Brevet FR2615851A1 — publié le 19881202

La présente invention concerne un procédé pour sécher des fibres ou des fils de verre ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les fibres ou fils de verre utilisés pour fabriquer des cordes, des tissus ou entrant dans la composition de divers produits textiles, sont habituellement enroulés sur un noyau cylindrique pour former une bobine. Pour sécher ces fibres ou fils, les bobines sont placées dans un four de séchage et soumises à un traitement thermique pendant un intervalle de temps prédéterminé. Au cours de ce séchage, le produit d'ensimage s'évacue de l'intérieur vers l'extérieur de la bobine avec l'eau d'évaporation et forme une croûte périphérique qu'il est nécessaire d'enlever. Ceci nécessite une manutention désagréable, qui prend du temps, et occasionne une perte de l'ordré de 5 à 10% de fils ou fibres par bobine. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en développant un procédé de traitement des fibres ou fils de verre qui supprime à la fois la manutention des bobines et les pertes définies ci-dessus, dues à la migration et au durcissement des produits d'ensimage. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on enroule en continu les fibres ou fils de verre sur un support mobile, en ce que I'orr déplace en continu ce support à travers une enceinte chauffante et en ce que l'on déroule en continu les fibres ou fils de verre à la sortie de cette enceinte. Selon un mode de réalisation préféré, on utilise comme support mobile un guindre tournant comportant au moins deux et de préférence quatre éléments longitudinaux flexibles, disposés parallèlement entre eux et que l'on déplace simultanément et à la même vitesse parallèlement à leur axe. Selon ce même mode de réalisation préféré, on prélève les fibres ou fils de verre à sécher d'une bobine portée par un support statique ou un arbre rotatif, parallèle auxdits éléments longitudinaux et on reprend les fibres ou fils de verre séchés sur une bobine portée par un arbre rotatif, également parallèle auxdits éléments longitudinaux et entraîné par un moteur. L'arbre rotatif portant la bobine de fibres ou de fils de verre à sécher peut être libre mais de préférence également entraîné par un moteur synchronisé avec le support mobile. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, on utilise comme éléments longitudinaux flexibles disposés parallèlement entre eux, des boucles fermées de câbles respectivement tendus entre deux roues d'axes parallèles dont une est entraînée par uri mécanisme d'entraînement. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus destiné à sécher des fibres ou fils de verre est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour prélever en continu les fibres ou fils de verre pour les déposer sur un support rnobile, des moyens pour déplacer en continu ce support à travers une enceinte chauffante et des moyens pour reprendre, en continu, les fibres ou fils de verre à.la sortie de cette enceinte. Selon un mode de réalisation préféré, le support mobile comporte un guindre tournant comprenant au moins deux et de préférence quatre éléments longitudinaux flexibles, disposés parallèlement entre eux, et des moyens pour déplacer ces éléments simultanément et à la même vitesse parallèlement à leur axe. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens pour prélever en continu les fibres ou fils de verre comprennent un arbre rotatif d'axe parallèle auxdits éléments longitudinaux. Cet arbre rotatif est de préférence entraîné par un moteur. Les moyens pouf reprendre en continu les fibres ou fils de verre à la sortie de l'enceinte comportent avantageusement un arbre rotatif d'axe. parallèle auxdits éléments longitudinaux, cet arbre rotatif étant entraîné en continu par un moteur. Lesdits éléments flexibles, disposés parallèlement entre eux, sont de préférence constitués par des boucles fermées de câbles tendus entre deux roues d'axes parallèles, dont l'une est par exemple entraînée par un mécanisme d'entraînement. Selon un mode de réalisation préféré, le guindre se compose de quatre boucles fermées de câbles respectivement tendus entre quatre paires de roues d'axes deux à deux parallèles, et ces roues sont de préférence montées sur des éléments porteurs solidaires l'un de l'autre, et entraînés en rotation par une poulie couplée à un moteur d'entraînement. Le guindre tournant est de préférence entraîné à une vitesse sensiblement constante et les vitesses d'entraînement des arbres rotatifs portant. respectivement la bobine de fibres ou fils à sécher et la bobine de fibres ou fils séchés sont respectivement déterminées en fonction de la vitesse de rotation du guindre et du diamètre instantané de la bobine concernée. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel: La figure I représente une vue schématique d'ensemble du dispositif selon l'invention, La figure 2 représente une vue schématique en coupe transversale de ce dispositif, La figure 3 représente une vue partielle en coupe longitudinale illustrant le mécanisme d'entraînement du guindre tournant, et La figure 4 représente une vue en coupe selon la ligne 1 - I de la figure 2. En référence aux figures et plus particulièrement à la figure 1, le dispositif comporte essentiellement une enceinte de chauffage 10 et un guindre tournant Il qui traverse cette enceinte. Le guindre 11 comporte en fait trois parties, une partie d'entrée 1 la qui correspond à la zone de dépose ou d'amenée des fils ou fibres de verre 12, une partie centrale I lb localisée à l'intérieur de l'enceinte de chauffage 10, qui correspond à la zone de séchage proprement dite et une partie de sortie lIc qui correspond à la reprise des fils ou fibres après séchage.Au moment où les fils ou les fibres 12 sont déposés sur la partie lIa, ils sont prélevés d'urge bobine 13 montée sur un arbre rotatif 14, qui dans l'exemple représenté est motorisé c'est à dire entraîné par un moteur électrique 15 à une vitesse appropriée dépendant de la vitesse de rotation du guindre 11 et du diamètre de la bobine 13. La reprise se fait de façon similaire, c'est à dire que les fibres ou les fils 12 après leur séchage sont enroulés sur une bobine 16 portée par un arbre rotatif 17 entraîné par un moteur électrique 18 à une vitesse appropriée qui dépend également de la vitesse de rotation du guindre Il et du diamètre de la bobine 16. Les fils ou les fibres de verre 12 sont guidés au moment de leur dépose et au moment de leur reprise par deux guide-fil respectivement 19 et 20. Le guindre tournant Il se compose en fait de deux supports latéraux 21 qui comportent un bout d'arbre 22 portant une poulie 23 couplée à la poulie de sortie 24 d'un moteur d'entraînement 25 au moyen d'une courroie 26. Ce mécanisme d'entraînement a pour effet de faire tourner le guindre Il dans le sens des flèches A autour de l'axe du bout d'arbre 22. Le guindre tournant permet de déposer et de reprendre les fils ou fibres de verre sans qu'elles se cassent. Si le guindre tournant était remplacé par une ailette rotative et un guindre non rotatif, les fibres ou fils de verre subiraient des torsions ou des contraintes de pliage qu'elles ne sont pas en mesure de supporter en raison de leur fragilité. L'utilisation du guindre rotatif permet d'éviter l'ailette de dépose entraînée en rotation et autorise une reprise directe sans renvoi ni détours. Le guindre se compose en fait essentiellement de quatre éléments longitudinaux 27 se présentant sous la forme de boucles fermées de câbles respectivement tendus entre deux roues 28 et 29 dont l'une, par exemple 28, est entraînée en rotation de manière à faire avancer les brins extérieurs des boucles d'éléments longitudinaux 27 dans le sens des flèches B. Ce mécanisme d'entraînement est décrit plus en détail en référence à la figure 3. Dans cette forme de réalisation, le bout d'arbre 22 est fixe et comporte un tronçon d'extrémité 30 de section réduite, engagé dans un alésage ménagé dans une pièce 31 solidaire du support 21, bloqué en -position au moyen d'une clavette 32 et fixe à l'aide d'un écrou 33 vissé sur son extrémité 34 filetée. Ce bout d'arbre rigide porte la poulie 23, qui peut tourner librement autour de cet arbre grâce à deux roulements à billes 35 et 36 maintenus en place par des rondelles de blocage axial 37 et 38. Une boîte 39 est fixée contre le flanc intérieur de la poulie 23 et tourne en même temps qu'elle en entraînant en rotation le mécanisme d'entraînement des câbles 27 formant le guindre 11 et une tige de liaison centrale 40 qui relie le fond 41 de la boîte 39 au deuxième élément de support 42 (voir figure 1) sur lequel sont montées les roues 29 supportant-les autres extrémités des boucles fermées des câbles 27. Une vis 43 est montée sur le tronçon d'extrémité 44 du bout d'arbre 22 opposé au tronçon d'extrémité 30 et maintenue en place par un écrou 45 vissé sur l'extémité 46 filetée de ce tronçon d'extrémité. Cette vis est par conséquent fixe en position puisqu'elle est rendue solidaire du bout d'arbre 22. Comme le montre plus particulièrement la figure 4, cette vis coopère avec deux pignons 47 et 48 respectivement solidaires de deux axes 49 et 50, qui portent chacun deux roues 28 destinées à entraîner les boucles de câbles 27. Lorsque la boîte 39 est entraînée en rotation autour de l'axe 51, dans le sens des flèches A, la vis 43 reste fixe en position, ce qui provoque la rotation des pignons 47 et 48 qui entraînent les roues 28 dans le sens des flèches C (voir figure 3). La rotation des roues d'entraînement 28 engendre le déplacement axial des câbles 27 dans le sens des flèches B. Une poulie support 52, un patin 53 et des guide-fil 54 et 55 permettent de guider les bras aller et retour des câbles 27. Les roues 28 et les roues 29 sont montées de telle manière que les brins extérieurs des câbles 27 constituant le guindre 11 soient parallèles entre eux et se déplacent à la même vitesse. Le fonctionnement du dispositif est le suivant - la bobine 13 est entrainée à une vitesse appropriée pour que le fil ou les fibres de verre 12 se déposent sur les quatre câbles 27, constituant le guindre 11, dans la partie correspondante 1 la. Simultanément, le moteur 25 entraîne le guindre tournant en rotation dans le sens des flèches A, ce qui a pour effet de faire tourner les roues 28 dans le sens des flèches C et de déplacer les brins extérieurs des boucles de câbles 27 dans le sens des flèches B. Une conséquence de ces déplacements rotatif et linéaire combinés est la formation de spires 60 (voir figure 2) de section carrée ou rectangulaire ayant pour support les câbles 27 tendus entre les roues 28 et 29. La démultiplication due à la géométrie de la vis 43 et des pignons 47 et 48 peut être définie de telle manière que les spires 60 soient jointives ou non. Au cours de leur déplacement sur le guindre, les spires entrent dans l'enceinte de séchage 10 qui est équipée d'au moins une rampe 61 de chauffage et d'organes de ventilation 62 ayant pour objectif de sécher individuellement les fils ou les fibres traversant cette enceinte. Cette opération s'effectue sur le tronçon I lb du guindre.Le tronçon llc est le tronçon de reprise sur lequel les fils ou les fibres 12 sont repris et enroulés de façon connue en soi sur une bobine 16. La zone de reprise peut être renforcée au moyen de supports 63 portant une suite de galets de guidage des câbles 27. I1 est bien entendu que le dispositif tel que décrit et illustré par les figures pourrait subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. En particulier, on pourrait réaliser le guindre en prévoyant un nombre de câbles 27 supérieur à quatre, à condition toutefois de modifier le mécanisme d'entraînement des roues 28. Dans ce cas, les spires 60 représentées par la figure 2 pourraient avoir une forme hexagonale, octogonale, etc Par ailleurs, la bobine 13 peut être montée librement sur un arbre fixe 14, l'entraînement en rotation de cette bobine se faisant uniquement par action exercée sur les fils ou les fibres 12 au moment de la formation des spires 60. Enfin, les différents mécanismes d'entraînement pourraient être conçus différemment à condition toutefois que le double mouvement de rotation et de déplacement linéaire du guindre soit réalisé. Ce dispositif permet de répondre au cahier de charges fixé, c'est à dire d'effectuer un séchage continu des fibres ou des fils de verre sans nécessiter d'autres manipulations que la mise en place des bobines 13 sur l'arbre rotatif 14 et la reprise des bobines 16 après leur formation. En outre, les pertes dues à la migration du produit d'ensimage sont totalement supprimées par le dispositif selon l'invention. Revendications 1. Procédé pour sécher des fibres ou des fils de verre, caractérisé en ce que l'on enroule en continu les fils ou fibres de verre sur un support mobile (il), en ce que l'on déplace en continu ce support à travers une enceinte chauffante (10) et en ce que l'on déroule en continu les fils ou fibres de verre à la sortie de cette enceinte. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme support mobile un guindre (11) tournant comportant au moins deux et de préférence quatre éléments longitidunaux flexibles (27) disposés parallèlement entre eux et que i'on déplace simultanément et à la même vitesse parallèlement à leur axe. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on prélève les fibres ou fils de verre à sécher d'une bobine (13) portée par un arbre rotatif (14) parallèle auxdits éléments longitudinaux, et en ce que l'on reprend ces fibres ou fils de verre séchés sur une bobine (16) portée par un support statique ou un arbre rotatif (17) entraîné par un moteur (18), cet arbre rotatif étant également parallèle auxdits -éléments longitudinaux. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre rotatif (14) portant la bobine (13) de fils ou fibres de verre à sécher, est également entraîné par un moteur (15), synchronisé avec le guindre tournant (Il). 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise comme éléments longitudinaux. flexibles des boucles fermées de câbles (27) respectivement tendus entre deux roues (28, 29) d'axes parallèles dont une (28) est entraînée par un mécanisme d'entraînement. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé pour sécher des fils ou des fibres de verre, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour prélever en continu les fils ou fibres de verre pour les déposer sur un support mobile (11), des moyens pour déplacer en continu ce support à travers une enceinte chauffante (10) et des moyens pour reprendre en continu les fils ou fibres de verre à la sortie de cette enceinte. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé-en ce que le support mobile comporte un guindre tournant (11) comprenant au moins deux-de préférence quatre éléments longitudinaux flexibles (27) disposés parallèlement entre eux et des moyens pour déplacer ces éléments simultanément et à la même vitesse, parallèlement à leur axe. 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens pour prélever en continu les fils ou fibres de verre, comportent un arbre rotatif (14) d'axe parallèle auxdits éléments longitudinaux. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit arbre rotatif (14) est entraîné par un moteur (15). 10. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens pour reprendre en continu les fils ou fibres de verre à la sortie de l'enceinte chauffante (10) comportent un arbre rotatif (17) d'axe parallèle auxdits éléments longitudinaux, cet arbre rotatif étant entraîné en continu par un moteur (18). 11. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits éléments longitudinaux flexibles sont constitués par.des boucles fermées de câbles (27) tendus entre deux roues d'axes parallèles (28, 29) dont une est entraînée par un mécanisme d'entraînement. 12. Dispositif selon les revendications 7 et 11, caractérisé en-ce que le guindre se compose de quatre boucles fermées de câbles (27) respectivement tendues entre quatre paires de roues (28, 29) d'axes deux à deux parallèles, et en ce que ces roues sont montées sur des éléments porteurs (39, 42) solidaires l'un de l'autre et entraînés en rotation par une poulie (23) couplée à un moteur d'entraînement (25). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que le guindre tournant (11) est entraîné à une vitesse sensiblement constante et en ce que les vitesses d'entraînement des arbres rotatifs portant respectivement la bobine (13) de fibres ou de fils à séchera et la bobine (16) de fibres ou fils séchés sont déterminées en fonction de la vitesse de rotation du guindre et du diamètre instantané de la bobine concernée.