Brevet FR2529234A1 — publié le 19831230

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA REALISATION DE FILES DE FIBRES COMPORTANT UNE AME. La présente invention concerne un perfectionnement aux techniques de filature permettant de réaliser des filés de fibres comportant une âme interne, filés qui, dans la suite de la description, seront désignés par l'ex- pression "fils à âme". Elle a trait plus particulièrement à un perfection- nement apporté au procédé et dispositif décrits dans la demande de brevet français N O 82/01 382, déposée le 26 Janvier 1982 par le Demandeur. Dans le document précité, le Demandeur a décrit un procédé qui, d'une manière générale, consiste: à délivrer positivement un fil destiné à former l'âme interne, à soumettre ledit fil à une fausse torsion pas- sagère, à projeter sur ce fil, en amont de la broche de fausse torsion, des fibres élémentaires, ce procédé se caractérisant par le fait que la projection des fibres élémentaires sur l'âme dans la zone de remontée de torsion est réalisée au moyen d'une surface de guidage mobile sur laquelle les- dites fibres sont délivrées tangentiellement, qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémité libre desdites fibres, l'âme est déplacée tangentiellement par rapport à la surface de guidage précitée selon une direction concourante avec la direction d'amenée des fibres. Selon un mode de réalisation décrit dans ce brevet, la surface du guidage mobile se présente sous la forme d'un guide rotatif, comportant à sa périphérie une gorge pour le guidage du fil d'âme et des fibres, le fond de ladite gorge étant avantageusement soumis à une dépression et le fil d'âme passant à l'intérieur de cette gorge tangentiellement, les fibres destinées à être projetées sur l'âme étant délivrées également -2 tangentiellement au fond de la gorge mais en amont par rapport au point de tangence du fil d'âme de manière à envelopper le guide rotatif sur une partie de sa péri- phérie Si un tel procédé donne satisfaction-notamment en ce qui concerne la qualité des fils à âme obtenus, il est cependant assez délicat de le mettre en oeuvre lorsque l'on désire travailler des fibres telles que la laine qui présente du "crochet" et qui sont diffil- ciles à délivrer séparées les unes des autres. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un perfectionnement au procédé précité qui, non seulement en simplifie la mise en oeuvre mais, par ailleurs, permet de traiter indiffé- remment tout type de fibres et plus particulièrement, des fibres de laine (ou fibres présentant des proprié- tés de crochets similaires), matières difficiles à mettre en oeuvre jusqu'à ce jour. D'une manière générale, l'invention concerne un perfectionnement au procédé faisant l'objet d 6 la de- mande de brevet N O 82 01 382, le perfectionnement selon la présente demande se caractérisant par le fait que: d'une part, la surface de guidage mobile sur la- quelle les fibres sont délivrées 4 tangentiellement et qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémi- té libre des fibres est à génératrice droite, lesdites fibres étant maintenues parallélisées, à plat sur la- dite surface, l'âme est amenée tangentiellement à la surface de guidage dans une direction non seulement concourante avec la direction d'amenée des fibres mais également sécante à ladite bande de fibres. Le maintien des fibres sous forme parallélisée, à plat, sur la surface de guidage mobile, peut être réalisé soit en soumettant ladite surface à une aspi- ration soit, de préférence, en utilisant une surface qui présente un état superficiel qui assure le maintien des fibres par simple contact, voire même en combinant -3- ces deux possibilités. Plusieurs types de dispositifs peuvent être utili- sés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'inven- tion. Ainsi, la surface de guidage peut se présenter sous la forme d'un tambour cylindrique, d'un tambour en forme d'hyperboloïde, d'une courroie sans fin ou de tout autre organe équivalent. Dans le cas o le maintien des fibres sur cette surface de guidage est obtenu sous l'action d'un phéno- mène d'aspiration, la surface sera perforée ou poreuse et se présentera soit sous la forme d'un tambour soit sous la forme d'une courroie sans fin. Selon le mode préférentiel de mise en oeuvre de l'invention, selon lequel le maintien des fibres sur la-surface de guidage est assuré par simple contact mutuel, la surface sera de préférence recouverte d'un matériau facilitant l'adhérence des fibres, par exem- ple d'un matériau similaire à un velours Il pourrait éventuellement être envisagé d'utiliser une surface ayant la structure d'une brosse. Cependant, quelque soit la surface utilisée, il est indispensable, non seulement que les fibres soient maintenues parallélisées sous forme d'une bande mais également que le fil destiné à former l'âme soit amené tangentiellement à ladite bande de fibres et ce, de manière sécante. 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 illustre schématiquement, vue de côté, une position de travail d'une machine mettant en oeuvre le procédé selon l'invention afin de réaliser un fil à âme, la figure 2 est une vue en perspective d'une 4- surface de guidage mobile, sous forme de courroie, uti- lisée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'inven- tion, la figure 3 est une vue de face de la-surface de guidage de la figure 2 montrant de manière plus précise comment s'effectue la liaison fil d'âme/fibres sur une surface de guidage conforme à l'invention, la figure 4 illustre une variante, également en perspective, d'une surface de guidage sous forme de tambour utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention, la figure 5 illustre une autre variante, égale- ment en perspective, d'une surface de guidage sous for- me de courroie associée à un système d'aspiration, la figure 6 est une vue schématique, partielle, en perspective montrant une surface de guidage parti- culière permettant d'assurer le maintien des fibres par combinaison d'une aspiration et d'un état superficiel particulier assurant le maintien par simple contact. les figures 7 et 8 illustrent deux autres varian- tes d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 1 illustre, vue de côté, une position de travail d'une machine permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, c'est-à-dire permettant de réaliser, en une seule étape, de véritables fils à âme. Cette installation comporte d'une manière similaire à celle décrite dans la demande de brevet français no 82/01 382, une zone de stockage ( 1), cantre par exem- ple, o sont disposées les bobines ( 2) de fils ( 3) des- tinées à constituer l'âme du fil à réaliser conformé- ment à l'invention Ces fils ( 3) sont amenés, par l'in- termédiaire d'un délivreur ( 4), qui éventuellement pourrait être supprimé, à la zone de traitement propre- ment dite, désignée par la référence générale ( 5) o ils seront recouverts et associés à des fibres discon - tinues. Cette zone de traitement ( 5) comprend, de manière -5- connue, un délivreur ( 6), une broche de fausse torsion ( 7) de type connu, par exemple une broche à friction, à courroies croisées. Un troisième délivreur d'appel ( 8) est disposé en aval de la broche ( 7) et le fil formé est renvidé en ( 9) au moyen d'un système conventionnel de renvidage pouvant ou non communiquer une torsion additionnelle au fil formé. La distribution des fibres discontinues autour de l'âme ( 3) est réalisée d'une manière similaire au bre- vet précité en prévoyant, en amont de la broche de fausse torsion ( 1), c'est-à-dire dans la zone de remon- tée de la torsion, une surface de guidage mobile ( 10) sur laquelle les fibres ( 11) sont délivrées tangentiel- lement et qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémité libre desdites fibres Ces fibres ( 11) proviennent d'une mèche ( 12) qui subit un étirage par exemple au moyen d'un système conventionnel à manchons ( 13) ou d'un grand étirage du type à sélecteur Par rapport aux enseignements de la demande précitée, con- formément à l'invention,la surface de guidage ( 10) est à génératrice droite et présente un état superficiel assurant le maintien des fibres par simple con-tact Par ailleurs, les fibres ( 11) sont maintenues parallélisées, sous forme de ruban sur la surface ( 10) Enfin, l'âme ( 3) est amenée tangentiellement à la-surface ( 10) dans une direction non seulement concourante avec la direc- tion d'amenée des fibres ( 11) mais également de manière sécante et tangentielle à ladite mèche plane ( 11) En- fin, la torsion communiquée par la broche ( 7) et qui remonte sur la surface de guidage a un sens tel que, en combinaison avec le sens d'avance de ladite surface de guidage, les fibres soient prises par l'âme ( 3) en passant sous cette âme, c'est-à-dire que leur extrémité libre se trouve emprisonnée entre l'âme et ladite sur- face de guidage. Dans l'exemple de réalisation illustré par les _ 6 figures 2, 3 et 7, la surface de guidage,( 10) est cons- tituée par une courroie sans fin supportée par deux galets ( 14-15) En revanche, dans l'exemple illustré par la figure 5, la surface de guidage ( 10) est égale- ment constituée par une courroie sans fin mais cette courroie est entraînée directement par le dernier cy- lindre du train d'étirage. Dans les exemples:illustrés par les figures 4 et 8, la surface de guidage est constituée par un tambour ro- tatif qui est de forme cylindrique à la figure 4 et en forme d'hyperboloide à la figure 8. De préférence, ainsi que cela ressort clairement des figures 3, 4 et 7, des guides ( 16) et ( 17) sont prévus de chaque côté de la surface de guidage ( 10) afin que le fil d'âme ( 3) soit présenté tangentiellement à ladite surface et vienne couper la mèche de fibres ( 11) sur toute sa largeur. Différents types de matériaux peuvent être utilisés pour la matière de recouvrement de la surface de guidage ( 10) On aconstaté que l'on obtenait de bons résultats en utilisant comme matériaux de recouvrement de la surface, une matière textile-ayant la structure d'un velours à poils ras Un tel matériau permet d'obtenir un bon maintien des fibres parallélisées ( 11) qui, cependant, sont facilement décollées de ladite surface lors du passage du fil d'âme ( 3) et distribuées autour de cet élément. Bien entendu, d'autres types de matériaux peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l'invention. Pour une bonne mise en oeuvre de l'invention:, il a par-ailleurs été déterminé qu'il convenait, de pré- férence, d'avoir une distance entre la sortie des derniers éléments du train d'étirage ( 13) et le point o les fibres de la mèche ( 12) viennent en contact avec l'âme supérieure à la longueur des fibres. Par ailleurs, en ce qui concerne les vitesses des différents organes les uns par rapport aux autres, on 7- a constaté que l'on obtenait de bons résultats en ayant une vitesse (V 2) supérieure ou égale à la vitesse (V 1) d'amenée des fibresl De préférence, (V 2) est de l'ordre de 1,3 à 1,5 fois (V 1). Dans les exemples qui précèdent, il peut être envisagé d'utiliser un galet presseur additionnel, représenté en pointillés aux figures 2, 3 et 4, désigné par la référence ( 20) Ce galet presseur est disposé sensiblement dans la zone o les fibres arrivent en contact avec la surface mobile:et favorise l'accrochage des fibres sur ladite surface. Les figures 5 et 2 illustrent des variantes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention utilisant comme surface de guidage une courroie transporteuse ( 10). Dans ces variantes, les mêmesrréférences que celles utilisées pour l'exemple illustré par les figures 2 et 3, sont utilisées pour désigner les mêmes organes. Dans le mode de réalisation selon la figure -5, par rapport à l'exemple décrit dans la figure 27 la surface de transport ( 10) est également constituée par une courroie sans-fin, mais est montée directement autour d'un des cylindres moteur de la dernière paire du train d'étirage ( 11) En conséquence, le galet support ( 14) de la figure 2 peut être supprimé Dansxce mode de réa- lisation, les fibres sont amenées en-dessous de la courroie ( 10) et leur maintien sur cette surface est assuré par un système d'aspiration ( 21) disposés entre les deux brins de la courroie Cette courroie doit bien entendu permettre le passage de l'air et peut être soit perforée soit poreuse. Une telle variante est particulièrement appropriée pour traiter des fibres de coton mais bien entendu 4 cela n'est pas limitatif. Dans la variante illustrée par la figure 8, la courroie transporteuse ( 10) est disposée verticalement, de telle sorte que son brin rectiligne soit en regard 8 - des cylindres de sortie du train"d'étirage Dans ce cas, les fibres sont distribuées sur ce brin rectiligne, leur prise par l'âme ( 3) étantteffectuée comme précé- demment en amenant cette âmeatangentiellement à la sur- face, de manière concourante avec la mèche de fibres. Ce mode de réalisation permet de diminuer au minimum l'espacement entre la sortie du dispositif d'étirage et la surface de transport des fibres. Si, dans les exemples précédents, le maintien des fibres était assuré soit par simple contact mutuel des- dites fibres avec la surface, soit par l'action d'un phénomèned'aspiration sur cette surface, il peut être envisagé, comme cela est illus+ré à la figure 6, d'uti- liser comme surface de transport une surface permettant de combiner un phénomène d'aspiration et-un accrocha-: - ge des fibres par simple contact mutuel Dans ce cas, on peut, par exemple, utiliser une courroie qui comporte une alternance de zones ( 22) de type velours similaire à celui faisant l'objet de la figure 2 et de zones per- forées ( 23) On a constaté que l'on obtenait de bons résultats en ayant une longueur de zone perforée ( 23) inférieure à la longueur moyenne des fibres destinées à être traitées. Exemple 1: Sur une installation illustrée par la figure 1, et comportant comme surface de guidage un tambour rota- tif ( 10) du type illustré par la figure 4, on réalise un fil à âme Conformément à l'invention dans les con- ditions suivantes. fil d'âme ( 3): fil polyester 167 Dtex, mèche de fibres ( 12): laine-3300 Dtex deux bouts longueur moyenne des fibres: 120 mm, étirage en ( 13): 18, 73; titre du ruban à sa sortie d'étirage: 356 Dtex, vitesse (V 1) de sortie-de la mèche ( 11): 50 m/mn, Distance entre la sortie du train d'étirage ( 13) et le point de contact des fibres ( 11) avec l'3 âre ( 3) : 240 ma, 9 - largeur de la mèche ( 11) sur le tambour ( 10) environ 4 mm, vitesse (V 2) du tambour ( 10): 53 m/mn, surface du tambour ( 10): velours à poils ras ayant une hauteur d'environ 2 mm, broche de fausse torsion ( 7): broche à courroies croisées formant entre elles un angle de 480 ayant une vitesse linéaire de 185 m/mn, tension du fil d'âme: 30 à 35 gr, vitesse de renvidage (V 3): 48 m/mn. En procédant de la manière précitée, on obtient un fil à âme ayant un titre final de 534 Dtex dans le- quel les fibres de laine sont parfaitement réparties autour de l'âme ( 3) et qui présentent une très grande régularité. Un tel fil peut être utilisé tel quel en tissage ou en bonnetterie. Exemple 2 On répète l'exemple 1 mais on remplace la surface de guidage constituée par un tambour par une surface de guidage constituée par une courroie plane telle qu'il- lustrée aux figures 2 et 3 Comme pour l'exemple 1, la courroie est revêtue d'une couche de velours à poils ras. On obtient un fil similaire à celui de l'exemple 1. Par rapport au procédé du dispositif faisant l'ob- jet de la demande du brevet français N O 82/01 382, un tel procédé permet de travailler beaucoup plus facile- ment des fibres présentant du crochet telles que des fibres de laine. Exemple 3: On répète l'exemple 1, mais on remplace la surface de guidage constituée par un tambour par une surface de guidage constituée par une courroie plane telle qu'illustrée à la figure 5 Cette surface de guidage est montée suir le cylindre moteur supérieur de la - dernière paire de cylindres étireurs du système d'éti- rage ( 13). -On utilise comme courroie ( 10) une courroie perfo- rée entre les brins de laquelle est disposée-une boite aspirante ( 21). La mèche ( 11) est constituée par une mèche de coton de 30 000 Dtex étirée de 200 fois dans le système ( 13). Les conditions opératoires sont les suivantes. vitesse (V 1-) -) 75 m/ïpn, vitesse linéaire de la courroie ( 10)= 100 m/mn vitesse de passage de l Uâme ( 3): 150 m/mn, âme ( 3): filé de polyester de 100 Dtex. On obtienttun filé à âme dans lequel les fibres de coton entourent parfaitement l'âme interne, ce filé ayant un titre de 250 Dtex. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées danssle même esprit Ainsi, tout comme dans le brevet précité, il peut être possible non seulement de réaliser des fils simples mais également de réaliser des fils assemblés. De même, les surfaces de guidage ( 10) peuvent être constituées par d'autres éléments que des tambours ou courroies revêtus d'un velours Il pourrait ainsi être envisagé d'utiliser des surfaces de guidage aspirantes comme dans la demande précitée, l'essentiel étant que le fil d'âme soit amené de manière tangentielle à cette surface de guidage en venant couper la mèche qui elle, est maintenue à plat; les fibres étant' parallélisées sur ladite surface. il - REVENDTCATTONS 1/ Procédé pour la réalisation d'un filé à âme qui consiste: à délivrer positivement un fil ( 3) destiné à former l'âme interne, à soumettre ledit fil à une fausse torsion pas- sagère, à projeter sur ce fil, en amont de la broche de fausse torsion ( 7) des-fibres élémentaires ( 11), la projection des fibres étant réalisée au moyen d'une surface de guidage mobile ( 10) sur laquelle lesdites fibres sont délivrées tangentiellement et qui tend à exercer une force de traction sur leur extrémité libre, à déplacer l'âme ( 3) tangentiellement par rap- port à-la surface de guidage ( 10) selon une direction concourante avec la direction d'amenée des fibres ( 11), caractérisé par le fait que: d'une part, la surface de guidage mobile ( 10) sur laquelle les fibres ( 11) sont délivrées tangentiel- lement est à génératrice droite, lesdites fibres ( 11) étant maintenues parallélisées,=à plat sur ladite su- face ( 10), l'âme ( 3) est amenée tangentiellement à la surfa- ce de guidage ( 10) dans une direction non seulement concourante avec la direction d'amenée des fibres ( 11) mais également sécante et tangentiellement à ladite bande de fibres. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait-que le maintien des fibres ( 11) sur la sur- face ( 10) est assuré par simple contact mutuel des fibres avec ladite surface. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le maintien des fibres ( 11) sur la surface de guidage mobile ( 10) est assuré en créant une dépression sous ladite surface. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la fausse torsion passagère communiquée au fil ( 3) est telle que les fibres ( 11) 12 - ont tendance à s'enrouler autour de l'âme ( 3) en passant sous cette âme. / Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le-fait que la surface de guidage ( 10) se présente,-sous la forme d'un tambour. 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le tambour est cylindrique. 7/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le tambour a la forme d'un d'hyperboloi- de. 8/ Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la surface de guidage ( 10) se présente sous la forme d'une courroie sans fin. 9/ Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que la surface de guidage ( 10) est recouverte d'un matériau similaire à un velours. / Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé par le fait que la surface de guidage ( 10) est constituée par une surface perforée soumise à une dépression. 11/ Dispositif selon l'une des revendications 8 à , caractérisé par le fait que la surface de transport ( 10) est constituée par une courroie sans fin montée directement autour d'un- des cylindres moteur de la der- nière paire de cylindres du train d'étirage ( 11), les fibres étant amenées en dessous de ladite courroie ( 10) et leur maintien sur cette surface étant assuré par un système d'aspiration ( 21) disposé entre les deux brins de la courroie. DEPOSANT: Société dite "ASA S A " MANDATAIRE: Cabinet_ Michel LAURENT