EP0018926A1 - Dispositif pour le retordage d'un fil par double torsion - Google Patents

Dispositif pour le retordage d'un fil par double torsion Download PDF

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EP0018926A1
EP0018926A1 EP80420042A EP80420042A EP0018926A1 EP 0018926 A1 EP0018926 A1 EP 0018926A1 EP 80420042 A EP80420042 A EP 80420042A EP 80420042 A EP80420042 A EP 80420042A EP 0018926 A1 EP0018926 A1 EP 0018926A1
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/10—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously for imparting multiple twist, e.g. two-for-one twisting
    • D01H1/105—Arrangements using hollow spindles, i.e. the yarns are running through the spindle of the unwound bobbins
    • D01H1/106—Two-for-one twisting

Definitions

  • the present invention relates to an improved device for twisting a wire by double twisting, a device commonly designated by the expression "double twist spindle”, an expression which will be adopted in the description below.
  • the wire of the winding taken in the parade, forms a reeling balloon and is engaged from top to bottom in the fixed hollow axis, passes through the channel of the rotating return member, then into a centering barbin- balloon stop, arranged in the extension of the axis of the spindle, the wire forming the balloon between the peripheral surface of the rotating return member and said barbin and then being returned in a conventional manner.
  • Double twist pins have been known for a long time and have been the subject of numerous publications. notably in French patents 878,641, 885,434, 57,274 (second addition to French patent 955,185), in British patents 618,028 and 989,608, as well as in patents in the United States of America 2,207,574 and 3 640,060.
  • Such a device has numerous advantages and in particular makes it possible to increase the speed of rotation of the spindle for an equivalent tension given to the wire or, to treat fragile wires having to be subjected to low tensions at equal speed. Furthermore, such a device makes it possible to significantly reduce the height of the balloon and consequently the size of the installation.
  • the rotary hollow bowl according to the invention has substantially the shape of a trumpet horn, a megaphone, or the like.
  • the upper end of the hollow bowl according to the invention is advantageously curved inwards, which facilitates the release of the wire during the formation of the balloon.
  • the wire guide channel that the bowl has has a part arranged in the extension of the hollow axis of the winding door assembly and a part preferably arranged orthogonally to the previous one.
  • a deflection element for example made of ceramic, is arranged in the elbow formed by the two parts of the wire guide channel.
  • the double-twist spindle comprises a rotary shaft 1 mounted on the frame 2 of the loom by means of an assembly forming a bush 3.
  • the rotation drive of this shaft 1 is obtained for example by a tangential belt 4.
  • the other end of this shaft 1 is integral with a return magazine member 5, in accordance with the invention, which is in the form of a volume of revolution whose axis coincides with the axis of the shaft 1, and which has a part 6 having the shape of a cone of slight slope, extended by a flared curved part 7 of concave shape.
  • the upper end 8 of this return magazine member is curved and curved inwards.
  • a fixed winding door 9 Inside the rotary reference store member 5 described above is disposed a fixed winding door 9.
  • This winding door is mounted to rotate freely, by means of ball bearings 10-11, relative to the axis 1 and consequently with respect to the rotary store return member.
  • This winding holder 9 is immobilized by any known means, such as for example by magnetic means 21.
  • This winding holder 9 essentially consists of a base 12 on which is fitted the end of the coil supporting the wire to be processed, coil 13 which is not shown in FIG. 1 for the sake of simplification. It also comprises a hollow axis 14, the upper part 15 of which serves as water blocking the torsion imparted to the wire 16.
  • the channel of the hollow axis 14 is arranged in the extension of part 17 of the wire guide channel which comprises the store return member, this guide channel 17 being extended by a part 18 disposed orthogonally to it, a deflection element 19 being disposed at the elbow formed by these two channels 17 and 18.
  • the wire first takes a first twist in its path from its unwinding point to the top 15 of the hollow axis 14, then a second twist in the outer balloon B between its exit of the store reference member and the guide barbin 20.
  • Curves I and II of FIG. 3 appended show that, at 6000 revolutions per minute, a spindle produced in accordance with the invention (curve I) consumes a power of around 13 watts, whereas with a shape magazine bowl tapered (curve II) the power consumption is approximately 15 watts. Furthermore, in both cases, the voltages communicated to the wires were identical.

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Abstract

L'invention concerne une broche double torsion perfectionnée comportant un organe magasin de renvoi (5) du type bol entourant le porte enroulement (9) fixe sur une partie de sa hauteur. Elle se caractérise par le fait que le bol creux rotatif (5) se présente sous la forme d'un volume de révolution dont l'axe est confondu avec l'axe de la broche et qui comporte une première partie (6) ayant la forme d'un cône de faible pente dans la zone voisine de l'orifice de sortie du fil, ce cône (6) s'étendant sur une longueur comprise entre le tiers et la moitié de la hauteur comprise entre le tiers et la moitié de la hauteur dudit bol (5), cette partie conique étant prolongée par une partie évasée (7) de génératrice courbe.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif perfectionné pour le retordage d'un fil par double torsion, dispositif couramment désigné par l'expression "broche à dou- ble torsion", expression que l'on adoptera dans la suite 3e la description.
  • Par ailleurs, dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour une broche double torsion disposée verticalement mais il est évident qu'elle concerne également les broches du même type disposées soit horizontalement soit en biais.
  • D'une manière générale, les broches à double torsion comportent essentiellement :
    • - un arbre vertical, entraîné en rotation par exemple par un système tangentiel à courroie, et maintenu sur le bâti du métier par l'intermédiaire d'une crapaudine, '
    • - un porte enroulement monté libre en rotation à l'extrémité dudit arbre et maintenu fixe par rapport à celui-ci, par exemple à l'aide de moyens d'immobilisation magnétique, ledit porte enroulement étant destiné à recevoir la bobine de fil à tordre et étant constitué essentiellement :
      • . d'un axe creux co-axial à l'axe de la bobine et de l'arbre rotatif,
      • . d'une embase et éventuellement d'un pôt de protection emmanché sur ladite embase,
    • - un organe de renvoi rotatif solidaire de l'arbre tournant, disposé en dessous du porte enroulement et présentant un canal pour le passage du fil.
  • Le fil de l'enroulement, pris à la défilée, forme un ballon de dévidage et est engagé de haut en bas dans l'axe creux fixe, passe dans le canal de l'organe rotatif de renvoi, puis dans un barbin de centrage-arrêt de ballon, disposé dans le prolongement de l'axe de la broche, le fil formant le ballon entre la surface périphérique de l'organe rotatif de renvoi et ledit barbin et étant ensuite renvidé de manière conventionnelle.
  • Les broches double torsion sont connues depuis longtemps et ont fait l'objet de nombreuses publications notamment dans les brevets français 878 641, 885 434, 57 274 (deuxième addition au brevet français 955 185), dans les brevets britanniques 618 028 et 989 608, ainsi que dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 207 574 et 3 640 060.
  • Par ailleurs, dans le brevet français 1 597 961 (correspondant au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 685 269), il a été proposé, afin notamment de diminuer les tensions auxquelles est soumis le fil, d'utiliser comme organe rotatif de renvoi un bol conique, entourant l'enroulement sur une partie de sa hauteur, le fil s'appuyant sur la surface dudit bol conique sensiblement suivant un trajet hélicoïdal avant de former le ballon proprement dit.
  • Un tel dispositif présente de nombreux avantages et permet notamment d'augmenter la vitesse de rotation de la broche pour une tension équivalente donnée au fil ou, de traiter à vitesse égale des fils fragiles devant être soumis à de faibles tensions. Par ailleurs, un tel dispositif permet de diminuer de manière sensible la hauteur du ballon et par suite l'encombrement de l'installation.
  • Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif perfectionné qui, tout en conservant les avantages de la broche à bol conique du type précité, entraîne une consommation d'énergie beaucoup plus faible, un défilement plus régulier du fil, permet de traiter une gamme de titres de fils plus étendue tout en conservant une tension minimum aux fils lors des traitements.
  • D'une manière générale, l'invention concerne donc une broche double torsion constituée par :
    • - un arbre entraîné en rotation, supporté par l'une de ses extrémités sur le bâti du métier,
    • - un porte enroulement monté libre en rotation à l'autre extrémité de l'arbre et maintenu fixe par rapport à celui-ci par exemple à l'aide de moyens d'immobilisation magnétique et comportant essentiellement :
      • . un axe creux co-axial avec l'axe de la bobine,
      • . une embase et éventuellement un pot de protection emmanché sur ladite embase,
    • - un organe magasin de renvoi, solidaire de l'extrémité de l'arbre rotatif et constitué essentiellement par un bol creux entourant le porte enroulement fixe sur une partie de sa hauteur et comportant un canal pour le passage du fil,ledit fil s'appuyant suivant un trajet sensiblement hélicoïdal contre la surface dudit bol avant de former le ballon proprement dit et il se caractérise par le fait que le bol creux rotatif se présente sous la forme d'un volume de révolution, dont l'axe est confondu avec l'axe de la broche, et comportant une première partie ayant la forme d'un cône de faible pente au voisinage de l'orifice de sortie du fil, ce cône s'étendant sur une longueur comprise entre le tiers et la moitié de la hauteur dudit bol, cette partie conique étant prolongée par une partie évasée de génératrice courbe de forme concave.
  • En d'autres termes, on peut dire que le bol creux rotatif conforme à l'invention a sensiblement la forme d'un pavillon de trompette, d'un porte voix, ou similaire.
  • Par ailleurs, l'extrémité supérieure du bol creux selon l'invention, est avantageusement recourbée vers l'intérieur, ce qui facilite le dégagement du fil lors de la formation du ballon.
  • De plus, la canal de guidage du fil que comporte le bol présente une partie disposée dans le prolongement de l'axe creux de l'ensemble porte enroulement et une partie de préférence disposée orthogonalement par rapport à la précédente.
  • Dans ce cas, un élément de renvoi, par exemple constitué de céramique, est disposé dans le coude que forment les deux parties du canal de guidage du fil.
  • La présente invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après et illustré par les schémas annexes dans lesquels :
    • -" la figure l'est une vue détaillée en coupe longitudinale d'une broche double torsion conforme à l'invention,
    • - la figure 2 est une vue schématique illustrant le fonctionnement d'une telle broche,
    • - la figure 3 est un diagramme montrant les courbes de consommation de puissance en fonction de la vitesse de rotation pour une broche réalisée conformément à l'invention (courbe I) et pour une broche similaire réalisée conformément au brevet français 1 597 961 (courbe II), c'est-à-dire dans laquelle le bol rotatif est de forme tronconique.
  • La broche à double torsion selon l'invention comporte un arbre rotatif 1 monté sur le bâti 2 du métier par l'intermédiaire d'un ensemble formant crapaudine 3. L'entraînement en rotation de cet arbre 1 est obtenu par exemple par une courroie tangentielle 4. L'autre extrémité de cet arbre 1 est solidaire d'un organe magasin de renvoi 5, conforme à l'invention, qui se présente sous la forme d'un volume de révolution dont l'axe est confondu avec l'axe de l'arbre 1, et qui présente une partie 6 ayant la forme d'un cône de faible pente, prolongée par une partie courbe évasée 7 de forme concave. De préférence, l'extrémité supérieure 8 de cet organe magasin de renvoi est courbe et recourbée vers l'intérieur. A l'intérieur de l'organe magasin de renvoi rotatif 5 décrit précédemment est disposé un porte enroulement fixe 9. Ce porte enroulement est monté libre en rotation, par l'intermédiaire de roulements à billes 10-11, par rapport à l'axe 1 et par suite par rapport à l'organe magasin rotatif de renvoi. L'immobilisation de ce porte enroulement 9 est réalisée par tout moyen connu, tel que par exemple par des moyens magnétiques 21. Ce porte-enroulement 9 est constitué essentiellement par une embase 12 sur laquelle est emmanchée l'extrémité de la bobine supportant le fil à traiter, bobine 13 qui n'est pas représentée sur la figure 1 par mesure de simplification. Il comporte également un axe creux 14, dont la partie supérieure 15 sert eau blocage de la torsion communiquée au fil 16. Le canal de l'axe creux 14 est disposé dans le prolongement de la partie 17 du canal de guidage du fil que comporte l'organe magasin de renvoi, ce canal de guidage 17 étant prolongé par une partie 18 disposée orthogonalement par rapport à lui, un élément de renvoi 19 étant disposé au niveau du coude que forment ces deux canaux 17 et 18.
  • La mise en oeuvre d'une telle broche double torsion se fait de la manière suivante. Le fil 16 se dévidant de son support 13 forme un premier ballon A, passe à l'intérieur du canal 14, puis des conduits 17, 18. A la sortie du conduit 18, il est dirigé vers l'extérieur de l'organe magasin de renvoi 5 sur lequel il décrit plusieurs spires S jusqu'au point où il quitte la surface dudit organe pour former le second ballon B avant d'être amené dans un barbin de guidage 20 puis, être ensuite renvidé de manière conventionnelle.
  • Ainsi, pour chaque tour de la broche, le fil prend d'abord une première torsion dans son trajet depuis son point de dévidage jusqu'au sommet 15 de l'axe creux 14, puis une seconde torsion dans le ballon extérieur B entre sa sortie de l'organe magasin de renvoi et le barbin de guidage 20.
  • Ainsi que le montre le diagramme illustré par la figure 3, un tel dispositif présente par rapport au dispositif antérieur décrit dans le brevet français 1 597 961 l'avantage d'entraîner une consommation de puissance nettement inférieure et ce, tout en permettant un défilement plus régulier du fil, le traitement d'une gamme de titre de fil plus étendue tout en conservant une tension minimum au fil lors des traitements. La courbe I illustre la consommation entraînée par une broche double torsion équipée d'un organe magasin de renvoi conforme à l'invention et la courbe II la même broche double torsion mais équipée d'un organe magasin de renvoi de forme tronconique (représentée en pointillés à la figure 1). A l'aide de telles broches, présentant les caractéristiques suivantes :
    • - hauteur H : entre 80 et 160 mm,
    • - longueur L de l'organe magasin de renvoi 5 : entre 40 et 80 mm,
    • - diamètre extérieur D : entre 100 et 160 mm,
    • - diamètre intérieur d : entre 30 et 80 mm,
    on a traité des bobines de fils synthétiques ou artificiels pesant entre 0,8 et 4 kg, ayant une longueur comprise entre 250 et 500 mm et un diamètre compris entre 70 et 150 mm.
  • Les courbes I et II de la figure 3 annexée montrent, qu'à 6000 tours par minute, une broche réalisée conformément à l'invention (courbe I) consomme une puissance d'environ 13 watts, alors qu'avec un bol magasin de forme tronconique (courbe II) la puissance absorbée est d'environ 15 watts. Par ailleurs, dans les deux cas, les tensions communiquées aux fils étaient identiques.
  • On constate que grâce à l'invention, il est donc possible tout en diminuant fortement la puissance consommée de conserver les avantages des broches antérieures du type de celle décrite dans le brevet français 1 597 961.

Claims (4)

1/ Broche double torsion constituée par :
- un arbre (1) entraîné en rotation, supporté par l'une de ses extrémités sur le bâti (2) du métier,
- un porte enroulement (9) monté en rotation à l'autre extrémité de l'arbre et maintenu fixe par rapport à celui-ci, et comportant essentiellement :
. un arbre creux (14) co-axial avec l'axe de la bobine,
. une embase (12) et éventuellement un pot de protection emmanché sur ladite embase,
- un organe magasin de renvoi (5) solidaire de l'extrémité de l'arbre rotatif (1) et constitué essentiellement par un bol creux entourant le porte enroulement fixe (9) sur une partie de sa hauteur et comportant un canal (17), (18), (19) pour le passage du fil (16), ledit fil s'appuyant suivant un trajet sensiblement hélicoïdal contre la surface dudit bol avant de former le ballon proprement dit, caractérisé par le fait que le bol creux rotatif se présente sous la forme d'un volume de révolution dont l'axe est confondu avec l'axe de la broche, et qui comporte une première partie ayant la forme d'un cône (6) de faible pente dans la zone voisine de l'orifice de sortie du fil, ce cône (6) s'étendant sur une longueur comprise entre le tiers et la moitié de la hauteur dudit bol, cette partie conique (6) étant prolongée par une partie évasée (7) de génératrice courbe concave.
2/ Broche double torsion selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d'immobilisation du porte enroulement (9) sont des moyens magnétiques (21).
3/ Broche double torsion selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le canal de guidage du fil que comporte le bol rotatif présente une partie (14) disposée dans le prolongement de l'axe creux (17) de l'ensemble porte enroulement et une partie (18) disposée orthogonalement par rapport à la précédente.
4/ Broche double torsion selon la revendication 3,caractérisée par le fait qu'un élément de renvoi (19) est disposé'dans le coude que forment les deux parties (17), (18) du canal de guidage du fil.
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