Procédé d'étirage de fibres textiles, et appareil pour sa mise en oeuvre. La présente invention comprend un pro cédé d'étirage de fibres textiles ainsi qu'un appareil pour sa mise en ceuv re. Cette inven tion est susceptible de recevoir de nombreuses applications dans l'art de l'étirage des ma tières fibreuses, en particulier des fibres tex tiles, tant non tordues que tordues, et dont la longueur des fibres peut être très variable.
On trouve ce degré de variation de la. lon gueur des fibres dans les stocks de fibres longues de laine ou mohair donnant les peignés et dans les mélanges de ces longues fibres de laine ou mohair avec d'autres fibres telles que les fibres de coton ou les fibres syn thétiques ou dans la. combinaison des deux.
Les méthodes classiques consistent à mé langer les fibres de coton et de laine en choi sissant des laines à fibres courtes dont la lon gueur est voisine de celle des fibres de coton, ou à découper les longues fibres de laine en tronçons de façon que ceux-ci puissent. être filés avec du coton suivant le principe d'éti rage généralement appelé système coton . Ce système d'étirage est généralement caracté risé par l'application d'un écartement (dis tance des centres des cylindres alimentaires et. étireurs) relativement faible pour la sec tion d'étirage.
Ces méthodes sont. contraires à. l'économie en ce sens que l'on ne dispose généralement. pas de laines de la petite longueur de fibre dé sirée et que le prix de la laine peignée en fibres longues est beaucoup plus élevé. De plus, les avantages très importants de la laine à longue fibre, tant en ce qui coheerne le traitement que pour le fil obtenu, se trouvent évidemment. détruits par l'opération de coupe préalable.
Les mélanges de fibres très longues et très courtes de laine et de fibres naturellement courtes, telles que le coton, ne s'étirent pas d'une façon régulière sur les équipements d'étirage connus et, bien entendu, la laine à longues fibres ne peut pas être étirée sur des bancs à étirer le coton, qui ont un faible écartement.
De phis, si l'on fait usage d'un ruban non tordu composé de ces fibres mélangées ou va riées, il n'est pas possible de régir convenable ment le mouvement des fibres courtes à l'aide des rouleaux ou cylindres de glissement ordi naires, à pression libre ou contrainte, et d'un tablier. Ces fibres émergent. sous forme de bottes ou nattes, et- le cylindre de glissement étireur ou avant tourne souvent. à. une vitesse périphérique supérieure à celle du tablier de support.
Si l'on accroît. le poids du cylindre étireur, c'est-à-dire du cylindre de glissement le plus rapproché de la barre à nez ordinaire, dans le but. d'exercer un meilleur contrôle sur les fibres courtes, on est obligé de porter ce poids à. une valeur telle que les fibres en- traînées au-dessous de lui ne le font plus tourner et. que, finalement, le tablier com mandé par une action de frottement se bloque. La zone située juste en arrière du pin çage ou point de contact des cylindres éti- reurs est la zone d'étirage critique.
Dans cette zone, les fibres serrées par les cylindres étireurs se séparent très rapidement des autres.
La présente invention se propose de remé dier à ces difficultés économiques et de fabri cation. Elle comprend un procédé d'étirage de fibres textiles, notamment de mélanges de fibres de différents types et longueurs, y com pris le coton cardé et la laine, caractérisé par le fait qu'on amène une bande de fibres à une zone d'étirage et on entraîne cette bande à travers ladite zone, on supporte les fibres élas- tiquement et de façon continue sur une por tion de leur longueur pendant leur étirage, on enveloppe progressivement et simultané ment la bande ainsi entraînée à l'intérieur du contour normal d'un rouleau, en limitant les côtés de ladite bande pour l'empêcher de s'étaler latéralement, cette action d'enveloppe ment.
et de limitation latérale commençant en des points où la bande est supportée de façon continue.
L'invention comprend aussi un appareil d'étirage pour la mise en eeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend des organes étire-tirs formant une ligne de pin- çage, un organe flexible de support de la bande des fibres introduites dans l'appareil s'étendant en arrière desdits organes étireurs sur une certaine distance le long du chemin parcouru par les fibres, un rouleau d'étirage rotatif à glissement,
situé près de la ligue de pinçage avant et en regard de l'organe de sup port de la bande, ce rouleau comportant des portions qui sont en contact avec le support, latéralement au trajet des fibres, et une por tion de commande des fibres composée d'ai guilles et qui peut aisément envelopper et contenir une bande de fibres à l'intérieur du contour normal du rouleau de façon que les fibres ne soient. pas endommagées et que le support de la bande et le rouleau à glissement ne soient pas séparés l'un de l'autre pendant. l'étirage, ledit support étant. situé en regard du point de contact initial de la bande et du rouleau à glissement, de sorte que la.
bande est supportée nettement ali moment où se produit le contact initial avec la portion de commande des fibres.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution de l'ap pareil que comprend l'invention.
La fig. 1 est une vue de côté schématique des éléments d'une première forme d'exécu tion de l'appareil, comprenant un tablier dont une portion est. déprimée, et lin hérisson actionné séparément à la même vitesse que le tablier.
La fig. 2 est une vue de côté schématique d'une seconde forme d'exécution, comprenant. un tablier à portion déprimée et un hérisson pourvu de collets qui servent, à entraîner le tablier par une action de frottement.
La fig. 3 est une vue en élévation schéma tique, à angle droit par rapport aux figures précédentes, représentant. une commande à engrenages simples destinée à actionner des hérissons à collets de deux types différents.
La. fig. 4 représente une troisième forme d'exécution.
Dans l'appareil de la fig. 1, des cylindres étire-tirs 30, 31 et des cylindres alimentaires 32, 33 constituent une section d'étirage à l'avant de cylindres d'entraînement 3.1, 35, ces derniers étant facultatifs. Les cylindres 30, 31 tournent à une vitesse qui est plusieurs fois supérieure à. celle des cylindres 32. 33, de manière à amincir ou étirer la bande ou nappe de fibres. 'Une courroie qui forme un tablier 36 est. entraînée par le frottement du ci-liudre 33 contre lequel elle est pressée par le ev- lindre 32.
Selon l'écartement, ou distance comprise entre les lignes de eontaet des cylin dres étireurs et alimentaires, un ou plusieurs rouleaux porteurs tels que 28 et. des rouleaux de glissement tels que 27 agissent de manière à commander partiellement la. matière avant qu'elle arrive à un hérisson. Sur la figure. seule une paire de ces rouleaux a été prévue. ha courroie 36 est repliée par-dessus -une barre à nez 3 7 et forme une boucle autour de cette barre, du cylindre commandé 33, d'un cylindre ou rouleau porteur 38 et d'un rou leau 39 auquel un ressort 40 ancré en 41. est. attaché, et qui sert à. tendre fortement le ta blier 36.
La zone d'étirage critique est voisine de la barre à nez 37, dont la section peut avoir une forme triangulaire ou autre. En ce point, ou à l'arrière de ce point, un rouleau à. aiguilles dit hérisson, 50, est. monté de façon que les extrémités des aiguilles 45 reposent. légèrement sur le tablier 36, et. ce rouleau reçoit une rotation du tablier pendant. l'opé ration d'étirage. On voit. que les extrémités des aiguilles 45 traverseront complètement la matière et reposent sur le tablier, de sorte que ce hérisson est entraîné par le tablier et non par la matière, comme l'est. le rouleau 27.
Il y a lieu de noter que l'application d'organes rassembleurs ou condenseurs de fibres à l'ar rière des cylindres alimentaires et entre la barre à nez et les cylindres étireur s est envi sagée dans les diverses figures et que c'est dans le but de mieux mettre en évidence les organes essentiels du présent appareil. que ces organes auxiliaires n'ont pas été représentés.
Des résultats très satisfaisants ont été ob tenus avec un tablier et un hérisson dont la. garniture d'aiguilles possède un diamètre superficiel de 23,8 inm et est composée de rangs alternativement décalés d'aiguilles pré vues à raison de huit aiguilles. par centimètre sur un rouleau de 19 mm de diamètre. Si on le désire, on peut. faire usage d'aiguilles plus courtes ou d'aiguilles à. pointe ronde. L'emploi d'aiguilles plus courtes permet la pénétration du ruban de fibres pour assurer le peignage et concourt à la commande des fibres par la pression exercée par le rouleau de base dit hérisson sur la matière fibreuse.
Cette va riante est applicable à la fois aux hérissons commandés par le tablier et aux hérissons à commande indépendante. Les aiguilles font -Lui angle de 47 degrés environ avec la tangente au point où l'aiguille est implantée dans le rouleau du hérisson. Ces dimensions n'ont été indiquées qu'à titre d'exemple d'une réalisa tion qui a donné de bons résultats dans la pratique, et elles ne doivent pas être consi dérées comme critiques, pas plus que 'ne l'est la forme particulière des aiguilles du hérisson.
Un arbre à gradins 42, sur lequel le héris- son 50 pourvu de collets 51 est calé, à l'aide de vis à tête noyée 44 vissées clans les collets, occupe une position telle, par rapport au ta blier, que les aiguilles 45 et les collets dépri ment et recourbent le tablier de telle sorte que la matière en reçoit un mouvement suivant un tracé curviligne juste avant. son passage par dessus la barre 37.
La barre à nez 37 est, de préférence, fixe et elle est placée très près de la ligne de con tact des cylindres étireurs 30, 31. Cette barre permet. un réglage horizontal et un réglage vertical important du hérisson 50, sans mo difier la zone de commande des fibres ou la manière dont les fibres se comportent au mo ment où elles sont sur le point d'atteindre les cylindres 30 et 31. L'arbre 42 est réglable horizontalement et verticalement de manière à venir à des positions fixes par rapport au ta blier 36 et à la barre 37.
Le hérisson à collets diminue le nombre d'aiguilles qui doivent être implantées dans le rouleau de base, il offre des moyens de ca librage propres à faciliter la visite ou la me sure, par exemple à l'aide d'une règle gra duée, de l'implantation des aiguilles et il faci lite la manutention sans risque de dommage pour les aiguilles ou pour l'opérateur. Les col lets ne font pas obstacle à la commande des fibres, étant donné qu'ils sont. situés latérale ment eu égard à. la zone de commande des fibres.
La. fig. 2 est. analogue à la fig. 1 (et les pièces correspondantes ont été désignées par les mêmes nombres dans un but de brièveté), mais elle en diffère en ce que le rouleau de support 38 a été supprimé et qu'il a été prévu un rouleau horizontalement ajustable 60 placé en un point un peu plus en avant, eu égard au mouvement des fibres, que la. position qu'occupait le rouleau 38, dont le rôle était uniquement de supporter le tablier.
Le rou leau 60 fait pression sur la face de dessous du tablier 37 en des points dont les lieux sont tels qu'ils forment des zones de contact à friction ou de pinçage avec les collets 51 des hérissons 50, constituant ainsi tout au partie des moyens d'entraînement par frottement du tablier. Dans cette forme d'exécution, les aiguilles 45 se terminent. légèrement en deçà. du diamètre des collets, de façon qu'elles ne soient. pas soumises à la poussée du rouleau 60.
Cette différence de diamètre entre la sur face délimitée par les extrémités des aiguilles et la surface des collets est de préférence faible, de sorte que la majeure partie des fibres situées dans la zone de commande se trouvent à l'intérieur des aiguilles, et que les fibres restantes, qui sont en contact à friction avec le tablier, tendent. à être intro duites dans les aiguilles au moment où elles s'élèvent et passent autour de la barre à nez 37.
Ce mouvement de pénétration des fibres dans les aiguilles est. dû à la position cor recte qu'occupent les organes peigneurs et la barre à nez l'un par rapport à l'autre ainsi qu'au fait que la disposition angulaire des aiguilles tend à. obliger les fibres en con tact, qui se meuvent à une vitesse plus élevée que les fibres situées dans la zone d'étirage critique, à se mouvoir vers le haut le long des aiguilles en se rapprochant du rouleau de base du hérisson jusqu'au moment où elles sont positivement tirées hors de la zone de peignage par les cylindres étireurs du banc.
Grâce à cette construction, un tablier plus court, qui ne forme pas une boucle autour du cylindre 33 et se meut au contraire directe ment du rouleau 39 au rouleau 60 peut, quelquefois, être utilisé si la longueur ou le type des fibres justifient une telle disposi tion. Une telle forme d'exécution est repré sentée en fig. 4.
Ces formes d'exécution assurent. la com mande du mouvement des fibres courtes d'une manière bien déterminée et, dans l'étirage de fibres longues, empêchent que des fibres de longueur moyenne, qui s'étendent jusqu'à l'intérieur de la zone d'étirage critique, mais ne sont plus maintenues par les cylindres arrière ou alimentaires de la section d'éti rage, soient tirées hors de la bande.
Les formes d'exécution décrites et repré sentées par les fig. 1 et 2 mettent en évidence la faon dont il est possible d'assurer, un contrôle aussi complet. que possible des fibres dont. les longueurs ou types rendent l'étirage très difficile. En général, lorsque les varia tions de la longueur et du type des diverses fibres du stock à traiter sont un peu moin dres que le maximum, le degré de dépression du tablier peut être choisi Lin peu plus petit.
<B>Il</B> sera souvent suffisant d'effectuer la com mande de la majeure partie des fibres en donnant à. la portion du hérisson, qui est pourvue d'aiguilles, un diamètre un peu plus petit que celui des collets et en se reposant sur l'action d'entraînement. résultant du frottement du tablier de support flexible en ce qui concerne la proportion moindre des fibres qui ne sont. pas positivement poussées à, l'intérieur des aiguilles.
La différence des diamètres peut être de l'ordre de ie de millimètre. La forme d'exécution de la fig. 1, par exemple, se prête à de faibles dif férences entre les vitesses du tablier et du hérisson.
Si on utilise un hérisson dont. la zone munie d'aiguilles et les collets ont le même diamètre, il est préférable d'établir le rou leau 60 sous forme d'une bobine à joues, afin d'assurer un dégagement dans la portion située en regard des aiguilles. Un rouleau en forme de bobine est. représenté à la fig. 4 et. est désigné par<B>601.</B>
Comme on le voit sur la fig. 3, une roue dentée 46 est. prévue à l'extrémité de l'arbre à hérisson 42 et est. actionnée par une roue 47 portée par un arbre 48 qui est reliée à une source de force motrice et tourne à. une vitesse telle que la vitesse superficielle du hérisson est égale à la vitesse linéaire du ta blier sous tension. Les roues dentées indi quées en 49 sont des engrenages ou harnais d'engrenages d'appoint, disposés sur l'arbre 42 et dont la nécessité et le nombre dépen dront bien entendu de la longueur, dru poids, etc., de l'arbre 42.
La partie de gauche de la fig. 3 se rapporte à l'appareil de la fig. 1, tandis que la partie de droite de cette fig. 3 se rapporte à l'appareil de la fig. 2.
La forme d'exécution de la fig. 4- pré sente un tablier de faible longueur entraîné par une zone de pinçage constituée entre les extrémités du rouleau de support horizon talement ajustable 601 et les collets du héris son 50. La portion découpée du rouleau en forme de bobine 601 permet de supporter élastiquement la nappe ou bande de fibres en résistant aux pressions et autres condi tions adverses approximativement de la même manière que sur la fig. l..
A la fig. 4, le tablier et les collets en con tact travaillent aux mêmes vitesses superfi cielles, celles-ci étant bien entendu infé rieures à celle des cylindres étireurs. Leur vi tesse peut différer de celle des rouleaux d'en traînement facultatifs 32, 33, étant donné que le hérisson est à. la fois -Lui organe d'en traînement et un. organe de commande des fibres.
De même que dans les fig. 1 et 2, il est prévu une portion centrale, à la fois fra gile ou facilement déformable .et capable d'entrer intimement en contact avec les fibres, pour la commande desdites fibres, ainsi que cela est nécessaire, quelles que soient les caractéristiques que peut posséder par ailleurs ledit organe, qui sont étrangères à celles d'un pur élément de commande des fibres.
Un certain degré de glissement est ad missible dans la. forme d'exécution de la. fig. 1 entre les collets et le tablier ou autre support. de la bande fibreuse. Les collets sont supposés fixes dans l'exemple représenté. Il v a lieu de noter qu'il est facile d'établir les collets 51 de façon qu'ils touaient librement par rapport. à la portion de commande des fibres du hérisson.
Une telle structure con servera la fonction de garde, la portion cen trale fragile, et permettra d'apporter diverses modifications supplémentaires relatives aux mécanismes d'entraînement et aux supports de la bande de fibres, et ce avec le minimum d'usure, étant donné que ceci supprime tout glissement entre les collets et les supports, y compris les supports stationnaires.
Parmi les types de machines auxquels les appareils d'étirage représentés peuvent être appliqués, on mentionnera les bancs à broches intermédiaires pour le coton ou la laine peignée, les bancs à broche en fin ou tout dispositif dans lequel on envisage l'étirage de rubans tordus ou non tordus.
Des résultats très supérieurs ont été obte nus avec ces appareils, surtout sur une ma tière qui, jusqu'à ce jour, avait été considérée comme très difficile à étirer en raison d'une variation de longueur des fibres allant de 12 mm, ou même moins, à une valeur de beaucoup supérieure à 125 mm, du genre de celle qui se présente lorsqu'on mélange des fibres de coton avec des fibres de laine qui n'ont pas été coupées.
Il n'est pas rare que des fibres de laine ou mohair atteignent des longueurs de 225 mm. L n diagramme typique de fibres de coton fait ressortir la présence de fibres de l'ordre de 9,5 à 31,7 mm, alors qu'une matière fibreuse en laine contenant des fibres de l'ordre de 200 mm contient également. des fibres plus courtes dont la lon gueur peut descendre jusqu'à moins de 25 mm.
Le présent appareil a été décrit pour le cas,, d'une section d'étirage simple. Son appli cation à un système d'étirage qui comprend une succession de sections d'étirage rentre évidemment dans le cadre et. l'esprit de l'in vention.
Comme on l'a. dit. plus haut, les appareils décrits se prêtent, aisément an traitement, des fibres non peignées, telles qu'une matière simplement cardée. Les fibres d'une bande cardée ne sont pas aussi paral lèles que celles. d'une bande peignée et, en. général, sont plus difficiles à commander. Le tablier de support protège une telle matière contre des déflexions localisées sous l'in fluence de poussées créées par la pénétration d'aiguilles enveloppant. la plus grande partie des fibres. On voit que la combinaison de tablier et de hérisson peut assurer l'applica tion de poussées complètement autour de la bande aussi bien qu'à. l'intérieur de la bande.
Le tablier étant relativement lisse ne pénètre pas dans la zone des aiguilles et, par suite, permet. de commander la bande d'une ma nière uniforme, ce qui ne peut être obtenu à l'aide des supports du type à roue dentée. Les appareils représentés et décrits assu rent un contrôle positif des fibres dans la zone d'étirage critique. Dans cette zone, les fibres sont toutes ou à peu près toutes com mandées en raison du fait que la majeure portion des fibres est emprisonnée ou retenue à l'intérieur du chemin décrit par les aiguilles, de préférence disposées angulairement, du hérisson. Comme les moyens d'emprisonne ment ou de retenue sont. flexibles, ils assu rent un mode d'action efficace sans risque de dommage pour les pièces travaillantes.
La flexibilité d'une bande continue de matière telle qu'un tablier ou une courroie du type à chaîne sans fin déprimée par un rouleau denté assure l'obtention d'une surface de peignage relativement grande et un contrôle des fibres qu'il n'avait pas été possible d'ob tenir jusqu'à. ce jour comme on l'a dit. plus haut. Un autre avantage est que lorsqu'il est fait usage d'un rouleau commandé, ce rou leau ne risque pas de bloquer le tablier et peut se comporter comme un rouleau de pres sion dont la rotation ne peut pas être in fluencée par le mouvement des fibres, de telle sorte qu'on évite la perte d'un contrôle adé quat des fibres qui en résulterait.
Par ail leurs, il peut être prévu une série de rouleaux d'étirage à glissement superposés au tablier, cehii des rouleaux qui est le plus rapproché de la ligne de pinçage avant étant entraîné par des moyens de commande indépendants.
L'étirage auquel sont soumises les fibres d'une bande tordue enlève la torsion avant que la ligne de pinçage des cylindres étireurs ou avant ait été atteinte par les fibres courtes, de sorte que ces fibres peuvent être comman dées et peignées comme on l'a exposé plus haut.