FR2597120A1 - Procede d'elaboration d'un fil arme, dispositif pour sa mise en oeuvre et fil arme obtenu par ledit procede - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE TEXTILE. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QUE LE FIL D'AME 3 EST AMENE SEPAREMENT DES FIBRES 1 ET SOUS UN ANGLE PAR RAPPORT A L'AXE DE ROTATION DE L'ORGANE DE TORSION 14, LA MECHE 22 EST FORMEE PAR LES FIBRES AVANT LEUR PINCAGE, LE PINCAGE DES FIBRES AYANT FORME LA MECHE 22 ET DU FIL D'AME 3 EST REALISE SEPAREMENT ET, APRES LE PINCAGE ET AVANT LE RECOUVREMENT DU FIL D'AME 3 PAR LES FIBRES FORMANT LA MECHE 22, LE FIL 3 ET LA MECHE 22 SONT REUNIS. L'INVENTION PERMET NOTAMMENT DE REGLER ET D'OBTENIR DES RAPPORTS OPTIMAUX DES TENSIONS DU FIL D'AME ET DES FIBRES, CE QUI AMELIORE NOTABLEMENT LA QUALITE DES FILS ARMES OBTENUS.
Description
L'invention concerne le domaine de la filature et
a notamment pour objet in procédé et un dispositif pour la fabrication ds fils armés, ainsi que les fils armés ainsi obtenus.
L'invention peut être appliquée dans l'industrie textile. Un fil armé est un fil recouvert sur toute sa longueuride fibres ou de fils, le fil à recouvrir étant appelé "fil d'âme", et les fibres ou les fils qui recouvrent le fil d'âme étant appelés "constituant de couverture" 10 On sait que, ces derniers temps, le fil armé trouve une application de plus en plus large grâce à ses avantages importants vis-à-vis d'un fil unique ou à une mèche, dont l'un des avantages principaux est la possibilité de combiner les propriétés de diverses matières de fil d'âme 15 et de constituant de couverture pour obtenir toutes propriétés voulues, par exemple: résistance, hygroscopicité,
infroissabilité de l'article fini.
A l'heure actuelle, on connait plusieurs procédés de fabrication d'un fil armé o, en tant que constituant 20 de couverture, on utilise des fibres. Parmi ces procédés, il y a un procédé de filage pneumomécanique, appelé également filage à bout libre, dans lequel les fibres de couverture sont obtenues par séparation d'un ruban de fibres dans un dispositif de dissociation et le recouvre25 ment du fil d'âme par les fibres se fait à l'aide d'un organe de filage utilisé en général dans le filage à bout libre pour élaborer un fil, et réalisé soit sous la forme d'une coupelle appelée "chambre de filage", soit sous la forme d'un disque en T calé sur un axe, soit sous toute autre forme connue, par exemple, sous forme d'un entonnoir
(cf., brevet Etats-Unis d'Amérique n 3605395, cl. 57-58.89, 1971).
Etant donné que, dans un organe de filage de n'importe quel type, le fil d'âme à recouvrir de fibres doit passer par
son axe de rotation, cet axe doit être creux.
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Ainsi, pour obtenir le fil armé, on peut utiliser tout procédé et tout dispositif de filage à bout libre qui fonctionnent à base d'un système de filage dit "à flux direct", autrement dit un dispositif dans lequel les fibres séparés arrivent dans l'organe de filage d'un côté et la mèche fabriquée est évacuée de l'autre côté, à la sortie de l'axe creux (cf., brevets Etats-Unis d'Amérique, cl.57-58.89, N0 3411283/1968 et N0 3501905/1970).
Cependant, lors de l'utilisation de différents
organes de filetage pour fabriquer le fil armé, organes se présentant soit sous la forme d'une coupelle ou "chambre de filage", soit sous la forme d'un disque, des problèmes spécifiques se posent qui exigent des solutions appropriées.
Par exemple, lorsqu'on utilise une chambre de
filage, il se pose un problème concernant la qualité du fil élaboré, parce que la densité et la solidité de la couverture du fil d'âme par les fibres dépendent de leur tension, et que, dans la chambre de filage, la tension n'est réalisée que par les forces centrifuges, lesquelles sont souvent insuffisantes, aux vitesses de rotation réelles de la chambre de filage, pour assurer la densité et la solidité de couverture exigées.
Si l'on utilise un disque en tant que rotor, se
posent un problème d'élévation de la qualité du fil armé et un problème de diminution des pertes de fibres décrochées de la surface du disque sous l'action des forces centrifuges.
Les procédé et dispositif revendiqués ont pour
but de résoudre essentiellement le problème de l'amélioration de la qualité du fil armé, et partiellement, le problème de la diminution des pertes de filbres en cas d'utilisation d'un disque en tant que rotor.
La notion de qualité du fil armé comprend quelques indices de-qualité, par exemple, l'égalité du fil (régularité de couverture du fil d'âme par les fibres), la densité et la solidité de couverture (la solidité d'adhérence des fibres de couverture du fil d'âme), la résistance du fil à la rupture. Ces indices dépendent de différents facteurs. Par exemple, si l'indice de résistance du fil à la rupture dépend essentiellement de la qualité de la matière du fil d'âme et des fibres, les autres indices, tels que la solidité de couverture, dépendent plutôt du procédé de fabrication du fil armé, et plus particulièrement, du procédé de couverture du fil d'âme
par les fibres.
Le procédé de fabrication du fil armé et le dispo15 sitif pour sa réalisation selon l'invention ont pour but de résoudre le problème de l'augmentation de la solidité de la couverture, autrement dit de la solidité d'adhérence
des fibres de couverture au fil d'âme.
La densité et la solité de couverture d'un fil armé 20 dépendent essentiellement de la tension des fibres avec laquelle elles s'enroulent sur le fil d'âme en formant sa couverture, la tension des fibres dans les procédés et dispositifs connus étant obtenue essentiellement par pinçage des fibres et du fil d'âme, réalisé en assurant la possibilité d'un glissement des fibres dans ce dispositif
de pinçage avec un certain effort de frottement.
Ainsi, l'essentiel du procédé de couverture du fil d'âme avec des fibres assurant une solidité déterminée de la couverture du fil d'âme réside avant tout dans la méthode de pinçage des fibres et du fil d'âme dans l'organe de filage. Par conséquent, comme le schéma technologique général d'élaboration du fil armé dans les procédés et dispositifs de filage à bout libre connus ne varie pratiquement pas, la caractéristique, décrite plus bas, du
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niveau existant de la technique ne concerne, pour les solutions connues, que le mode de pinçage des fibres et du fil d'âme dans l'organe de torsion et la structure du dispositif de pinçage.
Il existe un procédé d'élaboration de fil armé (brevet Etats-Unis d'Amérique n0 3877211, cl. 57-58.89, 1975) se rapportant au filage pneumomécanique à bout libre et consistant en ce qu'on utilise un ruban de fibres, on le dissocie en fibres isolées, on amène les fibres, conjointement avec le fil d'âme, dans l'organe de torsion et, en faisant tourner l'organe de torsion, on obtient le recouvrement du fil d'âme par les fibres avec formation du fil armé.
Ilexiste également un dispositif de réalisation de ce procédé connu d'élaboration de fil armé (brevet Etats-Unis d'Amérique N0 3877211, cl. 57-58.89, 1975), qui comporte une source d'alimentation en ruban de fibres et une source d'alimentation en fil d'âme, un dispositif de dissociation du ruban de fibres en fibres isolées, et, installé dans un corps muni d'un orifice pour le passage des fibres, relié par un canal de guidage des fibres au dispositif de dissociation du ruban de fibres en fibres, un organe de torsion sous la forme d'un disque en T calé sur un axe de rotation ayant un orifice ou canal axial pour le passage du fil d'âme et des fibres, un moyen de maintien des fibres sur la surface du disque et un moyen de production d'un courant d'air dans le canal de guidage des fibres, ce moyen étant constitué de pales de ventilateur fixées sous le disque et de fentes radiales réalisées dans le disque.
La paticularité du procédé et du dispositif en question réside dans l'absence du pinçage des fibres et du fil d'âme dans l'organe de torsion, de sorte que l'effort de frottement nécessaire pour maintenir les fibres dans le disque tournant au moment du recouvrement du fil d'âme n'est assuré que par le rapport des diamètres de
l'orifice axial du disque et du fil en torsion.
Ladite particularité de ce procédé assure, d'une part, l'absence de toute torsion du fil d'âme qui ne subit pas un effort de pinçage suffisant pour une telle torsion, ce qui peut avoir une conséquence positive, par exemple, en cas de fabrication d'un fil armé conducteur de courant lorsqu'on utilise en tant que fil d'âme un fil à isolation en émail dont même une torsion minimale est inadmissible pour ne pas détruire l'émail. D'autre part, en cas d'utilisation de fibres textiles ordinaires, l'absence de serrage des fibres et du fil d'âme fait que les fibres d'une certaine élasticité qui ne sont pas serrées contre le fil d'âme forment une couverture incohérente et peu solide qui peut être facilement arrachée non seulement durant le traitement ultérieur, mais aussi
lors du transport du fil armé.
Les tentatives faites pour augmenter l'effort de 20 frottement des fibres contre les parois de l'orifice axial par diminution de son diamètre jusqu'à une valeur comparable avec le diamètre du fil armé n'ont pas permis de résoudre ce problème, car on est alors confronté à une contradiction: d'une part, l'orifice du disque doit 25 être suffisamment petit pour que le fil d'âme pourvu des fibres y entre avec une certaine difficulté, avec un certain effort; d'autre part, l'amorçage initial du fil d'âme à travers un tel orifice à l'aide, par exemple, d'un fil d'amorçage ou de tout autre moyen d'amorçage, 30 -présente de grandes difficultés et est pratiquement impossible, ce qui exige une augmentation du diamètre
de cet orifice du disque.
Outre cela, en cas de modification de la densité
linéique du fil élaboré, par exemple, en cas de change-
ment de l'assortiment, on doit modifier dans une mesure correspondante le diamètre de l'orifice de passage, ce qui exige le remplacement soit de tout l'organe de torsion, soit du disque pourvu de l'orifice. Ces opérations compliquent toutes deux l'entretien du métier au cours de son exploitation, augmentent ses arrêts et
diminuent le CTU (coefficient de temps utile).
Il existe un autre procédé d'élaboration de fil
armé, réalisé sur un dispositif de filage à bout libre 10 connu (certificat d'auteur URSS NO 941445, cl.int.
DO1H 7/885, 1982). Ces procédé et dispositif sont essentiellement identiques aux procédé et dispositif précédents, mais le procédé en question est caractérisé par le fait qu'on assure dans l'organe de torsion un pinçage conjoint 16 des fibres et du fil d'âme dans un dispositif prévu à cette fin, avec recouvrement ultérieur du fil d'âme par
les fibres et l'élaboration d'un fil armé.
Le dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme est disposé sous le disque de l'organe de torsion 20 et se présente sous la forme d'une douille à canal axial montée avec possibilité de déplacement axial et munie d'un ressort, et d'une bille placée dans un évidement profilé pratiqué dans l'extrémité de la douille qui
est orientée vers le disque.
Le pinçage des fibres conjointement avec le fil d'âme assure un serrage intime des fibres au fil d'âme durant son recouvrement par les fibres, ce qui permet d'obtenir un fil armé avec une couverture suffisamment
solide et dont la solidité est proportionnelle à l'effort 30 de serrage développé par la bille à ressort.
Lors de la dissociation du ruban de fibres en fibres isolées dans le dispositif de peignage, les fibres qui sont libérées les premières du faisceau de fibres et sont amenées dans le rotor sont les fibres les plus courtes, qui se libèrent du serrage entre la paire d'organes d'alimentation avant les fibres longues, ce qui provoque une certaine répartition et un regroupement 5 des fibres d'après leur longueur. L'amenée dans l'organe de torsion de ces fibres séparées et l'enroulement des fibres sur le fil d'âme entraînent, dans ce procédé connu, une répartition inégale des fibres courtes et
longues sur le fil d'âme. Ceci augmente l'inégalité de 10 la couverture et altère la qualité du fil fini.
En outre, en cas de pénétration d'impuretés ou d'un faisceau de fibres dans l'orifice axial du disque pour le passageides fibres et du fil d'âme, et d'augmentation de la tension du fil causée par la dite pénétration, 15 la bille peut être chassée de son évidement et déplacée du côté de l'axe de rotation sous l'action des forces centrifuges. Ceci, d'une part, gêne le serrage des fibres et du fil d'âme entre la douille à ressort et la bille et provoque l'élaboration d'un fil armé de qualité médio20 cre, et d'autre part, fait apparaître un déséquilibre de l'organe de torsion, qui donne naissance à des vibrations provoquant une usure élevée des paliers dans
lesquels tourne ce dernier.
Il existe également un procédé d'élaboration de 25 fil armé par filage à bout libre (certificat d'auteur URSS NO 366232, Cl.int. DO1H 1/13, 1973) qui consiste à séparer un ruban de fibres en fibres isolées qui, conjointement avec un fil d'âme, sont amenées dans l'organe de torsion o s'effectuent le pinçage des fibres 30 et du fil d'âme et le recouvrement du fil d'âme par les
fibres avec formation de fil armé.
Le procédé connu en question est caractérisé par le fait que lors de l'amenée des fibres séparées dans le dispositif de pinçage de l'organe de torsion, les fibres forment dans la zone de pinçage une mèche avec laquelle on recouvre ensuite le fil d'âme en disposant les fibres
en spirale autour du fil d'âme.
La formation de cette mèche de fibres (autrement dit, la formation d'un faisceau ordonné de fibres redressées et rendues parallèles) élève la régularité de la répartition des fibres dans le faisceau et, par conséquent,
dans la couverture du fil armé, ce qui améliore notable10 ment la qualité de ce dernier.
Toutefois, dans ce procédé, le fil d'âme et les fibres sont amenés conjointement suivant l'axe de rotation de l'organe de torsion, et le recouvrement du fil d'âme se fait par la mèche formée de fibres, avec pincement conjoint de la mèche et du fil d'âme. Ceci ne permet pas de réaliser un réglage séparé de la tension du fil d'âme et des fibres et d'établir un rapport optimal de ces tensions, ce qui rend impossibles le contrôle du processus d'élaboration du fil armé et l'obtention de valeurs -20 prédéterminées de la qualité du fil armé, en particulier
de la solidité de sa couverture.
Il existe également un dispositif de filage à bout libre (certificat d'auteur URSS N0 311541, cl.DOIH 1/12, 1979) servant à réaliser le procédé connu qui vient d'être décrit, ce dispositif étant sensiblement identique aux dispositifs connus précédents, mais en différant par le fait que le dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme dans ce dispositif se présente sous la forme de deux plaques montées librement sur des 30 axes de pivotement disposés en travers des plaques et qui sont en cootact entre elles par l'une de leurs extrémités respectives en formant ainsi des mors de pinçage, leurs autres extrémités étant munies de contrepoids déplacés à l'aide de vis pour régler l'effort de 35 pinçage développé par les forces centrifuges lors de la
rotation de l'organe de torsion.
Etant donné que, dans ce dispositif, les mors de pinçage sont disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation de l'organe de torsion et que le fil d'âme passe conjointement avec la mèche le long de l'axe de rotation, la variation de la tension due à la pénétration, avec les fibres, de particules d'impuretés et de poussières dans l'orifice de passage du disque n'entraîne pas l'ouverture des mors de pinçage et le processus de fabrication du fil armé n'est pas gêné, de sorte que le rotor ne subit pas un déséquilibre dont les conséquences
négatives sont connues.
Outre cela, l'avantage de ce dispositif réside dans la possibilité de régler l'effort de serrage (par modifi15 cation du moment d'inertie des masses tournantes), par exemple, en cas de changement de la densité linéique du
fil armé à élaborer.
Cependant, ce dispositif connu n'assure pas la possibilité d'amener séparément dans l'organe de torsion 20 le fil d'âme et les fibres. Ceci ne permet pas de régler leur tension individuellement en vue d'obtenir des rapports optimaux des tensions du fil d'âme et des fibres, alors que la réalisation du dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme sous la forme de deux plaques pinçant par des mors conjointement le fil et les fibres ne permet pas d'effectuer leur pinçage individuel ni d'assurer la possibilité de régler la tension de l'un de ces éléments relativement à l'autre, ce qui empêche l'obtention des valeurs voulues de qualité du fil armé. 30 En outre, la conception du dispositif de pinçage centrifuge est compliquée, ce qui, d'une part, n'est pas rationnel dans les conditions d'une industrie textile caractérisée par une production massive de produits de : f D: 0: ::: ::: :: :; 0 :Xa::
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même type à cause des complications de l'entretien et du coût élevé des matériels et de la production.
D'autre part, l'organisation compliquée du dispositif entraîne sa configuration complexe, ce qui, dans les conditions de la production textile, entraîne un engorgement inévitable, par le duvet et les poussièress, des rainures, orifices et autres éléments du dispositif, exigeant son arrêt et son nettoyage périodiques. Outre cela, le pinçage dû aux forces centrifuges n'assure pas la constance de l'effort de serrage en cas de changement de la vitesse du dispositif, ni le maintien des conditions technologiques de fabrication du fil. Ceci entraîne des réglages d'appoint du dispositif et diminue le coefficient de temps utile du métier.
L'invention vise donc un procédé d'élaboration de fils armés et un dispositif pour sa réalisation, dans lesquels la disposition réciproque du fil d'âme et des fibres durant tout le cycle technologique de fabrication du fil armé permettrait de régler et d'obtenir des rapports optimaux des tensions du fil d'âme et des fibres, ce qui élèverait notablement la qualité du fil armé, et plus particulièrement, la solidité du recouvrement du fil d'âme par les fibres.
L'essence de l'invention consiste en ce que, dans un procédé de fabrication de fils armés qui consiste à utiliser un premier fil d'âme et un ruban de fibres, à dissocier le ruban de fibres en fibres isolées, à amener les fibres et le premier fil d'âme dans un organe de torsion ou rotor dans lequel on effectue le pinçage des fibres et du premier fil d'âme et la formation d'une mèche de fibres, ensuite à recouvrir le fil d'âme avec les fibres formant la mèche, en obtenant ainsi un fil armé, selon l'invention le premier fil d'âme est amené séparément des fibres et sous un angle par rapport à l'axe de ll rotation du rotor, ladite mèche est formée par lesdites fibres avant leur pinçage, le pinçage des fibres formant la mèche et du premier fil d'âme est effectué séparément et, après le pinçage et avant le recouvrement du premier fil d'âme par les fibres formant la mèche, le fil d'âme
et la mèche sont réunis.
Il est utile d'amener dans l'organe de torsion, au moins encore un fil d'âme sous un angle par rapport au premier fil d'âme, et à effectuer ensuite son pinçage 10 et son recouvrement par les fibres formant la mèche
simultanément avec le premier fil d'âme.
L'essence de l'invention consiste aussi en ce que, dans un dispositif de fabrication de fil armé qui comporte des sources d'alimentation en ruban de fibres et en fil 15 d'âme, un dispositif de dissociation du ruban de fibres en fibres isolées et, installé dans un corps muni d'un orfice à travers lequel passent les fibres et qui est relié par un canal de guidage des fibres au dispositif de dissociation du ruban de fibres en fibres isolées, un organe de torsion constitué d'un disque ayant un orifice axial, un moyen de rétention des fibres et un moyen de formation d'un courant d'air dans le canal de guidage des fibres, une douille avec un canal axial pour la sortie d'un premier fil d'âme, disposée sous le disque coaxiale25 ment à l'axe de rotation de l'organe de torsion, un dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme, disposé sous ledit disque, selon l'invention ledit corps comporte, au-dessus du niveau du disque, un premier orifice à travers lequel passe le fil d'âme et qui est décalé par 30 rapport à l'orifice axial du disque, le dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme comportant une douille à canal axial montée avec possibilité de déplacement le long de son propre axe et munie d'un ressort, ainsi qu'une bille placée dans un évidement profilé pratiqué dans
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l'extrémité de la douille qui est orientée vers le disque.
Il est souhaitable de réaliser dans ledit corps, au-dessus du niveau du disque, au moins encore un orifice pour le passage d'un autre fil d'âme, cet orifice étant décalé suivant une circonférence par rapport au premier orifice.
Dans le procédé revendiqué, l'amenée du fil d'âme séparément des fibres et sous un angle par rapport à l'axe de rotation de l'organe de torsion et la formation de la mèche avant le pinçage des fibres, ainsi que la présence, dans le dispositif revendiqué, d'un dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme se présentant sous la forme d'une douille à ressort et d'une bille, permettent de réaliser séparément la tension du fil d'âme et celle des fibres sous forme de mèche tordue et le réglage de ces tensions pour obtenir leur rapport optimal. Ceci donne la possibilité d'élever notablement la solidité de la couverture du fil armé et, par conséquent, d'améliorer la qualité des produits fabriqués à partir de ce fil. En outre, l'utilisation de plusieurs fils d'âme assure, en plus de l'augmentation de la solidité de la couverture, une diminution notable des pertes de fibres, et une élévation du rendement des métiers et de la production de fil armé, ce qui augmente la rentabilité.
Le procédé revendiqué est réalisé de la façon suivante.
Un ruban de fibres venant d'un pot d'alimentation ou d'une autre source d'alimentation est amené dans un dispositif de dissociation, o, d'une manière quelconque connue en soi, il se dissocie en fibres séparées, et ensuite dans un organe de torsion en rotation, alors que le fil d'âme est déroulé d'une bobine et, sous une tension donnée, est amené dans l'organe de torsion sous un angle par rapport à son axe de rotation. Dans l'organe de torsion, il se forme d'abord une mèche de fibres, ensuite cette dernière et le fil d'âme sont pincés, ce pinçage se faisant séparément. A la sortie de la zone de pinçage, la mèche et le fil d'âme sont réunis et, par rotation de l'organe de torsion, on réalise le recouvrement du fil d'âme par la mèche qui s'enroule autour de celui-ci, ce qui a pour résultat la formation d'un 10 film armé, qui s'enroule ensuite, d'une manière connue
en soi, sur une bobine.
Lors de l'amenée des fibres séparées sur la surface du disque de l'organe de torsion, celles-ci s'orientent et se disposent essentiellement radialement sous la forme de petits rubans de fibres, ce qui est favorisé par la présence des échancrures radiales du disque. La mèche est formée par réunion de plusieurs petits rubans de fibres qu'on amène dans le dispositif de pinçage de l'organe de torsion. Lors de la rotation de l'organe de 20 torsion, la mèche, en s'enroulant sur le fil d'âme, reçoit sa part de torsion qui, par l'intermédiaire de la pince de l'organe de torsion, s'étend à la surface du disque o se trouve le bout de la mèche tournant autour de son propre axe grâce à la rotation de l'organe 25 de torsion et o se forment de nouve-aux petits rubans de fibres. Ainsi, durant le fonctionnement, sur la surface du disque il y a toujours une extrémité du faisceau de fibres (appelée "bout libre") tournant autour de son propre axe et à laquelle elles s'accrochent, après quoi, sous forme d'une mèche, des portions toujours nouvelles de fibres sous forme de petits rubans de fibres
se réunissent au fil d'âme pour son recouvrement.
Ainsi se trouve réalisé le principe du filage pneumomécanique dit "à bout libre" La formation de la mèche est effectuée dans le but d'obtenir une tension des fibres qui devient possible du fait que la mèche, durant la rotation de l'organe de torsion, reçoit une torsion suffisante pour rendre la mèche suffisamment solide pour subir la tension nécessaire. 5 L'amenée du fil d'âme dans l'organe de torsion sous un angle par rapport à son axe de rotation et avec la tension requise, ainsi que la formation d'une mèche à partir des fibres, permettent non seulement de séparer le fil d'âme et la mèche dans le dispositif de pinçage 10 de l'organe de torsion grâce à leur disposition sur des parois diamétralement opposées de l'orifice axial du disque et sur les surfaces diamétralement opposées de la pince sphérique, mais également de maintenir cette position durant le fonctionnement. Ceci, à son tour, donne la possibilité de régler la tension du fil d'âme et de la mèche et d'obtenir leur rapport optimal pour fabriquer
le fil armé ayant la structure nécessaire.
La solidité de la couverture du fil armé dépend directement de sa structure. AInsi, dans le cas d'un fil:020 armé dont la structure se présente sous forme d'un fil d'âme rigidement tendu formant une ligne droite et de fibres le recouvrant sous forme de spires régulières suivant une ligne hélicoïdale, la solidité de la couverture ne peut pas être suffisamment grande parce que les 25 spires de fibres ne peuvent pas s'accrocher à la surface du fil d'âme et la solidité de la couverture ne dépend, dans ce cas, que de la densité du recouvrement du fil d'âme par les fibres et de l'état de leurs surfaces, dont dépend
leur accrochage réciproque.
Dans le cas o la mèche et le fil d'âme ont à peu près la même tension et que, de ce fait, ils s'enroulent régulièrement l'un autour de l'autre, le fil armé acquiert une structure analogue à celle d'un fil tordu dont la solidité de couverture, toutes choses égales par ailleurs, est d'un ordre de grandeur supérieure à celle du fil
armé ordinaire à couverture hélicoïdale.
Le réglage des tensions de la mèche et du fil d'âme peut être assuré par diverses voies, par exemple ar un choix approprié du rapport de leurs diamètres, parce que, pour un même effet développé par le dispositif de pinçage de l'organe de torsion, les constitutants de différents diamètres du fil passent par le dispositif
de pinçage avec des efforts différents et, par conséquent, 10 avec des tensions différentes.
Ledit réglage peut aussi être assuré par un choix approprié, pour les constituants du fil, de matériaux à rugosité
différente assurant différents valeurs de forces de frottement lors du passage des constituants du fil par le 15 pinçage.
En outre, le réglage en question peut être obtenu en prévoyant la possibilité de faire varier la tension du fil d'âme en l'augmentant ou en la diminuant par rapport à la tension de la mèche, vu que la tension de cette dernière peut être considérée constante pour un effort
constant de serrage dans la pince.
Suivant une variante du procédé selon l'invention, on peut amener dans l'organe de torsion deux et plusieurs fils d'âme, ces fils d'âme étant amenés sous un angle par 25 rapport à 1 'axe de rotation et l'un par rapport à l'autre, et étant ensuite pincés et recouverts par la mèche simultanément. Dans ce cas, les fils d'âme forment sur le trajet du flux des fibres séparées une sorte de coin par lequel 30 passent les fibres amenés. Par suite du déplacement axial longitudinal des fils d'âme et de leur réunion dans le canal axial du disque, ces fibres se trouvent en finde compte coincées entre les fils d'âme, qui entraînent les
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fibres coincées dans le canal axial du disque et dans le dispositif de pinçage de l'organe de torsion, à la sortie duquel les fils d'âme et les fibres coincées entre eux sont recouverts par la mèche s'enroulant sur eux. Le fil armé d'une telle structure se trouve pourvu d'une couverture d'une très grande solidité,car, grâce au bon accrochage des fibres de la couverture entre elles, elles sont solidement retenues sur les fils d'âme grâce à leur accrochage aux fibres coincées entre ceux-ci.
Cet effet est beaucoup plus prononcé lorsque le fil armé est fabriqué à partir de plusieurs fils d'âme, car plus les fils d'âme participant au processus sont nombreux, plus il se forme de "coins', c'est-à-dire d'endroits de coincement des fibres, etplus le nombre des fibres coincées est grand, ce qui augmente la solidité de la couverture grâce à l'accrochage des fibres de couverture aux fibres coincées.
Outre ledit effet, l'utilisation de plusieurs fils d'âme présente aussi l'avantage que le pincement des fibres par le coin constitue par les fils d'âme a lieu dans l'air, avant l'arrivée des fibres sur la surface du disque, dans la zone d'action des forces centrifuges, ce qui diminue le nombre de fibres chassées de la surface du disque par les forces centrifuges,ce qui,a son tour, réduit les pertes de fibres, la quantité de déchets et élève le rendement du métier ainsi que la production de fil armé fini.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels:
la.figure 1 représente un schéma de principe d'un dispositif de fabrication de fil armé, selon l'invention; la figure 2 représente un organe de torsion avec un dispositif de serrage des fibres et du fil d'âme, selon l'invention; la figure 3 représente le corps pourvu d'orifices pour le passage des fils d'âme, selon l'invention; la figure 4 représente un organe de torsion avec
un dispositif de pinçage de fibres et de deux fils d'âme, 10 selon l'invention.
Le dispositif pour réaliser le procédé selon l'invention comporte une source d'alimentation en ruban de fibres 1 (figure 1) qui, dans la version décrite ici, se présente
sous la forme d'un pot d'alimentation 2, et une source 3 15 d'alimentation en fil d'âme, sous la forme d'une bobine 4.
Pour la dissociation des fibres du ruban 1, le dispositif comporte un moyen de séparation des fibres qui comporte un entonnoir de guidage et de condensation 5, une paire d'organes d'alimentation formée par un galet 6 et une tablette de serrage 7 à ressort, et un galet denté de peignage 8 placé dans un corps 9 muni d'un canal 10 de guidage des fibres. Dans un autre corps, adjacent au corps 9 et muni d'un orifice 12 de passage des fibres, relié au canal 10 de guidage des fibres, un organe de torsion est placé dans des paliers de rotation 13. L'organe de torsion 14 comporte un disque 15 avec un orifice axial 16 pour le passage des fibres et du fil d'âme 3, un moyen de rétention des fibres, sous la forme de saillies 17 et d'échancrures radiales 18, un corps cylindrique 19 avec une cavité interne 20 et, fixées le long de la génératrice du corps cylindrique 19 et sur la surface du disque 15 orientée vers le corps cylindrique 19, des pales 21 formant une hélice de ventilateur et qui forment avec les échancrures radiales 18 un moyen de production d'un courant d'air dans le canal 10 de guidage des fibres. L'organe de torsion 14 comporte un dispositif de pinçage d'une mèche 22 et d'un fil d'âme 3, qui est constitué d'une douille 23 à ressort avec un canal axial 23', se trouvant dans la cavité interne 20 du corps cylindrique 19, et d'une bille 24 placée dans un évidement profilé 24' (figure 2) pratiqué dans celle des extrémités de la douille 23 à ressort qui est orientée vers le disque 15. Afin d'amener le fil d'âme 3 de la bobine 4 (figure 1) à l'or10 gane de torsion 14, on a prévu dans le corps 11 un orifice 25 à travers lequel passe le fil d'âme 3 et qui est disposé au-dessus du niveau du disque 15, avec un
décalage par rapport à l'orifice axial 16 du disque 15.
La valeur du décalage de l'orifice 25 par rapport à l'orifice 16 est choisie de manière que l'angle d'inclinaison c>(figure 2) du fil d'âme 3 passant par ces orifices, par rapport à la surface du disque 15, soit tel que le contact du fil 3 avec les saillies 17 (figure 1) soit exclu durant la rotation du disque 15. Pour régler 20 la valeur de la tension du fil d'âme 3 se déroulant de la bobine 4 à travers un guide-fil 26 disposé suivant son axe, il est prévu un dispositif 27 sous la forme de rondelles de serrage 28 et d'un ressort réglable 29 avec un écrou 20. L'organe de torsion 14 est mis en rotation 25 par une courroie 31. Sous l'organe de torsion 14 est disposé un ensemble d'enroulement du fil armé fini 32, qui comporte un galet d'entraînement à friction 33 et une bobine 34 en interaction avec ce dernier. L'amenée du ruban 1 depuis le pot 2 se fait par un galet d'alimentation 30 35. Dans le corps 11 (figure 3) il y a un autre orifice à travers lequel passe un autre fil d'âme 3 et qui est disposé lui aussi au-dessus du niveau du disque 15 (figure 1) et décalé radialement par rapport à l'axe de rotation de l'organe de torsion 14 et suivant une cir35 conférence par rapport à l'autre orifice. Dans ce cas, la valeur du décalage des orifices 25 (figure 3) par rapport à l'orifice 16 et entre eux est choisie de manière que l'angle d'inclinaison, par rapport au plan du disque 15, des fils d'âme passant par les orifices 25 et arrivant dans l'orifice 16 soit tel que le contact des fils 3 avec les saillies 17 lors de la rotation du disque 15 soit exclu et qu'en outre la position de cet angle par
rapport au plan du coin formé par les fils d'âme 3, par rapport au flux de fibres séparées afin de recouvrir au 10 maximum la surface de section de ce flux.
L'angle nécessaire entre les fils d'âme 3 est assuré par le fait que, dans le corps 11, les orifices sont disposés l'un par rapport à l'autre sous un angle
$ entre les lignes passant par les centres des orifices 15 25 et 16.
L'organe de torsion 14 (figure 4) peut recevoir deux fils d'âme 3 sous un angle par rapport à l'axe de rotation de l'organe de torsion 14 et l'un par rapport
à l'autre.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante.
Le ruban de fibres 1 (figure 1) en provenance du pot 2 est amené à l'aide du galet 35 dans l'entonnoir de condensation 5 o le ruban est condensé et égalisé. De l'entonnoir de condensation 5, le ruban passe entre la paire d'organes d'alimentation qui le transporte vers le galet de peignage 8. Le galet 8 dissocie le ruban 1 en fibres isolées qui sont enlevées des dents du galet 8 par le courant d'air et qui, par le canal 10 de guidage des fibres, arrivent à l'orifice 12 et ensuite dans l'organe de torsion 14. Le courant d'air pour transporter les fibres séparées par le canal 10 est dû à la rotation
du rotor 14 relié aux pales 21 d'hélice de ventilateur.
Les fibres séparées sont amenées sur la surface du disque plat 15 o le courant d'air passant par les échancrures radiales 18 les oriente essentiellement dans le sens radial
15 20 25 30 35
et les pose sous la forme de petits rubans de fibres entre les saillies 17 servant de moyen de rétention des fibres. Le fil d'âme 3 est déroulé de la bobine 4 et, à travers le guide-fil 26 et le dispositif 27 de réglage de tension du fil d'âme 3, est amené dans l'orifice 25 d'o le fil d'âme 3 se déplace, sous un angle ',=90 (figure 2) par rapport à l'axe de rotation de l'organe de torsion 14, vers l'orifice axial 16 du disque 15, et, en contournant la bille 24, arrive dans le canal axial 23' de la douille à ressort 23.
Lors de la rotation de l'organe de rotation 14 mis en mouvement par la courroie 31 (figure 1), les petits rubans de fibres forment sur la surface du disque 15 une mèche étirée 22 (figure 2) qui se tord et est entraînée l'orifice axial 16 du disque 15 et ensuite dans le dispositif de pinçage, entre la bille 24 et la surface de l'évidement profilé 24' de la douille à ressort 23. A la sortie du dispositif de pinçage dans le canal axial 23', la mèche 22 et le fil d'âme 3 se réunissent et la mèche 22 recouvre le fil d'âme 3 en s'enroulant autour de lui, ce qui donne naissance au fil armé 32 (figure 1) qui est transféré à travers le canal axial 23' vers l'ensemble de bobinage et, à l'aide du galet de friction 33, est enroulé sur la bobine 34. Grâce à la tension du fil d'âme 3, qui est dirigée toujours dans un sens par rapport à l'axe de l'orifice 16 à cause de la position appropriée de l'orifice 25 dans le corps 11, et qui est créée à l'une des extrémités du fil d'âme 3 par le dispositif 27, et à son autre extrémité, par la tension dans l'ensemble de bobinage, ainsi que grâce à la tension de la mèche 22 créée, d'une part, par les forces de frottement des fibres formant la mèche 22 contre la surface du disque 15 et les forces de frottement de la mèche 22 dans la zone de pinçage, et d'autre part, par la tension du fil armé fini 32 dans l'ensemble de bobinage, la mèche 22 et le fil d'âme 3 non seulement se disposent sur les parois diamétralement opposées de l'orifice axial 16 et de la bille
24, mais gardent cette position durant le fonctionnement.
Ceci permet de régler la valeur des tensions de la mèche 5 22 et du fil d'âme 3 et d'obtenir leur rapport optimal pour fabriquer un fil armé 32 dont la structure est analogue à celle d'un fil tordu dont la couverture a une solidité notablement supérieure à celle du fil armé fabriqué 10 par d'autres procédés connus. Le réglage de la tension du fil d'âme 3 dans le sens de son augmentation ou de sa diminution par rapport à la tension de la mèche 22 qui, dans des conditions données, peut être considérée comme constante, se fait à l'aide de l'écrou 30 dont le déplace15 ment comprime ou relâche le ressort 29, en augmentant ou
en diminuant ainsi la force de frottement entre les plateaux de serrage 28.
L'amenée de deux fils d'âme 3 et davantage à travers les orifices 25 du corps Il (figure 3) vers l'orifice 20 axial 16 du disque 15, avec obtention d'un angle,>.
d'inclinaison de chaque fil 3 par rapport à la surface du disque 15 et sous un angle entre eux, assure non seulement la séparation de la mèche 22 et des fils d'âme 3 dans la zone de pinçage durant le fonctionnement, mais 25 également la formation par les fils d'âme 3, sur le trajet des fibres séparées, d'un coin o s'introduisent et se coincent les fibres amenées. Grâce à cela, lors du
recouvrement ultérieur des fils d'âme par d'autres fibres, on obtient un revêtement solide grâce aux forces d'accro30 chage des fibres de couverture aux fibres coincées.
L'invention permet d'augmenter la solidité de couverture du fil armé et d'améliorer ainsi la qualité des
articles fabriqués à partir de ce fil.
15 20 25 30
259712,0
RE VEND I CA T I ON S
1. Procédé d'élaboration de fil armé, du type consistant à utiliser un fil d'âme (3) et un ruban de fibres (1), à dissocier le ruban de fibres (1) en fibres distinctes, à amener les fibres et le fil d'âme (3) dans un organe de torsion (14) o s'effectuent le pinçage des fibres et du fil d'âme (3) et la formation d'une mèche (22) par lesdites fibres, après quoi on réalise un recouvrement du fil d'âme (3) par les fibres formant la mèche (22) pour obtenir le fil armé
(32), caractérisé en ce que le fil d'âme (3) est amené séparément des fibres (1) et sous un angle par rapport à l'axe de rotation de l'organe de torsion (14), la mèche (22) est formée par les fibres avant leur pinçage, le pinçage des fibres ayant formé la mèche (22) et du fil d'âme (3) est réalisé séparément et, après le pinçage et avant le recouvrement du fil d'âme (3) par les fibres formant la mèche (22), le fil (3) et la mèche (22) sont réunis.
2. Procédé d'élaboration de fil armé selon la
revendication 1, caractérisé par l'amenée d'au moins un autre fil d'âme (3) dans l'organe de torsion (14), sous un angle (A) par rapport au fil d'âme (3) cité en premier, suivie du pinçage et du recouvrement subséquents dudit ou desdits autres fils par les fibres formant la mèche (22), simultanément avec ledit premier fil d'âme (3).
3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
d'élaboration de fil armé selon l'une des revendications 1 et 2, du type comportant des sources d'alimentation en ruban de fibres (1) et en fil d'âme (3), un dispositif de dissociation du ruban de fibres en fibres distinctes et, monté dans un corps (11) ayant un orifice (12) à travers lequel passent les fibres et qui est relié par un canal (10) de guidage des fibres audit dispositif de dissociation du ruban de fibres en fibres distinctes, un organe de torsion
(14) comportant un disque (15) à orifice axial (16), avec un moyen de rétention des fibres et un moyen de production d'un courant d'air dans le canal (10) de guidage des fibres, une douille (23) ayant un canal axial (23') pour la sortie du fil armé et disposée sous le disque (15) coaxialement à l'axe de rotation de l'organe de torsion (14), un dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme, disposé sous le disque (15), caractérisé en ce que le corps (11) est pourvu, au-dessus du niveau du disque (15),d'un premier orifice (25) à travers lequel passe le fil d'âme (3) et qui est décalé par rapport à l'orifice axial (16) du disque (15), le dispositif de pinçage des fibres et du fil d'âme comprenant une douille (23) à canal axial (23') montée mobile le long de son propre axe et munie d'un ressort, et une bille (24) disposée dans un évidement profilé (24') pratiqué dans celle des extrémités de la douille (23) qui est orientée vers
le disque (15).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le corps (11), au-dessus du niveau du disque (15), est réalisé au moins un autre orifice (25) pour le passage d'un autre fil d'âme (3) cet orifice étant décalé suivant une circonférence par rapport à l'orifice (25)
cité en premier.
5. Film armé, ceractérisé en ce qu'il est obtenu par
le procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 et 2.
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