Brevet FR2593197A1 — publié le 19870724

L'invention concerne le filage dans l'industrie textile, et a notamment pour objet un dispositif de fabrication de fils composites à deux composants, en particulier de fils à âme. L'invention peut être utilisée sur tout type de machines de l'industrie textile servant à obtenir un fil composite à deux composants, telles que les métiers à rotor pour le filage avec recouvrement d'un fil d'âme, les métiers à filer et à retordre. On sait que l'un des problèmes qui se posent dans le processus de fabrication d'un fil composite à deux composants est celui d'éviter l'enroulement sur la bobine de fil fini de l'un des composants en l'absence de l'autre. Ce problème est résolu, généralement, par coupure ou rupture du deuxième composant lorsque le premier composant cesse d'être amené, et à cet effet, la présence des deux composants du fil avant leur assemblage par enroulement de l'un sur l'autre est contrôlée à l'aide de différents procédés et dispositifs. Le procédé le plus répandu est le procédé de contact direct de tâteurs qui touchent chaque composant du fil. Toutefois, cette méthode de contrôle n'est possible que pour les fils composites à deux composants dont les composants permettent de réaliser un contrôle mécanique par contact direct avec des tâte-fils, c'est-à-dire les fils ayant une ténacité et une tension suffisantes, par exemple pour les fils tordus. Il existe un autre procédé de contrôle, à savoir, d'après l'épaisseur du fil après assemblage des composants, un amincissement brusque du fil indiquant que le processus de formation du fil est perturbé, ce qui sert de signal pour la mise en marche des mécanismes nécessaire. Cette méthode est la plus rationnelle pour les fils à deux composants dont le composant de couverture se présente sous la forme de fibres dissociées qui ne peuvent pas être soumises à l'action de tâteurs. Les dispositifs les plus simples qui utilisent cette méthode sont ceux qui fonctionnent d'après le principe des jauges "passe ou ne passe-pas". Un tel dispositif se présente sous la forme d'un élément à fente en contact avec le fil, la largeur de la fente étant supérieure à l'épaisseur d'un fil isolé, mais inférieure à celle d'un fil fini. En cas de rupture ou d'épuisement de l'un des composants, le second composant tombe dans la fente, ce qui est utilisé en tant que signal de perturbation du processus. L'efficacité et la fiabilité de fonctionnement de ces dispositifs ne peuvent être assurées que pour une différence entre les épaisseurs de l'un des composants et du fil fini se traduisant par un rapport se situant entre l:Set 1:10 ou plus. Il existe divers dispositifs utilisant ledit principe de jauge. Par exemple, on connaît un dispositif casse-fil pour l'un des composants d'un fil à deux composants, fonctionnant en cas de rupture ou d'épuisement du second composant,monté sur un métier à filer et retordre (brevet d'invention RDA N 75469, cl. DO1 h, 1970) qui comporte un détecteur électrique dont un tâte-fil à fente contrôlant le fil est monté en amont du mécanisme de bobinage et se pose sur un tronçon horizontal du fil fini passant. Le détecteur est relié à un électroaimant qui met en action, via un système de leviers, un dispositif saisissant et cassant individuellement chaque composant du fil composite à deux composants. Dans ce dispositif connu, on utilise un système compliqué de transmission du signal de perturbation du processus depuis le détecteur jusqu'aux organes d'exécution, les organes d'exécution étant eux aussi de conception compliquée. Outre cela, une distance notable entre l'endroit de disposition du détecteur avec son tâte-fil et l'endroit de rupture forcée du composant restant intact entraîne l'apparition d'une grande quantité de déchets sous la forme de fils simples et rend plus difficile la réparation de la rupture, le composant restant intact du fil s'enroulant sur la bobine et exigeant l'élimination ultérieure de cette portion enroulée. I1 existe également un dispositif de fabrication d'un fil composite à deux composants (certificat d'auteur URSS N 706473, cl. D 01 H 13/16, 1979) qui comporte un organe de torsion, un porte-bobine avec l'un des composants du fil composite, un moyen d'amenée du deuxième composant du fil composite à deux composants vers l'organe de torsion, un ensemble de renvidage du fil composite à deux composants avec un porte- bobine muni d'un axe de rotation, et, disposé entre l'organe de torsion et l'ensemble de renvidage, un dispositif casse-fil pour l'un des composants du fil composite,fonctionnant lorsque cesse l'amenée du second composant du fil, qui comporte un élément à fente en contact avec le fil à deux composants, la largeur de la fente étant inférieure à l'épaisseur du fil composite à deux composants et supérieure à celle de l'un des composants du fil à deux composants. Dans le dispositif qui vient d'être décrit, l'organe de torsion se présente sous la forme d'unebroche creuse de métier à filer et à retordre portant une bobine de fil, alors que le dispositif de rupture du composant restant intact du fil à deux composants en l'absence du second composant est constitué d'un guide-fil à fente placé sous la broche, d'une barrette déflectriceplacée séparément de l'axe de la broche et d'une douille fixée à la partie inférieure de la broche pour enrouler et casser le composant du fil passant par le guide-fil à fente en l'absence du second composant. Dans ledit dispositif, la rupture forcée de l'un des composants du fil se fait par une douille de conception simple sous l'action de la tension de ce composant du fil, créée par l'ensemble de renvidage, et a lieu presque à l'endroit même du défaut, ce qui prévient l'enroulement du fil défectueux sur la bobine de fil fini et n'exige aucune dépense de temps pour son déroulement. Or l'enroulement du composant du fil pour sa rupture sur la douille tournant avec la broche a des conséquences indésirables. En premier lieu, il rend plus difficile l'entretien et diminue la production, parce qu'il nécessite l'arrêt des broches pour éliminer de la douille le fil enroulé sur elle; en deuxième lieu, en cas d'une ténacité élevée du composant du fil, par exemple s'il est fait de fibres synthétiques, sa tension dirigée latéralement par rapport à l'axe de la broche crée des charges latérales importantes sur les paliers de la broche, ce qui augmente leur usure et réduit leur durée de vie; enfin, le fil enroulé sur la douille est mis au rebut, ce qui accroît la consommation de composants du fil et diminue le rendement en produit fini. L'invention vise donc un dispositif de fabrication de fils à deux composants, dans lequel le moyen de rupture de l'un des composants du fil composite serait conçu de manière à permettre d'éviter l'enroulement de l'un des composants du fil sur le rotor pour sa rupture, d'exclure ainsi les charges latérales sur les paliers de l'organe de torsion, ce qui diminue leur usure et prolonge la durée de vie du dispositif, et de réduire les déchets constitués par les composants du fil, ee qui donne une économie en matières premières. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fabrication de fils composites à deux composants, du type comportant un organe de torsion, un porte-bobine avec l'un des composants du fil composite, un moyen d'amenée du second composant du fil composite à deux composants à l'organe de torsion, un ensemble de renvidage du fil à deux composants avec un porte-bobine muni d'un axe de rotation et, disposé entre l'organe de torsion et l'ensemble de renvidage, un dispositif effectuant la rupture du composant du fil à deux composants restant intact lors de la rupture de l'autre, et comportant un élément à fente en contact avec le fil à deux composants, la largeur de la fente étant inférieure à l'épaisseur du fil à deux composants et supérieure à celle d'un composant unique du fil à deux composants, caractérisé, suivant l'invention, en ce que l'élément à fente est réalisé sous la forme d'un cylindre creux relié à une commande et dont la fente est annulaire, alors que dans sa cavité est fixé au moins un couteau plat dont la lame est disposée dans la zone de la fente. Afin de réduire le temps de transmission du signal de défaut d'intégrité du fil à deux composants, il est rationnel de disposer dans le moyen d'amenée du second composant, afin d'interrompre son amenée, entre l'organe de torsion et l'ensemble de renvidage, un détecteur de rupture du fil à deux composants électriquement relié au moyen d'amenée du second composant du fil à deux composants et relié, à l'aide de leviers, à l'axe de rotation dudit cylindre creux. Afin d'assurer la sortie et le renvidage réguliers du fil à deux composants, il est possible de disposer entre le rotor et l'ensemble de bobinage un couple délivreur constitué par un arbre délivreur et par ledit cylindre creux monté en contact avec ce dernier. Afin de simplifier l'organisation du dispositif, il est préférable de disposer le cylindre creux dans la zone de renvidage du fil à deux composants de façon à former un ensemble de renvidage, l'axe de rotation du cylindre creux étant parallèle à l'axe de rotation du porte-bobine. Afin d'accélérer la coupure du fil d'âme et d'éliminer le déséquilibre du cylindre creux, il est utile de fixer plusieurs couteaux plats fixés suivant un pas régulier dans la cavité du cylindre et disposés parallèlement à son axe. Le dispositif proposé exclut la nécessité de l'enroule- ment-du fil sur l'organe de torsion pour sa rupture, en permettant ainsi de supprimer les charges latérales sur les paliers de l'organe de torsion, ce qui diminue leur usure, augmente leur durée de vie, réduit le temps d'entretien du dispositif et la quantité de déchets, permettant ainsi d'économiser les matières premières et d'élever le rendement en fil à deux composants. L'invention ressortira plus clairement et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante de différents modes concrets mais non limitatifs de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exem- ple non limitatif l'application de l'invention à la fabrication d'un type de fil à deux composants consistant en un fil à âme guimpé dont un composant est un fil d'âme et l'autre est constitué de fibres dissociées de couverture. Dans les dessins annexés: - la figure 1 représente un schéma de principe d'un dispositif de fabrication d'un fil à deux composants, selon l'invention; - la figure 2 représente une vue suivant la flèche A de la figure 1, selon l'invention; - la figure 3 représente une partie du schéma représenté sur la figure 1, avec un cylindre creux relié à un détecteur à l'aide de leviers, selon l'invention; - la figure 4 représente une partie du schéma représenté sur la figure 1, avec un cylindre creux relié à un détecteur à l'aide de leviers, et avec une commande, selon l'invention; la figure 5 représente une partie du schéma représenté sur la figure 1, avec un cylindre creux disposé dans la zone de renvidage du fil armé de façon à former un ensemble de renvidage, selon l'invention; - la figure 6 représente une partie du schéma représenté sur la figure 1, avec un cylindre creux placé en contact avec un arbre délivreur en formant avec celui-ci un couple déli- vreur, selon l'invention; - la figure 7 représente une vue suivant la flèche B de la figure 6, selon l'invention; - la figure 8 représente un mode de réalisation du cylindre creux, avec coupe longutudinale partielle, selon l'invention; - la figure 9 représente une vue suivant la flèche D de la figure 8, conformément à l'invention; - la figure 10 représente le couple délivreur au moment du passage du fil d'âme dans une fente du cylindre creux sous la lame d'un couteau plat, vue en perspective, selon l'invention; - la figure ll représente un autre mode de réalisation du cylindre creux, pourvu de deux couteaux plats, selon l'invention; - lafigure 12 représente encore un autre mode de réalisation du cylindre creux, pourvu de trois couteaux plats, selon l'invention. Le dispositif de fabrication d'un fil composite à deux composants, par exemple d'un fil à âme recouverte, comporte un pot d'alimentation 1 (figure 1) avec un ruban de fibres 2, un arbre 3 pour amener la bande 2, un moyen d'amenée de fibres dissociées réalisé sous la forme d'un dispositif 4 pour séparer la bande de fibres 2 en fibres isolées et pour les transmettre à un organe de torsion 5. Le dispositif comporte également un porte-bobine portant une bobine 6 avec un fil d'âme 7, en ensemble de renvidage du fil composite constitué par une bobine 8 et un arbre de commande à friction 9 en contact avec ce dernier. Entre l'organe de torsion 5 et l'ensemble de renvidage, est installé un cylindre creux 10 ayant une fente ll dont la largeur est inférieure à l'épaisseur du fil composite 12 et est supérieure à celle du fil d'âme 7, le cylindre étant en contact avec le fil composite 12 et relié par un axe de rotation 13 à une commande 14. Afin d'interrompre l'amenée des fibres dissociées du dispositif 4 à l'organe de torsion 5, entre cet organe de torsion 5 et le cylindre creux 10 est installé un détecteur 15 comportant un tâte-fil 16 contactant le fil]2 et électriquement relié au dispositif 4. Afin d'assurer le fonctionnement (coupure unique du fil 12) du cylindre creux 10 (figure 2), le fil 12 doit présenter une inflexion à l'endroit de contact avec le cylindre creux sous un angle o inférieur à 180 . Cette inflexion est assurée par la position correspondante du cylindre creux 10. Afin de réduire le temps de transmission du signal de défaut d'intégrité du fil composite au dispositif 4 au moyen du détecteur 15, l'axe 13 de rotation du cylindre creux 10 est monté sur des leviers 17 (figure 3) fixés avec possibilité de pivotement sur le détecteur 15. Dans ces conditions, le cylindre creux 10 en contact avec le fil composite 12 joue le rôle de tâte-fil 16 du détecteur 15. La rotation du cylindre creux 10 est obtenue, en ce cas, à l'aide d'une transmission à friction souple qui comporte des noix 18 (figure 4) et une liaison souple 19, l'axe de rotation d'une noix 18 coïncidant avec l'axe d'oscillation des leviers 17, et l'axe de rotation de l'autre noix, avec l'axe 13 du cylindre creux 10. En cas de disposition du cylindre creux 10 (figure 5) dans la zone de renvidage du fil composite 12 en contact avec la bobine 8, il forme un ensemble de renvidage, remplissant la fonction de l'arbre de commande à friction 9 (figure 1). Afin d'assurer la sortie et le bobinage réguliers du fil composite 12, entre l'organe de torsion 5 (figure 6) et l'ensemble de renvidage est installé un couple délivreur formé par un arbre délivreur 20 à rotation commandée et par le cylindre creux 10. Dans ce cas, le cylindre creux 10 est monté sur l'axe 13 avec possibilité de rotation libre et est mis en mouvement par l'arbre délivreur 20. Afin de réduire l'usure locale de l'arbre de sortie 20 est prévu un guide-fil 21. Afin d'assurer le fonctionnement (coupure du fil 12) du cylindre creux 10, le fil 12 (figure 7) doit avoir une inflexion à l'endroit de son serrage dans le couple délivreur sous un angle0 inférieur à 180 , ce qui est obtenu par la mise en position correspondante du guide-fil 21. Dans la cavité interne du cylindre 10 (figure 8) est fixé au moins un couteau plat 22 avec une lame 23 disposée dans la zone de la fente 11. Afin de faciliter le glissement du fil 12 dans la fente i1 sous la lame 23 du couteau 22, son bout 24 est biseauté. Le cylindre creux 10 est réalisé sous la forme de deux cylindres 25 et 26 montés sur l'axe 13 et séparés par un joint 27 qui permet de régler la largeur de la fente 11. Le couteau 22 est fixé dans la cavité interne du cylindre 10 à l'aide d'un support 28 (figure 9). Sur la figure 10 est représenté le couple délivreur au moment du passage du fil d'âme 7 dans la fente 11 du cylindre 10, sous la lame 23 du couteau 22. Dans la cavité interne du cylindre creux 10, dans un plan perpendiculaire à son axe 13, peuvent être montés radialement plusieurs couteaux 22(figures 11, 12) suivant un pas régulier. Dans ce cas, le nombre de couteaux 22 est choisi compte tenu de la vitesse de rotation du cylindre creux 10 et du temps nécessaire pour couper le fil d'âme 7. Le dispositif proposé pour fabriquer un fil composite à deux composants peut être utilisé avec succès non seulement pour la fabrication de fils à âme recouverte, mais également pour fabriquer d'autres types de fils à deux composants, par exemple de fils retors. Le dispositif proposé fonctionne de la façon suivante. Depuis le pot d'alimentation 1 (figure 1), le ruban de fibres 2 est amené à l'aide de l'arbre 3 dans le dispositif 4, o il est séparé en fibres isolées.Le flux de fibres dissociées est amené dans l'organe de torsion 5. En même temps arrive de la bobine 6 le fil d'âme 7, qui, lors de la rotation de l'organe de torsion 5, est enveloppé de fibres et en ressort sous la forme du fil composite fini 12 qui est envoyé dans l'ensemble de renvidage et est enroulé sur la bobine 8 à l'aide de l'arbre menant à friction 9 et d'un guide-étaleur de fils (non représenté). Entre le rotor 5 et l'ensemble de renvidage, le fil composite 12 ayant la tension requise entre en contact avec le cylindre creux 10 tournant sur l'axe 13 sous l'action de la commande 14 et y forme une inflexion d'un angle coi inférieur à 180 . En cas d'interruption accidentelle de l'amenée des fibres à l'ogane de torsion 5 (par exemple, en cas de rupture ou d'épuisement du ruban de fibres 2), le mince fil d'âme 7 qui reste continue son mouvement et, en passant par la surface du cylindre creux 10, tombe dans sa fente 11, glisse sur le bout biseauté 24 du couteau 22 (figure 8) dans la cavité interne du cylindre 10 et y est coupé par la lame 23 du couteau 22 au tour suivant du cylindre creux 10 (figure 10). Ceci prévient l'enroulement du fil d'armature 7 sur la bobine 8, ce oui diminue les déchets constitués par les bouts de fil d'âme 7 et permet d'économiser les matières premières et d'augmenter la production de fil composite fini, tout en diminuant les arrêts du dispositif pour son entretien. Lors de la coupe du fil d'âme 7 dans le cylindre creux 10 et de la diminution consécutive de la tension du fil 12, le tâte-fil 16 (figure 1) du détecteur 15, ne prenant plus appui sur le fil, tombe en provoquant la fermeture des contacts (non représentés surles dessins) dans le détecteur 15, dont le signal passe alors par le circuit électrique et attaque le dispositif 4 en l'arrêtant. En même temps, peuvent être débranchés l'organe de torsion 5 et l'ensemble de renvidage. Le fonctionnement du détecteur I5 (figures 3 et 4), c'est-à-dire l'envoi de signaux de ce dernier au dispositif 4, a lieu au moment même o le fil d'âme 7 passe par la fente 11 et o le cylindre creux 10 descend, parce que, dans ce dispositif, l'envoi du signal par le détecteur 15 est dû, en fait, non pas à la diminution de la tension du fil 12 à la coupe du fil d'âme 7, mais à la rotation des leviers 17 conjointement avec le cylindre creux 10, et peut devancer la coupe du fil d'armature, ce qui, dans certains cas extrêmes, par exemple en cas d'engorgement par les fibres du mécanisme séparateur dans le dispositif 4, peut revêtir une grande importance parce que le frottement de la fibre compactée sur les pièces fixes internes du dispositif 4 peut entraîner son inflammation. La mise en rotation du cylindre creux 10 à l'aide de la liaison souple 19 et des noix 18 dont les axes de rotation sont disposés sur l'axe d'oscillation des leviers 17 et sur l'axe 13 du cylindre creux 10 assure le pivotement libre des leviers 17 et le déplacement du cylindre creux 10 lorsque le fil d'âme 7 passe par sa fente 11. La disposition du cylindre creux 10 (figure 5), au lieu de l'arbre à friction 9 (figure 1), dans l'ensemble de renvidage pour la mise en rotation de la bobine 8 simplifie la conception du dispositif, parce qu'elle rend inutile l'arbre 9 avec tous ses éléments (non représentés sur les dessins) assurant sa rotation commandée. Le couple délivreur disposé entre l'organe de torsion (figure 6) et l'ensemble de renvidage, et dans lequel le serrage est assuré par l'arbre délivreur 20 à rotation commandée et par le cylindre creux 10 en contact avec ce dernier et pouvant tourner librement sur l'axe 13, assure la régularité de la sortie du fil composite 12 de l'organe de rotation 5 et son enroulement sur la bobine 8 dans l'ensemble de renvidage. Ceci assure un recouvrement uniforme du fil d'âme 7 par les fibres dans l'organe de torsion 5 et améliore la structure, c'est-à-dire la disposi- tion des fils dans les couches de la bobine 8. Le guide-fil étaleur 21 disposé au-dessus du couple délivreur et déplaçant le fil armé 12 en vaet-vient le long de l'axe de l'arbre délivreur 20, diminue l'usure locale (formation d'une rainure) de la surface de l'arbre délivreur 20 par le fil 12 en mouvement et diminue par cela même le relâchement du serrage du fil 12 dans le couple délivreur, et, en outre, assure l'inflexion d'un angleLinférieur à 1800(figure7) du fil composite 12 à l'endroit de serrage du couple délivreur nécessaire pour le passage du fil d'âme 7 dans la fente 11 du cylindre creux 10 et pour sa coupe en cas de perturbation du processus de recouvrement du fil d'âme par les fibres dissociées. La présence de plusieurs couteaux 22 (figures 11, 12) dans la cavité interne du cylindre 10 accélère la coupe du fil d'âme 7, et leur disposition régulière suivant sa circonférence prévient le déséquilibre du cylindre creux 10 durant sa rotation. Dans le dispositif proposé, les efforts appliqués au fil d'âme 7 pour le couper sont dirigés le long de son axe et, par conséquent, le long de l'axe de rotation de l'organe de torsion 5, ce qui exclut les charges latérales sur ses paliers, d'o une diminution de leur usure et une augmenta- tion de la durée de vie du dispositif. Ceci est également favorisé par le couteau 22 dont la lame 23 facilite la coupe du fil d'âme 7 et diminue les efforts nécessaires à cette opération. Outre cela, la réalisation par le cylindre creux du contrôle de l'intégrité du fil composite 12 et de sa coupe simultanée permet d'éviter l'enroulement du fil d'âme 7 sur la bobine 8, ce qui réduit les déchets constitués par les bouts de fil d'âme et permet d'économiser les matières premières, facilite et réduit le temps d'entretien du dispo- sitif. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de fabrication d'un fil composite à deux composants, du type comportant un organe de torsion (5), un porte-bobine portant une bobine d'un des composants du fil composite, un moyen d'amenée du second composant du fil composite à l'organe de torsion (5), un ensemble de renvidage du fil à deux composants comportant un porte-bobine pourvu d'un axe de rotation, et, disposé entre l'organe de torsion (5) et l'ensemble de renvidage, un dispositif effectuant la rupture de l'un des composants du fil composite en cas d'interruption de l'amenée du second composant du fil composite et constitué d'un élément à fente en contact avec le fil à deux composants, la largeur de cette fente étant plus petite que l'épaisseur du fil à deux composants et plus grande que celle de l'un des composants du fil à deux composants, caractérisé en ce que l'élément à fente est réalisé sous la forme d'un cylindre creux (10) relié à une commande (14) et dont la fente (11) est de forme annulaire, alors que dans la cavité interne du cylindre (10) est fixé au moins un couteau plat (22) à lame (23) disposée dans la zone de la fente (11). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre l'organe de torsion (5) et l'ensemble de renvidage, est disposé un détecteur (15) de rupture du fil à deux composants, relié à l'aide de leviers (17) à l'axe (13) de rotation du cylindre creux (10) et relié électriquement au moyen d'amenée du second composant du fil composite à deux composants. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, entre l'organe de torsion (5) et l'ensemble de renvidage, est disposé un couple délivreur constitué par un arbre délivreur (20) et le cylindre creux (10) en contact avec ce dernier. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cylindre creux '10) est disposé dans la zone de renvidage du fil composite à deux composants de façon à former l'ensemble de renvidage. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1,2,3 et 4, caractérisé en ce que dans la cavité interne du cylindre creux (10) sont montés plusieurs couteaux plats (22) disposés suivant un pas régulier et parallèlement à son axe (13).