Brevet FR2537612A1 — publié le 19840615

i 2537612 La présente invention est relative à un appareil pour fabriquer un fil en partant d'une mèche de fibres éti- rée, comportant un banc d'étirage et un dispositif prévu en- tre le banc d'étirage et une sortie à rouleau, pour tordre la mèche de fibres et enrouler sur celle-ci des extrémités de fibres qui dépassent de l'assemblage de fibres. Pour fabriquer un fil en partant d'une mèche de fibres étirée, il e-st connu (brevet AT 367 104), de tirer la mèche de fibres étirée à travers la région de coin entre deux tambours aspirant tournant dans le même sens et qui présentent, à quelque distance axiale du c 6 té frontal de sortie, deux anneaux opposés l'un à l'autre pour dépolir la mèche de fibres Grâce à'ces tambours aspirants, la mèche de fibres étirée n'est pas seulement tordue mais encore, les extrémités de fibres retirées de l'assemblage de fibres par les anneaux de dêpolissage s'y enroulent Toutefois, étant donné que l'enroulement des extrémités de fibres dépassantes autour de la mèche de fibres dépend du patinage entre la mèche de fibres et les tambours aspirants qui la tordent et qui la dépassent, le degré d'enroulement des extrémités de fibres sur la mèche et donc la résistance réalisable du fil sont limités, d'autant plus que la proportion des extrémités de fibres entourant la mèche doit rester réduite. Ainsi, l'invention a pour but de perfectionner un appareil de fabrication de fil de l'espèce décrite plus haut de façon telle qu'avec des moyens techniques réduits, on puisse obtenir des fils d'une résistance désirée, et plus précisément avec une proportion relativement réduite d'ex- trémités de fibres s'enroulant sur la mèche. L'invention résout le problème posé grâce au fait que, séparément d'un dispositif de torsion de la mèche de fibres, est prévu un dispositif d'enroulement autour de la mèche, présentant un interstice de guidage qui rétrécit transversalement à la direction de passage de la mèche et dont les parois de limitation forment des surfaces de glis- sement s'appliquant contre la mèche. Du fait que la torsion de la mèche de fibres et l'enroulement, autour de celle-ci, d'extrémités de fibres qui dépassent de l'assemblage de fibres sont séparés, il de- vient tout d'abord possible, lors de la torsion de la mèche, de ne pas tenir compte du processus d'enroulement qui suit, de sorte que les conditions les plus avantageuses dans cha- que -cas peuvent être assurées En outre, grâce à la struc- ture particulière du dispositif d'enroulement autour de la mèche,-on arrive àenrouler les extrémités de fibres dépas- santes autour de la mèche en sens inverse de sa torsion, parce que, par suite de la rotation de la mèche, les extré- mités de fibres dépassantes se courbent sur les surfaces de glissement transversalement à l'axe de la mèche lorsqu'on tire celle-ci le long de ces surfaces de glissement et qu'elles sont poussées contre la mèche L'enroulement en sens opposé autour de la mèche, ainsi obtenu, offre un avan- tage notable, à savoir que lorsque la mèche a tendance à se détordre à nouveau dans le sens de fausse torsion après sa torsion, les extrémités de fibres qui entourent la mèche su- bissent obligatoirement un couple qui agit dans le sens d'enroulement de ces extrémités Ainsi, la cohésion obtenue grâce aux extrémités de fibres entourant l'assemblage de fi- bres ne peut pas être affaiblie par une détorsion de la mè- che tordue Une fois que la mèche est entourée des extrémi- tés de fibres dépassantes, elle se comporte de façon neutre en rotation, indépendamment de son degré de torsion. Afin que les extrémités de fibres dépassantes puissent s'enrouler étroitement autour de la mèche, il faut qu'elles soient poussées de façon appropriée contre la mè- che, ce qui suppose que la mèche de fibres s'applique tout contre les surfaces de glissement Pour remplir cette condi- tion, les surfaces de glissement forment entre elles un in- terstice de guidage qui rétrécit transversalement à la di- rection de passage de la mèche et qui assure l'application de la mèche contre les deux surfaces de glissement, indépen- damment de son diamètre, lorsque la mèche est tirée ou pous- sée vers l'intérieur de cet interstice de guidage qui rétré- cit A cet effet, il faut bien entendu que la région la plus étroite de l'interstice de guidage soit plus petite que le diamètre de la mèche Les extrémités-de fibres dépassantes 3 22537612 se courbent surtout sur celle des deux surfaces de glissement ob le mouvement de rotation de la mèche est dirigé vers le ré- trécissement tandis que l'autre surface de glissement favorise essentiellement la poussée des extrémités de fibres contre la mèche et le lissage du fil. Pour tirer la mèche dans l'interstice de guidage qui se rétrécit, l'une au moins des deux parois de limitation qui forment les surfaces de glissement peut être perméable à l'air et conçue pour subir une aspiration dans le sens voulu pour aspirer la mèche en direction du rétrécissement de l'in- terstice de guidage Si les deux surfaces de glissement sont conçues pour pouvoir subir une aspiration, il se produit obli- gatoirement une composante résultante de force d'aspiration qui est dirigée vers la région la plus étroite de l'interstice de guidage. Comme on l'a déjà indiqué, le succès de l'enroule- ment des extrémités de fibres dépassantes autour de la mèche, en sens inverse de sa torsion, dépend de façon décisive du fait que la mèche effectue relativement aux surfaces de glis- sement un mouvement de rotation suffisant Par suite, la rota- tion communiquée à la mèche par le dispositif de tortion ne doit pas être gênée par les surfaces de glissement Avec des surfaces de glissement lisses, on peut diminuer la résistance de frottement entre la mèche et ces surfaces dans une mesure telle qu'une rotation suffisante de la mèche soit assurée grâce au dispositif de torsion qui précède. Afin que les extrémités de fibres dépassantes puis- sent se courber sur les surfaces de glissement, transversale- ment à l'axe de la mèche, il est nécessaire d'amener ces ex- trémités jusqu'aux surfaces de glissement transversalement à celles-ci Par conséquent, l'interstice de guidage qui s'ouvre d'un c 6 té de la mèche a une importance supplémentaire pour éviter le recourbement axial d'une forte proportion d'extrémi- tés de fibres Si l'angle d'ouverture de l'interstice de gui- -dage devient plus petit dans le sens de passage de la mèche, on peut tenir compte des conditions-avantageuses dans certains cas, en ce qui concerne la courbure des extrémités de fibres sur les surfaces de guidage et ensuite leur application sous pression contre la-mèche. 4 2537612 Pour favoriser l'enroulement des extrémités de fi- bres dépassantes autour de la mèche en sens inverse de sa tor- sion, au moins une des deux parois de limitation qui forment les surfaces de glissement peut se mouvoir à l'envers du sens de rotation de la mèche Il n'est sans doute pas né cessaire de souligner particulièrement le fait que par un tel mouvement des surfaces de glissement l'enroulement autour de la mèche peut être favorisé Toutefois, un tel mouvement des surfaces de glissement ne gêne guère la rotation de la mèche parce qu'il existe des conditions de frottement avec glissement dans la région des plus grandes vitesses relatives. Le mouvement des parois de-limitation formant les surfaces de glissement peut être assuré de façon avantageuse si l'interstice de guidage entre est formé entre deux corps de torsion étroitement rapprochés, tournant en sens inverse du dispositif de torsion Bien que ces corps de torsion puis- sent par exemple être conçus sous la forme de bandes guidées sans fin autour de rouleaux de renvoi, on obtient des condi- tions de construction plus simple si les corps de torsion sont formés de tambours aspirants. Si la vitesse circonférentielle de la sortie à rou- leaux est inférieure a la vitesse circonférentielle de la pai- re de rouleaux de sortie du banc d'étirage, la mèche est gui- dée pratiquement sans contrainte de traction dans la région du dispositif de torsion et du dispositif d'enroulement des ex- trémités de fibres dépassantes autour de la-mèche, ce qui non seulement facilite la torsion de la mèche, mais évite en outre que les extrémités de fibres enroulées autour de la mèche ne soient étirées de façon gênante dans le sens d'un aplatisse- ment de la forme hélicoïdale. Pour favoriser le mouvement de rotation dans la ré- gion du dispositif d'enroulement, la distance entre le dispo- sitif d'enroulement et la sortie à rouleaux peut correspondre pratiquement à la longueur de l'interstice de guidage, parce que la rotation de la mèche diminue du dispositif de torsion à la sortie à rouleaux et que par conséquent, la distance entre le dispositif de torsion et l'interstice de guidage doit être maintenue aussi petite que possible. 2537612 Un exemple d'exécution de l'invention est représenté par les dessins sur lesquels: la figure 1 est une vue de profil d'un appareil se- lon l'invention pour la fabrication d'un fil en partant d'une mèche de fibres étirée; la figure 2 est une vue en plan correspondante la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 i la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1 et, la figure 5 est un plan schématique d'un autre mode d'exécution d'un dispositif d'enroulement autour de la mèche. Comme le montrent en particulier les figures 1 et 2, l'appareil représenté, destiné à la fabrication d'un fil, se compose essentiellement d'un band d'étirage 1 destiné à la mè- che de fibres 2, d'un dispositif 3 faisant immédiatement suite au banc d'étirage 1 et servant à tordre la mèche étirée 2 et d'un dispositif 5, placé entre le dispositif de torsion 3 et une sortie à rouleaux 4 et servant à enrouler autour de la mè- che tordue des extrémités de fibres dépassant de l'assemblage de fibres Ce dispositif d'enroulement 5 présente deux tam- bours aspirants 5 a, 5 b dont les agencements intérieurs d'aspi- ration 6 forment des zones d'aspiration 7 (figure 4) qui atti- rent la mèche 2 dans la région de coin entre les tambours as- pirants 5 a, 5 b, de sorte que la mèche 2, indépendamment de son épaisseur, s'applique toujours tout contre les deux surfaces latérales de tambour Ainsi, dans la région de coin entre les deux tambours aspirants 5 a et 5 b, il se forme un interstice de guidage 8 se rétrécissant transversalement à la direction de passage de la mèche 2 et dont les parois de limitation forment des surfaces de glissement 9 s'appliquant contre la mèche 2. Ainsi, une condition avantageuse est réalisée pour l'enroule- ment des extrémités de fibres dépassantes autour de la mèche, si l'on veille à ce que la mèche 2 tourne dans une mesure suf- fisante dans la région des tambours aspirants 5 a et 5 b En ef- fet, dans ce cas, les fibres de mèche dépassantes, en particu- lier sur la surface de glissement 9 du tambour aspirant 5 a ou la mèche tourne en direction de l'interstice de coin le plus étroit, so-nt courbées transversalement h l'axe de la mèche et 6 2537612 poussées contre celle-ci L'autre tambour 5 b favorise la tor- sion des extrémités de fibres dépassantes et contribue notable- ment à lisser le fil. Etant donné que, pour enrouler les extrémités de fi- bres dépassantes autour de la mèche en sens opposé à la tor- sion de celle-ci, il faut que la mèche présente dans la région des surfaces de glissement 9 une rotation suffisante, il ne faut pas que les tambours aspirants 5 a et 5 b exercent sur la mèche 2 un couple de freinage gênant Les surfaces de glisse- ment 9 des tambours aspirants 5 a et 5 b doivent par conséquent être aussi lisses que possible pour que la résistance de frot- tement puisse être limitée en conséquence Cel a a aussi une im- portance parce qu'avantageusement, on fait tourner les tambours aspirants 5 a et 5 b dans le même sens que la mèche 2, ce qui en- traîne un mouvement de glissement des surfaces de glissement 9 à l'envers du mouvement de la surface de la mèche Les surfaces de glissement qui se meuvent par conséquent dans le sens d'en- roulement des extrémités de fibres autour de la mèche favori- sent donc l'enroulement. Afin qu'une rotation suffisante de la mèche puisse être assurée dans la région des tambours aspirants 5 a et 5 b, il faut veiller aussi à une bonne torsion de la mèche 2 A cet effet, le dispositif de torsion 3 est formé de deux tambours aspirants 3 a et 3 b qui tournent dans le même sens, mais en sens opposé aux tambours aspirants 5 a et 5 b Etant donné qu'à nouveau la mèche 2 est tirée, à l'aide d'agencements inté- rieurs d'aspiration 11 formant des zones d'aspiration 10, dans la région de coin entre les tambours aspirants 3 a et 3 b et que, simultanément, elle est poussée contre les deux surfaces de tambour aspirant, un grand couple de torsion peut être transmis à la mèche 2 par l'intermédiaire des tambours 3 a et 3 b, en particulier dans le cas o la surface des tambours est rugueuse pour accroître le frottement. Pour assurer une bonne propagation de la rotation dans la région des tambours aspirants 5 a et 5 b, la distance en- tre le dispositif de torsion 3 et le dispositif d'enroulement 5 doit être maintenue petite Selon l'exemple d'exécution, cette distance est déterminée simplement par la transmission à cour- roie 12 adjointe aux tambours aspirants 3 a et 3 b Les agence- 7 2537612 ments intérieurs d'aspiration 6 et 11 des tambours 3 a et 5 a, d'une part, et des tambours 3 b et 5 b, d'autre part, sont for- més chaque fois par un agencement intérieur commun 13 sur le- quel so-nt montés les tambours d'aspiration et les rouleaux de la transmission à courroie 12 des tambours 3 a et 3 b et ceux de la transmission à courroie 14 des tambours 5 a et 5 b. Afin que la mèche 2 ne puisse pas être soumise, en- tre les rouleaux de sortie la du banc d'étirage 1 et la sortie à rouleaux 4, à une contrainte de traction gênant la torsion de la mèche 2 et l'enroulement des extrémités dépassantes au- tour de celle-ci, la vitesse circonférentielle de la sortie à rouleau 4 est inférieures à celle de la paire de rouleaux de sortie la de sorte que le fil est retiré à une vitesse infé- rieure à celle d'amenée de la mèche 2 depuis le banc d'étirage 1. La courbure des extrémités dépassantes sur une sur- face de glissement a pour effet que les extrémités de fibres sont amenées à la surface de glissement transversalement à l'axe de la mècfhe Si les surfaces de glissement 9 limitent un interstice de guidage 8 qui rétrécit, un plus grand angle d'ouverture est avantageux pour la courbure, mais un plus pe- tit angle d'ouverture de l'interstice de guidage est avanta- geux pour pousser les extrémités courbées contre la mèche. Pour tenir compte de ce fait, l'angle d'ouverture de l'inter- stice de guidage 8 peut diminuer dans le sens de passage-de la mèche 2 Des tambours aspirants 5 a et 5 b de forme conique rem- plissent cette condition et une fabrication simple est assu- rée Sur la figure 5, on a représenté un dispositif 5 servant à enrouler des extrémités de fibres dépassant de l'assemblage autour de la mèche 2 et muni de tambours aspirants coniques 5 a et 5 b. REVENDICATIONS 1 Appareil à fabriquer un fil en partant d'une mèche de fibres étirée, comportant un banc d'étirage et un dispositif prévu entre le banc d'étirage et une sortie à rou- leaux, pour tordre la mèche de fibres et enrouler sur celle-ci des extrémités de fibres qui dépassent de l'assemblage de fi- bres, appareil caractérisé par le fait que, séparément d'un dispositif de torsion ( 3) de la mèche de fibres ( 2), il est prévu un dispositif ( 5) d'enroulement autour de la mèche ( 2), présentant un interstice de guidage ( 8) qui se rétrécit trans- versalement à la direction de passage de la mèche ( 2) et dont les parois de limitation forment des surfaces de glissement ( 9) s'appliquant contre la mèche ( 2). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'une au moins des deux parois de limitation- qui forment les surfaces de glissement ( 9) est perméable à l'air et conçue pour subir une aspiration dans le sens voulu pour aspirer la mèche ( 2) en direction du rétrécissement de l'interstice de guidage ( 8). 3 Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les surfaces de glissement ( 9) sont lisses. 4 Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'angle d'ouverture de l'inters- tice de guidage ( 8) diminue dans le sens de passage de la mèche ( 2). Appareil selon les revendications 1 à 4, caracté- risé par le fait que l'une au moins des deux parois de limita- tion formant les surfaces de glissement ( 9) peut se mouvoir à l'inverse du sens de rotation de la mèche ( 2). 6 Appareil selon les revendications 1 à 5, caracté- risé par le fait que l'interstice de guidage ( 8) est formé en- tre deux corps de torsion étroitement rapprochés, tournant en sens opposé à celui du dispositif de torsion ( 3). 7 Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les corps de torsion sont formés de tambours aspirants ( 5 a, 5 b). 9 2 5372537642 8 Appareil selon les revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la vitesse circonférentielle de la sortie à rouleaux ( 4) est inférieure à la vitesse circonférentielle de la paire de rouleaux de sortie (la) du banc d'étirage ( 1). 9 Appareil selon les revendications i à 8, caractérisé par le fait que la distance entre le dispositif de torsion ( 3) et la sortie à rouleaux ( 4) correspond pratiquement la longueur de l'interstice de guidage ( 8).