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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA TRANSFORMATION DE FIBRES DE VERRE, OU ANALOGUES,EN UN FIL EN VUE DE LA PRODUCTION DE MECHES POUR FILATURE
Pour la production de fils à partir de fibres de verre il est de pratique courante de redresser à l'aide d'une carde, comme-,on le fait habituellement pour les fibres naturelles, des fibres de verre qui ont été obtenues sous forme de filaments sans fin par étirage à partir de baguettes ou à partir de filières, puis découpées en tronçons de toute longueur désirée, et de transformer ces fibres en un voile, puis finalement, par la division de ce voile, en une mèche de préparation ou ruban de filature* Cette mèche ou ce ruban de filature est ensuite amené à un métier à filer et est transformé par celui-ci en un fil.
Alors que les installations des genres les plus divers pour l'étirage de fils travaillent toujours avec un bon rendement et produisent de la manière la plus économique des fils d'une qualité suffisamment fine, le oardage des fibres de verre est une opération compliquée et difficile qui peut même présenter certains inconvé- nients pour les fibres de verre et les produits fabriqués à partir
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de celles-ci. En effet, au cours du cardage il peut arriver que des fibres soient brisées et que d'autres restent accrochées dans la carde, de sorte que ces fibres sont non seulement perdues pour la production, mais rendent également nécessaire un nettoyage fréquent de la machine.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention permet d'évi- ter les ruptures et pertes de fibres au cours de la formation du voile en vue de la production du fil de verre, ainsi que l'engorge- ment des machines. L'invention porte également sur un appareil convenant particulièrement pour la réalisation de ce nouveau pro- cédé.
Conformément à l'invention, des fibres de verre ou analogues qui ont été fabriquées par un procédé quelconque et coupées à tou- te longueur désirée (par exemple 30/180 m/m) sont disposées paral- lèlement ou sensiblement parallèlement entre elles sur un support, en particulier une bande transporteuse, notamment longitudinalement ou transversalement à ce support, et sont soumises sur un organe ajouré, notamment sur un tambour situé au dessus de la bande transporteuse et tournant dans le môme sens que celle-ci, de maniè- re que les fibres viennent en contact avec la périphérie du tam- bour, à l'action d'une dépression se manifestant par des ouvertu- res de faibles dimensions de l'organe, en particulier de la sur- face cylindrique du tambour, qui s'étendent suivant au moins une direction angulaire à celle des fibres,
notamment des fentes très fines qui sont situées à angle droit par rapport à la direction des fibres, c'est à dire dans le cas de fibres disposées transver- salement sur le support ou la bande transporteuse, dans le sens de la longueur de l'organe ou le sens de rotation du tambour, tandis que dans le cas de fibres disposées longitudinalement par rapport au support ou à la bande transporteuse, les fentes sont situées perpendiculairement à l'organe ajouré ou parallèlement à l'axe du tambour.
On créa par aspiration une dépression à travers l'organe ajou- ré, notamment à l'intérieur du tambour, de telle sorte que lorsque les fibres sont amenées à l'organe ajouré, en particulier par la
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bande transporteuse jusqu'au voisinage du tambour, des fibres se trouvent aspirées contre la surface ajourée en quantité telle qui, elles obturent complètement les ouvertures ou fentes et, en inter- rompant le courant d'air aspirant, ces fibres empêchent une aspira- tion additionnelle de fibres. Les facteurs tels que l'épaisseur de la couche de fibre sur le support ou bande transporteuse,' la vites- se linéaire de la bande transporteuse et du tambour, eto, sont sans influence sur la quantité de fibres dont se recouvre l'organe ajouré ou surface cylindrique du tambour.
Il est uniquement néces- saire d'amener continuellement des quantités suffisantes de fibres au contact de l'organe ajouré ou tambour pour produire une couche de fibres absolument uniforme dans chaque cas, ce qui est d'une grande importance pour la production d'une bonne mèche de prépara- tion du fil. Les fibres qui ne sont retenues que par simple adhé- rence mécanique peuvent être refoulées, notamment sur la couche de fibres du support ou bande transporteuse, avantageusement'par un soufflage au moyen de tuyères de soufflage, ce qui a encore pour effet d'uniformiser la surface du voile.
A l'endroit ou le voile de fibres est séparé de l'organe ajouré ou tambour, le courant d'air aspiré agissant sur la couche de fi- bres est interrompu de manière à faciliter le dégagement du voile.
Dans ce but oh utilise,par exemple une tôle convenablement disposée', notamment placée en position fixe à l'intérieur du tambour et repo- sant contre une partie de la surface cylindrique de celui-ci.
En regard de cette tôle de recouvrement, le voile de fibres peut facilement tre saisi à la main, écarté de l'organe ajouré ou tambour et amené à un dispositif d'entrainement et d'enroulement.
Etant donné que les fibres de verre, comme on le sait, adhèrent extrêmement fort l'une à l'autre et cela d'autant plus qu'elles sont plus fines, l'entrainement de toutes les fibres successives dans le voile de fibre est assuré par celles qui ont été initiale- ment enlevées. L'enlèvement de la couche de fibres par un disposi- tif consistante par exemple, en un cylindre d'entrainement et une bobine d'enroulement s'effectue avec une vitesse qui est en tous
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cas supérieure à la vitesse avec laquelle le voile est déplacé, et donc à la vitesse périphérique du tambour. Par suite de cette diffé. rence de vitesse le voile de fibres qui présente d'abord la marne largeur que l'organe ajouré ou le tambour lui-même est étiré en un ruban étroit.
Ce ruban devient d'autant plus étroit que la diffé- rence de vitesse est plus grande ou que l'étirage est plus fort* Par suite la vitesse périphérique du dispositif d'enroulement doit, dans le but d'obtenir ,des rubans de largeur désirée, pouvoir être réglée de façon appropriée. Au cours de l'étirage du voile de fi- bres en un ruban, les fibres individuelles s'antrainent l'une 1' autre en raison de'leur adhérence. Mais en même temps elles se déplacent l'une par rapport à l'autre en glissant l'une sur l'au- tre.
Pour agir sur le glissement des fibres l'une par rapport à l'autre ainsi que sur l'adhérence mutuelle des fibres, on peut appliquer aur le voile de fibres à tout endroit voulu, de préféren- ce à l'endroit où le voile de fibres est séparé, un agent augmen- tant le glissement, à l'état bien fluide, de préférence une huile émulsifiable. Cette application peut être effectuée, par exemple, par pulvérisation au moyen de tuyères qui peuvent agir aussi bien par le bas que par le haut,
Grâce au procédé selon l'invention on réussit à séparer, sans que les fibres aient à subir des efforts nuisibles, à partir d'une couche de fibres obtenue à toute épaisseur désirée, même irrégulière, un voile de fibres présentant toujours la même épais- seur sur toute son étendue et à produire à partir de ce voile,
par un étirage plus ou moins fort, un ruban de fibres pluc ou moins étroit, appelé ruban de filature,qui peut dans une opération ultérieure être transformé en fil dans un métier à filer.
L'épaisseur du voile de fibres qui dépend essentiellement du nombre et de la largeur des fentes de l'organe ajouré ou tam- bour,peut facilement être déterminée par le choix d'un organe ou tambour approprié. Il est également possible de rendre réglables les dimensions des fentes, notamment dans le cas du tambour, dans un seul et même tambour, pour produire un voile de fibres plus ou moins épais, sur le tambour, en utilisant un second tambour '
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s'adaptant exactement à l'intérieur du premier et comportant égale- ment des fentes, auquel on donne un mouvement angulaire de rotation ou un déplacement axial par rapport au premier tambour. En outre on peut, par le réglage du courant d'air aspiré, rendre le voile de fibres plus dense ou plus lâche.
L'amenée de la quantité nécessaire de fibres peut avoir lieu de toute manière désirée. Il n'est pas nécessaire de régler exactement la quantité de fibres amenée au voisinage de l'organe ajouré ou tam- bour en fonction de la quantité prélevée par celui-ci; il suffit uni- quement d'assurer une alimentation suffisante, en particulier de fai- re arriver des quantités suffisantes de fibres jusqu'au tambour de telle manière qu'elles viennent en contact avec la périphérie de celui-ci. Une compression éventuelle de la couche de fibres notamment entre la bande transporteuse et le tambour, n'est pas nuisible car la couche de fibres reprend en effet par après, en'raison de son élasti- cité,' approximativement son épaisseur initiale.
Il est, par consé- quent, également possible d'alimenter en fibres au moyen d'une seule bande transporteuse, notamment, par exemple,plusieurs tambours disposés l'un à la suite de l'autre. Les fibres restant encore sur la bande transporteuse après le dernier tambour peuvent avec de nouvelles fi- bres être amenées à nouveau au premier tambour. On évite de cette manière toute perte de fibres.
Un appareil, convenant particulièrement pour la mise en oeuvre du prooédé précédemment décrit est représenté schématiquement sur les dessins ci-joints, à titre d'exemples Fig.l est une vue en élévation du dispositif; Fig.2 une vue en plan.
Au-dessous des tambours 3,3 est disposée la bande transporteuse sans fin 2 avançant continuellement,sur laquelle se trouve une couche dense de fibres de verre 1 dirigées longitudinalement. Les tambours
3,3 munis d'un mécanisme de commande (non représenté) et dont la surface cylindrique comporte de nombreuses fentes fines 4 s'étendant angulairement et de préférence perpendiculairement à la direction des fibres, sont en communication par des tubulures 5 avec une conduite d'aspiration d'air.
Les fentes 4 sont recouvertes partiellement du côté de l'intérieur des tambours par une tôle de position fixe 9
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de sorte que dans la région 7-8 la. dépression régnant à l'intérieur des tambours ne peut agir sur le voile de fibres reposant extérieu- rement contre la surface cylindrique du tambour. Ce voile de fibres ee laisse par suite facilement détacher du tambour en 7 et est, à partir de cet endroit, amené au cylindre à mouvement commandé 10 et à la bobine d'enroulement 11 en contact avec celui-ci. Le souffleur 6 dirigé tangentiellement par rapport av tambour 3,et vers la bande transporteuse 2,sert à détacher les fibres n'adhérant que mécaniquement au voile entrainé par un tambour 3.
Les tuyères de pulvérisation 12 disposées en dessus et en dessous du voile de fibres détaché du tambour permettent d'appliquer à ce voile un agent approprié agissant sur le glissement et l'adhérence des fibres
REVENDICATIONS ------------- ( 1.-Procédé pour la transformation de fibres de verre ou ana- (logues en un voile, en vue de la production d'une mêche de prépara- ( (tion de fil, caractérisé en ce que les fibres disposées parallèle- ( , (ment ou sensiblement parallèlement entre elles, sont soumisee, sur (un organe ajouré, à l'action d'une dépression se manifestant par (des ouvertures de faibles dimensions s'étendant suivant au moins ( (une direction angulaire par rapport à celle des fibres,
de manière (telle que les fibres aspirées contre la surface de l'organe forment (uns couche uniforme propre à la production d'une bonne mche de (préparation du fil.
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PROCESS AND APPARATUS FOR TRANSFORMING GLASS FIBERS, OR THE LIKE, INTO A YARN FOR THE PRODUCTION OF WICK FOR SPINNING
For the production of yarns from glass fibers it is common practice to straighten with the aid of a carding machine, as is usually done for natural fibers, glass fibers which have been obtained in the form of endless filaments by stretching from chopsticks or from spinnerets, then cut into sections of any desired length, and turning these fibers into a web, then finally, by splitting that web, into a preparation wick or ribbon spinning * This spinning sliver or ribbon is then brought to a spinning machine and is transformed by the latter into a thread.
While installations of a wide variety of types for drawing yarns always operate with good efficiency and produce yarns of sufficiently fine quality in the most economical manner, the winding of glass fibers is a complicated and difficult operation. which may even present certain disadvantages for glass fibers and products made from
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of these. In fact, during carding it may happen that fibers are broken and that others remain caught in the card, so that these fibers are not only lost for production, but also make frequent cleaning of the machine necessary.
The process which is the object of the present invention makes it possible to avoid the breaks and losses of fibers during the formation of the veil for the production of the glass yarn, as well as the clogging of the machines. The invention also relates to an apparatus particularly suitable for carrying out this novel process.
In accordance with the invention, glass fibers or the like which have been made by any method and cut to any desired length (eg 30/180 m / m) are arranged parallel or substantially parallel to each other on a support, in particular a conveyor belt, in particular longitudinally or transversely to this support, and are subjected to a perforated member, in particular to a drum located above the conveyor belt and rotating in the same direction as the latter, in a manner that the fibers come into contact with the periphery of the drum, by the action of a depression manifested by openings of small dimensions of the member, in particular of the cylindrical surface of the drum, which s 'extend in at least one angular direction to that of the fibers,
in particular very fine slits which are located at right angles to the direction of the fibers, that is to say in the case of fibers arranged transversely on the support or the conveyor belt, in the direction of the length of the member or the direction of rotation of the drum, while in the case of fibers arranged longitudinally relative to the support or to the conveyor belt, the slots are located perpendicular to the perforated member or parallel to the axis of the drum.
A vacuum was created by suction through the added member, in particular inside the drum, so that when the fibers are brought to the perforated member, in particular by the
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conveyor belt to the vicinity of the drum, fibers are sucked against the perforated surface in such quantity that they completely block the openings or slits and, by interrupting the sucking air current, these fibers prevent suction additional fiber. Factors such as the thickness of the fiber layer on the support or conveyor belt, the linear speed of the conveyor belt and the drum, etc., have no influence on the amount of fibers with which the perforated member is covered. or cylindrical surface of the drum.
It is only necessary to continuously bring sufficient quantities of fibers into contact with the perforated member or drum to produce an absolutely uniform fiber layer in each case, which is of great importance for the production of a good thread preparation bit. The fibers which are retained only by simple mechanical adhesion can be driven back, in particular on the layer of fibers of the support or conveyor belt, advantageously by blowing by means of blowing nozzles, which also has the effect of making uniform. the surface of the veil.
At the point where the web of fibers is separated from the perforated member or drum, the flow of sucked air acting on the layer of fibers is interrupted so as to facilitate the release of the web.
For this purpose oh uses, for example, a suitably arranged sheet, in particular placed in a fixed position inside the drum and resting against a part of the cylindrical surface of the latter.
Opposite this cover sheet, the web of fibers can easily be grasped by hand, moved away from the perforated member or drum and brought to a driving and winding device.
Since the glass fibers, as we know, adhere extremely strongly to each other and this all the more so as they are thinner, the entrainment of all the successive fibers in the fiber veil is provided by those that were originally removed. The removal of the fiber layer by a device consisting, for example, of a driving cylinder and a winding reel is carried out at a speed which is in all
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case greater than the speed with which the web is moved, and therefore the peripheral speed of the drum. As a result of this delay. Speed constrains the web of fibers which first presents the width as the perforated member or the drum itself is stretched into a narrow ribbon.
This tape becomes all the narrower as the difference in speed is greater or as the stretching is stronger * Consequently the peripheral speed of the winding device must, in order to obtain, ribbons of width desired, can be adjusted appropriately. During stretching of the web of fibers into a sliver, the individual fibers entrain each other due to their adhesion. But at the same time they move with respect to each other by sliding one over the other.
In order to act on the sliding of the fibers with respect to each other as well as on the mutual adhesion of the fibers, the veil of fibers can be applied to any desired location, preferably where the web of fibers is separated, a slip increasing agent, in a well fluid state, preferably an emulsifiable oil. This application can be carried out, for example, by spraying by means of nozzles which can act both from below and from above,
Thanks to the process according to the invention, it is possible to separate, without the fibers having to undergo harmful forces, from a layer of fibers obtained at any desired thickness, even irregular, a veil of fibers always having the same thickness. sor over its entire extent and to be produced from this veil,
by a more or less strong drawing, a ribbon of fibers more or less narrow, called spinning ribbon, which can in a subsequent operation be transformed into yarn in a spinning machine.
The thickness of the web of fibers which depends essentially on the number and the width of the slits in the perforated member or drum, can easily be determined by the choice of a suitable member or drum. It is also possible to make the dimensions of the slits adjustable, in particular in the case of the drum, in one and the same drum, to produce a veil of fibers of varying thickness, on the drum, by using a second drum.
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fitting exactly inside the first and also having slots, which is given an angular rotational movement or an axial movement with respect to the first drum. In addition, it is possible, by adjusting the intake air flow, to make the web of fibers more dense or looser.
The supply of the required amount of fiber can take place in any desired manner. It is not necessary to precisely regulate the quantity of fibers brought into the vicinity of the perforated member or drum as a function of the quantity taken up by the latter; it suffices only to ensure a sufficient supply, in particular to supply sufficient quantities of fibers to the drum in such a way that they come into contact with the periphery of the latter. A possible compression of the layer of fibers, in particular between the conveyor belt and the drum, is not detrimental because the layer of fibers in fact subsequently resumes, due to its elasticity, approximately its initial thickness.
It is therefore also possible to supply fibers by means of a single conveyor belt, in particular, for example, several drums arranged one after the other. The fibers still remaining on the conveyor belt after the last drum can with new fibers be fed back to the first drum. In this way, any loss of fibers is avoided.
An apparatus, particularly suitable for the implementation of the prooédé described above is shown schematically in the accompanying drawings, by way of example Fig.l is an elevational view of the device; Fig. 2 a plan view.
Below the drums 3,3 is arranged the endless conveyor belt 2 advancing continuously, on which there is a dense layer of glass fibers 1 directed longitudinally. Drums
3, 3 provided with a control mechanism (not shown) and whose cylindrical surface has numerous fine slots 4 extending angularly and preferably perpendicular to the direction of the fibers, are in communication by pipes 5 with a pipe d air intake.
The slots 4 are partially covered on the inside side of the drums by a fixed position plate 9
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so that in the region 7-8 la. depression inside the drums cannot act on the veil of fibers resting externally against the cylindrical surface of the drum. This web of fibers is therefore easily detached from the drum at 7 and is, from there, brought to the controlled-motion drum 10 and to the winding spool 11 in contact therewith. The blower 6 directed tangentially with respect to the drum 3, and towards the conveyor belt 2, serves to detach the fibers adhering only mechanically to the web driven by a drum 3.
The spray nozzles 12 arranged above and below the veil of fibers detached from the drum make it possible to apply to this veil a suitable agent acting on the sliding and adhesion of the fibers.
CLAIMS ------------- (1.-Process for the transformation of glass fibers or the like into a veil, for the production of a preparation wick ((tion yarn, characterized in that the fibers arranged parallel- (, (ment or substantially parallel to each other, are subjected, on (an openwork member, to the action of a depression manifested by (openings of small dimensions s' extending along at least ((an angular direction with respect to that of the fibers,
so (such that the fibers sucked against the surface of the organ form (a uniform layer suitable for the production of a good strand of (yarn preparation.