Brevet FR2566004A1 — publié le 19851220

La presente invention porte sur un procédé de filature et sur un dispositif pour sa mise en oeuvre. Le dit procédé est du type consistant à transporter des fibres séparées jusqu'à une zone de friction formée par deux surfaces se déplaçant en sens contraire, d'où le fil est extrait en continu. De nombreux procédés de ce type sont déjà connus, jusqu 'a ce jour ils ne donnent pas satisfaction quant à la qualité du fil. Par exemple le procédé décrit dans le Brevet britannique 2 239/68 consiste à déposer une sorte de voile de fibres sur la surface aspirante d'un des deux cylindres de friction, celui-ci, par sa rotation amène ce voile de fibres dans la gorge formée entre les deux cylindres de friction tournant dans le même sens. Dans cette gorge le voile s'enroule sur lui-même, ce qui créé une sorte d'enroulement creux nuisant a la solidité du fil. Contrairement aux idées reçues dans le domaine, et qui essaient de résoudre le problème en lâchant les fibres loin de la gorge et en les conduisant à l'aide d'un flux d'air, a demanderesse propose de lâcher les fibres le plus pres possible de la gorge, successivement et sensiblement parallèlement les unes aux autres en utilisant un moyen mécanique de transport et de guidage. Ceci est obtenu grâce au procédé du type à friction qui fait l'objet de la présente invention. il se cracterise en ce qutil consiste principalement à - transporter mécaniquement des fibres séparés les unes apres les autres en les maintenant sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction du dit transport, et en les maintenant seulement sur une partie de leur longueur - lâcher les fibres séparée 8 proximité d'au moins une zone de torsion - projeter successivement lfs fibres séparées dans cette zone de torsion en contrôlant leur direction et leur débit - tordre chaque fibre séparée arrivant dans la zone de torsion en l'intégrant au fil en formation. Selon un mode de réalisation préféré et non limitatif de l'invention, le dispositif pour mettre en oeuvre le procédé ci-dessus, se caractérise en ce qu'il comprend - au moins un moyen de transport mécanique pour maintenir des fibres séparées, disposées sensiblement parallelement les unes aux autres et perpendiculairement a la direction du transport, et pour maintenir les dites fibres sur une partie de leur longueur - chaque moyen de transport étant apte a lâcher les fibres à proximité de la zone de torsion et à projeter successivement les fibres séparées en controlant leur direction et leur débit, en un lieu prédéterminé de la zone de torsion. De préférence le moyen de transport comporte deux surfaces sans fin appliquées l'une contre l'autre sur une longueur prédéterminée et maintenant les fibres séparées par pinçage. Les dites surfaces sont aptes lâcher les fibres séparées successivement en un lieu prédéterminé dtune gorge formée entre deux surfaces de friction se déplaçant en sens contraires, tandis que, sous lteffet de la vitesse, les dites fibres sont projetées sur le fil en formation auquel elles s'integrent. Grâce à l'invention, le débit des fibres arrivant dans la gorge peut être contrôlé et l'orientation des fibres au moment de leur intégration peut être prédétenninée. On comprendra mieux 7'invention à l'aide de la description ci-apres et des figures annexées. Sur les figures annexées La Figure l est une vue selon I I de la Figure 3 correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention. La Figure 2 est une vue selon II Il de la Figure 3. La Figure 3 est une vue de front d'un premier mode de réalisa- tion de l'invention. La Figure 4 représente une partie d'un deuxieme mode de réalisation de l'invention. La Figure 5 représente une partie d'un troisieme mode de réalisation de l'invention. Les Figures 6a et 6b représentent respectivement une vue de dessus et une vue de côté d'un moyen de dépôt des fibres séparées. La Figure 7 est une variante d'un détail de la Figure 1. La Figure 8 est une variante d'un détail de la Figure 5. Les Figures 9 et 10 représentent respectivement une vue d'ensemble et une vue de côté d'un quatrième mode de réalisation de l'invention. Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention représenté aux Fig. 1, 2, 3 le dispositif conforme à l'invention comporte principalement une paire de courroies sans fin (7) (8) et 2 paires de cylindres de friction (3) (5) et (4) (6). Les deux courroies sans fin sont entraînées selon la direction (D) par une paire de cylindres de dépôt (1) (2) et guidées par deux galets de renvoi (9) et (9'). Les courroies (7) (8) sont disposées de façon à s'appliquer l'une contre l'autre sur une longueur (AB) comme cela est visible en Fig. 2. Les deux cylindres de dépôt (1) (2) sont par exemple de même diamètre et entraînés en rotation en sens contraire par tout type de moteur approprié. Le cylindre inférieur (1) est aspirant pour améliorer le dépôt des fibres comme cela est expliqué ci-après. Les axes de rotation des deux cylindres sont perpendiculaires à la direction (D). Le dispositif comporte en outre une première paire de cylindres de friction (3) (5) disposés l'un au dessus de l'autre, tournant dans le même sens, et très rapprochés l'un de l'autre de manière à former une gorge (15). Les cylindres (4) (6) de la deuxième paire de cylindres de friction tournent dans le meme sens l'un par rapport à l'autre et en sens contraire ou dans le même sens par rapport aux cylindres (3) (5), selon la nature du fil que l'on désire obtenir. Ils sont également très rapprochés de manière à former une gorge (16). En outre les axes des cylindres (3) (4) sont alignés, il en est de même pour les axes des cylindres (5) (6) donc aussi pour les gorges (15) (16), et les dits axes sont positionné. s de façon à être perpendiculaires à la direction (D) des courroies. D'autre part les deux paires de cylindres sont montées de part et d'autre des galets (9) (9') et le plus près possible de ceux-ci comme cela est schématisé en Fig. 3. En outre selon ce premier mode de réalisation non limitatif les galets (9) (9') sont montés sur excentriques par rapport aux cylindres (3) (5). Pour la clarté du schéma de la Fig. 2, on a exagéré le décentrage entre les axes de rotation du cylindre (3) et du galet (9') et entre les axes de rotation du cylindre (5) et du galet (9). Les axes de rotation des galets (9) et (9') sont décalés, par rapport à ceux des cylindres, du côté de l'arrivée des fibres. Ce décentrage a pour fonction de décaler le point de réparation (A) des courroies (7) (8) vers le côté de l'arrivée des fibres. Le dispositif comporte encore un moyen de dépôt des fibres (10) par exemple un système à divergent. Le dispositif fonctionne ainsi qu'il suit. Le moyen de dépôt (10) dépose les fibres séparées les unes derriere les autres et sensiblement parallèlement les unes aux autres en un point (B') de la surface du cylindre de dépôt aspirant (1). Pour alléger la description l'expression fibres séparées désignera, dans tout le texte y compris les revendications, des fibres individualisées ou des petits paquets de fibres parallélisées. Les fibres séparées (17) sont plaquées par aspiration sur la surface du cylindre de dépôt (1) et amenées par la rotation dudit cylindre (1) jusqu'au point de pinçage (B) des courroies. Les fibres séparées sont alors l'une après l'autre pincées par les courroies (7) (8) et conduites par celles-ci jusqu'au point (A) où elles sont tâchées. Les fibres séparées sont maintenues sensiblement en leur centre et sur une partie seulement de leur longueur de manière à laisser dépasser au moins une des extrémités des dites fibres séparées. Par conséquent la largeur des courroies est inférieure à la longueur des fibres séparées. Pendant le transport de B vers A, les fibres séparées sont maintenues sensiblement perpendiculairement à la direction (D) du déplacement puis lâchées sensiblement selon la direction de la gorge. Du fait du décentrage des galets (9) (9') chaque fibre séparée est lâchée en (A), à proximité des gorges (15) (16) des cylindres de friction dans lesquelles elle subit une torsion et s'intègre au fil en formation (14). Ce processus se reproduit successivement pour chaque fibre. Ensuite le fil en formation (14) est extrait en continu dans la direction des gorges (15) (16) par exemple par une paire de cylindres extracteurs non représentés. Selon un deuxième mode de réalisation, schématisé en Fig. 4, les galets (9) (9') ne sont pas décentrés par rapport aux axes des cylindres de friction (5) (3) mais présentent un diamètre inférieur au diamètre des dits cylindres (5) (3). Pour éviter l'écartement des courroies et garder un pinçage convenable des fibres séparées (17), le dispositif comporte deux galets supplémentaires (13) et (13') disposés contre les courroies (7) (8) et à proximité des cylindres de friction. La position des galets (13) et (13') est telle que les fibres (17) sont pincées jusqu'en (A), point de tangence des dits galets puis lâchées directement dans les gorges (15) (16) comme dans le premier mode de réalisation. Tous les autres éléments du dispositif restent les mêmes dans les deux modes de réalisation. D'autres dispositions équivalentes des courroies (7) (8) sont possibles. A titre d'exemple, le retour des courroies (7) (8) peut etre assuré par des galets de renvoi (18) (18') situé à proximité des gorges (15) (16) pour lâcher chaque fibre directement dans les dites gorges, il s'agit du troisième mode de réalisation de la Fig. 5. Dans tous les cas, le fil en formation (14) se forme dans une sorte de chambre de friction (23) délimitée d'une part par les parois des gorges (15) (16) et d'autre part par les parties des courroies qui s'écartent à partir du point A. Selon une autre variante du premier mode de réalisation, on peut supprimer une des deux paires de cylindres de friction, par exemple la paire (3) (5) pour ne soumettre qu'une extrémité des fibres à la torsion par friction. On peut également utiliser une paire de cylindres (3) (5) aspirants et une paire de cylindres (4) (6) recouverts d'une paroi caoutchoutée (11) (voir Fig. 3) ou tout autre combinaison de cylindres de friction aspirants et/ou non aspirants, de diamètres égaux ou différents. Selon ce nouveau principe de filature, les fibres sont amenées les unes après les autres par pinçage dans la zone de friction afin d'en con trôler le débit et 1 1orientation au moment de leur intégration au fil en formation. Ceci permet donc de dire, qu'avec par exemple le dispositif de la Figure 5, on peut amener des fibres présentant une inclinaison par rapport à la direction des gorges. Les fibres séparées présentent à titre d'exemple seulement, au moment du lâché, une direction sensiblement parallèle à la direction des gorges. En outre, selon le moyen de dépôt choisi, et qui ne fait l'objet de l'invention, l'un et/ou l'autre des deux cylindres de dépôt (1) (2) peut être aspirant et/ou non aspirant Enfin le dispositif conforme à l'invention peut comporter plusieurs amenées de fibres séparées, par exemple mais non limitativement deux, comme cela est schématisé aux Fig. 7 et 8, qui sont des variantes des dispositifs des Fig. 1 et 5 ; ceci afin d'augmenter le débit de production du fil et/ou de fabriquer un fil composite. Sur les exemples des Fig. 7 et 8, chaque dispositif comporte deux moyens de transport séparés fonctionnant comme le moyen de transport (7) (8) du premier mode de réalisation représenté en Fig. 1, chaque moyen de transport lâchant successivement une serie de fibres séparées en un lieu prédéterminé de la gorge de friction. Par ailleurs, on pourra utiliser sans sortir du cadre de 1 'inven- tion, tout moyen de transport mécanique fonctionnellement équivalent aux deux courroies (7) (8), ainsi que toute autre variante de détail considérée comme équivalent technique par l'homme de l'art. En effet, selon le quatrième mode de réalisation représenté aux Fig. 9 et 10, le moyen de transport est composé du galet (9) et de la courroie (8). Le dispositif comporte en outre le galet (9'), deux paires de rouleaux de friction (5) (6) et (3) (4), un moyen de dépôt (10) comme dans les autres modes de réalisation mais aussi deux rouleaux de guidage (21) (22). Sur le schéma d'ensemble de la Fig. (10) le rouleau (3) a été enlevé et son emplacement représenté en traits pointillés. Le dispositif est conçu pour que la courroie (8) s'applique sur une partie (BA) du galet (9), par exemple sensiblement un quart de cercle, quitte ce galet pour s'enrouler sur une partie du galet (9') comme le montrent les Fig. 9 et 10 et retourne sans fin en B au moyen des deux rouleaux (21) (22). Le galet (9') présente un diamètre de préférence inférieur à ceux des rouleaux (3) (4) pour créer une chambre (23), les rouleaux (3) (4) présentant par exemple un diamètre identique à celui des rouleaux (5) (6). Les sens de rotation sont ceux indiqués sur les figures. En fonctionnement : les fibres sont déposées en (B') par le moyen (10) puis pincées sur une partie de leur longueur, depuis B jusqu'en A, entre deux surfaces courbes de formes complémentaires stappliquant l'une sur l'autre, qui permettent de maintenir les fibres les unes derrière les autres et sensiblement parallélement les unes aux autres et sensiblement perpendiculairement au déplacement (D), de les lacher en (A) à proximité des gorges (15) (16) selon une direction déterminée et selon un débit réglable en fonction des vitesses de rotation du moyen de transport (8) (9), et de les projeter directement dans une sorte de chambre de friction (23) où elles s'intègrent au fil en formation. Enfin on pourra utiliser tout moyen connu pour agir sur la vitesse et l'inclinaison du ou des moyen(s) de transport utilisé(s) dans l'un ou l'autre des modes de réalisation décrits. REyENDICATIONS 1) Procédé de filature du type à friction, caractérisé en ce qu'il consiste principalement à - transporter mécaniquement des fibres séparées (17) les unes après les autres tout en les maintenant sensiblement parallèles entre elles, et perpendiculaires à la direction (D) dudit transport, et en les maintenant seulement sur une partie de leur longueur ; - lâcher les fibres séparées à proximité d'au moins une zone de torsion (15) (16) ; - projeter successivement les fibres séparées dans cette zone de torsion en contrôlant leur direction et leur débit ; - tordre chaque fibre séparée arrivant dans la zone de torsion en l'intégrant au fil en formation (14). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la projection de chaque fibre séparée se fait en un même lieu de la gorge. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on projette dans la gorge plusieurs séries de fibres, par exemple deux séries, chaque série de fibres étant projetée en un lieu déterminé de la gorge. 4) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un moyen de transport mécanique pour maintenir des fibres séparées (17) disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres et perpendiculairement à la direction (D) du transport, et pour maintenir les dites fibres séparées sur une partie de leur longueur ; - au moins une zone de torsion (15) (16), chaque moyen de transport entant apte à lâcher les fibres à proximité de la zone de torsion et à projeter successivement les fibres séparées en un lieu prédéterminé d'une zone de torsion (15) (16), en contrôlant leur direction et leur débit. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que au moins un moyen de transport comporte deux surfaces (7) (8), (9) (8) maintenant les fibres séparées (17)-par pinçage. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, ca ractérisé en ce qui comporte au moins une paire de cylindres de friction (3) (5), (4) (6) formant au moins une gorge de friction (15)., (16). 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les courroies (7) (8) sont guidées par deux galets de renvoi (9) (9') dont les axes sont décalés par rapport à ceux de deux paires de cylindre de friction (5) (3), les dites courroies étant entraînées par deux cylindres de dépôt (1) (2). 8) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les courroies (7) (8) sont guidées par deux galets (9) (9') de diamètres inférieurs à ceux des cylindres de friction (5) (3). 9) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les courroies (7) (8) sont guidées par deux galets (18) (18') placés directement à ltentrée des gorges (15) (16) des cylindres de friction. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un moyen (10) pour déposer les fibres séparées parallèlement les unes aux autres et les unes derrière les autres. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 10 caractérisé en ce que l'un au moins des cylindres de dépôt (1) est aspirant. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un seul moyen de transport par pinçage des fibres séparées pour lâcher toutes les fibres en un lieu prédéterminé de la gorge de friction. 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux moyens de transport par pinçage, chacun de fibres des moyens de transport lâchant une sérlevseparées en un lieu prédéterminé de la gorge de friction. 14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, carac terisé en ce que le moyen de transport (7) (8) (9) (8) lâche les fibres parallèlement à la direction de la gorge de friction.