Brevet FR2659668A1 — publié le 19910920

PROCEDE ET INSTALLATION DE PREPARATION D'UN MELANGE DE FIBRES La présente invention concerne la préparation d'un mélange de fibres en filature; plus particulièrement elle concerne la préparation d'un mélange d'une première catégorie de fibres dominantes et d'au moins une seconde catégorie de fibres en proportion itiférieure.Elle s'applique notamment mais non exclusivement à la réalisation de fils à effets spéciaux, dans lesquels au moins certaines fibres en faible proportion sont d'un coloris différent de celui des fibres dominantes, par exemple de couleur noire. Pour la réalisation de fils en mélange , c'est-à-dire de fils constitués de fibres de plusieurs catégories, généralement de nature différente, le mélange des fibres est fait soit en amont du processus de préparation alors que les fibres sont sous forme de flocons ou de bourre soit dans les étapes de doublage multiple précédant le filage proprement dit. L'accroissement du taux d'étirage a permis la mise en oeuvre sur les continus à filer de mèches d'un numéro métrique plus élevé, et donc conduit à réduire le nombre d'opérations de doublage-étirage . Ceci est préjudiciable à une bonne homogénéité des mélanges réalisés par cette voie. Actuellement les mélanges sont obtenus en incorporant par des systèmes automatiques de pesage et de chargement les fibres de chaque catégorie dans les lignes de battage. La quantité de chaque catégorie de fibres introduites et sa constance dans le temps va conditionner les proportions du mélange et la régularité de celui-ci. Ces systèmes automatiques de pesage et de chargement sont des ensembles complexes et coûteux. De plus après réalisation d'un mélange déterminé, et plus particulièrement lorsqu'une catégorie de fibres a un coloris particulier après teinture en bourre, il est nécessaire de nettoyer la ligne de battage avant de réaliser le mélange suivant. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé de préparation d'un mélange de fibres comportant une première catégorie de fibres dominantes, c'est-à-dire en proportion majoritaire dans le mélange, et au moins une seconde catégorie de fibres en proportion inférieure, qui pallie les inconvénients précités. Ce but est atteint par le procédé de l'invention qui consiste à introduire la seconde catégorie de fibres, en proportion inférieure , sous forme d'au moins un ruban au niveau du cylindre alimentaire d'une carde, ladite carde étant alimentée de manière connue en fibres dominantes. De préférence , les fibres dominantes étant alimentées à la carde sous forme de flocons provenant d'une cheminée d'alimentation, le ruban de fibres de la seconde catégorie est introduit en même temps que les flocons entre les cylindres d'appel en sortie de la cheminée. Le cylindre alimentaire de la carde et le briseur qui lui fait suite transfèrent les fibres au tambour de carde. Lors du cardage , les fibres de la seconde catégorie se mélangent aux fibres dominantes. Ce mélange est régularisé à l'occasion des opérations subséquentes de doublage-étirage . Connaissant le numéro métrique du ou des rubans, leur nombre, et la vitesse des cylindres d'appel, il est très facile de connaître les proportions du mélange et inversement. La présentation des fibres du ruban continu, de numéro métrique déterminé, permet d'obtenir un mélange , de proportions données sans pesage ; de plus l'introduction au niveau de la carde permet d 'obtenir un mélange ayant une régularité et une homogénéité suffisantes même avec un nombre de doublage limité, par exemple deux ' opérations de doublage-étirage. Dans le cas de mélange destiné à la réalisation de fils fantaisie , les fibres de la seconde catégorie sont par exemple des fibres de couleur différente des fibres dominantes, en proportion inférieure à 15%. Dans un mode préféré,de réalisation les fibres dominantes sont des fibres de coton et les fibres de la seconde catégorie sont des fibres acryliques de couleur noire. Les rubans de fibres acryliques pèsent de l'ordre de 5g/m. L'homogénéité du mélange est améliorée lorsque les fibres de la seconde catégorie sont sous forme de plusieurs rubans sensiblement également répartis sur la longueur du cylindre alimentaire de la carde. C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation spécialement conçue pour la mise en oeuvre du procédé précité. Cette installation comprend un ratelier pour le ou les rubans de fibres de la seconde catégorie et les moyens d'introduction dudit ou desdits rubans au cylindre alimentaire de la carde. De préférence, la carde étant équipée d'une cheminée d'alimentation en flocons, les moyens d'introduction consistent dans un cylindre de pression prenant appui et entraîné par l'un des cylindres d'appel.de sortie de la cheminée. Cette disposition particulière présente deux avantages. D'une part le déplacement du ou des rubans est assuré par la rotation du cylindre d'appel et il n'est pas nécessaire d'équiper l'installation d'un élément motorisé supplémentaire. D'autre part l'entraînement des flocons de fibres dominantes et des rubans de fibres de seconde catégorie étant réalisé par les mêmes cylindres d'appel , l'alimentation des deux types de fibres est simultanée et régulée dans les mêmes conditions , sans qu'il soit nécessaire de mettre un asservissement particulier. Dans l'installation de l'invention le ratelier comporte des rouleaux, libres en rotation, sur lesquels se déplacent le ou les rubans, lesdits rouleaux faisant office d'embarrage et de régulateur de tension. De préférence , l'installation comporte des cellules photoélectriques montées de part et d'autre du ratelier , aptes à détecter la présence du ou des rubans , et à arrêter la carde en cas d'absence d'au moins un ruban. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va être faite du mode préféré de mise en oeuvre du procédé de mélange de fibres par ruban à l'entrée de la carde, illustré par le dessin annexé dans lequel La figura 1 est une vue schématique de côté en coupe longitudinale de l'installation de l'invention placée devant une carde, La figure 2 est une vue schématique de dessus de l'installation placée devant la carde. La carde 1 est représentée très schématiquement sur les figures avec le cylindre alimentaire 2, le briseur 3 et le tambour de carde 4. La cheminée d'alimentation 5 est une chambre verticale ayant la forme d'un parallélépipède rectangle ouverte à ses deux extrémités supérieure 6 et inférieure 7. Sous l'extrémité inférieure 7 de la cheminée 5 sont montés deux cylindres d'appel 8,9, parallèles et sensiblement tangents, dont les dimensions et le positionnement relatif sont tels que la périphérie de chaque cylindre 8,9 affleure les deux bords transversaux de l'extrémité inférieure 7 de la cheminée . Ainsi les deux cylindres 8,9 obturent l'extrémité inférieure 7 de la cheminée 5. Les deux cylindres 8,9 sont entraînés en rotation en sens contraire. Une goulotte curviligne 10 s'étend depuis le cylindre amont 8 jusque dans le cylindre alimentaire 2. L'ensemble qui vient d'être décrit est bien connu. Salon l'invention, l'installation comporte un ratelier 11 qui est un cadre métallique en tube carré avec deux montants verticaux 12 et deux traverses horizontales 13 prenant appui sur lesdits montants verticaux 12 et sur le châssis de la carde 1 au niveau de la cheminée 5. Deux rouleaux 14 et 15, parallèles, sont montés libres en rotation grâce à des paliers à roulement à bille, fixés sur les traverses horizontales 13. Ces rouleaux ont en surface un revêtement plastique. Deux barres transversales 21,22 s'étendent entre les traverses horizontales 13, chacune sous un rouleau 14,15, et supportant chacune deux guide-mèche 23. Deux cellules photoélectriques , comportant chacune un émetteur 24 et une cellule réceptrice 25 ,sont montées sur les traverses horizontales 13, Itémettaur 24 faisant face à la cellule réceptrice correspondante 25 au niveau du passage des rubans 26. Les cellules réceptrices 25 sont connectées au circuit de commande de la carde. Un cylindre de pression 17 est monté aux extrémités de deux bras 18,19 pivotant dont l'axe de pivotement 20 est solidaire de l'extrémité avant 16 de chacune des traverses horizontales 13. La longueur des bras 18,19 et la position des axes 20 sont déterminées en sorte que le cylindre de pression 17 prend un appui tangentiel sur le cylindre d'appel 8 le plus en amont. Le fonctionnement de l'installation est le suivant. Les rubans 26 sont déroulés de leur pot 27 et passent successivement au-dessus de l'un ou des deux rouleaux 14,15, puis sous le cylindre de pression 17. Lorsque la carde est en marche, la rotation des cylindres d'appel 8,9 entraîne une nappe régulière de flocons provenant de la cheminée 5 et entraîne les rubans 26. Cet ensemble flocons/rubans parvient par l'intermédiaire de la goulotte 10 jusqu'au cylindre alimentaire 2 et au briseur 3 et pénètre dans le tambour 4 où il est cardé. Dans un exemple précis de réalisation, les flocons 27 de fibres étaient du coton d'Afrique, du type strict middling, ayant un micronaire de 4 à 4.5 . On sait que cet indice est représentatif de la finesse et de la maturité du coton ; il se mesure par la quantité d'air passant au travers d'un poids déterminé de fibres. La longueur des soies était comprise entre 1"1/16 et 1"1/32 (27 et 26mm environ). Les quatre rubans 26 étaient des rubans noirs de fibres acryliques pesant 5g/m. L'alimentation des flocons 27 par la cheminée 5 était réglée à raison d'environ 650 g/m. En sortie de carde, le ruban pesant 5g/m a subi deux étirages doublages à raison d'un doublage de 8 et un étirage de 8 pour le premier et d'un doublage de 8 et et un étirage de 10 pour le second. A partir du ruban obtenu pesant 4g/m on a réalisé sur machine de filature à fibres libérées dénommée open-end deux fils ltun de numéro métrique 28, l'autre 40. Avec le premier fil (Nm28) on a réalisé un article molletonné , avec le second (Nm40) un jersey. Dans les deux cas , l'article fini présente un aspect fantaisie, un léger mouchetage noir étant régulièrement réparti sur toute sa surface . Il est à noter que le pourcentage de fibres noires était cependant particulièrement faible, de l'ordre de 3%. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non exhaustif mais en couvre toutes les variantes. En particulier il peut y avoir plus d'une seconde catégorie de fibres , par exemple de différents coloris ou de natures différentes. Le procédé et l'installation de l'invention peuvent être mis en oeuvre pour réaliser des mélanges extrêmement divers, le point commun étant l'alimentation d'un ou de plusieurs composants du mélange, sous forme d'un ou de plusieurs rubans à l'entrée de la carde.Le mélange pourra être avec un composant très minoritaire par exemple avec un seul ruban de 5g/m ; il pourra éventuellement être en proportionn quasiment égalitaire entre les fibres dites dominantes et les fibres dites de seconde catégorie, par exemple en partant de rubans de 10 à 15g/m obtenus lors d'un premier cardage avec tasseuse spéciale et en introduisant un nombre important de rubans, de l'ordre de douze. On comprend que les fibres dominantes de la première catégorie et les fibres de la seconde catégorie peuvent être de même nature : coton ou autre, mais dans un état de présentation différent, par exemple de coloris différent voire même d'affinage différent. Des rubans sortant de carde peuvent sans sortir du cadre de l'invention, être introduits dans un carde alimentée dans la même matière. Dans ce cas les fibres de la seconde catégorie subissent un second cardage. Ceci est en particulier avantageux pour les cotons médiocres. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'un mélange de fibres comportant une première catégorie de fibres dominantes et au moins une seconde catégorie de fibres en proportion inférieure, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire les fibres de la seconde catégorie sous forme d'au moins un ruban au niveau du cylindre alimentaire d'une carde, ladite carde étant alimentée de manière connue en fibres dominantes. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, les fibres dominantes étant alimentées sous forme de flocons provenant d'une cheminée d'alimentation, le ruban de fibres de la seconde catégorie est introduit en même temps que les flocons entre les cylindres d'appel en sortie de la cheminée. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, le mélange étant destiné à la réalisation de fil fantaisie, les fibres de la seconde catégorie sont des fibres de couleur différente des fibres de la première catégorie et sont en proportion inférieures à 15%.- 4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérisé en ce que les fibres de la première catégorie sont des fibres de coton et les fibres de la seconde catégorie sont des fibres acryliques de couleur noire. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la mèche sortant de la carde subit au moins deux passages de doublage-étirage avant d'être filée. 6.Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fibres de la seconde catégorie sont dans la même matière que les fibres dominantes, le ruban correspondant résultant d'un premier cardage. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les fibres de la seconde catégorie sont à base de cotons médiocres. 8. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend un ratelier (11) pour la ou les rubans (26) de fibres de la seconde catégorie et des moyens de-présentation dudit ou desdits rubans (26) au cylindre alimentaire (2) de la carde (1). 9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que la carde (1) étant équipée d'une cheminée d'alimentation (5) en flocon (27), les moyens de présentation consistent dans un cylindre de pression (17) prenant appui sur l'un des cylindres d'appel (8) de la cheminée (5). 10. Installation selon la revendication 9 caractérisée en ce que le ratelier (11) comporte des rouleaux (14,15) libres en rotation sur lesquels se déplacent les rubans (26) , lesdits rouleaux (14,15) faisant office d'embarrage et de régulateur de tension. 11. Installation selon la revendication 10 caractérisée en ce qu'elle comporte des cellules photoélectriques (24,25) montées de part et d'autre du ratelier (11) , aptes à détecter la présence du ou des rubans (26) , et à arrêter la carde (1) en cas d'absence d'un ruban (26).