement et ainsi, une bonne application par pression des extrémités dépassantes contre la surface de la mèche. Comme on l'a déjà indiqué, il faut qu'une rotation appropriée de la mèche relativement à la surface de glissement soit assurée Par suite, il ne faut pas que la surface de glis- sement gêne notablement la rotation de la mèche Pour cette raison, il est avantageux de rendre la surface de glissement aussi lisse que possible Une diminution du frottement entre la surface de glissement et la mèche n'a pas d'effets désavantageux sur l'enroulement autour de la mèche, puisqu'on replie les extrémités dépassantes en les poussant contre la surface de glissement et que ce sont essentiellement des forces dirigées transversalement aux extrémités dépassantes des fibres et à la surface de glissement qui doivent agir et non pas des forces s'exerçant dans la direction longitudinale des extrémités dépas- santes ou dans la direction de rotation de la mèche. Si l'on déplace la surface de glissement transversale- ment à la mèche, la vitesse relative entre la mèche et la sur- face de glissement varie, ce qui a des effets d'une part sur les conditions de frottement entre surface de glissement et mèche et, d'autre part, sur le comportement d'enroulement des extrémi- tés dépassantes amenées à la surface de glissement Ainsi, on peut créer des conditions particulièrement favorables à l'enrou- lement, surtout quand le mouvement de la surface de glissement a lieu à l'envers du sens de rotation de la mèche En effet, la surface de glissement se mouvant dans le sens d'enroulement des extrémités dépassantes autour de la mèche assure un effet de lissage avantageux. Si la-surface de glissement se déplace dans la direc- tion longitudinale de la mèche, on peut faire varier la vitesse relative entre la surface de glissement et la mèche dans le sens de sortie et influencer l'angle de pas lors de l'enroule- ment Avec des mouvements de la surface de glissement qui pré- sentent des composantes aussi bien dans la direction de l'axe de la mèche que perpendiculairement à celui-ci, l'adaptation aux conditions les plus diverses est possible S'il y a lieu de déplacer la surface de glissement, il est à conseiller que cel- le-ci soit formée par un corps tournant, de préférence un corps de révolution. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre en regard des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 montre en coupe schématique le repli, sur une surface de glissement, d'extrémités de fibres dépassant de la mèche; la figure 2 est une vue de profil d'une surface de glissement pouvant se mouvoir transversalement à la mèche; la figure 3 est une vue de profil d'une surface de glissement pouvant se mouvoir dans la direction longitudinale de la mèche; la figure 4 est une vue de profil de l'appareil selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé la figure 5 est un plan de cet appareil la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4 et la figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 4. Pour pouvoir enrouler autour de la mèche 1 les extré- mités de fibres 2 qui dépassent de celle-ci, on fait passer la mèche avec rotation le long d'une surface de glissement 3, se- lon la figure 1 On pousse contre la surface de glissement 3 les extrémités de fibres entraînées par la mèche 1 qui tourne dans le sens de la flèche 4, on les enroule autour de la mèche 1 transversalement à l'axe de celle-ci et étant donné le mouve- ment axial simultané de la mèche 1, il se produit un enroule- ment hélicoïdal Un point décisif pour ce processus d'enroule- ment est que la mèche 1 s'applique tout contre la surface de glissement, afin que les extrémités de fibres 2 soient poussées contre la mèche et l'entourent étroitement A cet effet, la sur- face de glissement 3 est perméable à l'air et soumise à une as- piration, de sorte que la mèche 1 est poussée contre la surface de glissement 3 dans le sens de la flèche 5 Cette poussée con- tre la surface de glissement 3, désirable pour l'enroulement des extrémités de fibres 2, ne doit toutefois pas avoir pour effet de gêner notablement la rotation de la mèche, car l'enroulement des extrémités 2 dépend du mouvement de rotation de la mèche 1 relativement à la surface de glissement 3 Pour cette raison, la surface de glissement 3 est aussi lisse que possible. Si en outre on déplace la surface de glissement 3 re- lativement à la mèche 1, on peut, par l'intermédiaire de la sur- face de glissement 3, avoir une influence sur le processus d'en- roulement, étant donné que ce qui est important c'est le mouve- ment relatif entre la mèche 1 et la surface de glissement 3 Se- lon la fig 2, la surface de glissement 3, représentée sous la forme d'une bande 7 guidée sans fin autour de rouleaux de renvoi 6, est déplacée transversalement à l'axe de la mèche et plus précisément en sens inverse de la rotation de la mèche, dans la région de celle-ci, de sorte que l'enroulement des extrémités de fibres 2 autour de la mèche 1 à l'envers de la torsion de celle- ci est favorisé. Selon la figure 3, la bande 7, qui forme la surface de glissement 3, est guidée sans fin autour de rouleaux de renvoi 6 dont les axes sont dirigés transversalement à l'axe de la mèche, ce qui imprime à la surface de glissement un mouvement parallèle à la mèche 1 Avec un tel mouvement de la surface de glissement, on peut influencer l'angle de pas de l'enroulement hélicoïdal. L'application de la mèche 1 contre la bande 7 peut être assurée par un conduit d'aspiration 8. Etant donné que pour replier les extrémités de fibres 2 sur une surface de glissement 3, il est essentiel d'assurer une rotation de la mèche 1 dans la région de ladite surface de glissement, la torsion de la mèche présente en pratique une im- portance décisive Par suite, l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention présente, selon les figures 4 et 5, un dispositif de torsion 9 faisant directement suite à un banc d'étirage 10 et formé de deux tambours aspirants 11, étroitement rapprochés, tournant dans le même sens Ces tambours d'aspira- tion 11 sont équipés d'agencements intérieurs d'aspiration 12 qui forment, dans la région de coin des tambours, des zones d'aspiration 13 dont les courants d'aspiration attirent la mèche 1 dans la région de coin, de sorte que la mèche 1, indépendam- ment de son épaisseur momentanée, s'applique tout contre les deux surfaces de tambour Ainsi, par l'intermédiaire des deux surfaces de tambour, on peut exercer un couple de torsion cor- respondant sur la mèche Pour augmenter ce couple de torsion, la surface des tambours peut être rugueuse Toutefois, la forme précise de la surface des tambours doit exclure un accrochage 7 2526450 e Itre les fibres de la mèche et leur surface, afin que des fi- bres individuelles ne puissent pas se détacher-de l'assemblage de fibres. Au dispositif de torsion 9 fait suite une deuxième paire de tambours aspirants 14 tournant à l'envers du sens-de rotation des tambours aspirants Il et présentant des surfaces lisses Etant donné que la paire de tambours aspirants 14 est aussi munie d'agencements intérieurs d'aspiration 15 dont les zones d'aspiration 16 aspirent dans la région de coin la mèche 1 guidée à travers cette région, une application de la mèche tout contre les deux surfaces des tambours aspirants 14 est également assurée La paire de tambours aspirants 14 convient par conséquent très bien à la formation de surface de glisse- ment 3 sur lesquelles on peut replier les extrémités de fibres dépassantes 2 On replie essentiellement ces extrémités sur la surface du tambour aspirant 14 qui tourne en s'éloignant de la région de coin, tandis que le tambour aspirant, qui tourne vers la région de coin, favorise l'enroulement amorcé et lisse le fil formé Etant donné que la surface des tambours est lisse et qu'entre la mèche et celle surface il peut seulement se produi- re un léger frottement, la torsion de la mèche, engendrée par le dispositif de torsion 9, se propage aussi dans la région des tambours aspirants et en prévoyant une paire de tambours aspi- rants 14 tournant en sens inverse de la rotation de la mèche 1, on assure un enroulement des extrémités dépassantes autour de la mèche a l'envers du sens de torsion de celle-ci et simulta- nément l'application de la mèche tout contre les surfaces de glissement La mèche, neutre quant à la rotation une fois en- tourée des extrémités de fibres, peut être retirée par une pai- re de cylindres de sortie 17 L'enroulement autour de la mèche 1, combiné à la rotation de celle-ci, peut en outre être favo- risé par le fait que la mèche soit guidée sans contraintes de traction lors de l'enroulement, la vitesse de sortie par la paire de cylindres de sortie 17 étant choisie inférieure à la vitesse d'amenée depuis le banc d'étirage 10 Avec un tel gui- dage de la mèche sans contraintes de traction, qui n'exclut pas, bien entendu, toutes les forces de traction provenant de la paire de cylindres de sortie 17, en même temps que l'on amé- liore la rotation de la mèche, on évite que les extrémités de fibres enroulées autour de la mèche ne risquent d'être étirées dans le sens d'un allongement de l'enroulement hélicoïdal. Afin que la distance entre le dispositif de torsion 9 et la paire de tambours aspirants 14 puissent être maintenue petite en vue d'obtenir une rotation suffisante de la mèche dans la région de la paire de tambours aspirants 14, les agen- cements intérieurs d'aspiration 12 et 15 des tambours aspirants il et 14 disposés coaxialement sont réunis en un agencement in- térieur continu d'aspiration 18 sur lequel sont montés les tam- bours aspirants, qui sont entraînés par des courroies 19 et 20. 9 2526450 REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un fil en partant d'une mèche de fibres étirée, dans lequel, après avoir tordu la mèche de fibres, on enroule en hélice autour de celle-ci les extrémi- tés de fibres qui en dépassent, caractérisé par le fait que l'on enroule autour de la mèche de fibres les extrémités de fi- bres qui dépassent à l'envers du sens de torsion de la mèche. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on recourbe transversalement à l'axe de la mèche, sur au moins une surface de glissement appliquée contre la mè- che, les extrémités de fibres qui dépassent et qui sont entraî- nées par la mèche en rotation et qu'on les enrouoe autour de la mèche. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on aspire la mèche contre la surface de glisse- ment. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, ca- ractérisé par le fait que l'on guide la mèche sans contraintes de traction lorsqu'on y enroule les extrémités de fibres dépas- santes. 5 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comportant un banc d'étirage, un dispositif de torsion de la mèche prévu entre le banc d'éti- rage et une sortie à cylindres et un dispositif placé avant la sortie à cylindres et servant a enrouler autour de la mèche les extrémités de fibres dépassantes, caractérisé par le fait que le dispositif d'enroulement autour de la mèche ( 1) est formé d'au moins une surface de glissement ( 3 ou 14,14) s'appliquant contre la mèche en rotation ( 1). 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la surface de glissement ( 3) est perméable à l'air et soumise à une aspiration dans la région de la mèche ( 1). 7 Appareil selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la surface de glissement ( 3) est lisse. 8 Appareil selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la surface de glissement ( 3) peut se mouvoir transversalement à la mèche ( 1). 9 Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le sens de mouvement de la surface de glissement ( 3) est inverse du sens de rotation de la mèche ( 1). Appareil selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la surface de glissement ( 3) peut se mouvoir dans la direction longitudinale de la mèche ( 1).