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PROCEDE POUR L'OBTENTION D'UN RUBAN DE FIBRES DISCONTINUES SUSCEPTIBLE D'ETRE FILE, ET ENSEMBLE POUR LA MISE EN OEUVRE DU DIT PROCEDE.
On a déjà fait connaître les procédés et dispositifs les plus divers pour .transformer un cordon fibreux, composé essentiellement de filaments continus, en un ruban de fibres discontinues apte à l'étirage.
Parmi les dispositifs de sectionnement connus jusqu'ici, ce sont surtout ceux qui travaillent par effet d'écrasement qui ont donné satisfaction, en raison -de leur sûreté et du peu d'entretien qu'ils demandent.
Pour rétablir le parallélisme des fibres qui a été maintes fois altéré par l'opération de sectionnement, et pour affiner davantage la masse de fibres discontinues, on a déjà utilisé, dans des phases ultérieures de travail, les dispositifs des types les plus divers, mais on y a tenu compte insuffisamment, quels qu'ils fussent, des conditions spéciales et de la nature particulière des organes de sectionnement par écrasement.
De nombreuses fibres synthétiques ont la propriété indésirable de se souder, lors de l'écrasement par des arêtes de largeur déterminée et par suite de la pression spécifique élevée, les unes aux autres en un faisceau. Ceci donne lieu aux plus grandes difficultés dans les opérations ultérieures, et notamment dans celles d'étirage. Il faut donc, avant tout, séparer les fibres individuelles, après la coupe, de leurs petites particules écrasées ensemble (appelées en anglais "fish-food") et éliminer ces dernières de la couche de fibres. Pour cela, on a disposé, suivant une proposition, à la suite de l'appareil de sectionnement, des cylindres ondulés qui pénètrent les uns dans les autres à une profondeur particulièrement grande et entre lesquels on a fait passer la couche de fibres.
Mais le résultat n'est pas plus satisfaisant que celui qu'on obtient par l'utilisation d'étirages à gill-box simples ou intersectings, ce qui est la raison pour laquelle on s'en tirait jusqu'ici, dans la pratigue, en exécutant successivement plusieurs opérations de ce genre. Ceci complique et renchérit d'autant l'en-
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semble du procédé de préparation.
On élimine ces inconvénients en décomposant, selon le procédé de la présente invention, le cordon fibreux, suivant le principe de l'écrasement, d'une manière continue, en une couche de fibres discontinues, et en soumettant cette couche à l'état guidé à un peignage alternatif et en plusieurs étapes de la tête et de la queue des fibres. Ceci s'effectue avec étirage simultané, et en condensant la couche peignée de fibres coupées ainsi qu'en la comprimant en un ruban cohérent de fibres.
Pour la mise en oeuvre avantageuse de ce procédé, il est prévu un ensemble - faisant également l'objet de la présente invention qui comprend un dispositif de sectionnement, connu en soi, travaillant suivant le principe'de. l'écrasement, et à la suite duquel est disposé un système peigneur-étireur qui comprend plusieurs paires de cylindres de pinçage à un écartement correspondant à la longueur des fibres coupées produites, ainsi que des paires de peignes circulaires, ou hérissons, disposées chacune entre deux paires de cylindres de pinçage et dont la vitesse de travail est, dans la région des aiguilles, supérieure à celle de la paire de cylindres de pinçage alimentaires, mais inférieure à celle de la paire de cylindres de pinçage délivreurs,
ainsi que des organes condenseurs pour la couche de fibres coupées de même qu'un dispositif de tassage pour consolider le ruban de fibres coupées.
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention et l'ensemble prévu pour sa mise en oeuvre vont être décrits à l'aide d'exemples en regard du dessin joint qui est en partie schématique.
Dans ce dessin
Fig. 1 représente le dispositif en coupe.
Fig. 2 représente une couche sectionnée de fibres discontinues.
Fig. 3 montre un détail de la fig. 2.
Fig. 4 représente, en coupe, une exécution modifiée du systè- me peigneur-étireur.
Fig. 5 représente une pa ire de peignes circulaires.
Figs. 6 et 7 représentent, en plan et en coupe, un dispositif spécial pour condenser la couche de fibres, la figure 7 correspondant à la coupe I-I de la fig. 6.
Fig. 8 représente un cylindre de coupe.
Le procédé et un ensemble pour sa mise en oeuvre vont être décrits en se référant à la fig. 1.
On a supposé qu'il s'agit d'un dispositif de sectionnement travaillant selon le principe de l'écrasement, qui comprend un cylindre de coupe 1 (fig. 1), connu en soi, avec des couteaux 2 hélicoïdaux et qui est appliqué sous une forte pression contre un cylindre opposé- 3, qui est lisse, Les lames 2 ne sont pas tranchantes à leur sommet, au contraire, pour tenir compte de la pression spécifique élevée et pour réduire l'entretien, elles sont aplaties de façon à accuser une largeur de 0,3 à 0,5 mm par exemple. Le cylindre de coupe 1 peut porter des couteaux hélicoïdaux à un ou plusieurs filets; toutefois, la distance circonférentielle de deux filets voisins correspond toujours à la longueur à laquelle les fibres doivent être -sectionnées.
Il est avantageux d'intercaler entre les filets une matière de remplissage élastique 4, afin de pincer efficacement la couche de fibres pendant le processus de coupe et d'empêcher les différents filaments individuels de s'échapper latéralement. Au lieu du dispositif décrit, on peut, na- turellement, utiliser également d'autres organes de coupe appropriés qui travaillent suivant le principe précité.
Immédiatement après le dispositif de coupe vient, dans le sens du travail, une paire de cylindres de pinçage 6, à laquelle correspondent, à des distances a qui sont à peu près égales a la longueur des fibres cépées,
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des paires supplémentaires de cylindres de pinçage 6,7, et 8, qui compren- nent entre elles des champs de peignage. Entre les paires 5 à 8 de cylin- dres de pinçage sont logées des paires 9,10 et 11 de cylindres à aiguil- les, ou peignes circulaires, dont les aiguilles 12 disposées par rangées s'engagent dans les intervalles entre les aiguilles du peigne circulaire opposé.
Sur les faces latérales des peignes circulaires 9 à 11 se trouvent des anneaux d'écartement 13 qui empêchent un contact mutuel des aiguilles qui coopèrent et des corps des cylindres à aiguilles constituant les peignes circulaires. Dans la pratique, on a constaté qu'il était avantageux de dis- poser les paires de peignes circulaires 9 à 11 immédiatement avant les pai- res de cylindres de pinçage délivreurs 6,7 et 8. Il est également possi- ble, sans s'écarter du principe de la présente invention, aussi bien d'augmenter le nombre des paires de cylindres de pinçage et de peignes circulai- res que de le réduire à un minimum.
Les peignes circulaires supérieurs et inférieurs 9, 10 et 11 sont entraînés positivement par des systèmes non représentés. Comme les autres organes de commande et le dispositif de pression pour les paires de cylindres de coupe et de cylindres de pinçage sont également d'une construction connue et n'ont pas de rapport direct avec l'invention, ils ne seront pas non plus décrits plus en détail.
A la suite du système peigneur-étireur est disposé un condenseur 14. Celui-ci sert à rassembler la nappe de fibres 14 découpée, et peignée, en un boudin d'une section transversale arrondie. A la suite du condenseur 14 se trouve un dispositif de tassage avec une paire de cylindres d'amenée 16 et une chambre de compression 17.
La couche fibreuse 18, composée de filaments individuels sans fin, qu'il s'agit de transformer, et qui dans un dispositif préalable reçoit la répartition voulue en largeur et la mise sous tension est conduite par la suite, en vue de continuer la régularisation de son épaisseur, à travers une série de cylindres calandreurs 19 et ensuite vers le dispositif de coupe 1, 3 à la ligne de contact duquel la couche fibreuse 18 est sectionnée par écrasement, en conformité avec la distance périphérique des couteaux hélicoîdaux du cylindre de coupe 1. De cette manière il se forme une nappe 20 composée de fibres coupées et sans cohésion; la fige 2 représente une telle nappe.
Ainsi que cela a été exposé ci-dessus, de nombreuses fibres synthétiques ont la propriété indésirable de se souder, dans la zone dfécra- sement, sous leffet de la pression élevée qui se produit entres les organes de coupe, sous la forme de paquets de fibres 21 (fig. 3) auxquels est commune une petite particule d'écrasement 22 ("fixh-food"); souvent les paquets de fibres 21 collent également ensemble aux deux extrémités.
La couche 20 de fibres coupées, composée de ces paquets de fibres, est saisie par la paire de cylindres de pinçage 5, dont la distance par rapport au dispositif de coupe 1, 3 est plus petite que la longueur des fibres coupées et dont la vitesse d'alimentation correspond à la vitesse de livraison de la paire de cylindres de coupe; cette couche 20 est ensuite amenée à la paire de peignes circulaires 9. La paire 6 de cylindres de pinçage qui vient à la suite à la distance a possède, par rapport à la paire de cylindres alimentaires 5, une vitesse de livraison plus grande qui correspond à la valeur fixée pour l'étirage. D'autre part, la vitesse circonférentielle de la paire de peignes circulaires 9, dans la région des aiguilles 12, est intermédiaire entre la vitesse de transport des paires voisines 5, 6 de cylindres de pinçage.
De ce fait, les paquets de fibres 21 pincés par la paire de cylindres alimentaires 5, sont peignés énergiquement, à l'état guidé, à leurs extrémités avant et par les deux côtés. Les fibres individuelles assemblées par soudage se séparent des particules écrasées 22 et sont parallélisées tandis que les particules tombent à terre. Immédiatement après que les fibres ont quitté la zone de pincement de la paire de cylindres alimentaires 5, elles sont saisies par la paire de cylindres délivreurs 6 et sont délivrées à une vitesse qui est plus grande que celles des peignes circulaires 9.
Il s'exerce donc également un peignage, sur les extrémités postérieures des fibres.
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le processus décrit se répète d'une manière analogue dans les champs d'etirage et de peignage a qui suivent, et la couche 20 de fibres coupées est soumise de cette manière, - par différence par exemple avec la manière dont travaillent les étirages usuels à barrettes, - à l'état guidé et alternativement, à un peignage vers l'avant et un peignage vers l'arrière, tandis que la masse de fibres s'affine en même temps par suite de l'étirage dans les différents champs a de peignage. Il en résulte une matière qui se caractérise par la propreté, 1'homogénéité et par la séparation complète et le parallélisme parfait des fibres individuelles.
En outre, par l'élimination des résidus d'écrasement 22, on supprime également le risque de la formation redoutée de puces dans les phases ultérieures du travail.
Pour accroître l'effet du peignage, on peut augmenter le nombre des aiguilles 12 par unité de longueur dans le second et le troisième champ de peignage a, c'est-à-dire qu'on peut avoir un peuplement des peignes circulaires plus fin dans le sens de l'avancement du travail, de même quil est également possible de munir ces peignes circulaires de deux ou davantage de rangées d'aiguilles (voir par exemple fige 4).
On ramène la vitesse périphérique des peignes circulaires, suivant le but qu'on se propose, soit davantage à la paire de cylindres de pinçage qui assure l'introduction ou, au contraire davantage à la paire de cylindres de pinçage de sortie. On a notamment obtenu de bons résultats en donnant à cette vitesse, dans le premier champ de peignage a, une valeur -égale à celle de la paire 6 de cylindres délivreurs, ce qui a pour effet de renforcer, en fonction de la valeur déterminée pour l'étirage, le peignage des extrémités antérieures des paquets de fibres 21.
Dans un champ de peignage suivant, on peut au contraire, rendre la vitesse périphérique des peignes circulaires presque égale à la vitesse périphérique de la paire de cylindres de pinçage alimentaires, ce qui fournit un effet plus fort de peignage sur les extrémités postérieures des paque ts de fibres 21.
La couche de fibres 15 qui-quitte le système peigneur-étireur ne possède pas encore de cohésion interne. C'est pour cette raison qu'on la dirige vers un dispositif 14 qui arrondit la couche étalée à plat en une sorte de boudin qui est dirigé par la paire de cylindres 16 vers une chambre de compression 17 ou il est tassé en une mèche de fibres coupées 23 qui est susceptible d'être transportée et soumise à d'autres opérations.
La réception de la mèche terminée peut se faire de la manière usuelle dans des pots.
Le système peigneur-étireur représenté en fig. 4 se compose d'une paire de cylindres de pinçage alimentaires 24 et d'une tôle de guidage 25 qui y fait suite, placée dans le premier champ de peignage et recourbée sous-un certain angle. Sa branche 26 est placée à peu près radialement par rapport au peigne circulaire inférieur 27 ; l'autre branche 28 recouvre la zone de rotation des aiguilles 29 du peigne circulaire inférieur 27 sur une partie de sa longueur en direction du peigne circulaire supérieur 27.
Ces peignes circulaires possèdent chacun des groupes de deux rangées d'aiguilles directement voisines l'une de l'autre. Pour empêcher tout contact des aiguilles 29 des deux peignes circulaires 27 avec la tôle de guidage 25 et afin d'éviter tout risque de détérioration, cette tôle repose sur des anneaux d'écartement 30 et 31 prévus sur les faces frontales des peignes circulaires 27, le diamètre de ces anneaux étant plus grand que le diamètre des peignes circulaires pris à la pointe des aiguilles. Pour. obtenir néanmoins¯d'une façon certaine un peignage efficace par l'entrée en prise mutuelle des rangées d'aiguilles, les anneaux d'écartement 30 et 31 sont disposés, selon la fige 5, avec un décalage dans le sens de l'axe.
Selon la fig. 4, on peut également prévoir dans le champ suivant de peignage une tôle de guidage 32 correspondante. Celle-ci dirige la couche de fibres, d'une manière décrite au sujet de la tôle de guidage 25, -vers la paire de peignes circulaires 33, dans laquelle chaque peigne porte des groupes de trois rangées d'aiguilles directement voisines les unes des autres.
La couche de fibres coupées transportée par la paire de cylin-
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dres 24 est déviée vers le bas par la tôle de guidage 25 de façon à s'écar- ter de la direction horizontale de déplacement, et est, de ce fait, dirigée, non pas tangentiellement comme selon la fig. 1, mais sous un angle modifié, c'est-à-dire davantage en direction radiale vers le peigne circulaire infé- rieur 27. De ce fait, le peignage exercé sur les extrémités antérieures des différents paquets 21 de fibres est encore renforcé. La branche 28 de la tle de guidage 25 favorise cela, étant donné que la couche de fibres .-placée entre elle et la surface extérieure du peigne circulaire inférieur
27 est entièrement traversée par ses aiguilles 29.
Au lieu du condenseur 14 représenté dans la fig. 1, qui sert à condenser la couche de fibres 15 qui a été peignée, on peut prévoir avec avantage un dispositif selon les figs. 6 et 7.
Ce dispositif comprend une table de transport 34 qui se termine en pointe vers l'avant, et dont les limites latérales sont formées par des bandes transporteuses 35 et 36 tournant dans le sens des floches du dessin autour de rouleaux de guidage 37, 38 et 39, 40 à axe vertical. La table de transport 34 est inclinée vers le bas, comme le montre la fig. 7, sur la distance qui va de la paire de rouleaux 37, 39 à la paire 38, 40, c'est-à-dire dans le sens du transport, de sorte que sa direction de trans- port diffère en conséquence de celle des bandes transporteuses latérales 35 et 36.
Les composantes de vitesse des bandes transporteuses 35 et 36 dans le sens de déplacement de la matière fibreuse concordant sensiblement avec les vitesses de livraison de la paire de cylindres 41 ainsi que de la paire de cylindres 42 à l'entrée de la chambre de compression 43 suivante.
Favorisée par la partie inclinée de la table de transport 34, la couche de fibres amenée par la paire de cylindres 41 à la table de tagport 34 glisse sur celle-ci vers la paire de cylindres 42, en même temps qu'elle est comprimée sur ces deux côtés par les bandes transporteu- ses tournantes 35 et 36. Par suite de la disposition particulière de la table de transport 34 et.des bandes transporteuses 35 et 36, la couche de fibres est relevée sur ses bords, et pendant le mouvementvers l'avant, est repliee par rapport au milieu du voile, ce qui favorise le roulage de la couche à partir des deux ctés, et par conséquent le parfait arrondissement en une mèche sans distorsion.
Par augmentation ou diminution de la vitesse de rotation des bandes transporteuses 35 et 36, on peut, lorsque c'est nécessaire, réaliser un mouvement relatif entre les deux bords longitudinaux de la couche de fibres et les bandes transporteuses. Par ce moyen des fibres qui éventuellement s'écartent des bords du voile, sont réintro duites dans la nappe.
L'angle formé par les bandes transporteras 35 et 36 est,avec avantage, d'environ 55 à 65 . Des angles plus grands mènent à des vitesses trop grandes pour les bandes transporteuses tandis que des angles trop aigus nuisent, en raison de la trop grande longueur de la table d'avancement, ou bon glissement des fibres.
@ La fig. 8 représente un cylindre de coupe 44 qui possède, sur une moitié, des couteaux hélicoïdaux à filets à pas à gauche et sur l'autre moitié des filets semblables à pas à droite. Avec un cylindre de ce genre, on obtient une répartition symétrique, indiquée en traits interrompus dans la fig. 6, pour les coupures réalisées dans la couche de fibres, ce qui facilite son traitement, notamment lors de sa condensation en un ruban.
REVENDICATIONS.
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