Brevet FR2545108A1 — publié le 19841102

PROCEDE DE FILATURE ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de filature utilisant des faisceaux de fibres prélevés dans une mèche de fibres appelée couram- ment mèche alimentaire. Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le développement des machines de filature à bouts libérés, appelées couramment machines "open-end", prouve suffisamment l'intérêt qu'il y a de fabriquer en continu une grosse bobine de fil et de disposer les fibres autour du fil en formation, c'est-à-dire de les dissocier ini- tialement de la mèche alimentaire. Les dispositifs connus utilisent'un bol tournant pour intégrer les fi- bres préalablement séparées de la mèche alimentaire, au fil en forma- tion Les fibres arrivent en pluie dans n'importe quelle direction sur le fil en formation et peuvent, de ce fait, se placer aussi bien radia- lement que tangentiellement, ce qui est 3 l'origine de défauts appelés "fagotage" qui ne contribuent pas à la solidité du fil formé. L'importance de ces défauts est liée à deux facteurs principaux d'une part, à la division des fibres lors de leur arrivée dans le bol rotatif et, d'autre part, à la longueur des fibres par rapport au diamètre du bol, longueur dont dépend la probabilité d'un aboutissement de ces fi- bres dans la zone de ramassage, c'est-à-dire dans la zone de formation du fil. Lorsque ces deux facteurs dépassent certaines limites déterminées, le fil décroche, c'est-à-dire casse Toutefois, avant cette rupture du fil en formation, sa résistance kilométrique peut être amoindrie, de sorte que le fil peut présenter des défauts d'uniformité. Pour pallier ces défauts, la tendance actuelle consiste à assurer une di- vision très fine des fibres introduites dans le bol tournant des machi- nes à bouts libérés Cette division des fibres se fait en général au moyen d'un défibreur du genre carde, qui a toutefois tendance à rac- -2- courcir et détériorer les fibres. En outre, l'utilisation d'une turbine a-tendance à favoriser le fagota- ge et à provoquer des encrassements et limite par ailleurs la longueur des fibres utilisées En outre, la consommation d'énergie augmente ra- pidement avec le diamètre des turbines nécessaires, notamment lorsqu'on utilise des fibres moyennes et longues La grande vitesse, de rotation engendre des forces centrifuges importantes, auxquelles est soumis le fil en cours de ramassage, et qu'il est nécessaire de limiter souvent au détriment de la production Pour faciliter l'accrochage des fibres les unes aux autres, le procédé utilisant les machines à bouts libérés nécessite, en comparaison avec les machines classiques,l'utilisation d'un plus grand nombre de fibres à la section et une torsion supérieure du fil en formation. La présente invention se propose de pallier ces divers inconvénients en réalisant un procédé de filature, caractérisé en ce que l'on extrait des paquets de fibres au moyen d'un organe de prélèvement, en ce que l'on entralne ces paquets de fibres selon une direction axiale en les retenant par une de leurs extrémités, l'autre extrémité restant libre, en ce que l'on fait subir, à ces paquets de fibres, un changement de direction par rapport à leur sens de déplacement pour projeter, les ex- trémités libres de ces paquets de fibres dans une direction sensiblement perpendiculaire à leur direction de déplacement axial, et pour les pla- quer sur une aire de formation d'un fil entralné en rotation et en trans- lation, et en ce que l'on libère successivement les extrémités initia- lement retenues des paquets de fibres qui S intègrent au fil naissant. Les paquets de fibres, qui peuvent comporter une ou plusieurs fibres, sont avantageusement décalés spatialement les uns par rapport aux au- tres Les différents paquets successifs de fibres sont avantageusement plaqués sur une aire de formation du fil par exemple par aspiration au travers d'une grille fixe ou mobile, les extrémités initialement rete- nues des paquets de fibres étant simultanément libérées. Ce procédé permet donc d'amener successivement les fibres préorientées "I 3- / dans layzone de formation-du fil et de rattacher successivement ces fi- j bres pu fil naissant, d'une manière analogue à celle utilisée en fila- turé classique Ces opérations de raccordement des fibres sont décalées dans le temps, mais s'effectuent toujours au même endroit dans l'espa- ce en un point qui définit l'extrémité du fil en formation Une pre- mière phase de ce procédé consiste donc à détacher une ou plusieurs fibres de la mèche -alimentaire, la deuxièmé phase consistant à les ame- ner mécaniquement dans la zone de constitution du fil. Les deux problèmes qui se posent sont d'une part la fabrication de faisceaux de fibres à partir de la mèche alimentaire et le contrôle de ces faisceaux dans le temps et dans l'espace, c'est-à-dire la défini- tion de leur loi de mouvement et, d'autre part, la formation d'un fil par rotation de son extrémité et l'intégration des faisceaux de fibres amenés dans la zone de formation du fil. Le dispositif selon l'invention permet de résoudre ces deux problèmes en prélevant des paquets de fibres, ce qui permet d'obtenir une produc- tion élevée en orientant préalablement ces fibres, pour supprimer les risques de "fagotage"l et d'éviter l'utilisation des turbines avec tous leurs inconvénients précités, nécessaires avec des machines à bouts li- bérés connues à ce jour. Dans ce but, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé susmention- né est caractérisé en ce qu'il comporte des organes d'alimentation pour fournir une mèche alimentaire de fibres, des moyens de pincement pour extraire des paquets de fibres, pour les retenir par une de leurs extré- mités et pour les entraîner dans une direction axiale, des moyens pour projeter les extrémités libres des fibres dans une direction sensible- ment perpendiculaire à leur direction de déplacement, pour les plaquer sur une aire de formation d'un fil et pour libérer successivement les extrémités initialement retenues des paquets de fibres, et des moyens pour entraîner en rotation et en translation le fil naissant. Selon une forme de réalisation avantageuse, les organes de pincement 2545 l C 8 -4- comportent une courroie ajourée, tendue entre un tambour d'entraînement et un tambour de retenue des paquets de fibres Ils peuvent également comporter un rouleau presseur disposé en regard du tambour de retenue des paquets de fibres et agencé pour prendre appui sur la courroie ajou- rée. Les moyens pour projeter les extrémités libres des paquets de fibres, pour les plaquer sur l'aire de formation d'un fil et pour les libérer, peuvent comporter me grille fixe ou mobile disposée sous le tambour de retenue et un organe d'aspiration ménagé sous cette grille Le tambour de retenue est avantageusement équipé d'ouvertures radiales reliées à une soufflerie. Le dispositif pour entraîner le fil naissant en rotation et en transla- tion comporte de préférence un sifflet de torsion, ainsi qu'un tambour d'entraînement opposé à un rouleau presseur. Selon une variante, les moyens de pincement des paquets de fibres, par une de leurs extrémités peuvent comporter deux ou plusieurs flasques de pincement et un galet excentrique de commande de l'écartement des flas- ques, pour retenir momentanément une des extrémités des paquets de fi- bres, et une buse à jets d'air pour orienter les fibres sensiblement pa- rallèlement à la direction axiale du fil en formation. Ce dispositif, dans lequel le fil en formation est entraîné simultané- ment en translation et en rotation, correspond exactement aux principes de fonctionnement des machines de filature classiques produisant un fil régulier, bien torsadé et présentant une résisitance uniforme. Les sifflets de fausse torsion, ainsi que les dispositifs à friction sont bien connus, bon marché et économiques en raison de leur faible con- sommation Des vitesses de l'ordre de cinq cent mille tours par minute sont parfaitement envisageables, de sorte que la production n'est limi- tée que par la vitesse du défibrage Etant donné que ce défibrage est réalisé par prélèvement de paquets de fibres, son efficacité est rela- tivement grande, de sorte que la production finale du fil n'est en fait pas ralentie par le défibrage. 254510 C 8 - 5 -0 En outre, un autre avantage de ce procédé et de ce dispositif provient de ce que les faisceaux de fibres peuvent être libérés de toutes sortes d'impuretés pendant leur transfert, notamment des fibres courtes o U des boutons, ce qui permet d'obtenir un fil peigné ou semi-peigné Enfin, pour l'obtention de fils spéciaux, il est possible d'intégrer, au fil en formation, des impuretés amenées sur l'aire de formation en même temps que les paquets de fibres. Ce procédé permet également de réaliser des fils d'âmes appelés couram- ment "core yarn", en habillant une âme centrale provenant d'une bobine extérieure de faisceaux de fibres déposés hélicoidalement autour de cet- te âme Un autre avantage de ce procédé provient de ce qu'il est pos- sible d'arrêter et de faire repartir la machine sans que se posent les problèmes d'amorçage bien connus sur les machines à bouts libérés uti- lisant des turbines. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel La figure 1 représente une vue en perspective d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention, La figure 2 représente une sue en plan du dispositif de la figure 1, La figure 3 représente une vue schématique d'une autre forme d'exécution du dispositif selon l'invention, et Les figures 4 et 5 illustrent des vues de détail en élévation et en plan d'une partie du dispositif selon la figure 3. En référence aux fig 1 et 2, le dispositif d'alimentation peut être de n'importe quel type connr et comporte, par exemple une mèche de fibres 1 amenée au travers d'une trémie 2 entre deux courroies d'alimentation 3 et 4, qui définissent un couloir de pincement 34, qui transporte la mèche Des paquets de fibres sont extraits par les organes de pince- ment comprenant un tambour ou cylindre de retenue ou d'enrou- 6 - lement 5, et une courroie ajourée 8 tendue entre le cylindre 5 et un tambour d'entraînement 7 Un rouleau presseur 6, disposé en regard du cy- lindre 5, prend appui contre la surface extérieure de la courroie ajou- rée 8 Cette courroie comporte des ouvertures 35, ayant par exemple une forme rectangulaire et une longueur au moins égale à la longueur des fibres, séparées par des entretoises 9 Par des vitesses d'entraînement appropriées, les paquets de fibres sont arrachés ou retenus par l'une de leurs extrémités, entre la courroie 8 et le tambour de retenue 5, alors que l'autre extrémité, passant à travers les échancrures 35, est libre. Le tambour de retenue 5 comporte de préférence des ouvertures radiales éventuellement raccordées à une soufflerie, qui contribuent, de même que la force centrifuge, à rabattre les extrémités libres 11 des fibres dans une direction sensiblement perpendiculaire au sens de leur déplace- ment représenté par la flèche A, ces fibres étant plaquées sur l'aire 12 qui, comme le montre plus particulièrement la fig 2, est constituée par une grille sous laquelle est disposé un organe d'aspiration 13 En même temps que les fibres sont plaquées sur l'aire 12 de formation du fil, leurs extrémités initialement retenues sont libérées, de sorte qu'elles peuvent s'intégrer au fil en formation, torsadé par un sifflet de torsion 14 entraîné en rotation par une courroie 36 et en translation par deux cylindres 16 et 17, dont l'un, par exemple le cylindre 16, est un cylin- dre d'entraînement et l'autre, le cylindre 17, est un cylindre de pres- sion. L'amorçage du fil 15 s'effectue d'une manière connue en soi par une ai- guille cannelée ou une extrémité coudée oblique, une aiguille creuse ou en vrille ou par un élément rotatif aspirant ou par rotation du fil par friction. Dans la forme d'exécution illustrée par la fig 3, le dispositif de cour- roie ajourée et de&cylindre illustré par les fig 1 et 2 a été remplacé par un disque de pincement 18, composé de deux flasques 21 et 22 (repré- sentés par les fig 4 et 5) pliés l'un contre l'autre et tournant simul- tanément Une buse 20 à jets d'air comprimé oriente l'extrémité antérieu- re des paquets de fibres vers l'intérieur du disque 18 entre les flasques 21 Un galet 22 excentrique, dont l'excentricité e est illustrée par la fig 4, écarte les flasques 21 et libère périodiquement les fibres en un -. 7point donné, qui peut être réglé en fonction de la position du galet 22 L'effet obtenu est identique à celui obtenu par le dispositif des fig 1 et 2 Les fibres 11, arrachées à la sortie 5 des courroies de transport de la mèche 3 et 4 par le disque 18, sont fouettées contre la grille 12 qui constitue l'aire de formation du fil et, simultanément, relâchées en B pour s'intégrer latéralement dans le fil en formation 15 entraîné en rotation par une aiguille cannelée 23 solidaire du sifflet de torsion 14. Ce système qui permet d'obtenir un point de pincement itinérant, pour- rait être perfectionné par la combinaison d'un nombre quelconque de cou- ples de flasques qui définissent chacun un point de pincement itinérant, ces différents points étant décalés les uns par rapport aux autres. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation dé- crites, mais peut subir différentes modificatiomset se présenter sous différentes variantes évidentes pour l'homme de l'art. 2 545108 Revendications 1 Procédé de filature utilisant des faisceaux de fibres prélevés dans une mèche de fibres, caractérisé en ce que l'on extrait des paquets de fibres au moyen d'un organe de prélèvement, en ce que l'on entraîne ces paquets de fibres selon une direction axiale en les retenant par une de leurs extrémités, l'autre extrémité restant libre, en ce que l'on fait subir, à ces paquets de fibres, un changement de direction par rapport à leur sens de déplacement pour projeter, les extrémités libres de ces paquets de fibres dans une direction sensiblement perpendiculaire à leur direction de déplacement axial, et pour les plaquer sur une ai- re de formation d'un fil entraîné en rotation et en translation, et en ce que l'on libère successivement les extrémités initialement retenues des paquets de fibres qui s'intègrent au fil naissant. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on décale- spatialement les paquets de fibres les uns par rapport aux autres. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on plaque les paquets de fibres sur une aire fixe de formation du fil en créant une différence de pression entre les deux côtés de cette aire fixe, et en ce que l'on libère simultanément les extrémités retenues des paquets de fibres. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il comporte des organes d'alimentation ( 3, 4) pour fournir une mèche alimentaire de fibres, des moyens de pincement ( 5, 8 ou 18, 21) pour extraire des paquets de fibres, pour les retenir par une de leurs extrémités et pour les entraîner dans une direction axiale, des moyens ( 13) pour projeter les extrémités libres des fibres dans une direction sensiblement perpendicualaire à leur direction de déplacement, pour les plaquer sur une aire ( 12) de formation d'un fil ( 15) et pour libérer successivement les extrémités initialement rete- nues des paquets de fibres, et des moyens ( 14, 16, 17) pour entraîner en rotation et en translation le fil naissant ( 15). 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les or- ganes de pincement comportent une courroie ajourée ( 8) tendue entre un _ 9-_ tambour d'entraînement ( 7) et un tambour de reterue ( 5) des paquets de fibres. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il compor- te également un rouleau presseur ( 6) disposé en regard du tambour de retenue ( 5) des paqcpets de fibres et agencé pour prendre appui sur la courroie ajourée ( 8). 7 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour projeter les extrémités libres des paquets de fibres, pour les plaquer sur l'aire de formation d'un fil et pour les libérer comportent une grille ( 12) disposée sous le tambour de retenue et un organe d'as- piration ( 13) ménagé sous cette grille, et en ce que le tambour de re- tenue ( 5) comporte des ouvertures radiales ( 10) reliées à une souffle- rie. 8 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il compor- te un sifflet de torsion ( 14) du fil pour torsader le fil naissant ( 15) et un tambour d'entraînement ( 16) opposé à un rouleau pression ( 17) pour entraîner le fil naissant ( 15) en translation. 9 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de pincement des paquets de fibres par une de leurs extrémités compor- tent au moins deux flasques de pincement ( 21) et au moins un galet ex- centrique ( 22) de commande de l'écartement des flasques, pour retenir momentanément une des extrémités des paquets de fibres, et une buse à jets d'air ( 20) pour diriger les fibres entre les flasques de pincement. Boland ITHARDT Brevet 'inventio', Marques Molet -" "ru'-r/;' N r