L'invention se rapporte à un dispositif de filage centrifuge et plus particulièrement à un perfectionnement du tube-guide de ce dispositif.
Dans un dispositif de filage centrifuge du type courant, les fi bres libérées au moyen d'un dispositif détacheur de fibres appro prié sont introduites dans un rotor de filage muni d'une cavité et tournant à vitesse élevée, et sont plaquées sur la paroi intérieure de diamètre intérieur maximum, le faisceau de fibres formé traver sant ensuite un tube-guide disposé dans l'axe de rotation du rotor, la rotation de ce rotor assurant la torsion des fibres provenant dé ce faisceau de fibres déposées. On a cherché à obtenir avec un tel dispositif de filage centrifuge, un tube-guide de longue durée en vue d'acquérir une meilleure régularité du filage avec moins de coupures des fils.
Un entonnoir en acier au carbone a été monté à l'orifice d'entrée du tube-guide afin de diminuer les coupures des fils, mais cette solution n'a pas permis d'obtenir une régularité suffisante du filage.
L'invention a pour but de fournir un dispositif de filage centri fuge assurant une bonne régularité du filage, au moyen duquel la fréquence des coupures des fils est nettement diminuée.
Le but est atteint grâce à l'invention qui a pour objet un dis positif de filage centrifuge présentant un cylindre alimentaire et un organe-presseur incorporé pour amener une mèche dans un dispo sitif détacheur de fibres comprenant un tambour-ouvreur, ainsi qu'un rotor de filage pour déposer dans une cavité les fibres déta chées provenant dudit dispositif détacheur, un tube-guide destiné au guidage du fil retors provenant dudit rotor, ledit tube-guide étant disposé dans l'axe de rotation dudit rotor, caractérisé en ce qu'il comprend un entonnoir en céramique monté sur l'orifice d'entrée dudit tube-guide.
L'entonnoir du tube-guide présente un coefficient de frotte ment statique plus élevé, de sorte qu'un nombre minimum de tours de torsion est nécessaire pour réaliser le filage dans les meil leures conditions de régularité.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe en élévation d'une forme d'exécution préférée du dispositif selon l'invention.
La fig. 2 est une vue schématique d'un tube-guide avec ses par ties voisines.
La fig. 3 illustre un état particulier de l'action de torsion à l'in térieur d'un rotor de filage.
La fig. 4 est un graphique indiquant les valeurs prises par le coefficient de torsion des fils en fonction du temps écoulé entre les rattaches et les coupures du fil.
La fig. 5 est un graphique indiquant le nombre moyen de fi bres par unité de section du filé en fonction du nombre minimum de tours nécessaire pour le filage.
La fig. 6 est un graphique illustrant, pour différentes matières de l'entonnoir, les coefficients de frottement statique relatifs et le nombre minimum de tours de torsion nécessaire pour le filage.
On a représenté à la fig. 1 un dispositif de filage centrifuge de type courant et comprenant un cylindre alimentaire 1 et un doigt presseur 2 coopérant de manière à alimenter une mèche 3 dans un dispositif 4 détacheur de fibres. Un tambour-ouvreur 5 en rota tion à l'intérieur du dispositif 4 détacheur de fibres peigne la mè che 3 de façon à produire des fibres détachées 6.
Ces fibres 6 sont amenées à travers un canal d'alimentation 7, dans un rotor de fi lage 8 tournant à vitesse élevée, par exemple à 30000 tours/minute Vortex. Du fait de la vitesse élevée de rotation, la force centrifuge exercée sur les fibres plaque fortement ces fibres 6 sur une paroi intérieure 9 de diamètre intérieur maximum du rotor de filage 8, paroi sur laquelle les fibres libérées 6 forment un faisceau de fibres déposées 10.
Lors du filage ou du rattachage, le filé est introduit dans le ro tor de filage 8, à travers le tube-guide 12. Ce filé est relié à une partie du faisceau 10 et sort à une vitesse inférieure à la vitesse cir- conférentielle de la paroi intérieure 9 du rotor 8, par exemple de 30 m/min. Le faisceau 10 effectue ainsi une torsion par rotation du rotor 8 pour former le filé 11. Dans l'exemple mentionné, pour une rotation à 30000 tours/minute du rotor de filage 8 et une vi tesse de sortie du filé de 30 m/min, le filé 11 effectue une torsion tous les millimètres, c'est-à-dire dix torsions par centimètre.
On a représenté plus en détail à la fig. 2 le tube-guide 12 dispo sé dans l'axe de rotation du rotor de filage 8. Un entonnoir 13 présentant une face de guidage lisse 13a est disposé à l'orifice d'entrée du tube-guide 12 pour assurer un contact lisse entre ledit tube-guide 12 et le faisceau de fibres 10 à retordre.
Un disque-séparateur 14 est monté sur le tube-guide 12 afin d'empêcher que les fibres 6 arrivant dans le rotor 8 viennent en contact avec le faisceau 10 qui, sous l'effet de torsion, forme le fi lé 11.
Afin d'empêcher des casses du faisceau de fibres 10, la face de guidage 13a de l'entonnoir 13 doit être aussi lisse que possible. Pour obtenir une telle face lisse, on utilise généralement des en tonnoirs parfaitement polis en acier nu carbone. De tels enton noirs en acier au carbone permettent d'obtenir une bonne régula rité de filage des filés de coton d'un numéro de filé spécifique de 20s Ne (numérotation anglaise). Toutefois, dans les cas où des fi bres plus épaisses sont utilisées ou dans le cas où des filés supé rieurs à 20s Ne sont filés à partir de fibres d'épaisseur régulière, les entonnoirs en acier au carbone ont tendance à accroître les coupures ou les casses des filés et à diminuer les torsions mini males nécessaires pour le filage. Il en résulte un filage ne présen tant pas la régularité voulue.
Lors du filage de filés d'un numéro spécifique provenant de fi bres d'une épaisseur déterminée, tout accroissement de la vitesse de livraison des filés avec le rotor 8 entraîné à une certaine rota tion provoque la diminution du coefficient de torsion du filé, ainsi que la diminution de la durée moyenne entre les rattaches et les coupures de ce filé. Par exemple, la fig. 4 illustre le cas où un fil 30s Ne est filé à partir de fibres en polyester 3 deniers.
Lorsqu'une torsion en dessous de laquelle le fil est filé pendant 100 secondes sans coupures est déterminée pour un nombre minimum de tours de torsion nécessaire pour le filage, la torsion minimale s'accroît en même temps que décroît le nombre moyen de fibres par unité de section du filé, de sorte que la régularité du filage diminue (voir fig. 5).
Les coupures des fils sont également provoquées par des fibres mêlées et des impuretés se présentant dans les faisceaux de fibres 10 entre la paroi intérieure 9 du rotor 8 et l'entonnoir 13 et/ou les fibres ramifiées 15, comme illustré à la fig. 3. Dans de tels cas, l'ef fet retors du faisceau de fibres 10 n'est pas limité à l'espace com pris entre la paroi intérieure 9 et l'entonnoir 13. Un effet retors supplémentaire se produit à l'intérieur du tube-guide à travers l'entonnoir 13, cependant que les coupures des fils augmentent en particulier lorsque le nombre moyen de fibres du faisceau de fibres 10 devient plus faible, ce qui, d'autre part, accroît le nombre de tours de torsion nécessaire pour le filage.
L'idée de base de l'invention repose sur l'étude de la relation existant entre le coefficient de frottement statique de l'entonnoir 13 et le nombre minimum de tours de torsion nécessaire pour le filage. Dans le dispositif décrit, on utilise pour l'entonnoir 13 une matière en céramique ou un composé de céramique, une telle ma tière fournissant le coefficient de frottement statique le plus ap proprié et présentant une bonne longévité, ce qui permet d'obtenir une excellente régularité du filage tout en ayant moins de cou pures des fils pour une certaine variété limitée d'épaisseur des fi bres.
On a représenté à la fig. 6 les coefficients relatifs de frottement statique (désignés par l) en fonction du nombre de tours de tor sion nécessaire pour le filage (désigné par T) pour l'entonnoir 13 dans le cas du filage de fils de 20s Ne, 30s Ne ou 35s Ne prove nant de fibres en polyester 3 deniers, l'entonnoir 13 étant fabriqué en polyformaldéhyde, polycarbonate, acier ou carbone, céramique H, résine époxy, céramique L ou matière analogue. La fig. 6 montre que lorsque le coefficient de frottement stati que est plus élevé, le nombre minimum de torsions nécessaire pour le filage est plus faible, ce qui permet d'obtenir une meilleure régularité du filage.
Les valeurs mesurées du coefficient de frotte ment statique sont variables suivant les différentes conditions, et les courbes représentées à la fig. 6 sont obtenues en mesurant par la méthode Rôder la force de frottement des filés retordus de po lyester, avec une force de traction à la sortie de 300 g.
Les courbes représentées sont en conséquence suffisantes pour la comparaison des coefficients de frottement statique sur la face des entonnoirs fabriqués avec l'une des matières précitées.
Dans la pratique, la céramique L ou H est obtenue à partir de silicates d'aluminium et de lithium frittés respectivement à 1150' C pendant 10 heures et à 1260 C également pendant 10 heures. Les entonnoirs fabriqués à partir de telles matières présentent des coefficients de frottement statique plus élevés que ceux obtenus avec des entonnoirs fabriqués en acier au carbone utilisés jusqu'à présent. Ceci diminue le nombre minimum de tours de torsion né cessaire pour le filage, diminue les coupures des fils lors du filage des fils 20s Ne, 30s Ne et 35s Ne et accroît la régularité du filage.
Des matières à base de céramique présentent également des quali tés appropriées pour l'utilisation pratique, de sorte que le coeffi cient de frottement statique peut être aisément réglé suivant les températures de frittage et eu égard à la résistance ü l'usure. En outre, bien que les résines époxy présentent une bonne régularité de filage comme illustré à la fig. 6, la résistance à l'usure est très faible, de sorte que cette matière n'est pas recommandée pour la pratique.
On a constaté qu'une pièce frittée fabriquée à partir d'une poudre de céramique mélangée avec une matière métallique telle que le chrome ou analogue, convient pour la fabrication des en tonnoirs.
Ceci est particulièrement pratique pour obtenir une bonne ré gularité de filage dans le cas où de l'électricité statique est pro duite lors du fonctionnement.
Dans la forme d'exécution préférée décrite, l'entonnoir est pré vu à l'orifice d'entrée du tube-guide, cet orifice pouvant être en cé ramique ou en un composé de céramique et présenter une forme voulue.