CH623290A5

CH623290A5 -

Info

Publication number: CH623290A5
Application number: CH637978A
Authority: CH
Inventors: Hubert Ligones; Laurent Kropf; Erwin Zuercher
Original assignee: Fomento Inversiones Ind
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1978-06-12
Publication date: 1981-05-29
Also published as: SU978722A3; BE876927A; ES481402A1; FR2428605A1; IN151795B; JPS6254743B2; DE2923938A1; JPS552599A; IT1121383B; US4244169A; GB2026555B; BR7903579A; DD144250A5; IT7923465A0; FR2428605B1; GB2026555A

Description

Le but de la présente invention est de remédier, au moins en partie, aux inconvénients des dispositifs susmentionnés.

A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de jonction de fils textiles par torsion axiale de leurs extrémités respectives, dans lequel les portions d'extrémités de ces fils sont détordues tandis que les portions de fils adjacentes à ces portions d'extrémités sont soumises à une surtorsion transférée ensuite aux portions d'extrémités pour effectuer leur jonction, ce dispositif comprenant à cet effet deux broches sensiblement coaxiales, montées rotativement dans deux supports respectifs et reliées cinématiquement l'une à l'autre pour tourner en sens inverse l'une de l'autre, des moyens pour mettre en prise directe les fils à joindre avec les broches respectives, et des moyens d'entraînement pour faire tourner alternativement ces broches dans deux sens de rotation respectifs, caractérisé par le fait que chacune de ces broches comporte une tige dont l'extrémité située face à l'autre broche se termine par une tête coaxiale à la tige et munie d'une fente radiale et par des moyens pour tendre un fil contre cette tête-pour que sa rotation dans l'un desdits sens de rotation de la broche amène le fil dans la fente et enroule une portion de ce fil en hélice sur cette tige pendant que sa portion d'extrémité est détordue et pour que sa rotation dans l'autre sens de la broche déroule la portion de fil enroulée et torde sa portion d'extrémité avec la portion d'extrémité du fil enroulé sur l'autre broche, ces fils assemblés étant libérés simultanément desdites broches lors du déroulement desdites portions enroulées en hélice.

L'avantage essentiel de ce dispositif réside dans le fait que la surtorsion ainsi que la torsion des extrémités en vue de leur jonction sont effectuées simultanément à la prise du fil, respectivement à son dégagement. En outre, la prise et le dégagement du fil sont automatiques.

Ces avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite à l'aide du dessin annexé qui illustre, schématique-ment et à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante du dispositif objet de la présente invention.

La fig. 1 en est une vue de dessus.

La fig. 2 est une vue selon II-II de la fig. 1.

La fig. 3 est une vue selon III-III de la fig. 1.

La fig. 4 est une vue selon IV-IV de la fig. 3.

La fig. 5 est un schéma de fonction.

La fig. 6 est une vue en perspective de la partie avant d'une variante de la forme d'exécution précédente.

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La fig. 7 est une vue partielle de la fig. 6 illustrant le dispositif dans une autre position et montrant une modification de détail.

Le dispositif illustré par les fig. 1 à 3 comporte un bâti comprenant une plaque de base 2, deux parois latérales 3 et 4 et quatre parois transversales 5,6,7 et 8. Un arbre à cames 9 est monté rotativement entre les parois 5 et 6 (fig. 1 et 3). Cet arbre porte cinq cames 10, 11,12, 13 et 14, ainsi qu'un pignon 15 en prise avec une crémaillère 16 (fig. 3 et 4) solidaire de la tige 17 d'un vérin 18 à double action. Chaque came 10 à 13 est associée à un poussoir 19, 20, 21 respectivement 22 d'actionnement d'une valve (cames non représentées). Chacune de ces valves est destinée à commander une des fonctions du dispositif. La came 10 commande un interrupteur électropneumatique 23, la came 11 commande le vérin 18, la came 12 commande un vérin 24, la came 13 commande un vérin 25 et la came 14 commande un double bras 26 d'actionnement de deux leviers 27a et 27b pivotés autour d'axes verticaux dans leur partie médiane.

Le vérin 24 commande une crémaillère 28 en prise avec un pignon 29 d'un train d'engrenages réducteur comprenant une roue 30 solidaire du même axe que le pignon 29, engrenant avec un pignon 31. Ce dernier est calé sur un arbre 32, pivoté à une extrémité dans la paroi 6, traversant les parois 7 et 8 et se termine par un pignon conique 33 à son autre extrémité. Cet arbre traverse un manchon 34 qui est pivoté dans la paroi 8 et porte, à son extrémité avant, un support 35. Une poulie 36 est calée sur l'arbre 32 et est destinée à transmettre la rotation de cet arbre à un arbre parallèle 37 par l'intermédiaire d'une courroie 38 et d'une poulie 39 calée sur l'arbre 37.

Cet arbre 37, qui porte un pignon conique 40 à son extrémité avant, passe à travers un manchon 41 pivoté dans la paroi 8. Ce manchon se termine par un pignon 42 à son extrémité arrière et un support 43 à son extrémité avant. Le pignon 42 est en prise avec une crémaillère 44 solidaire de la tige du vérin 25 commandé par la came 13. Le manchon 41 est rendu cinématiquement solidaire du manchon 34 par une bielle 45 articulée d'une part, à ce manchon 41 et, d'autre part, à une manivelle 46 solidaire du manchon 34.

Chacun des supports 35 et 43 est traversé par une tige 47 respectivement 48 s'étendant perpendiculairement à l'axe de l'arbre 32 respectivement à celui de l'arbre 37, montée rotativement en même temps que coulissante dans son support. Chaque tige 47, 48 porte un pignon conique 49 respectivement 50 en prise avec les pignons coniques 33, respectivement 40. Ces tiges 47, 48 sont pressées élastiquement contre les leviers 27a respectivement 27b par deux ressorts 51 respectivement 52. Les autres extrémités de ces tiges se terminent par deux têtes 53 respectivement 54 en forme de calottes sphériques et présentant chacune une encoche radiale 53a respectivement 54a. Les deux supports 35 et 43 sont isolés électriquement de la masse et sont reliés sélectivement aux bornes d'un générateur électrostatique GE par l'intermédiaire du commutateur électropneumatique 23.

Deux conduits tubulaires 56 et 57 (fig. 2) traversent la plaque de base 2 et sont destinés à être reliés à une source d'aspiration (non représentée). Un double ciseau 58 est monté coulissant dans une rainure 59 en vue de couper le fil à la sortie de chacun des tubes 56 et 57. Ce double ciseau 58 est relié à la crémaillère 44 par un bras 58a (fig. 1). Ces tubes 56 et 57 sont encore munis de dents de peignage 60 (fig. 2).

Un anneau 73 constitue une électrode fixée par un bras 73a à un support isolant 7a et reliée sélectivement à la masse par l'extrémité 73b du bras 73a venant en contact avec l'une des doubles cames 14. Cet anneau 73 est coaxial aux tiges 47 et 48 lorsque celles-ci sont situées dans le prolongement l'une de l'autre.

Lors de la jonction des deux extrémités d'un fil, on introduit chacune de ces extrémités dans l'un des tubes 56 et 57. La dépression créée dans ces tubes exerce une traction sur chaque brin de fil. La longueur de fil introduite dans chaque tube 56, 57 est déterminée par la portion de fil que l'on désire éliminer. Cela est notamment le cas dans un système d'épurage du fil dans lequel une certaine longueur de fil doit être enlevée. La longueur des tubes 56 et 57 détermine la longueur de fil qui dépassera de chaque tête 53 et 54, cette longueur étant fonction de la longueur moyenne des fibres. Pendant cette première phase de l'opération, les supports 35 et 43 sont dans la position illustrée en traits mixtes par la fig. 2, les tiges 47 et 48 ayant leurs axes verticaux, les têtes 53 et 54 étant dirigées vers le bas.

Le fil étant aspiré dans chaque tube et tenu à son autre extrémité, il en résulte une certaine tension qui le presse contre chaque tête 53 et 54. A ce moment, le vérin 24 actionne la crémaillère 28 qui entraîne le pignon 29, la roue 30, le pignon 31 calé sur l'arbre 32 ainsi que la poulie 36, le pignon conique 33 qui engrène avec le pignon conique 49 de la tige 47 solidaire de la tête 53. En tournant, l'encoche 53a de cette tête vient en face du fil qui, en raison de sa tension, y pénètre. Le fil est alors entraîné par cette encoche et s'enroule autour de la tige 47. Simultanément et grâce à la courroie de transmission 38, l'autre brin de fil s'enroule autour de la tige 48, mais dans le sens inverse. Les sens d'enroulement sont choisis pour que chaque enroulement corresponde au sens de la torsion de chaque brin de fil et le nombre de tours est déterminé par la course du vérin 24, ainsi que par les rapports du système réducteur, et est choisi en fonction de la torsion à induire pour rattacher les deux brins de fil.

Ensuite, c'est le vérin 25 qui entraîne la crémaillère 44. La denture de celle-ci est faite pour ne pas engrener tout de suite avec le pignon 42 de sorte que, dans la première phase de son déplacement, seul le double ciseau est entraîné et coupe le fil à la sortie de chaque tube 56 et 57. Ensuite seulement, la crémaillère vient en prise avec le pignon 42 pour faire tourner le support 43 d'un quart de tour dans le sens contraire à celui des aiguilles de la montre et simultanément, grâce à la bielle 45 et au bras 46, le support 35 dans le sens des aiguilles de la montre, de sorte que les deux tiges 47 et 48 se trouvent alors dans le prolongement l'une de l'autre. Lors de ce mouvement des supports 35 et 43, les portions de fils sont retirées des tubes 56 et 57 et les dents 60 peignent les fibres de manière à les détordre.

Dès que les têtes 53 et 54 se trouvent dans la position illustrée par les fig. 1 et 2, qui correspond à la position dessinée en traits continus sur la fig. 2, le commutateur 23, commandé par la came 10, et le poussoir 19 ont précédemment connecté les têtes 53 et 54 aux bornes respectives du générateur électrostatique GE, de manière qu'un champ électrostatique s'établit également entre celle des électrodes 53 et 54 portée au potentiel négatif du générateur et l'électrode 73 mise à la masse. Chaque fil est alors chargé au potentiel de la tête sur laquelle il est enroulé et est attiré, de ce fait, par l'électrode voisine et par l'électrode 73 lorsque les fibres sont chargées négativement, comme illustré par les fig. 1 et 2. Ensuite les polarités respectives des électrodes sont inversées plusieurs fois par le commutateur 23, afin d'ouvrir et de fermer alternativement les fibres des deux extrémités du fil à joindre et de les emmêler ainsi les unes aux autres. Par la suite, l'électrode 73 fixée au support isolant 7a est coupée de la masse, de manière que les fibres ne soient plus attirées vers elle, mais aient tendance à se rabattre vers l'axe du fil. Cette phase est suivie par l'exercice d'une traction commandée par la double came 14, d'une part, et par les ressorts 51 et 52, d'autre part, qui poussent les leviers 27a et 27b ainsi que le double bras 26 (fig. 1) provoquant un léger éloigne-ment des têtes 53, 54 l'une de l'autre, pour exercer une traction sur les fibres entremêlées qui glissent les unes contre les autres et prennent ainsi des positions bien parallèles.

Le champ électrostatique est alors interrompu par la came 10 et le poussoir 19, et le vérin 24 ramène la crémaillère en arrière pour faire tourner les tiges 47, 48 dans des sens respectifs inversés par rapport aux sens de rotations communiqués à ces mêmes tiges au moment de la prise du fil. Il en résulte un déroulement du fil des tiges 47 et 48 et une torsion des brins de fil qui se trouvent entre les têtes 53 et 54. Dès que tout le fil est déroulé et que la

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jonction des extrémités est réalisée, le fil est automatiquement libéré des têtes 53, 54, pour autant qu'une certaine tension soit exercée sur lui et il sort alors latéralement des encoches respectives 53a, 54a. L'opération de rattache est terminée.

Le schéma de fonction de la fig. 5 montre dans quel ordre chronologique les cames 10 à 14 de l'arbre à cames 9 commandent les différentes phases du cycle de rattache que l'on vient de décrire. Mis à part la came 14 qui commande le retrait des bras 26 au moment de la traction exercée sur les extrémités de fils entremêlées et la mise à la masse de l'électrode 73, qui constitue un moyen purement mécanique, toutes les autres fonctions, y compris la commande du commutateur 23 sont pneumatiques.

Après avoir expliqué dans le détail chacune des différentes fonctions de l'appareil, nous allons examiner encore la succession exacte de ces opérations à l'aide du schéma de la fig. 5. Sur ce schéma, la fonction a représente le déplacement du vérin 18; la fonction b, la commande du coulissement des tiges 47 et 48 par la came 14 et les leviers 27a et 27b; la fonction c, le déplacement du vérin 25 ; les fonctions d et e, la mise sous tension des tiges 47 et 48; la fonction f, le déplacement du vérin 24 et la fonction g, la mise à la masse de l'électrode 73.

Le temps to correspond au départ du vérin 18 d'entraînement de l'arbre à cames 9 et, simultanément, à celui du vérin 24 qui commande la rotation des tiges 47 et 48 dans le sens de la détorsion des extrémités libres des portions de fil à rattacher et de fausse torsion ou de surtorsion de ces portions de fil. C'est au cours de cette opération que ces portions de fil introduites dans les tubes d'aspiration 56 et 57 (fig. 2) pénètrent dans les encoches 53a, 54a des têtes 53 respectivement 54. A l'instant ti, les tiges 47 et 48 s'arrêtent de tourner et elles sont mises sous tension par le générateur GE (fonctions d et e) et l'électrode 73 est mise à la masse (fonction g). Dès que ces tiges 47 et 48 sont sous tension, à l'instant t2, commence la fonction c qui correspond, de l'instant t2 à l'instant t3, au déplacement de la crémaillère 44 et du double ciseau 58 suivi du basculement des supports 35 et 43 de ■ l'instant t3 à U, accompagné du peignage des extrémités de fil. A l'instant U commence la fonction b de rapprochement des tiges par la came 24 et les leviers 27a, 27b jusqu'à l'instant t5 à partir duquel les polarités des tiges 47, 48 sont inversées successivement, comme illustré par les fonctions e et d, de l'instant ts à ta- A l'instant t7, l'électrode 73 est isolée de la masse (fonction g). A l'instant tg, les tiges 47 et 48 sont écartées l'une de l'autre (fonction b) et, à l'instant tio, pendant la fin de ce retrait des tiges 47 et 48 qui se termine à l'instant tu, ces dernières sont entraînées en rotation pour tordre les fibres des deux extrémités jusqu'à l'instant ti2 qui marque également la fin du cycle. De ti2 à ti3, toutes les fonctions sont ramenées en position de départ, par le retrait du vérin 18 de commande de l'arbre à cames 9 (fonction a). L'appareil est prêt pour effectuer une autre rattache, le fil ayant été automatiquement dégagé des tiges 47 et 48 et de leurs têtes 53 respectivement 54 à la fin de l'opération de torsion des extrémités à rattache pendant laquelle le fil s'est déroulé des tiges 47 et 48.

La fig. 6 illustre une variante dans laquelle une électrode 61 respectivement 62 est associée à chaque tête 53' respectivement 54'. Ces électrodes sont reliées au générateur électrostatique (non représenté sur cette figure) et sont destinées à attirer les extrémités détordues et peignées des fils à rattacher. A cet effet, elles sont recouvertes d'une mince couche d'un matériau diélectrique, dans cet exemple, une couche de Téflon (marque déposée) de 0,2 mm d'épaisseur. Cette matière diélectrique a pour but que le fil chargé au potentiel opposé à celui de l'électrode soit attiré par cette électrode, mais continue à garder son potentiel grâce à la s présence du diélectrique. Par conséquent, dans cette variante, les fibres soumises au champ électrostatique ne s'ouvrent pas circu-lairement comme dans le cas de la forme d'exécution précédente, mais sont appliquées contre la surface des électrodes respectives 61, 62.

io Chaque tête 53', 54' est munie de couteaux 63, respectivement 64 fixés aux supports 35' respectivement 43'. Des couteaux fixes 65, 66 sont placés dans les trajectoires circulaires des couteaux mobiles 63, respectivement 64. Dans la position illustrée par la fig. 6, les couteaux de chaque paire 63, 65, respectivement 64, 15 66 se trouvent de part et d'autre du fil tendu entre deux tubes d'aspiration 67, 68, respectivement 69, 70.

Une buse de soufflage 71, respectivement 72 est associée à chaque électrode 61, 62 et est disposée de manière à souffler l'air sensiblement selon l'axe du fil. Ainsi, un fil enroulé autour des 20 tiges 47', 48' dans un sens tel qu'il se détorde entre les têtes 53', 54' et les tubes 68, respectivement 70 sera alors peigné par l'air comprimé soufflé par les buses 71 et 72. Ce peignage provoquera la libération des fibres non liées à la partie du fil enroulées autour des tiges 47' respectivement 48', et les parties du fil engagées dans 25 les tubes d'aspiration 68, respectivement 70 seront séparées et aspirées de sorte que seules les fibres détordues liées au reste du fil subsisteront et seront alors attirées contre la face des électrodes 61, respectivement 62, sous l'effet du champ électrostatique.

30 Ensuite les deux supports 35' et 43' sont basculés dans le sens des flèches Fi, F2, comme expliqué pour la forme d'exécution précédente, jusqu'à ce que les électrodes 61 et 62 se rencontrent en serrant les deux extrémités de fils à rattacher l'une contre l'autre.

Cette position basculée des électrodes est représentée par la 35 fig. 7 qui illustre en même temps une variante dans laquelle les électrodes 61' et 62' ne sont pas planes, comme illustré par la fig. 6, mais sont formées par deux courbures de sens opposés, de manière à créer une traction sur les extrémités de fils à rattacher. Ensuite la rattache proprement dite est réalisée par torsion des 40 extrémités réunies entre les électrodes, à l'aide de la rotation des têtes 53' et 54' libérant simultanément le fil des encoches 53'a et 54'a, comme décrit pour la forme d'exécution précédente.

Les essais ont montré qu'il est possible de réaliser des rattaches totalement invisibles avec une résistance à la traction 45 supérieure à 80% de la résistance initiale du fil. La première forme d'exécution décrite a permis d'obtenir d'excellents résultats surtout pour des fils utilisant des fibres relativement souples et/ou faciles à charger électriquement, tandis que, pour les fils utilisant des fibres plus rigides et/ou difficiles à charger électriquement telle 50 que la laine, par exemple, la seconde forme d'exécution ou sa variante de la fig. 7 ont donné de meilleurs résultats.

On peut encore mentionner le fait que, pour améliorer la régularité de la section du fil et ne pas créer de point faible à l'endroit de la rattache, il est utile de couper les portions d'extré-55 mités dans lesquelles la densité de fibres est très faible, de manière que les deux portions d'extrémités tordues ensemble présentent une densité de fibres aussi voisine que possible de la densité de fibres initiale du fil.

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4 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif de jonction de fils textiles par torsion axiale de leurs extrémités respectives, dans lequel les portions d'extrémités de ces fils sont détordues tandis que les portions de fils adjacentes à ces portions d'extrémités sont soumises à une torsion transférée ensuite aux portions d'extrémités pour effectuer leur jonction, ce dispositif comprenant à cet effet deux broches sensiblement coaxiales, montées rotativement dans deux supports respectifs et reliées cinématiquement l'une à l'autre pour tourner en sens inverse l'une de l'autre, des moyens pour mettre en prise les fils à joindre avec les broches respectives, et des moyens d'entraînement pour faire tourner alternativement ces broches dans deux sens de rotation respectifs, caractérisé par le fait que chacune de ces broches comporte une tige dont l'extrémité située face à l'autre broche se termine par une tête coaxiale à la tige et munie d'une fente radiale, et par des moyens pour tendre un fil contre cette tête pour que sa rotation dans l'un desdits sens de rotation de la broche amène le fil dans la fente et enroule une portion de ce fil en hélice sur cette tige pendant que sa portion d'extrémité est détor-'due et pour que sa rotation dans l'autre sens de la broche déroule la portion de fil enroulée et torde sa portion d'extrémité avec la portion d'extrémité du fil enroulé sur l'autre broche, ces fils assemblés étant libérés simultanément desdites broches lors du déroulement desdites portions enroulées en hélices.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun desdits supports est monté rotativement autour d'un axe orthogonal à l'axe de la tige et que ces supports sont reliés cinématiquement l'un à l'autre pour tourner en sens inverse l'un de l'autre, et par le fait que des moyens d'entraînement sont associés à ces supports pour les déplacer d'une position dans laquelle lesdites tiges sont coaxiales à une position dans laquelle elles sont parallèles, et dans laquelle lesdites têtes sont vis-à-vis de deux ouvertures respectives reliées à une source d'aspiration et adjacentes chacune à un organe de coupe du fil.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune desdites tiges est isolée de la masse et est connectée sélectivement à un générateur électrostatique.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'une électrode annulaire est disposée entre lesdites têtes, coaxialement à l'axe desdites tiges disposées dans le prolongement l'une de l'autre, et est reliée sélectivement à l'un des pôles dudit générateur.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune desdites tiges est reliée à l'un des pôles d'un générateur électrostatique et constitue ainsi une première électrode tandis qu'une seconde électrode est associée à chacune de ces tiges et est constituée par une surface d'appui s'étendant dans le prolongement des tiges respectives, du côté où celles-ci se terminent par lesdites têtes, ces secondes électrodes étant reliées à l'autre pôle dudit générateur, chaque paire des première et seconde électrodes étant montée sur un support oscillant de manière que ces secondes électrodes puissent occuper sélectivement deux positions, l'une dans laquelle elles sont écartées l'une de l'autre, l'autre dans laquelle elles sont en contact, les surfaces d'appui desdites secondes électrodes étant de forme complémentaires l'une de l'autre.

La jonction de fils textiles constitue une opération fréquemment nécessaire dans plusieurs processus de fabrication ou d'utilisation de fil. Il existe différents moyens, allant du simple nœud, qui constitue de loin la méthode la plus usitée, jusqu'à la reconstitution du fil issu du processus de filage, en passant par le collage, l'enroulement d'un filament autour de deux extrémités mises côte à côte, etc.

Lorsque l'on désire faire une jonction en recréant les conditions du filage, il est nécessaire de détordre les fibres à proximité des deux extrémités, d'associer aussi intimement que possible ces fibres les unes aux autres et de tordre ensuite axialement ces deux extrémités. Bien entendu, la torsion axiale n'est possible que dans la mesure où une fausse torsion a précédemment été induite dans la portion du fil adjacente à chaque extrémité à rattacher.

Un des problèmes posé par ce genre de jonction réside dans le dégagement du fil de l'appareil après la jonction, qui interdit l'emploi de pinces classiques qui, si elles permettent d'introduire les extrémités à joindre, ne permettent plus le dégagement latéral du fil après la rattache. Dans ces conditions, l'appareil serait supposé rester obligatoirement au même poste de travail même pour une utilisation occasionnelle. Par conséquent, et pour éviter cette immobilisation inutile, le brevet US N° 2362801 a déjà proposé un système permettant d'introduire latéralement le fil en vue de la jonction de ses extrémités, afin de pouvoir le dégager une fois cette jonction terminée. La jonction par torsion nécessite un organe de préhension rotatif pour chaque extrémité du fil. Cet organe de préhension rotatif doit alors'présenter une fente d'introduction du fil ménagée à la fois dans cet organe et dans son palier de support, les deux fentes devant être en concordance parfaite au moment de l'introduction du fil et de son dégagement. Cette solution est évidemment compliquée, le positionnement exact de la fente de la pince tournante posant des problèmes délicats, de même que l'introduction du fil dans cette fente.