Procédé pour rattacher deux brins d'un fil et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé

Abstract

 Les brins de fils à rattacher sont tendus entre les deux paires de tubes d'aspiration (28, 29; 30, 31) et détordus en s'enroulant autour des broches (20, 21). De l'air chaud sous pression alimente superficiellement deux platines (32, 33) adjacentes aux portions détordues des fils éliminant les fibres libres et répartissant les barbes de fibres dans le fond d'un canal formé sur ces platines (32,33). Ces barbes sont retenues dans le fond du canal par un champ électrostatique formé à l'aide des conducteurs (46) et du générateur (GE). Ensuite les platines sont basculées autour des arbres de pivotement (4, 5) jusqu'à ce que les bords des canaux soient appliqués l'un contre l'autre. De l'air est envoyé perpendiculairement aux plans des barbes de fibres, à proximité de leurs extrémités respectives pour faire s'interpénétrer les fibres des deux barbes, puis les broches (20, 21) sont entraînées en sens inverse pour tordre les barbes de fibres et pour dégager le fil.

Description

[0001] La rattache de fils est une opération courante, notamment sur les bobinoires. Elle intervient également sur les métiers à tricoter, à tisser, ainsi que sur certains métiers à filer à extrémités libérées. Depuis très longtemps cette opération est effectuée en nouant les deux extrémités de fils à rattacher, de sorte qu'un défaut apparaît ensuite dans le tissu.

[0002] On a déjà proposé des solutions pour remplacer les noeuds par des rattaches invisibles se rapprochant le plus possible du filage. La principale difficulté de telles solutions réside dans l'obtention d'une résistance suffisante du fil à la traction. En effet, dans le cas du noeud, la résistance correspond sensiblement à celle du fil, tandis que dans le cas d'une rattache invisible dans laquelle les fils sont tordus mutuellement, cette résistance ne peut pratiquement pas être égale à celle du fil. Cependant, une solution de ce type ne peut être acceptable que si la résistance de la rattache est au moins égale à 80 % de la résistance initiale du fil.

[0003] Parmi les solutions proposées, on peut mentionner le brevet LE 3 903 680 dans lequel les brins de fil sont détordus, puis les fibres d'une extrémité sont écartées pour former un cône après quoi l'autre extrémité est introduite dans l'extrémité ouverte et ses fibres sont à leur tour écartées de sorte qu'elles s'interpénètrent avec les fibres de l'extrémité initialement ouverte. Ces deux extrémités sont alors tordues mutuellement pour recréer la torsion du fil et lier les deux brins l'un à l'autre. Ce procédé permet d'obtenir de bons résultats suivant la grosseur des fils ainsi que la matière de ces fils. Par contre, avec certains fils et notamment des fils relativement gros formés de fibres synthétiques, certaines difficultés apparaissent, notamment en raison de la densité de fibres qui rend leur interpénétration difficile et également en raison de la torsion rémanente des fibres.

[0004] On a également proposé des procédés pneumatiques pour entremêler les fibres des deux brins à rattacher. C'est ainsi que les brevets LlS 3 306 020, 3 407 583 et 3 487 618 proposent diverses solutions selon lesquelles on place les extrémités détordues des fils à rattacher dans une chambre et on crée un écoulement d'air turbulent destiné à entremêler les fibres des deux extrémités de maniè- _re à former une zone de rattache des deux brins. L'aspect d'une telle rattache n'est pas ressemblant à celui du fil et la résistance d'une telle rattache se situe en général à peine au-dessus de la moitié de la résistance initiale du fil.

[0005] Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de ces solutions et de permettre d'effectuer des rattaches pratiquement invisibles et ce résistance élevée, notamment pour des fils de gros titres faits de fibres synthétiques.

[0006] A cet effet, la présente invention a pour objet tout d'abord un procédé pour rattacher deux brins de fil selon lequel on transfert la torsion d'une portion de chacun desdits brins en établissant une surtorsion dans le reste de ces brins et on élimine les fibres non solidaires de chacun de ces brins pour former une barbe de fibres à l'extrémité de chaque brin. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on dispose les fibres de chaque barbe sensiblement dans un plan selon une forme allongée dont la largeur maximum est sensiblement supérieure au diamètre du fil et se situe dans une zone pro- _che de la base de la barbe, puis diminue jusqu'à son extrémité, on coupe l'extrémité de la barbe à une longueur donnée de sa base, on met les deux barbes adjacentes l'une à l'autre pour que l'extrémité de chacune d'elles se trouve vis-à-vis de la zone la plus large de l'autre barbe, on fait pénétrer une partie des fibres de la zone d'extrémité de chaque barbe dans l'autre barbe et en rétablit ladite torsion transférée dans ces barbes.

[0007] Cette invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé par le fait qu'il comporte deux platines mobiles entre deux positions, l'une ou elles sont écartées et l'autre où elles sont adjacentes, chaque platine comportant une surface plane bordée latéralement par deux rebords et dont une extrémité est adjacente à une fente de distribution reliée à une source d'air sous pression, un logement cylindrique débouchant dans cette surface plane et recevant un cône dont la pointe est adjacente à cette surface, ce logement étant relié à ladite source par un conduit débouchant latéralement et dirigé contre l'axe dudit cône.

[0008] Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

La fig. 1 est une vue en perspective des éléments essentiels de ce dispositif.

La fig. 2 est une vue en coupe agrandie d'un détail de la fig. l.

La fig. 3 est une vue selon III-III de la fig. 2.

La fig. 4 est un schéma de fonction.

[0009] Le dispositif illustré par la fig. 1 présente un bâti 1 qui comporte deux supports 2 et 3 montés pivotant dans le bâti 1 par l'intermédiaire de deux arbres creux 4 et 5. Ces deux supports 2 et 3 sont reliés l'un à l'autre par une bielle 6 dont les extrémités sont articulées aux supports par des arbres 7 et 8 parallèles aux arbres creux 4 et 5. L'arbre 8 est encore associé à la tige 9 d'un vérin 10 destiné à faire pivoter les supports, reliés cinématiquement par la bielle 6 autour des axes des arbres creux 4 et 5, de manière à déplacer les support de la position illustrée par la fig. 1 à une position dans laquelle les supports 2 et 3 sont alignés.

[0010] Les deux arbres creux 4 et 5 livrent passage à deux autres arbres 11 et 12 qui s'étendent jusque derrière le bâti 1. Chaque arbre 11 et 12 est solidaire d'un pignon 13, respectivement 14. Ces pignons sont reliés par une courroie crantée 15. L'extrémité avant de chaque arbre 11, 12 traverse un des supports 2, respectivement 3 et est solidaire d'un pignon conique 16, respectivement 17 en prise avec deux pignons coniques 18, respectivement 19. Chaque pignon conique 18, 19 est solidaire d'une broche 20, respectivement 21 montée entre deux flasques parallèles 2a, 2b respectivement 3a, 3b des supports 2 et 3. Chaque broche 20, 21 se termine par un disque 22 respectivement 23 fendu radialement. L'extrémité arrière de l'arbre 11 est encore solidaire d'un second pignon 24 en prise avec une crémaillère 25 solidaire de la tige 26 d'un vérin 27. Ce mécanisme d'entraînement 24 à 27 sert à commander la rotation des broches 20 et 21 en sens contraires l'une de l'autre, la broche 21 étant entraînée grâce à la courroie 15 reliant les pignons 13 et 14.

[0011] Deux tubes d'aspiration 28, 29 respectivement 30, 31 sont fixés dans le bâti 1 de part et d'autre de chaque support 2 respectivement 3. Ces tubes sont reliés à l'admission d'un ventilateur VE, et sont disposés deux à deux de manière qu'un fil tendu entre chaque paire de tubes d'aspiration appuie contre le bord des disques 22, respectivement 23 et passe adjacent à une platine 32, respectivement 33. Chaque platine 32, 33 est solidaire du support 2, respectivement 3.

[0012] Le détail de ces platines est illustré par les fig. 2 et 3 auxquelles on se référera pour la suite de cette description. Etant donné qu'elles sont identiques, seule l'une d'elles sera décrite. La platine est en un matériau isolant, par exemple en une matière plastique. Sa face supérieure présente un canal central 34 dont le fond sert de surface d'appui pour l'étalement des fibres formant la barbe de l'extrémité du brin du fil à rattacher. La profondeur de ce canal est de l'ordre de 0,3 mm. La surface de la platine 32 bordant le canal 34 est recouverte d'une couche 35 d'une matière plastique plus souple que celle du bloc et destinée à jouer le rôle de joint d'étanchéité lorsque les deux blocs sont dans la position illustrée par la fig. 2. L'épaisseur de la couche 35 est de l'ordre de 0,1 mm. Cette platine 32 comporte encore un conduit d'admission 36 relié à une source d'air sous pression VE₂ (fig. l) susceptible d'être réchauffé à l'aide d'une résistance électrique 38. Ce conduit d'admission 36 communique avec une chambre de distribution 39 qui débouche au niveau de la surface d'appui délimitant le fond du canal 34 en formant une buse 40 à travers une fente dont la longueur correspond sensiblement à la largeur du canal 34- et dont une des lèvres 41 parallèle au fond du canal 34, maintient le jet de la buse 40 le long de la surface d'appui du canal 34. La fig. 3 montre que la largeur de ce canal n'est pas constante. Si l'on observe à partir de la sortie de la buse 40, on voit qu'il s'élargit sur environ 1/4 à 1/5 de sa longueur d'environ 40% de sa largeur initiale et qu'ensuite il revient progressivement à cette largeur initiale sur le reste de sa longeur.

[0013] La surface d'appui du fond du canal 34, dans sa partie correspondant à la portion où ce canal s'élargit à la sortie de la buse ₄₀, présente une ouverture qui correspond à un logement cylindrique ₄₂ qui traverse la platine 32 perpendiculairement au fond du canal ₃₄. Ce logement cylindrique 42 reçoit une tige 43 ajustée par frottement et dont l'extrémité supérieure se termine par un cône 44 dont la pointe arrive juste au niveau du fond du canal 34. Un conduit 45 centré sur l'axe du cône 44 et situé à environ 1/3 de la hauteur de ce cône depuis sa base fait communiquer le logement cylindrique 42 avec la chambre de distribution 39.

[0014] Cette platine 32 comporte encore une série de conducteurs électriques 46 disposés transversalement au canal 34 et espacés longitudinalement. Ces conducteurs électriques sont situés à proximité de la surface d'appui du fond du canal 34 et sont noyés dans la matière plastique de la platine 32 de sorte qu'un diélectrique sépare ces conducteurs électriques 46 de cette surface d'appui. Ces conducteurs sont reliés à un générateur électrostatique GE.

[0015] Entre les quatre conducteurs 46 en partant de l'extrémité ouverte du canal 34, trois conduits 52 très fins de 0,25 mm de diamètre débouchent dans la surface d'appui du fond du canal 34 et sont reliés à la source d'air sous pression VE₂.

[0016] Chaque platine 32, 33 porte sur sa face latérale adjacente à l'extrémité du canal 34, une lame de ooupe 48, respectivement 49 tandis qu'une seconde lame de coupe 50, respectivement 51 est fixée au bâti 1 dans les trajectoires respectives des lames 48, 49 décrites lors du déplacement des supports 2 et 3 de la position illustrée par la fig. 1 à la position dans laquelle les platines 32 et 33 sont amenées l'une contre l'autre.

[0017] Le processus de rattache exécuté à l'aide de ce dispositif sera maintenant décrit à l'aide des figures 1 à 3 ainsi que du schéma de fonction de la fig. 4.

[0018] Les deux brins de fil à rattacher sont amenés chacun vis-à-vis des deux tubes d'aspiration 28, 29 respectivement 30, 31, tous les quatre reliés à l'admission du ventilateur VE_l, de sorte que les portions de fil tenues entre les tubes d'aspiration 28, 29 respectivement 30, 31 sont tendues et appuient contre les disques 22, respectivement 23. A ce moment, on admet que l'on est à l'instant t_o du diagramme de la fig. 4. Sur ce diagramme, les fonctions sont indiquées par 0 et 1, 0 correspondant à une position de repos ou de départ de l'organe effectuant la fonction et 1 une position dans laquelle l'organe est écarté de sa position de repos ou de départ. De l'instant t₀ à l'instant t₁, la fonction a correspond à la rotation des disques 22, 23 solidaires des broches 20, 21. Durant cette rotation, les fentes radiales respectives des disques 22, 23 arrivent en face des fils tendus entre les tubes 28, 29, respectivement 30, 31 et appuyant sur la périphérie des disques 22, 23 de sorte que ces fils pénétrent dans ces fentes radiales et s'enroulent autour des broches 20, 21 en provoquant la détorsion des fils entre les tubes 28 respectivement 30 et les disques 22, respectivement 23.

[0019] A l'instant t_. commence le soufflage d'air à travers la buse 40 (fonction b), le fil détordu étant appliqué contre la surface d'appui du fond du canal 34 est donc soumis à ce jet qui élimine les fibres qui ne sont pas solidaires du brin du fil enroulé autour de chaque broche 20, 21. L'air soufflé est un air chauffé par le corps de chauffe 38. Sa température est de l'ordre de 60° à 90°C et est destinée à supprimer la torsion rémanente des fibres de manière à éta_- ler la barbe de fibres sur la surface d'appui du fond du canal 34 et pour que ces fibres restent sensiblement adjacentes au plan de cette surface. En effet, les fibres formant une barbe à l'extrémité d'un fil détordu conservent après la détorsion en partie la déformation consécutive à leur torsion et ne peuvent ainsi pas être étalées sur une surface. L'air chaud permet d'éliminer tout ou partie de la déformation des fibres. En outre, l'écoulement d'air, formé par la buse 40, adjacent au fond du canal 34 étend la barbe de fibres détordues et traitées thermiquement au fond de ce canal 34. Le jet d'air secondaire formée à travers le conduit 45 ménagé entre la chambre de distribution 39 et le logement 42 est dirigé contre le cône 44 et devié dans l'écoulement d'air principal de la buse 40. Il a pour effet de créer un élargissement du jet principal et un élargissement correspondant de la barbe de fibres. Ensuite, les parois latérales du canal 34 se rétrécissent en direction de l'extrémité ouverte de ce canal et provoquent un resserrement de l'écoulement et des fibres. Ainsi, la barbe de fibres étalée au fond du canal 34 a sensiblement la forme d'une flamme, or, on verra par la suite que cette forme a une grande importance pour la qualité de la rattache.

[0020] Pour améliorer le maintien des fibres contre la surface d'appui du fond du canal 34, à l'instant t₃ les conducteurs 46 sont mis sous tension (fonction c) par le générateur électrostatique GE créant un champ entre ces conducteurs 46 et le reste de l'appareil se trouvant au potentiel de la masse. Bien entendu, il faut que l'épaisseur du diélectrique séparant ces conducteurs du fond du canal -34 soit faible sinon les fibres ne pourraient pas se charger électro- statiquement. Dans cet exemple, l'épaisseur du diélectrique est de l'ordre de 0,3 mm. En variante on pourrait obtenir le même résultat pneumatiquement en aspirant de l'air à travers les conduits 52.

[0021] De l'instant t₄ à l'instant t₅, l'écoulement d'air à travers la buse 40 et le conduit 45 (fonction b) est arrêté et de l'instant t₅ à t₆, les platines 32 et 33 sont amenées l'une contre l'autre (fonction d) dans la position illustrée par la fig. 2, par le pivotement des supports 2 et 3 sous l'action du vérin 10. Durant ce déplacement, les fibres des deux barbes formées sur les platines 32 et 33 sont coupées par les lames mobiles 48, respectivement 49, rencontrant sur leur passage les lames fixes 50, respectivement 51.

[0022] Lorsque les deux platines 32 et 33 sont amenées jointivement l'une contre l'autre, les deux canaux 34 forment un seul passage ouvert aux deux extrémités. La surépaisseur résultant des couches 35 forme une ouverture d'environ 0,5 mm entre le fond de chaque canal 34 et les déflecteurs respectifs 41 permettant le passage du fil.

[0023] A l'instant t₆, lorsque les platines 32 et 33 sont adjacentes (fonction d) commence la fonction e qui correspond à l'alimentation des conduits 52 en air sous pression. La fonction des petits jets d'air formés à la sortie de ces conduits 52 est de faire pénétrer les fibres de l'extrémité de chaque barbe dans la nappe de fibres de l'autre barbe de manière à réaliser un aiguilletage. C'est lors de cette opération que l'on peut mesurer l'importance de la forme de la flamme donnée à chaque barbe. Sans cette forme, une partie des fibres d'extrémité aiguilletées par les conduits 52 passerait à côté de la nappe de fibres de la barbe adjacente de sorte que ces fibres ne participeraient pas efficacement à la rattache et quelles sortiraient du fil rendant la rattache visible. Si la nappe dans laquelle les fibres d'extrémité de la barbe sont aiguilletés est plus large que cette extrémité, la probabilité que les fibres pénétrent dans cette nappe augmente considérablement.

[0024] _Etant donné que la tension ultérieure des deux barbes de fibres superposées provoquera la déformation progressive des fibres disposées dans un plan en une forme d'hélice, et que, notamment la base de chaque barbe aura tendance à prendre en coupe transversale la forme d'un S, il est souhaitable que les extrémités respectives des fibres des barbes soient légèrement déportées du côté où la barbe adjacente tend à devenir concave et à envelopper de ce fait cette extrémité pour garantir qu'elle soit ensuite complètement emprisonnée dans la barbe adjacente. En effet si l'extrémité de la barbe se trouvait au moment du début de la torsion dans une partie convexe du S formé en coupe transversale par la base de la barbe au début de la torsion, l'extrémité du fil ne serait pas emprisonnée et elle resortirait après la rattache. Ce résultat peut être obtenu en pratique en formant les canaux 34 avec une certaine dissymétrie par rapport à l'axe longitudinal x-x de chaque platine 32, 33 comme illustré par le trait mixte 34' de la fig. 3. Bien entendu, les bords du canal 34 de la platine 33 formeront un angle de 180° avec ceux de la platine 32 lorsque ces platines seront dans la position illustrée dans la fig. 2.

[0025] Or, la pénétration des fibres d'extrémité de chaque barbe dans les fibres de la barbe adjacente avant la torsion de ces barbes pour reformer le fil à l'endroit de la rattache est d'une importance primordiale. En effet, sans cette interpénétration des fibres des barbes adjacentes, la torsion des barbes aurait pour effet de refermer les barbes sur elles-mêmes de sorte qu'au lieu de recréer la structure du fil obtenue lors du filage, on aurait deux masses de fibres compactes tordues ensemble. La résistance d'une telle rattache serait très faible et ne résisterait pas à des tractions répétées ou au passage sur un guide fil.

[0026] A l'instant t₇, la fonction c correspondant au champ électrostatique est arrêtée et à l'instant t₈ les disques 22 et 23 sont ramenés à leur position de départ (fonction a), c'est-à-dire qu'ils sont entraînés en rotation en sens inverse par la course de retour de la tige 26 du vérin 27. La surtorsion induite dans chaque brin de fil enroulé autour des broches 20, respectivement 21 lors de la détorsion initiale est transférée dans les barbes dont les fibres s'interpénètrent de sorte qu'une structure très voisine du filage est créée à l'endroit de la rattache. Simultanément, lorsque chaque brin de fil est déroulé de sa broche respective 20, 21, il est dégagé de la fente radiale des disques 22, respectivement 23.

[0027] A l'instant t₉, les fonctions d et e se terminent, c'est-à-dire que le vérin 10 ramène les supports 2 et 3 dans la position illustrée par la fig. 1 et le fil tendu entre les tubes d'aspiration 29 et 31 peut alors être dégagé de l'appareil.

[0028] Il est intéressant de noter que le processus de rattache décrit ne comporte aucun élément mécanique agissant en tant que moyen de mise en oeuvre du procédé, les moyens mécaniques n'intervenant que comme éléments de commande, donc indirectement. La qualité des rattaches obtenue ainsi que leur aspect sont excellents, la résistance de la rattache se situant en moyenne aux environs de 90% de la résistance initiale. Le procédé a été testé en particulier sur des fils formés de fibres artificielles coupées à la longueur des fibres de coton soit de l'ordre de 40 mm, représentatives des fibres formant couramment les fils synthétiques ou artificielles. La grosseur des fils était de l'ordre de 120 tex. Dans certains cas, il peut être souhaitable de chauffer entre 60°C et 90°C les brins de fils rattachés avant de les enlever de l'appareil pour éviter un certain degré de détorsion après avoir tordu les deux barbes.

Revendications

1. Procédé pour rattacher deux brins d'un fil selon lequel on transfert la torsion d'une portion de chacun desdits brins en établissant une surtorsion dans le reste de ces brins et on élimine les fibres non solidaires de chacun de ces brins pour former une barbe de fibres à l'extrémité de chaque brin, caractérisé par le fait que l'on dispose les fibres de chaque barbe sensiblement dans un plan selon une forme allongée dont la largeur maximum est sensiblement supérieure au diamètre du fil et se situe dans une zone proche de la base de la barbe, puis diminue jusqu'à son extrémité, on coupe l'extrémité de la barbe à une longueur donnée de sa base, on met les deux barbes adjacentes l'une à l'autre pour que l'extrémité de chacune d'elles se trouve vis-à-vis de la zone la plus large de l'autre barbe, on fait pénétrer une partie des fibres de la zone d'extrémité de chaque barbe dans l'autre barbe et on rétablit ladite torsion transférée dans ces barbes.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour disposer les fibres des barbes dans un plan, on place ces fibres dans un écoulement gazeux adjacent à une surface d'appui plane et guidé par un canal dont les bords délimitent latéralement cette surface d'appui.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on chauffe les fibres de chaque barbe à une température de l'ordre de 60° à 90°C pendant que l'on dispose ces fibres dans un plan.

4. Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que l'on forme ledit écoulement de gaz à une température de l'ordre de 60° à 90°C.

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on ménage une ouverture dans ladite surface d'appui vis-à-vis de la zone dans laquelle la barbe de fibres doit présenter sa largeur maximum et on forme un écoulement de gaz au centre de cette ouverture pour augmenter localement la largeur dudit écoulement.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on forme un champ électrostatique pour retenir les fibres dans ledit plan.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dirige des jets d'air perpendiculaires aux plans dans lesquels sont disposées les fibres des barbes respectives à proximité des zones d'extrémités respectives de ces barbes et dirigées pour faire pénétrer une partie des fibres de chacune de ces extrémités dans les fibres de l'autre extrémité.

8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte deux platines mobiles entre deux positions, l'une où elles sont écartées et l'autre où elles sont adjacentes, chaque platine comportant une surface plane bordée latéralement par deux rebords et dont une extrémité est adjacente à une fente de distribution reliée à une source d'air sous pression, un logement cylindrique débouchant dans cette surface plane et recevant un cône dont la pointe est adjacente à cette surface, ce logement étant relié à ladite source par un conduit débouchant latéralement et dirigé contre l'axe dudit cône, lesdites fentes de distribution étant à des extrémités opposées de ces platines lorsqu'elles sont adjacentes l'une à l'autre.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite platine est en un matériau diélectrique et qu'elle présente au moins un conducteur électrique situé sous-jacent à ladite surface plane et relié à un générateur électrostatique.

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les rebords bordant latéralement ladite surface plane d'une desdites platines ménagent un canal dissymétrique par rapport à son axe longitudinal,les rebords homologues de l'autre desdites platine ménageant un canal dissymétrique par rapport à son axe longitudinal présentant par rapport à l'autre desdits canaux et en position adjacente desdites platines une symétrie miroir autour d'un axe transversal coupant la partie médiane de ces canaux pour placer l'extrémité de chaque barbe vis-à-vis d'une partie de la base de la barbe adjacente qui deviendra convexe consécutivement à la torsion axiale imprimée à ces barbes.

Dessins