CH635135A5 - Procede et dispositif pour la coupe d'un cable de filaments continus et l'ouverture en continu des fibres obtenues. - Google Patents
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Description
io La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la coupe d'un câble de filaments continus et l'ouverture en continu des fibres obtenues.
Il est connu d'obtenir des fibres artificielles et synthétiques par sectionnement d'un câble de filaments continus. Après la coupe, les 15 fibres ne sont généralement pas très bien individualisées; la bourre contient fréquemment des faisceaux de fibres. Quelle que soit son utilisation ultérieure — fabrication de filés, emploi en garnissage, etc.—, il est parfois nécessaire d'ouvrir cette bourre.
Est connue la possibilité d'ouvrir de la bourre de fibres par l'ac-20 tion d'une ou de plusieurs garnitures dentées, le plus souvent portées par des cylindres en rotation. Toutefois, dans la bourre, les fibres sont orientées de manière désordonnée; de plus, au cours de l'opération d'ouverture, les fibres peuvent être dégradées, brisées par l'action des dents si elles se présentent dans une direction aléatoire par 25 rapport aux dents. En outre, les fibres coupées sont généralement recueillies directement, pressées en balles et livrées sous cette forme au transformateur, ce qui accentue encore la formation de faisceaux.
La présente invention concerne un procédé qui pallie ces inconvénients.
30 A cet effet, selon le procédé de l'invention, on enroule le câble, arrivant en continu, dans un espace annulaire compris entre les tranchants d'une série de couteaux disposés en couronne et un moyen presseur, de manière à former au moins une spire, la coupe étant obtenue par pression des filaments contre le tranchant des couteaux, ca-35 ractérisé par le fait qu'on recueille les fibres immédiatement en aval des couteaux alors qu'elles se présentent encore de manière ordonnée et qu'on les conduit toujours de manière ordonnée jusqu'à un dispositif ouvreur.
La présente invention concerne également un dispositif pour la 40 mise en œuvre du procédé.
Il s'agit d'un dispositif comportant une série de couteaux disposés en couronne et orientés radialement, des moyens coopérant avec les couteaux en délimitant avec les tranchants de ceux-ci un espace annulaire d'épaisseur limitée, des moyens rotatifs pour la formation 45 continue d'une couche de spires de câble pressées dans l'espace annulaire ci-dessus, les spires au contact des tranchants étant coupées par pression contre ceux-ci et les fibres obtenues s'échappant radialement par l'intervalle entre les couteaux, caractérisé par le fait qu'il comporte un collecteur annulaire rotatif coaxial à la couronne de cou-50 teaux, dont l'entrée est adjacente à la partie arrière des couteaux opposée aux tranchants, et dont la sortie, décalée dans le sens axial, est obturée partiellement par une paroi fixe munie d'au moins une ouverture à travers laquelle est insérée au moins une garniture dentée en mouvement pour l'ouverture des fibres.
55 Pour la partie connue du dispositif, on peut utiliser une disposition du type selon le brevet français N° 1552881 et son addition N° 2030230. Selon cette disposition, les couteaux sont disposés à la périphérie d'une roue rotative, leur tranchant étant dirigé vers l'extérieur. Les spires s'enroulent autour des couteaux dans l'espace annu-60 laire compris entre les couteaux et un moyen pressant le câble contre lesdits couteaux. Ce moyen presseur est avantageusement constitué par un galet presseur libre en rotation. La spire interne du câble, enroulée sans glissement longitudinal du câble sur le tranchant des couteaux, s'enfonce dans les couteaux sous l'effet de la pression du galet 65 et elle est coupée en tronçons de fibres parallèles.
On peut aussi utiliser une disposition du type selon le brevet français N° 2242491. Selon celle-ci, le tranchant des couteaux est dirigé vers l'intérieur, le câble étant enroulé dans l'espace compris entre la
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couronne de couteaux et une cage à rouleaux qui lui est concentrique, ces deux éléments étant rotatifs l'un par rapport à l'autre.
De préférence, on utilise un dispositif de coupe du type selon le brevet français N° 1552881, dans lequel les spires de câble sont reçues dans un espace délimité axialement par deux flasques disposés axiale-ment de chaque côté des couteaux; lesdits flasques sont maintenus écartés par des entretoises pouvant être constituées par les corps des couteaux eux-mêmes.
Le collecteur annulaire peut être constitué par deux surfaces de révolution coaxiales conformées. Avantageusement, les deux surfaces sont constituées par deux jupes en matériau présentant un faible coefficient de friction par rapport aux fibres, tel que métal poli ou matière plastique; en coupe axiale, le profil des jupes est en ligne courbe. L'orifice d'entrée du collecteur est en forme de surface cylindrique dont la heuteur (sens axial) correspond à la hauteur de la partie active des couteaux. Ledit orifice d'entrée est adjacent à la portion arrière des couteaux (opposée au tranchant). Il recueille les fibres coupées en conservant leur orientation; celles-ci sont entraînées par le collecteur en formant un anneau tournant avec lui. Dans le cas où la couronne de couteaux est rotative (brevet français N° 1552881 par exemple), le collecteur est solidaire en rotation de la roue portant les couteaux. Les fibres progressent dans le collecteur selon des méridiennes, à la manière d'un écoulement, sous l'elfet de la pression en amont dans l'espace annulaire d'épaisseur limitée où s'enroule le câble. Dans le cas du dispositif selon le brevet français N° 1552881,
cette pression est celle donnée par le galet presseur.
La section annulaire du collecteur peut être maintenue constante dans le sens de progression de l'anneau de fibres, le dessin des jupes étant défini en conséquence. Mais, par adaptation de la forme des jupes, on peut faire varier la section annulaire du collecteur dans le sens de progression de l'anneau de fibres de façon à créer la perte de charge voulue, pour sortir les fibres dans l'état désiré, cela dans la limite de la pression régnant dans l'espace annulaire d'épaisseur limitée.
L'orifice de sortie du collecteur peut se situer, soit dans une surface plane perpendiculaire à son axe de rotation, soit dans une surface tronconique dont le sommet est situé sur l'axe du collecteur, soit dans une surface cylindrique dont l'axe est confondu avec l'axe du collecteur. La paroi fixe obturant partiellement la sortie du collecteur est constituée avantageusement par une plaque adaptée à la forme de la sortie; elle est donc: soit plane, soit tronconique, soit cylindrique.
La garniture dentée en mouvement peut être portée par tout support cylindrique tronconique ou du type courroie sans fin. De préférence, elle est portée par un cylindre rotatif que l'on désignera par cylindre ouvreur. De façon connue et courante, la garniture est constituée par au moins un ruban denté enroulé en hélice autour du cylindre. Le pas de l'hélice peut prendre toute valeur. Le ruban peut être enroulé avec un pas très faible, suffisamment faible pour pouvoir considérer que chaque spire de ruban denté est pratiquement contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre. On peut avoir un pas d'hélice important et plusieurs hélices enroulées sur le cylindre avec le même pas. En changeant le pas de l'hélice, on peut modifier, dans une certaine mesure, l'angle d'attaque des fibres par les dents de la garniture. Selon les caractéristiques du câble traité et les résultats désirés, on peut utiliser différents types de garnitures: garnitures rigides avec profil des dents plus ou moins aigu ou garnitures souples.
La disposition du cylindre ouvreur par rapport à l'axe du collecteur est fonction, d'une part, de la forme de la sortie du collecteur et, d'autre part, pour un cylindre donné, de l'angle désiré entre la direction du mouvement des dents et l'orientation des fibres au cueillage de celles-ci par ledit cylindre.
Dans le cas où la sortie du collecteur est située dans un plan perpendiculaire à son axe et présente de ce fait la forme d'une couronne, l'axe du cylindre ouvreur peut être:
a) radial par rapport au collecteur, et perpendiculaire à son axe,
b) parallèle à une tangente à l'un des cercles de la couronne constituant l'orifice de sortie du collecteur,
c) disposé selon toute position intermédiaire entre les deux positions ci-dessus selon l'angle désiré entre le mouvement des dents et la direction des fibres.
Dans le cas où la sortie du collecteur s'effectue par une surface cylindrique coaxiale audit collecteur, l'axe du cylindre ouvreur peut être:
a) parallèle à l'axe du collecteur,
b) parallèle à une tangente à l'orifice de sortie du collecteur et dans un plan perpendiculaire à l'axe dudit collecteur,
c) disposé selon toute position intermédiaire entre les deux positions ci-dessus, selon l'angle désiré entre le mouvement des dents et la direction des fibres.
Dans le cas où la sortie du collecteur s'effectue selon une surface tronconique, l'axe du cylindre ouvreur peut être:
a) concourant avec l'axe du collecteur, et parallèle à une génératrice du cône,
b) parallèle à une tangente à l'orifice de sortie du collecteur et dans un plan perpendiculaire à l'axe dudit collecteur,
c) disposé selon une position intermédiaire.
Pour un cylindre ouvreur muni d'une garniture enroulée avec un pas très faible, chaque spire étant pratiquement contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre, pour les trois types de sortie du collecteur, on a:
— dans le cas de la disposition a, le mouvement des dents parallèle à la direction des fibres (cueillage parallèle),
— dans le cas de la disposition b, le mouvement des dents perpendiculaire à la direction des fibres (cueillage perpendiculaire),
— dans le cas de la disposition c, le mouvement des dents formant l'angle désiré avec la direction des fibres.
Le cylindre ouvreur peut être entraîné dans l'un ou l'autre des sens de rotation. Ainsi, la garniture dentée peut cueillir les fibres dans le sens de leur déplacement (solidaire de celui du collecteur) ou à contresens. L'une ou l'autre de ces dispositions est déterminée en fonction de paramètres tels que: caractéristiques du câble, qualité de l'ouverture désirée, débit désiré, etc.
Eventuellement, on prévoit des moyens pour inverser le sens de rotation du cylindre ouvreur afin de pouvoir travailler dans les deux sens avec le même dispositif. Dans ce cas, il est prévu également des moyens pour permettre à la garniture de travailler dans le bon sens.
Selon une forme de réalisation préférentielle, le cylindre ouvreur est creux, perforé sur sa surface latérale et ouvert sur sa surface de base. Cette disposition entraîne une circulation d'air avec aspiration axiale et évacuation centrifuge, laquelle aide à l'arrachage des fibres des dents. Avantageusement, à l'intérieur du cylindre, on prévoit des palettes radiales conformées qui ont pour but de favoriser la circulation de l'air définie ci-dessus. Au cylindre ouvreur est associé un canal périphérique et tangentiel de guidage du jet de fibres projeté par le cylindre, jusqu'à un moyen de collectage. Les fibres ouvertes peuvent alors être amenées au dispositif habituel destiné à recueillir la bourre en vue de l'usage ultérieur, par exemple par aspiration. Afin d'augmenter la capacité de production du dispositif, on peut disposer plusieurs cylindres ouvreurs sur le pourtour de la sortie du collecteur annulaire.
Mais l'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples et figures ci-après donnés à titre illustratif mais non limitatif.
La fig. 1 représente en vue de dessus, en coupe partielle, un dispositif connu de coupe d'un câble utilisé pour la réalisation du dispositif selon l'invention.
La fig. 2 est une vue partielle de la fig. 1, en coupe selon a-a.
La fig. 3 est une vue schématique en éclaté d'une forme de réalisation du dispositif selon l'invention.
La fig. 4 est une vue schématique illustrant le fonctionnement du dispositif selon l'invention.
La fig. 5 est une vue de détail d'une portion du dispositif selon la fig. 3.
La fig. 6 est une vue schématique en éclaté d'une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention.
Le dispositif de coupe de type connu représenté aux fig. 1 et 2 comporte une série de couteaux 2 disposés en couronne, à la façon
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Sur la réalisation du dispositif selon l'invention représentée à la fig. 3, on relève la partie connue représentée aux fig. 1 et 2, à savoir la roue rotative 3 avec ses couteaux 2 et le galet presseur 8. Il est prévu un collecteur annulaire 10 coaxial à la roue 3 et solidaire en rotation de celle-ci. Il est constitué par deux jupes conformées en métal poli 11 et 12. En coupe suivant l'axe, les jupes présentent un profil courbe à concavité tournée vers l'extérieur. L'orifice d'entrée du collecteur a la forme d'une surface cylindrique adjacente à la partie arrière des couteaux. L'orifice de sortie du collecteur est situé dans un plan perpendiculaire à son axe. Il est obturé partiellement par une plaque fixe 13. L'anneau de fibres se comportant sensiblement comme un écoulement, l'écartement entre les jupes 11 et 12 va en croissant dans le sens d'avancement des fibres afin d'avoir en tous points la section correspondant à la perte de charge désirée. La plaque d'obturation 13 comporte une ouverture 14 dans laquelle s'insère un cylindre ouvreur rotatif 15. La surface latérale dudit cylindre 15 est sensiblement tangente aux fibres se déplaçant sur la plaque 13. L'axe du cylindre 15 est radial et contenu dans un plan perpendiculaire à l'axe du collecteur. Le cylindre 15 comporte sur sa périphérie une garniture dentée 16 pour l'ouverture des fibres. Il est entraîné en rotation par un moyen autonome tel qu'un moteur électrique ou bien à partir du moteur d'entraînement de la roue 3.
Le cylindre 15, représenté également sur la fig. 5, est creux et sa paroi cylindrique (portant la garniture) est perforée. La liaison entre le moyeu du cylindre et sa paroi cylindrique est réalisée par des membrures ou palettes radiales 17, conformées, ayant également pour rôle de favoriser une circulation d'air avec aspiration par le côté du cylindre et éjection à travers les perforations de la surface cylindrique. Cette circulation a pour but de favoriser l'arrachage des fibres des dents de la garniture 16. Ladite garniture est constituée dans cet exemple par un ruban denté enroulé en hélice sur le cylindre 15 avec un pas très faible, la tangente à hélice étant contenue dans un plan pratiquement perpendiculaire à l'axe du cylindre.
Selon une variante de réalisation simple, le cylindre ouvreur 15 peut être constitué par un moyeu, des palettes radiales en nombre suffisant et un ruban denté enroulé directement autour des bordures des palettes et constituant la garniture dentée.
Au cylindre 15 est associé un canal périphérique 18 prenant naissance au niveau de l'ouverture 14 et débouchant dans un conduit tan-gentiel 19. Le canal 18 et le conduit 19 ont pour but de guider le jet de fibres débité par le cylindre 15 jusqu'à un dispositif de collectage des fibres ouvertes non représenté. Le canal 19 débouche avantageusement à l'air libre en 20, en amont du cylindre, de façon à créer un appel puis une circulation d'air favorisant l'évacuation des fibres dans ledit canal.
Dans une variante de réalisation et pour augmenter la capacité de production du dispositif, on prévoit plusieurs ouvertures 14 et un nombre correspondant de cylindres ouvreurs 15 disposés de façon similaire autour de l'axe du collecteur.
Les fibres coupées contre les tranchants des couteaux 2, sous l'effet de la pression exercée par le galet 8, forment un anneau qui avance longitudinalement dans le collecteur 10. Considérées dans un plan, par exemple leplan de la plaque 13 (fig. 4), les fibres forment une couronne 21 constituée de tronçons 22, les fibres dans chaque tronçon 22 étant parallèles entre elles, au rayon de courbure près. Les fibres atteignant l'ouverture 14 de la plaque 13 sont saisies par les dents du cylindre 15, entraînées dans le canal 18, séparées, puis projetées par effet centrifuge hors du cylindre 15, dans le canal 19, sous la forme d'un jet de fibres ouvertes et conduites par ledit canal 19 jusqu'à un dispositif de collectage. Etant donné le très faible pas d'enroulement de la garniture 16 sur le cylindre 15 et la disposition radiale de l'axe dudit cylindre, les dents de la garniture sont disposées selon des hélices dont la tangente fait un angle proche de 90° par rapport aux rayons de la couronne décrite par les fibres 9, sur la plaque 13. Les fibres sont donc présentées selon une direction sensiblement parallèle au déplacement des dents; on a un cueillage parallèle.
Comme il a été mentionné dans la description générale, en disposant l'axe du cylindre 15 selon une parallèle à une tangente à la couronne de fibres, on aurait un cueillage perpendiculaire.
En disposant l'axe du cylindre 15 selon une position intermédiaire entre les deux positions ci-dessus, on peut avoir un cueillage selon tout angle désiré.
La forme de réalisation représentée à la fig. 6 diffère de celle de la fig. 4 par le fait que l'orifice de sortie du collecteur 10 présente la forme d'une surface cylindrique partiellement obturée par une plaque 13 de forme également cylindrique. Deux cylindres ouvreurs d'axes parallèles à l'axe du dispositif sont prévus. Dans ce cas aussi, on peut faire varier l'orientation de l'axe des cylindres pour cueillir les fibres selon l'angle désiré.
A titre d'exemple, avec un dispositif selon la fig. 3, on traite un câble polyester 100 ktex, 1,7 dtex au brin. Le câble est alimenté à la vitesse de 200 m/min, longueur de couper 40 mm. On obtient un débit de bourre ouverte de 1200 kg/h. En augmentant le nombre de cylindres ouvreurs 15 et la vitesse d'alimentation, on peut augmenter facilement le débit du dispositif jusqu'à, par exemple, 1500 à 2000 kg/h et plus.
Le procédé et le dispositif selon l'invention présentent de nombreuses applications et avantages, tels que:
— ouverture de fibres chez le producteur,
— confection de ouate ou fibres de garnissage ouvertes, en direct,
— préparation de mélanges de fibres en alimentant simultanément deux ou plusieurs câbles ; on obtient un mélange parfaitement homogène,
— chez le client filateur: obtention de bourre ouverte, directement à partir du câble; le client équipé d'un dispositif selon l'invention sera livré avec du câble à la place des balles de bourre,
— on pourra raccourcir le processus d'obtention des filés en supprimant les opérations telles qu'ouvertures préparatoire des balles; étant donné le débit du dispositif qui, sans difficulté, peut atteindre sensiblement 1500 kg/h et plus, et celui d'une carde : sensiblement
50 kg/h, un seul dispositif sera suffisant pour alimenter une trentaine de cardes,
— alimentation en direct de dispositifs de filature de type filature fibres à bout libéré ou open-end.
Ces exemples d'applications ne sont pas limitatifs.
L'invention s'applique aux câbles de filaments continus en toutes matières artificielles ou synthétiques.
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Claims (14)
1. Procédé pour la coupe d'un câble de filaments continus et l'ouverture en continu des fibres obtenues selon lequel on enroule le câble, arrivant en continu, dans un espace annulaire compris entre les tranchants d'une série de couteaux disposés en couronne et un moyen presseur, de manière à former au moins une spire, la coupe étant obtenue par pression des filaments contre le tranchant des couteaux, caractérisé par le fait qu'on recueille les fibres immédiatement en aval des couteaux alors qu'elles se présentent encore de manière ordonnée et qu'on les conduit toujours de manière ordonnée jusqu'à un dispositif ouvreur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres provenant de la coupe du câble sont présentées selon une direction sensiblement parallèle au déplacement relatif des dents destinées à les ouvrir.
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REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres provenant de la coupe du câble sont présentées selon une direction faisant un angle pouvant aller jusqu'à 90° avec le déplacement relatif des dents destinées à les ouvrir.
4. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, comportant une série de couteaux disposés en couronne et orientés radialement, des moyens coopérant avec les couteaux en délimitant avec les tranchants de ceux-ci un espace annulaire d'épaisseur limitée, des moyens rotatifs pour la formation continue d'une couche de spires de câble pressées dans l'espace annulaire ci-dessus, les spires au contact des tranchants étant coupées par pression contre ceux-ci et les fibres obtenues s'échappant radialement par l'intervalle entre les couteaux, caractérisé par le fait qu'il comporte un collecteur annulaire rotatif coaxial à la couronne de couteaux dont l'entrée est adjacente à la partie arrière des couteaux opposés aux tranchants, et dont la sortie, décalée dans le sens axial, est obturée partiellement par une paroi fixe munie d'au moins une ouverture à travers laquelle est insérée au moins une garniture dentée en mouvement pour l'ouverture des fibres.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le collecteur est constitué par deux jupes en forme de surface de révolution coaxiales, conformées.
6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'orifice de sortie du collecteur est contenu dans un plan perpendiculaire à son axe.
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'orifice de sortie du collecteur est contenu dans une surface tronconique, le sommet du cône étant situé sur l'axe du collecteur.
8. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'orifice de sortie du collecteur est contenu dans une surface cylindrique coaxiale avec lui.
9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que la garniture dentée est disposée à la périphérie d'au moins un cylindre rotatif.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le cylindre portant la garniture dentée est disposé de façon que les fibres se présentent à la garniture dans une direction sensiblement parallèle au mouvement des dents.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le cylindre portant la garniture dentée est disposé de façon que les fibres se présentent à la garniture dans une direction sensiblement perpendiculaire au mouvement des dents.
12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le cylindre portant la garniture dentée est disposé de façon que les fibres se présentent à la garniture sous un angle supérieur à 0° et inférieur à 90 par rapport au mouvement des dents.
13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte plusieurs cylindres munis de garniture dentée, disposés de façon similaire sur le pourtour de la sortie du collecteur annulaire.
14. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 12, selon lequel les couteaux sont disposés à la périphérie d'une roue rotative, caractérisé par le fait que le collecteur annulaire est solidaire en rotation de la roue.
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