Procédé de traitement de faisceaux continus de fibres en vue de les filer en un fil formé de brins de fibres, et installation pour la mise en aeuvre de ce procédé. L'invention comprend un procédé de traitement de faisceaux continus de fibres en vue de les filer en un fil formé de brins de fibres, ainsi qu'une installation pour la mise en aeuvre de ce procédé.
Dans la fabrication d'un fil à partir de brins de fibres obtenues en coupant en brins des fibres filées d'une manière continue, di vers essais ont été faits pour sectionner un faisceau continu de soie artificielle en brins, pour récolter ceux-ci et pour les former en un boudin et les filer, sans intercaler d'opé ration de cardage. Jusqu'ici, on n'est pas par venu à fabriquer de cette manière un fil en tièrement satisfaisant et uniforme et le pro cédé le plus largement utilisé jusqu'à pré sent comprend une opération de cardage. Selon ce procédé connu, on forme un faisceau continu, contenant un grand nombre de fibres de soie artificielle et on le fait passer dans une machine qui le coupe en longueurs ou en brins de fibres.
Le sectionnement se fait généralement pendant que les fibres sont humides et le produit en brins est ensuite séché et fourni à des machines textiles, sous la forme d'un paquet de brins dans lequel ceux-ci se trouvent dans toutes les directions. Dans ces machines, ce matériel est cardé et filé par des procédés semblables à ceux qu'on utilise pour des fibres naturelles. On a sou vent constaté que les paquets de fibres cou pées étaient pressés et compacts et que les brins individuels étaient exposés à être tordus et frisés, de sorte qu'un grand nombre de fibres sont rompues au cours du cardage et de la préparation du produit pour être filé. Des duvets ou des touffes de courtes fibres se forment également dans le ruban, lors du cardage, et il en résulte des imperfections du fil terminé.
La fibre en brins peut. être ame née automatiquement à la carde, oit encore être étendue plus ou moins uniformément à la main sur un tablier d'alimentation de celle- ci: une variation considérable du poids du produit fourni dans l'unité de temps à la carde ne peut être évitée.
Il a été reconnu que, si les fibres sont ame nées à la carde dans le sens de leur longueur, il se produit beaucoup moins de ruptures de fibres pendant. le cardage. Le ruban ainsi ob tenu est plus propre, pratiquement exempt de duvet et le fil fabriqué à partir de ce ruban est plus lisse et plus uniforme. Toutefois, dans une fabrication industrielle, il n'est pas pos sible d'amener à la main des fibres indivi duelles ou des jeux de brins coupés, dirigés tous longitudinalement vers la carde. Il est très désirable de pouvoir assurer par des moyens mécaniques un avancement continu et. une distribution uniforme des brins de fibre.
Selon le procédé que comprend l'invention, on amène au moins un faisceau continu à un dispositif de sectionnement, on les coupe en liasses successives de brins à l'aide de ce dis- positif et on présente ces liasses par un bout à une machine à carder, prévue pour les transformer en un ruban continu, propre à être tiré et filé en un fil.
L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, que comprend également l'inven tion, comprend une machine à carder munie d'un organe d'alimentation mobile, des moyens pour amener au moins un faisceau continu à des moyens coupeurs, un mécanisme prévu pour faire mouvoir ces moyens cou peurs en avant et en arrière par rapport à la direction du déplacement de ce faisceau et à une vitesse pratiquement la même que celle de celui-ci, pendant les mouvements en avant de ces moyens coupeurs et un mécanisme ser vant à abaisser lesdits moyens coupeurs et à les relever ensuite, pendant leurs mouvements en avant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, cinq formes d'exécution de l'ins tallation que comprend l'invention et illustre plusieurs mises en #uvre particulières du pro cédé.
La fia. 1 est une élévation latérale, en coupe partielle, d'une première forme d'exé cution comprenant une machine à carder avec tablier d'alimentation et des moyens servant à couper les fibres en brins sur ce tablier.
La fia. 2 est une élévation de la même installation vue depuis la gauche de la fia. 1. La fia. 3 est un plan à échelle réduite de cette installation. La fia. 4 est une élévation frontale, à plus grande échelle, d'iui accouplement utilisé dans la forme d'exécution représentée aux fia. 1 à 3.
La fia. 5 est une élévation en coupe axiale de cet accouplement.
La fia. 6 est une élévation frontale mon trant un organe formant coin prévu à l'in- térieur de cet accouplement.
La fia: 7 est une élévation latérale cor respondant à la fia. 1 d'une- deuxième forme d'exécution de l'installation ne comprenant pas d'accouplement tel que celui représenté aux fia. 4 à 6. Les fia. 8, 9 et<B>10</B> sont des élévations laté rales schématiques de trois autres formes d'exécution de cette installation.
La forme d'exécution de l'installation re présentée aux fia. 1 à 3 comprend un tam bour de carde dont une partie est indiquée schématiquement en 30. Un bâti 11 supporte un tablier d'alimentation 12. Ce tablier est formé de lattes de bois, séparées par des in tervalles et portées à leurs extrémités par des rubans porteurs 13 qui passent sur des rou leaux à chaînes 16 montés sur des arbres 14 et 15. Un arbre 17 est actionné par des moyens d'entraînement appropriés quelcon ques (non représentés) et porte une roue à chaîne 18 prévue pour entraîner l'arbre 15 à L'aide d'une chaîne 19 et d'une roue à chaîne 20 montée sur l'arbre 15.
Le tablier d'alimen tation est ainsi entraîné d'une manière con tinue, de façon que sa surface supérieure se déplace vers le tambour de carde 30, comme cela est indiqué par une flèche à la fia. 1. L'arbre 14 se trouvant à l'autre extrémité du tablier d'alimentation porte une roue den tée 21 prévue pour entraîner une roue den tée 23, montée sur un arbre 24, par l'inter médiaire d'une roue de renvoi 22. L'arbre 24 porte un rouleau 25 sur lequel s'appuient de lourds rouleaux 26, supportés à distance les uns des autres par des consoles 27 s'étendant vers le haut à partir du bâti 11.
Des faisceaux continus 28 de filaments sont amenés par dessus des guides 29, entre le rouleau 25 et les rouleaux 26, et sont entraînés par la sur face du tablier d'alimentation 12, à la vitesse à laquelle ce tablier se déplace. Ces faisceaux sont déposés en bandes parallèles sur le ta blier, comme on le voit à la fia. 3. Cette figure montre quatre faisceaux 28 répartis sur la partie du tablier d'alimentation 12 qui y est représentée.
Un mécanisme décrit ci-dessous sert à cou per les faisceaux en lonameurs de brins, lors qu'ils se déplacent en avançant sur le tablier d'alimentation 12.
Des supports 3'1 et 32, reliés l'un à l'autre en travers du tablier d'alimentation, sont montés pour glisser sur les éléments latéraux du bâti 11, et une poutre transversale 33 s'étend entre ces supports, les extrémités de cette poutre se déplaçant dans des guides 34, constitués par des fentes ménagées dans les supports 31 et 32. La poutre 33 porte un mo teur électrique 35 (représenté seulement à la fig. 1) qui entraîne une courroie 37, passant sur des poulies 38 et 39. Les poulies 39 sont montées sur des axes 40, portés par la poutre 33, et ces axes portent des couteaux 41 en forme de disques, qui sont fixés sur leurs extrémités.
Les couteaux 41 sont disposés de façon à passer dans des rainures d'une plaque de serrage 42, portée par des bras 43 qui glis sent dans des mortaises de consoles 44 et 45 s'étendant à partir de la poutre 33. Des gou pilles 46, portées par les bras 43, obligent la plaque de serrage à monter avec la poutre 33, niais laissent glisser les bras 43 dans les ; dites mortaises quand la poutre descend et quand la plaque de serrage vient appuyer, par son poids, sur les faisceaux 28 et les serrer, tandis que les couteaux 41 descendent au travers des rainures de la plaque de ser rage et des intervalles ménagés entre les lattes du tablier d'alimentation 12 pour cou per les fibres des faisceaux 28 en longueurs de brins.
Les supports 31 et 32 exécutent, le long du bâti 11, un mouvement de va-et-vient pa rallèle à la voie du tablier d'alimentation 12, étant entraînés par des cames en forme de caeur 50, travaillant entre des galets 51 et 52 portés par ces supports 31 et 32. Les cames 50 sont portées par un arbre 53, sur lequel est montée une roue à chaîne 54, entraînée au moyen d'une chaîne 55 par une roue à chaîne 56 montée sur l'arbre 17. L'arbre 53 est porté par des paliers, disposés sur des prolonge , menus latéraux 61 et 61z du bâti 11, et passe à travers des ouvertures ménagées dans les supports 31 et 32.
Les cames 50 impriment un mouvement de va-et-vient à peu près uni forme, par l'intermédiaire des galets 51 et 52, aux supports 31 et 32, ainsi qu'à la poutre 33 et aux couteaux 41 qu'elle porte, la vitesse de ce mouvement étant telle que les couteaux avancent à la même vitesse que le tablier 12. Ces couteaux sont disposés de façon à se trouver au-dessus d'un intervalle ménagé entre des lattes adjacentes du tablier, au mo ment où ils sont abaissés.
La poutre 33, portant les couteaux, se déplace de haut en bas dans les fentes 34 des supports, entraînée par des bielles 57, arti culées sur des bras 58 s'étendant vers l'exté rieur à partir de cette poutre 33. Les bielles 57 sont fixées sur des colliers 59 entourant des excentriques 60 montés sur un arbre transversal 62. Cet arbre est entraîné de fagori à faire tourner les excentriques et à faire descendre et monter la poutre 33, pen dant le mouvement vers l'avant des supports 31 et 32, mais il est arrêté sitôt que la poutre 33 a été relevée et reste immobile pendant qu'elle effectue son mouvement de retour en arrière. Dans ce but, l'arbre 62 est actionné par l'intermédiaire d'un accouplement qui fait un tour et qui reste ensuite immobile pen dant un tour.
Cet accouplement est repré senté en détail aux fig. 4 à 6. Une enveloppe 63, qui entoure l'arbre 62, porte des oreilles 64 qui sont fixées à l'aide de vis att prolonge ment 61 du bâti de la machine. Cette enve loppe porte, à sa partie supérieure, une entaille 65 et contient deux organes en forme de manchons 67 et 68, dont l'un, 67, est fixé par une clavette 69 à l'arbre 62. L'autre man chon 68 tourne librement sur l'arbre 62 et porte une roue à chaîne 70 entraînée au moyen d'une chaîne 71 par une roue à chaîne 72 montée sur l'arbre moteur 17. Le manchon 68 est maintenu en place par un anneau 73 fixé sur l'extrémité de l'arbre 62.
L'arbre est entouré par un coin 74, en forme de selle, et muni de branches percées pour y loger des ressorts 75. Ces ressorts sortent de ces bran ches et s'appuient contre un épaulement du manchon 67. Le coin 74 porte un bec saillant 76 prévu pour s'engager dans l'entaille 65 de l'enveloppe 63 quand le coin a été soulevé, comme aux fig. 4 à 6. Ce même bec 76 est toujours engagé dans une entaille 77 du man chon 67, verrouillant ainsi ce manchon et l'arbre 62 dont il est solidaire à l'enveloppe, aussi longtemps que le coin 74 se trouve dans la position supérieure dans laquelle il est re présenté. L'enveloppe fixe et le coin main- tiennent alors l'arbre 62 immobile.
Le diamètre de l'autre manchon 68 est plus petit que celui du manchon 67,<B>dé</B> sorte que le manchon 68 tourne à l'intérieur d'un alésage de plus petit diamètre de l'enveloppe 63. Le manchon 68 est aussi pourvu d'une entaille en 78. Le bec 76 s'engage dans cette entaille 78 quand il est repoussé vers l'inté rieur hors de l'entaille 65 de l'enveloppe 63.
Ce bec 76 verrouille alors le manchon 67 au manchon 68 et provoque l'entraînement de l'arbre 62 par la roue à chaîne 70 du man chon 68. Il est maintenu à l'intérieur par l'alésage de plus petit diamètre de l'enveloppe et est ainsi empêché de s'écarter du centre jusqu'à ce qu'il ait fait un tour complet et se trouve de nouveau en face de l'entaille 65.
Un levier 80, articulé en 81 sur le prolon gement 61, est prévu pour appuyer sur le bec 76 du coin 74. Ce levier porte à son extré mité une tige coulissante 82, poussée vers le bas par un fort ressort 83 qui s'appuie sur un collier 84 monté sur cette tige. L'extrémité supérieure de la tige porte un collier 85 qui limite son mouvement vers le bas.
Le levier 80 comporte une oreille portant un galet 86 disposé de façon à être frappé et poussé vers le bas par une saillie en forme de came 87 que porte une roue dentée 88. Cette roue est entraînée d'une manière continue par une roue dentée 89 montée sur l'arbre 53. Ainsi, une fois pour chaque tour de l'arbre 53, au moment ou à peu près au moment où la came 50 commence à faire avancer les supports 31 et 32 avec le tablier d'alimentation 12, la sail lie en forme de came 87 appuie pendant un instant sur le levier 80.
La tige 82 est ainsi poussée contre le bec 76 du coin 74, jusqu'à ce que la pression exercée par le ressort 83 soit assez forte pour vaincre la résistance des ressorts 75. Le bec 76 et le coin 74 sont alors poussés vers l'intérieur et cessent d'être en prise avec l'entaille 65 de l'enveloppe, ver- rouillant l'un à l'autre les manchons 67 et 68 pendant un tour.
La pression de la tige 82 sur le bec 76 du coin 74 s'exerce généralement juste avant que l'entaille 78 du manchon 68 ait atteint sa position supérieure, si bien que le ressort 83 peut exercer une forte pression sur le bec 76 et le faire tomber dans l'entaille 78, dès que cette dernière est en place pour le recevoir. De cette manière, le passage du bec, de l'entaille 65 de l'enveloppe dans l'en taille 78 du manchon 68 est à peu près instan tané.
Le levier 80 est libéré et la tige 82 re monte immédiatement après avoir actionné le bec 76, tandis que le coin est maintenu dans sa position intérieure par l'alésage de l'enve loppe 63 pendant que le manchon 68 tourne, jusqu'à ce qu'il puisse de nouveau s'écarter du centre et venir en prise avec l'entaille 65 lorsque le tour est terminé. On remarquera que la roue à chaîne 72 est deux fois plus grande que la roue 70, de sorte que la roue 70 et le manchon 68 sont entraînés à une vi tesse deux fois plus grande que celle de l'arbre 17,
tandis que les roues à chaîne 56 et 54 sont de mêmes dimensions, de même que les roues dentées 88 et 89, de sorte que le manchon 68 fait deux tours pour chaque tour complet de la came 50 et pour chaque course de la tige 82.
Par conséquent, le dispo sitif décrit fonctionne comme un accouple ment à un tour, restant immobile pendant que les supports 31 et 32 et la poutre 33 avec les couteaux 41 reviennent en arrière, dégagés du tablier, et faisant un tour pendant que la poutre 33 avance avec le tablier 12, faisant descendre les couteaux 41 puis les relevant pendant ce mouvement en avant. Comme les couteaux sont alignés sur un intervalle des lattes du tablier 12, pendant qu'ils avancent, ils effectuent le sectionnement en descendant dans cet intervalle et en remontant hors de ce dernier, sans toucher le tablier.
Pendant que les couteaux descendent, la plaque de ser rage 42 serre les fibres des faisceaux 28 contre les lattes du tablier et les empêche ainsi de se déplacer, malgré le mouvement de rotation des couteaux 41 en forme de disques.
Dans la forme d'exécution représentée, chaque couteau 41 coupe deux des faisceaux 28 à chaque opération, mais cela n'est pas essentiel. Il convient que les lattes du tablier 12 soient séparées par des intervalles d'envi ron 25 mm et que les coupes soient faites à des intervalles d'environ 150 mm sur la lon gueur des faisceaux, comme cela est indiqué à. la fig. 3. Il est évident que cet écartement peut être modifié par un choix approprié des roues d'engrenage, des roues à chaîne et de la dimension des cames 50.
Les couteaux 41 sont entraînés d'une ma nière continue à une vitesse élevée par le mo teur 35 et les courroies 37. Pour maintenir leurs bords circulaires affilés, des paires d'or ganes aiguiseurs 90 sont portées par une pou tre transversale 91 s'étendant parallèlement à la poutre 33, entre les supports 31 et 32. Chaque fois que les couteaux remontent après une opération de sectionnement, ils viennent en contact pendant un court intervalle avec les organes aiguiseurs 90 avant de descendre pour l'opération de sectionnement suivante. Les organes aiguiseurs peuvent être disposés autrement, de façon à n'agir sur les couteaux qu'à de plus longs intervalles.
L'opération de sectionnement. laisse les fibres coupées en liasses sur le tablier 12, comme représenté en 92 à la fig. 3 et, pen dant que le tablier avance, ces liasses passent entre des rouleaux 93 et 94, qui portent des chevilles ou sont rendus rugueux et qui pré sentent les liasses de brins de fibres empilées à la surface de la carde 30, les bouts en avant. La carde les entraîne et en forme un pan ou un ruban de la manière usuelle. La nécessité d'employer un accouplement à un tour est évitée dans la forme d'exécution représentée à la fig. 7. Les parties identiques à celles qui sont représentées à la fig. 1 sont désignées par les mêmes signes de référence.
La différence principale réside dans le méca nisme servant à faire monter et descendre la poutre 33.
Dans cette forme d'exécution, l'arbre 17 actionne un arbre 95, par l'intermédiaire de roues dentées 96 et 97 identiques entre elles, et des manivelles 98, disposées à chacune des extrémités de l'arbre 95, sont reliées par des bielles 99 aux bras 58 s'étendant au-delà des extrémités de la poutre transversale 33. Quand les manivelles 98 tournent, elles soulèvent la poutre 33, de sorte que les couteaux 41 et la plaque de serrage 42 sont dégagés du tablier 12 pendant plus de la moitié d'un tour des manivelles 98 correspondant au mouvement de recul des supports 31 et ne s'abaissent en po sition de travail que pendant. le mouvement en avant du tablier 12.
In ressort 100 appuie sur un collier<B>101,</B> porté par la tige 43 de la plaque de serrage, pour augmenter l'effet du poids de cette plaque et exercer une pression sur les faisceaux 28, serrant ceux-ci sur le ta blier.
Dans l'installation représentée schémati quement à la fig. 8, les faisceaux continus 28 sont amenés entre des rouleaux 103 et 104 et, de là, entre deux rouleaux 105 et 106, dont le dernier porte des lames de couteaux 107 réparties sur sa périphérie et séparées par un arc dont la longueur correspond à celle à la quelle les fibres doivent être coupées. Des liasses de fibres coupées<B>1.08</B> glissent vers le bas, sur un plan incliné 109, et viennent re poser sur la surface d'un tablier d'alimenta tion 110 qui se déplace sur des poulies<B>111</B> et 112.
Dans l'exemple représenté, les vitesses périphériques des rouleaux 103 à 106 inclusi vement sont telles que les liasses de brins de fibres soient amenées à une vitesse un peu plus grande que la vitesse du tablier 1l.0, si bien que les liasses déposées sur le tablier se recouvrent légèrement. Le tablier les fournit dans cette disposition, mais la distribution est tout à fait satisfaisante pour les buts d'ali mentation.
Dans l'installation représentée schémati quement à la fig. 9, les faisceaux continus 28 sont amenés entre des rouleaux 113 et 114 sur la surface d'un tablier 115 qui se déplace sur des rouleaux 116 et 117. Le tablier se com pose de lattes, comme c'est le cas pour le tablier d'alimentation 12 des fig. 1 à 3, et les faisceaux continus sont coupés sur le tablier 115 par des disques coupeurs 41a qui peu vent être actionnés par un mécanisme tel que celui qui est représenté aux fig. 1 à 3.
Les liasses coupées 118 sont déchargées sur la sur- face d'un tablier d'alimentation ordinaire 119 passant sur des rouleaux 120 et 121, et ce tablier fournit les liasses à la carde de la ma nière usuelle.
Dans l'installation illustrée par la fig. 10, les faisceaux continus sont amenés entre deux rouleaux 122 et 123 sur la surface d'un tam bour 124 portant des chevilles et tournant dans le sens de la flèche, de façon à faire passer ces faisceaux par-dessus ce tambour pendant qu'il tourne.
Le tambour est entaillé à des intervalles correspondant à la longueur à laquelle les fibres doivent être coupées et des disques coupeurs 41b, soulevés et abaissés par un mécanisme tel que celui représenté aux fig. 1 à 3, coupent les faisceaux en longueurs de brins, pendant que le tambour 124 tourne. Les faisceaux sont amenés, par-dessous un autre rouleau 125 portant des chevilles, contre la surface d'une carde 126 qui emporte les fibres et en forme un pan Ou un ruban de la manière usuelle.