Brevet FR2558177A1 — publié le 19850719

La présente invention concerne une machine d'effiloge pour convertir par effilochage des fibres chimiques,sous forme de filaments sans fin ou de câbles, en bandes de fibres, comportant une ou plusieurs zones d'étirage dont le cas échéant une est agencée comme une zone de chauffage, une ou plusieurs zones d'effilochage ainsi qu'un dispositif d'introduction des filaments ou des câbles et un dispositif d'évacuation des bandes de fibres converties par effilochage. Des fibres chimiques sont fabriquées sous forme de filaments sans fin ou de câbles avec une grande uniformité. Ensuite les filaments ou les câbles, en vue de leur mise en oeuvre ultérieure dans la filature secondaire en correspondance à leur domaine d'application, sont découpés à la longueur de fibres désirée ou bien cependant sont convertis par effilochage en vue d'être transformés en bandes de fibres, auquel cas on entend par le procédé d'effilochage l'effilocha- ge du câble sans localisation de la rupture.Pendant la première opération de mise en oeuvre, la matière fibreuse découpée et se présentant de façon non ordonnée doit être ensuite déliée et cardée ou peignée en vue de produire un nouvel alignement et parallélisme des fibres ainsi qu'une fabrication de la bande de fibres, la dernière opération procurant l'avantage que, lors de la conversion, la position de parallélisme des fibres et la grande uniformité du câble restent conservées. I1 s'ajoute à cela que, lors de la conversion par effilochage,il ne se produit que très rarement ou même pas du tout des noeuds ou des noppes. Au contraire, dans le cas de fibres découpées, on ne peut éviter des noeuds et des noppes dans la préparation de filage et dans le cardage ou le peignage.Le nombre de noeuds et de noppes augmente lors du cardage ou du peignage, entre autres lorsque la vitesse de la machine augmente et à mesure que les fibres deviennent plus fies et plus longues. Par contre la propreté des fibres col.Jerties par effilo'-zhage n'est pas influencée par une augmentation de la vitesse de la machine et par une plus gra-d finesse des fibres et on se passe dans chaque cas du } ignage de fitio à la différence des fibres cardées. Pour la conversion par effilochage, on utilise des machines d'effilochage qui comportent différentes zones d'étirage et d'effilochage placées l'une derrière l'autre en considérant la direction de transport et assurant l'alignement et l'effilochage des fibres. La matière fibreuse est effilochée à la longueur désirée et en correspondance au diagramme de formation de fibres nécessaire pour le processus suivant. Par l'intermédiaire d'un dispositif d'introduction, les filaments ou les câbles, qui sont fournis par le fabricant de fibres chimiques dans des cartons, ou bien également de plus en plus sous forme de balles, sont introduits dans la machine d'effilochage.Un dispositif d'évacuation dépose les bandes de fibres converties par effilochage dans des pots, après qu'elles ont passé au préalable, le cas échéant, dans une installation de traitement à la vapeur ou bien lorsqu'elles ont été refroidies par une bande de refroidissement. Dans toutes les machines d'effilochage connues jusqu'à maintenant, qu'on ait affaire à des machines d'effilochage de fibres longues ou bien à des machines d'effilochage de fibres courtes, les ondes d'étirage et d'effilochage sont placées l'une derrière l'autre en série. Pour l'installation de la machine d'effilochage, il est par conséquent nécessaire de prévoir des volumes ou des halles de très grandes longueurs. I1 peut se produire le cas ou une machine d'effilochage, par suite de sa longueur excessive, ne peut pas être installée dans un volume déjà disponible, surtout lorsqu'on envisage également de placer aux deux extrémités de la machine d'effilochage un dispositif d'introduction des câbles et un dispositif d'évacuation des bandes de fibres converties par effilochage et des pots. L'invention a en conséquence pour but d'agencer la machine d'effilochage du type défini ci-dessus d'une manière plus compacte sans altérer ainsi la qualité des bandes de fibres converties par effilochage. Pour la résolution de ce problème, il est proposé une machine d'effilochage dans laquelles les zones d'étirage et d'effilochage sont disposées en plusieurs étages placés l'un au-dessus de l'autre. Grâce à cet agencement conforme à 1 invention, on obtient que la machine d'effilochage soit considérablement raccourcie en longueur. A la place des quatorze mètres classiques par le passé, la machine d'effilochage raccourcie a seulement encore une longueur de dix mètres ou plus courte. Cela signifie pour l'utilisateur de la machine d'effilochage une économie de place et par conséquent une réduction de frais car il lui faut moins de place pour installer la machine d'effilochage. L'invention exploite à cet égard le fait. que les différentes zones de la machine d'effilochage ne nécessitent qu'une hauteur relativement faible alors que cependant la hauteur du volume dans lequel la machine d'effilochage est installée a une hauteur classique de sorte que cette hauteur de volume est exploitée, dans toutes les machines d'effilochage connues jusqu'à maintenant évidemment pour l'étirage de câbles mais non pour la machine proprement dite. Grâce au raccourcissement de la structure, le socle sur lequel est monté la machine d'effilochage est également raccourci de sorte qu'on obtient également dans ce cas une réduction de frais.Grâce au mode de construction compact, on obtient une simplification de l'entraînement des cylindres d'actionnement qui sont entrainés par un moteur principal central. En outre, du fait du mode de construction compact,on obtient des avantages en ce qui concerne l'exploitation de la machine. Enfin, malgré le raccourcissement de la machine d'effilochage, on est toujours assuré d'obtenir une qualité constante des fibres et des bandes. Dans un mode avantageux de réalisation, les zones d'étirage et d'effilochage sont disposées dans deux étages placés l'un au-dessus de l'autre de sorte que les hauteurs classiques des volumes sont exploitées de façon optimale. Avantageusement, le guidage du câble s'effectue en sens opposés dans des étages adjacents. Le câble traverse ainsi les différentes zones se trouvant dans les étages d'une certaine manière en forme de zigzag, sans que le câble doive être guidé en retour par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi, après avoir atteint l'extrémité de l'étage correspondant, jusqu'au début de l'étage suivant. Dans un autre agencement de l'invention, dans le cas d'une machine d'effilochage à deux étages, le câble peut être introduit en étant guidé en sens inverse dans l'étage supérieur, auquel la zone d'étirage est passée dans l'étage supérieur et les zones d'effilochage sont placées dans l'étage inférieur. A cet égard, la' zone d'étirage placée dans l'étage supérieur peut être agencé sous forme d'une zone de chauffage avec étirage. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, entre deux étages adjacents où le guidage du câble s'effectue suivant des sens opposés et sur le trajet essentiellement vertical du câble depuis un étage jusqu'à l'autre étage, une zone d'étirage ou d'effilochage disposée sensiblement verticalement, notamment une première zone de pré-effilochage. Cela procure l'avantage que la machine d'effilochage est encore plus courte. Cela est applicable notamment dans le cas où la première zone de pré-effilochage, qui est classiquement relativement longue, est disposée verticalement. Dans une autre forme de réalisation, il est prévu trois étages, auquel cas dans l'étage supérieur il est prévu une zone d'étirage, qui est agencée le cas échéant comme une zone de chauffage avec étirage alors que dans l'étage central il est prévu une première zone de pré-effilochage et que, dans l'étage inférieur, sont disposées les zones d'effilochage restantes. Egalement dans ce mode de réalisation, la première zone de pré-effilochage relativement longue est placée dans un étage séparé, ce qui raccourcit encore la machine d'effilochage. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est proposé de disposer aux extrémités extérieures des étages des cylindres d'entrainement de manière que la bande se déplace librement et qu'on soit assuré d'une transition correcte de la bande d'un étage dans l'autre. Conformément à une autre caractéristique, le guidage du câble peut s'effectuer en oblique dans au moins un des étages. Cela procure l'avantage d'une augmentation de l'enroulement du câble autour des cylindres d'entraînement disposés au début et à la fin de la partie en oblique de sorte que, du fait d'un plus grand frottement du câble, on diminue le risque de glissement sur les cylindres d'entrainement. Ainsi, on peut réduire le nombre de cylindres d'entraînement et raccourcir en correspondance la machine d'effilochage dans son ensemble. Enfin, il est proposé conformément à l'invention de disposer au-dessus des étages,un dispositif d'entrée pour introduire le câble avec un mode de guidage en sens inverse de celui de l'étage complètement supérieur. Ce ai:usit;f d'introduction remplit ainsi dans une certaine mesure la fonction d'un étage additionnel de sorte que celui-ci ne doit plus être installé avant la machine d'effilochage, en considérant son orientation longitudinale, ce qui ne provoque évidemment pas un raccourcissement de la machine d'effilochage proprement dite mais cependant au total un raccourci s- sement de l'installation à laquelle appartient obligatoirement lu dispositif d'introduction. D'autres particularités, caractéristiques et avantages de l'objet de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue latérale schématique d'un premier mode de réalisation d'une machine d'effilochage conforme à l'invention la figure 2 représente en vue latérale schématique un second mode de réalisation d'une machine d'effilochage, avec une autre disposition des tambours presseursdans la zone de pré-effilocllage ; la figure 3 est une vue latérale schématique d'un troisième mode de réalisation d'une machine d'effilochage conforme à l'invention, comportant un nombre réduit de cylindres dwentrainement. la figure 4 est une vue latérale schématique d'un quatrième mode de réalisation d'une machine d'effilochage conforme à 1 invention, comportant un guidage de câble en oblique la figure 5 est une vue latérale schématique d'un cinquième mode de réalisation d'une machine d'effilochage conforme à 1 invention, comportant une zone de pré-effilochage disposée verticalement. Les différentes formes de réalisation de machines d'effilochage l représentées sur les figures 1 à 5 des dessins servent à la mise en oeuvre de fibres chimiques, par exemple de fibres acryliques. Le câble 2 livré par le fabricant de fibres chimiques dans des cartons ou de plus en plus également dans des balles, est introduit par l'intermédiaire du dispositif d'introduction 3, placé au-dessus de la machine d'effilochage 1, dans cette dernière. Au moyen du dispositif d'introduction 3, le câble 2 est ouvert par une légère tension et il est guidé avec une largeur contrôlée, sans pliage et sans torsions, jusque dans la machine d'effilochage 1. Le dispositif d'introduction 3 est d'une conception classique et il ne sera par conséquent pas décrit de façon détaillée. Dans la machine d'effilochage 1, il est prévu dans un étage inférieur El et dans un étage supérieur E2 placé audessus, au total cinq zones d'étirage et d'effolochage I à V placées l'une derrière l'autre dans la direction de transport. Le guidage du câble s'effectue ainsi en sens inverses dans les étages El, E2 placés l'un au-dessus de l'autre. Après avoir quitté le dispositif d'introduction 3 et après avoir passé sur un rouleau de renvoi et de guidage 4, le câble 2 est introduit dans un groupe de trois cylindres avec enroulement en oméga, se composant de deux cylindres inférieurs entraînés 5, 5' et d'un cylindre presseur 6 sollicité hydrauliquement et placé dans l'étage supérieur E2 de la machine d'effilochage 1. Dans la zone d'étirage et chauffage I venant à la suite et comportant un dispositif d chauffage 7, le câble 2 est allongé, sans être effiloché, dans une condition thermoplastiquement chaude ou froide.Sous l'effet de différentes températures de chauffage et de différents degrés d'allongement dans cette zone d'étirage et de chauffage 1, il est possible d'influencer la capacité de rétrécissement des fibres et par conséquent le caractère des fils gonflants qui sont filés à partir desdites fibres. Sans intervention du dispositif de chauffage 7, les fibres peuvent être pré-effilochées une première fois. En amont de la zone d'étirage et de chauffage I, on peut prévoir une zone d'étirage avec enroulement en oméga qui est destinée à produire un petit étirage en vue de supprimer l'ondulation produite en cours de transport dans le câble 2. Lorsque cette zone d'étirage n'est pas prévue, comme dans les exemples de réalisation représentés, le frisage du câble en cours de transport est supprimé par un léger étirage dans la zone d'étirage et de chauffage. A la fin de cette zone d'étirage et de chauffage I et dans l'étage supérieur E2, il est prévu un cylindre d'entraînement et de renvoi 8, qui dévie le câble allongé 2 vers l'étage inférieur El et qui l'introduit dans une première zone de pré-effilochage II. Cela est mis en évidence dans les exemples de réalisation représentés sur les figures 1 à 4. La zone de pré-effilochage II est délimitée par deux ensembles de cinq cylindres. Ceux-ci se composent respectivement de cylindres d'entraînement 9 disposés en carré, auquel cas à chaque fois un cylindre presseur 10 s'applique contre les deux cylindres inférieurs d'entraînement 9. Aussi bien les cylindres d'entrainement 9 que les cylindres presseurs 10 peuvent être refroidis sélectivement afin d'augmenter leur durée de service. Les cylindres d'entrainement 9 des quartets correspondants tournent à la même vitesse. L'enroulement du câble 2 est en forme de S. Les cylindres d'entrainement 9 doivent être disposés de manière que le frottement du câble 2 soit suffisamment grand et de manière que le câble n'ait aucun contact entre les cylindres d'entraînement 9. La transmission de contact s'effectue principalement par l'enroulement autour des cylindres d'entrainement 9, c'est-à-dire par le frottement de câbles. Les cylindres presseurs 10 servent essentiellement seulement au guidage et au blocage de la matière fibreuse au départ ou à l'arrêt de la machine. Alors qu'on peut se passer du cylindre presseur 10 de droite, le cylindre presseur 10 de gauche doit être obligatoirement prévu à l'extrémité de la zone de pré-effilochage II pour la plupart des types de fibres car dans cette zone les fibres sont effilochées et il existe un risque qu'elles s'échappent latéralement. Le cylindre presseur 10 assure un guidage additionnel. Du fait que les cylindres d'entraînement 9 placés sur le côté gauche de la zone de pré-effilochage II se déplacent plus rapidement que les cylindres d'entrainement 9 placés sur le côté droit au début de la zone de pré-effilochage II, les fibres sont effilochées au maximum à peu près à la longueur du trajet correspondant. L'étirage dans cette première zone de pré-effilochage II est modifiable de la même façon que dans les autres zones au moyen de roues de rechange. La grandeur des forces d'étirage de fibres dans cette zone permet d'obtenir une longueur correspondante de zone dans le cas d'une puissance prédéterminée d'entraSnement et d'un agencement prédéterminé de la machine. Dans la seconde zone de pré-effilochage III venant à la suite, la matière fibreuse est encore raccourcie. Du fait que la masse de fibres est plus petite dans ce cas et qu'en outre les fibres ont déjà été pré-effilochées, cette seconde zone de pré-effilochage III peut être considérablement plus courte. Il est prévu enfin à la suite la zone d'effilochage IV et une zone de post-effilochage V, qui sont constituées par trois trios de cylindres 11,12 et 13. Les trios de cylindres 11, 13 et 13 se composent chacun d'un cylindre presseur et de deux cylindres inférieurs. Les zones IV et V sont d'une portée réglable. Dans la zone d'effilochage IV, les fibres sont- effilochées jusqu'à la longueur désirée et en correspondance au diagramme de fibres qui est nécessaire pour le processus venant à la suite. La zone de posteffilochage V sert à assurer un post-effilochage des fibres de longueurs excessives. A la sortie du dernier trio de cylindres 13, la bande de fibres 14 ainsi convertie par effilochage est amenée au cylindre d'évacuation 15 qui fait parvenir la bande de fibres 14 dans une chambre de frisage 16. Dans cette chambre la bande de fibres 14 est à nouveau frisée et ensuite, elle est soumise aussitôt à son entrée dans une fosse 17 à un traitement de détensionnement au moyen de vapeur à environ 104"C ou bien elle est déposée par l'intermédiaire d'un système transporteur 18 dans un pot 19.Entre le dernier trio de cylindres 13 et le cylindre d'évacuation 15, on peut disposer un dispositif d'épissage, non représenté, dans lequel des séparations provoquées dans la bande de fibres 14 par des perturbations se manifestant dans la machine d'effilochage 1 peuvent être à nouveau corrigées par épissage des extrémités de la bande de fibres pour former une bande continue. La forme de réalisation de la figure se différencie de la forme de réalisation de la figure 1 par le fait que les cylindres presseurs 10 du quintet de cylindres définissant ia première zone de pré-effilochage II s'appliquent seulement contre un cylindre d entraînement 9 et ne sont pas montés au milieu des deux cylindres inférieurs d'entraînement 9 comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1. La machine d'effilochage 1 de la figure 3 comporte, pour définir la première zone de pré-effilochage Il sur le côté droit de la figure un quartet de cylindres et, sur le côté gauche, sur le dessin, un quintet de cylindres. Le quartet de cylindres placé au début de la première zone de préeffilochage II se compose de trois cylindres d'entraînement 20, le cylindre presseur 10 s'appliquant aux contraintes desdits cylindres. Le quintet de cylindres prévu à l'extrémité de la zone de pré-effilochage Il comporte d'une manière connue quarre cylindres d'entraînement 9 ainsi qu'un cylindre pres ser 10, auquel la bande de fibres 14 s'enroule en forme d'ornga autour des cylindres d'entraînement 9.En utilisant moins de cylindres d'entraînement 20 au début de la première zone de pré-effilochage Il, il est possible d'obtenir une structure encore plus compacte pour la machine d'effilochage 1. Dans le cas de matières moins critiques, les trois cylindres d'entraînement 20 peuvent être suffisants pour empêcher un patinage par suite d'un frottement trop faible du câble. Le mode de réalisation de la figure 4 comporte le même agencement de cylindres et de rouleaux que le mode de réalisation de la figure 3. Dans ce cas, le guidage du câble dan l'étage inférieur El est effectué en oblique au moyen d'un autre enroulement autour des cylindres d'entraînement 9, 20. Le guidage en oblique du câble procure l'avantage d'un plus grand enroulement et par conséquent d'un plus grand frottement du câble sur les cylindres 9,20 au début et à la fin de la partie en oblique. Le mode de réalisation de la figure 5 se différencie des modes de réalisation des figures 1 à 4 essentiellement par le fait que la première zone de pré-effilochage II est disposée verticalement entre l'étage supérieur EZ et l'étage inférieur El. Cette première zone de pré-effilochage Il est définie par un quintet de cylindres 21 dans l'étage supérieur E2 et par un sextet de cylindres 22 dans l'étage inférieur El. Dans une forme de réalisation non représentée, cette première zone de pré-effilochage II peut être disposée dans un étage séparé entre l'étage inférieur El et l'étage supérieur E2. Les machines d'effilochage 1 représentées sur les figures 1 à 5 ont, par comparaison, aux machines d'effilochage connues jusqu a maintenant, une longueur bien plus faible grâce à la structure à deux étages7 elles nécessitent par conséquent moins de place et, par suite de leur structure plus compacte, elles sont d'une conduite plus simple. REVENDICATIONS 1. Machine d'effilochage pour convertir par effilochage des fibres chimiques, sous forme de filaments sans fin ou de câbles, en bandes de fibres, comportant une ou plusieurs zones d'étirage dont, le cas échéant, une est agencée comme une zone de chauffage, une ou plusieurs zones d'effilochage ainsi qu'un dispositif d'introduction des filaments ou des câbles et un dispositif d'évacuation des bandes de fibres converties par effilochage, caractérisée en ce que les zones d'étirage et d'effilochage (I à V) sont disposées sont plusieurs étages (E1,E1) placés l'un au-dessus de l'autre. 2. Machine d'effilochage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones d'étirage et d'effilochage (I à V) sont disposées dans deux étages (El, E2) placés l'un au-dessus de l'autre. 3. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le guidage du câble s'effectue en sens inverses dans les étages adjacents (E1,E2). 4. Machine d'effilochage selon ltune des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le câble (2) peut être introduit dans l'étage supérieur (E2) et en ce que la zone d'étirage (I) est placée dans l'étage supérieur (E2) alors que les zones d'effilochage (II à V) sont placées dans l'étage inférieur (El). 5. Machine d'effilochage selon la revendication 4, caractérisée en ce que la zone d'étirage (I) placée dans l'étage supérieur (E2) est agencée sous la forme d'une zone de chauffage avec étirage. 6. Machine d'effilochage selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu entre deux étages adjacents (E1,E2) avec guidage de câble en sens inverses, dans le trajet sensiblement vertical du câble (2) entre l'un des étages (E2) et l'autre étage (El), une zone d'étirage ou d'effilochage (II à IV) disposée sensiblement verticalement. 7. Machine d'effilochage selon la revendication 6, caractérisée en ce qu une première zone de pré-effilochage (2) est disposée verticalement entre les deux étages adjacents (E1,E2). 8. Machine d'effilochage selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'il est prévu trois étages, auquel cas il est prévu dans l'étage complètement supérieur une zone d'étirage (I), qui est agencée le cas échéant sous forme d'une zone de chauffage avec étirage alors que dans l'étage central il est prévu une première zone de pré-effilochage (Iq et que les zones d'effilochage restantes (III à V) disposées dans l'étage complètement inférieur. 9. Machine d'effilochage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que des cylindres d'entraîne- ment (5,8,9,20) sont placés aux extrémités extérieures des étages (E1,E2). 10. Machine d'effilochage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'étage du câble s'effectue en oblique dans au moins un des étages (E1,E2). 11. Machine d'effilochage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'il est prévu au-dessus des étages (E1,E2) un dispositif d'introduction (3) pour assurer l'introduction du câble (2), le guidage du câble étant effectué en sens inverses par rapport à l'étage complètement supérieur (E2).