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La présente invention se rapporte à des perfectionnements à la production de mèches de fibres coupées à partir de câbles de fila- ments continus.
On a proposé de nombreux procédés pour transformer des fi- laments continus, par exemple des filaments de nylon et de rayonne, en fils du type filé qui sont formés d'un grand nombre de courts brins de fibres tordus ensemble pour obtenir une forme cohérente. Ces fils, par leur nature relativement volumineuse, conviennent mieux pour cer- tains tissus, demandant par exemple un toucher plein que les fils d'un denier semblable formés de filaments continus. Dans ces procédés, on interrompt de diverses manières et dans une mesure plus ou moins grande la matière de départ, généralement un câble de filaments con- tinus, de façon à obtenir des fibres coupées qui peuvent être transformées en un fil, soit à la suite du procédé d'interruption, soit par d'autres procédés distincts.
Par exemple, dans certains des procédés, la continuité du câble peut être ou ne pas être complètement interrom- pue en brins mesurés et la rupture ou la coupe des filaments individuels dans cette opération d'interruption peut s'effectuer de façon décalée sur la longueur du câble et être suivie d'opérations de doublage, étirage et retordage, appliquées successivement à la matière interrompue dans un même procédé continu pour la préparation de fil formé de fibres coupées. Dans d'autres procédés, le câble est coupé en touffes séparées de fibres et un amas de ces fibres peut être ensuite transformé en un fil suivant les principes des systèmes de filature connus, par exemple les systèmes pour laine peignée, laine cardée et le système de filature du coton.
Le produit obtenu par les premiers procédés ou procédés continus n'est pas entièrement satisfaisant pour une ou plusieurs causes. Par exemple, la longueur des fibres peut varier considérablement dans le produit lorsque l'interruption est causée par une opération de rupture, et on obtient alors un fil d'une épaisseur et/ou d'une résistance non uniforme. Des masses de fibres emmêlées peuvent se présenter dans la matière après l'interruption, lorsque celle-ci est effectuée par une opération de coupe, à cause de l'agencement subséquent des touffes de fibres en formation longitudinale, et ces masses nuisent à la cohésion des fibres dans le produit final et donnent à celui-ci un aspect irrégulier.
Une mèche convenablement formée (et le fil qu'on obtient ensuite) a pour propriété essentielle que les fibres individuelles qu'elle contient soient réparties complètement au hasard dans la direction longitudinale. Tout procédé qui se base sur la liaison de touffes de fibres en les disposant en une formation longitudinale refuse cette propriété essentielle à la mèche; comme il n'est pas facile de couper successivement chaque filament individuel, des agglomérés se présentent toujours à un degré plus ou moins grand dans les mèches obtenues par les procédés de coupe. Des procédés où les filaments continus sont spécialement coupés en fibres, on peut dire qu'ils sont capables de fournir les fils les plus fins de meilleure qualité, mais au prix d'opérations longues, difficiles et entraînant de nombreux déchets.
Un examen des raisons justifiant les différentes opérations effectuées dans ces derniers procédés montre qu'une grande partie du travail préparatoire, par exemple l'ouvraison et le cardage des fibres, n'est nécessaire qu'à cause de la nature emmêlée et compacte des matières premières traditionnelles. C'est en raison de ce fait, et du fait que les fibres coupées produites en découpant un câble de filaments continus, ne sont pas emmêlées mais sont formées de fibres de longueur semblable, disposées approximativement cen formation parallèle, qu'une partie des premiers procédés a été mise au point. Toutefois, comme on l'a dit plus haut, aucun de ces procédés n'est exempt de certains défauts du produit final et ces défauts ont leur répercussion sur la qualité du fil obtenu
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en dernier lieu.
C'est donc au prix de la qualité des fils que certai- nes opérations traditionnelles superflue ont été. Supprimées.
Un but de la présente invention est de former des mèches de fibres coupées à partir de câbles de filaments continus par un procédé considérablement plus rapide et plus simple que les procédés tradition- nels, la qualité des mèches étant au moins égale à celle qu'on obtient par ces derniers procédés.
@ On a trouvé qu'il est avantageux du point de vue de la qualité coproduit final d'utiliser un appareil semblable par sa fonction à un appareil de peignage comprenant un cercle tournant muni d'aiguil- les pour obtenir la formation d'un produit continu cohérent à partir des touffes de fibres découpées d'un câble continu de filaments. on obtient donc en premier lieu un recouvrement latéral plutôt qu'un re- couvrement longitudinal des touffes coupées, ensuite les fibres sont détachées de cet agencement latéral de la façon normale pour un appa- reil de peignage, c'est-à-dire l'une après l'autre et dans le sens de leur longueur.
Les fonctions importantes du cercle tournant muni d'ai- guilles du peigne sont tout d'abord d'amener les touffes de fibres se recouvrant latéralement à un dispositif d'entraînement et secondement de maintenir les fibres individuelles des touffes à l'état pratique- ment séparé, de façon qu'elles puissent être saisies individuellement par ce dispositif d'entraînement pour obtenir leur répartition au ha- sard dans la mèche finalement obtenue. En association avec cet appa- reil de peignage, on utilise un appareil de coupage centrifuge muni d'un élément rotatif comprenant un disque avec un passage radial re- lié à une extrémité à un orifice d'entrée axial et émergeant à l'au- tre extrémité à la périphérie du disque, d'où les bouts d'un câble sont chassés sur la lame d'un dispositif de coupe fixe.
Le peigne peut recevoir les fibres coupées par cet appareil parce que celles-ci sont projetées dans le cercle muni d'aiguilles pratiquement au moment même où, elles sont découpées du câble de filaments continus. Normalement un peigne demande un dispositif séparé à va-et-vient pour introduire les touffes de fibres dans le cercle à aiguilles, et la vitesse de fonctionnement du peigne est limitée à la vitesse de fonctionnement de ce dispositif.
'Une-forme particulière de l'invention sera décrite ci-après avec référence aux dessins annexés pour bien en faire comprendre la nature. Dans ces dessins :
Fig. 1 est une vue schématique en plan de cette forme d'exé- cution et
Fig. 2 est une vue schématique en élévation de la même forme.
Un dispositif de coupage centrifuge 1 comporte un disque 3 tournant autour d'un axe horizontal et placé de façon qu'une lame fixe 5 se trouve près de la périphérie d'un peigne 7 monté dans un plan horizontal et comprenant un organe annulaire 9 portant une série d'ai- guilles dressées Il. Des bouts successifs 13 d'un câble 15 de filaments continus sortant d'un trou 17 à la périphérie du disque 3 sont projetés par la rotation du disque dans l'organe annulaire avec un degré régla- ble de recouvrement latéral déterminé par le synchronisme des vitesses de rotation du disque 3 et de l'organe annulaire 9, et coupé par la lame fixe 5 au moment où ils sont projetés entre les aiguilles Il de cet organe.
Les bouts 13 des filaments constituant le câble 15 peu- vent être séparés l'un de l'autre avant la coupe par exemple par un jet d'air ou par répulsion électrostatique. Le peigne 7 comprend, en plus du grand organe annulaire tournant muni d'aiguilles 9, une ou plu- sieurs broches verticales à rotation rapide 19, placées à l'intérieur et à l'extérieur de l'organe de façon à éliminer les fibres longues parmi celles qui ont été déposées sur l'organe, c'est-à-dire celles qui
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sortent de l'agencement au delà d'une certaine longueur,
un ou plusieurs hérissons 21 placés à l'extérieur de l'organe pour attaquer la frange
23 de fibres déposées sur les aiguilles et des cylindres entraîneurs cannelés 25 placés à l'extérieur de l'organe annulaire pour entraîner les fibres se trouvant sur l'organe et en faire une mèche cohérente et uniforme 27 qui se dépose dans une boîte 29. Cette forme d'exécu- tion procure un agencement pratique permettant de recueillir des touf- fes coupées de fibres tandis qu'elles sont en formation pratiquement parallèle et de la disposer pour que les fibres longues puissent etre enlevées et que le restant puisse être entraîné sous forme d'une mèche.
Dans cette mèche, les fibres sont évidemment réparties avec un décala- ge mutuel dans la direction longitudinale de la mèche puisque les fi- bres individuelles sont successivement entraînées hors des aiguilles de l'organe annulaire dans la direction approximative de leur propre longueur.
Au lieu d'utiliser l'appareil de peignage décrit ci-dessus, on peut employer suivant l'invention un appareil de peignage ressemblant davantage à une peigneuse "Noble", c'est-à-dire une peigneuse comprenant un cercle intérieur et un cercle extérieur munis d'aiguil- les, les fibres étant entraînées à l'intérieur du cercle extérieur soit des deux cercles, soit, par un agencement approprié des aiguilles, uniquement du cercle extérieur, le cercle intérieur ne servant alors qu'à éliminer les fibres bouclées et longues.
Toutefois, conme dans le cas d'un appareil de peignage comprenant deux cercles , la frange extérieure des fibres du cercle extérieur peut résister trop fortement à l'entraînement des fibres à l'intérieur du cercle pour former une mèche, il est préférable d'utiliser un seul organe annulaire comme dans la forme d'exécution décrite et d'effectuer le peignage par un dispositif placé à l'extérieur, par exemple par le hérisson décrit.
Une. autre raison importante pour accorder la préférence à cette forme d'exécution est qu'aucun réglage ne doit être apporté à l'appareil pour recevoir des fibres de différentes longueurs dans une assez large gamme.
REVENDICATIONS.
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The present invention relates to improvements in the production of staple fiber rovings from continuous filament tows.
Many methods have been proposed for converting continuous filaments, for example nylon and rayon filaments, into spun-type yarns which are formed from a large number of short strands of fibers twisted together to obtain a cohesive shape. These yarns, by their relatively bulky nature, are more suitable for certain fabrics, such as requiring a full hand feel, than yarns of a similar denier formed of continuous filaments. In these processes, the starting material, generally a tow of continuous filaments, is interrupted in various ways and to a greater or lesser extent, so as to obtain chopped fibers which can be transformed into a yarn, either as a result. the interrupt method, or by other distinct methods.
For example, in some of the processes the continuity of the cable may or may not be completely interrupted in measured strands and the breaking or cutting of the individual filaments in this interrupting operation may be staggered along the length. cable and be followed by doubling, drawing and twisting operations, applied successively to the interrupted material in the same continuous process for the preparation of yarn formed from staple fibers. In other processes, the tow is cut into separate tufts of fibers and a bundle of these fibers can then be made into a yarn following the principles of known spinning systems, for example combed wool, carded wool systems and the cotton spinning.
The product obtained by the first processes or continuous processes is not entirely satisfactory for one or more reasons. For example, the length of fibers can vary considerably in the product when the interruption is caused by a breaking operation, and then a yarn of non-uniform thickness and / or strength is obtained. Masses of entangled fibers can be present in the material after the interruption, when this is carried out by a cutting operation, due to the subsequent arrangement of the tufts of fibers in longitudinal formation, and these masses impair the cohesion fibers in the final product and give it an irregular appearance.
A properly formed sliver (and the resulting yarn) has the essential property that the individual fibers it contains are distributed completely at random in the longitudinal direction. Any process which is based on the binding of tufts of fibers by arranging them in a longitudinal formation denies this essential property to the wick; as it is not easy to successively cut each individual filament, agglomerates are always present to a greater or lesser degree in the wicks obtained by the cutting processes. From processes where the continuous filaments are specially chopped into fibers, it can be said that they are capable of providing the finest yarns of better quality, but at the cost of long, difficult and wasteful operations.
An examination of the reasons for the various operations carried out in these latter processes shows that much of the preparatory work, for example the opening and carding of the fibers, is only necessary because of the tangled and compact nature of the materials. traditional firsts. It is because of this fact, and the fact that the chopped fibers produced by cutting a tow of continuous filaments, are not entangled but are formed of fibers of similar length, arranged approximately in a parallel formation, that some of the first processes has been developed. However, as stated above, none of these processes is free from certain defects of the final product and these defects have their repercussions on the quality of the yarn obtained.
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finally.
It is therefore at the cost of the quality of the yarns that certain superfluous traditional operations have been carried out. Deleted.
An object of the present invention is to form rovings of chopped fibers from cords of continuous filaments by a process considerably faster and simpler than conventional methods, the quality of the rovings being at least equal to that which is obtained. obtained by these latter processes.
@ It has been found to be advantageous from the point of view of the quality of the final co-product to use an apparatus similar in function to a combing apparatus comprising a rotating circle provided with needles in order to obtain the formation of a product. coherent continuous from the tufts of fibers cut from a continuous tow of filaments. Thus, in the first place, a lateral overlap rather than a longitudinal overlap of the cut tufts is obtained, then the fibers are detached from this lateral arrangement in the normal manner for a combing apparatus, i.e. 'one after the other and lengthwise.
The important functions of the rotating circle with the needles of the comb are firstly to bring the laterally overlapping fiber tufts to a driving device and secondly to keep the individual fibers of the tufts in a practical state. separately, so that they can be individually grasped by this drive device to obtain their random distribution in the bit finally obtained. In association with this combing apparatus, use is made of a centrifugal cutting apparatus provided with a rotating element comprising a disc with a radial passage connected at one end to an axial inlet orifice and emerging at the other. be end at the periphery of the disc, from which the ends of a cable are driven out onto the blade of a fixed cutting device.
The comb can receive the fibers cut by this apparatus because these are projected into the circle provided with needles almost at the same time as they are cut from the tow of continuous filaments. Normally a comb requires a separate reciprocating device for introducing the tufts of fibers into the needle circle, and the operating speed of the comb is limited to the operating speed of that device.
A particular form of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings in order to clearly understand its nature. In these drawings:
Fig. 1 is a schematic plan view of this embodiment and
Fig. 2 is a schematic elevational view of the same form.
A centrifugal cutting device 1 comprises a disc 3 rotating around a horizontal axis and placed so that a stationary blade 5 is located near the periphery of a comb 7 mounted in a horizontal plane and comprising an annular member 9 carrying a series of erect needles II. Successive ends 13 of a tow 15 of continuous filaments emerging from a hole 17 at the periphery of the disc 3 are projected by the rotation of the disc into the annular member with an adjustable degree of lateral overlap determined by the synchronism of the discs. speeds of rotation of the disc 3 and of the annular member 9, and cut by the fixed blade 5 when they are thrown between the needles II of this member.
The ends 13 of the filaments constituting the cable 15 can be separated from one another before cutting, for example by an air jet or by electrostatic repulsion. The comb 7 comprises, in addition to the large annular rotating member provided with needles 9, one or more rapidly rotating vertical pins 19, placed inside and outside the member so as to eliminate the fibers. long among those which have been placed on the organ, that is to say those which
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come out of the arrangement beyond a certain length,
one or more hedgehogs 21 placed outside the organ to attack the fringe
23 of fibers deposited on the needles and fluted drive rolls 25 placed outside the annular member to entrain the fibers on the member and make a cohesive and uniform wick 27 which deposits in a box 29. This embodiment provides a practical arrangement for collecting chopped tufts of fibers while they are in substantially parallel formation and arranging it so that the long fibers can be removed and the remainder can be drawn under. shape of a wick.
In this sliver, the fibers are obviously distributed with a mutual offset in the longitudinal direction of the sliver since the individual fibers are successively drawn out of the needles of the ring member in the direction approximately of their own length.
Instead of using the combing apparatus described above, one can employ according to the invention a combing apparatus more resembling a "Noble" comber, that is to say a comber comprising an inner circle and a comber. outer circle provided with needles, the fibers being drawn inside the outer circle either of the two circles or, by a suitable arrangement of the needles, only of the outer circle, the inner circle then serving only to eliminate the curly and long fibers.
However, as in the case of a combing apparatus comprising two circles, the outer fringe of the fibers of the outer circle may resist too strongly the entrainment of the fibers inside the circle to form a wick, it is preferable to use a single annular member as in the embodiment described and perform combing by a device placed outside, for example by the described hedgehog.
A. Another important reason for giving preference to this embodiment is that no adjustment should be made to the apparatus to accommodate fibers of different lengths in a fairly wide range.
CLAIMS.