Dispositif pour étirer, condenser et transporter une mèche de fibres lors d'une opération de filature

Abstract

 Dispositif pour l'étirage d'une mèche de fibres (1) lors d'une opération de filature permettant de la transformer en filé du type selon lequel un élément condenseur est disposé à la suite du système d'étirage proprement dit (2).
Selon l'invention, ledit élément condenseur (6) se présente sous la forme d'une surface de guidage mobile sur laquelle les fibres (1) sont délivrées tangentiellement et qui, d'une part, tend à exercer une force de traction sur l'extrémité desdites fibres et d'autre part, limite la remontée de torsion communiquée par le système de filature.

Description

[0001] La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux dispositifs utilisés pour l'étirage d'une mèche de fibres lors d'une opération de filature permettant de la transformer en filé. Elle concerne plus particulièrement un dispositif perfectionné, qui associé à un dispositif d'étirage proprement dit, permet de condenser, transporter et éventuellement donner un étirage additionnel à la mèche de fibres sensiblement parallé- lisée sortant dudit dispositif d'étirage.

[0002] L'un des principaux problèmes qui se pose actuellement lors des différentes opérations de filature pour l'obtention d'un filé de fibres, est celui de l'opération d'étirage. En effet, pour obtenir un filé régulier, il est impératif de procéder à une succession d'opérations d'étirage et de doublage de mèches. De telles opérations, non seulement diminuent la productivité mais également conduisent à une immobilisation de matière et à un investissement important de matériel.

[0003] Depuis très longtemps, les techniciens recherchent des solutions permettant de condenser les fibres dans le sens de la largeur à la sortie du dispositif d'étirage proprement dit et ce, sans diminuer la régularité des filés obtenus. Par ailleurs, on cherche à augmenter le taux d'étirage susceptible d'être appliqué à la mèche.

[0004] Parmi les solutions proposées à ce jour, celles faisant l'objet des brevets français 1 044 932, 1 117 278 et 1 503 693 semblent particulièrement séduisantes. Cependant, il convient de noter qu'elles n'ont pas été adoptées de manière industrielle, ce qui peut s'expliquer par le fait qu'elles sont relativement complexes à mettre en oeuvre et qu'elles ne résolvent pas de manière satisfaisante le problème de la condensation et du transport de la mèche de fibres après étirage pour l'amener au moyen permettant de lui donner de la cohésion c'est-à-dire en-général, de la torsion.

[0005] Le dispositif selon l'invention permet de résoudre ces problèmes.

[0006] D'une manière générale, l'invention concerne donc un dispositif pour l'étirage d'une mèche de fibres lors d'une opération de filature permettant de la transformer en filé, dispositif du type selon lequel un élément condenseur est disposé à la suite du système d'étirage proprement dit et il se caractérise par le fait que ledit élément condenseur se présente sous la forme d'une surface de guidage mobile sur laquelle les fibres sont délivrées tangentiellement, ladite surface de guidage permettant à la fois d'exercer une force de traction sur l'extrémité des fibres délivrées par le système d'étirage et de limiter la remontée de torsion communiquée par le système de filature.

[0007] Selon une forme préférentielle de réalisation conforme à l'invention, la surface de guidage mobile est soumise à l'action d'un courant de fluide, air par exemple, dont l'écoulement est tel qu'il favorise, en coopération avec ladite surface de guidage, le transport et la condensation des fibres. Ce courant de fluide peut être obtenu, par exemple, en soumettant la surface de guidage à une dépression. Par ailleurs, l'action de courant de fluide sur la surface de guidage est de préférence supprimée dans la zone qui suit le point où la fonction condensation a été réalisée, c'est-à-dire en d'autres termes, sensiblement à partir du point où la torsion communiquée par le système de filature est arrêtée par ladite surface de guidage.

[0008] Selon une forme de réalisation, l'élément condenseur selon l'invention se présente sous la forme d'un guide rotatif, ledit guide comportant à sa périphérie une rainure ouverte, sensiblement en forme de V, le fond de cette rainure étant percé d'orifices reliés à une source d'aspiration, aspiration qui est supprimée dans la zone qui suit le point où la mèche étirée est condensée et commence à être tordue. Les orifices peuvent être disposés selon différentes configurations, par exemple alignés, voire même. se présenter sous la forme d'une sinusoïde. De plus, les faces de la rainure peuvent être plus ou moins écartées l'une de l'autre et former entre elles un angle pouvant aller de 30 à 160° mais qui, de préférence, est en général compris entre 60 et 160°.

[0009] Par mesure de simplification, dans la suite de la description, l'invention sera décrite plus particulièrement pour un ensemble d'étirage comportant un système conventionnel à lanières et un système de filature à anneau et curseur. Il est évident que cela n'est pas limitatif et que le perfectionnement conforme à l'invention pourrait être utilisé en association avec tout système permettant d'étirer une mèche de fibres et de la renvider sous forme de filé. Ainsi, par exemple, un tel dispositif est particulièrement adapté pour être utilisé en association avec les systèmes d'étirage du type décrit dans les brevets français 1 044 932, 1 117 278 et 1 503 693, le dispositif selon l'invention étant alors disposé à la sortie du système d'étirage proprement dit de la mèche.

[0010] Par ailleurs, la distance entre la sortie du système d'étirage proprement dit et le point de contact des fibres avec la surface du dispositif de condenseur selon l'invention, sera réglée de manière à être la plus petite possible lorsque l'on désire seulement condenser la mèche, alors, qu'en revanche, si on désire communiquer un étirage additionnel à ladite mèche en déplaçant le condenseur plus rapidement que la vitesse d'amenée de celle-ci , il conviendra d'adapter cette distance en fonction de la longueur des fibres traitées.

[0011] De plus, lorsque le guide condenseur selon l'invention se présente sous la forme d'un guide rotatif, il est avantageusement positionné à la sortie du système d'étirage de telle sorte que le trajet de la mèche dans le fond de la rainure de ce guide forme un angle de préférence compris entre 30 et 90°.

[0012] Enfin la suppression de l'action du courant de fluide sur la surface de guidage, lorsqu'un tel courant est utilisé, peut être obtenue de différentes manières, par exemple en disposant un cache fixe, soit intérieur, soit extérieur, permettant d'obturer des orifices que comporte ladite suface de guidage soit, éventuellement en utilisant un dispositif, d'aspiration par exemple, n'agissant que sur une partie du déplacement de ladite surface, par exemple sur une partie de la rotation du guide lorsque celui-ci est rotatif.

[0013] L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-appès à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique de côté d'un ensemble d'étirage réalisé conformément à l'invention,

- la figure 2 est une vue en projection d'un tel système d'étirage,

- la figure 3 est une coupe longitudinale montrant plus en détail un mode de réalisation d'une surface de guidage mobile utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention,

- les figures 4 et 5 illustrent respectivement en coupe longitudinale et vue de côté partiel, un autre mode de réalisation d'une surface de guidage mobile (ou guide condenseur) conforme à l'invention,

- la figure 6 illustre un autre mode de réalisation d'une surface de guidage mobile conforme à l'invention.

[0014] Dans la suite de la description, et plus particulièrement en ce qui concerne les modes de réalisation illustrés par les figures 3,4, 5 et 6, les mêmes références ont été utilisées pour désigner des éléments similaires ou équivalents.

[0015] Si l'on se reporte aux figures annexées et plus particulièrement aux figures 1 et 2, le dispositif d'étirage d'une mèche de fibres (1) provenant d'une source d'alimentation non représentée, est constitué, d'une part, par un train d'étirage conventionnel (2) comportant, par exemple, une paire de cylindres alimentaires (3), un système à manchons (4) et une paire de cylindres d'étirage (5).

[0016] L'étirage de la mèche (1) est réalisé entre ces éléments en leur communiquant des vitesses différentes.

[0017] Conformément à l'invention, à la sortie du dispositif d'étirage (2), donc dans le cas présent à proximité imméditate des cylindres (5), est disposé un guide condenseur (6) dont deux modes de réalisation sont illustrés par les figures 3,4 et 5. Ce guide condenseur (6) est entraîné en rotation à une vitesse qui peut être soit égale à la vitesse Vl de sortie de la mèche des cylindres (5), soit éventuellement être différente. Lorsque la vitesse V2 est égale à la vitesse Vl, le dispositif selon l'invention permet de condenser la mèche (2) dans le sens de la largeur. En revanche, si V2 est supérieure à Vl, il est possible simultanément de condenser ladite mèche et d'assurer un étirage additionnel. Il peut également être envisagé, par exemple pour réaliser des fils fantaisie, d'avoir une vitesse V2 inférieure à la vitesse Vl, le guide condenseur servant alors d'élément d'accumulation temporaire des fibres qui seront appelées par à coups par le système de renvidage.

[0018] Ce guide condenseun (6) comporte une rainure périphérique (7) ayant une section en forme de V dont les branches forment entre elles un angle de 60°. Des orifices (15) sont pratiqués dans le fond de cette rainure (7). Une aspiration interne est réalisée à l'intérieur du disque condenseur (6). En aval dudit condenseur (6) est disposé un système de filature conventionnel (8) à anneau et curseur. Le système condenseur (6) est disposé, à la sortie des cylindres d'étirage (5), de telle sorte que les fibres (1) soient en contact avec le fond de la gorge (7) sur un angles d'au moins 30°. De préférence, l'amenée de la mèche de fibres étirée (1) au disque condenseur (6) est réalisée en biais, le fil formé étant appelé au système de renvidage (8) verticalement.

[0019] Par ailleurs, dans la zone qui suit immédiatement le point où la fonction condensation a été remplie, c'est-à-dire approximativement au niveau du point référencé A_l aux figures 1 et 2, et ce sur une distance qui peut être variable, l'aspiration est supprimée, par exemple en utilisant un système de cache fixe (9) disposé à l'intérieur du guide.

[0020] La figure 3 illustre un exemple de réalisation d'un tel guide condenseur.

[0021] Dans ce mode de réalisation, le guide proprement dit (6) est monté, au moyen de roulements (10) sur un arbre (11) fixe. L'entraînement du disque (6) est obtenu par exemple au moyen d'une courroie tangentielle (12). La paroi (11) comporte un évidement interne (13) et est reliée à une source d'aspiration non représentée. De cette manière, la cavité interne (14) du disque (6) est soumise à une dépression, l'air extérieur étant appelé au travers des orifices (15) prévus au fond de la gorge (7). De cette manière, on crée à la surface du guide un écoulement de fluide qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémité des fibres. De préférence, afin d'obtenir une zone sans dépression, en aval du point Al où la fonction condensation de la mèche a été réalisée, un cache interne (9) est formé sur l'arbre fixe (11).

[0022] Les figures 4 et 5 illustrent une autre forme de réalisation d'un tel disque condenseur (6). Dans ce mode de réalisation, le disque (6) est monté à l'extrémité d'un arbre (16) entraîné en rotation par une poulie motrice (17) et supporté par un palier (18). Comme précédemment, il présente une rainure périphérique (7) en forme de V dont le fond est percé d'orifices (15). L'aspiration est obtenue au moyen d'un conduit (19) dont l'orifice de sortie (20) se présente sous la forme d'un arc permettant de localiser l'aspiration en amont du du point où la fonction condensation est réalisée.

[0023] La figure 6 illustre une variante d'un disque condenseur (6) conforme à l'invention. Dans cette variante, la rainure périphérique (7) est également en forme de _V mais dont les branches sont beaucoup plus écartées que précédemment et forment entre elles, dans le cas présent, un angle d'environ 160°. Par ailleurs, les orifices (15) prévus dans le fond de cette rainure (7) sont disposés sous la forme d'une sinusoïde.

[0024] La mise en oeuvre de ces dispositifs est la suivante. La mèche de fibres (1) est étirée de manière conventionnelle à l'intérieur du système d'étirage (2) et à la sortie de la dernière paire de cylindres (5) de ce système, les fibres parallélisées sont délivrées à l'intérieur de la gorge (7) du guide condenseur (6) où elles sont plaquées contre le fond de la rainure en forme de V du fait de la dépression interne et de la rotation de ce guide. La torsion communiquée par la broche de renvidage (8) remonte librement pour être bloquée progressivement à partir du point A2, cette torsion étant cependant bloquée sur la surface du guide et n'atteignant pas la sortie des cylindres délivreurs (5).

[0025] On a constaté que grâce à un tel dispositif, il était possible d'obtenir une condensation et éventuellement un étirage additionnel de la mèche de fibres et ce, sans nuire à la qualité finale du filé formé. Comme dit précédemment, si la vitesse périphérique du condenseur (6) peut être réglée de manière à être égale à la vitesse de sortie de la mèche, il peut être envisagé d'avoir une vitesse supérieure lorsque l'on désire augmenter le taux d'étirage, voire même, éventuellement, avoir une vitesse légèrement inférieure pour des applications particulières telles que par exemple l'obtention de fils fantaisie.

[0026] Dans la présente description, l'invention a été décrite en utilisant comme système de filature, un système à anneau et curseur conventionnel. Bien entendu, il pourrait être envisagé tout autre dispositif permettant de fabriquer des filés de fibres. Par exemple, le dispositif conforme à l'invention pourrait être disposé en amont d'un système permettant de communiquer un entrela- çage, une fausse torsion ou une torsion alternée à un fil. Il pourrait être également envisagé de traiter en parallèle une pluralité de fils et de les réunir sur un seul et même système de renvidage en les assemblant, par exemple, par torsion, auto-torsion ou tout autre système équivalent.

[0027] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'obtention de filés simples, mais il pourrait être envisagé associer un tel dispositif à tout autre dispositif conventionnel pour la fabrication de filés, par exemple de prévoir, en amont de la dernière paire de cylindres étireurs (5 l'amenée d'un fil additionnel destiné à constituer une âme.

Revendications

1/ Dispositif pour l'étirage d'une mèche de fibres (1) lors d'une opération de filature permettant de la transformer en filé du type selon lequel un élément condenseur est disposé à la suite du système d'étirage proprement dit (2), caractérisé par le fait que ledit élément condenseur (6) se présente sous la forme d'une surface de guidage mobile sur laquelle les fibres sont délivrées tangentiellement et qui, d'une part, tend à exercer une force de traction sur l'extrémité desdites fibres et, d'autre part, limite la remontée de torsion communiquée par le système de filature.

2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de guidage est soumise à l'action d'un courant de fluide, air par exemple, dont l'écoulement est tel qu'il favorise, en coopération avec ladite surface de guidage, le transport et la condensation des fibres.

3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la surface de guidage se présente sous la forme d'un guide rotatif, comportant sur sa périphérie une rainure ouverte (7), sensiblement en forme de V.

4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le fond de la rainure ouverte (7) est percé d'orifices (15) reliés à une source d'aspiration.

5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'aspiration est supprimée dans la zone qui suit immédiatement le point où la fonction condensation de la mèche a été réalisée.

6/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les orifices (15) sont disposés sous la forme d'une sinusoïde.

7/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le guide condenseur rotatif (6) est disposé à la sortie du système d'étirage (2) et est positionné de telle sorte que le trajet de la mèche entre son point d'amenée au condenseur et l'organe de renvidage (3) forme, sur ce condenseur (6), un angle compris entre 30 et 90°.

8/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé car le fait que la distance entre la sortie du système l'étirage (2) et le point de contact des fibres avec la surface de guidage mobile (6) est règlable et ce, en fonction de la longueur des fibres traitées.

Dessins