Brevet FR2732043A1 — publié le 19960927

MACHINE PERFECT1ONNEE PERMETTANT D'EFFECTUER. EN CONTINU. LE RETORDAGE OU LE CABLAGE DE FILS SUIVI D'UN La présente invention concerne une machine perfectionnée permettant d'effectuer, en continu, le retordage ou le cablage de fils suivi d'un traitement thermique complémentaire. De telles machines utilisées notamment pour la réalisation de fils pour tapis, ont été proposées depuis fort longtemps comme cela ressort notamment du FR-A-1 455499 et de 1'USA-3 525205. Ainsi que cela ressort de ces documents, de telles installations sont constituées par un bâti central qui supporte une pluralité de positions de travail identiques comprenant, si l'on considère le sens de passage du fil: - une broche simple ou double torsion supportant un enroulement de fil, - des moyens d'appel du fil, - un four de traitement thermique disposé soit verticalement (FR 1455 499), soit horizontalement (UFA-3 525 205), suivi d'une zone de refroidissement et; - des moyens de renvidage du fil traité. Dans de telles installations, le fil est maintenu à l'état relaxé pendant le traitement thermique et pendant la phase de refroidissement avant bobinage. Si les machines faisant l'objet des brevets précités portent sur le retordage d'un fil simple, il a été proposé depuis fort longtemps d'utiliser des machines similaires pour réaliser des opérations de cablage direct Pour ce faire, dans un tel cas, le fil provenant de l'enroulement monté sur la broche est associé à un second fil provenant d'une seconde bobine montée fixe sur le bâti de la machine, et qui est amené, au travers du fût de ladite broche, jusqu'à une tête de cablage disposée dans le prolongement de cette dernière. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un perfectionnement apporté à un tel type de machine qui permet d'améliorer la qualité des fils produits, notamment en ce qui a trait au toucher et à l'aspect que présente I'article, tapis par exemple, réalisé à partir de tels fils. D'une manière générale, la machine selon l'invention est du type comportant, d'une manière similaire aux enseignements de l'US-A-3 525 205, un bâti central supportant une pluralité de positions de travail identiques comprenant chacune: - une broche double torsion ou de cablage supportant un enroulement de fil, destiné à être tordu ou cablé avec un second fil; - des moyens d'appel du fil permettant d'annuler la tension qui résulte de l'opération de retordage ou cablage; - des moyens de chauffage du fil suivis d'une zone de refroidissement et; - des moyens de renvidage du fil traits La machine conforme à l'invention qui permet de réaliser aussi bien une opération de retordage qu'une opération de cablage direct, se catactEise en ce que:: - les moyens de chauffage sont constitués par un four rectiligne disposé verticalement ou sensiblement verticalement; - le fil effectue un aller-retour à l'intérieur dudit four et est introduit et extrait de ce dernier par sa partie basse, un système d'appel et de renvoi pour ledit fil étant prévu en partie supérieure; - des moyens sont prévus pour maintenir le fil sous une tension minimale pendant la phase de refroidissement et pour le délivrer aux moyens de renvidage. Grâce à une telle conception de machine, il est possible non seulement de doubler la durée de traitement thermique pour un four de longueur donnée, mais également de pouvoir maîtriser parfaitement les tensions communiquées au fil pendant les phases de traitement thermique et de refroidissement. Une telle possibilité est obtenue grâce à la présence du système d'appel prévu à la partie haute du four qui permet de donner une tension précise, constante, pendant la période de montée en température réalisée entre le délivreur d'entrée et ledit organe de renvoi et d'appel puis, de maintenir le fil à l'état complètement relaxé lors du second passage à l'intérieur du four ainsi que dans la zone de refroidissement. Selon une première forme de réalisation conforme à l'invention, après traitement thermique et avant renvidage, le fil est réceptionné sur un tapis de relaxation mobile où il forme une réserve, la vitesse de réception de l'ensemble de renvidage étant régulée pour que la quantité de fil mis en réserve soit maintenue entre deux valeurs minimale et maximale prédéterminées. Dans une autre forme de réalisation, le parcours refroidi du fil est réalisé par l'internidiaire d'éléments rotatifs de guidage interposés entre le sortie du four et un tendeur positionné en amont et dans le plan de symétrie du système de renvidage. Dans les deux modes de réalisation, la broche double torsion et le système de renvidage sont avantageusement positionnés l'un au dessus de l'autre et sont décalés latéralement par rapport au four de fixation. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont respectivement des vues de côté et de face d'une position de travail d'une machine réalisée conformément à l'invention; - les figures 3 et 4 sont des vues similaires aux figures 1 et 2 d'une variante concernant la manière dont est réalisé le refroidissement du fil sur une machine conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue de détail, schématique du moyen utilisé pour assurer la relaxation du fil pendans sa phase de refroidissement dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2;; - les figures 6 et 7 sont des vues partielles montrant vue de côté (figure 6) et de face (figure 7) la structure du dispositif d'appel disposé à l'entrée du four; - les figures 8 et 9 sont des vues partielles, agrandies montrant la structure vue de côté et de face d'une forme de réalisation du dispositif d'appel prévu en partie supérieure du four; - les figures 10 et Il sont également des vues partielles de côté et de face d'un second type de dispositif d'appel utilisable en partie supérieure du four. En se reportant à ces figures, chaque position de travail d'une machine conforme à l'invention comporte une broche double torsion ou de cablage conventionnelle (1) permettant de réaliser soit un retordage de manière conventionnelle, soit une opération de câblage direct. De prXférence, cette broche est entraînée par un moteur individuel et supporte donc une bobine (2) du fil (3) à traiter. La broche double torsion (1) permet de communiquer au fil (3) deux tours de torsion par rotation de ladite broche. Lorsqu'elle est utilisée pour réaliser une opération de cablage direct, elle présente un fût creux et un second fil est amené au travers de ce dernier pour être réuni au fil (3) porté par la broche au niveau d'une tête de cablage (4) qui est disposée dans le prolongement de l'axe de ladite broche (1). En aval de l'ensemble double torsion ou cablage direct (1), est disposée la zone de traitement proprement dite. Cette zone de traitement comporte, si l'on suit le trajet du fil, un délivreur (5) de type positif. Ce délivreur est avantageusement du type illustré aux figures 6 et 7 et se compose essentiellement d'un ensemble de type à cabestan (6) et cylindre presseur (7), qui, en association avec un cylindre à gorge (20) (voir figure 7), permet d'obtenir un mouflage du fil (3) (ou du fil cablé), et donc une très grande précision dans la vitesse d'appel dudit fil ainsi qu'une annulation de la tension qui résulte de l'opération de retordage ou cablage. n convient de noter, que par mesure de clarté, le fil (3) n'a pas été représenté à la figure 2 entre la sortie de la broche (2) et le délivreur (5). Par ailleurs, le cylindre presseur (7) est montré en traits fins en position hors travail à la figure 6. Le délivreur (5) est disposé à l'entrée du four de traitement thermique proprement dit (8), four qui est disposé verticalement ou sensiblement verticalement comme illustré aux figures annexées où il forme un angle d'environ cinq degrés par rapport à la verticale. Ce four est un four conventionnel du type de ceux utilisés sur le matériel de texturation par fausse torsion Conformément à l'invention, en partie haute du four, est disposé un système d'appel et de renvoi désigné par la référence générale (10) et qui permet de faire effectuer au fil un second passage à l'intérieur du four (8) pendant lequel il est maintenu à l'état complètement relaxé. Selon la forme de réalisation illustrée aux figures 8 et 9, oe système d'appel et de renvoi (10) est constitué par un ensemble de type "détendeur de fil" ou "délivreur de survitesse", comprenant deux coupelles (20,21) entre lesquelles passe le fil, entraînées positivement en rotation, de préférence par un moteur individuel (22) tel qu'illustré aux figures 8 et 9. Un tel délivreur permet l'entraînement du fil par glissement et appelle celuisi à une vitesse supérieure au défilement normal. n permet, en fonction des variations de la vitesse d'appel du fil, d'obtenir automatiquement une auto-régulation de la tension en sortie du délivreur, cette tension étant maintenue à une valeur très faible. Selon une autre forme de réalisation telle qu'illustrée aux figures 10 et 11, le système d'appel et de renvoi (10) peut être constitué par un délivreur positif du type à galet presseur. Dans un tel cas, le fil (3) passe à la surface d'un guide cylindrique (23) également entrainé en rotation par un moteur (22), le galet (24) soumis à l'action d'un élément de rappel (25) (ressort) exerçant une pression sur le fil. A la sortie du système d'appel et de renvoi (10), le fil (3), comme dit précédemment, passe une seconde fois à l'intérieur du four (8) en étant maintenu sous une tension verticale. La position verticale ou sensiblement verticale du four (8) permet de bénéficier de l'effet de gravité pour que le fil reste bien rectiligne. En sortie du four (8), le fil est transféré de préférence par l'intermédiaire d'une goulotte de guidage (26) à des moyens permettant d'assurer le refroidissement du fil à l'état relaxé. La goulotte de guidage (26) a une section en forme de V. Dans la première forme de réalisation illustrée par les figures 1,2 et 5, les moyens permettant d'assurer le refroidissement du fil à l'état relaxé sont constitués par un tapis de relaxation (11), disposé horizontalement enaessous du four (8). Ce tapis peut ère soit individuel pour chaque position de travail, soit commun à toutes les positions et s'étend alors sur toute la largeur du métier. Un tel tapis (11) est déplacé à une vitesse pouvant être comprise entre 0,3 et 3 m/min et permet de réaliser une accumulation du fil permettant un refroidissement à l'état complètement relaxé. Ainsi, comme cela ressort de la figure 5, le fil (3) se dépose sur le tapis transporteur sous la forme de spires (27). La distance A entre l'extrémité de la goulotte de guidage (26) et la surface du tapis (11) conditionne la formation des spires (27), le sens de formation de la spire étant opposé au sens de torsion Après relaxation, le fil (3) passe sur un système de reprise (12) pour etre ensuite amené au moyen de renvidage conventionnel (13). La vitesse de réception de l'ensemble de renvidage (13) est réglée par l'intermédlaire d'un détecteur de réserve (20) qui permet de réaliser une accélération pendant une durée donnée pour que le fil (3) mis en réserve sous forme de spire soit maintenu entre deux valeurs minimale 1 et maximale L prédéterminées, par exemple entre 150 mm et 350 mm de longueur. Dans le second mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, le refroidissement du fil est effectué en le faisant passer autour d'éléments de renvoi constitués de galets libres en rotation (14,15), le fil étant amené au système de renvidage (13) par l'intermédiaire d'un frein à hystérésis (16) réglé pour que ledit fil (3) soit maintenu en amont sous une tension minimale. Une telle conception de machine présente de nombreux avantages par rapport aux solutions antérieures, notamment en ce qui concerne sa souplesse d'emploi, ce qui autorise la production d'une grande variété de fils différents, et ce en jouant simplement sur le réglage des tensions que l'on communique aux fils dans les différentes zones de traitement, et ce comme le démontre les exemples concrets donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif. Exemple 1 Réalhatinn tin fil de type câblé constitue de deux fils de polyamide ayant dhactm on titre de 1250 dtex et retordus à 160 toosoiiètre Un tel fil est réalisé sur la machine conforme à l'invention telle qu'illustrée aux figures 1 et 2, le fil (3) provenant de la bobine porté par la broche étant associé au point de cablage (4) à un second fil (non représenté) provenant d'un support additionnel monté sur le bâti de la machine et qui traverse le fût creux de la broche Les réglages de la machine pour réaliser un tel fil ciblé sont les suivants - vitesse de la broche (1) permettant un cablage direct . 1500 t/mn - torsion communiquée par la broche (1): 160 t/m - vitesse de l'appel (5): 40,6 m/mn - longueur du four (8): 2 o5 m - vitesse de l'élément d'appel et renvoi (10) : 47 m/mn - tension du fil lors du premier passage entre le délivreur (5) et l'appel (10): 3 grammes - tension du fil lors du second passage et dans la zone de refroidissement: o gramme - tension de renvidage en aval du tendeur (12): 140 grammes - vitesse de réception des moyens de renvidage (13): 40 m/mn (en moyenne) - longueur de stockage sur le tapis transporteur (11) pendant la phase de refroidissement: comprise entre 15 et 30 cm - température du four (8): 220"C Une telle manière de procéder permet d'obtenir un fil utilisable pour la réalisation de tapis qui, par rapport à des articles réalisés à partir de fils conventionnels, présente un aspect et un toucher améliorés. Exemple 2: Réalisation d'lu fil tapis à partir d'un fil de polyamide 6.6 anat un titre de 2100 dtex et une torsion de 70 tours/mètre. Ce fil est réalisé sur une machine conforme à l'invention telle qu'illustrée aux figures 3 et 4, et ce dans les conditions suivantes: - vitesse de la broche double torsion (1): 2625 t/mn - torsion communiquée par la broche (1): 70 t/m vitesse de l'appel (5): 75 m/mn - longueur du four (8): 2,25m - vitesse de l'élément d'appel et renvoi (10): 85 m/mn - tension du fil lors du premier passage entre le délivreur (5) et l'appel (10): 5 grammes - tension du fil lors du second passage et dans la zone de refroidissement: 3 grammes - tension de renvidage en aval du tendeur (12): 140 grammes - vitesse de réception des moyens de renvidage (13): 74 m/mn (en moyenne) - distance entre les deux guides (14,15) définissant la longueur de refroidissement: 200 cm - température du four (8): 220 OC REVENDICATIONS 1/ Machine perfectionnée permettant d'effectuer, en continu, le retordage ou câblage de fils suivi d'un traitement thermique complémentaire du type comportant un bâti central supportant une pluralité de positions comprenant chacune: - une broche double torsion ou de cablage direct (1) supportant un enroulement de fil (3) destiné à être tordu ou cablé avec un second fil; - des moyens d'appel (4) du fil (3) permettant d'annuler la tension qui résulte de l'opération de retordage ou de cablage; - des moyens de chauffage (8) du fil suivis d'une zone de refroidisseinent et; - des moyens de renvidage (13) du fil traité, a ri en ce que:: - les moyens de chauffage (8) sont constitués par un four rectiligne disposé verticalement ou sensiblement verticalement; - le fil (3) effectue un aller-retour à-l'intérieur dudit four (8) et est introduit et extrait de ce dernier par sa partie basse, un système d'appel et de renvoi (10) pour ledit fil (3) étant prévu en partie supérieure; - des moyens sont prévus pour maintenir le fil (3) sous une tension minimale pendant la phase de refroidissement et pour le délivrer aux moyens de renvidage (13). 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens permettant de maintenir le fil (3) sous une tension minimale pendant sa phase de refroidissement, sont constitués par un tapis de relaxation mobile (11) où le fil forme une réserve, la vitesse de réception de l'ensemble de renvidage étant régulée pour que la quantité de fil mis en réserve soit maintenue entre deux valeurs minimale et maximale prédéterminées. 3/ Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le fil (3) est transféré sur le tapis de relaxation mobile par l'intermédiaire d'une goulotte de guidage (26) ayant une section en forme de V, le fil se déposant sur le tapis de relaxation (11) sous la forme de spires, la distance entre l'extrémité de la goulotte de guidage (26) et la surface du tapis (11) conditionnant la formation desdites spires. 4/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le refroidissement du fil est réalisé par l'intermédiaire d'éléments de guidage rotatifs (14,15) interposés entre la sortie du four et un tendeur (16) positionné en amont et dans l'axe de symétrie du système de renvidage (13). 5/ Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le système d'appel et de renvoi (10) disposé en partie haute du four, est constitué par un détendeur de fil ou délivreur de survitesse.