Brevet FR2681879A1 — publié le 19930402

L'invention se rapporte à un dispositif pour la production d'un fil, comportant un dispositif d'ouvertu- re agissant sur au moins une mèche de fibres, deux tam- bours de filage disposés en aval du dispositif d'ouvertu- re, étroitement juxtaposés, qui forment entre eux une fente de filage en coin aspirée, et un dispositif d'ex- traction placé axialement en aval des tambours de fila- ge, servant à extraire le fil qui a été formé par tor- sion dans la fente de filage en coin à partir des fibres distinctes. Pour pouvoir exploiter le processus avantageux de filage dans la fente de filage en coin formée entre deux tambours de filage étroitement juxtaposés, tournant dans le même sens, aspirés dans la région de la ligne de formation du fil, les fibres individualisées qu'il s'agit de filer sont introduites dans la fente de filage en coin d'une façon appropriée pour tordre les fibres en les transformant en un fil A cet effet, il est connu de projeter directement dans la fente de filage en coin les fibres individualisées arrivant du cylindre d'ouverture denté du dispositif d'ouverture, mais ce procédé ne per- met pas d'assurer l'alignement des fibres A ce propos, il convient de tenir compte du fait que, pour la torsion uniforme des fibres, on tend autant que possible à les paralléliser selon la ligne de formation du fil Pour cette raison, il a déjà été proposé de prévoir entre le dispositif d'ouverture des fibres et la fente de filage en coin, un canal de guidage des fibres qui est incliné par rapport à la ligne de formation du fil sous un angle très plat, et sur lequel le courant d'aspiration traver- se les zones d'aspiration des tambours de filage, de sor- te qu'il s'établit à l'intérieur du canal de guidage des fibres un courant d'air de transport qui aligne les fi- bres selon la direction longitudinale du canal Toute- fois, un inconvénient de cette alimentation connue des fibres dans la fente de filage en coin consiste en qu'en raison de leur haute vitesse de transport, en arrivant sur l'ensemble des fibres constituant le fil en forma- tion, les fibres subissent un effet de retenue qui con- duit inévitablement à des irrégularités et, de ce fait, à une diminution de la solidité possible du fil. Pour éviter ces inconvénients, il a encore été proposé (EP-A-75 862) d'orienter le canal de guidage de fils vers le tambour de filage qui tourne dans le sens dirigé vers la fente de filage en coin, d'extraire le fil de la fente de filage en coin en sens inverse du sens d'amenée du canal de guidage des fibres et de choi- sir pour la vitesse d'écoulement de l'air de transport dans le canal de guidage des fibres une proportion déter- minée de la vitesse circonférentielle des tambours de filage Toutefois, en dépit de ces mesures, il n'a pas été possible d'obtenir des conditions de filage tenant compte des conditions de torsion du fil, qui sont néces- saires pour obtenir des fils d'une haute résistance méca- nique. L'invention se donne donc pour but d'éliminer ces inconvénients et de perfectionner un dispositif du genre cité au début avec des moyens simples de telle ma- nière qu'on puisse fabriquer des fils réguliers d'une haute résistance mécanique. L'invention résout le problème posé par le fait que le dispositif d'ouverture de la mèche de fibres pré- vu au-dessus de la fente de filage en coin est composé de deux paires de rouleaux transporteurs qui se suivent directement, dont la paire de rouleaux transporteurs la plus éloignée de la fente de filage en coin forme une fente de serrage et la paire de rouleaux transporteurs adjacente à la fente de filage en coin forme une fente de guidage qui admet un glissement par rapport aux fi- bres, et par le fait que la paire de rouleaux transpor- teurs la plus rapprochée de la fente de filage en coin peut être entraînée à une vitesse circonférentielle qui correspond au maximum à la vitesse de formation du fil, mais cependant à un multiple de la vitesse circonféren- tielle de la paire de rouleaux transporteurs la plus éloignée de la fente de filage en coin. Etant donné que la paire de rouleaux transpor- teurs côté entrée, la plus éloignée de la fente de fila- ge en coin, retient les fibres de la mèche acheminée en raison de la fente de serrage formée entre ces rouleaux, la paire de rouleaux transporteurs suivante, côté sor- tie, du dispositif d'ouverture ne peut continuer à trans- porter les fibres de la mèche que lorsqu'elles ont aban- donné la fente de serrage de la paire de rouleaux trans- porteurs côté entrée Sous l'effet de la vitesse circon- férentielle de la paire de rouleaux transporteurs côté sortie, qui est plusieurs fois supérieure à celle de la paire de rouleaux côté entrée, les fibres entraînées par cette paire de rouleaux sont ouvertes et individualisées après avoir été prises sur l'ensemble de fibres de la mè- che de fibres qui est retenu par la paire de rouleaux côté entrée Pour que la différence des vitesses circon- férentielle des deux paires de rouleaux ne provoque pas de rupture des fibres, il ne faut pas que la fente de guidage entre les rouleaux de la paire de rouleaux côté sortie réalise un serrage des fils qui les empêche de glisseranalogue à celui de la paire de rouleaux côté en- trée mais, au contraire, il faut que cette fente admette un glissement par rapport aux fibres, ce qu'on obtient, par exemple, en utilisant des rouleaux d'acier lisses. Pour la paire de rouleaux transporteurs côté entrée, il est au contraire recommandé de faire coopérer un rouleau caoutchouté avec un rouleau d'acier, de préférence canne- lé longitudinalement. La vitesse circonférentielle de la paire de rou- leaux côté sortie, qui est adaptée à la vitesse de forma- tion du fil, garantit aux fibres individualisées une vi- tesse d'amenée au fil en formation, qui exclut l'effet de retenue des têtes des fibres qui viennent buter con- tre l'ensemble de fibres du fil La vitesse de formation du fil est déterminée de façon décisive par la vitesse d'extraction du fil et, dans certaines circonstances, on doit tenir compte de la vitesse de torsion du fil On peut ainsi produire des fils possédant une haute régula- rité et une bonne résistance mécanique, d'autant plus que la parallélisation des fibres obtenue par l'indivi- dualisation des fibres pendant le transport des fibres qui les amène dans la fente de filage en coin n'est plus perturbée lorsqu'on veille à disposer la paire de rou- leaux transporteurs côté sortie directement au-dessus de la fente de filage en coin. A cet effet, les diamètres de la paire de rou- leaux transporteurs la plus proche de la fente de filage en coin peuvent être choisis à une valeur inférieure aux diamètres de la paire de rouleaux transporteurs la plus éloignée Cet accord des dimensions permet aussi de dis- poser les deux paires de rouleaux transporteurs dans un canal d'écoulement qui se rétrécit, et qui débouche dans la fente de guidage en coin, tout en laissant libre une fente d'écoulement entre les parois latérales du canal et les rouleaux Cette forme de canal d'écoulement, peut encore exercer une influence favorable sur l'achemine- ment des fibres à la fente de filage en coin parce que l'air aspiré à travers la fente de filage en coin est alors contraint à s'écouler dans la fente de filage en coin en longeant les parois latérales du canal. Sur le dessin, l'objet de l'invention est repré- senté par exemple Sur ce dessin, la figure 1 représente un dispositif selon l'in- vention de production d'un fil dans une vue en coupe sim- plifiée; et la figure 2 représente le dispositif en coupe longitudinale selon la ligne II-II de la figure 1. Le dispositif de production d'un fil qui est re- présenté est essentiellement composé de deux tambours de filage 1 tournant dans le même sens et étroitement juxta- posés, qui enferment entre eux une fente de filage 2 en coin, d'un dispositif d'ouverture 3 agissant sur au moins une mèche de fibres 4 acheminée, et un dispositif d'extraction 5 qui extrait le fil 6 formé Les tambours de filage 1, qui présentent une enveloppe perméable à l'air, sont munis chacun d'un élément d'aspiration inté- rieur 7 qui forme une zone d'aspiration 8 dans la région de la ligne de formation du fil, de sorte que le fil 6 qui prend naissance est tordu, par l'intermédiaire des courants d'aspiration qui circulent dans les zones d'as- piration 8, en s'appuyant simultanément contre les deux tambours de filage 1, dans la fente de filage 2 en coin, et est tordu entre les tambours de filage. Le dispositif d'ouverture 3 agissant sur la mè- che 4 acheminée est composé d'une paire de rouleaux transporteurs côté entrée et d'une paire de rouleaux transporteurs côté sortie, 9 et 10 Alors que la paire de rouleaux 9 côté entrée forme, entre ces rouleaux, une fente de serrage 11, dans laquelle les fibres de la mè- che 4 sont serrées sans pouvoir glisser, il se forme, en- tre les rouleaux de la paire de rouleaux transporteurs côté sortie, une fente de guidage 12 qui admet un glisse- ment entre les rouleaux et les fibres La paire de rou- leaux transporteurs 9 côté entrée comprend donc aussi un rouleau muni d'un revêtement de caoutchouc 13 qui coopè- re avec un rouleau d'acier, de préférence cannelés longi- tudinalement, pour obtenir un serrage sûr des fibres La paire de rouleaux 10 est au contraire équipée de deux rouleaux d'acier lisses. Ainsi qu'on peut le voir clairement sur la figu- re 1, les diamètres des rouleaux de la paire de rouleaux 9 la plus éloignée de la fente de filage en coin sont plus grands que ceux de la paire de rouleaux 10 la plus rapprochée Ceci permet, non seulement, de raccourcir avantageusement la distance entre la fente de serrage 11 et la fente de guidage 12, mais aussi de placer la paire de rouleaux 10 côté sortie immédiatement au-dessus de la fente de filage en coin 2, de sorte que la longueur de guidage libre des fibres individualisées, entre le dispo- sitif d'ouverture 4 et la ligne de formation du fil peut être maintenue à une faible valeur En outre, on peut prévoir un canal d'écoulement 14 qui renferme les deux paires de rouleaux 9 et 10 en laissant libre une fente d'écoulement suffisante entre les parois latérales 15 du canal et les rouleaux adjacents. Pour obtenir des conditions de filage favora- bles, on doit veiller à ce que les fibres individuali- sées se déposent sans perturbation sur le fil 6 en forma- tion Ceci signifie que la vitesse d'acheminement des fibres dans la fente de filage en coin ne doit pas excé- der la vitesse de formation du fil, qui est fixée par la vitesse d'extraction du fil et que, dans certaines cir- constances, elle doit tenir compte de la torsion du fil lorsque l'adaptation à la vitesse d'extraction du fil ne suffit pas à elle seule La vitesse d'acheminement néces- saire peut être calculée empiriquement sans difficulté lorsqu'on ne dispose pas de chiffres d'expérience On peut admettre une vitesse d'acheminement des fibres infé- rieure à la vitesse d'extraction du fil pourvu que le dé- pôt des fibres sur le fil n'en soit pas détérioré En ef- fet, si l'on accroît la vitesse d'extraction du fil, le fil exerce une action d'orientation additionnelle sur les fibres. Pour maintenir ces conditions, la paire de rou- leaux transporteurs 10 côté sortie, adjacente à la fente de filage en coin 2 est entraînée à une vitesse circonfé- rentielle qui correspond au maximum à la vitesse de for- mation du fil, mais qui est plusieurs fois supérieure à la vitesse circonférentielle de la paire de rouleaux transporteurs 9 côté entrée Cette différence de vitesse relativement grande est nécessaire pour l'individualisa- tion des fibres parce que les fibres sont prises, par la paire de rouleaux transporteurs 10 côté sortie, sur l'en- semble de fibres de la mèche de fibres 4 qui est retenue par la paire de rouleaux 9 côté entrée, au moment o leur extrémité abandonne la fente de serrage Il existant entre les rouleaux de la paire de rouleaux 9. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour la production d'un fil, com- portant un dispositif d'ouverture agissant sur au moins une mèche de fibres, deux tambours de filage disposés en aval du dispositif d'ouverture, étroitement juxtaposés, qui forment entre eux une fente de filage en coin aspi- rée, et un dispositif d'extraction placé axialement en aval des tambours de filage, servant à extraire le fil qui a été formé par torsion dans la fente de filage en coin à partir des fibres distinctes caractérisé par le fait que le dispositif d'ouverture de la mèche de fibres ( 3) prévue au-dessus de la fente de filage en coin ( 2) est composée de deux paires de rouleaux transporteurs ( 9, 10) qui se suivent immédiatement, dont la paire de rouleaux transporteurs ( 9) la plus éloignée de la fente de filage en coin ( 2) forme une fente de serrage ( 11) et la paire de rouleaux transporteurs ( 10) adjacente à la fente de filage en coin ( 2) forme une fente de guidage ( 12) qui admet un glissement par rapport aux fibres, et par le fait que la paire de rouleaux transporteurs ( 10) la plus rapprochée de la fente de filage en coin ( 2) peut être entraînée à une vitesse circonférentielle qui correspond au maximum à la vitesse de formation du fil ( 6), mais cependant à un multiple de la vitesse circonfé- rentielle de la paire de rouleaux transporteurs ( 9) la plus éloignée de la fente de filage en coin ( 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les diamètres de la paire de rouleaux transporteurs ( 10) la plus proche de la fente de filage en coin ( 2) sont plus petits que ceux de la paire de rou- leaux transporteurs ( 9) qui est plus éloignée. 3 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les deux paires de rouleaux transporteurs ( 9, 10) sont disposées dans un canal d'écoulement ( 14) qui se rétrécit et débouche dans la fente de filage en coin ( 2), en laissant une fente d'écoulement libre entre les parois latérales ( 15) du canal et les rouleaux.