Embout formant entonnoir d'entrée de l'organe de torsion d'un dispositif de filature destiné à fabriquer un fil à partir de fibres séparées L'invention a pour objet un embout formant enton noir d'entrée de l'organe de torsion d'un dispositif de filature destiné à fabriquer un fil par torsion les unes sur les autres de fibres acheminées, séparément les unes des autres et à l'état tendu.
Un tel dispositif de filature comprend un organe débi teur, capable de délivrer les fibres, un organe de torsion, capable de tordre ces fibres en un fil et pourvu d'une entrée pour les fibres et d'une sortie pour le fil, cette entrée et cette sortie définissant l'axe de torsion, et un moyen de propulsion agencé de manière à propulser ces fibres depuis cet organe débiteur jusqu'à l'entrée de cet organe de torsion en les maintenant séparées les unes des autres et tendues dans une direction qui, au moins au voisinage de l'entrée de l'organe de torsion, est sen siblement parallèle à l'axe de torsion. L'organe de tor sion est en fait ce qu'on désigne en technologie textile sous le nom d'organe de fausse torsion, mais dans la présente description l'adjectif fausse a été abandonné.
Il a été constaté que si bon nombre des fibres ainsi propulsées arrivent à l'entrée de l'organe de torsion, un certain nombre d'entre elles manquent cette entrée, et ne contribuent pas à la formation du. fil. Ces fibres sont donc perdues et c'est la raison pour laquelle il est prévu, dans un dispositif de filature de ce type, de munir l'entrée de l'organe de torsion d'un embout formant un entonnoir dont la partie ouverte est dirigée vers l'organe débiteur. De cette manière, toutes les fibres qui arrivent à l'intérieur du contour délimitant cette partie ouverte glissent le long de la surface de l'entonnoir et pénètrent dans l'organe de torsion.
Toutefois il est apparu que lorsque l'entrée de l'organe de torsion est remplie de fibres, l'air contenu dans l'entonnoir ne trouve pas d'échappatoire et forme un bouchon pneumatique qui empêche les fibres suivantes de s'engager dans l'organe de torsion. L'embout conforme à la présente invention élimine cet inconvénient.
Il est caractérisé par le fait qu'il est constitué par une pièce en matière isolante pourvue d'un alésage de révolution ayant pour axe l'axe de l'organe de torsion et formant un entonnoir terminé par un pas sage axial étroit ayant un diamètre sensiblement égal à celui de l'entrée de cet organe de torsion, par le fait que cette pièce est pourvue d'au moins un canal latéral éta blissant une communication entre l'intérieur de cet entonnoir et l'extérieur de cette pièce, et par le fait que cette pièce est fixée sur cet organe de torsion dans une position telle que l'extrémité de ce passage axial soit con tigu à l'entrée de cet organe de torsion, de sorte que la rotation de l'ensemble constitué par cet organe de tor sion et cet embout crée, par centrifugation de l'air con tenu dans ce canal, une dépression à l'intérieur de cet entonnoir.
Le dessin annexé illustre. de façon schématique et à titre d'exemple, diverses formes de réalisation de l'embout conforme à l'invention.
La fi-. 1 est une coupe axiale de la première forme de réalisation, représentée montée sur un organe de tor sion.
La fig. 2 est une coupe transversale de cette pre mière forme de réalisation, selon la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une demi-coupe axiale de la deuxième forme de réalisation.
La fig. 4 est une demi-coupe transversale de cette deuxième forme de réalisation, selon la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une demi-coupe transversale d'une troi sième forme de réalisation.
La fig. 6 est une demi-coupe transversale d'une qua trième forme de réalisation.
Les fig. 7 et 8 sont des demi-coupes axiales d'une cinquième et d'une sixième formes de réalisation. La fig. 9 montre schématiquement un dispositif de filature dont l'organe de torsion est muni d'un embout conforme à l'invention.
On reconnaît. sur la fig. 1, un organe de torsion 1 pourvu d'une entrée 2 dans laquelle pénètrent les fibres, par exemple la fibre 4, et d'une sortie 3 par laquelle sort le fil 5 résultant de la torsion des fibres. L'entrée 2 et la sortie 4 définissent l'axe 6 autour duquel l'organe de torsion est mis en rotation à l'aide d'une poulie 7 entraî née par une courroie 8 elle-même mue par un organe moteur quelconque, non représenté. L'organe de torsion 1 est en matière conductrice, ou au moins rendu conduc teur en surface, en tout cas au voisinage immédiat de son entrée 2. Un embout 10, constitué par une pièce en matière isolante, est emboîté à force sur l'extrémité d'entrée de l'organe de torsion 1.
Cet embout est pourvu d'un alésage de révolution autour de l'axe 6 formant un entonnoir<B>11.</B> Cet entonnoir comprend une extrémité ouverte 12 et se termine par un passage axial étroit 13, dont le diamètre est sensiblement égal à celui de l'entrée 2 de l'organe de torsion 1 et dont l'axe est confondu avec l'axe 6 de ce dernier. L'embout 10 est monté de manière que le passage axial 13 soit contigu à l'entrée 2. Il est pourvu de quatre séries 14, 15, 16, 17 de canaux qui font communiquer l'intérieur de l'entonnoir 11 avec l'exté rieur.
Ces canaux sont distribués symétriquement autour de l'axe 6, comme cela apparaît à la fig. 2 pour les canaux 15a, ... 15f, et sont répartis en quatre séries dis posées à distance croissante de l'entrée 2, la série 14 étant la plus proche de l'entrée 2 et la série 17 étant la plus éloignée, chacune de ces séries comptant six canaux.
L'organe de torsion 1 muni de son embout 10 est incorporé dans un dispositif de filature de la manière représentée schématiquement à la fig. 9. Cette dernière montre un dispositif de filature électrostatique qui com prend un organe débiteur constitué par un cannelé 41a et un cylindre de pression 41b d'un train étireur 41 ali menté par un système à lanières 43 qui lui fournit les fibres sous forme d'une mèche 44, et un organe de tor sion 1 muni de son embout 10 et mis en rotation par un moteur 45 qui l'entraîne à l'aide de la poulie 7 et de la courroie 8.
Une source électrique à haute tension 46 établit entre l'organe débiteur 41 et l'organe de torsion 1, tous deux conducteurs de l'électricité et pourvus d'un système de balais et de collecteurs 47a, 47b, respective ment 48. un champ électrique 49. Ce champ électrique 49 s'étend depuis l'organe débiteur 41 jusqu'à l'entrée 2 de l'organe de torsion 1, de sorte que les fibres se char gent électriquement au moment où elles quittent cet organe débiteur 41, sont propulsées, par ce champ, à grande vitesse et séparées les unes des autres, jusqu'à l'organe de torsion 1 à l'entrée duquel elles arrivent ten dues dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de ce dernier. Le fil 50 extrait de l'organe de torsion par un système de rouleaux entraîneurs 51 est enroulé sur une bobine de renvidage 52.
Le fonctionnement de l'embout 10, réalisé en une matière isolante, et constitué comme il a été décrit résulte de la rotation à grande vitesse qui lui est imprimée par l'organe de torsion 1 sur lequel il est monté. Cette rota tion provoque une centrifugation de l'air contenu dans les séries de canaux 14, ... 17 (fig. 1), lequel est chassé vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge.
Il en résulte une dépression à l'intérieur de l'entonnoir 11, et cette dépression non seulement élimine le bouchon pneumatique dont il a été question plus haut, mais faci- lite la pénétration jusqu'au passage axial 13, donc jus qu'à l'entrée 2 de l'organe de torsion, des fibres qui se présentent à l'intérieur du contour de l'extrémité ouverte 12. Des fibres, comme les fibres 18 et 19, qui butent par une de leurs extrémités sur la paroi de l'entonnoir, ne sont pas gênées dans leur glissement vers le passage axial par l'air se trouvant dans le fond de l'entonnoir.
Dans la forme de réalisation représentée aux fig. 1 et 2, l'embout comprend au total vingt-quatre canaux. Il est évident que ce nombre n'est pas imposé et qu'il peut différer suivant les circonstances, par exemple suivant la longueur de l'entonnoir 11, suivant le diamètre de la par tie évasée 12, suivant l'éloignement à partir du passage axial 13, suivant la vitesse de rotation. Même la pré sence d'un seul canal, situé à proximité du passage étroit, suffit déjà pour engendrer une dépression, faible il est vrai, mais néanmoins efficace.
Si l'embout est percé de plusieurs canaux, il y a inté rêt à répartir ces derniers symétriquement par rapport à l'axe 6, comme cela apparaît aux fig. 1 et 2.
Les canaux peuvent avoir différentes orientations. Dans la fig. 1 ils sont perpendiculaires à l'axe 6. Mais il est possible de prévoir des canaux dont les axes sont per pendiculaires à la surface de l'entonnoir, comme cela apparaît pour le canal 20 visible à la fig. 7. Les axes des canaux peuvent aussi être obliques à la fois par rapport à l'axe 6 de l'entonnoir et par rapport à sa surface, comme cela apparaît pour le canal 21 visible à la fig. 8.
Dans toutes ces formes de réalisation, les axes des canaux sont concourants, avec un point de concours situé sur l'axe 6. Cela ressort notamment de la fig. 4. Mais on peut prévoir des canaux dont les axes, tout en étant disposés symétriquement autour de l'axe 6, ne sont pas concourants, et ne rencontrent pas l'axe 6. C'est ce qui apparaît aux fig. 5 et 6. Dans ces deux formes de réalisation, les axes des canaux sont décalés angulaire- ment par rapport aux rayons passant par leurs inter sections avec la surface de l'entonnoir.
Dans la forme de réalisation visible à la fig. 5, ce décalage angulaire est dirigé dans le même sens que la vitesse angulaire, c'est- à-dire que l'angle 25 formé par l'axe 26 du canal 27 et par le rayon 28 passant par l'intersection 29 de cet axe 26 avec l'entonnoir 30 est dirigé dans le même sens que la vitesse angulaire représentée par la flèche 31. Dans la forme de réalisation visible à la fig. 6, ce même angle 25 est dirigé dans un sens opposé à la vitesse angulaire 31.
Il est loisible également, lorsque l'embout comporte un nombre élevé de canaux, de répartir ces derniers en séries au sein desquelles ils sont disposés selon l'une ou l'autre des manières décrites. Il convient de remarquer que la disposition des canaux ne doit pas nécessairement être la même pour toutes les séries : cette disposition peut différer d'une série à l'autre.
Dans la forme<B>de</B> réalisation représentée à la fig. 1, l'entonnoir 11 est constitué par un alésage de révolution dont la méridienne 9 est curviligne : il en résulte l'entonnoir évasé qui est représenté. II est cependant possible de choisir un alésage rectiligne. comme la méri dienne 22 de l'entonnoir 23 représenté à la fig. 3. Dans cette forme de réalisation, l'alésage est conique et l'entonnoir est droit.
Tip forming an inlet funnel of the torsion member of a spinning device intended to manufacture a yarn from separate fibers The invention relates to a tip forming a black enton for the inlet of the twisting member of. a spinning device for making a yarn by twisting one on top of the other of fed fibers, separately from each other and in the stretched state.
Such a spinning device comprises a debi tor member capable of delivering the fibers, a torsion member capable of twisting these fibers into a yarn and provided with an inlet for the fibers and an outlet for the yarn, this inlet and this outlet defining the axis of torsion, and a propulsion means arranged so as to propel these fibers from this feeder member to the entrance of this torsion member while keeping them separated from each other and stretched in one direction which, at least in the vicinity of the entrance to the torsion member, is substantially parallel to the torsion axis. The torsion member is in fact what is referred to in textile technology under the name of false torsion member, but in the present description the adjective false has been abandoned.
It has been found that if a good number of the fibers thus propelled arrive at the entrance of the torsion member, a certain number of them miss this entrance, and do not contribute to the formation of. wire. These fibers are therefore lost and this is the reason why provision is made, in a spinning device of this type, to provide the inlet of the torsion member with a tip forming a funnel, the open part of which is directed. to the debtor body. In this way, all the fibers which arrive inside the contour delimiting this open part slide along the surface of the funnel and enter the torsion member.
However, it appeared that when the inlet of the torsion member is filled with fibers, the air contained in the funnel does not find an escape and forms a pneumatic plug which prevents the following fibers from engaging in the torsion organ. The tip according to the present invention eliminates this drawback.
It is characterized by the fact that it consists of a piece of insulating material provided with a bore of revolution having for axis the axis of the torsion member and forming a funnel terminated by a narrow axial pitch having a diameter substantially equal to that of the inlet of this torsion member, in that this part is provided with at least one lateral channel establishing communication between the inside of this funnel and the outside of this part, and by the fact that this part is fixed to this torsion member in a position such that the end of this axial passage is con tiguous with the entry of this torsion member, so that the rotation of the assembly constituted by this member tor sion and this nozzle creates, by centrifugation of the air contained in this channel, a depression inside this funnel.
The accompanying drawing illustrates. schematically and by way of example, various embodiments of the nozzle according to the invention.
The fi-. 1 is an axial section of the first embodiment, shown mounted on a tor sion member.
Fig. 2 is a cross section of this first embodiment, along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is an axial half-section of the second embodiment.
Fig. 4 is a transverse half-section of this second embodiment, along the line IV-IV of FIG. 3.
Fig. 5 is a half cross section of a third embodiment.
Fig. 6 is a cross sectional half of a fourth embodiment.
Figs. 7 and 8 are axial half-sections of a fifth and a sixth embodiment. Fig. 9 schematically shows a spinning device the torsion member of which is provided with a tip according to the invention.
We recognize. in fig. 1, a torsion member 1 provided with an inlet 2 into which the fibers enter, for example the fiber 4, and with an outlet 3 through which the thread 5 resulting from the twisting of the fibers exits. The inlet 2 and the outlet 4 define the axis 6 around which the torsion member is rotated by means of a pulley 7 driven by a belt 8 itself driven by any motor member, no represented. The torsion member 1 is made of a conductive material, or at least made a conductor on the surface, in any case in the immediate vicinity of its inlet 2. An end piece 10, consisting of a piece of insulating material, is force-fitted onto the inlet end of torsion member 1.
This end piece is provided with a bore of revolution about the axis 6 forming a funnel <B> 11. </B> This funnel comprises an open end 12 and ends in a narrow axial passage 13, the diameter of which is substantially equal to that of the inlet 2 of the torsion member 1 and whose axis coincides with the axis 6 of the latter. The end piece 10 is mounted so that the axial passage 13 is contiguous with the inlet 2. It is provided with four series 14, 15, 16, 17 of channels which communicate the interior of the funnel 11 with the outside.
These channels are distributed symmetrically around axis 6, as shown in fig. 2 for channels 15a, ... 15f, and are divided into four series arranged at increasing distance from input 2, series 14 being the closest to input 2 and series 17 being the furthest away, each of these six-channel series.
The torsion member 1 provided with its tip 10 is incorporated in a spinning device in the manner shown schematically in FIG. 9. The latter shows an electrostatic spinning device which comprises a debtor member constituted by a groove 41a and a pressure cylinder 41b of a drawing train 41 supplied by a system of strips 43 which supplies it with the fibers in the form of a wick 44, and a tor sion member 1 provided with its tip 10 and rotated by a motor 45 which drives it by means of the pulley 7 and the belt 8.
A high voltage electrical source 46 establishes between the debtor member 41 and the torsion member 1, both conductors of electricity and provided with a system of brushes and collectors 47a, 47b, respectively 48. a field electric 49. This electric field 49 extends from the debtor member 41 to the inlet 2 of the torsion member 1, so that the fibers are electrically charged when they leave this debtor member 41, are propelled, by this field, at high speed and separated from each other, as far as the torsion member 1 at the entrance of which they arrive ten due in a direction substantially parallel to the axis of the latter. The yarn 50 extracted from the torsion member by a system of drive rollers 51 is wound on a winding spool 52.
The operation of the end piece 10, made of an insulating material, and formed as has been described results from the high speed rotation imparted to it by the torsion member 1 on which it is mounted. This rotation causes centrifugation of the air contained in the series of channels 14, ... 17 (fig. 1), which is forced outwards under the effect of centrifugal force.
This results in a negative pressure inside the funnel 11, and this negative pressure not only eliminates the pneumatic plug mentioned above, but facilitates the penetration up to the axial passage 13, therefore up to the entry 2 of the torsion member, fibers which are present inside the contour of the open end 12. Fibers, such as fibers 18 and 19, which abut at one of their ends on the wall of the funnel, are not hampered in their sliding towards the axial passage by the air located in the bottom of the funnel.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the nozzle comprises a total of twenty-four channels. It is obvious that this number is not imposed and that it can differ according to the circumstances, for example according to the length of the funnel 11, according to the diameter of the flared part 12, according to the distance from the passage axial 13, depending on the speed of rotation. Even the presence of a single channel, located near the narrow passage, is already sufficient to generate a depression, weak it is true, but nevertheless effective.
If the end piece is pierced with several channels, it is advantageous to distribute the latter symmetrically with respect to the axis 6, as shown in figs. 1 and 2.
Channels can have different orientations. In fig. 1 they are perpendicular to axis 6. However, it is possible to provide channels whose axes are perpendicular to the surface of the funnel, as appears for the channel 20 visible in FIG. 7. The axes of the channels can also be oblique both with respect to the axis 6 of the funnel and with respect to its surface, as appears for the channel 21 visible in FIG. 8.
In all these embodiments, the axes of the channels are concurrent, with a point of intersection situated on the axis 6. This emerges in particular from FIG. 4. But one can provide channels whose axes, while being arranged symmetrically around the axis 6, are not concurrent, and do not meet the axis 6. This is what appears in FIGS. 5 and 6. In these two embodiments, the axes of the channels are angularly offset with respect to the rays passing through their intersections with the surface of the funnel.
In the embodiment visible in FIG. 5, this angular shift is directed in the same direction as the angular speed, that is to say the angle 25 formed by the axis 26 of the channel 27 and by the radius 28 passing through the intersection 29 of this axis 26 with the funnel 30 is directed in the same direction as the angular speed represented by the arrow 31. In the embodiment visible in FIG. 6, this same angle 25 is directed in a direction opposite to the angular speed 31.
It is also possible, when the end piece has a large number of channels, to distribute the latter in series within which they are arranged in one or other of the ways described. Note that the arrangement of the channels does not necessarily have to be the same for all series: this arrangement may differ from one series to another.
In the form <B> of </B> embodiment shown in FIG. 1, the funnel 11 is formed by a revolution bore whose meridian 9 is curvilinear: the result is the flared funnel which is shown. It is however possible to choose a rectilinear bore. as the meridian 22 of the funnel 23 shown in FIG. 3. In this embodiment, the bore is tapered and the funnel is straight.