Procédé de production d'un produit fibreux et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de production d'un produit fibreux.
Il existe déjà divers procédés dans la tech nique du traitement. des fibres textiles, pour la formation d'une nappe ou d'un ruban de fibres. C'est ainsi par exemple que, dans l'in- clustrie cotonnière, la fibre est débitée par les pinces de retenue d'un peigne sous la forme (le minces couches successives de manière à former une nappe, les extrémités des fibres de chaque couche étant placées selon des lignes transversales à la nappe.
Dans le cas de fibres artificielles, il existe des machines qui, partant d'une étoupe continue de filaments sous forme étalée et notamment sous la forme d'une bande de fibres, sectionnent celles-ci selon les longueurs requises tout en mainte nant les tronçons à peu près parallèlement pour laisser à la bande sa forme et qui obli gent les tronçons de cette bande à se ehevau- cher de manière à former une nappe à partir de laquelle on peut. produire un ruban, les extrémités des fibres de chaque tronçon de la bande se trouvant à nouveau à peu près transversalement à la nappe, perpendiculaire ment. à.
sa longueur, ou bien inclinées selon une valeur un peu inférieure à la différence de longueur des fibres de chaque côté.
La présente invention est fondée sur cette constatation technique que le problème qui se pose, en particulier, comme on le sait, avec les fibres artificielles qui donnent lieu, au cours des opérations d'étirage ultérieur, à des touffes de fibres, est dû à l'alignement susdit des bouts des fibres et au degré insuffisant de la répartition au hasard des bouts dans toute la longueur de l'ensemble des fibres après l'opération initiale du sectionnement. Dans le cas de fibres artificielles, la solution de ce problème peut être rendue plus .diffi cile par un degré élevé d'uniformité de la Lon gueur des fibres et par suite de la nature cohérente des filaments.
En vue de résoudre ce problème, on a déjà proposé de disposer côte à côte plusieurs étoupes et de faire agir sur elles un couteau en forme de rouleau taillé en spirale et d'aug menter par là même l'angle d'inclinaison des bouts en travers de l'ensemble. Mais les cou teaux de ce genre ont l'inconvénient d'abîmer par meurtrissure ou abrasion ou bien de dé chirer ou même rompre les filaments et de produire ainsi une matière fibreuse de Ion- gneur irrégulière.
Le but. de la. présente invention est d'assu rer une répartition plus effective des bouts de fibres dans leur ensemble initial après la sé paration.
Suivant le procédé de production d'un pro duit fibreux que comprend l'invention, on dis pose initialement des fibres par groupes de façon que ces fibres soient parallèles et éta lées de manière à former transversalement aux fibres une forme initiale analogue à celle d'un ruban, puis on modifie cette forme ini tiale par déplacement. longitudinal relatif des fibres; on assemble ensuite des groupes succes sifs de ces fibres, chaque groupe se présentant suivant cette forme seconde, de telle sorte que les fibres d'un groupe chevauchent les fibres d'un groupe précédent, puis on compacifie les groupes ainsi assemblés en vue d'un traite ment ultérieur.
L'invention comprend aussi un appareil pour la. mise en ce-Livre de ce procédé.
Le dessin annelé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil que comprend l'invention.
La fig. Zen est une vue en perspective prise en regardant l'appareil par son extré mité distributrice.
La fig. 2 est. une vue en perspective mon trant le détail du mécanisme d'actionnement et de manipulation du dispositif de coupe ser vant à produire en succession des groupes de fibres ayant la longueur des brins, selon leur forme initiale semblable à un ruban.
La fig. 3 est une autre vue en perspective montrant, avec une brisure destinée à rendre le dessin plus clair, le détail du mécanisme qui reçoit le groupe de fibres du dispositif de coupe et qui déplace les fibres longitudinale ment les unes par rapport aux autres de façon qu'elles passent de leur forme initiale à une forme seconde.
La fig. 4 est une vue latérale schématisée par rapport à la fig. 1, en supposant qu'on regarde dans la direction indiquée par la flèche A, cette vue montrant les emplacements relatifs du dispositif de coupe et du dispositif servant à étirer les groupes de fibres et à assembler les groupes de fibres après l'éti rage.
La fig. 4a est une vue latérale schématisée d'une partie faisant suite à celle de la fig. 4. La fig. 5 est une vue de détail montrant de quelle façon, par suite de l'arrivée continue de la bande des filaments continus, le dispo sitif de coupe peut. sectionner à même cette bande, un groupe de fibres ayant la longueur des brins sensiblement selon la forme initiale d'un parallélogramme.
La fig. 6 est une autre vue de détail met tant en évidence l'assemblage des groupes de fibres après leur déformation et leur amenée à une forme seconde. Les fi-. 7 et 8 sont d'autres vues de détail montrant respectivement un groupe de fibres dans sa. forme initiale et dans sa, forme se conde après déformation.
La fig. 9 est une vue en perspective de détail montrant de quelle façon chaque groupe de fibres passe de sa forme initiale à sa. forme seconde.
L'appareil représenté est destiné à trans former des filaments continus en un peigné formé de fibres et comprend une ossature prismatique 10 formant charpente, à la partie supérieure de laquelle sont montés transver salement des organes mobiles espacés ayant pour mission de recevoir et de maintenir ten due, puis de libérer une nappe de filaments continus 11. Ces organes d'alimentation. supé rieur et inférieur se composent chacun d'un tablier 12 et d'un rouleau rainuré 13, ce der nier ayant à. peu près 5 cm de diamètre.
Ces organes d'alimentation sont séparés par une distance égale à 162,5 mm environ, de façon que les filaments étalés sous la forme d'une nappe puissent passer verticalement de l'un à l'autre, et la longueur de la partie de cette nappe qui s'étend entre les organes d'alimen tation est maintenue sous tension en action nant l'organe d'alimentation inférieur à une vitesse un peu plus grande, de manière à im poser aux filaments un léger étirage. Le rou leau appartenant à l'organe d'alimentation inférieur est actionné par une chaîne 14 et le rouleau appartenant à. l'organe d'alimentation supérieur par une chaîne 15 qui reçoit son mouvement. de l'arbre du rouleau inférieur. Le tablier 12 de chaque organe d'alimentation est entraîné grâce à son frottement. contre les rouleaux 13.
Entre les rouleaux 13 des organes d'alimentation est placée une tablette 16 (voir la fig. 4) constituée par une cornière ou équerre en acier façonnée de manière à cons tituer un tranchant fixe destiné à coopérer avec un couteau mobile 1.7 formé d'un disque rotatif et décrit ci-après. L n écran 18 est également prévu parallèlement à la tablette 16 pour guider les extrémités sectionnées des filaments dans la commissure de l'organe d'alimentation inférieur et empêcher leur dé- placement accidentel sous l'effet des courants d'air.
Le disque 17 formant le couteau mobile est monté dans des paliers 1.9 placés à l'extré mité d'un bras horizontal 20 qui peut coulis ser dans un palier de support. et de guidage 21. Ce bras \30 est masqué (voir la fig. 1) par une enveloppe 22 en forme d'accordéon, de façon à empêcher que de l'huile ne s'en égoutte et ne tombe sur la matière textile en cours de travail. Le palier 21 est fixé à l'extrémité supérieure d'un arbre vertical 21z monté pour pouvoir pivoter dans des paliers 23, 23 fixés à la charpente 10.
Le bras 20 (voir la fig. 1) est animé d'un mouvement de va-et-vient dans son palier 21, de façon à faire aller et venir transversale ment le disque 17 formant couteau mobile en travers de la nappe des filaments et le long de la tablette 16. Ce mouvement de va-et- vient. est imprimé au bras 20 par une trans mission articulée comprenant. des biellettes 24 et 25 assujetties à un manchon 26 monté libre ment sur une colonne 27 portée par des pa liers 28, 28. Ce manchon 26 est muni d'un bras radial 29 auquel est articulée une des extrémités d'une bielle 30 qui fait partie d'un dispositif de rappel à action rapide.
Ce dispo sitif comprend un bras pivotant 37. à culbute- ment, coupé d'une fente longitudinale (non représentée) dans laquelle peut coulisser un taquet 32 fixé à la manivelle 33 d'un arbre vertical rotatif 34 supporté par des paliers 35, 35. Cet arbre 34 est actionné par des pi gnons 36, 37 à denture conique. Le pignon 37 est monté sur un arbre d'actionnement 38. S,ur le bras pivotant 31 est fixée une chape 39 à laquelle est reliée l'autre extrémité de la bielle 30.
Les mouvements relatifs de l'arbre vertical 34, de la manivelle 33 et de la bielle 30 sont étudiés de telle sorte que, quand cet arbre 34 tourne, l'angLtlarité du bras culbu teur 31 par rapport à. la manivelle 33 assure au couteau rotatif 17 un mouvement de retour rapide après qu'il a sectionné par le travers la nappe des filaments qui s'étend entre l'or gane d'alimentation supérieur et l'organe d'alimentation inférieur.
L'arbre de commande 38 est. actionné par une roue dentée 40 sur laquelle passe une chaîne 41 qui reçoit son impulsion de n'importe quelle source de force convenable (voir la fig. 1) et la vitesse de cet arbre 38 est réglée dans le temps par rap port au mécanisme assurant l'alimentation de la nappe des filaments.
Au cours de son mouvement transversal assurant le sectionnement de la. nappe des filaments, le disque 17 formant couteau rota tif chevauche la tablette 16 (voir la fig. 4) mais, afin d'éviter le sectionnement de la nappe des filaments pendant. son mouvement de retour après qu'il l'a sectionnée, ce cou teau 17 revient à sa position initiale en em pruntant un trajet espacé de la tablette 16 et des filaments.
Le mécanisme, qui écarte comme il vient d'être dit le couteau rotatif 17 des .filaments lors de son mouvement de retour, comprend une came 41 (voir la fig. 2) montée sur l'ex-trémité inférieure de l'arbre vertical 34 et qui agit sur un galet 42 monté sur l'extrémité d'un bras 43 fixé à l'arbre 21a, portant le palier de support et de guidage<B>211</B> du bras coLdissant 20 du disque 17.
La construction est étudiée de telle sorte qu'au moment où le disque ou couteau 17 arrive à l'extrémité de sa course de coupe, la came 41 fait. pivoter le support 21 autour d'un axe vertical, ce qui par déplacement an gulaire écarte le disque 17 de la nappe des filaments avant que le dispositif de rappel rapide ne le ramène à sa position initiale. La eame 41 écarte en définitive le disque ou cou teau 17 de la nappe de filaments en la prépa rant à. la course de coupe suivante. Le bras 43 est rapproché élastiquement de la came 41, de façon à maintenir le galet 42 en contact avec elle, par un ressort 44 travaillant à la tension.
Le disque ou couteau 17 tourne sous l'ae- tion d'un moteur électrique 45 placé à quel- (lue distance de lui et par l'intermédiaire d'un harnais de courroies de transmission 46, 47, 48 et 49 dont. les poulies sont montées à rotation sur de courts arbres s'étendant à par tir des pivots des biellettes qui font aller et venir le bras du couteau. Grâce .à cette cons- truction, la tension des courroies de transmis sion 46 à 49 est maintenue, quels que soient. la position ou les mouvements des biellettes.
Dans l'appareil représenté, la vitesse linéaire du mouvement de progression, autre ment dit d'alimentation de la nappe de fila ments continus, et la. vitesse du déplacement transversal du disque coupant 17 par rapport à cette nappe sont calculées de telle sorte qu'à chaque déplacement transversal de ce disque 17 il sectionne à même la nappe un groupe de fibres dont la forme figurée en 50 (fig. 5 et 7) est sensiblement celle d'un parallélo gramme, en coupant les fibres suivant une longueur égale à 187,5 mm, de telle sorte que, pour une nappe ayant une largeur égale à 30 cm environ, les fibres soient.
relativement, déplacées et les bords avant et arrière incli nés selon un angle de 23 , alors que si les vi tesses de déplacement transversal du couteau dans les deux sens étaient égales, l'angle cor respondant n'aurait que 17 .
Immédiatement. au-dessous de l'organe d'alimentation inférieur est placé un dispo sitif servant à déformer les groupes de fibres à partir de ladite forme initiale, afin de leur donner une forme seconde 50a (fig. 8) repré sentant une déformation et un allongement du groupe par rapport à la forme initiale ou forme première. Ce dispositif comprend un transporteur 51 (fig. 3) constitué par un tablier sans fin formé de fils métalliques tis sés ou enchevêtrés, dont. le brin de retour se trouve au-dessous de la- commissure de l'organe d'alimentation inférieur, de sorte que le bord avant des groupes de fibres est en contact avec le pourtour courbe à l'endroit où chaque groupe de fibres sort dudit organe d'alimen tation.
Ce transporteur 51 est supporté et maintenu par une série de tiges 52 qui s'éten dent entre deux chaînes sans fin 53, 53, elles- mêmes supportées et entraînées par des paires de roues dentées 54, 55 montées respective ment sur des arbres 56 et 57. L'arbre 56 tou- rillonne dans des paliers dont l'un, désigné par 58, est visible sur la fig. 1. L'autre arbre 57 tourillonne dans une console 59. Une trans- mission (non représentée) est prévue pour l'entraînement des chaînes 53, 53.
Le transporteur 51 formé de fils métalli ques tissés contourne un caisson d'aspiration 60. On voit par les fig. 3 et 4 que ce caisson renferme des chicanes intérieures 61 et 62 disposées de telle sorte que l'aspiration soit limitée à la partie courbe qui reçoit les fibres et au brin inférieur, c'est-à-dire au brin de retour du transporteur 51. L'aspiration s'exer çant sur la partie du transporteur 51 qui reçoit les fibres est continue, comme indiqué ci-après. Un registre pivotant 63, monté sur un arbre oscillant 64, permet de régler l'in tensité du vide régnant dans le compartiment inférieur 65 délimité par la chicane 62 et par les parois du caisson d'aspiration 60.
U n dis positif (non représenté) permet d'imprimer des oscillations au registre 63 par l'intermé diaire d'une chaîne 64a, de faon que le com partiment inférieur 65 et par conséquent. le brin inférieur du transporteur 51, ne soient soumis qu'à une aspiration intermittente. Le vide est produit en raccordant un aspirateur à un orifice d'admission 60b entouré par une bride. Dans la fig. 3, le couvercle d'extrémité 60a est supposé enlevé du caisson d'aspiration 60 pour ne pas embrouiller le dessin.
Au-dessous du transporteur à claire-voie 51 se trouve un tablier sans fin mobile 66 qui progresse lentement sous l'action d'un dis positif d'entraînement (non représenté) afin de transférer les groupes de fibres à. un autre dispositif en vue du traitement ultérieur qu'elles doivent subir. Cet autre dispositif est montré dans la. fig. 4-%.
Au cours du fonctionnement de l'appareil, la nappe étalée formée de filaments eontinns avance de haut en bas sous l'action des or ganes d'alimentation, et la partie de cette nappe comprise entre ces organes est mainte nue tendue, tandis que le disque 17 formant couteau se déplace transversalement à cette nappe pour en sectionner un groupe de fibres ayant la longueur requise, la coupe étant oblique par rapport aux bords de la nappe, comme précédemment. indiqué. Etant donné que le bord avant du groupe des fibres est également incliné par suite d'une coupe pré eédente, la forme du groupe de fibres devrait normalement représenter un parallélogramme.
Mais à mesure que la coupe s'effectue et long temps avant que le sectionnement ne soit ter miné, l'angle avant du groupe de fibres est. déjà venu en contact avec la: périphérie courbe du transporteur à claire-voie 51 (voir la fig. 9) et a déjà subi de ce fait une déforma tion.
Comme ce transporteur 51 est actionné à une vitesse linéaire qui est. le quadruple en viron de la vitesse qui anime l'organe d'ali mentation inférieur, il est évident que les fibres appartenant à chaque groupe sectionné sont déplacées en succession au fur et à me sure de leur dégagement progressif par l'or gane d'alimentation inférieur, de telle sorte que, quand la coupe est terminée, les fibres qui adhèrent au brin inférieur du transpor teur 51 sont étalées selon la. forme seconde représentée en 50a (fig. 8). Cette forme repré sente un allongement, autrement dit une dé formation par inclinaison de la forme initiale ou forme première 50.
La longueur de cette forme seconde 50a représente le quadruple environ de la longueur du groupe de fibres initial, c'est-à-dire l'équivalent de ce qu'elle serait si l'angle de coupe avait été augmenté de ?3 à 60 environ (voir les fig. 8 et 9). On peut bien entendu faire varier cet angle de 60 en modifiant la vitesse relative du trans porteur formé de fils métalliques entrecroisés.
Comme le montrent les fig. 4 et 9, chaque groupe de fibres est maintenu contre le brin inférieur, c'est-à-dire le brin de retour de la courroie transporteuse, jusqu'à ce que la forme seconde .soit complète quand elle se trouve au dessous du caisson d'aspiration 60. Quand la. forme seconde est, disposée comme il vient d'être dit., le vide qui règne dans le comparti ment inférieur du caisson 60 est interrompu par suite de la manoeuvre du registre 63, ce qui permet. aux fibres de tomber en masse sous leur propre poids, mais tout en conser vant encore leur forme seconde jusque sur le tablier 66.
C'est la vitesse relative de ce ta blier qui, d'ailleurs, détermine le degré de ehe- vauchement des groupes conformés successifs de fibres au fur et à mesure qu'ils tombent sur lui (voir les fig. 1, 4 et 6). Le parallé lisme des fibres individuelles au cours de cette opération est donc sensiblement main tenu.
Comme le changement. de forme du groupe de fibres depuis la forme initiale résultant de la coupe jusqu'à la forme seconde consti tuant un parallélogramme allongé est le résul tat d'un déplacement longitudinal relatif des fibres du groupe, l'allongement du groupe qui se produit lors de la formation de la forme seconde détermine une forme qui ne serait pas aisément obtenue par un couteau de sec tionnement et permet d'obtenir des avantages d'une plus grande répartition des bouts de fibres tout en conservant les avantages con nus inhérents à l'emploi d'un couteau rotatif par rapport à des couteaux d'autres types.
L'allongement en question se traduit en défi nitive, quand les groupes de fibres sont tassés, par une répartition plus irrégulière, autre ment dit obéissant davantage au hasard, des bouts coupés, c'est-à-dire qu'il donne un ruban plus régulier, plus solide et mieux approprié à subir les traitements ultérieurs, surtout les traitements d'étirage. La nappe de groupes de fibres coupées est amenée par le tablier infé rieur à un Gill-box qui est représenté sché matiquement dans la fig. 4a. Le Gill-box com porte une paire de cylindres arrière 67 entre lesquels la nappe est transportée par le tablier 66.
La nappe est percée par des aiguilles de rangées parallèles de barrettes 68, qui se dé placent en avant un peu plus vite que la nappe sur le tablier 66 et qui transportent les fibres en avant jusqu'à ce que les extré mités avant des fibres arrivent à des cylin dres avant 69, qui tournent. de façon que la vitesse de leurs surfaces est plusieurs fois (par exemple dix fois) la vitesse des barrettes 68. Par conséquent, les fibres sont tirées en avant afin d'améliorer leur parallélisme. Ensuite, la nappe passe entre des guides 70 pour arriver entre des rouleaux compresseurs 71, on elle est compacifiée en un ruban cohérent, qui est amené dans un pot à ruban 72.