Brevet FR2814760A1 — publié le 20020405

L'invention concerne un procédé de consolidation d'un fil, présentant des fibres au moins dans une zone d'enveloppe entourant une zone centrale. La résistance des fils, qui présentent une zone d'enveloppe en fibres, entourant une zone centrale, dépend entre autres de l'ancrage des fibres d'enveloppe dans le centre de fil. Si le fil est obtenu par vrillage ou retordage d'une mèche de fibres, alors les fibres d'enveloppe, du fait du vrillage de la mèche, sont en général bien intégrées dans l'assemblage de fils. Si, cependant, un centre de fil est enroulé par des fibres, la liaison entre les fibres d'enveloppe et le centre de fil reste limitée au frottement se produi- sant entre les fibres d'enveloppe et la surface du cen- tre de fil, de sorte qu'il y a risque que, en cas de sollicitation correspondante, l'enveloppe de fibres soit déplacée par rapport au centre de fil, dans la direction longitudinale du fil. Ceci peut mener à un décollement de l'assemblage de fils, en particulier lorsque les fibres d'enveloppe présentent entre elles une cohésion qui n'est que relativement faible. La résistance du fil souffre en outre, lorsqu'il y a expo- sition à des sollicitations du fil qui sont provoquées par un processus de vrillage inverse, d'ouverture, du procédé de vrillage ayant été inculqué au fil. L'invention a ainsi comme but de consolider un fil du type évoqué au début, mécaniquement, à l'aide d'un procédé qui soit relativement simple, de sorte que l'on puisse correspondre non seulement à une exigence en résistance plus élevée, mais que le risque d'ouverture par rotation inverse du fil ayant été torsadé puisse être évité. L'invention résout le problème posé par le fait que, le long du fil, des fibres, issues de la zone d'enveloppe, sont aiguilletées à travers la zone cen- trale. Du fait que, par suite de cette disposition, les fibres d'enveloppe sont l'objet d'un ancrage supplémen- taire dans la zone centrale du fil, la cohésion entre les fibres d'enveloppe et la zone de centre du fil est notablement renforcée, ce qui se manifeste directement sur la résistance du fil, d'autant que, par l'aiguille- tage traversant des fibres d'enveloppe à travers la zone de centre du fil, son vrillage est consolidé. Ceci signifie que des fils, ayant un degré de vrillage pré- déterminé, donnent de meilleures propriétés de résis- tance, ou bien que, pour une résistance de fil requise, il ne faille procéder qu'à un plus faible vrillage du fil. Ceci vaut pour des fils venant de mèches de fibres ayant été torsadées, mais surtout pour des fils ayant une enveloppe enroulée autour d'un noyau de fils, parce que, dans ce cas, on peut obtenir une cohésion, autre- ment impossible, entre les fibres d'enveloppe et le centre de fil. S'ajoute à cela le fait que le compac- tage, venant de l'aiguilletage, de l'assemblage de fibres entraîne un certain équilibrage entre les points épais et minces, ce qui se manifeste par une plus grande régularité de la qualité du fil. Pour mettre en oeuvre l'aiguilletage du fil, on peut partir d'un dispositif d'aiguilletage classique, équipé d'au moins une planche à aiguilles, susceptible d'être entraînée dans un sens et dans l'autre dans la direction de piquage, et d'une embase de piquage, oppo- sée à la planche à aiguilles. Ce ne sont que les aiguilles qui sont dans la direction de passage du fil qui doivent être disposées les unes derrière les autres et il faut veiller à ce que le fil à aiguilleter ne puisse s'échapper latéralement par rapport aux aiguilles. A cette fin, l'embase de piquage présente au moins un canal de guidage pour le fil orienté dans la direction de passage du fil, sachant que les aiguilles de la planche à aiguilles pénètrent dans le canal de guidage. Les parois latérales du canal de guidage, qui peut être formé par une rainure ménagée dans l'embase de piquage, ou bien par des règles de guidage prévues sur l'embase de piquage, empêchent tout excursion laté- rale du fil à aiguilleter, de sorte que les aiguilles sont à disposer uniquement en une rangée orientée dans la direction du canal de guidage sur la planche à aiguilles, afin d'aiguilleter ainsi le fil tiré à tra- vers le canal de guidage, de manière que les fibres d'enveloppe soient tirées à travers la zone centrale du fil. Les fibres d'enveloppe, qui s'étendent dans la zone d'enveloppe opposée, en traversant la zone cen- trale, empêchent largement que des déplacements rela- tifs se produisent entre les zones d'enveloppe et cen- trale, de sorte qu'un fil, aiguilleté de cette manière, présente non seulement de bonnes valeurs de résistance, mais également soit assuré avantageusement contre toute ouverture par rotation inverse. Du fait que la cohésion visée de l'assemblage de fibres entre les zones d'enveloppe et centrale d'un fil demande d'avoir une densité de piquage relativement faible, la vitesse de passage des fils à aiguilleter à travers les dispositifs prévus à cette fin peut être maintenue à une faible valeur, ce qui permet d'avoir une adaptation à la vitesse de travail des dispositifs de traitement de fils placés en aval. Pour pouvoir aiguilleter simultanément plusieurs fils, l'embase de piquage peut présenter plusieurs canaux de guidage parallèles, chacun pour un fil. L'introduction et la sortie sans perturbation des fils, dans les ou depuis les canaux de guidage, peut être obtenue de façon contrainte, de manière simple, en utilisant des oillets de guidage pour les fils. Pour obtenir un guidage latéral, avantageux pour opérer l'aiguilletage d'un fil, à l'intérieur du canal de guidage, la largeur libre du canal de guidage peut aller en diminuant en allant dans la direction du piquage, de sorte que le fil, en fonction de son épais- seur spécifique, vient en appui sur les deux parois latérales du canal de guidage lorsque le fil à aiguilleter est introduit par traction dans le canal de guidage. À cette fin, l'embase de piquage peut être réalisée avec une courbe convexe, au moins dans la zone d'entrée et de sortie, de sorte que, en cas de sollici- tation en traction du fil à aiguilleter, il s'établit une composante de force qui presse le fil contre l'em- base de piquage, à l'intérieur du canal de guidage. Si la courbure s'étend sur toute la longueur du canal de guidage, cet effet est étendu à la zone d'ai- guilletage, avec l'avantage selon lequel l'angle de piquage des aiguilles dans le fil varie, lorsqu'on évo- lue le long du canal de guidage, ce qui influe de manière correspondante sur les propriétés de résis- tance. Cet effet de l'incurvation de l'embase de piquage évidemment ne dépend pas d'une configuration particulière de la section transversale du canal de guidage, qui peut présenter également une section transversale rectangulaire, si des exigences imposées au guidage latéral du fil sont peu élevées. Bien qu'une embase de piquage convexe, pour une sollicitation en traction correspondante du fil, condi- tionne une composante de force perpendiculaire à l'em- base de piquage, qui presse le fil contre l'embase de piquage, il est recommandé de prévoir un dévêtisseur entre l'embase de piquage et la planche à aiguilles, parce qu'ainsi, pour une faible contrainte de fil, on peut obtenir un guidage de fil qui est notablement tranquillisé. Le procédé selon l'invention va être explicité plus en regard des figures ci-après: la figure 1 représente un dispositif selon l'invention pour consolider un fil, en vue de côté, simplifiée, partiellement en coupe, la figure 2 représente une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, à plus grande échelle, la figure 3 représente une variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention, dans une illustration correspondant à la figure 1, la figure 4 représente à plus grande échelle une coupe longitudinale schématique d'un fil, conso- lidé sur un dispositif selon la figure 1, et la figure 5 est une coupe longitudinale schématique d'un fil consolidé sur un dispositif selon la figure 3. Le dispositif selon la figure 1 est constitué essentiellement d'une embase de piquage 1 et d'une planche à aiguilles 2 qui est opposée à l'embase de piquage 1, qui, de manière classique, est insérée dans une poutre à aiguilles 3. La poutre à aiguilles 3 est entraînée, dans un sens et dans l'autre dans la direc- tion de piquage des aiguilles 4, par l'intermédiaire d'un dispositif à excentrique. À la différence des embases de piquage classiques, on associe à l'embase de piquage 1 selon l'invention, cependant, des canaux de guidage 5 parallèles pour les fils 6 devant être aiguilletés, fils qui sont maintenus sous une con- trainte de traction entre un dispositif d'introduction à rouleaux 7 et un dispositif d'extraction à rouleaux 8. Des eillets de guidage 9 peuvent être prévus en plus, afin d'améliorer le guidage des fils 6. Bien que les canaux de guidage 5 soient réalisés sous la forme de rainures de guidage dans l'embase de piquage 1, cet agencement n'est aucunement contrai- gnant. Ainsi, les canaux de guidage 5 pourraient également être formés par des règles de guidage placés sur l'embase de piquage 1, parce qu'il s'agit surtout du guidage latéral des fils 6. Les rainures de guidage de canaux de guidage 5 sont arrondies, selon la figure 2, vers le fond de rainure, ce qui entraîne une amélio- ration du guidage latéral des fils 6, qui sont enfoncés dans les rainures de guidage, parce que l'embase de o10 piquage 1 présente, côté entrée et côté sortie, une courbure convexe, dans la direction de passage de fils 6, de sorte que, suite à la sollicitation en traction des fils 6, ceux-ci produisent des composantes de force qui ont comme effet de presser contre l'embase de piquage 1. Ces composantes de force, qui se manifestent dans la zone de courbure, en tous cas ne sont pas suf- fisantes pour pouvoir renoncer à l'utilisation d'un dévêtisseur 10, prévu entre l'embase de piquage 1 et la planche à aiguilles 2. La forme de réalisation de la figure 3 se distin- gue de celle de la figure 1, uniquement par la configu- ration de l'embase de piquage 1, qui est d'une courbure convexe continue, du côté arrivée jusqu'au côté sortie, de sorte que, sur la totalité de la longueur de guidage du canal de guidage 5, sont produites de composantes de force, orientées perpendiculairement à l'embase de piquage 1 et pressant les fils 6 sur cette embase de piquage 1. Malgré cela, on utilise un dévêtisseur 10 pour assurer un guidage de fil tranquillisé pour le processus d'aiguilletage. Les formes de réalisation des figures 1 et 3 se distinguent cependant pas seulement au point de vue des efforts qui agissent sur le fil 6, mais surtout égale- ment du fait du type d'aiguilletage, tel que ceci est illustré sur les figures 4 et 5, qui représentent cha- cune un fil 6 avec un centre de fil 11 et une enveloppe en fibres 12, qui par exemple peut être constitué de fibres de gainage qui sont enroulées autour du centre de fil 11. Le centre de fil 11 et l'enveloppe en fibres 12 peuvent cependant être formés également par des zones de centre et d'enveloppes d'un tronçon de fibres qui a été tordu pour donner un fil. Du fait que, selon la figure 1, les aiguilles 4 de planche à aiguilles 2 pénètrent perpendiculairement par rapport à l'embase de piquage 1 dans les fils 6, selon la figure 4, des fibres d'enveloppes sont aiguilletées à travers le cen- tre de fil 11, de façon sensiblement perpendiculaire à l'axe de fil, comme ceci est illustré par les ponts de fibres 13 indiqués. Ces ponts de fibres 13 relient l'enveloppe de fibres 12 au centre de fil 11 et fixent en plus le vrillage du fil 6, ce qui conditionne l'ef- fet de consolidation visé du fil. Selon la figure 3, les aiguilles 4 sont introdui- tes sous différents angles de piquage dans les fils 6 guidés le long de l'embase de piquage 1 convexe, ce qui a comme conséquence d'avoir des ponts de fibres 13 d'inclinaisons différentes, par rapport à l'axe longi- tudinal du fil, tel que ceci est indiqué de façon pure- ment schématique sur la figure 5. Les ponts de fibres 11 d'inclinaisons différentes donnent, en comparaison de la figure 4, un feutrage différent entre les fibres d'enveloppes et le centre de fil, de sorte que, grâce à la configuration de la courbure de l'embase de piquage 1, on peut exercer une influence sur le processus de consolidation du fil. Bien que les aiguilles 4 pénètrent pratiquement dans un plan axial commun dans les fils 6, si les aiguilles 4 ne sont pas disposées avec un léger déca- lage mutuel, les ponts de fibres 13 ne sont pas situés dans un plan axial commun, parce que, du fait de la contrainte de la sollicitation en traction exercée sur le fil 6, on ne peut éviter que, pendant le passage à travers les canaux de guidage, il y ait une rotation du fil, de sorte qu'il y a une distribution des piquages d'aiguilles sur la périphérie des fils, ce qui est avantageux pour l'obtention d'une consolidation régu- lière des fils 6. REVENDICATIONS 1. Procédé de consolidation d'un fil, qui présente des fibres au moins dans une zone d'enveloppe, entourant une zone centrale, caractérisé en ce que, le long du fil (6), des fibres, issues de la zone d'enveloppe, soient aiguilletées à travers la zone centrale. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des fibres, issues d'au moins une enveloppe de fibres enroulée autour d'un centre de fil, soient aiguille- tées à travers le centre de fil. 3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, avec au moins une planche à aiguilles, susceptible d'être entraînée dans un sens et dans l'autre dans la direction de piquage, et une embase de piquage, opposée à la planche à aiguilles, caractérisé en ce que l'embase de piquage (1) présente au moins un canal de guidage (5) s'étendant dans la direction de passage du fil, pour le fil (6), et que les aiguilles (4) de la plan- che à aiguilles (2) pénètrent dans le canal de guidage (5). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embase de piquage (1) présente une pluralité de canaux de guidage (5) parallèles, chacun pour un fil (6). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, carac- térisé en ce qu'en amont et/ou en aval du canal de gui- dage (5) ou des canaux de guidage (5), sont disposés des eillets de guidage (9), pour le fil (6) ou les fils (6). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 5, caractérisé en ce que l'embase de piquage (1) est d'une allure à courbure convexe, au moins du côté entrée et du côté sortie, dans la direction du canal de guidage (5) ou des canaux de guidage (5).