EP0106830A1 - Procédé et appareillage de filature open-end - Google Patents

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EP0106830A1
EP0106830A1 EP83870104A EP83870104A EP0106830A1 EP 0106830 A1 EP0106830 A1 EP 0106830A1 EP 83870104 A EP83870104 A EP 83870104A EP 83870104 A EP83870104 A EP 83870104A EP 0106830 A1 EP0106830 A1 EP 0106830A1
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formation
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Michel Beckers
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Societe Anonyme des Ateliers Houget Duesberg Bosson
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/08—Rotor spinning, i.e. the running surface being provided by a rotor

Definitions

  • the present invention relates to an "open-end" spinning process and apparatus.
  • the shredder constituted by a cylinder furnished with teeth or needles, may have its axis of symmetry and rotation coincident with the axis of symmetry and rotation of the rotor; in this case we say that the device is coaxial. If these axes are different, and in particular left, the device is said to be biaxial.
  • the defibrator partially penetrates the rotor.
  • the fiber ribbon is brought into an area, fixed in space, where the fibers are brought into contact with the teeth of the shredder and are extracted from the ribbon. They are then conveyed on the teeth of the shredder for a certain time then, by the effect of centrifugal force, detach from the teeth and are projected into the rotor in the groove from which they gather.
  • the exact location of the space where the fibers detach from the shredder and are thrown into the rotor is difficult to know and in fact depends on several factors, such as: speed of the shredder, type of teeth of the shredder, type of fibers, suction phenomena created by the rotation of the rotor, etc.
  • fiber deposition area refers to the space and not to the rotor since it rotates continuously.
  • Fiber deposition area refers to space and not to the rotor, since it rotates continuously.
  • the device is coaxial or biaxial, there is therefore a "fiber deposition zone" where the fibers settle in the groove of the rotor. Under determined conditions, this zone is fixed in space.
  • the defibrator constantly sends fibers into the rotor to reconstitute the ring of fibers, and the delivery device constantly extracts from the rotor this ring of fibers become thread by the effect of the torsion.
  • the ring of fibers which becomes a thread by the effect of the twist, detaches from the groove of the rotor in a very precise zone of the rotor before moving towards the outlet nozzle.
  • This zone which will be called hereinafter “wire formation zone” is not fixed relative to the rotor. Indeed, if this area was fixed in the rotor, the wire could not be delivered.
  • the "wire formation zone” therefore moves in a ma continuously in the rotor, with a speed such that the difference between the absolute linear speed of this zone of formation of the wire and the peripheral speed of the rotor at the level of its groove is equal to the speed of delivery (or production) of the wire .
  • the object of the present invention is to remedy this drawback, to eliminate the phenomenon of "bundling” and therefore to make it possible to spin long fibers on a machine of the "open-end” type.
  • the process which is the subject of the invention is distinguished in that it provides means by which the "fiber deposition zone” is given a speed equal to that of the "wire formation zone” and in that these zones are arranged so that the fibers coming from the shredder cannot settle on the wire in formation.
  • This shredder is shown schematically and by way of example at 1 in FIG. 1.
  • the principle of the invention is to give the "fiber deposition zone" represented at 11 a speed equal to that of the "wire formation zone” represented at 13 and to arrange these zones so that the fibers 10 coming from the shredder 1 cannot be deposited on the wire in formation 14.
  • a channel is provided 2 which conveys the fibers 10 from the output of the shredder 1 to the rotor 4; this channel 2 is located in the axis of the rotor 4.
  • the channel 2 is extended by an element 3 comprising a bent conduit 3 1 which deflects the fibers 10 coming from the channel 2 and directs them towards the groove 5 of the rotor 4; this element 3 is driven at the speed of rotation of the "wire formation zone" 13, either by synchronizing by electrical or electronic means the speed of element 3 and the speed of the "wire formation zone” 13 ( Figure 2) or by forcing, by mechanical means, the wire in formation 14 to drive the bent conduit 3 1 for feeding the fibers.
  • a means 9 is provided, consisting, for example, of a rod in the shape of a "finger” fixed on the element 3 and extending sufficiently towards the bottom of the rotor 4 to be in the path of the wire in formation. 14, so that the latter, in its rotation, is forced to abut against this rod and consequently to cause the element 3 to rotate.
  • the "wire formation zone” 13 and the outlet of the bent conduit 3 1 for supplying the fibers are offset so that these fibers cannot be deposited on the wire in formation 14 in the "wire formation zone” 13 .
  • Element 3 is mounted so that it can freely rotate for example by a ball bearing 8 on a part 7 which is itself integral with the rotor 4.
  • the invention is not limited to this type of embodiment, but applies to any embodiment based on the same principles.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

Procédé de filature "open-end" à l'aide d'un appareillage comprenant un dispositif d'alimentation, un organe défibreur, un rotor, un embout de sortie, un dispositif délivreur et un dispositif bobineur caractérisé en ce que l'on prévoit des moyens par lesquels il est donné à la "zone de dépôt des fibres" (11) une vitesse égale à celle de la "zone de formation du fil" (13) et en ce que ces zones sont agencées de façon que les fibres (10) en provenance du défibreur ne puissent pas se déposer sur le fil en formation (14).

Description

  • La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareillage de filature "open-end".
  • Ainsi que cela est bien connu, toute machine de filature dite "open-end (ou à fibres libérées) à rotor" se compose des éléments suivants :
    • - un dispositif d'alimentation destiné à amener une mèche de fibres ou un ruban de fibres provenant d'une machine de préparation ;
    • - un organe défibreur destiné à individualiser les fibres en provoquant, grâce aux dents ou aux aiguilles dont il est garni, une extraction rapide des fibres hors de l'extrémité du ruban qui lui est présentée par le dispositif d'alimentation ;
    • - un rotor qui recueille les fibres ainsi libérées et les condense dans une rainure circulaire en un anneau de fibres qui se transformera par torsion en un fil continu ;
    • - une buse de sortie ou un entonnoir ou un embout (ce dernier terme sera utilisé dans la suite) par lequel le fil se détachant de la rainure du rotor peut sortir de l'enceinte dans laquelle tourne le rotor ;
    • - un dispositif délivreur destiné à entraîner le fil fini et à lui donner la tension nécessaire pour l'extraction en dehors du rotor ;
    • - un dispositif bobineur pour enrouler le fil fini.
  • Le défibreur constitué par un cylindre garni de dents ou d'aiguilles, peut avoir son axe de symétrie et de rotation confondu avec l'axe de symétrie et de rotation du rotor ; on dit dans ce cas que le dispositif est coaxial. Si ces axes sont différents, et notamment gauches, le dispositif est dit biaxial.
  • Dans un dispositif coaxial, le défibreur pénètre en partie dans le rotor. Le ruban de fibres est amené dans une zone, fixe dans l'espace, où les fibres sont mises en contact avec les dents du défibreur et sont extraites du ruban. Elles sont ensuite véhiculées sur les dents du défibreur pendant un certain temps puis, par l'effet de la force centrifuge, se détachent des dents et sont projetées dans le rotor dans la rainure duquel elles se rassemblent. L'endroit exact de l'espace où les fibres se détachent du défibreur et sont projetées dans le rotor est difficile à connaître et dépend en fait de plusieurs facteurs, tels que : vitesse du défibreur, type de dents du défibreur, type de fibres, phénomènes d'aspiration créés par la rotation du rotor,etc. On admet donc que pour un régime de fonctionnement déterminé, les fibres se déposent dans le rotor dans une zone donnée mais non connue, que l'on appellera dans la suite "zone de dépôt des fibres". Cette zone se réfère à l'espace et non au rotor puisque celui-ci tourne en permanence.
  • Dans un dispositif biaxial, les fibres, au moment où elles se détachent du défibreur, ne peuvent entrer directement dans le rotor, puisque le défibreur et le rotor sont plus éloignés l'un de l'autre. Elles sont alors véhiculées, entre le défibreur et le rotor dans un canal par un mouvement d'air qui les récolte, à la sortie du défibreur qui est aussi l'entrée du canal et les conduit à la sortie du canal qui est aussi l'entrée du rotor.
  • L'endroit exact de l'espace où les fibres sont projetées dans le rotor est donc bien connu, puisque c'est la sortie du canal.
  • Les fibres se déposent donc dans le rotor dans une zone donnée et connue, que l'on appellera aussi dans la suite "zone de dépôt des fibres". Cette zone se réfère à l'espace et non au rotor, puisque celui-ci tourne en permanence.
  • Que le dispositif soit coaxial ou biaxial, il existe donc bien une "zone de dépôt des fibres" où les fibres se déposent dans la rainure du rotor. Dans des conditions déterminées, cette zone est fixe dans l'espace.
  • Si l'on considère à présent la formation du fil :
    • La technique de formation du fil est bien connue : on introduit dans le rotor, à travers l'embout, l'extrémité d'un fil. Cette extrémité, par la force centrifuge, se dirige vers la rainure du rotor et vient se mêler aux fibres constituant l'anneau de fibres engendré par les fibres en provenance du défibreur. Le fil est ensuite introduit dans le dispositif délivreur, qui l'attire alors en dehors du rotor. L'extrémité du fil qui s'est mêlée à l'anneau de fibres présent dans le rotor est entraînée en rotation par le rotor et se tord ; cette torsion est communiquée à l'anneau de fibres présent dans le rotor, avec lequel l'extrémité est en contact. L'anneau de fibres s'ouvre et une de ses extrémités se lie intimement, par l'effet de la torsion, à l'extrémité du fil et les deux se confondent.
  • Comme le fil est pris dans le dispositif délivreur, il est attiré en dehors du rotor. On dit alors que le fil est amorcé et le phénomène devient continu : le défibreur envoie constamment des fibres dans le rotor pour reconstituer l'anneau de fibres, et le dispositif délivreur extrait constamment du rotor cetanneau de fibres devenu fil par l'effet de la torsion.
  • L'anneau de fibres, qui devient un fil par l'effet de la torsion, se détache de la rainure du rotor en une zone bien précise du rotor avant de se diriger vers l'embout de sortie. Cette zone, que l'on appellera dans la suite "zone de formation du fil" n'est pas fixe par rapport au rotor. En effet, si cette zone était fixe dans le rotor, le fil ne pourrait être délivré. La "zone de formation du fil" se déplace donc d'une manière continue dans le rotor, avec une vitesse telle que la différence entre la vitesse linéaire absolue de cette zone de formation du fil et la vitesse périphérique du rotor au niveau de sa rainure est égale à la vitesse de délivraison (ou de production) du fil.
  • Deux zones importantes existent donc dans le procédé de filature open-end :
    • - une zone d'arrivée des fibres, la "zone de dépôt des fibres", fixe dans l'espace, donc ayant une vitesse de rotation absolue égale à zéro ;
    • - une zone de départ du fil la "zone de formation du fil" ayant une vitesse de rotation absolue que l'on appellera Nf (légèrement supérieure à la vitesse de rotation absolue du rotor, que l'on appellera Nr).
  • Ces deux zones se rencontrent donc avec une fréquence égale à Nf. Or chaque fois que la "zone de formation du fil" passe dans la "zone de dépôt des fibres", les fibres en provenance du défibreur se déposent sur le fil en formation par torsion avant d'avoir pu se déposer dans la rainure du rotor et d'avoir pu former avec les autres fibres l'anneau de fibres dont question plus haut. Ces fibres qui se déposent sur le fil en formation sont prises dans la torsion du fil avant d'avoir pu s'aligner avec les autres fibres et se placer parallèlement à elles : elles créent alors un défaut que l'on appelle "fagotage". Ce phénomène de fagotage est d'autant plus important que les fibres sont longues, ce qui rend la filature open-end peu indiquée pour les fibres longues.
  • La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, d'éliminer le phénomène de "fagotage" et donc de rendre possible la filature de fibres longues sur une machine du type "open-end".
  • En vue de la réalisation de ce but, le procédé objet de l'invention se distingue en ce que l'on prévoit des moyens par lesquels il est donné à la "zone de dépôt des fibres" une vitesse égale à celle de la "zone de formation du fil" et en ce que ces zones sont agencées de façon que les fibres en provenance du défibreur ne puissent pas se déposer sur le fil en formation.
  • Ce procédé sera expliqué ci-après en se référant aux dessins qui représentent à titre d'exemple non limitatif un dispositif pouvant être utilisé pour la mise en pratique du procédé.
  • Sur ces dessins :
    • La figure 1 est une vue en coupe latérale et
    • la figure 2 une vue en plan et explicative du dispositif.
  • Dans cette forme d'exécution, il sera fait usage du principe du défibreur biaxial.
  • Ce défibreur est représenté schématiquement et à titre d'exemple en 1 sur la figure 1.
  • Le principe de l'invention est de donner à la "zone de dépôt des fibres" représentée en 11 une vitesse égale à celle de la "zone de formation du fil" représentée en 13 et d'agencer ces zones de façon que les fibres 10 en provenance du défibreur 1 ne puissent pas se déposer sur le fil en formation 14.
  • En effet si la "zone de dépôt des fibres" 11 et la "zone de formation du fil" 13 sont animées de la même vitesse et ne se recouvrent en aucun point, les fibres 10 en provenance du défibreur 1 se déposeront dans la rainure 5 du rotor 4 en un endroit où le fil en formation 14 ne se trouve pas. Elles pourront donc s'intégrer à l'anneau de fibres 12 avant d'être prises par la torsion, et cette situation perdurant indéfiniment par suite de l'égalité des deux vitesses citées ci-dessus, le phénomène du fagotage n'apparaîtra jamais.
  • Sur les dessins ci-joints on prévoit un canal 2 qui véhicule les fibres 10 de la sortie du défibreur 1 vers le rotor 4 ; ce canal 2 est situé dans l'axe du rotor 4.
  • Le canal 2 est prolongé par un élément 3 comprenant un conduit coudé 31 qui dévie les fibres 10 provenant du canal 2 et les dirige vers la rainure 5 du rotor 4 ; cet élément 3 est entraîné à la vitesse de rotation de la "zone de formation du fil" 13, soit en synchronisant par des moyens électriques ou électroniques la vitesse de l'élément 3 et la vitesse de la "zone de formation du fil" 13 (figure 2) soit en forçant, par des moyens mécaniques, le fil en formation 14 à entraîner le conduit coudé 31 d'amenée des fibres.
  • A cet effet on prévoit en 9 un moyen consistant, par exemple, en une tige en forme de "doigt" fixée sur l'élément 3 et s'étendant suffisamment vers le fond du rotor 4 pour se trouver dans le trajet du fil en formation 14, de façon que ce dernier, dans sa rotation, soit forcé de venir buter contre cette tige et conséquemment d'entraîner l'élément 3 en rotation.
  • La "zone de formation du fil" 13 et la sortie du conduit coudé 31 d'amenée des fibres sont décalées de telle façon que ces fibres ne puissent se déposer sur le fil en formation 14 dans la "zone de formation du fil" 13.
  • Dans le cas où l'on force le fil 14 à entraîner lui-même l'élément 3 d'amenée et de déviation des fibres, il est évident que le fil 14 doit entraîner le conduit coudé 31 à la vitesse de la "zone de formation du fil" 13. Ceci peut engendrer dans le fil 14 une tension excessive.
  • Une disposition particulière permet d'éviter cette tension excessive.
  • L'élément 3 est monté de façon à pouvoir tourner librement par exemple par un roulement à billes 8 sur une pièce 7 elle-même solidaire du rotor 4.
  • Lors de la mise en rotation du rotor 4, la pièce 7 solidaire du rotor 4 est également mise en rotation à la même vitesse. Le fil 14 n'a plus alors à communiquer à l'élément 3 de déviation des fibres que la vitesse égale à la différence entre la vitesse de la "zone de formation du fil" 13 et la vitesse du rotor 4.
    • Légende des figures 1 et 2 :
    • 1 : organe défibreur
    • 2 : canal de transport des fibres
    • 3 : élément d'amenée et de déviation des fibres
    • 31 : conduit coudé
    • 4 : rotor
    • 5 : rainure du rotor
    • 6 : embout de sortie du fil
    • 7 pièce solidaire du rotor et supportant le conduit coudé d'amenée des fibres
    • 8 : moyen permettant la rotation du conduit coudé d'amenée des fibres par rapport à la pièce 7
    • 9 : moyen permettant l'entraînement du conduit coudé d'amenée des fibres par le fil en formation
    • 10 : fibres en provenance du défibreur
    • 11 : zone de dépôt des fibres
    • 12 : anneau de fibres
    • 13 : zone de formation du fil
    • 14 : fil en formation.
  • L'invention ne se limite pas à ce type de réalisation,mais s'applique à toute réalisation basée sur les mêmes principes.

Claims (8)

1. Procédé de filature "open-end" à l'aide d'un appareillage comprenant un dispositif d'alimentation, un organe défibreur, un rotor, un embout de sortie, un dispositif délivreur et un dispositif bobineur caractérisé en ce que l'on prévoit des moyens par lesquels il est donné à la "zone de dépôt des fibres" (11) une vitesse égale à celle de la "zone de formation du fil" (13) et en ce que ces zones sont agencées de façon que les fibres (10) en provenance du défibreur (1) ne puissent pas se déposer sur le fil en formation (14).
2. Appareillage pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 1 comprenant un canal (2) véhiculant les fibres (10) de la sortie du défibreur (1) vers le rotor (4), ce canal (2) étant situé dans l'axe du rotor (4), caractérisé en ce que l'on prévoit pour le canal (2) un élément (3) réalisé par exemple sous la forme d'un conduit coudé (31) qui prolonge le canal d'amenée (2) et qui est réalisé de manière à diriger ou à dévier les fibres (10) en provenance du défibreur vers la rainure (5) du rotor, cet élément (3) étant entraîné à la vitesse de rotation de la zone de formation du fil (13).
3. Appareillage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse de rotation de l'élément de déviation (3) est obtenue par des moyens électriques ou électroniques de synchronisation.
4. Appareillage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on prévoit des moyens mécaniques par lesquels le fil en formation (14) est forcé d'entraîner d'une manière directe l'élément (3) de déviation.
5. Appareillage suivant l'une quelconque des revendications 2-4, caractérisé en ce que l'élément
(3) de déviation est libre en rotation par rapport au rotor, plus particulièrement à une pièce intermédiaire
(7) solidaire du rotor.
6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de formation du fil et la sortie de l'élément ou du conduit d'amenée des fibres sont décalées de telle manière que les fibres ne puissent se déposer sur la zone de formation du fil.
EP83870104A 1982-10-08 1983-10-05 Procédé et appareillage de filature open-end Expired EP0106830B1 (fr)

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