Brevet FR2655357A1 — publié le 19910607

L'invention concerne un dispositif de filage à anneaux comprenant une broche pouvant être entraînée, et destinée à recevoir une bobine et un guide annulaire en- tourant concentriquement la broche et la bobine et ser- vant à guider un curseur présentant un oeillet de guida- ge qui guide le fil arrivant. Dans les dispositifs de filage à anneaux, la mè- che de fibres qui est tirée d'un train d'étirage est acheminée, par l'intermédiaire d'un guide de filage à an- neaux à une bobine montée sur une broche entraînée Le guide de filage à anneaux est en général composé d'un curseur qui tourne concentriquement autour de la bobine, sur un anneau de guidage, le curseur étant accroché sur l'anneau par deux branches qui entourent le rail de gui- dage du curseur par les deux côtés, et forme un oeillet de guidage pour le fil amené à la bobine, de sorte que le fil amené à la bobine mise en rotation entraîne le curseur avec lui Chaque tour de rotation du curseur se traduit par une torsion du fil tandis que la différence de vitesse de rotation entre la bobine qui est en avance et le curseur qui est en retard détermine la vitesse de bobinage du fil Les forces centrifuges qui agissent, d'une part sur le curseur et, d'autre part sur la mèche de fibres qui est entraînée en rotation à l'aide de la bobine à l'aide du curseur et qui est tordue dans cette action pour former un fil déterminent en combinaison avec les forces de guidage agissant sur le fil, un cou- ple de basculement qui agit sur le curseur dans la direc- tion transversale à la voie de guidage du curseur, ce qui conduit à une limitation des vitesses de rotation ad- missibles pour le curseur en fonctionnement prolongé A ceci s'ajoute encore le fait que les conditions d'amenée du fil à la bobine varient avec l'accroissement du diamè- tre de la bobine parce que la direction de sortie du fil de l'oeillet de guidage du curseur, qui est tangentielle à la bobine, varie avec le diamètre de la bobine, lequel crott pendant l'opération de bobinage Cette relation de dépendance entre les conditions de tirage du fil et les conditions de bobinage dans la région du guide de filage annulaire se traduit par des contraintes variables du fil, qui sont préjudiciables, en particulier dans le cas de grandes vitesses de rotation du curseur. L'invention se donne donc pour but de donner à un dispositif de filage à anneaux du genre décrit au début une configuration telle que, d'une part, on puisse assurer de grandes vitesses de rotation du curseur et, d'autre part, des conditions de tirage sensiblement cons- tantes pour le fil qui est amené du guide de filage annu- laire à la bobine. L'invention résout le problème posé par le fait que le curseur est composé d'un corps annulaire qui en- toure la bobine et est engagé dans le guide annulaire, et qui prend appui sur la bobine par l'intermédiaire d'arceaux appuyés souplement contre la bobine et en ce qu'un arceau porte l'oeillet de guidage dans la région d'appui de l'arceau sur la bobine. Grâce à la présence d'un corps annulaire qui en- toure la bobine et qui est tenu d'une façon qui lui per- met de tourner par rapport à l'anneau de guidage, le cou- ple de basculement qui est engendré par les forces de guidage du fil sont parfaitement transmises et absorbées par l'intermédiaire du curseur La contrainte centrifuge unilatérale d'un curseur tournant sur l'anneau de guida- ge disparaît donc et la construction à symétrie centrale du curseur évite qu'il ne se développe une contrainte centrifuge agissant vers l'extérieur L'appui addition- nel du corps annulaire contre la bobine par l'intermé- diaire des arceaux qui sont en contact avec la bobine dé- charge le guide annulaire, de sorte qu'on peut atteindre de grandes vitesses de rotation. Il est nécessaire que les arceaux soient ap- puyés contre la bobine d'une façon souple, afin que l'ac- croissement du diamètre de la bobine qui résulte de l'en- roulement du fil puisse être compensé Du fait que l'oeillet de guidage est disposé dans la région d'appui d'un arceau contre la bobine permet par ailleurs de sup- primer ou du moins de réduire à un dégré négligeable la relation préjudiciable de dépendance qui lie les condi- tions de tirage du fil dans la région de l'oeillet de guidage au diamètre de la bobine parce que l'oeillet de guidage ne change pratiquement pas de position par rap- port à la surface de la bobine, de sorte qu'au total, on peut obtenir des conditions de tirage du fil qui restent sensiblement constantes, même aux grandes vitesses de ro- tation du curseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut atteindre des conditions de construction particu- lièrement simples par le fait que le corps annulaire du curseur est composé d'au moins deux arceaux assemblés l'un à l'autre à leurs extrémités, qui entourent la bobi- ne dans une disposition possédant une symétrie centrale, avec un périmètre d'une longueur supérieure à celle du périmètre de la bobine, sont élastiquement contre la bo- bine et sont maintenus dans le guide annulaire par des patins avec un jeu donnant une liberté de déplacement ra- dial Le fait que la longueur du périmètre des arceaux est supérieure à celle du périmètre de la bobine a pour effet que les arceaux s'écartent l'un de l'autre avec l'accroissement du diamètre de la bobine lorsque les pa- tins sont retenus dans le guide annulaire avec un jeu de déplacement radial, pour permettre de compenser l'ac- croissement du diamètre dans une direction par une réduc- tion correspondante du diamètre dans l'autre direction. Grâce à la construction élastique des arceaux, ces der- niers restent appuyés contre la bobine indépendamment du diamètre de la bobine, ce qui est important pour l'ache- minement du fil à la bobine à travers l'oeillet de guida- ge prévu dans la région de contact. Les arceaux du curseur qui forment le corps an- nulaire ne doivent pas seulement tourner autour de la bo- bine mais ils doivent aussi pouvoir se déplacer en trans- lation axiale par rapport à la bobine, de sorte qu'on doit tenir compte des conditions de frottement qui exis- tent entre les arceaux et la bobine, ce qu'on obtient, par exemple, par le fait que les arceaux portent dans la région d'appui contre la bobine des pièces de glissement qui présentent avantageusement une surface de glissement bombée afin d'établir des conditions de glissement avan- tageuses pour le déplacement relatif des arceaux par rap- port à la bobine aussi bien dans la direction circonfé- rentielle que dans la direction axiale. Sur le dessin, l'objet de l'invention est repré- senté à titre d'exemple Sur ces dessins, la figure 1 représente un dispositif de filage à anneau selon l'invention, dans une vue de dessus sché- matique, avec arrachements partiels, et avec une bobine vide; la figure 2 est une représentation du disposi- tif de filage à anneau correspondant à la figure 1, avec une bobine pleine; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2, à plus grande échelle; la figure 4 représente le dispositif de filage à anneau dans une coupe verticale prise selon la ligne IV-IV de la figure 1, à une plus petite échelle; et la figure 5 est une coupe verticale selon la ligne V-V de la figure 1, également à une plus petite échelle. Le dispositif de filage à anneau représenté est essentiellement composé d'une broche 2 entraînée par l'intermédiaire d'une poulie à gorge 1 et qui est desti- née à recevoir une bobine 3 à laquelle le fil 4, formé à partir d'une mèche de fibres étirée, est acheminée par l'intermédiaire d'un guide de filage à anneau qui com- prend un guide annulaire 6 qui guide un curseur 7 Ce curseur est composé d'un corps annulaire entourant la bo- bine et qui, dans l'exemple de réalisation, est composé de deux arceaux 8 appuyés élastiquement contre la bobine 3, dont chacun est formé d'un arceau élastique plié en V et qui porte un patin 9 dans la région de jonction de ses deux branches, chaque arceau étant assemblé par les extrémités de ses branches aux extrémités des branches de l'arceau 8 opposé, ainsi que ceci est indiqué en par- ticulier par les pièces d'assemblage 10, en particulier sur les figures 1 et 2 Etant donné que les deux arceaux 8 entourent la bobine 3 dans une disposition à symétrie centrale, et avec un périmètre d'une longueur supérieure à celle du périmètre de la bobine, les branches des ar- ceaux 8 qui sont en appui contre la bobine 3 s'écartent l'une de l'autre lorsque le diamètre de la bobine s'ac- croît pendant l'opération de bobinage, ce qui a inévita- blement pour effet un déplacement radial des patins 9 vers l'intérieur, ces patins devant pour cela être rete- nus dans le guide annulaire 6 avec un jeu radial A cet effet, le guide annulaire 6 présente en section transver- sale un profil en U entre les branches duquel les patins 9 sont engagés Pour pouvoir ménager un jeu de guidage adapté aux différentes circonstances entre les patins 9 et les branches du guide annulaire 6 qui maintien ces branches dans la direction axiale, les deux branches du guide annulaire présentant une forme de U en section transversale peuvent être réglées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale, comme ceci est indiqué sur la figure 3. Le fil 4, qui est acheminé au curseur 7 pendant le processus de filage, par l'intermédiaire d'un oeillet 11 et d'un anneau de guidage 12 servant à limiter la dé- viation du fil en formation qui résulterait de la force centrifuge, traverse un oeillet de guidage 13 prévu dans la région d'assemblage de deux extrémités de branche des arceaux 8, au droit de la pièce de fermeture, oeillet par l'intermédiaire duquel il est acheminé tangentielle- ment à la bobine 3 Lorsque le diamètre de la bobine s'accroit, les branches des arceaux 8 s'écartent l'un de l'autre sous la poussée de la bobine, jusqu'à ce que les arceaux 8 passent d'une position de départ, représentée sur la figure 1, à une position finale représentée sur la figure 3 Dans ce mouvement, l'oeillet de guidage con- serve sensiblement sa position par rapport à la surface de la bobine, de sorte que les conditions de tirage du fil à travers l'oeillet de guidage 13 ne peuvent pas va- rier dans une mesure qui serait préjudiciable au proces- sus de filage On peut donc obtenir de très grandes vi- tesses de rotation pour le curseur, et ceci même pour un fonctionnement prolongé Pour atteindre des conditions de glissement avantageuses entre les arceaux 8 et la sur- face de la bobine, les branches des arceaux 8 peuvent être munies dans la région d'appui contre la bobine 3 de pièces de glissement 14 qui, selon l'exemple de réalisa- tion, sont formées par des manchons enfilés sur les bran- ches des arceaux. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de filage à anneau, comprenant une broche pouvant être entraînée, destinée à recevoir une bobine, et un guide à anneau entourant concentrique- ment la broche et la bobine, et qui sert à guider un cur- seur présentant un oeillet de guidage pour le fil arri- vant, caractérisé en ce que le curseur ( 7) est composé d'un corps annulaire qui entoure la bobine et est engagé dans le guide à anneau, et qui prend appui sur la bobine ( 3) par l'intermédiaire d'arceaux ( 8) appuyés souplement contre la bobine ( 3) et en ce qu'un arceau ( 8) porte l'oeillet de guidage ( 13) dans la région d'appui de l'ar- ceau ( 8) contre la bobine ( 3). 2 Dispositif de filage à anneau selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le corps annulaire du curseur ( 7) est composé d'au moins deux arceaux ( 8) as- semblés l'un à l'autre à leurs extrémités, qui entourent la bobine ( 3) dans une disposition possédant une symé- trie centrale, avec un périmètre de longueur supérieure à celle du périmètre de la bobine, sont appuyés élasti- quement contre la bobine ( 3) et sont maintenus dans le guide annulaire ( 6) par des patins ( 9), avec un jeu don- nant une liberté de déplacement radial. 3 Dispositif de filage à anneau selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que les arceaux ( 8) portent des pièces de glissement ( 14) dans la région d'appui contre la bobine ( 3).