Brevet FR2691172A1 — publié le 19931119

A Dispositif de filage à anneau L'invention est relative à un dispositif de filage à anneau avec une broche susceptible d'être entraînée pour re- cevoir une bobine, une bague de guidage, coaxiale par rap- port à l'axe de la broche, pour un curseur, tournant sur la bague de guidage, formant un guidage de fil, et avec une piste de déviation, entourant la bobine, pour le fil arri- vant au curseur dans la zone de la bague de guidage. Dans les dispositifs de filage à anneau, la mèche de fibres, tirée depuis un système d'étirage est amené à une bobine, montée sur une broche entraînée, par l'intermédiaire d'un guidage de filage à anneau, composé en général d'un curseur tournant concentriquement autour de la bobine, sur une bague de guidage et enfiché sur la bague, à l'aide de deux branches entourant des deux cotés la piste de curseur, en formant un oeillet de guidage pour le fil amené à la bo- bine, de sorte que le fil arrivant à la bobine en rotation entraîne le curseur Chaque rotation du curseur produit une rotation du fil, tandis que la différence de vitesse de ro- tation entre la bobine assurant l'entraînement et le curseur entraîné détermine la vitesse d'enroulement du fil Les ef- forts centrifuges agissant, d'une part, sur le curseur et, d'autre part, sur le fil en train de se former, conditionnent, en liaison avec les efforts de guidage du fil, un moment de basculement sur le curseur, orienté transversalement à la piste de curseur, ce qui conduit à un frottement accru et, dans le cas d'une augmentation correspondante de la vitesse de rotation du curseur, à une sollicitation thermique inadmissible en fonctionnement permanent Pour obtenir une amélioration de la position du curseur par rapport à la bague de guidage, il a déjà était proposé de prévoir pour le fil, dans la zone de cette bague de guidage, une piste de déviation, entourant la bobine, le long de laquelle le fil est dévié de telle façon qu'il se forme un angle aigu dans la zone du curseur entre le brin de fil qui arrive et le brin de fil qui part Par suite de ce mouvement du fil, on exerce sur le curseur, par l'intermédiaire de la tension du fil, une force centripète, agissant à l'encontre du moment de basculement conditionné par la force centrifuge et assurant une meilleure position de glissement pour le curseur Cet angle aigu, entre le brin de fil arrivant au curseur et le brin de fil qui tend le curseur, conditionne en tout cas une sollicitation supplémentaire du fil, du fait que la déviation du fil s'opère comparativement sur des arêtes vives, dans la zone du curseur, ce qui conduit à rendre le fil rugueux, ce qui est indésirable, et entraîne un risque de casse accru, en particulier aux vitesses de rotation élevée du curseur, de sorte que les avantages résultant de la déviation supplémentaire du fil ne peuvent être exploités pour ce qui concerne la position de glissement du curseur. L'invention ainsi pour but d'améliorer, avec des moyens simples, un dispositif de filage à anneau du type évoqué au début, de façon que l'on puisse assurer au curseur des vi- tesses de rotation élevées, sans craindre de nuire à la qua- lité du fil L'invention résout le problème posée par le fait que le brin de fil arrivant de la piste de déviation au curseur fait avec le brin de fil quittant le curseur, dans un plan de projection passant par l'axe de la broche, un angle (a) inférieur à 900 et, dans un plan de projection s'étendant perpendiculairement à l'axe de broche, un angle (D) supé- rieur à 90 . Du fait que le brin de fil se dévidant, du curseur à la bobine, s'étend pratiquement dans un plan perpendiculaire par rapport à l'axe de broche, toutes les droites perpendi- culaires à ce brin de fil, se dévidant du curseur, qui cou- pent en un point le brin de fil, donnent, en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe de broche, une droite per- pendiculaire au brin de fil qui se dévide, de sorte que le brin de fil arrivant au curseur fait alors avec le brin de fil quittant le curseur un angle supérieur à 90 , lorsque la projection du brin de fil arrivant au curseur, dans ce plan, fait également avec le brin de fil quittant le curseur un angle supérieur à 900 Cette condition assure que l'angle effectif entre le brin de fil arrivant au curseur et le brin de fil quittant le curseur est supérieur à 900, ce qui doit être considéré comme une condition essentielle pour obtenir une déviation ménageant le fil Malgré cela, en résultent pour le curseur des conditions de sollicitations avanta- geuses par ce que seulement les composantes, situées dans un plan de projection passant par l'axe de broche, des efforts sur le fil agissent à l'encontre des forces centrifuges et la force du brin résultante, agissant à l'encontre de ces forces centrifuges, est déterminée par l'allure du brin de fil arrivant au curseur et l'allure du brin de fil quittant le curseur, dans le plan du projection passant par l'axe de broche, dans lequel ces brins de fil font entre eux un angle aigu. Si l'angle entre le brin de fil arrivant le curseur et le brin de fil quittant au curseur, dans le plan de projec- tion passant par l'axe de broche, est choisi entre 500 et 600, il en résulte, quant à la position de glissement du curseur, dans la plupart des cas d'applications, des conditions particulièrement avantageuses, de sorte que l'on peut atteindre une bonne durée de vie à des vitesses de rotation de curseur très élevées, sans devoir craindre que cela nuise à la qualité du fil. L'angle entre le brin de fil arrivant au curseur et le brin de fil quittant le curseur dans un plan de projection perpendiculaire à l'axe de broche, est déterminé principale- ment par l'effet de freinage de la piste de déviation sur le fil qui passe le long de cette piste de déviation Plus cet effet de freinage est élevé plus élevé est l'angle effectif entre le brin de fil arrivant au curseur et le brin de fil quittant le curseur C'est pourquoi cet angle peut également être influencé dans la zone de la piste de déviation, par l'intermédiaire des conditions de frottement La rugosité de la surface de glissement de la piste de déviation ne doit en tout cas pas mener à rendre le fil plus rugueux, de sorte que l'effet de freinage sur le fil en mouvement peut surtout être modifié par l'intermédiaire de la longueur de la valeur de laquelle le fil appuie sur la piste de déviation Dans la pratique, il s'est avéré que l'on obtenait des conditions particulièrement avantageuses à ce sujet lorsque la piste de déviation présente une surface de glissement pour le fil arrivant au curseur, avec une hauteur s'étendant dans la direction axiale, correspondant au moins au demi rayon, de préférence au moins au rayon de la piste de déviation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui représentent, schématiquement et simple- ment à titre d'exemple, un mode de réalisation préféré du dispositif de filage à anneau. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale, d'un dispositif de filage à anneau selon l'invention, la figure 2 est une vue de dessus partie en coupe de ce dispositif de filage à anneau, La figure 3 est, à plus grande échelle, une vue du guidage de fil dans la zone du curseur, en coupe axiale passant par la bague de guidage, la figure 4 est une vue partielle en coupe, à plus grande échelle, du guidage correspondant à la figure 3. Le dispositif de filage à anneau représenté composé es- sentiellement d'une broche 1, entraînée d'une façon clas- sique, destinée à recevoir une bobine 2, à laquelle est délivré, depuis une mèche de fibres étirées, le fil 3 a fabriqué par l'intermédiaire d'un curseur 4 qui forme un oeillet de guidage de fil et tourne sur une bague de guidage Cette bague de guidage est insérée de manière usuelle dans un banc porte anneaux 6 A faible distance axiale au dessus de la bague de guidage 5 est disposée une piste de déviation 7, entourant la bobine 2, et se présentant sous la forme d'une bague de glissement, ayant un diamètre intérieur inférieur à celui de bague de guidage 5 En vue de soutenir cette piste de déviation 7 est utilisée une bague de maintien 8, posée sur le corps de base de la bague de guidage 5 et portant l'étrier de maintien 9 sur lequel est fixé la piste de déviation 7. Le fil 3, dévié sur la piste de déviation 7,s'étend entre la piste de déviation 7 et le curseur 4, de telle fa- çon que le brin de fil 3 a arrivant au curseur 4 fasse avec le brin de fil 3 b, quittant ce curseur, un angle supérieur à 900, à la condition que, dans un plan de projection passant par l'axe de broche, on ait entre les brins de fil 3-a et 3 b un angle a inférieur à 900 Cette angle ca aigu, dans le plan de projection formé sur la figure 3 par le plan de dessin et passant par l'axe de broche, a de préférence une valeur com- prise entre 5 Q O et 60 et est déterminé par l'association géométrique entre la piste de déviation 7 et la bague de guidage 5. Le plan du dessin de la figure 4 correspond à un plan de projection perpendiculaire à l'axe de broche Du fait que toutes les droites faisant, avec le brin de fil 3 b se dévi- dant, un angle droit coupent ce brin de fil 3 b en un point déterminé, en définissant un plan perpendiculaire au brin de fil 3 b, dont la représentation dans le plan de projection, perpendiculairement à l'axe de broche, donne une droite perpendiculaire au brin de fil 3 b, indiquée par la ligne 10 en trait mixte sur la figure 4, tout angle supérieur à 90 entre le brin de fil 3-a qui arrive et le brin de fil 3 b qui part, dans le plan de projection selon la figure 4, fait un angle A, qui doit également être supérieur à 90 , de sorte que la condition d'avoir l'angle 5 supérieur à 90 assure qu'on a effectivement, entre les deux brins de fil 3-a et 3 b, un angle supérieur à 90 Le fait que cet angle de déviation soit plus grand, dans la zone du curseur 4, diminue notablement les sollicitations du fil par rapport à ce que l'on a lorsque l'angle de déviation est petit, de sorte que le risque de rendre le fil plus rugueux est évité En outre, le moment de basculement sur le curseur, dans la direction périphérique, peut être diminué, parce que, comme le montre la figure 4, dans le plan de projection, perpendiculairement à l'axe de broche, la droite symétrique angulairement entre les deux brins de fil 3 a et 3 b s'approche de la direction radiale. Concernant l'angle A, ce qui est déterminant est l'ef- fet de freinage exercé par la piste de déviation 10, sur le brin de fil 3 arrivant au curseur 4, et orienté dans la di- rection de rotation du curseur Cet effet de freinage peut être influencé par les conditions de frottement, en devant avoir conscience qu'il ne faut pas que se produise une aug- mentation supplémentaire de la rugosité La surface de glis- sement 11 de la piste de déviation 7 doit, de ce fait, pré- senter une rugosité de surface faible Pour assurer malgré tout des efforts de frottement suffisants, la hauteur axiale de la surface de glissement, sur laquelle le fil s'applique, peut être augmentée de manière correspondante Si cette hau- teur correspond au moins au demi-rayon intérieur, de préfé- rence au moins au rayon intérieur de la piste de déviation 7, il est exercé sur le fil 3, passant le long de la piste de déviation 7, un effet de freinage généralement avanta- geux, qui assure ainsi l'entraînement du curseur 4. REVEND ICAT IONS 1 Dispositif de filage à anneau avec une broche sus- ceptible d'être entraînée pour recevoir une bobine, une bague de guidage, coaxiale par rapport à l'axe de la broche, pour un curseur, tournant sur la bague de guidage, formant un guidage de fil, et avec une piste de déviation, entourant la bobine, pour le fil arrivant au curseur dans la zone de la bague de guidage, caractérisé en ce que le brin de fil ( 3 a) arrivant de la piste de déviation ( 7) au curseur ( 4) fait, avec le brin de fil ( 3 b) quittant le curseur ( 4), dans un plan de projection passant par l'axe de la broche, un angle (a) inférieur à 90 et, dans un plan de projection s'étendant perpendiculairement à l'axe de broche, un angle (g) supérieur à 900. 2 Dispositif de filage à anneau selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'angle (a), entre le brin de fil ( 3 a) arrivant au curseur ( 4) et le brin de fil ( 3 b) quittant le curseur ( 4), mesuré dans le plan de projection passant par l'axe de broche, est de 500 à 60 . 3 Dispositif de filage à anneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la piste de déviation ( 7) pré- sente une surface de glissement ( 11) pour le fil arrivant au curseur ( 4), avec une hauteur, mesurée dans la direction axiale, correspondant au moins au demi rayon intérieur, de préférence au moins au rayon intérieur de la piste de dévia- tion ( 7).