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(11) | EP 0 098 230 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Procédé et dispositif pour la réalisation de files de fibres comportant une âme |
| (57) Procédé pour la réalisation d'un filé à âme selon lequel on projette sur un fil (3)
des fibres élémentaires (11), le fil (3) étant soumis à l'action d'une broche de fausse
torsion. La projection des fibres (11) est obtenue au moyen d'une surface de guidage mobile (10) sur laquelle les fibres (11) sont délivrées tangentiellement et sont maintenues parallélisées et à plat. Par ailleurs, l'âme (3) est amenée tangentiellement sur les fibres (11) parallélisées en biais et dans le sens de déplacement desdites fibres. |
[0001] La présente invention concerne un perfectionnement aux techniques de filature permettant de réaliser des filés de fibres comportant une âme interne, filés qui, dans la suite de la description, seront désignés par l'expression "fils à âme".
[0002] Elle a trait plus particulièrement à un perfectionnement apporté à la technique faisant l'objet du brevet français publié sous le n° 497 481.
[0003] Le document précité décrit une technique qui, d'une manière générale, consiste :
- à délivrer un fil destiné à former l'âme interne,
- à faire passer ce fil en contact tangentiel avec une surface mobile (tambour de carde) sur laquelle des fibres élémentaires sont maintenues parallélisées et à plat, ledit fil passant transversalement par rapport à ladite surface ;
- à communiquer audit fil d'âme une torsion qui tend à remonter sur la surface mobile supportant les fibres élémentaires, cette torsion étant communiquée par un organe agissant de manière intermittente de telle sorte que le fil formé puisse se détordre automatiquement et instantanément, cette rapide rotation du fil en sens inverse n'ayant pas d'effet sur les fibres déjà enroulées sur lui.
[0004] On conçoit aisément qu'un tel procédé, s'il peut permettre d'obtenir un filé de fibres comportant une âme, ne permet pas d'avoir des vitesses de production élevées et surtout ne conduit pas à des fils de bonne qualité étant donné que ces fibres ne sont pas véritablement liées à l'âme mais forme en quelque corte un feutre autour de celle-ci ainsi que cela est indiqué à la page 3 lignes 80 à 95 de la description de ce brevet. Ces inconvénients peuvent expliquer le fait, qu'à la connaissance du Demandeur, une telle technique n'a pas été utilisée industriellement.
[0005] Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un perfectionnement au procédé précité, qui, non seulement en simplifie la mise en oeuvre et permet d'avoir des vitesses de production très élevées mais qui, par ailleurs, permet de traiter indifféremment tout type de fibres et, notamment, des fibres de laine (où fibres présentant des propriétés de crochets similaires), matières difficiles à mettre en oeuvre jusqu'à ce jour. Enfin, le procédé selon l'invention permet d'obtenir une très bonne cohésion de la surface fibreuse avec l'âme interne ainsi que des filés à âme présentant des caractéristiques textiles très régulières.
[0006] D'une manière générale, l'invention concerne donc un perfectionnement au procédé faisant l'objet du brevet français 497 481, procédé rappelé ci-dessus, perfectionnement qui se caractérise par le fait que :
- le passage du fil d'âme sur les fibres parallélisées est réalisé en biais par rapport à la surface supportant lesdites fibres et ce, dans leur sens de déplacement ;
- la torsion communiquée au fil est donnée par une broche de fausse torsion, agissant en permanence sur ledit fil et qui est disposée en aval de la surface mobile supportant les fibres.
[0007] Dans la suite de la description, la surface mobile sur laquelle les fibres élementaires sont maintenues parallélisées et à plat sera désignée par l'expression "surface de guidage mobile".
[0008] Conformément à l'invention, le maintien des fibres sous forme parallélisée, à plat sur la surface de guidage mobile, peut être réalisé soit en soumettant ladite surface à une aspiration soit, de préférence, en utilisant une surface qui présente un état superficiel qui assure le maintien des fibres par simple contact, voire même en combinant ces deux possibilités.
[0009] Plusieurs types de dispositifs peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
[0010] Ainsi, la surface de guidage peut se présenter sous la forme d'un tambour cylindrique, d'un tambour en forme d'hyperboloïde, d'une courroie sans fin ou de tout autre organe équivalent.
[0011] Dans le cas où le maintien des fibres sur cette surface de guidage est obtenu sous l'action d'un phénomène d'aspiration, la surface sera perforée ou poreuse et se présentera soit sous la forme d'un tambour soit sous la forme d'une courroie sans fin.
[0012] Selon le mode préférentiel de mise en oeuvre de l'invention, selon lequel le maintien des fibres sur la surface de guidage est assuré par simple contact mutuel, la surface sera de préférence recouverte d'un matériau facilitant l'adhérence des fibres, par exemple d'un matériau similaire à un velours. Il pourrait éventuellement être envisagé d'utiliser une surface ayant la structure d'une brosse.
[0013] Cependant, quelque soit la surface utilisée, il est indispensable, non seulement que les fibres soient maintenues parallélisées sous forme d'une bande mais également que le fil destiné à former l'âme soit amené tangentiellement à ladite bande de fibres et ce, de manière sécante, en biais dans le sens de déplacement des fibres.
[0014] L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels :
- la figure 1 illustre schématiquement, vue de côté, une position de travail d'une machine mettant en oeuvre le procédé selon l'invention afin de réaliser un fil à âme,
- la figure 2 est une vue en perspective d'une surface de guidage mobile, sous forme de courroie, utilisée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention,
- la figure 3 est une vue de face de la surface de guidage de la figure 2 montrant de manière plus précise comment s'effectue la liaison fil d'âme/fibres sur une surface de guidage conforme à l'invention,
- la figure 4 illustre une variante, également en perspective, d'une surface de guidage sous forme de tambour utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention,
- la figure 5 illustre une autre variante, également en perspective, d'une surface de guidage sous forme de courroie associée à un système d'aspiration,
- la figure 6 est une vue schématique, partielle, en perspective montrant une surface de guidage particulière permettant d'assurer le maintien des fibres par combinaison d'une aspiration et d'un état superficiel particulier assurant le maintien par simple contact,
- les figures 7 et 8 illustrent deux autres variantes d'un dispositif conforme à l'invention.
[0015] La figure 1 illustre, vue de côté, une position de travail d'une machine permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, c'est-à-dire permettant de réaliser, en une seule étape, de véritables fils à âme.
[0016] Cette installation comporte une zone de stockage (1), cantre par exemple, où sont disposées les bobines (2) de fils (3) destinées à constituer l'âme du fil à réaliser conformément à l'invention. Ces fils (3) sont amenés par l'intermédiaire d'un délivreur (4), qui éventuellement pourrâît être supprimé, à la zone de traitement proprement dite, désignée par la référence générale (5) où ils seront recouverts et associés à des fibres discontinues.
[0017] Cette zone de traitement (5) comprend un délivreur (6), une broche de fausse torsion (7) de type connu, par exemple une broche à friction, à courroies croisées.
[0018] Un troisième délivreur d'appel (8) est disposé en aval de la broche (7) et le fil formé est renvidé en (9) au moyen d'un système conventionnel de renvidage pouvant ou non communiquer une torsion additionnelle au fil formé.
[0019] La distribution des fibres discontinues autour de l'âme (3) est réalisée en prévoyant, en amont de la broche de fausse torsion (7), c'est-à-dire dans la zone de remontée de la torsion, une surface de guidage mobile (10) sur laquelle les fibres (11) sont délivrées tangentiellement et qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémité libre desdites fibres. Ces fibres (11) proviennent d'une mèche (12) qui subit un étirage par exemple au moyen d'un système conventionnel à manchons (13) ou d'un grand étirage du type à sélecteur. Par rapport aux enseignements du brevet français 497481 conformément à l'invention, la surface de guidage (10) est à génératrice droite et présente un état superficiel assurant le maintien des fibres par simple contact. Par ailleurs, les fibres (11) sont maintenues parallélisées, sous forme de ruban sur la surface (10). De plus, l'âme (3) est amenée tangentiellement à la surface (10) dans une direction non seulement concourante avec la direction d'amenée des fibres (11) mais également de manière sécante et tangentielle à ladite mèche plane (11). Enfin, la torsion communiquée par la broche (7) et qui remonte sur la surface de guidage a un sens tel que, en combinaison avec le sens d'avance de ladite surface de guidage, les fibres soient prises par l'âme (3) en passant sous cette âme, c'est-à-dire que leur extrémité libre se trouve emprisonnée entre l'âme et ladite surface de guidage.
[0020] Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 2, 3 et 7, la surface de guidage (10) est constituée par une courroie sans fin supportée par deux galets (14-15). En revanche, dans l'exemple illustré par la figure 5, la surface de guidage (10) est également constituée par une courroie sans fin mais cette courroie est entraînée directement par le dernier cylindre du train d'étirage.
[0021] Dans les exemples illustrés par les figures 4 et 8, la surface de guidage est constituée par un tambour rotatif qui est de forme cylindrique à la figure 4 et en forme d'hyperboloïde à la figure 8.
[0022] De préférence, ainsi que cela ressort clairement des figures 3,4 et 7, des guides (16) et (17) sont prévus de chaque côté de la surface de guidage (10) afin que le fil d'âme (3) soit présenté tangentiellement à ladite surface et vienne couper la mèche de fibres (11) sur toute sa larqeur et en biais dans leur sens de déplacement.
[0023] Différents types de matériaux peuvent être utilisés pour la matière de recouvrement de la surface de guidage (10). On a constaté que l'on obtenait de bons résultats en utilisant comme matériaux de recouvrement de la surface, une matière textile ayant la structure d'un velours à poils ras. Un tel matériau permet d'obtenir un bon maintien des fibres parallélisées (11) qui, cependant, sont facilement décollées de ladite surface lors du passage du fil d'âme (3) et distribuées autour de cet élément.
[0024] Bien entendu, d'autres types de matériaux peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l'invention.
[0025] Pour une bonne mise en oeuvre de l'invention, il a par ailleurs été déterminé qu'il convenait, de préférence, d'avoir une distancejentre la sortie des derniers éléments du train d'étirage (13) et le point où les fibres de la mèche (12) viennent en contact avec l'âme supérieure à la longueur des fibres.
[0026] Par ailleurs, en ce qui concerne les vitesses des différents organes les uns par rapport aux autres, on a constaté que l'on obtenait de bons résultats en ayant une vitesse (V2) supérieure ou égale à la vitesse (V 1) d'amenée des fibres (11) sur la surface de guidage (10). De préférence, (V2) est de l'ordre de 1,3 à 1,5 fois (V1).
[0027] Dans les exemples qui précèdent, il peut être envisagé d'utiliser un galet presseur additionnel, représenté en pointillés aux figures 2, 3 et 4, désigné par la référence (20). Ce galet presseur est disposé sensiblement dans la zone où les fibres arrivent en contact avec la surface mobile et favorise l'accrochage des fibres sur ladite surface.
[0028] Les figures 5 et 7 illustrent des variantes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention utilisant comme surface de guidage une courroie transporteuse (10).
[0029] Dans ces variantes, les mêmes références que celles .utilisées pour l'exemple illustré par les figures 2 et 3, sont utilisées pour désigner les mêmes organes.
[0030] Dans le mode de réalisation selon la figure 5, par rapport à l'exemple décrit dans la figure 2, la surface de transport (10) est également constituée par une courroie sans fin, mais est montée directement autour d'un des cylindres moteur de la dernière paire du train d'étirage (11). En conséquence, le galet support (14) de la figure 2 peut être supprimé. Dans ce mode de réalisation, les fibres sont amenées en-dessous de la courroie (10) et leur maintien sur cette surface est assuré par un système d'aspiration (21) disposés entre les deux brins de la courroie. Cette courroie doit bien entendu permettre le passage de l'air et peut être soit perforée soit poreuse.
[0031] Une telle variante est particulièrement appropriée pour traiter des fibres de coton mais bien entendu, cela n'est pas limitatif.
[0032] Dans la variante illustrée par la figure 8, la courroie transporteuse (10) est disposée verticalement, de telle sorte que son brin rectiligne soit en regard des cylindres de sortie du train d'étirage. Dans ce cas, les fibres sont distribuées sur ce brin rectiligne, leur prise par l'âme (3) étant effectuée comme précédemment en amenant cette âme tangentiellement à la surface, de manière concourante avec la mèche de fibres. Ce mode de réalisation permet de diminuer au minimum l'espacement entre la sortie du dispositif d'étirage et la surface de transport des fibres.
[0033] Si, dans les exemples précédents, le maintien des fibres était assuré soit par simple contact mutuel desdites fibres avec la surface, soit par l'action d'un phénomène d'aspiration sur cette surface, il peut être envisagé, comme cela est illustré à la figure 6, d'utiliser comme surface de transport une surface permettant de combiner un phénomène d'aspiration et un accrochage des fibres par simple contact mutuel. Dans ce cas, on peut, par exemple, utiliser une courroie qui comporte une alternance de zones (22) de type velours similaire à celui faisant l'objet de la figure 2 et de zones perforées (23). On a constaté que l'on obtenait de bons résultats en ayant une longueur de zone perforée (23) inférieure à la longueur moyenne des fibres destinées à être traitées.
Exemple 1 :
[0034] Sur une installation illustrée par la figure 1, et comportant comme surface de guidage un tambour rotatif (10) du type illustré par la figure 4, on réalise un fil à âme conformément à l'invention dans les conditions suivantes.
- fil d'âme (3) : fil polyester 167 Dtex,
- mèche de fibres (12) : laine 3300 Dtex - deux bouts - longueur moyenne des fibres : 120 mm,
- étirage en (l3) : 18,73 ;
- titre du ruban à sa sortie d'étirage : 356 Dtex,
- vitesse (Vl) de sortie de la mèche (11) : 50m/mn,
- distance entre la sortie du train d'étirage (13) et le point de contact des fibres (11) avec l'âme (3) : 240 mm,
- largeur de la mèche (11) sur le tambour (10) : environ 4 mm,
- vitesse (V2) du tambour (10) : 53 m/mn,
- surface du tambour (10) : velours à poils ras ayant une hauteur d'environ 2 mm,
- broche de fausse torsion (7) : broche à courroies croisées formant entre elles un angle de 48° ayant une vitesse linéaire de 185 m/mn,
- tension du fil d'âme : 30 à 35 gr.,
- vitesse de renvidage (V3) : 48 m/mn.
[0035] En procédant de la manière précitée, on obtient un fil à âme ayant un titre final de 534 Dtex dans lequel les fibres de laine sont parfaitement réparties autour de l'âme (3) et qui présente une très grande régularité.
Exemple 2 :
[0037] On répète l'exemple 1 mais on remplace la surface de guidage constituée par un tambour par une surface de guidage constituée par une courroie plane telle qu'illustrée aux figures 2 et 3. Comme pour l'exemple 1, la courroie est revêtue d'une couche de velours à poils ras.
Exemple 3 :
[0039] On répète l'exemple 1, mais on remplace la surface de guidage constituée par un tambour par une surface de guidage constituée par une courroie plane telle qu'illustrée à la figure 5. Cette surface de guidage est montée sur le cylindre moteur supérieur de la dernière paire de cylindres étireurs du système d'étirage (13).
[0040] On utilise comme courroie (10) une courroie perforée entre les brins de laquelle est disposée une boite aspirante (21).
[0041] La mèche (11) est constituée par une mèche de coton de 30 000 Dtex étirée de 200 fois dans le système (13).
[0042] Les conditions opératoires sont les suivantes.
- vitesse (VI) = 75 m/mn,
- vitesse linéaire de la courroie (10) = 100m/mn,
- vitesse de passage de l'âme (3) : 150 m/mn,
- âme (3) : filé de polyester de 100 Dtex.
[0043] On obtient un filé à âme dans lequel les fibres de coton entourent parfaitement l'âme interne, ce filé ayant un titre de 250 Dtex.
- à délivrer positivement un fil (3) destiné à former l'âme interne,
- à faire passer ce fil (3) en contact tangentiel avec une surface de guidage mobile sur laquelle des fibres élémentaires (11) sont maintenues parallélisées et à plat, le fil (3) passant transversalement par rapport à ladite surface,
- à communiquer audit fil d'âme (3) une torsion qui tend à remonter sur la surface mobile (10) supportant les fibres élémentaires (11), caractérisé par le fait que :
- le passage du fil d'âme (3) sur les fibres (11) parallélisées est réalisé en biais par rapport à la surface et dans le sens de déplacement des fibres,
- la torsion communiquée au fil (3) est donnée par une broche de fausse torsion, agissant en permanence sur ledit fil (3) et qui est disposée en aval de la surface mobile supportant les fibres.