Procédé de formation d'une mèche textile, installation pour sa mise en #uvre, et mèche textile obtenue par ce procédé. L'invention comprend un procédé de for mation d'une mèche textile, caractérisé en ce qu'on forme une nappe de fibres, qu'on brise la nappe en rubans obliques, qu'on cisaille ces rubans obliques pour constituer une seconde nappe et qu'on enroule cette seconde nappe en hélice sur elle-même suivant une certaine inclinaison par rapport à sa longueur.
L'invention comprend aussi une installa tion pour la mise en #uvre du procédé ci-des sus, caractérisée par des moyens pour former une nappe de fibres, des moyens pour briser la nappe en rubans obliques, des moyens pour décoller les fibres brisées, des moyens pour cisailler les rubans obliques pour constituer une seconde nappe et des moyens pour en rouler cette seconde nappe en hélice sur elle- même suivant une certaine inclinaison par rapport à sa longueur.
L'invention comprend encore une mèche textile obtenue par ledit procédé.
le dessin annexé représente à titre d'exemples, trois formes d'exécution de l'ins tallation que comprend l'invention et dont tous les éléments sont combinés en une seule machine.
lia fig. 1 est une vue en plan du côté de l'entrée de la première forme d'exécution. La fig. 2 est une élévation latérale de la portion de l'installation représentée sur la fig. 1. La fig. 3 est une vue en plan du côté de la sortie de cette installation et représente une partie commune à la fig. 1, de faon à indiquer de quelle manière ces deux figures se combinent pour représenter l'installation entière.
La fig. 4 est une élévation latérale de la portion de l'installation (le la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un cylindre de rupture su périeur que comprend cette installation et re présente l'effet produit par ce cylindre sur la nappe de fibres.
La fig. 6 est une coupe verticale, à plus grande échelle, d'un dispositif de décollage de l'installation.
La fig,, 7 est une élévation latérale, à plus grande échelle, avec coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la fig. 3, et représente un cylindre collecteur.
. La. fig. 8 est une coupe verticale schéma tique représentant l'action de cisaillement. lia iig. 9 est une élévation latérale schéma tique d'un mécanisme de commande.
La. fi--. 1.0 est une élévation latérale d'une seconde forme d'exécution, et la. fig. 11 est une élévation latérale par tielle d'une troisième forme d'exécution. Dans le procédé mis en oeuvre au moyen de l'installation des fig. 1 à 9, la première opération consiste à recueillir les fibres et à les étaler sous forme de nappe plane.
A cet effet, on les extrait de ballots constitués par des bobines 130 (fig. 1) et on les fait passer dans des trous 138 d'un châssis de guidage 140 (fig. 2) sur des cylindres d'alimentation 144, 146 et 148 autour desquels elles passent et desquels elles sortent sous forme de nappe plane 8.
L'opération suivante consiste à couper ou à rompre la nappe en rubans obliques 16 (fig. 5) faisant un angle de préférence d'en viron 10 avec l'axe du mouvement d'avance ment. Ce résultat est obtenu par un ou plu sieurs filets hélicoïdaux 14 en acier sur la périphérie d'un cylindre 10 qui est appliqué sous une forte pression contre la nappe sup portée par la surface métallique unie d'un cylindre 12. On peut faire varier la longueur des fibres entre les points de coupure ou de rupture en faisant arriver la nappe contre les filets sous des angles différents par un dé placement latéral du châssis 140, ainsi qu'il est décrit en détail ci-après.
Le mouvement d'avancement de la nappe et des rubans est facilité par une matière caoutchouteuse 160 disposée entre les filets 14 du cylindre 10. Cette matière empêche également la nappe d'être déviée de côté par les filets du cylindre.
L'opération suivante consiste à séparer les extrémités des fibres qui peuvent être collées ensemble. par de faibles portions de fibres tassées par les filets 14 et à rompre et sup primer ces portions. Ce résultat est. obtenu par dès cylindres 24, 26 (fig. 6) qui présen tent respectivement des cannelures 32 et 34 et coopèrent avec des cylindres 20, 22 dont la vitesse périphérique est inférieure à celle de la surface des cylindres cannelés et avec un cylindre 28 et un tablier 36 dont la vitesse superficielle est plus grande. Les cannelures sont espacées de façon à pouvoir se déplacer par rapport à la nappe.
Elles ont pour effet de travailler les fibres et de, leur faire pren dre des flexions vers le haut et vers le bas et d'entraîner les extrémités antérieures de ces fibres dont les extrémités postérieures sont maintenues dans l'angle formé par les cylin dres 20, 22 à petite vitesse et d'entraîner éga- lement les extrémités postérieures de ces fibres qui sont tirées entre les cannelures par le cylindre 28 et le tablier 36 à grande vitesse, de sorte que les fibres n'adhèrent plus l'une à l'autre.
Une autre opération consiste à faire avan cer les fibres de la partie supérieure de la nappe par rapport aux fibres de sa partie in férieuro, opération dite de cisaillement . Cette opération est effectuée par des cylindres 28, 44 et 46 qui s'appliquent sur la partie supérieure de la nappe de fibres et dont la vitesse périphérique est plus grande que celle de la surface du tablier 36 sur lequel repose la partie inférieure de la nappe de fibres. Des cylindres 62, 64 et 66 et un tablier 60 effectuent de la même manière une nouvelle opération de cisaillement.
Une autre opération consiste à étirer les fibres par la vitesse superficielle phis grande des cylindres ou tabliers avec lesquels elles viennent en contact successivement.
Cette opération de cisaillement et d'étirage a pour effet de provoquer la superposition des fibres et leur recouvrement mutuel dans le sens de la longueur verticalement et latérale ment. Toutes les fibres sont. rassemblées sous forme de nappe pratiquement continue et re lativement mince 8a (fig. 3 et 4) se compo sant de ces fibres dont les extrémités sont dé calées les unes par rapport aux autres.
La dernière opération consiste à enrouler cette nappe en hélice sous forme de mèche 2, disposée en éliag-onale par rapport à l'axe du mouvement de la nappe et à faire pénétrer cette mèche dans le sens longitudinal dans un entonnoir récepteur 108.A cet effet, des cy lindres 80, 82 font arriver la nappe de fibres sur un tablier en mouvement 86 sur lequel elle est saisie et s'enroule sur elle-même par l'action d'un cylindre 1.00, incliné diagonale ment par rapport à l'axe d'avancement de la nappe dans la sens opposé à l'inclinaison dia gonale des rubans formés par les cylindres 10 et 12 et tournant dans un sens tel que sa sur face inférieure se déplace en sens inverse de l'avancement de la nappe.
La mèche qui est tirée dans l'entonnoir 108 sous l'action de cylindres 110 et 112 se trouve dans l'état qui convient à la suite de son traitement connu par lequel elle peut être transformée en fil.
La mèche ainsi formée, lorsqu'elle est cons tituée par des fibres de schappe synthétique ou obtenue par refoulement, a une densité très uniforme qui permet de l'étirer et de la filer à l'état de fils par les procédés ordinaires de filature de la. laine peignée et du coton. Si on désire obtenir un mélange avec de la laine, on peut combiner des fibres de laine avec ces autres fibres avant leur entrée dans l'angle formé par les cylindres de rupture 10, 12, et, dans ce cas, toutes les fibres sont coupées, étirées et transformées en mèches. Si on ne désire pas couper certaines de ces fibres, on peut les combiner avec les fibres coupées avant de les faire passer dans les dispositifs de cisaillement et d'étirage. On peut ainsi obtenir à volonté divers mélanges de fibres synthétiques et obtenues par refoulement et de fibres naturelles.
Les détails spéciaux de l'installation qui permettent d'arriver à ce résultat peuvent être modifiés considérablement, mais l'instal lation qui est représentée sur le dessin a servi effectivement à transformer en mèches plu sieurs milliers de kilos de diverses sortes de fibres.
Les ballots 130 des fibres peuvent être dis posés sur des broches 132 d'un râtelier 6 d'oiù les fibres sont, tirées par les cylindres 144, 146 et 148 en passant sur une barre horizon tale fixe 134 et dans les trous 138 du châssis 140. Le frotterament des fibres 4 passant au tour de la barre fixe 134 et contre les bords fraisés (les trons 138 empêche les fibres de se tordre en se déroulant des ballots et d'entraî- ner des floches clans les cylindres de rupture 10 et 12.
lLes fibres se rassemblent donc et s'étalent sous forme de nappe 8 sur le cylindre 146 avant d'arriver dans les cylindres de rupture.
Les cylindres 144, 746 et 148 sont com mandés mécaniquement par un mécanisme décrit ci-après à une vitesse périphérique lé- gèrement inférieure à celle des cylindres 10 et 12, de sorte que les fibres se trouvent sous tension entre les deux séries de cylindres et, par suite, sont redressées et rendues paral lèles au moment où elles arrivent dans les cy lindres de rupture 10, 12. Cette tension di minue également le crêpage lorsque les fibres employées sont des fibres frisées.
L'angle d'en trée des cylindres 146, 148 est situé légère ment phus bas que celui des cylindres 10, 12, de sorte que les fibres en entrant dans l'angle de ces derniers cylindres sont appliquées contre la surface du cylindre inférieur 12 et ne s'introduisent pas d'elles-mêmes entre les parois latérales des filets 14 et la matière caoutchouteuse qui se trouve entre les filets.
De préférence, les filets hélicoïdaux du cylindre de rupture supérieur 10 ne sont pas coupants, mais présentent des portions planes à angles vifs qui coupent la. nappe de fibres supportées par le cylindre inférieur 12. On a constaté qu'on obtient des résultats satisfai sants avec des portions planes d'une largeur d'environ 0,4 mm.
Les filets du cylindre 10 peuvent affleurer la surface de la matière caoutchouteuse 160 qui remplit les espaces entre les filets, mais, de préférence, ils sont légèrement noyés dans cette composition. lia pression qui s'exerce entre les cylindres comprime la composition en découvrant les arêtes des filets de façon à briser les fibres. La pression exercée par la composition contre les fibres permet aux cy lindres 10 et 1.2 de faire avancer la nappe et, empêche aussi tout mouvement nuisible des fibres dans le sens de l'axe des cylindres.
Le cylindre 10 est débarrassé des frag ments de fibres par une brosse 184 qui tourne en sens inverse du cylindre 10. La brosse 184 est. nettoyée par une garniture de carde d'un cylindre 186. La. fibre s'accumule sur la gar niture de carde où elle se tasse par l'a.etion d'une brosse 7.88 et dont on enlève la. garni- ture périodiquement..
Le cylindre inférieur 12 est en alliage d'acier trempé et a. une surface lisse, dure,. qui supporte la nappe 8 sous la pression du cylindre supérieur 10. Le cylindre 10 est monté dans des coussi nets 162 chargés par des ressorts, qui exer cent une forte pression, de l'ordre de plusieurs tonnes, de façon à appliquer le cylindre 10 de haut en bas sur le cylindre 12 pour briser les fibres. Les cylindres 10 et 12 tournent sous l'action d'un mécanisme décrit ci-après et sont accouplés, de façon à tourner à la même vitesse périphérique, par des roues d'en grenage en prise 322 et 324 (fig. 9) aux deux extrémités des cylindres.
Pour éviter une usure excessive de la surface du cylindre infé rieur par les arêtes des filets, un des cylindres est un peu plus grand que l'autre et une des roues d'engrenage de chaque paire peut avoir une dent de plus que l'autre.
Les filets du cylindre supérieur 10 cou pent ou brisent la nappe de fibres 8 en rubans fortement obliques suivant un angle déter miné par l'angle des filets par rapport à l'axe du cylindre de coupe. Les meilleurs résultats sont obtenus avec un angle d'environ 80 , mais on peut évidemment modifier cet angle, qui ne doit pas être inférieur à 60 . On a obtenu des résultats satisfaisants avec un angle atteignant 88 .
Du fait de cette coupe à angle aigu, les extrémités des fibres voisines dans le sens latéral se trouvent successivement l'une en arrièrè de l'autre. Il en résulte que les extré mités des fibres en avance relative sont sai sies et avancent davantage par rapport à celles qui se trouvent en arrière sous l'action des cylindres et tabliers sur lesquels elles arri vent ensuite.
Pour faire varier la longueur des fibres coupées, on peut faire varier l'angle suivant lequel la nappe de fibres arrive dans l'angle formé par les cylindres 10, 12. Ce résultat peut être obtenu par un moyen quelconque approprié, dont l'un est représenté sur le dessin.
Le châssis 140 est monté sur une glissière 170 et reçoit un mouvement de va-et-vient d'une manivelle 174 accouplée au châssis par un maneton de manivelle 172 et calée sur un arbre 180 qui peut recevoir un mouve ment de rotation. Lorsque le châssis est dans sa position intermédiaire, la nappe de fibres avance suivant la ligne X de la fig. 5, et la longueur des fibres coupées est égale. à la dis tance a dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre 10 entre les coupes successives 15 effectuées par les filets.
Lorsque le châssis se déplace vers la gauche, la nappe de fibres arrive suivant uni angle aigu, par exemple suivant la ligne Y de la fig. 5, et lorsque le châssis se déplace vers la droite, la nappe arrive suivant la ligne Z. Lorsque la nappe arrive suivant la ligne Y, les longueurs cou pées sont plus grandes et lorsqu'elle arrive suivant la ligne Z, elles sont plus courtes. En faisant aller et venir lentement le châssis, on peut faire varier la longueur des fibres entre leurs longueurs maximum et minimum et in versement.
On obtient ainsi des fibres de lon gueurs graduées qui fournissent une mèche comprenant ces gmaduations et qui, par suite, peut être traitée par les procédés ordinaires de filage de la laine peignée ou: du coton, sous forme de fils. En réglant la période et l'amplitude de ce mouvement de va-et-vient, on peut obtenir toute variation de la longueur des fibres qui peut, être nécessaire dans les applications du commerce. Par exemple, on a. employé un cylindre 10 de 0,140 m de dia mètre à quadruple filet de rupture 14,à pas de 12,7 mm et faisant un angle d'environ 80 .
Le châssis 140 étant immobile et la nappe avançant dans l'a direction X perpendiculaire à la ligne d'entrée des cylindres de rupture, on obtient une longueur a de fibre d'environ 114 ium. Le châssis 140 recevant cinq oscilla tions par minute d'une amplitude de 12,7 min de part et d'autre de l'axe, on obtient une graduation uniforme de la longueur des fibres comprise entre environ 76 et 152 mm.
Les rubans obliques de fibres brisées arri vent dans les cylindres 20 et 22 qui sont com mandés de façon à tourner à la même vitesse superficielle qui, de préférence, est la même que celle des cylindres 10 et 12 ou légèrement supérieure. La longueur libre entre les cylin dres 20, 22 et les cylindres 24, 26 et la lon gueur libre entre les cylindres 24, 26 et l'an gle d'entrée formé par le cylindre 28 et le tablier 36 sont plus courtes que la longueur de la fibre la plus courte coupée par le cy lindre 10.
Les cylindres 20, 22 serrent les fibres et retiennent leurs extrémités posté rieures dont les extrémités antérieures sont travaillées et entraînées par les cannelures 32, 34 dles cylindres 24, 26. Etant donné que les cylindres 20, 22 ont un faible diamètre, ils peuvent être placés très près des cylindres 24, 26 et, par suite, retiennent dles longueurs de fibres très courtes dont les extrémités anté rieures se trouvent entre les cylindres 24, 26. Si on le désire, on petut supprimer les cylin- dires 20, 22 et, dans ce cas, les cylindres de rupture 10, 12 remplissent leur fonction, les fibres étant saisies entre la surface caout chouteuse dut cylindre 70 et la surface en acier du cvlindre 12.
Les cylindres cannelés 24 et 26 sont accou plés par dles roues d'engrenage 336 et 338 (fig. 9), de faon à tourner à une vitesse superficielle légèrement supérieure à celle des cylindres 20 et 22 ou 10 et 12 suivant le cas. Les cannelures dle ces cylindres ne sont pas en contact, nmais pénètrent seulement dans une mesure limitée dans les espaces qui sé parent les cannelures du cylindre correspon dant, et cet espacement est réalisé en donnant un diamètre suffisamment grand à ces roues dl'engrenage.
L'espacement dans le sens laté ral entre les côtés voisins des cannelures op posées est suffisant pour permettre à la nappe et aux cannelures de se déplacer l'une par rapport à l'autre, et cet espacement peut être réglé en employant le même nombre de can nelures sur les deux cylindres et des roues d'engrenage dont le nombre de dents est supé rieur d'une unité à celui des cannelures, de faon à pouvoir faire varier les positions rela tives des cannelures opposées en choisissant des positions d'engrènement différentes des roues d'engrenage.
Puis la nappe de fibres arrive sur le ta blier 36 qui passe sur des rouleaux 30, 38, 40 et 42 et revient en passant sur un rouleau 43. Des cylindres supérieurs 28, 44 et 46 contre lesquels s'applique le tablier 36 sont disposés entre les rouleaux successifs 30, 38, 40 et 42. Les cylindres 28, 44 et 46 sont can nelés et rayés de faon à obtenir un meilleur contact de friction avec les fibres pressées contre eux par la. courroie. La valeur de cette pression peut être réglée en montant le rou leau 43 dans des coussinets dont la position peut être réglée dans le sens vertical.
Etant donné que la vitesse superficielle du tablier 36 et des cylindres 28, 44 et 46 est plus grande que celle des cylindres 20, 22, la nappe de fibres subit un étirage. Lorsque les fibres de chaque ruban 16 s'approchent du cy lindre 28 et du tablier 36, leurs extrémités antérieures sur la ligne de rupture 15 sont dirigées obliquement par rapport à, l'angle d'entrée formé entre le cylindre 28 et le ta blier 36, de sorte que les fibres de chaque ruban y arrivent d'une manière générale stte- eessiv ement et non simultanément.
La vitesse superficielle des cylindres 28, 44 et 46 est supérieure à celle du tablier 36 sur lequel repose la nappe de fibres, de sorte que les cylindres font avancer les fibres supé rieures de la nappe par rapport aux fibres qui se, trouvent au-dessous d'elles comme l'in dique schématiquement la fi-. 8. Il en résulte une séparation et un mouvement relatif des fibres de la nappe, l'une par rapport à l'autre dans le sens vert.ieal, que l'on peut appeler eactiorr de cisaillement .
Du fait (le cette action de cisaillement, les fibres qui se trou vaient verticalement sur la même ligne en profondeur sur la ligne de rupture ne se trouvent plus dans le prolongement. vertical l'une de l'autre, les extrémités de certaines fibres se trouvant plus fortement en saillie que celles de certaines autres. Par suite., dans le sens de la profondeur de la nappe, les fibres supérieures sont en avance par rapport à. celles qui sont. au-dessous d'elles.
Puis les fibres arrivent dans une nouvelle série de cylindres d'étirage 50, 52, dont le eylindre@ inférieur est cannelé et rayé, et qui tournent à la. même vitesse périphérique, plus grande que celle des cylindres 28, 44 et 46. Les cylindres 50 et 52 saisissent directement les fibres et les tirent erl les faisant sortir de l'intervalle entre le tablier 36 et les cylindres supérieurs 28, 44 et 46, qui exercent sur les fibres une pression moins forte que celle exer cée par les cylindres 50 et 52.
On a constaté que le contact superficiel étendu entre le tablier 36 et les cylindres su périeurs 28, 44 et 46, qui résulte de la posi tion des cylindres inférieurs 30, 38, 40 et 42 qui les supportent, a plusieurs avantages. Il permet d'exercer l'action de cisaillement que l'on désire avec une différence de vitesse ne dépassant pas 25 % entre le tablier et les cy lindres supérieurs. On évite d'avoir à prévoir une distance d'entrée déterminée entre les cylindres 20, 22 et la ligne de contact à l'en trée entre le tablier 36 et le cylindre 28, où se produit le premier étirage, à cause de la distance d'entrée assez grande entre le cy lindre 28 et le tablier.
En évitant d'avoir à prévoir des distances d'entrée déterminée spé- eiales par rapport à la longueur des fibres, on facilite l'étirage des fibres de diverses lon gueurs, telles qu'on les obtient en imprimant un mouvement de va-et-vient transversal au châssis de guidage 140 ou en disposant un autre cylindre de rupture à filets de rupture inclinés et espacés d'une manière différente.
Enfin, les extrémités postérieures des fibres dont les extrémités antérieures sont serrées entre les cylindres d'étirage 50, 52 ne peuvent pas provoquer le bouclage des fibres qui n'ont pas encore atteint les cylindres 50, 52 et qui sont en contact de friction avec ces extrémités postérieures en mouvement, parce que les fi bres ainsi en contact de friction sont mainte nues à plat entre les cylindres supérieurs et le tablier de support.
De préférence, on répète l'opération de ci saillement. La nappe de fibres sortant des cylindres 50, 52 passe sur le tablier 60, qui passe sur des rouleaux 68, 70, 72 et 74 et sous un rouleau de tension 76, monté d'une ma nière réglable. Les cylindres 62, 64 et 66 qui sont cannelés et rayés exercent une pression sur la nappe de fibres entre les rouleaux 68, 70, 72 et 74 et tournent à une vitesse péri phérique plus grande que la vitesse super ficielle du tablier, en exerçant ainsi une nou velle action de cisaillement.
La distance entre les cylindres 50, 52 et la ligne de contact d'entrée entre le cylindre 62 et le tablier 60 peut être beaucoup phus courte que la lon gueur des fibres, parce que, quoique les cylin dres 50, 52 serrent directement les fibres, les cylindres 62, 64 et 66 exercent une pression moins forte sur elles et glissent sur les fibre retenues par les cylindres 50, 52.
Une dernière paire de cylindres d'étirage 80 et 82 serre directement les fibres à une vitesse périphérique plus grande que les c@- lindres 62, 64, 66, de façon à :effectuer un nouvel étirage. Le cylindre 80 est débarrassé des fibres détachées par un racloir 202 garni de feutre.
La nappe de fibres ainsi cisaillée et étirée arrive sur un tablier 86 qui passe autour du cylindre 82 et entre ce cylindre et le cylindre 80 (fig. 3) et revient après avoir passé sur un rouleau 90. La nappe de fibres arrivant sur le tablier 86 se compose de fibres de longueurs différentes superposées, dont les extrémités antérieures et postérieures sont disposées an hasard dans toute la. nappe et la nappe est. mince par rapport à la nappe de fibres 8 pénétrant entre les cylindres de rupture.
De préférence, on rend humide l'atmo sphère de l'atelier dans lequel l'installation fonctionne, de façon que le degré hygromé- triq ie de l'air soit d'environ 60 à 6511/o.
L'opération finale consiste à enrouler la nappe de fibres sous forme de mèche hélicoï dale. Un cylindre 100, présentant des ner vures sur sa périphérie, en forme de spirale 102, tourne de facôn à faire avancer sa por tion la plus voisine du tablier dans la. direc tion opposée à celle de l'avancement du- ta blier et à une vitesse au moins aussi grande due celle du tablier. Les nervures sont à peine en contact avec le tablier.
Le cylindre, en tournant, enroule la nappe mince de fibres sous forme d'une mèche hélicoïdale 2 que les cylindres 110, 112 étirent en la faisant passer clans l'entonnoir rotatif<B>108.</B> L'axe chi eylin- dre <B>100</B> est dirigé obliquement par rapport à la direction de l'avancement de la nappe et son inclinaison est opposée à celle des lignes de rupture 15. Quoique les lignes de rupture aient été troublées par l'action de cisaillement et par l'étirage, la nappe reposant sur le ta blier 86 est cependant extrêmement mince et les solutions de continuité éventuelles de cette nappe ont des directions d'une même incli naison générale que celles des lignes de rup ture.
L'obliquité du cylindre 100 a pour effet non seulement d'enrouler les fibres et de leur permettre dle quitter le tablier sous forme hélicoïdale, mais encore fait brusquement obs tacle aux solutions de continuité éventuelles de la nappe en mouvement, de sorte que les fibres se rassemblent sons forme de mèches sans points faibles. L'inclinaison des nervures 102 doit être dirigée dans le sens indiqué, de façon que leur mouvement d'avancement apparent pendant que le cylindre tourne soit dirigé dans le sens du mouvement d'avance ment de la mèche 2. le cylindre 100 peut être débarrassé des fibres détachées au moyen d'un tuyau d'arri vée d'air 220 (fig. 7) situé au-dessus de lui et percé de trous 222 par lesquels des cou rants d'air sont dirigés de haut en bas sur le cylindre.
Un écran de guidage fixe 226, avec em bouchure élargie 228, sert à guider la mèche arrivant dans l'entonnoir rotatif 108. Celui-ci peut présenter une portion de section trans versale triangulaire réduite 240 de réception de la mèche qui, en tournant dans le sens indiqué, imprime un mouvement (le rotation semblable à la mèche et facilite son enrou lement sous forme hélicoïdale. Les cylindres 110, 112 font sortir la mèche du cylindre 100, la font passer dans l'entonnoir et la font arri ver dans tune boîte d'ondulation 223 présen tant une lame à onduler 225 clargée d'un contrepoids, qui fonctionne d'une manière connue et fait sortir la mèche sous forme on dulée 239.
L'installation présente, de préférence, un tâteur d'arrêt qui repose légèrement sur la mèche entre les entonnoirs fixe et rotatif et arrête l'installation automatiquement en cas de rupture de la mèche. Les vitesses relatives des cylindres et des tabliers qui conviennent sont obtenues par une commande représentée sur la fig. 9.
Les arbres des divers cylindres sont dési gnés sur la fig. 9 par les mêmes numéros que les cylindres de la fig. 2, affectés de l'indice ', et sur la fig. 9, on n'a évidemment pas cher- ehé à représenter a@ec précision les dimension relatives des éléments. Un arbre moteur prin cipal 300 tourne en sens inverse des aigailles d'une montre sous l'action d'un moteur indi qué schématiquement par 302. Un pignon de chaîne 304, calé sur l'arbre 300, porte une chaîne 306 qui fait tourner un pignon de chaîne 308 calé sur l'arbre 12', de façcn à faire tourner le cylindre de rupture 12 en sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse déterminée.
Un pignon de chaîne 310, également calé sur L'arbre 12', est accouplé par une chaîne 312 avec un pignon de chaîne 314 calé sur l'arbre 146', de façon à faire tourner le cylindre 146 en sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse superfi- eielle qui est égale ou légèrement inférieure, pour réaliser la tension de la mèche, à la vi tesse superficielle du cylindre 12.
Une roue d'engrenage 316, calée sur l'arbre 146', en -rêne avec une roue cl'en-renage 318 calé sur l'arbre l-44' et avec une roue d'engrenage :;20 calée sur l'arbre 148', de façon à faire tourner les cylindres 144 et 148 à la même vitesse superficielle que le cylindre 1.16.
Le cylindre de rupture inférieur 12 en traîne le rouleau supérieur 10 par une roue d'engrenage 322 calée sur l'arbre 12' et engre nant avec une roue d'engrenage 324 calée sur l'arbre 10'.
Le cylindre 20 est actionné par l'arbre 10' à la même vitesse superficielle; que le cylindre 7 0 ou à une vitesse légèrement supérieure par une chaîne 326 passant sur un pignon de chaîne 328 calé sur l'arbre 10' et un pignon de chaîne 330 calé sur l'arbre 20'. Le cylindr; inférieur 22 est actionné par une roue d'en grenage 332 calée sur l'arbre 22' et engrenant avec une roue d'engrenage 334 calée sur l'ar bre 20'. Les cylindres de décollage 24 et 26 sont accouplés par une roue d'engmenage 336 calée sur l'arbre 24' et une roue 338 calée sur l'arbre 26'.
Pour faire tourner les deux cylindres à une vitesse superficielle supérieure à celle des cylindres 20, 22, une chaîne 340 passant sur nun pignon de chaîne 342 est actionnée par un pignon de chaîne 344 calé sur l'arbre moteur 300. Les cylindres 28, 44 et 46 sont commandés à des vitesses superficielles supérieures à celles des cylindres 24, 26 par une chaîne 346 pas sant sur un pignon de chaîne 348 calé sur l'arbre 24' et sur un pignon de chaîne phus petit 350 calé sur l'arbre 28'. Le cylindre 44 est actionné par le cylindre 28 à la même vitesse superficielle par l'intermédiaire d'une chaîne 352 passant sur des pignons de chaîne 354 et 356 calés respectivement sur les arbres 28' et 44'.
Le cylindre 46 est actionné par le cylindre 44 à la même vitesse superficielle par une chaîne 358 passant sur des pignons de chaîne 360 et 362 calés respectivement sur les arbres 44' et 46'.
Le tablier 36 avance à une vitesse super ficielle inférieure à celle des cylindres 28, 44 et 46, mais supérieure à celle des cylindres 24, 26, sous l'effet de la commande appro priée des deux cylindres 30 et 42 de support aux extrémités du tablier. Une chaîne 366 passe sur des pignons de chaîne 388 et 378 calés respectivement sur les arbres 30' et 42' et stur un pignon de chaîne 368 calé sur un arbre de renvoi 370 qui est commandé par l'arbre 300 par l'intermédiaire d'une chaîne 372 passant sur des pignons de chaîne 374, 376 calés respectivement sur les arbres 370 et 300.
Les cylindres 50, 52 sont accouplés par une roue d'engrenage 400 calée sur l'arbre 50' et une roue d'engrenage 402 calée sur l'arbre 52'. Le cylindre inférieur tourne à la vitesse relatives indiquée ci-dessus par l'inter médiaire d'une chaîne 404 passant sur un pi gnon de chaîne 406 calé sur l'arbre 52' et un pignon de chaîne 408 calé sur l'arbre 42'.
La commande de la série suivante de cy lindres et de courroies peut fonctionner d'après le même principe que celle qui vient d'être décrite et, par suite, sa description dé taillée paraît inutile. Les cylindres 62, 64 et 66 sont accouplés par des chaînes et pignons de chaîne et leur mouvement est emprunté à l'arbre 50' par l'intermédiaire d'une chaîne 410 passant sur un pignon de chaîne 412 calé sur l'arbre 50' et un pignon de chaîne 414 calé sur l'arbre 62'.
Les arbres des cylindres 68 et 74 des extré mités supportant le tablier 60 comportent des pignons de chaîne actionnés par une chaîne 416 qui passe; sur un pignon de chaîne 420 calé sur l'arbre 422 qui est actionné par l'ar bre 370 par l'intermédiaire d'une chaîne 424 passant sur un pignon de chaîne 426 calé sur l'arbre 422 et un pignon de chaîne 428 calé sur l'arbre 370.
Les cylindres 80, 82 sont accouplés par une roue d'engrenage 430 calée sur l'arbre 80' et une roue d'engrenage 432 calée sur l'arbre 82'. L'arbre 80' est actionné par l'arbre 66' au moyen d'un pignon de chaîne 434 calé sur l'arbre 66' et actionnant une chaîne 436 qui passe sur un pignon de chaîne 438 calé sur l'arbre 80'.
Le cylindre 100 tourne sous l'action d'une courroie 462 passant sur une poulie 460 soli daire du cylindre et une poulie 464 calée sur un arbre 466, qui reçoit son mouvement de L'arbre 422 par des roues coniques 468. L'en tonnoir 108 est actionné par une couronne den tée 510 montée sur l'entonnoir et engrenant avec une roue dentée 512 calée sur l'arbre du cylindre 100. Les cylindres 110 et 112 sont accouplés par des roues d'engrenage 514 et 516 et un de ces cylindres est accouplé à une pièce en mouvement ainsi que l'indique sché matiquement une roue conique 518 calée sur l'arbre du cylindre inférieur et engrenant avec une roue conique 520 calée sur l'arbre du cylindre 100.
Dans une autre forme d'exécution de; l'ins tallation, les tabliers 36 et 60 de la-fig. 2 sont remplacés par des séries de cylindres infé rieurs qui, avec les cylindres supérieurs, sont disposés de façon à réaliser l'étirage et le ci saillement en profondeur des fibres.
Dans une telle forme d'exécution, représentée par tiellement en fig. 10, les cylindres cannelés 24 et 26 sont suivis par des cylindres infé rieur et supérieur 232 et 230 qui serrent directement les fibres et dont la vitesse péri phérique est supérieure à celle des cylindres 20 et 22, de façon à réaliser l'étirage et l'éli mination des fragments adhérents de fibres pendant que les fibres avancent entre les eylindres 24, 26. U n tablier 234 est interposé entre les cylindres 230 et 232 pour éviter d'endommnaer les fibres. La nappe 8 est transmise par ces cylindres à une série de cylindres numérotés en suivant de 240 à 251. Les cylindres 240, 241 sont des cylindres de support de la nappe circulant entre les cylin dres 230, 232 et les cylindres 242, 243.
Les cylindres '242, 243 sont à une distance des cylindres 230, 232 à peu près égale à la lon gueur des fibres ou à leur longueur maximum si cette longueur varie. Le cylindre 243 tourne plus vite que le cylindre 232 et le cy lindre 242 plus vite que le cylindre 243. La différence de vitesse entre les cylindres 242 et 243 atteint dle préférence 30 %, quoique, bien entendu, l'ondulation des fibres, du fait d'une vitesse excessive dut cylindre supérieur, doit être évitée.
Les cylindres 242, 243 sont très rappro chés l'un de l'autre et sont, par exemple, à une distance de 0,05 mmn pour tune nappe d'une épaisseur moyenne d'environ 0,4 mm, de façon à taire avancer les fibres par friction et à les étirer par glissement. Un des cylindres 242, 243 au moins est recouvert d'une couche de caoutchouc ou autre matière élastique pour éviter d'endommager les fibres et, en raison de cette élasticité, on peut faire varier nota blement cet, intervalle de 0,05 mm en obte nant des résultats satisfaisants.
Les cylindres 240 et 241 (le support inter médiaires sont séparés par un intervalle qui peut être supérieur à l'épaisseur de la nappe en ce point. Ils sont accouplés par des roues d'engrenage 256 et 258 de façon à tourner à la même vitesse périphérique qui, de préfé rence, est comprise entre celle du cylindre 243 et celle du cylindre 232. Etant donné la distance relativement grande entre les cylin dres de support 240 et 247, ils n'ont pas be soin d'être recouverts de caoutchouc, mais peuvent être en métal et, de préférence, can nelés et rayés. Leurs surfaces doivent être très voisines sans être en contact avec le cylindre des deux côtés, de façon qu'elles les débarras sent des fibres adhérentes. Les cannelures rayées des cylindres de support contribuent à leur efficacité à cet effet.
Un nouvel étirage longitudinal et un cisail lement en profondeur sont effectués par les cylindres 246, 247 avec les cylindres 244, 245 intermédiaires servant de supports. La der nière paire de cylindres de support 248, 249 fait arriver les fibres sur le tablier 86 d'où elles se rassemblent sous forme de mèches.
La forme d'exécution de l'installation re présentée partiellement en fig. 11 comprend plusieurs cylindres supérieurs coopérant avec un seul cylindre inférieur, Le cylindre infé rieur 243a correspond, par exemple, au cylin dre 243 de la forme d'exécution de la fig. 10. Le cylindre supérieur 242 de la fig. 7.0 est. remplacé par deux petits cylindres 2.12a et 242b, de préférence en acier, cannelés et rayés et tournant à la. même vitesse qui, de préfé rence, est. notablement supérieure à, celle du cylindre 243n, dont ils sont à une faible dis tance, ainsi qu'il est expliqué à propos de la f@g. 7.0.
On a. constaté qu'avec plusieurs petits cylindres coopérant avec un cylindre unique plus grand, on obtient -Lui meilleur contact superficiel avec la nappe et on réalise un meil leur cisaillement en profondeur qu'avec urne paire de cylindres opposés.
Method of forming a textile wick, installation for its implementation, and textile wick obtained by this process. The invention comprises a process for forming a textile roving, characterized in that a sheet of fibers is formed, that the web is broken into oblique ribbons, that these oblique ribbons are sheared to form a second layer and that this second ply is wound up in a helix on itself at a certain inclination with respect to its length.
The invention also comprises an installation for carrying out the above process, characterized by means for forming a web of fibers, means for breaking the web into oblique ribbons, means for taking off the broken fibers, means for shearing the oblique ribbons to form a second ply and means for rolling this second ply in a helix on itself at a certain inclination with respect to its length.
The invention also comprises a textile wick obtained by said method.
the appended drawing represents, by way of example, three embodiments of the installation which the invention comprises and of which all the elements are combined in a single machine.
lia fig. 1 is a plan view from the entrance side of the first embodiment. Fig. 2 is a side elevation of the portion of the installation shown in FIG. 1. FIG. 3 is a plan view of the outlet side of this installation and shows a part common to FIG. 1, so as to indicate how these two figures combine to represent the entire installation.
Fig. 4 is a side elevation of the portion of the installation (Fig. 3.
Fig. 5 is a plan view, on a larger scale, of a superior breaking cylinder which this installation comprises and shows the effect produced by this cylinder on the web of fibers.
Fig. 6 is a vertical section, on a larger scale, of a take-off device of the installation.
Fig ,, 7 is a side elevation, on a larger scale, partially sectioned along line 7-7 of fig. 3, and represents a collecting cylinder.
. Fig. 8 is a vertical cross section tick diagram showing the shearing action. lia iig. 9 is a schematic side elevation of an operating mechanism.
The. Fi--. 1.0 is a side elevation of a second embodiment, and la. fig. 11 is a partial side elevation of a third embodiment. In the method implemented by means of the installation of FIGS. 1 to 9, the first operation consists in collecting the fibers and spreading them out in the form of a flat sheet.
To this end, they are extracted from bales formed by coils 130 (fig. 1) and are passed through holes 138 of a guide frame 140 (fig. 2) on feed rollers 144, 146 and 148 around which they pass and from which they exit in the form of a flat sheet 8.
The next operation consists in cutting or breaking the web into oblique ribbons 16 (fig. 5) making an angle preferably of about 10 with the axis of the advance movement. This result is obtained by one or more helical threads 14 of steel on the periphery of a cylinder 10 which is applied under high pressure against the sup ply carried by the plain metal surface of a cylinder 12. The weight can be varied. length of the fibers between the cut-off or break points by causing the web to land against the nets at different angles by a lateral displacement of the frame 140, as is described in detail below.
The advancement movement of the web and the ribbons is facilitated by a rubbery material 160 disposed between the threads 14 of the cylinder 10. This material also prevents the web from being deflected sideways by the threads of the cylinder.
The next operation is to separate the ends of the fibers which can be glued together. by small portions of fibers packed by the nets 14 and to break and remove these portions. This result is. obtained by cylinders 24, 26 (fig. 6) which respectively have grooves 32 and 34 and cooperate with cylinders 20, 22 whose peripheral speed is lower than that of the surface of the grooved cylinders and with a cylinder 28 and a apron 36, the surface speed of which is greater. The grooves are spaced so that they can move with respect to the web.
Their effect is to work the fibers and to make them bend upwards and downwards and to drive the anterior ends of these fibers, the posterior ends of which are held in the angle formed by the cylinders 20 , 22 at low speed and also to drive the posterior ends of these fibers which are drawn between the grooves by the cylinder 28 and the apron 36 at high speed, so that the fibers no longer adhere to one another. 'other.
Another operation consists in advancing the fibers of the upper part of the sheet relative to the fibers of its lower part, a so-called shearing operation. This operation is carried out by cylinders 28, 44 and 46 which are applied to the upper part of the sheet of fibers and whose peripheral speed is greater than that of the surface of the apron 36 on which the lower part of the sheet rests. of fiber. Rolls 62, 64 and 66 and an apron 60 similarly perform a new shearing operation.
Another operation consists in stretching the fibers by the superficial speed phis great of the cylinders or aprons with which they come into contact successively.
This shearing and stretching operation has the effect of causing the fibers to overlap and overlap each other in the direction of the length vertically and laterally. All fibers are. gathered in the form of a practically continuous and relatively thin sheet 8a (Figs. 3 and 4) consisting of these fibers, the ends of which are offset with respect to each other.
The last operation consists in winding this sheet in a helical form in the form of a wick 2, arranged eliag-onal with respect to the axis of movement of the sheet and in making this wick penetrate in the longitudinal direction in a receiving funnel 108. Indeed, cylinders 80, 82 cause the sheet of fibers to arrive on a moving apron 86 on which it is gripped and is wound up on itself by the action of a cylinder 1.00, inclined diagonally with respect to the axis of advance of the web in the direction opposite to the dia gonal inclination of the ribbons formed by the cylinders 10 and 12 and rotating in a direction such that its underside moves in the opposite direction to the advance of the web .
The wick which is drawn into the funnel 108 by the action of cylinders 110 and 112 is in the suitable condition following its known treatment by which it can be transformed into a wire.
The roving thus formed, when it is constituted by synthetic schappe fibers or obtained by upsetting, has a very uniform density which makes it possible to draw it and to spin it in the state of threads by the ordinary spinning processes. the. worsted wool and cotton. If it is desired to obtain a mixture with wool, it is possible to combine wool fibers with these other fibers before they enter the angle formed by the breaking cylinders 10, 12, and, in this case, all the fibers are cut. , stretched and made into wicks. If it is not desired to cut some of these fibers, they can be combined with the cut fibers before passing them through the shearing and drawing devices. Various mixtures of synthetic fibers obtained by upsetting and of natural fibers can thus be obtained at will.
The special details of the installation which make it possible to achieve this result can be changed considerably, but the installation which is shown in the drawing has effectively served to transform several thousand kilograms of various kinds of fibers into rovings.
The bundles 130 of the fibers can be arranged on pins 132 of a rack 6 from which the fibers are, drawn by the cylinders 144, 146 and 148 passing over a fixed horizontal bar 134 and into the holes 138 of the frame. 140. The rubbing of the fibers 4 passing around the fixed bar 134 and against the countersunk edges (the trons 138 prevents the fibers from twisting when unrolling from the bundles and causing flocks in the breaking cylinders 10 and 12.
The fibers therefore come together and spread out in the form of a sheet 8 on the cylinder 146 before arriving in the breaking cylinders.
The cylinders 144, 746 and 148 are mechanically controlled by a mechanism described below at a peripheral speed slightly lower than that of the cylinders 10 and 12, so that the fibers are under tension between the two series of cylinders and , as a result, are straightened and made parallel when they arrive in the breaking cy linders 10, 12. This tension also decreases crimping when the fibers used are crimped fibers.
The entry angle of cylinders 146, 148 is located slightly lower than that of cylinders 10, 12, so that the fibers entering the angle of these latter cylinders are pressed against the surface of lower cylinder 12. and do not introduce themselves between the side walls of the threads 14 and the rubbery material which is between the threads.
Preferably, the helical threads of the upper breaking cylinder 10 are not sharp, but have planar portions at sharp angles which intersect the. web of fibers supported by the lower cylinder 12. It has been found that satisfactory results are obtained with flat portions of a width of about 0.4 mm.
The threads of the cylinder 10 may be flush with the surface of the rubbery material 160 which fills the spaces between the threads, but preferably they are lightly embedded in this composition. The pressure exerted between the rolls compresses the composition, uncovering the ridges of the threads so as to break the fibers. The pressure exerted by the composition against the fibers allows the cylinders 10 and 1.2 to advance the web and also prevents any harmful movement of the fibers in the direction of the axis of the rolls.
The cylinder 10 is freed of fiber fragments by a brush 184 which rotates in the opposite direction of the cylinder 10. The brush 184 is. cleaned by a carding lining of a cylinder 186. The fiber accumulates on the carding lining where it settles by the action of a brush 7.88 and from which it is removed. garnish periodically.
The lower cylinder 12 is made of a hardened steel alloy and a. a smooth, hard ,. which supports the web 8 under the pressure of the upper cylinder 10. The cylinder 10 is mounted in net cushions 162 loaded by springs, which exert a strong pressure, of the order of several tons, so as to apply the cylinder 10 up and down on cylinder 12 to break up the fibers. The cylinders 10 and 12 rotate under the action of a mechanism described below and are coupled, so as to rotate at the same peripheral speed, by gear wheels 322 and 324 (fig. 9) in mesh. two ends of the cylinders.
To avoid excessive wear to the surface of the lower cylinder by the edges of the threads, one of the cylinders is a little larger than the other and one of the gears of each pair may have one tooth more than the other. .
The threads of the upper cylinder 10 cut or break the web of fibers 8 into strongly oblique ribbons at an angle determined by the angle of the threads with respect to the axis of the cutting cylinder. The best results are obtained with an angle of about 80, but you can obviously change this angle, which should not be less than 60. Satisfactory results have been obtained with an angle of up to 88.
As a result of this sharp-angled cut, the ends of neighboring fibers in the lateral direction are located successively one behind the other. As a result, the ends of the fibers in relative advance are gripped and advance more than those which are behind under the action of the rolls and aprons on which they then arrive.
In order to vary the length of the cut fibers, the angle at which the web of fibers arrives at the angle formed by the cylinders 10, 12 can be varied. This result can be obtained by any suitable means, one of which is is shown in the drawing.
The frame 140 is mounted on a slideway 170 and receives a reciprocating movement of a crank 174 coupled to the frame by a crank pin 172 and wedged on a shaft 180 which can receive a rotational movement. When the frame is in its intermediate position, the sheet of fibers advances along the line X of FIG. 5, and the length of the cut fibers is equal. at the distance a in a plane perpendicular to the axis of the cylinder 10 between the successive cuts 15 made by the threads.
When the frame moves to the left, the sheet of fibers arrives at an acute angle, for example along the line Y of FIG. 5, and when the frame moves to the right, the web arrives along line Z. When the web arrives along line Y, the cut lengths are greater and when it arrives along line Z, they are shorter . By slowly moving the frame back and forth, the length of the fibers can be varied between their maximum and minimum lengths and vice versa.
Fibers of graduated lengths are thus obtained which provide a sliver comprising these gmaduations and which, therefore, can be treated by the ordinary methods of spinning combed wool or: cotton, in the form of threads. By adjusting the period and magnitude of this reciprocating motion, any variation in fiber length can be achieved which may be necessary in commercial applications. For example, we have. used a cylinder 10 of 0.140 m in diameter with a quadruple breaking thread 14, with a pitch of 12.7 mm and making an angle of approximately 80.
The frame 140 being stationary and the web advancing in the X direction perpendicular to the entry line of the breaking rolls, a fiber length a of approximately 114 μm is obtained. The frame 140 receiving five oscillations per minute with an amplitude of 12.7 min on either side of the axis, a uniform graduation of the length of the fibers of between approximately 76 and 152 mm is obtained.
The oblique ribbons of broken fibers enter the cylinders 20 and 22 which are controlled to rotate at the same superficial speed which preferably is the same as that of the cylinders 10 and 12 or slightly higher. The free length between the cylinders 20, 22 and the cylinders 24, 26 and the free length between the cylinders 24, 26 and the inlet angle formed by the cylinder 28 and the apron 36 are shorter than the length of the shortest fiber cut by the cylinder 10.
The cylinders 20, 22 clamp the fibers and retain their posterior ends, the front ends of which are worked and driven by the grooves 32, 34 of the cylinders 24, 26. Since the cylinders 20, 22 have a small diameter, they can be placed very close to the rolls 24, 26 and therefore retain very short lengths of fiber, the front ends of which are between the rolls 24, 26. If desired, the rolls 20, 22 and , in this case, the breaking cylinders 10, 12 perform their function, the fibers being gripped between the rubbery surface of the cylinder 70 and the steel surface of the cylinder 12.
The splined cylinders 24 and 26 are coupled by the gear wheels 336 and 338 (Fig. 9), so as to rotate at a surface speed slightly greater than that of the cylinders 20 and 22 or 10 and 12 as the case may be. The splines of these cylinders are not in contact, but penetrate only to a limited extent the spaces which separate the splines of the corresponding cylinder, and this spacing is achieved by giving a sufficiently large diameter to these gear wheels.
The lateral spacing between the neighboring sides of the opposed flutes is sufficient to allow the web and the flutes to move relative to each other, and this spacing can be adjusted by using the same number. splines on the two cylinders and gear wheels with a number of teeth greater than the number of splines by one unit, so that the relative positions of the opposing splines can be varied by choosing meshing positions different gear wheels.
Then the sheet of fibers arrives on the table 36 which passes over rollers 30, 38, 40 and 42 and returns by passing over a roller 43. Upper rolls 28, 44 and 46 against which the apron 36 is applied are arranged. between the successive rollers 30, 38, 40 and 42. The rolls 28, 44 and 46 are corrugated and scored so as to obtain better frictional contact with the fibers pressed against them by the. belt. The value of this pressure can be adjusted by mounting the roller 43 in bearings, the position of which can be adjusted in the vertical direction.
Since the surface speed of the apron 36 and the rolls 28, 44 and 46 is greater than that of the rolls 20, 22, the web of fibers undergoes stretching. As the fibers of each strip 16 approach cylinder 28 and apron 36, their anterior ends on break line 15 are directed obliquely with respect to the entry angle formed between cylinder 28 and table 36, so that the fibers of each sliver generally arrive there step by step and not simultaneously.
The superficial speed of the rolls 28, 44 and 46 is greater than that of the apron 36 on which the web of fibers rests, so that the rolls advance the upper fibers of the web relative to the fibers which lie below. of them as shown schematically by the fi-. 8. This results in a separation and a relative movement of the fibers of the web, with respect to each other in the vert.ieal direction, which can be called a shear eactiorr.
Due to this shearing action, the fibers which were located vertically on the same line at depth on the breaking line are no longer in the vertical extension of each other, the ends of certain fibers are finding more strongly protruding than those of some others, therefore, in the direction of the depth of the web, the upper fibers are ahead of those which are below them.
Then the fibers arrive in a new series of drawing rolls 50, 52, the lower cylinder of which is grooved and scored, and which rotate. same peripheral speed, greater than that of the cylinders 28, 44 and 46. The cylinders 50 and 52 directly grip the fibers and pull them out of the gap between the apron 36 and the upper cylinders 28, 44 and 46, which exert on the fibers less pressure than that exerted by the cylinders 50 and 52.
It has been found that the extensive surface contact between the apron 36 and the upper rolls 28, 44 and 46, which results from the position of the lower rolls 30, 38, 40 and 42 which support them, has several advantages. It makes it possible to exert the desired shearing action with a speed difference not exceeding 25% between the apron and the upper cylinders. One avoids having to provide a determined entry distance between the rolls 20, 22 and the line of contact at the entry between the apron 36 and the cylinder 28, where the first stretching occurs, because of the distance entry between cylinder 28 and the apron.
By avoiding the need to provide special determined entry distances with respect to the length of the fibers, the stretching of fibers of various lengths is facilitated, as obtained by imparting a back-and-forth movement. -Comes transverse to the guide frame 140 or by having another breaking cylinder with inclined and spaced breaking threads in a different manner.
Finally, the posterior ends of the fibers, the front ends of which are clamped between the drawing rolls 50, 52 cannot cause the curling of the fibers which have not yet reached the rolls 50, 52 and which are in frictional contact with them. these rear ends in motion, because the fibers thus in frictional contact are kept flat between the upper rolls and the support apron.
Preferably, the protrusion operation is repeated. The web of fibers exiting the cylinders 50, 52 passes over the apron 60, which passes over rollers 68, 70, 72 and 74 and under a tension roller 76, mounted in an adjustable manner. The cylinders 62, 64 and 66 which are grooved and scored exert pressure on the web of fibers between the rollers 68, 70, 72 and 74 and rotate at a peripheral speed greater than the surface speed of the apron, thereby exerting a new shearing action.
The distance between cylinders 50, 52 and the entry contact line between cylinder 62 and apron 60 may be much shorter than the length of the fibers, because, although cylinders 50, 52 directly clamp the fibers. , the cylinders 62, 64 and 66 exert less pressure on them and slide on the fibers retained by the cylinders 50, 52.
A last pair of drawing rollers 80 and 82 directly tighten the fibers at a peripheral speed greater than the cylinders 62, 64, 66, so as to perform a new drawing. The cylinder 80 is freed of loose fibers by a scraper 202 lined with felt.
The web of fibers thus sheared and drawn arrives on an apron 86 which passes around the cylinder 82 and between this cylinder and the cylinder 80 (FIG. 3) and returns after having passed over a roll 90. The web of fibers arriving on the apron 86 consists of fibers of different lengths superimposed, the anterior and posterior ends of which are arranged haphazardly throughout the. tablecloth and the tablecloth is. thin compared to the web of fibers 8 penetrating between the breaking rolls.
Preferably, the atmosphere of the workshop in which the installation is operating is made humid, so that the humidity of the air is about 60 to 6511 / o.
The final operation consists in winding the sheet of fibers in the form of a helical wick. A cylinder 100, having ribs on its periphery, in the form of a spiral 102, rotates so as to advance its portion closest to the apron in the. direction opposite to that of the advancement of the deck and at a speed at least as high due to that of the deck. The ribs are hardly in contact with the apron.
The cylinder, while rotating, winds the thin sheet of fibers in the form of a helical wick 2 which the cylinders 110, 112 stretch by passing it through the rotating funnel <B> 108. </B> The chi eylin axis - dre <B> 100 </B> is directed obliquely with respect to the direction of advance of the sheet and its inclination is opposite to that of the failure lines 15. Although the failure lines have been disturbed by the action by shearing and by stretching, the web resting on the table 86 is however extremely thin and the possible solutions of continuity of this web have directions of the same general inclination as those of the break lines.
The obliquity of the cylinder 100 has the effect not only of winding the fibers and allowing them to leave the apron in helical form, but also abruptly obstructs any solutions of continuity of the moving web, so that the fibers come together in the form of wicks without weak points. The inclination of the ribs 102 should be directed in the direction indicated, so that their apparent advancing movement as the cylinder rotates is directed in the direction of the feed movement of the bit 2. the cylinder 100 can be released. fibers detached by means of an air inlet pipe 220 (fig. 7) located above it and pierced with holes 222 through which air currents are directed from top to bottom on the cylinder .
A fixed guide screen 226, with enlarged mouth 228, serves to guide the wick arriving in the rotary funnel 108. The latter may have a portion of reduced triangular transverse section 240 for receiving the wick which, by rotating in the direction indicated, imparts a movement (the rotation similar to the wick and facilitates its winding in a helical form. The cylinders 110, 112 take the wick out of the cylinder 100, pass it through the funnel and bring it into the tunnel. corrugation box 223 having a corrugating blade 225 free of a counterweight, which operates in a known manner and causes the wick to emerge in curved form 239.
The installation preferably has a stop feeler which rests lightly on the wick between the fixed and rotating funnels and stops the installation automatically in the event of the wick breaking. The relative speeds of the cylinders and the suitable aprons are obtained by a control shown in FIG. 9.
The shafts of the various cylinders are shown in fig. 9 by the same numbers as the cylinders of FIG. 2, assigned the index ', and in FIG. 9, we obviously did not try to represent the relative dimensions of the elements with precision. A main motor shaft 300 rotates counterclockwise under the action of a motor indicated schematically by 302. A chain sprocket 304, wedged on the shaft 300, carries a chain 306 which rotates a chain sprocket 308 wedged on the shaft 12 ', so as to rotate the breaking cylinder 12 counterclockwise at a determined speed.
A chain sprocket 310, also wedged on the shaft 12 ', is coupled by a chain 312 with a chain sprocket 314 wedged on the shaft 146 ′, so as to rotate the cylinder 146 counterclockwise. a watch at a surface speed which is equal to or slightly lower, in order to achieve the tension of the wick, than the surface speed of cylinder 12.
A gear wheel 316, wedged on the shaft 146 ', interlocked with an en-renage wheel 318 wedged on the shaft l-44 ′ and with a gear wheel:; 20 wedged on the shaft 148 ', so as to rotate cylinders 144 and 148 at the same superficial speed as cylinder 1.16.
The lower breaking cylinder 12 drags the upper roller 10 by a gear wheel 322 wedged on the shaft 12 'and engages with a gear wheel 324 wedged on the shaft 10'.
The cylinder 20 is actuated by the shaft 10 'at the same superficial speed; than the cylinder 70 or at a slightly higher speed by a chain 326 passing over a chain sprocket 328 wedged on the shaft 10 'and a chain sprocket 330 wedged on the shaft 20'. The cylindr; lower 22 is actuated by a gear wheel 332 wedged on the shaft 22 'and meshing with a gear wheel 334 wedged on the shaft 20'. The take-off cylinders 24 and 26 are coupled by a gear wheel 336 wedged on the shaft 24 'and a wheel 338 wedged on the shaft 26'.
To rotate the two cylinders at a surface speed greater than that of cylinders 20, 22, a chain 340 passing over a chain sprocket 342 is actuated by a chain sprocket 344 wedged on the drive shaft 300. The cylinders 28, 44 and 46 are controlled at superficial speeds greater than those of cylinders 24, 26 by a chain 346 not sant on a chain sprocket 348 wedged on the shaft 24 'and on a small chain sprocket 350 wedged on the shaft 28 '. The cylinder 44 is actuated by the cylinder 28 at the same superficial speed by means of a chain 352 passing over chain sprockets 354 and 356 respectively wedged on the shafts 28 'and 44'.
The cylinder 46 is actuated by the cylinder 44 at the same superficial speed by a chain 358 passing over chain sprockets 360 and 362 respectively wedged on the shafts 44 'and 46'.
The apron 36 advances at a superficial speed lower than that of the cylinders 28, 44 and 46, but higher than that of the cylinders 24, 26, under the effect of the appropriate control of the two supporting cylinders 30 and 42 at the ends of the apron. A chain 366 passes over chain sprockets 388 and 378 respectively wedged on shafts 30 'and 42' and stur a chain sprocket 368 wedged on a countershaft 370 which is controlled by the shaft 300 by means of a chain 372 passing over chain sprockets 374, 376 respectively wedged on the shafts 370 and 300.
The cylinders 50, 52 are coupled by a gear wheel 400 wedged on the shaft 50 'and a gear wheel 402 wedged on the shaft 52'. The lower cylinder rotates at the relative speed indicated above through the intermediary of a chain 404 passing over a chain pin 406 wedged on the shaft 52 'and a chain sprocket 408 wedged on the shaft 42' .
The control of the following series of cylinders and belts can function on the same principle as that which has just been described and, therefore, its detailed description seems unnecessary. The cylinders 62, 64 and 66 are coupled by chains and chain sprockets and their movement is taken from the shaft 50 'by means of a chain 410 passing over a chain sprocket 412 wedged on the shaft 50' and a chain sprocket 414 wedged on the shaft 62 '.
The shafts of the cylinders 68 and 74 of the ends supporting the apron 60 comprise chain sprockets actuated by a chain 416 which passes; on a chain sprocket 420 wedged on the shaft 422 which is actuated by the shaft 370 by means of a chain 424 passing over a chain sprocket 426 wedged on the shaft 422 and a chain sprocket 428 wedged on shaft 370.
The cylinders 80, 82 are coupled by a gear wheel 430 wedged on the shaft 80 'and a gear wheel 432 wedged on the shaft 82'. The shaft 80 'is actuated by the shaft 66' by means of a chain sprocket 434 wedged on the shaft 66 'and actuating a chain 436 which passes over a chain sprocket 438 wedged on the shaft 80'.
The cylinder 100 rotates under the action of a belt 462 passing over a pulley 460 integral with the cylinder and a pulley 464 wedged on a shaft 466, which receives its movement from the shaft 422 by bevel wheels 468. tonnoir 108 is actuated by a toothed crown 510 mounted on the funnel and meshing with a toothed wheel 512 wedged on the shaft of cylinder 100. Cylinders 110 and 112 are coupled by gear wheels 514 and 516 and a these cylinders is coupled to a moving part as indicated by a bevel wheel 518 wedged on the shaft of the lower cylinder and meshing with a bevel wheel 520 wedged on the shaft of the cylinder 100.
In another embodiment of; the installation, the aprons 36 and 60 of FIG. 2 are replaced by a series of lower cylinders which, with the upper cylinders, are arranged so as to achieve the stretching and the protrusion of the fibers in depth.
In such an embodiment, represented by tiellement in FIG. 10, the splined rolls 24 and 26 are followed by lower and upper rolls 232 and 230 which directly clamp the fibers and whose peripheral speed is greater than that of the rolls 20 and 22, so as to achieve the stretching and The removal of adherent fiber fragments as the fibers advance between the cylinders 24, 26. An apron 234 is interposed between the cylinders 230 and 232 to avoid damaging the fibers. The web 8 is transmitted by these cylinders to a series of numbered cylinders following from 240 to 251. The cylinders 240, 241 are support cylinders for the web circulating between the cylinders 230, 232 and the cylinders 242, 243.
The cylinders 242, 243 are spaced from the cylinders 230, 232 approximately equal to the length of the fibers or to their maximum length if this length varies. Cylinder 243 rotates faster than cylinder 232 and cylinder 242 faster than cylinder 243. The speed difference between cylinders 242 and 243 is preferably 30%, although, of course, the waviness of the fibers, excessive speed of the upper cylinder should be avoided.
The cylinders 242, 243 are very close to each other and are, for example, at a distance of 0.05 mmn for a web with an average thickness of about 0.4 mm, so as to silence advancing the fibers by friction and stretching them by sliding. At least one of the cylinders 242, 243 is covered with a layer of rubber or other resilient material to prevent damage to the fibers and, because of this elasticity, this range of 0.05 mm can be varied significantly in obtaining satisfactory results.
The cylinders 240 and 241 (the intermediate support are separated by a gap which may be greater than the thickness of the web at this point. They are coupled by gear wheels 256 and 258 so as to rotate at the same speed peripheral which preferably is between that of cylinder 243 and that of cylinder 232. Given the relatively large distance between support cylinders 240 and 247, they do not need to be covered with rubber, but may be of metal and, preferably, fluted and scratched. Their surfaces should be very close together without contacting the cylinder on both sides, so that they are free from adhering fibers. The grooved grooves of the cylinders of support contribute to their effectiveness in this regard.
Further longitudinal stretching and deep shearing is effected by rolls 246, 247 with intermediate rolls 244, 245 serving as supports. The last pair of support cylinders 248, 249 feed the fibers onto the apron 86 from where they collect in the form of wicks.
The embodiment of the installation shown partially in FIG. 11 comprises several upper cylinders cooperating with a single lower cylinder. The lower cylinder 243a corresponds, for example, to the cylinder 243 of the embodiment of FIG. 10. The upper cylinder 242 of FIG. 7.0 is. replaced by two small cylinders 2.12a and 242b, preferably steel, grooved and scored and rotating. same speed which, preferably, is. notably greater than that of cylinder 243n, from which they are at a short distance, as explained in connection with f @ g. 7.0.
We have. noted that with several small cylinders cooperating with a single larger cylinder, one obtains better surface contact with the web and one achieves a better shear in depth than with a pair of opposed cylinders.