Dispositif pour le moulinage de fils enroulés sous la forme: de
gâteaux.
La présente invention concerne un dispositif perfec -
tionné permettant d'effectuer directement le moulinage, éventuellement associé à une opération de retordage ou de câblage,
d'un fil stocké sous forme d'un enroulement croisé sans joues,
par exemple gâteau ou bobine.
Lors de la fabrication des fils chimiques et principalement des fils de verre ou des fils de rayonne, on réceptionne
la matière sous forme d'enroulement généralement de grand diamètre, sur un tube bon marché, principalement carton ou matière plastique mince, dont le diamètre peut être de l'ordre de cent à trois cents millimètres, ce qui permet d'effectuer le renvidage à vitesse élevée.
Dans la suite de la description, l'invention sera décrite appliquée aux fils de verre réceptionnés sous forme de gâteau lors de leur filature, mais il est évident que ceci n'est pas limitatif et qu'elle peut également être utilisée pour d'autres matières, et à d'autres typés d'enroulements croisés sans joues.
Pour mémoire, on rappellera que la fabrication des fils de verre (silionne) consiste schématiquement à extruder au travers de filières du verre fondu, les filaments sortant de la filière étant étirés à grande vitesse du fait de la traction exercée par la broche. A la sortie de la filière, les filaments reçoivent un ensimage et sont renvidés sans torsion sur un support en carton.
En général, le diamètre du support de renvidage est, comme dit précédemment, compris entre cent millimètres et trois cents millimètres, les diamètres les plus utilisés étant compris entre cent soixante millimètres et deux cents millimètres et la vitesse de renvidage pouvant aller de deux mille cinq cents mètres/minute à quatre mille mètres/minute voire plus. Les enroulements ont un poids qui peut varier de deux cent cinquante grammes à huit kilogrammes de matière, voire plus de dix kilogrammes, l'épaisseur de fil sur le tube carton support étant faible et en général comprise entre deux et cinq centimères.
La tendance actuelle consiste d'une part, à augmenter les vitesses de production et, d'autre part, à augmenter le poids des enroulements.
Il est bien connu, qu'avant utilisation ultérieure , les fils non tordus doivent, dans la plupart des cas, recevoir une certaine torsion de protection, .'.variable selon les applica-tions, destinée à donner de la cohésion aux filaments, disposés alors en hélice, ce qui améliore la résistance aux frottements et, dans une certaine mesure, la résistance à la traction.
Cette torsion est communiquée au fil lors d'une opération de moulinage et/ou de retordage.
En général, par opération de moulinage, on désigne
une opération qui consiste à communiquer la torsion au fil au moment du dévidage de l'enroulement, le fil étant ensuite renvidé.
Par retordage, on désigne l'opération qui consiste à communiquer la torsion au fil au moment de son renvidage.
Dans certains cas, il est possible de combiner l'opération de moulinage avec une opération de retordage. L'invention convient particulièrement bien aux métiers permettant le moulinage et le retordage en continu.
Jusqu'à ce jour, il était admis qu'il était impossible d'effectuer, du moins à vitesse industrielle, un moulinage et/ou retordage en partant directement d'un gâteau. En effet, les gâteaux sont des enroulements non rigides qui ont tendance à se déformer, ce qui pose des problèmes_.pour les entraîner en rotation et, de plus, du fait de l'ensimage, les spires de fil sont collées entre elles et sont par suite difficiles à dévider régulièrement à la défilée, comme cela se fait en général lors d'une opération de moulinage.
En conséquence, en général on procède donc, avant moulinage et/ou retordage, à un transfert du fils depuis le gâteau jusqu'à un support classique susceptible d'être utilisé sur moulin et/ou retordeuse. Cette opération de dévidage préalable est
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dant positivement, éventuellement à vitesse variable, la rotation du gâteau, pour une vitesse linéaire de fil constante. La tension du curseur qui remonte jusqu'au gâteau permet alors de dégager facilement les spires les unes des autres.
Or, on a trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau dispositif qui permet de supprimer le transfert du fil entre gâteau et bobine sur une machine intermédiaire de torsion et rend possible l'utilisation directe des gâteaux sur machine pour moulinage ou pour moulinage et câblage combinés, ce qui entraîne la suppression d'une opération intermédiaire et apporte des avantages évidents d'amélioration
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opérations de transformation.
Le dispositif selon l'invention convient particulièrement bien aux métiers de moulinage-rotordage, ou de moulinagecâblage, mais il est évident que ceci n'est pas limitatif.
Selon.l'invention, le dispositif pour le dévidage à
la défilée d'un gâteau de filature comporte essentiellement :
- une broche verticale 1 entraînée en rotation, à vitesse constante ou variable,
- des moyens de centrage et de positionnement du gâteau sur ladite broche, moyens constitués essentiellement par deux cônes 2-8 placés en opposition et emmanchés à chaque extré-
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- des moyens de blocage des deux cônes, caractérisé par le fait que :
- le cône inférieur 2 est solidaire de l'axe de la broche 1 et est prolongé par un élément de centrage auxiliaire circulaire 6, de diamètre inférieur au diamètre interne du <EMI ID=4.1>
- le maintien du gâteau entre les deux cônes 2-8 étant obtenu au moyen d'un élément de blocage qui relie le cône inférieur <EMI ID=5.1>
une capelette 9 qui est de diamètre supérieur au diamètre externe
de l'enroulement et qui facilite le dégagement du fil lors du dévidage et favorise la formation du ballon.
La capelette associée au cône supérieur est soit immobilisée contre la surface du cône, par exemple grâce à l'élément de blocage, soit forme un tout unitaire avec ledit cône.
De plus, dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, l'un des cônes, de préférence le cône inférieur,
est avantageusement associé à un élément de guidage et de centrage auxiliaire, de forme circulaire, dont le diamètre est inférieur au diamètre interne de l'enroulement et de longueur inférieure à la longueur de l'enroulement, ledit organe de guidage étant muni des éléments de jonction avec l'élément de blocage.
Le gâteau est écrasé par le serrage entre les deux cônes, son diamètre au milieu diminue légèrement pour venir s'appliquer contre l'élément de guidage et de centrage auxiliaire qui le maintient parfaitement dans l'axe de la broche.
De cette manière, lors de la rotation, le gâteau est parfaitement maintenu d'une part, par les cônes placés à ses extrémités et, d'autre part, dans sa partie médiane par l'élément de guidage et de centrage auxiliaire, ce qui permet de l'entraîner à grande vitesse en rotation sans vibrations excessives.
De plus, la présence de la capelette au voisinage du cône supérieur facilite le dévidage à la défilée des spires de fil.
Selon l'invention, l'élément de jonction et de blocage qui relie les deux cônes et immobilise entre eux l'enroulement, est un élément amovible :
- qui prend appui sur le cône supérieur,
- traverse ledit cône et pénètre dans l'évidement interne du gâteau,
- s'emboîte sur l'axe de la broche,
- et vient s'adapter sur une partie complémentaire fixe
Dans un mode de réalisation, l'élément de jonction et, de blocage est constitué par un élément dont la partie supérieure prend appui sur le cône supérieur, cet élément comportant un ressort qui tend à l'écarter dudit cône, la partie inférieure de l'élément débouchant dans l'évidement du gâteau et venant coulisser sur l'axe de la broche et comportant à son extrémité une douille qui vient s'enclencher avec les moyens de jonction solidaire du cône inférieur, un tel système correspondant, à titre comparatif, sensiblement au mode de liaison par "douille et baïonnette" utilisé pour les lampes électriques.
L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après et illustré par le schéma annexé qui montre, vue en coupe, un ensemble conforme a l'invention.
Ainsi qu'on peut le voir sur le schéma, le dispositif de blocage et de dévidage à la défilée d'un enroulement de fil sous forme de gâteau selon l'invention, comporte :
- une broche 1 entraînée en rotation et montée sur un bâti de manière classique,
- un cône inférieur 2 solidaire de la broche 1 et prolongé par une partie cylindrique 3 de diamètre inférieur au <EMI ID=6.1>
ment de fil 5. La partie cylindrique 3 est prolongée par une bague 6, solidaire de la broche 1, qui comporte à sa partie supérieure des moyens de jonction 7. Cette bague 6 est bien entendu de diamètre également inférieur au diamètre intarne de l'enroulement,
- un cône supérieur 8 comportant une embase 9 plus grande que le diamètre extérieur de l'enroulement (gâteau) de fil 5 et qui joue le rôle de capelette lors du dévidage pour dégager le fil et favoriser le ballon, - des moyens de centrage et de positionnement constitués par un élément amovible 10 qui traverse le cône supérieur 8 et qui comporte :
. une embase 11 sur le cône 8, . un évidement interne 12 qui permet son centrage sur le sommet 13 de la broche 1 et, par suite, favorise le maintien, le centrage et l'entraînement du gâteau, . un ressort 14 placé entre l'embase 11 et la partie supérieure de 10 et servant d'élément de serrage de l'ensemble, . des moyens de jonction 15 avec les moyens de jonction complémentaires 7-
Avantageusement, l'embase 9 qui joue le rôle de capelette lors du dévidage se présente comme cela est représenté sur le schéma, sous la forme d'une cloche dont le bord inférieur
16 déborde à l'extérieur du gâteau.
Dans la forme de réalisation illustrée, les éléments de jonction 7 et 15 sont du type dit "à baïonnette", ce qui permet un déblocage et un blocage rapide et efficace.
Grâce à l'invention, il a été possible d'utiliser directement sur un moulin des gâteaux de trois kilogrammes, de deux cents vingt millimètres de diamètre extérieur et de deux cent_cinquante millimètres de longueur, à une vitesse de broche de cinq mille tours/minute, et ce sans provoquer de casse et/ou surtensions excessives, la qualité du fil obtenu, en particulier la régularité de torsion sur sa longueur étant comparable à celle d'un fil tordu de manière conventionnelle, c'est-à-dire .avec dévidage préalable du gâteau sur un support intermédiaire servant à alimenter le moulin.
On avait déjà proposé d'utiliser des moyens de centrage et de positionnement du gâteau sur la broche à l'aide de cônes
(voir notamment brevets français 751.626 ou 1.539.707 ou brevet américain 1.898.131). Toutefois, ces solutions n'ont pas donné satisfaction et surtout ne comportent pas d'élément de centrage.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté au moulinage des fils de silionne, sans torsion, issus directement de filature, c'est-à-dire sous forme de gâteaux. Jusqu'à.ce jour, en pratique, ces gâteaux étaient traités sur une machine spéciale retordeuse à déroulée commandée, dont la vitesse était plafonnée à environ 150 mètres par minute.
En revanche, avec l'application du dispositif conforme à l'invention sur une disposition comportant en série :
- une broche alimèntaire rotative sur laquelle est placée le gâteau venant de filature,
-.une broche de réception rotative,
- avec passage continu du fil entre ces deux broches sur des renvois, on peut atteindre des vitesses linéaires d'environ 300 mètres par minute, et même davantage si l'on tient compte du fait que la broche alimentaire travaillant selon le principe du moulin n'est pas limitée en vitesse par l'absence d'anneau-curseur.
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1.- Dispositif pour- le moulinage direct d'un enroulement de filature sous forme de gâteau, comportant :
- une broche verticale 1 entraînée en rotation, à <EMI ID=8.1>
- des moyens de centrage et de positionnement du gâteau sur ladite broche, moyens constitués essentiellement
par deux cônes 2-8 placés en opposition et emmanchés à chaque
<EMI ID=9.1>
- des moyens de blocage des deux cônes, caractérisé par le �'ait que :
- le cône inférieur 2 est solidaire de l'axe de la broche 1 et est prolongé par un élément de centrage auxiliaire circulaire 6, de diamètre inférieur au diamètre interne du
gâteau,
- le maintien du gâteau entre les deux cônes 2-8 étant obtenu au moyen d'un élément de blocage qui relie �e cône inférieur 2 au cône supérieur 8, ledit cône supérieur 8 étant
associé à une capelette 9 qui est de diamètre supérieur au
diamètre externe de l'enroulement et qui facilite le dégagement
du fil lors du dévidage et favorise la formation du ballon.