La présente invention concerne un procédé et un dispositif perfectionnés pour ouvrir des fils formés de filaments continus et pour former un fil composite tordu comprenant ces filaments continus.
Dans le brevet U.S.A. de la demanderesse
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d'un type analogue à celui de la présente invention; dans ce système un fil, composé de filaments continus, passe en contact intermittent avec une partie d'un organe dont la surface de contact est constituée par une matière éloignée dans la série triboélectrique de la matière des filaments; cet organe se déplace sur un trajet rotatif, de manière à réaliser ce contact intermittent, à charger électriquement les filaments, à déplacer par intermittence le fil, transversalement par rapport à son trajet normal, et à permettre le relâchement du fil quand les filaments, qui contiennent chacun une charge électrostatique, se repoussent mutuellement et tendent à se séparer les un des autres, ce que l'on exprime autrement en disant que le fil s'ouvre.
Le fil ainsi ouvert progresse ensuite jusqu'à une zone, dans laquelle il conflue avec un courant d'alimentation de fibres, consistant de préférence en fibres étirées ou parallèles, par exemple en une mèche, de manière à se combiner avec ces fibres; la matière ainsi combinée est alors tordue après avoir quitté la zone de combinaison. Ce procédé et ce dispositif se sont révélés en général tout à fait satisfaisants, quand il s'agit de produire un fil composite, comme on l'a indiqué dans le brevet cité plus haut en référence.
Cependant, on a rencontré des difficultés dans certains cas, du fait que les filaments ont tendance à se briser et à s'enrouler autour de l'organe de contact rotatif; d'autre part, si des filaments cassés précédemment se trouvent dans le fil alimentant le dispositif, comme cela arrive parfois dans un fil dont tous les filaments sont sensiblement continus, ces filaments brisés ont tendance à s'enrouler sur l'organe rotatif.
Sous son aspect général, le perfectionnement faisant l'objet de l'invention consiste à faire passer ui fil à filaments continus au contact d'un organe à mouvement rectiligne et alternatif et à amener ensuite ce fil, se trouvant dans son état ouvert résultant obtenu électriquement et/ou mécaniquement, en contact intime avec un courant d'alimentation, constitué au mieux par des fibres sensiblement continues et de préférence étirées ou parallèles, comme une mèche; ensuite, on tord le fil composite résultant formé par les filaments continus et
les fibres. Parmi les résultats importants et intéressants obtenus par ce perfectionnement, on peut citer la suppression de l'enroulement des filaments cassés autour de l'organe mobile, enroulement qui se produisait avec l'organe rotatif de contact utilisé jusqu'à présent.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on utilise deux organes, de préférence des axes, auxquels on communique un mouvement alternatif relatif et qui sont placés sur le trajet d'un fil se déplaçant en ligne droite et composé de filaments continus la matière constituant ce fil étant éloignée, dans la série trib�électrique, de la matière de l'un au moins des deux organes; le mouvement relatif de ceux-ci est linéaire et transversal au trajet normal du fil; ainsi, un déplacement latéral, une charge électrique et une relaxation sont communiqués au fil, sur son trajet, de manière à l'ouvrir et à le faire confluer dans une zone de combinaison avec un ruban ou un autre groupement de fibres, de préférence étirées jusqu'à une densité désirée; le fil est ensuite tordu pour former un fil composite.
Dans un second mode de réalisation, le fil, composé de filaments continus, passe entre deux organes et en contact avec ceux-ci, qui peuvent être par exemple des disques de tension; les surfaces se faisant face respectivement dans ces deux organes se déplacent d'un mouvement relatif alternatif, en se rapprochant et en s'éloignant l'une de l'autre, suivant une direction transversale au trajet du fil avec lequel elles viennent en contact; ce fil est ainsi tendu, chargé électriquemen et libéré-périodiquement, ce qui lui permet de s'ouvrir
à peu près comme dans le fonctionnement du premier mode de réalisation. Cependant, ce deuxième mode de réalisation diffère du premier car, si le fil, composé de filaments continus, se déplace aussi transversalement à son trajet normal comme dans le premier mode de réalisation et si ceci est hautement désirable dans certains cas, ce n'est pas cependant une nécessité dans la plupart des applications de ce second mode de réalisation, car la.. suppression de la tension du fil, passant de son état de traction à travers les disques fermés à son état de relaxation, quand les disques se séparent, réalise une'relaxation suffisante et un excès suffisant d'avance longitudinale du fil (dû à un effet analogue à celui du relâchement d'une bande de caoutchouc tendue ou d'une certai-.
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tion des forces latérales opposées provenant des charges électriques sur les différents filaments.
Dans un troisième mode de réalisation, on utilise un premier organe, qui comporte sur sa surface de contact une série de dents parallèles, et un deuxième organe.agissant comme guide; ces deux organes sont animés d'un mouvement relatif alternatif, suivant une direction transversale à celle du déplacement d'un fil composé de filaments continus. Les dents ont de préférence une profondeur effective comprise entre un demidiamètre et un diamètre et demi du filament; dans ce mode de réalisation préféré, qui est le plus avantageux, ces dents servent à maintenir les filaments individuels, pendant que le fil et la surface dentelée se déplacent l'un par rapport à l'autre; ainsi, le fil s'ouvre (c'est-
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de sorte que l'on peut ensuite y incorporer une autre matière et tordre l'ensemble pour former un fil composite. De plus, il peut être désirable ou'nécessaire, dans certains cas, d'utiliser un organe dentelé, dont la position dans la série triboélectrique est éloignée de celle du fil; ainsi, la séparation des filaments du fil est aidée par la charge électrique qu'ils reçoivent en passant sur l'organe dentelé. On voit aussi qu'on peut utiliser, si on le désire, des dents d'une profondeur plus grande; cependant, on n'obtient pas ainsi une séparation aussi complète des filaments, car deux ou plusieurs filaments peuvent être saisis et rester ensemble . dans chaque intervalle entre les dents.
Il faut remarquer également que, dans ce mode de réalisation, il se produit à un certain degré un effet analogue à celui apparaissant dans le second mode de réalisation (et dans une certaine mesure dans le premier mode de réalisation), cet effet pouvant être qualifié "effet de bande de caoutchouc"; il se produit aussi un déplacement latéral <EMI ID=4.1>
du fil, par suite du mouvement relatif entre l'organe dentelé et le second organe de ce mode de réalisation, et ce déplacement fournit aussi un excès d'avance longitudinale du fil pendant une partie du mouvement relatif d ces organes, à peu près comme dans le premier mode de réalisation, mais d'une manière moins positive, et aussi comme dans une disposition possible du second mode de réalisation, dans laquelle un guide-fil est maintenu fixe à une certaine distance de l'un des. organes se faisant face� ou de ces deux organes, et est animé d'un mouvement alternatif.
Dans un autre mode de réalisation, qui est
en somme intermédiaire entre le premier exemple et le troisième exemple, on produit un mouvement relatif et alternatif entre une paire d'organes, écartés l'un de
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adjacents de guidage, les deux premiers organes restant fixes l'un par rapport à l'autre pendant le mouvement relatif entre eux et le troisième organe. Dans cette variante, le fil passe entre les deux premiers organes et aussi en contact avec le troisième organe. Il est ainsi déplacé d'un c8té à l'autre côté, en dehors de son trajet normal, et il est relâché par intermittence pen- dant la première moitié de chaque course de retour du mouvement alternatif, dans chaque direction.
Cette variante diffère du troisième mode de réalisation du fait qu'il n'y a pas de séparation mécanique des filaments comme dans le cas où on utilise l'organe dentelé; elle-., diffère aussi du premier mode de réalisation, car le fil est déplacé à chaque course du mouvement alternatif, c'est-à-dire deux fois dans chaque cycle alternatif comprenant une course dans chaque direction; il en résulte par conséquent la réduction de moitié du nombre des cour-ses nécessaires par unité de temps et une diminution
de l'usure produite quand on utilise un seul organe mobile comme dans le premier mode de réalisation,.. Comme dans le premier et le second mode de réalisation, il
est nécessaire dans cette variante que l'un au moins
des deux premiers organes de l'organe unique de guidage ou des organes de guidage, sur lesquels le fil passe, possède une surface d'engagement de fil qui soit constituée par une matière, séparée dans la série tribôélèctrique de la matière des filaments, de manière à produire sur le fil la charge électrique nécessaire pour réaliser une séparation électrostatique; on peut aussi charger électriquement le fil, dans l'un quelconque des modes de réalisation, si on le désire, en établissant un potentiel électrodynamique sur l'un des organes en mouvement relatif ou sur des groupes d'organes, au lieu d'utiliser des matières différentes de la série tribo-
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pendant, on voit facilement que, dans la plupart des applications, l'emploi d'une source de charge électrostatique par frottement est infiniment plus désirable que celui d'une source de charge électrodynamique. Pour réaliser la séparation désirée des filaments, il est aussi nécessaire dans la présente variante, comme dant le premier mode de réalisation, que la vitesse du mouvement relatif des organes, pendant au moins une portion de chaque cource de retour, soit plus grande que celle du mouvement latéral de retour du fil dû au tirage longitudinal de celui-ci, de manière à produire la relaxation nécessaire pour l'ouverture électrostatique. Dans le troisième mode de réalisation, cette vitesse différentielle est également nécessaire, si on veut aider ou réaliser partiellement la séparation des filaments au moyen de la répulsion électrostatique.
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ture du fil, conformément à l'invention, il est désirable d'utiliser un fil soumis à une torsion faible ou nulle, car il y aurait autrement des positions dans lesquelles l'ouverture produite serait nulle on très faible ce qui ne serait pas satisfaisant pour la plupart des
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re continue.
Les caractéristiques et avantages précédents de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront facilement à la lecture de la description détaillés qui va suivre de plusieurs modes de réalisation choisis à titre d'exemples; cette description se réfère au dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation de l'invention;
- les figures 2 à 4 sont des vues en plan du mécanisme d'ouverture du fil de la figure 1, c'est-à.dire du mécanisme de tension, de charge électrique et de relâchement; ces trois figures montrent ce mécanisme dans trois positions différentes, qu'il occupe pendant chaque cycle de tension, charge et relâchement du fil;
- la figure 5 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; <EMI ID=9.1> tions du mécanisme de tension, charge et relâchement de la figure 5, pendant les différentes phases de son fonctionnement;
- la figure 9 représente un autre dispositif de commande de l'assemblage d'ouverture du type à disques de la figure 5;
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- la figure 11 représente schématiquement une coupe longitudinale de l'assemblage d'ouverture de la figure 10 et montre le trajet longitudinal du fil à travers cet assemblage;
- la figure 12 représente schématiquement un quatrième mode de réalisation de l'invention;
- les figures 13 à 15 représentent schématiquement en plan différentes positions du dispositif d'ouverture de fil du mode de réalisation de la figure 12, pendant ses différentes phases de fonctionnement;
- la figure 16 représente une variante additive, qui peut être utilisée avec l'un quelconque des dofférents modes de réalisation des figures 1, 5 et 12, et qui est représentée ici en conjonction avec le mode de réalisation de la figure 5.
Si on se réfère maintenant au dessin, et en particulier à la figure 1, on y voit une source d'alimentation d'un fil 12 constitué par des filaments con-
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14, supportée à une certaine distance d'un dispositif désigné dans son ensemble par 18 et destiné à effectuer une ouverture du fil, c'est-à-dire une séparation des filaments constituant celui-ci. Le fil sort du bobinage d'alimentation 14, monte et passe à travers un oeilleton de guidage 15, puis à travers un dispositif de tension, constitué par exemple par deux disques de tension 16;
le fil passe ensuite à travers un oeilleton de guidage
17 et descend vers le dispositif 18 d'ouverture. En sortant de ce dispositif 18, le fil ouvert progresse vers une zone de jonction, où les filaments continus et ouverts se combinent avec un deuxième courant d'alimentation, formé par exemple de fibres, qui- consistent de préférence en une mèche 20, ou se présentent sous une autre forme continue et linéaire, bien qu'elles puissent se présenter aussi sous une forme linéaire discontinue, si on le désire.
La mèche peut être fournie par une source quelconque appropriée, par exemple par une bobine 22; on peut la faire avancer, si on le désire, à travers un dispositif d'étirage 24, de manière à former un courant continu de fibres d'une densité désirée en rapport avec la vitesse de progression des filaments continus et ouverts. Le dispositif d'étirage peut comprendre avantageusement deux rouleaux arrière 26, un dispositif intermédiaire 27 à tabliers et deux rouleaux avant ou
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tre eux la zone de jonction ou combinaison des filaments ouverts "ontinus 12 avec les fibres 20. Il,est excessivement important que les filaments 12, une fois ouverts, aient tendance à rester dans cet état à l'entrée
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ces rouleaux; on obtient ainsi une combinaison très efficace de la mèche et des filaments.
Les filaments continus et les fibres ainsi combinés sortent de la zone de jonction, du côté livrai-
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lés sur une bobine 32 au moyen par exemple d'un dispositif ordinaire de torsion 30.
Dans le premier mode de réalisation repré-
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re du fil comprend deux organes, mobiles l'un par rapport
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trajet du fil; ces organes se présentent de préférence
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ter sous d'autres formes, par exemple sous la forme de deux oeilletons de guidage mobiles l'un par rapport à
f l'autre,. ou\ encore respectivement sous la forme d'un oeilleton de guidage et d'un axe. On uyilise aussi de préférence un troisième organe, adjacent aux deux premiers
et se présentant, dans le cas présent, sous la �orme d'un oeilleton de guidage d'entrée 40. En plusse son rôle de direction du fil 12 vers l'intervalle entre les axes 42 et 44, lbeilleton de guidage 40 joue un double rôle par sa position relative aux axes 42 et 44; il sert à augmenter le. degré d'excès d'avance du fil 12, pour une longueur donnée de la course transversale de l'axe 42 par rapport au fil, et aussi à augmenter l'angle d'enroule-
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le fil 12 une plus grande charge. statique par course alternative de l'axe 42.
L'axe 44 et l'oeilleton de guidage 40 peuvent être montés, d'une manière appropriée ou désirée quelconque, de part et d'autre de l'axe 42, pourvu qu'on puisse communiquer un mouvement relatif à ces éléments respectifs. L'axe 44 et l'oeilleton 40 sont fixés de préférence chacun sur un élément fixe correspondant; ces deux éléments, se,trouvant de part et d'autre de l'axe 42, sont constitués par exemple par les ailes verticales
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peut effectuer un mouvement alternatif transversal et sur laquelle on monte l'axe 42 d'une manière appropriée quelconque.
On comprend que le mouvement alternatif et relatif peut être communiqué, entre l'axe 44 et l'oeille. ton de guidage 40 d'une part, et l'axe 42 d'autre part, soit en déplaçant l'axe 42, soit en déplaçant l'axe 44 et l'oeilleton de guidage 40, soit en les déplaçant les uns et les autres. Cependant, on réalise de préférence le mouvement relatif désiré en maintenant fixes l'axe
44 et le guide 40, et en animant d'un mouvement alternatif l'axe 42. A cet effet, on entraîne d'un mouvement alternatif la tige 52, d'une manière appropriée ou dési-
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connexions intermédiaires d'entraînement, telles que par exemple une plaque échancrée et un excentrique dont l'ensemble est désigné par 56, de manière à convertir le mouvement rotatif du moteur en un mouvement rectiligne alternatif de la tige 52.
Pour réduire à un minimum ou même pour sup-
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semblage 27, et pour réaliser ainsi une production con- tinue et uniforme de fils pendant un temps plus long sans être obligé d'effectuer des opérations d'entretien trop fréquentes, on .peut prévoir un assemblage 60 de guidage transversal et de déplacement alternatif (de préférence très lent), qui porte deux guides, l'un consistant en une trompette 62 pour la mèche, et l'autre en un oeilleton 64 pour le fil 12. On peut utiliser un mécanisme quelconque approprié ou désiré pour supporter et pour animer d'un mouvement alternatif l'assemblage 60, par exemple une barre transversale 66 recevant un mouvement alternatif. Gomme on l'a indiqué ci-dessus, on déplace de préférence l'assemblage 60 très lentement, de manière à ne pas déranger la coïncidence du fil 12 avec la mèche 20 à leur point de jonction..
On voit aussi que l'assemblage 60, étant aligné verticalement avec les trajets convergents du fil 12 et de la mèche 60, sert à maintenir le fil 12 et la mèche 20 alignés de-manière qu'ils soient en coïncidence réciproque au point de jonction, dans la zone des rouleaux 28.
Pendant le fonctionnement du dispositif,
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avec les fibres de la mèche 20; il se dirige ensuite vers le �ordoir 30 et s'enroule sur la bobine de recueil
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elle passe d'abord sur une barre de guidage 19, puis à travers la trompette 62, entre les rouleaux arrière 26, à travers l'assemblage 27 .à tabliers entre les rouleaux de livraison 28, où elle conflue en coïncidence avec le filaments continus et ouverts du fil 12; elle sort des
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due avec les filaments continus de ce fil par le tordoi;
30, de manière à former un fil composite et tordu 31, qui s'enroule sur la bobine �2.
En se référant d'une manière générale à la <EMI ID=25.1> on va considérer plus en détail la réalisation de l'ouverture du fil 12 à filaments continus. <EMI ID=26.1> où l'axe 42 se trouve près du début de son déplacement positif et de la partie de tension du cycle, tandis que la figure 3 représente cet assemblage au moment du maximum du déplacement positif et de la distorsion linéaire <EMI ID=27.1>
12 en position de relaxation maxima; dans cette position l'axe 42 se trouve à l'extrémité de sa course transversale de relaxation, vers la droite sur le dessin. Le fonctionnement apparaît presque d'une manière évidente sur les figures schématiques 2, 3 et 4; cependant, pour faire comprendre complètement l'invention, on décrira maintenant le cycle complet de déplacement, de charge électrique et de relaxation du fil.
Pendant la première partie du cycle, le fil
12 est engagé par l'axe 42, qui le déplace transversale-. ment en dehors de son trajet linéaire compris entre l'oeilleton de guidage 40 et l'axe 44, de manière à former une demi-boucle tendue dans le fil se déplaçant longitudinalement. Pendant ce déplacement transversal et la formation de cette demi-boucle, le fil est en contact de friction avec les surfaces du guide 40 et des axes 42,
44, sous l'influence des forces latérales qui lui sont appliquées, par suite de sa tension longitudinale et de sa déformation latérale pendant son passage à travers
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une tension adéquate, assurant un bon contact de friction entre lui et les axes, en utilisant des disques de tension 16 disposés avant le passage du fil à travers
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de sa course de distorsion, c'est-à-dire de déplacement positif, il commence sa course de retour ou de relaxation, qui peut se terminer comme on le voit sur la figure 4. Pour réaliser la meilleure ouverture ou séparation des filaments du fil 12, il est nécessaire que la
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course de retour, soit plus grande que la vitesse du mouvement latéral de retour du fil résultant de l'avance longitudinale de celui-ci à travers les rouleaux de li- <EMI ID=31.1>
ces électrostatiques (figure 4).
Ce stade du fonctionnement, auquel le fil est relâché et complètement ouvert, est représenté aussi sur la figure 1. On voit sur les figures 1 et 4 que le fil relâché est ouvert, c'est-à-dire que ses filaments sont séparés, sous l'influence des forces électrostatiques et répulsives appliquées aux filaments. Cet état
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dant chaque période de relaxation. Le fil est maintenu ouvert au voisinage de l'intervalle entre les rouleaux
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le maintenir dans cet état, du côté de leur entrée et entre eux, à condition que la fréquence du mouvement alternatif de l'axe 42 ne soit pas trop faible. En général, on peut dire que le fil 12 ne doit pas avancer
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une vitesse telle qu'une longueur de ce fil, sensiblement égale ou supérieure à la distance entre les rouleaux
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les intervalles de temps compris entre les périodes de relaxation. Pour obtenir le meilleur fonctionnement, la fréquence du mouvement alternatif et relatif des axes
42, 44 doit être sensiblement plus rapide, par rapport à la vitesse d'avance longitudinale du fil, de manière à maintenir dans la zone de jonction la meilleure largeur d'ouverture. Cet état d'ouverture plus ou moins complète ne se présente que pendant un bref instant; avec une grande vitesse de fonctionnement, le fil ne peut jamais atteindre un degré d'ouverture maximum; cependant, avec un fonctionnement approprié, comme on l'a indiqué ci-dessus, le fil est suffisamment ouvert pour s'incorporer efficacement et à peu près totalement dans la mèche 20 ou dans une autre matière de combinaison, au lieu d'être simplement câblé avec celle-ci.
Dans le deuxième mode de réalisation représer té sur les figures 5 à 8, le mécanisme 118 d'ouverture du fil comprend deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre et comportant des surfaces en regard l'une de l'autre, qui se présentent de préférence sous la forme de deux disques de tension 134, 135; l'un au moins de ces disques est différent, au point de vue triboélectrique, de la matière du fil 112. L'un des disques 134
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ment alternatif; il est maintenu de manière à ne pas dépasser un certain point de cette tige en s'éloignant du disque 135; cette limitation du coulissement du disque
134 est réalisée par une bague de poussée 136 réglable par coulissement sur la tige 138 et comportant une vis de fixation 137. L'autre disque 135 peut coulisser libre-
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135 porte un manchon 139 pris dans la masse ou à portée, qui peut aussi se déplacer librement avec ce disque sur
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vers le disque 134 par un ressort de compression 142, qui s'appuie à une extrémité sur une bague fixe et régla-
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sur le manchon 139 solidaire du disque 135. Le manchon
139 se déplace dans un support en équerre 146, perforé ou échancré, qui est fixé convenablement et comme on le désire sur le bâti, près d'un oeilleton de guidage d'en-trée 140, à travers lequel le fil 112 passe avant d'arriver aux disques 134, 135. Un rebord'ou épaulement, de butée 150 est fixé ou pris dans la masse sur le manchon 139, à une certaine distance du disque 135, et empêche celui-ci de se déplacer vers la droite (en regardant la figure �) au delà d'un point fixe déterminé par l'écartement entre l'épaulement 150 et le disque 135 et par la position du support 146 sur le bâti.
On peut donner un mouvement alternatif à la
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moyen d'un excentrique rotatif 152 entraîné par un moteur et engagé dans une échancrure d'une plaque 154,
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de l'ouverture (pendant le mouvement vers la droite) et de la fermeture (pendant le mouvement vers la gauche) des disques étant réglables, de manière qu'on puisse réaliser l'ouverture et la fermeture en un point intermédiaire désiré quelconque du déplacement de la tige. Dans le dispositif représenté, le disque 134 et la bague 136 son! mis en place sur la tige 138, au moyen de la vis 137,
en un point-tel que l'ouverture et la fermeture des disques 134, 135 se produisent approximativement au tiers de la course; ainsi, les disques restent dans les positions d'ouverture et de fermeture pendant des périodes de temps respectives, dont le rapport approximatif est égal à 2; on a trouvé que ce rapport était satisfaisant. Cependant, on verra, en 'expliquant le rôle de ce dispositif, qu'on peut utiliser un rapport plus ou moins grand entre le temps de fermeture et le temps d'ouverture <EMI ID=43.1>
pectivement d'un temps moins grand ou plus grand par cycle pour l'ouverture du fil.
On peut réaliser le positionnement axial de la
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geant l'emplacement d'une ou plusieurs vis 156 de la plaque 154, ces vis servant à fixer la tige 138 dans une cavité complémentaire 155 de la plaque 154. On peut aussi régler la tension et l'électrisation du fil en déplaçant la bague 144 de retenue du ressort sur la tige
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sur les disques par le ressort 142 pendant que ceux-ci sont engagés avec le fil, et par conséquent à diminuer ou augmenter la friction et la charge électrostatique du fil passant entre les disques en position de fermeture.
Il faut remarquer que, grâce à l'action régulatrice, au point de vue tension et tirage, de l'assem-
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supprimer l'assemblage de tension à disques de l'entrée, tel que l'assemblage 15, 16, 17 du premier mode de réalisation, et on peut même dire que cet assemblage est réellement indésirable dans la plupart des cas car il
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obtient l'excès périodique d'avance du fil.
Pendant le fonctionnement, le fil 112 est tiré de la bobine 114, passe sur la barre de guidage
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se combine avec les fibres de la mèche 120, et de là se dirige vers le tordoir 130 pour arriver sur la bobine
132. La mèche 120, tirée de la bobine 122 par les rou-leaux atrière 126 du dispositif d'étirage, passe d'abord sur la barre de guidage 119, puis à travers la trompette 162 de l'assemblage 160 à déplacement transversal, entre les rouleaux arrière 126, à travers le dispositif
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où elle conflue avec les filaments continus du fil 112; la mèche est combinée avec le'fil 112 quand elle sort de ces rouleaux; elle est alors tordue avec les filaments par le tordoir 130, pour former un fil composite 131, qui s'enroule sur la bobine 132.
Si on se réfère particulièrement aux figures
6 à 8, on voit que le fil 112 est d'abord saisi (figure
7) par les surfaces en regard des disques 134, 135, pen-
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dant cette période, le fil 112 est tiré sous tension et se trouve en contact de friction avec les disques 134,
135. Ce contact fait apparaître une charge électrostatique sur les filaments du fil 112. A la fin de cette partie du cycle à mouvement alternatif, les disques se séparent suffisamment pour que le fil puisse glisser entre eux en rencontrant une résistance comparativement faible et de préférence négligeable. La séparation des . disques 134, 135 permet au fil tendu 112 de se contracter et de se relâcher, pendant ce mouvement de contraction, le fil se comporte à la manière d'un corps élàstique tendu et tire un excès de longueur de fil de la bobine d'alimentation 114. Cet excès de fil permet aux filaments individuels de stétaller latéralement, pendant que
<EMI ID=51.1> figures 5 et 6. Il est clair que l'ouverture latérale du fil se produit dans le cas présent comme dans le premier mode de réalisation, sous l'influence des forces. répulsives appliquées aux filaments individuels et résultant des charges électriques de ceux-ci.
Dans un autre mode de réalisation 218 de l'assemblage d'ouverture de fil, du type à disques, la séparation des disques peut être réalisée au moyen d'un électro-aimant, comme on le voit schématiquement sur la figure 9. Dans ce mode de réalisation, deux disques de tension 234 et 235 sont montés sur un axe 240, qui peut être supporté et fixé d'une manière appropriée quelconque, par exemple sur une équerre 244, au moyen d'une vis <EMI ID=52.1>
me fixée sur un bâti (non représenté), dans une position
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sur la figure 5; elle peut être fixée autrement, comme on le désire ou comme il est nécessaire pour une application particulière.
Le disque 235 est monté fixe sur l'axe 240, par exemple par un ajustage serré ou autrement; il peut <EMI ID=54.1> ajusté avec jeu sur l'axe 240 et il est sollicité élastiquement à s'engager face à face contre le disque 235, par exemple par un ressort hélicoïdal de compression
<EMI ID=55.1>
que de manière à s'engager contre la face de l'un de deux écrous de réglage 250, 252, que l'on peut déplacer et verrouiller dans la position désirée pour régler la
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frottement effectif imposé au fil par les disques, ainsi que la tension du fil, etc...
Une bobine d'électroèaimant 262, constituée par un fil métallique enroulé sur un noyau cylindrique et creux 264, est renfermée à l'intérieur d'un carter de protection cylindrique 260. On peut relier' ou main-
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électriques d'alimentation 270, 272 sortent du carter
260 à travers une ouverture prévue dans l'extrémité de celui-ci.
On peut utiliser un'circuit quelconque, parmi un certain nombre de circuits de .commande réalisables, pour rétablir et supprimer alternativement l'excitation de la bobine 262, de manière à déplacer alternativement le disque libre 234 en l'éloignant et en le rapprochant du disque 235. On a représenté schématiquement un circuit approprié de commande d'interruption périodique,
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tension 280; l'action d'interruption périodique de-ce bras d'interrupteur 276 est commandée par un excentrique
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désiré entre la durée de fermeture et la durée d'ouverture; autrement dit entre la durée de tension et la durée de relâchement du fil.
Dans un troisième mode de réalisation repré.
sente sur la figure 10, 1' assemblées d'ouverture de fil
31b comprend deux organes mobiles l'un par rapport à L'autre.et se présentant.sous la forme de barres 334 et
335; ces barres comportent respectivement des . surfaces- dentelées 336, 337 d'engagement du fil. Les surfaces
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faible, de manière à réaliser un contact plus positif du fil avec les différentes dents; comme on le voit sur le dessin, ces surfaces peuvent consister chacune avantageusement en un bord dentelé de chaque organe mobile.
<EMI ID=61.1>
re appropriée quelconque, pour effectuer un mouvement relatif transversal par rapport à la- direction normale du mouvement du fil 312. Dans le présent mode de réali. sation, la barre 335 est fixée sur un support fixe 339, avec son bord dentelé 337 tourné vers le haut, ctest-àdire vers le fil, de manière à intercepter le trajet de
celui-ci. La barre 334- est fixée sur une tige-poussoir
<EMI ID=62.1>
natif par un moyen approprié quelconque, par exemple comme dans les modes de réalisation précédents; le bord
<EMI ID=63.1>
manière à intercepter complètement le trajet du fil;
il est disposé entre la barre 335 et un oeilleton de gui-
<EMI ID=64.1>
chevauchent mutuellement dans une certaine mesure, comme on le voit schématiquement sur la figure 11, afin d'assurer un contact adéquat avec le fil; ainsi, le fil est obligé de suivre un parcours tortueux entre les oeilletons de guidage 340, 364, grâce à ce chevauchement des surfaces 336, 337. Pour réaliser l'engagement du fil avec les surfaces 336, 337, il est normalement désirai de prévoir un dispositif de tension d'entrée, qui peut consister avantageusement en un assemblage de tension
<EMI ID=65.1>
de guidage 315, 317, comme dans le mode de réalisation de la figure 1.
Les dentelures des barres 334, 335 ont de préférence une profondeur effective comprise entre la moitié et une fois et demie le diamètre des filaments individuels du fil 312, afin d'obtenir les meilleurs résultats; cependant, on peut trouver en pratique des cas où il est nécessaire de donner aux dentelures une plus grande profondeur. On peut constituer l'une des barres
<EMI ID=66.1>
surfaces 336, 337 par une matière différente, au point de vue triboélectrique, de la matière du fil; la séparation des filaments est alors facilitée par la charge électrique qu'ils reçoivent en passant sur les surfaces dentelées.
Pour ne pas comprimer de nouveau exagérément les filaments étalés et écartés du fil 312, pendant que celui-ci passe de la barre fixe 335 aux rouleaux de
<EMI ID=67.1>
dage 364 ait une forme allongée dans le sens transversal, comme on le voit sur le dessin, en particulier qu'on n'utilise qu'une action de charge électrique faible ou nulle pour faciliter l'ouverture du fil.
La longueur de la course du mouvement alternatif de la barre 334 peut varier entre des limites considérablement écartées; cependant, dans la plupart des cas, il suffit en pratique de maintenir cette course
<EMI ID=68.1>
On pense que le fonctionnement de_.ce mode de réalisation apparaît qvec évidence avec les explication; précédentes et les figures 10 et 11. Si on considère cependant ce fonctionnement rapidement, on voit que les dentelures servent individuellement à saisir et à retenir un ou plusieurs filaments individuels du fil; le nombre des filaments retenus et la tendance des dentelures à les retenir dépendent de la profondeur et de'le
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agissent l'une par rapport à l'autre pour déplacer le fil et constituent un-moyen de séparation des filaments. Dans ces conditions pratiques de fonctionnement, les filaments ne sont pas tous séparés latéralement quand ils
<EMI ID=70.1>
on obtient et on maintient par ce dispositif un degré d'ouverture considérable, qui convient pour l'utilisation pratique.
On a représenté sur la figure 12 un mode de
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de l'autre et montés sur une tige 452, qui est entraînée d'un mouvement alternatif par-un dispositif approprié quelconque, comme on l'a expliqué précédemment en considérant les autres modes de réalisation. Le fil 412 passe entre les deux axes 442, 443 et à travers les deux oeilletons de guidage 440, -444}' qui sont montés fixes de part et d'autre de la tige 452.
<EMI ID=72.1>
présenter au fil, pour la position médiane de la course du mouvement alternatif de la tige 452,' un trajet ouvert entre les oeilletons alignés de guidage 440, 444, comme on le voit sur la figure 14. De chaque côté de la position médiane, à une petite distance de celle-ci, et jusqu'à chaque extrémité de la course, le fil est engagé, les côtés des deux guides 440, 443, comme on le voit sur
les figures 13 et 15. Ainsi, en constituant quelques-
unes ou la totalité des surfaces des axes 442, 443 et
des guides 440, 444, qui viennent en contact avec le fil, par une matière différente au point de vue triboélectri- que de la matière du fil, on peut évidemment réaliser
une action d'ouverture du fil analogue à celle réalisée
<EMI ID=73.1>
du fait qu'ils sont à l'état de relaxation et qu'ils présentent un certain excès d'avance longitudinale. Cette relaxation et cet excès d'avance se produisent pendant
un temps court, deux fois pendant chaque cycle du mouve- ment alternatif, de même que le déplacement et la charge électrostatique par flottement du fil, contrairement au
<EMI ID=74.1>
cement, la charge et l'ouverture du fil ne se produisent qu'une seule fois par cycle du mouvement alternatif. Il en résulte que la charge et l'action d'ouverture du fil ont tendance à être deux fois plus grande par cycle du mouvement alternatif dans le présent mode de réalisation ce qui permet d'utiliser des fréquences plus faibles du mouvement alternatif pour un degré équivalent d'ouverture du fil, en conservant les autres avantages mentionnés précédemment dans la description générale du présent mode de réalisation.
On a trouvé désirable et commode, dans certains
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verture du fil et la zone de jonction, pour faciliter le maintien des filaments en état d'ouverture après qutils ont quitté l'assemblage d'ouverture. Un tel dispositif a été représenté à titre d'exemple sur la figure
16, en conjonction avec le mode de réalisation de la figure 5; cependant, ce dispositif peut être utilisé correctement avec différents autres modes de réalisation, tels que ceux des figures 1 ou 12. Les mêmes nombres de référence sont utilisés pour toutes les parties non modifiées, et en a désigné par des nombres de référence commençant par un 5, les parties ajoutées ou modifiées.
Le dispositif destiné à faciliter le maintien des filaments à ltétat ouvert comprend essentiellement une barre 570 comportant une surface marginale 572, tournée vers le bas et munie de dentelures sensiblement parallèles, ou une autre surface d'engagement de fil, qui soit suffisamment rugueuse.pour tendre à maintenir les filaments contre tout mouvement latéral quand ils sont pressés contre elle, mais qui soit cependant de préférence assez lisse pour ne pas user gravement le fi pendant que celui-ci passe contre ladite surface. La barre 570 peut être avantageusement analogue aux barres
<EMI ID=76.1>
fixée sur un assemblage de guidage 560, à mouvement trans versai lent, au moyen par exemple d'un bras pendant 574 relié à cet assemblage. L'assemblage tout entier 560, ainsi modifié, est fixé sur une barre transversale 166, qui est entraînée, comme dans le mode de réalisation de la figure 5, d'un mouvement lent transversal et alternatif .
Dans cette variante, le fil 112 tombe légère-ment en dessous de la surface dentelée 572 pendant chaque période de relaxation, et les filaments, soumis à des forces répulsives mutuelles, tendent à s'ouvrir sur la plus grande largeur compatible avec le degré de liberté de la relaxation. Quand le fil est tendu de nouveau, par suite de la fermeture des disques 134, 135, et quand
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après avoir été ouvert précédemment, il est tiré au con-
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longueur donnée de fil avance évidemment sous l'action des rouleaux 128 pendant la période de tension et de con
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barre 570. Cependant, du fait que les filaments sont tirés latéralement pour venir au contact de la surface dentelée 572, au début de chaque partie de tension du cycle, ils sont maintenus sensiblement dans leur état d'ouverture pendant leur progression longitudinale vers les rouleaux 128, grâce à la résistance opposée par la surface dentelée 572 à une nouvelle convergence quelconque des filaments. En d'autres termes, pendant la partie de tension du cycle, les filaments étalés, c'est-à-dire ou-
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tion relative constante contre la surface 572, et puisqu'ils sont étalés contre cette surface au début de la période de tension du cycle, ils restent dans cet état jusqu'à la prochaine période de relaxation, pendant laquelle ils auront encore tendance à s'étaler sous l'effet de leurs actions répulsives mutuelles.
Pour réaliser une charge électrostatique du fil on peut constituer la barre 570 par une matière différente, au point de vue triboélectrique, de la matière du fil;.ainsi, le fil se charge électriquement en passant contre la surface dentelée 572; dans une variante, ce procédé peut être le seul moyen de charge électrostatique, si on le désire, bien qu'il ne soit pas le procédé préféré.
Il est normalement désirable d'utiliser les
<EMI ID=81.1>
que bâti, comme on le voit en particulier sur les figure
1 et 5, afin de réaliser une production massive et efficace. On voit facilement sur les figures 1 et 5, ainsi que sur les autres figures, que .les différents modes de réalisation se prêtent d'eux-mêmes à la disposition
<EMI ID=82.1>
et il est bien entendu que ces._dispositifs.multiples sont inclus dans le domaine de l'invention.
D'autres modifications apparaîtront évidemment aux techniciens et pourront être effectuées, sans s'éloigner de l'esprit de l'invention et sans sortir de son domaine.
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avancer simultanément ces filaments dans une direction' transversale par rapport au mouvement alternatif et en
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ceux-ci s'étalent transversalement en se séparant les uns des autres, perpendiculairement à la direction de leur avance, et enfin on introduit une matière entre les filaments, ainsi écartés les uns des autres.
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The present invention relates to an improved method and device for opening yarns formed from continuous filaments and for forming a twisted composite yarn comprising such continuous filaments.
In the applicant's U.S.A. patent
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of a type similar to that of the present invention; in this system, a wire, composed of continuous filaments, passes into intermittent contact with a part of an organ whose contact surface is constituted by a material distant in the triboelectric series of the material of the filaments; this member moves on a rotary path, so as to make this intermittent contact, to electrically charge the filaments, to move the yarn intermittently, transversely to its normal path, and to allow the release of the yarn when the filaments, which each contain an electrostatic charge, repel each other and tend to separate from each other, which is expressed differently by saying that the wire opens.
The yarn thus opened then progresses to a zone, in which it merges with a feed stream of fibers, preferably consisting of stretched or parallel fibers, for example a strand, so as to combine with these fibers; the material thus combined is then twisted after leaving the combination zone. This method and this device have in general proved to be quite satisfactory when it comes to producing a composite yarn, as has been indicated in the patent cited above by reference.
However, difficulties have been encountered in some cases as the filaments tend to break and wrap around the rotating contact member; on the other hand, if previously broken filaments are found in the yarn feeding the device, as sometimes happens in a yarn in which all the filaments are substantially continuous, these broken filaments tend to wind up on the rotating member.
In its general aspect, the improvement forming the subject of the invention consists in passing a continuous filament yarn in contact with a member with rectilinear and reciprocating movement and then in bringing this yarn, being in its resulting open state obtained. electrically and / or mechanically, in intimate contact with a supply current, consisting at best of substantially continuous fibers and preferably stretched or parallel, such as a wick; then, the resulting composite yarn formed by the continuous filaments is twisted and
fibers. Among the important and interesting results obtained by this improvement, mention may be made of the elimination of the winding of the broken filaments around the movable member, the winding which occurred with the rotary contact member used until now.
In a particular embodiment of the invention, two members are used, preferably axes, to which a relative reciprocating movement is communicated and which are placed in the path of a wire moving in a straight line and composed of continuous filaments. material constituting this wire being remote, in the trib � electric series, from the material of at least one of the two organs; the relative movement of these is linear and transverse to the normal path of the wire; thus lateral displacement, electric charge and relaxation are imparted to the yarn, on its path, so as to open it and cause it to merge into a zone of combination with a ribbon or other group of fibers, preferably stretched up to a desired density; the yarn is then twisted to form a composite yarn.
In a second embodiment, the yarn, made up of continuous filaments, passes between two members and in contact with them, which may for example be tension discs; the surfaces facing each other respectively in these two members move in a reciprocating relative movement, approaching and moving away from one another, in a direction transverse to the path of the wire with which they come into contact; this wire is thus stretched, electrically charged and released periodically, which allows it to open
much like the operation of the first embodiment. However, this second embodiment differs from the first because, while the yarn, composed of continuous filaments, also moves transversely to its normal path as in the first embodiment and if this is highly desirable in some cases, it is not. not however a necessity in most applications of this second embodiment, since the removal of the tension of the yarn, passing from its state of tension through the closed discs to its state of relaxation, when the discs separate, achieves a'relaxation sufficient and a sufficient excess of longitudinal advance of the thread (due to an effect analogous to that of the loosening of a stretched rubber band or certain.
<EMI ID = 2.1>
tion of the opposing lateral forces arising from the electric charges on the different filaments.
In a third embodiment, a first member is used, which comprises on its contact surface a series of parallel teeth, and a second organe.acting as a guide; these two members are driven in a reciprocating relative movement, in a direction transverse to that of the displacement of a wire composed of continuous filaments. The teeth preferably have an effective depth of between half a diameter and a diameter and a half of the filament; in this preferred embodiment, which is the most advantageous, these teeth serve to hold the individual filaments, while the wire and the serrated surface move relative to each other; thus, the thread opens (i.e.
<EMI ID = 3.1>
so that another material can then be incorporated therein and the assembly twisted to form a composite yarn. In addition, it may be desirable or necessary, in certain cases, to use a serrated member, the position of which in the triboelectric series is remote from that of the wire; thus, the separation of the filaments from the wire is aided by the electric charge which they receive while passing over the serrated member. We also see that we can use, if desired, teeth of a greater depth; however, this does not achieve such a complete separation of the filaments, as two or more filaments can be grasped and stay together. in each gap between the teeth.
It should also be noted that in this embodiment there occurs to a certain degree an effect analogous to that occurring in the second embodiment (and to a certain extent in the first embodiment), which effect may be termed "rubber band effect"; there is also a lateral displacement <EMI ID = 4.1>
of the wire, as a result of the relative movement between the serrated member and the second member of this embodiment, and this movement also provides an excess of longitudinal advance of the wire during part of the relative movement of these members, roughly as in the first embodiment, but in a less positive manner, and also as in a possible arrangement of the second embodiment, in which a yarn guide is kept fixed at a certain distance from one of the. organs facing each other � or these two organs, and is animated by a reciprocating movement.
In another embodiment, which is
in short, intermediate between the first example and the third example, a relative and reciprocating movement is produced between a pair of organs, spaced one apart
<EMI ID = 5.1>
adjacent guide, the first two members remaining fixed relative to each other during the relative movement between them and the third member. In this variant, the wire passes between the first two members and also in contact with the third member. It is thus moved from side to side, out of its normal path, and is released intermittently during the first half of each reciprocating return stroke, in each direction.
This variant differs from the third embodiment in that there is no mechanical separation of the filaments as in the case where the serrated member is used; it-., also differs from the first embodiment, because the wire is moved at each stroke of the reciprocating movement, that is to say twice in each reciprocating cycle comprising a stroke in each direction; the result is therefore a halving of the number of runs required per unit of time and a reduction
the wear produced when using a single movable member as in the first embodiment, .. As in the first and the second embodiment, it
is necessary in this variant that at least one
of the first two members of the single guide member or of the guide members, over which the wire passes, has a wire engagement surface which is constituted by a material, separated in the triboelectric series from the material of the filaments, of so as to produce on the wire the electric charge necessary to achieve an electrostatic separation; one can also electrically charge the wire, in any of the embodiments, if desired, by establishing an electrodynamic potential on one of the members in relative motion or on groups of members, instead of using different materials from the tribo- series
<EMI ID = 6.1>
However, it is readily seen that in most applications the use of a source of electrostatic frictional charge is infinitely more desirable than that of a source of electrodynamic charge. To achieve the desired separation of the filaments, it is also necessary in the present variant, as in the first embodiment, that the speed of the relative movement of the members, during at least a portion of each return run, is greater than that the lateral return movement of the wire due to the longitudinal pulling of the latter, so as to produce the relaxation necessary for the electrostatic opening. In the third embodiment, this differential speed is also necessary, if it is desired to help or partially achieve the separation of the filaments by means of electrostatic repulsion.
<EMI ID = 7.1>
yarn ture, in accordance with the invention, it is desirable to use a yarn subjected to little or no twist, because there would otherwise be positions in which the opening produced would be zero or very small which would not be satisfactory for most
<EMI ID = 8.1>
re continues.
The foregoing characteristics and advantages of the invention, as well as others, will become readily apparent on reading the detailed description which follows of several embodiments chosen as examples; this description refers to the attached drawing, in which:
- Figure 1 schematically shows a first embodiment of the invention;
- Figures 2 to 4 are plan views of the wire opening mechanism of Figure 1, i.e. of the tension, electric charge and release mechanism; these three figures show this mechanism in three different positions, which it occupies during each cycle of tension, load and release of the thread;
- Figure 5 is a schematic view of a second embodiment of the invention; <EMI ID = 9.1> operations of the tension, load and release mechanism of FIG. 5, during the different phases of its operation;
FIG. 9 shows another device for controlling the opening assembly of the disc type of FIG. 5;
<EMI ID = 10.1>
- Figure 11 schematically shows a longitudinal section of the opening assembly of Figure 10 and shows the longitudinal path of the wire through this assembly;
- Figure 12 schematically shows a fourth embodiment of the invention;
- Figures 13 to 15 schematically show in plan different positions of the thread opening device of the embodiment of Figure 12, during its different phases of operation;
- Figure 16 shows an additive variant, which can be used with any of the different embodiments of Figures 1, 5 and 12, and which is shown here in conjunction with the embodiment of Figure 5.
If reference is now made to the drawing, and in particular to FIG. 1, there is seen a power source for a yarn 12 constituted by contiguous filaments.
<EMI ID = 11.1>
14, supported at a certain distance from a device designated as a whole by 18 and intended to effect an opening of the yarn, that is to say a separation of the filaments constituting the latter. The wire leaves the supply winding 14, rises and passes through a guide eyelet 15, then through a tensioning device, for example constituted by two tension discs 16;
the thread then passes through a guide eyelet
17 and descends towards the opening device 18. On leaving this device 18, the open yarn progresses towards a junction zone, where the continuous and open filaments combine with a second feed stream, formed for example of fibers, which preferably consist of a wick 20, or are in another continuous and linear form, although they can also be in a discontinuous linear form, if desired.
The wick can be supplied by any suitable source, for example by a coil 22; it can be advanced, if desired, through a drawing device 24, so as to form a continuous stream of fibers of a desired density commensurate with the rate of advance of the continuous and open filaments. The stretching device can advantageously comprise two rear rollers 26, an intermediate device 27 with aprons and two front rollers or
<EMI ID = 12.1>
be them the junction zone or combination of the open filaments "ontinus 12 with the fibers 20. It is extremely important that the filaments 12, once opened, tend to remain in this state at the entrance.
<EMI ID = 13.1>
these rollers; a very efficient combination of the wick and the filaments is thus obtained.
The continuous filaments and the fibers thus combined leave the junction zone on the delivery side.
<EMI ID = 14.1>
strips on a reel 32 by means for example of an ordinary twisting device 30.
In the first embodiment shown
<EMI ID = 15.1>
re of the wire comprises two parts, movable with respect to
<EMI ID = 16.1>
wire path; these organs are preferably presented
<EMI ID = 17.1>
ter in other forms, for example in the form of two guide eyelets movable relative to one another
f the other ,. or again respectively in the form of a guide eyelet and of an axis. A third member is also preferably used, adjacent to the first two.
and being, in the present case, under the elm of an entry guide eyelet 40. In addition to its role of directing the wire 12 towards the gap between the axes 42 and 44, the guide eyelet 40 plays a dual role through its position relative to axes 42 and 44; it is used to increase the. degree of excess advance of the wire 12, for a given length of the transverse stroke of the axis 42 relative to the wire, and also to increase the winding angle
<EMI ID = 18.1>
the wire 12 a greater load. static by reciprocating stroke of axis 42.
The axis 44 and the guide eyelet 40 may be mounted, in any suitable or desired manner, on either side of the axis 42, provided that relative movement can be imparted to these respective elements. The axis 44 and the eyelet 40 are preferably each fixed to a corresponding fixed element; these two elements, located on either side of the axis 42, are constituted for example by the vertical wings
<EMI ID = 19.1>
can perform a transverse reciprocating movement and on which the pin 42 is mounted in any suitable manner.
It is understood that the reciprocating and relative movement can be communicated between the axis 44 and the eye. guide tone 40 on the one hand, and the axis 42 on the other hand, either by moving the axis 42, or by moving the axis 44 and the guide eyelet 40, or by moving them both other. However, the desired relative movement is preferably achieved by keeping the axis fixed.
44 and guide 40, and by reciprocating the axis 42. To this end, the rod 52 is reciprocally driven, in an appropriate or desired manner.
<EMI ID = 20.1>
intermediate drive connections, such as for example a notched plate and an eccentric, the assembly of which is designated by 56, so as to convert the rotary movement of the motor into a reciprocating rectilinear movement of the rod 52.
To reduce to a minimum or even to sup-
<EMI ID = 21.1>
assembly 27, and thus to achieve a continuous and uniform production of yarns for a longer time without having to carry out too frequent maintenance operations, it is possible to provide a transverse guide and reciprocating displacement assembly 60 ( preferably very slow), which carries two guides, one consisting of a trumpet 62 for the wick, and the other of an eyelet 64 for the wire 12. Any suitable or desired mechanism can be used to support and animate reciprocating the assembly 60, for example a transverse bar 66 receiving reciprocating motion. As indicated above, the assembly 60 is preferably moved very slowly, so as not to disturb the coincidence of the wire 12 with the wick 20 at their junction point.
It is also seen that the assembly 60, being vertically aligned with the converging paths of the wire 12 and the wick 60, serves to keep the wire 12 and the wick 20 aligned so that they are in reciprocal coincidence at the junction point. , in the roller area 28.
While the device is in operation,
<EMI ID = 22.1>
with the fibers of the lock 20; it then goes to order 30 and winds up on the collection spool
<EMI ID = 23.1>
it passes first over a guide bar 19, then through the trumpet 62, between the rear rollers 26, through the apron assembly 27 between the delivery rollers 28, where it merges in coincidence with the continuous filaments and open from wire 12; she comes out of
<EMI ID = 24.1>
due with the continuous filaments of this thread by the twist;
30, so as to form a composite and twisted yarn 31, which winds onto the spool 2.
With general reference to <EMI ID = 25.1>, the making of the opening of the continuous filament yarn 12 will be considered in more detail. <EMI ID = 26.1> where axis 42 is near the start of its positive displacement and the tension part of the cycle, while Figure 3 shows this assembly at the time of maximum positive displacement and linear distortion < EMI ID = 27.1>
12 in maximum relaxation position; in this position, the axis 42 is at the end of its transverse relaxation stroke, to the right in the drawing. The operation appears almost evidently in schematic figures 2, 3 and 4; however, in order to fully understand the invention, the complete cycle of displacement, electric charge and relaxation of the wire will now be described.
During the first part of the cycle, the thread
12 is engaged by the axis 42, which moves it transversely. ment outside its linear path between the guide eyelet 40 and the axis 44, so as to form a stretched half-loop in the wire moving longitudinally. During this transverse movement and the formation of this half-loop, the wire is in frictional contact with the surfaces of the guide 40 and of the pins 42,
44, under the influence of lateral forces applied to it, as a result of its longitudinal tension and lateral deformation during its passage through
<EMI ID = 28.1>
adequate tension, ensuring good frictional contact between it and the axles, using tension discs 16 arranged before the thread passes through
<EMI ID = 29.1>
from its distortion stroke, that is to say of positive displacement, it begins its return or relaxation stroke, which can end as seen in FIG. 4. To achieve the best opening or separation of the filaments of the wire 12, it is necessary that the
<EMI ID = 30.1>
return stroke, is greater than the speed of the lateral return movement of the wire resulting from the longitudinal advance of the latter through the rollers of li- <EMI ID = 31.1>
these electrostatic (figure 4).
This stage of operation, at which the yarn is released and fully open, is also shown in Figure 1. It can be seen in Figures 1 and 4 that the released yarn is open, that is to say that its filaments are separated, under the influence of electrostatic and repulsive forces applied to the filaments. This state
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
during each period of relaxation. The wire is kept open in the vicinity of the gap between the rolls
<EMI ID = 34.1>
keep it in this state, on the side of their input and between them, provided that the frequency of the reciprocating movement of the axis 42 is not too low. In general, we can say that the wire 12 should not advance
<EMI ID = 35.1>
a speed such that a length of this wire, substantially equal to or greater than the distance between the rollers
<EMI ID = 36.1>
the time intervals between the relaxation periods. To obtain the best operation, the frequency of the reciprocating and relative movement of the axes
42, 44 must be appreciably faster, compared to the speed of longitudinal advance of the wire, so as to maintain the best opening width in the junction zone. This more or less complete state of openness only presents itself for a brief moment; with high operating speed, the wire can never reach a maximum degree of opening; however, with proper operation, as indicated above, the wire is sufficiently open to incorporate effectively and almost completely into the wick 20 or other combination material, rather than simply being wired with it.
In the second embodiment shown in Figures 5 to 8, the wire opening mechanism 118 comprises two movable members relative to each other and having surfaces facing each other, which are preferably in the form of two tension discs 134, 135; at least one of these discs is triboelectrically different from the material of the wire 112. One of the discs 134
<EMI ID = 37.1>
alternative ment; it is maintained so as not to exceed a certain point of this rod when moving away from the disc 135; this limitation of the disc sliding
134 is produced by a thrust ring 136 adjustable by sliding on the rod 138 and comprising a fixing screw 137. The other disc 135 can slide freely.
<EMI ID = 38.1>
135 carries a sleeve 139 taken in the mass or within reach, which can also move freely with this disc on
<EMI ID = 39.1>
towards the disc 134 by a compression spring 142, which is supported at one end on a fixed and adjustable ring.
<EMI ID = 40.1>
on the sleeve 139 integral with the disc 135. The sleeve
139 moves in a bracket 146, perforated or notched, which is properly and as desired attached to the frame, near an entry guide eyelet 140, through which the wire 112 passes before 'arrive at the discs 134, 135. A flange or shoulder, stop 150 is fixed or taken in the mass on the sleeve 139, at a certain distance from the disc 135, and prevents the latter from moving to the right (in looking at the figure �) beyond a fixed point determined by the distance between the shoulder 150 and the disc 135 and by the position of the support 146 on the frame.
We can give an alternating movement to the
<EMI ID = 41.1>
means of a rotary eccentric 152 driven by a motor and engaged in a notch of a plate 154,
<EMI ID = 42.1>
the opening (during the movement to the right) and the closing (during the movement to the left) of the discs being adjustable, so that the opening and closing can be effected at any desired intermediate point of the movement of the rod. In the device shown, the disc 134 and the ring 136 sound! fitted on the rod 138, by means of the screw 137,
at such a point that the opening and closing of the discs 134, 135 occurs approximately one third of the stroke; thus, the discs remain in the open and closed positions for respective periods of time, the approximate ratio of which is equal to 2; this report was found to be satisfactory. However, we will see, by 'explaining the role of this device, that we can use a greater or lesser ratio between the closing time and the opening time <EMI ID = 43.1>
pectively a shorter or greater time per cycle for opening the wire.
The axial positioning of the
<EMI ID = 44.1>
geant the location of one or more screws 156 of the plate 154, these screws serving to fix the rod 138 in a complementary cavity 155 of the plate 154. It is also possible to adjust the tension and the electrification of the wire by moving the ring 144 spring retainer on the rod
<EMI ID = 45.1>
on the discs by the spring 142 while they are engaged with the wire, and therefore to decrease or increase the friction and the electrostatic charge of the wire passing between the discs in the closed position.
It should be noted that, thanks to the regulating action, from the point of view of tension and draft, of the
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remove the tension disc assembly from the input, such as assembly 15, 16, 17 of the first embodiment, and it can even be said that this assembly is really undesirable in most cases because it
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obtains the periodic excess of advance of the wire.
During operation, the thread 112 is pulled from the spool 114, passes over the guide bar
<EMI ID = 48.1>
combines with the fibers of the wick 120, and from there goes to the twist 130 to arrive on the spool
132. The wick 120, drawn from the spool 122 by the rear rollers 126 of the drawing device, passes first over the guide bar 119, then through the trumpet 162 of the assembly 160 with transverse displacement, between the rear rollers 126, through the device
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where it merges with the continuous filaments of the yarn 112; the wick is combined with the yarn 112 when it comes out of these rolls; it is then twisted with the filaments by the twist 130, to form a composite yarn 131, which winds on the spool 132.
If we refer particularly to the figures
6 to 8, we see that the wire 112 is first grasped (figure
7) by the facing surfaces of the discs 134, 135, pen-
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During this period, the wire 112 is pulled under tension and is in frictional contact with the discs 134,
135. This contact causes an electrostatic charge to appear on the filaments of the yarn 112. At the end of this part of the reciprocating cycle, the discs separate sufficiently that the yarn can slide between them encountering comparatively low resistance and preferably negligible. The separation of. discs 134, 135 allow the taut yarn 112 to contract and relax, during this contraction movement, the yarn behaves like a taut elastic body and pulls an excess length of yarn from the feed spool 114. This excess yarn allows the individual filaments to spread sideways, while
<EMI ID = 51.1> Figures 5 and 6. It is clear that the lateral opening of the wire occurs in the present case as in the first embodiment, under the influence of forces. repellents applied to individual filaments and resulting from the electrical charges thereof.
In another embodiment 218 of the disc-type wire opening assembly, the separation of the discs can be accomplished by means of an electromagnet, as shown schematically in Fig. 9. In this embodiment. embodiment, two tension discs 234 and 235 are mounted on an axle 240, which can be supported and fixed in any suitable way, for example on a bracket 244, by means of a screw <EMI ID = 52.1>
fixed on a frame (not shown), in a position
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in Figure 5; it can be fixed otherwise, as desired or as necessary for a particular application.
The disc 235 is fixedly mounted on the axle 240, for example by an interference fit or otherwise; it can <EMI ID = 54.1> adjusted with play on the axis 240 and it is resiliently biased to engage face to face against the disc 235, for example by a compression coil spring
<EMI ID = 55.1>
that so as to engage against the face of one of two adjusting nuts 250, 252, which can be moved and locked in the desired position to adjust the
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effective friction imposed on the thread by the discs, as well as the thread tension, etc ...
An electromagnet coil 262, consisting of a metal wire wound on a cylindrical and hollow core 264, is enclosed within a cylindrical protective casing 260. It can be connected or hand-connected.
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power supplies 270, 272 come out of the housing
260 through an opening provided in the end thereof.
Any of a number of possible control circuits can be used to alternately restore and remove the excitation of coil 262, so as to alternately displace free disk 234 away from and closer to disk 235. A suitable periodic interrupt control circuit has been shown schematically,
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voltage 280; the periodic interruption action of this switch arm 276 is controlled by an eccentric
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desired between the closing time and the opening time; in other words between the duration of tension and the duration of slackening of the thread.
In a third embodiment shown.
Figure 10 shows the wire opening assemblies
31b comprises two movable members one relative to the other. And being in the form of bars 334 and
335; these bars respectively have. serrated surfaces 336, 337 for engaging the wire. Surfaces
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weak, so as to achieve a more positive contact of the wire with the different teeth; as can be seen in the drawing, these surfaces can each advantageously consist of a serrated edge of each movable member.
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re any suitable, to effect a transverse relative movement with respect to the normal direction of movement of the wire 312. In the present embodiment. sation, the bar 335 is fixed on a fixed support 339, with its serrated edge 337 facing upwards, i.e. towards the wire, so as to intercept the path of
this one. The bar 334- is fixed on a push rod
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native by any suitable means, for example as in the previous embodiments; the edge
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so as to completely intercept the path of the wire;
it is arranged between the bar 335 and a guide eye
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overlap each other to some extent, as shown schematically in Figure 11, in order to ensure adequate contact with the wire; thus, the wire is forced to follow a tortuous path between the guide eyelets 340, 364, by virtue of this overlapping of the surfaces 336, 337. To achieve the engagement of the wire with the surfaces 336, 337, it is normally desired to provide an input tension device, which can advantageously consist of a tension assembly
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guide 315, 317, as in the embodiment of Figure 1.
The serrations of the bars 334, 335 preferably have an effective depth of between half and one and a half times the diameter of the individual filaments of the wire 312, in order to obtain the best results; however, in practice there may be cases where it is necessary to give the serrations greater depth. One can constitute one of the bars
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surfaces 336, 337 by a material which is triboelectrically different from the material of the wire; the separation of the filaments is then facilitated by the electric charge which they receive while passing over the serrated surfaces.
In order not to compress again excessively the spread and spaced filaments of the wire 312, while the latter passes from the fixed bar 335 to the rollers of
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dage 364 has an elongated shape in the transverse direction, as seen in the drawing, in particular that only little or no electric charge action is used to facilitate opening of the wire.
The length of the reciprocating stroke of bar 334 can vary between widely spread limits; however, in most cases it is sufficient in practice to maintain this stroke
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It is believed that the operation of this embodiment is evident from the explanation; Figures 10 and 11. However, if we consider this operation quickly, we see that the indentations serve individually to grip and retain one or more individual filaments of the yarn; the number of filaments retained and the tendency of the serrations to retain them depend on the depth and
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act relative to each other to move the yarn and constitute a means of separating the filaments. Under these practical operating conditions, the filaments are not all separated laterally when they are
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a considerable degree of opening is obtained and maintained by this device, which is suitable for practical use.
There is shown in Figure 12 a mode of
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on the other and mounted on a rod 452, which is driven in a reciprocating motion by any suitable device, as explained above with regard to the other embodiments. The wire 412 passes between the two pins 442, 443 and through the two guide eyelets 440, -444} 'which are fixedly mounted on either side of the rod 452.
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present to the wire, for the middle position of the stroke of the reciprocating motion of the rod 452, an open path between the aligned guide eyelets 440, 444, as seen in Figure 14. On either side of the middle position, at a small distance from it, and up to each end of the stroke, the wire is engaged, the sides of the two guides 440, 443, as seen on
Figures 13 and 15. Thus, by constituting a few
some or all of the surfaces of the axes 442, 443 and
guides 440, 444, which come into contact with the wire, by a material different from the triboelectric point of view of the material of the wire, one can obviously realize
a wire opening action similar to that performed
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due to the fact that they are in the state of relaxation and that they exhibit a certain excess of longitudinal advance. This relaxation and excess of advance occurs during
a short time, twice during each cycle of the reciprocating movement, as well as the displacement and the electrostatic charge by floating of the wire, unlike the
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Cement, wire loading and opening only occurs once per cycle of reciprocating motion. As a result, the load and the opening action of the wire tend to be twice as large per cycle of the reciprocating motion in the present embodiment which allows lower frequencies of the reciprocating motion to be used for one degree. opening equivalent of the wire, while retaining the other advantages mentioned above in the general description of the present embodiment.
It has been found desirable and convenient, in some
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opening of the wire and the junction area, to facilitate maintaining the filaments in an open state after they have left the open assembly. Such a device has been shown by way of example in FIG.
16, in conjunction with the embodiment of Figure 5; however, this device can be used correctly with various other embodiments, such as those of Figures 1 or 12. The same reference numbers are used for all unmodified parts, and are designated by reference numbers beginning with a. 5, the parts added or modified.
The device for facilitating the maintenance of the filaments in an open state essentially comprises a bar 570 having a marginal surface 572, facing downwards and provided with substantially parallel serrations, or other thread engaging surface, which is sufficiently rough. tend to hold the filaments against lateral movement when they are pressed against it, but which is however preferably smooth enough not to seriously wear out the yarn as it passes against said surface. The bar 570 can advantageously be analogous to the bars
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fixed on a guide assembly 560, with slow transverse movement, for example by means of a pendant arm 574 connected to this assembly. The entire assembly 560, thus modified, is fixed to a crossbar 166, which is driven, as in the embodiment of Fig. 5, in a slow transverse and reciprocating motion.
In this variant, the wire 112 falls slightly below the serrated surface 572 during each period of relaxation, and the filaments, subjected to mutual repulsive forces, tend to open over the greatest width compatible with the degree of freedom of relaxation. When the thread is tensioned again, as a result of the closing of the discs 134, 135, and when
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after being opened previously, it is pulled to the con-
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given length of wire obviously advances under the action of rollers 128 during the period of tension and con
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bar 570. However, because the filaments are drawn laterally to come into contact with the serrated surface 572, at the start of each tensile portion of the cycle, they are maintained substantially in their open state during their longitudinal advance towards the rollers. 128, by virtue of the resistance offered by the serrated surface 572 to any new convergence of the filaments. In other words, during the tension part of the cycle, the filaments spread out, i.e. or-
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constant relative tion against the surface 572, and since they are spread against this surface at the beginning of the period of cycle stress, they remain in this state until the next period of relaxation, during which they will still tend to s' spread under the effect of their mutual repellent actions.
In order to carry out an electrostatic charge of the wire, the bar 570 can be constituted by a material different, from the triboelectric point of view, from the material of the wire;. Thus, the wire is electrically charged by passing against the serrated surface 572; alternatively, this method may be the only means of electrostatic charging, if desired, although it is not the preferred method.
It is normally desirable to use the
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that built, as can be seen in particular in the figures
1 and 5, in order to achieve massive and efficient production. It is easily seen in Figures 1 and 5, as well as in the other figures, that .the different embodiments lend themselves to the arrangement.
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and it is understood that these._dispositifs.multiples are included within the scope of the invention.
Other modifications will obviously appear to technicians and can be carried out without departing from the spirit of the invention and without departing from its field.
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simultaneously advance these filaments in a direction transverse to the reciprocating motion and in
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these spread out transversely, separating from each other, perpendicular to the direction of their advance, and finally a material is introduced between the filaments, thus separated from each other.
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