<Desc/Clms Page number 1>
-La présente invention est relative à un appareil de coupage, spécialement conçu pour couper des fibres discontinues, à partir de filés, filasses ou fils retors réalisés en une matière filamenteuse continue, telle que la rayonne ou autres filaments artificiels, le Nylon et autres filaments synthéti- ques, comme ceux formés à partir de polyesters de condensation linéaires, polymères d'acrylonitrile, etc. L'invention concerne en particulier un dispositif et ensemble de coupage du type Beria, qui est spécialement apte à produire directement des
<Desc/Clms Page number 2>
fibres discontinues ayant une variété de longueurs.
Très souvent dans l'industrie textile, il est dési- rable et en fait nécessaire, dans beaucoup de cas, de mélanger des fibres discontinues de longueurs variables lorsqu'on fa- brique des filés et fils, etc. On a également d éterminé que des fibres textiles de types similaires ou différents, c'est- à-dire, naturelles, artificielles ou synthétiques ou d'une classe seulement, semélangeant mieux durant le traitement, spécialement sur les systèmes en laine ou laine peignée et produisent un fil d'uniformité améliorée si les fibres ont diverses longueurs. Evidemment, le degré et la répartition optima de cette diversité différent suivant le type de fil ou textile tissu qui doivent être produits et le système/qu'on vise à utiliser.
Divers appareils et procédés ont jusqu'à présent été proposés pour produire des fibres de longueurs variables, en partant d'une seule matière fibreuse mais, dans la plupart des cas, les appareils et procédés proposés'laissent heaucoup à désirer. Par exemple, divers moyens de coupage de fibres discontinues ont été proposés mais habituellement ces moyens ne sont pas capables d'opérer à des virtesse industrielles normales du fait de la complexité et de l'usure excessive des pièces. De même, des appareiis de ce genre n'nt pas pu être adaptés facilement à une installation industrielle existante.
Un but principal de la présente invention est de pro- curer un appareil capable de produire des fibres discontinues ayant une diversité de longueurs. Un autre but de l'invention est de procurer un appareil qui soit capai,le de produire des fibres discontinues de longueurs diverses, à partir d'un fais- ceau de filaments et qui puisse être employé avec une installa- tion existante. Un autre but encore de la présente invention
<Desc/Clms Page number 3>
est de procurer un nouvel appareil qui soit'capable de donner des produits de fibres discontinues constitués par des méln- ges de fibres de longueurs diverses et dans lequel les diver- ses fibres peuvent varier pour d'autres caractéristiques, telles que denier-', allongement, rétrécissement, ténacité, etc.
D'autres buts et avantages de la présente invention appa-. raitront des dessins annexés et de la description suivante.
La figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation préférée du moyen de coupage de fibres discon- tinues de lenteurs variables de la présente invention.
La figure 2 est une vue en élévation latérale de la came employée dans la forme de réalisation de la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan schématique, partiel- lement en coupe, d'une partie de la forme de réalisation de la figure 1, montrant le moyen prévu pour dévier ou modifier le parcours de déplacement de la matière filamenteuse.
Suivant'la présente invention, la matière filamenteu- se à couper, tel.que filasse ou autre faisceau de matière fila- ment-euse, est alimentée)suivant un parcours déterminé, vers un dispositif de coupage,à une vitesse constante, et des moyens sont prévus au voisinage du parcours de la matière fi- lamenteuse pour modifier périodiquement et continuellement la longueur de ce parcours, de sorte que des longueurs variables de matière filamenteuse sont présentées périodiquement et con- tinuellement en position de coupage au dispositif de coupage.
En particulier, les moyens pour modifier la longueur du par- cours de déplacement de la matière filamenteuse sont consti- tués par un dispositif alternatif opérant, de préférence, dans le plan horizontal de ce parcours, bien que, comme on le verra de la description suivante, ce dispositif alternatif puisse être disposé pour opérer dans le plan vertical, dans un plan diagonal, au plan similaire du parcours de la matière fila- menteuse.
<Desc/Clms Page number 4>
Pour la description détaillée de l'invention, on se référera aux dessins annexés dont les diverses figures illus- trent une forme de réalisation préférée de l'invention. Un brin de matière filamenteuse 2 est alimenté par des cylindres d'alimentation 3 et 4 à un dispositif de coupage 3. La matière filamenteuse est alimentée au dispositif de coupage depuis une source convenable d'alimentation, par exemple à partir d'une machine de filage de filaments artificiels ou synthéti- ques ou à partir d'un porte-bobines, et est enroulée autour des cylindres d'alimentation 3 et 4 suivant un ou plusieurs tours.
Le dispositif de coupage 5 montré est du type Beria, comprenant un disque coupeur 6 monté à rotation et présentant un canal d'entrée 7 qui communique avec le canal radial 8.
Grâce à la force centrifuge, la matière filamenteuse est pro- jetée radialement vers l'extérieur du canal 8 sur le chemin du couteau 9 qui peut être monté fixe. Dans la mise en prati- que de la présente invention, ilest essentiel qu'un dispositif dispositif de coupage capable d'absorber la fibre lors de mo- difications extrêmement rapides de la vitesse d'alimentation soit employé Normalement des dispositifs de coupage utili- dant la force centrifuge, un souffle d'air ou des systèmes à vide peuvent être employés. On préfère, cependant, des couteaux rotatifs du type Beria.
Au voisinage du parcours de déplacement de la matière filamenteuse 2, est disposé un support convenaole 10 compre- nant des pieds 11 sur lequels sont montés des éléments longitu- dinaux 12 et 13 et des éléments transversaux 14 et 15 fixés aux éléments 12 et 13. Entre les élements transversaux 14 et 15 et parallèlement à ceux-ci, est disposé un troisième élé- ment transversal 16 qui est également fixé aux éléments 12 et 13. Sur l'élément transversal 16 est monte un palier 17, un palier similaire 18 étant monté sur l'élément transversal 14
<Desc/Clms Page number 5>
Les paliers 17 et 18 supportent l'arbre tournant 19 sur lequel est calée une came 20.
Une transmission ou dispositif à vitesse variable 21 est disposé au voisinage du'support 10 et est à son tour entraîné par un moteur ou autre alimentation de puissance (non représentés). Toute alimentation de puissance convenable et toute transmission à vitesse variable peuvent être employées.
L'arbre 22 du dispositif à vitesse variable 21/est réuni à l'ar- bre 19 grâce à l'accouplement 23. Lorsqu'on utilise la pré- sente invention, afin d'assurer des résultats uniformes, il est essentiel que la vitesse du dispositif de coupage 5 et la came, 20 soient synchronisées. Afin d'assurer une telle synchronisa- tion, il est généralement désirable que le même moteur ou la même alimentation de puissance similaire soient employés pour entraîner à la fois le dispositif de coupage et la came Ceci peut être réalisé grâce à la transmission à vitesse variable 21, puisque, comme signalé ci-après, le dispositif de coupage et la came ne seront habituellement pas entraînés à la même vitesse de rotation.
Les paliers 24 et 25 dans lequels l'arbre 26 est monté à glissement sont montés sur les éléments longitudinaux 12 et 13. Les paliers 24 et 25 sont disposés de manière que l'arbre 26 soit voisin de la came 20. Un support 27 est monté de faon réglable sur l'arbre 26 et comporte une partie descen- dante 28 qui, à son tour, est disposée dans l'ouverture allon- gée 29 de l'élément transversale 30 fixé aux éléments 12 et 13. La partie descendante 28 sert à empêcher une rotation de l'arbre 26 lorsqu'il est en fonctionnement. Le support 27 soutient le galet où rouleau rotatif 31 qui est disposé dans la rainure 32 prévue dans la face' latérale de la came 20.
Un
<Desc/Clms Page number 6>
guide formant canal ou guide de déviation 33 est disposé sur l'extrémité de l'arbre 26, de maniere à être en contact avec 1a matière filamenteuse 2 sur son cnemin vers le dispositif de coupage 5. Il doit être entendu que, tandis qu'un guide-canal est représenté dans la forme de réalisation des dessins, on peut utiliser tout autre guide convenable conçu pour empêcher le mouvement latéral de la matière filamenteuse passant par ce guide, tel qu'un guide à encoche, un guide en forme de U , etc, Le guide-canal a l'avantage de permettre d'être enfilé au départ.
Les consoles 34 et 35 sont montées sur l'élément lon- gitudinal 12 de chaque côté du palier 24 Des guides en queue de cochon ou oeillets 36 et 37 sont montés de façon reglaole sur les consoles 34 et 35 et s'étendent vers l'extérieur à partir de ces consoles vers le parcours de déplacement de la matière filamenteuse. Bien que tout guide convenable puisse être employé au lieu de ceux représentés, les guides ou oeillets ont l'avantage d'être facilement enfilés au départ et dans le cas d'une 'rupture de la matière filamenteuse. A cet égard, dans le cas de ruptures ou d'autres raisons d'arrêt, des dispositifs d'arrêt automatiques peuvent être employés avec la présent appareil, tels que ceux représentés et décrits dans le brevet U.S.A. n 2.722.983.
Bien qu'on ne l'ait pas représenté pour des raisons de simplicité, la came 20 peut être entraînée par la transmis- sion à vitesse variable 21, par un meteur distinct pu par le moteur du dispositif de coupage rotatif. Comme on le verra de la description suivante du fonctionnement du présent appa- reil, il est cependant essentiel que la came soit commandée en synchronisme avec le dispositif de couple et, en consé- quence, une liaison au moteur du dispositif de coupage rotatif
<Desc/Clms Page number 7>
est désirable.. Une telle liaison se fait par des moyens mécani ques ordinaires.
Le fonctionnement de l'ensemble de coupage de fibres discontinues de longueurs variables de la présente invention est le suivant. La came 20 est mise en rotation à une vitesse constante, ce qui amène l'arbre 26 etle guide 33 à être animés d'un mouvement alternatif dans un plan horizontal coïncidant avec le plan de la matière filamenteuse 2 qui est montée dans le guide,33. Par vitesse constante,on signifie que la vitesse de la came est toujours dans le même rapport avec la vitesse du dispositif de coupage. L'arbre 26 est animé d'un mouvement ' alternatif du fait du galet de came 31 qui se déplace dans la rainure 32 de la face latérale de la came.
On notera (figure
2) de la forme de la rainure que le guide 33 sera à une posi- tion de départ qui coïncide avec le parcours de déplacement de la matière filamenteuse et sera déplacé vers l'extérieur à partir de cette position et renvoyé à celle-ci deux fois du- rant un tour complet de la came 20. L'effet de ce mouvement du canal-guide 33 est d'allonger le parcours de déplacement de la matière filamenteuse entre les cylindres d'alimentation 3 et 4 et le dispositif de coupage 5. Ceci à son tour amène une dif- férence de la longueur.2A (figure 1) de matière filamenteuse présentée en position de coupage. Le degré de déviation du brin ou matière filamenteuse peut être modifié en changeant les dimensions de la came 20 et également en changeant les ou guides fixes 36 et 37 en direction/à l'écart du guide-canal alternatif 33.
Pour un fonctionnement efficace, le guide 33 devrait être en position neutre, c'est-à-dire con ncidant avec le parcours de déplacement normal de la matière filamen- - teuse 2 au démarrage de l'appareil, et la lame de couteau 9 , devrait toucher la matière filamenteuse à couper 2A.
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
Pout illustrer :p1.- tu détails, le i'ollct.i<iUli1emen..1l de 1"appareil Ilemmple. savant est douat,. Le, ddis!?o.s.i:t.:hf de cou- page: rotatif ? était réglé pour fonctionner- à une. vitesse de
EMI8.2
45DU 1t:Otslin'S par màmnte, La vitesse. des. cylindres dtalimentatian 3 et 4 était réglée pour donner (Ses fibres coupées ou une
EMI8.3
J!.oeulJ1' de fibre;'de 3-Pouces 101:s.que la came 20. et le guide alternatif 33 n'étaient pas en fonctionnement. Avec ce régla- ge du dispositif de coupage dt des cylindres d'alimentation et en utilisant une,Came 20 d'environ20 pouces de diamètre et réalisée comme montré à la figure 2, des fibres discontinues d'une longueur variant de 1 à 5 pouces étaient obtenues.
Il faut bien noter à cet égard la forme de la rainure 32 de la ca- me 20 et, à cet égard, on se référera à la figure 2. La came est divisée en secteurs de 36 désignés par les lettres A à J.
Lorsque le galet de came 31 se déplace suivant chacun des sec- teurs, le guide-canal 33 se déplace également. Les secteurs
C et H donnent le temps d'arrêt momentané et lorsque le galet
31 passe par ces secteurs, le guide 33 est stationnaire à la fin de sa course vers l'extérieur. On notera que la rainure
32 est cnformée de manière que le guide-canal 33 soit déplacé vers l'extérieur et ramené à sa position de départ, coïncidant avec,Le parcours de la matièe filamenteuse deux fois durant un seul tour de rotation de la came.
Il y a dix secteurs A à J sur la came, ce qui signifia que 10 morceaux de matière filamenteuse seront coupésdurant un tour de rotation de la came. Cela signifie aussi que la came ne doit tourner qu'une fois pour 10 rotations du dispo- sitif de'coupage ou à une vitesse de 450 tours par minute puis- que, dans le présent exemple, le dispositif de coupage fonc- tine à 4500 tours par minute.
Lorsque la came 20 est mise en rotation, le guide- canal 33 dévie le brin mobile de matière filamenteuse. Dans
<Desc/Clms Page number 9>
cet exemple, le premier parcours de secteur E sur fa came augmentait le parcours du brin 2 de deux pouces. Ces deux pouces étaient à soustraire de l'alimentation de base de 3 pouces par coupe du dispositif de coupage rotatif. Le parcours suivant D de la came amenait une nouvelle augmentation du parcours du brin, d'un autre pouce, avant la coupure suivante au couteau. le troisième parcours C de la came ne donne rien, ce qui produit un arrêt momentané au stade précédent, et ce qui, il y a lieu de le noter, n'affecte pas la vitesse du brin car celui-ci est.simplement déplacé jusqu'à la coupure sui-- vante.
Cela signifie que, durant le parcours G, la manière fi- lamenteuse présentée en position de coupage retournera à trois pouces puisque la vitesse du brin reste constante.
Après passage par le parcours C les deux parcours suivants B et A de la came sont inverses de E et D et, de ce fait, lors- que le galet de came suit ces parcours B et A, le parcours du brin a diminué, ce qui a pour résultat des longueurs propor- tionnellement plus grandes de morceaux coupés de matière fila- menteuse, c'est-à-dire, plus grandes que le réglage d'alimenta' tion normale de 3 pouces du mécanisme. Ces cinq parcours E à A de la came constituent un demi-cycle et, à la fin de celui-ci, le guide-canal est revenu à sa ligne centrale neutre de réfé- rence, à savoir le parcours de la matière filamenteuse. Le demi-cycle suivant de la came est une répétition du premier.
Il y a lieu de bien noter l'action du présent mécanis- me. L'alimentation de base du brin était de 3 pouces par tour du dispositif de ooupage. Le premier stade ou parcours E de la came volait le brin ou, en réalité, le dispositif de coupa- ge, de 2 pouces ; ce fait,la partie coupée- était de 3 pouces moins 2 pouces, soit 1 pouce. Le second stade ou parcours D
EMI9.1
K't!:3r-i!"t; ne volait que 1 poimet, de ce fait, la parti<)coupée était
<Desc/Clms Page number 10>
de 3 pouces moins 1 pouce, soit 2 pouces. Le troisième stade ou parcours C ne volait rien, de sorte que la partie coupée était de 3 pouces. Le quatrieme stade ou parcours B rendait le pouce volé par le parcours D, de sorte que la partie coupée était de 3 pouces + 1 pouce, soit 4 pouces.
Le cinquième stade ou parcours A remplaçait les 2 pouces volés par le parcours E, de sorte que la partie coupée était de 3 pouces + 2 pouces, soit 5 pouces. Par conséquent, dans une moitié de cycle de came de 5 stades, on produisait cinq longueurs de fibres de 1, 2, 3, 4 et 5 pouces, ou un agrégat de 15 pouces de brin ou matière filamenteuse. La même action de coupage était répétée durant le second demi-cycle de la came, de sorte que 30 pouces de la matière filamenteuse étaient traités par tour de rota- tion de la came. Comme la came fonctionnet à 450 tours par minu te, un total de 13.500 pouces de matière filamenteuse était coupé chaque minute.
Comme signalé précédemment, il est désirable pour ob- tenir l'opération la plus efficace que les arbres du dispo- sitif de coupage et de la came soient reliés entre eux pour assurer qu'ils soient entrainés tous deux à une vitesse cons- tante sans variation. A moins que les arbres en question ne soient reliés entre eux, toute légure erreur de vitesse, par exemple si,dans l'exemple ci-avant, les vitesses de la came et du dispositif de coupage étaient de 449 et de 4500 tours par minute, au lieu des 450 et 4500 tours par minute désirés, au- rait pour résultat un déphasage en-avant du dispositif de cou- page par rapport à la came ou à un dispositif de mesure, avec pour résultat des variations de longueur entre les secteurs ou parcours de came.
Ce déphasage peut être eliminé enemploant un dispositif convenable à vitesse variable, tel que le dis- positif 21 du dessin.
<Desc/Clms Page number 11>
Comme signalé ci-avant, les guides 36 et 37 peuvent
EMI11.1
iàbre- écaqyés de toute distance quelconque suivant, ib c.egré de déviation désiré pour'le parcours du brin, et les dimensions de la came 20 employée dans une opération de coupage particu- lière. Par exemple, lorsque les guides 36 et 37 sont disposés à 12 pouces d'écart et si la= distance de chaque guide au point de déviation (guide 33) est de 6 poucus, il faudra une déviation de 3 pouces et demi à partir d'une ligne. droite pour augmenter-le parcours du brin de pouces de longueur, en em- ployant une came telle que montrée, d'environ 20 pouces de diamètre. Il faudra une autre déviation de 0,87 pouce pour augmenter le parcours d'un pouce de plus.
Il y a lieu de noter qu'une légère diminution de l'espacement des guides 36 et 37 réduira la longueur des fibres les plus courtes coupées.
D'autre part, il y a lieu de noter également qu'une légère '- diminution de la vitesse des cylindres d'alimentatin raccour- cira la logeur des plus longues fibres coupées.
Une caractéristique importante de la présente inven- tion est que celle-ci assure des variations rapides et contô- lées de la vitesse d'alimentation d'un brin ou matière fila- menteuse à un mécanisme de coupage, de manière telle que les variations s'éliminent sans troubler la vitesse d'alimenta- tion de base du brin sur un intervalle de temps donné.
Une autre caractéristique importante du présent dis- positif est que celui-ci permet de produire des fibres discon- tinues ayant les longueurs de fibres maxima et minima désirées et toute répartition désirée de longueur peut facilement être obtenue en modifiant 1:. vitesse de la came par rapport à la vi tesse du dispositif de coupage, en utilisant divers cames de forme voulue, en modifiant la distance outre les guides fixes)
EMI11.2
ou par une cobinaison m quelconque du et,,s modifications.
<Desc/Clms Page number 12>
La matière filamenteuse 2 amenée aux cylindres d'ali- mentation 3 et 4 peut provenir d'un porte-bobines à paquets bobinés de matière filamenteuse, par exemple des dévidoirs ou des bobines de fils ou des gâteaux de rayonne. Ou bien, la matière filamenteuse peut tre enlevée directement d'une ma- chiné à filer, telle qu'une machine pour filer une matière filamenteuse artificielle et synthétique par extrusion d'une matière plastique, telle que viscose, polymères d'acrylo- nitrile, Nylon, etc, à travers les orifices de filières à par- tir desquelles la matière est tirée à travers un milleu coagu- lant convenable autour de la périphérie d'un cylindre en- traîné à une vitesse pratiquement constante, ou successivement autour de la périphérie d'une série de cylindres, la matière pouvant,
entre deux ou plusieurs de ces cylindres, être soumi- se, si on le désire, à étirage ou rétrécissement ou successi- vement à un étirage et à un rétrécissement.
La présente invention est avantageuse en ce qu'elle procure un moyen simple pour produire en continu des fibres discontinues de longueurs diverses. En outre, le présent méca- nisme est avantageux en ce qu'il peut être employé avec une installation de coupage existant. De nombreux autres avantages de l'invention apparaîtront aux spécialistes en ce domaine, à l'examen de la présente description et des dessins..
Bien que des formes de réalisation préférées de l'in- vention aient été expliquées, la présente description ne vise qu'à Être illustrative, et il doit être entendu que des modi- fications et variantes peuvent être prévues sans sortir du cadre du présent brevet.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.