EP0524074B1 - Dispositif d'enroulement en bobine d'un ruban de fibres textiles - Google Patents

Dispositif d'enroulement en bobine d'un ruban de fibres textiles Download PDF

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EP0524074B1
EP0524074B1 EP19920402008 EP92402008A EP0524074B1 EP 0524074 B1 EP0524074 B1 EP 0524074B1 EP 19920402008 EP19920402008 EP 19920402008 EP 92402008 A EP92402008 A EP 92402008A EP 0524074 B1 EP0524074 B1 EP 0524074B1
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N Schlumberger SAS
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/46—Doffing or like arrangements for removing fibres from carding elements; Web-dividing apparatus; Condensers
    • D01G15/64—Drafting or twisting apparatus associated with doffing arrangements or with web-dividing apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/26—Arrangements for preventing slipping of winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/28—Arrangements for positively securing ends of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for winding a textile fiber ribbon in the form of a reel, in particular in the case where this ribbon has relatively low cohesion and mechanical strength even if it has undergone upstream a slight false twist tending to reinforce to a certain extent these last two properties; such is the case for example of a fiber ribbon which is obtained at the exit of a drawing machine, the ribbon being delivered through an exit guide which gives it this slight false twist and which directs it towards the device winding.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks by providing an arrangement for the winding of the type indicated above which does not use a folding device, while ensuring a particularly reliable winding of the ribbon.
  • Document GB-A- 1.341.034 discloses a winding device in which a winding mandrel is rotated by a winding cylinder, a cursor moving along the mandrel in an alternating movement to distribute a wire in turns. over the entire length of the mandrel.
  • Such a device cannot be used with a textile fiber ribbon, by nature very mechanically fragile, because the yarn of this document of the prior art is subjected to very intense mechanical stresses which a ribbon cannot undergo. without deteriorating and breaking.
  • Document FR-A-2,217,252 also discloses a wire winding mandrel which, for retaining the wire at the start of the winding, has on a part of its surface a rough lining constituted by a hook tape, replacing the previous fittings (notches, hooks, roughness, bristles, adhesive, etc.).
  • Document FR-A-2,354,024 also discloses a mandrel for winding a wire or a wick, the external surface of which has a plurality of grooves, for example axial, with sharp edges.
  • the arrangement according to the invention for the winding in reel of a ribbon or wick of textile fibers of low cohesion and mechanical strength on a rotating mandrel animated by an alternating axial movement, the peripheral surface of which has at least locally gripping properties with respect to the ribbon and which cooperates for the winding with a winding cylinder defining with the mandrel a zone of cooperation and convergence for the reception of the ribbon and its guidance towards the mandrel, a guide, rotating around its axis, being provided to apply a false twist to the ribbon before it is wound, is characterized in that the guide is located in the vicinity of said cooperation and convergence zone so that the ribbon passes directly from the guide to said zone.
  • the mandrel carries hooking elements which are constituted by at least one longitudinal strip of teeth, in particular of the card lining type, and at least one rough, adherent, hanging or asperity strip attached to said peripheral surface; in the case of at least one strip of teeth, this is housed in a longitudinal groove of the mandrel; for example, one can provide three bands of teeth arranged at 120 °.
  • the gripping properties of the peripheral surface of the mandrel are present at least in the longitudinal arrival area of this front end of the ribbon.
  • pneumatic means for example a nozzle, for pressing the front end of the strip against the mandrel and thus enhancing the effect of the hooking properties of the peripheral surface of the latter.
  • FIG. 1 Schematically and partially shown in section in FIG. 1 a guide 1 for a ribbon or wick 2 of textile fibers, this guide being, in the preferred application of the invention, an outlet guide for a spinning preparation machine, for example a drawing bench, this guide 1 being driven in a rotary movement, continuous or alternative, around its longitudinal axis 3 to give the ribbon 2 a slight false twist at the exit, reinforcing its cohesion and its mechanical strength.
  • This fiber ribbon 2 is intended to be wound or wound on a mandrel 4 driven in continuous rotation about its longitudinal axis 5, this rotation being indicated by arrow A and being accompanied by an alternating axial displacement, as shown by the double arrow B (Fig. 2), to distribute the ribbon turns axially over the entire length of the mandrel 4.
  • the mandrel 4 cooperates with a cylinder 6, called the winding cylinder, which rotates in the opposite direction to the mandrel 4, as shown by the arrow C, this winding cylinder being practically tangent to the mandrel 4, leaving a small space with it. constitutes the zone 7 of cooperation and convergence between the mandrel 4 and the winding cylinder 6, through which the ribbon 2 passes.
  • a cylinder 6 called the winding cylinder
  • the outlet guide 1 is arranged in the vicinity of the area 7 for cooperation between the mandrel 4 and the take-up cylinder 6, and its longitudinal axis 3 is substantially tangent thereto.
  • the ribbon 2 comes out substantially in a straight line from the guide 1, along the longitudinal axis 3 of the latter, to reach directly in the zone 7.
  • the axis 3 is in fact not exactly tangent to the mandrel 4 and to the winding cylinder 6, but it is arranged in such a way that the ribbon 2 comes first to cooperate with the winding cylinder 6 which takes it in and slightly deflects it towards the mandrel 4.
  • the peripheral surface 8 of the mandrel 4 has at least locally gripping properties with respect to the ribbon 2 in order to hook the front or upstream end 9 of the fiber ribbon 2 and thus cause the beginning of the winding or winding without the use is made of the folding device of the prior art previously discussed.
  • these gripping properties, at least locally, of the peripheral surface 8 of the mandrel 4 can be obtained in various ways; for example, these hooking properties can be imparted by the surface condition of this peripheral surface 8 itself which will have undergone a mechanical or chemical treatment giving it, for example, a high roughness. It is also possible to use a rough strip which is attached to the peripheral surface 8 and which itself exhibits these hooking properties, for example being rough or adherent.
  • the fastening elements are in slight radial projection towards the outside relative to the surface 8, so as not to cause a local excess thickness of the turns during winding.
  • the gripping properties of the peripheral surface 8 of the mandrel 4 are only present over part of the length of this surface.
  • the zone in which these hooking properties exist is then that on which the front end 9 of the ribbon 2 arrives.
  • the purpose of this local longitudinal limitation of the hooking properties is to prevent too long a length of the ribbon 2 from being hooked and allow the subsequent unwinding of the mandrel 4 that only a short length of the tape 2 remains attached to the mandrel 4 and therefore risks being lost.
  • the gripping properties of the peripheral surface 8 of the mandrel 4 are imparted by hooking elements which are in the form of at least one longitudinal strip. 10 of teeth 11, this strip being of the card lining type, the teeth 11 being for example metallic, To avoid excessive projection of the teeth 11, the strip 10 is housed in a longitudinal groove 12 of the mandrel 4.
  • three bands 10 can be provided, arranged at 120 °.
  • the front end 9 of the fiber ribbon 2, at the outlet of the guide 1, first reaches the peripheral surface of the take-up cylinder 6, then in the area 7 of cooperation between the mandrel 4 and the take-up cylinder 6 , to be quickly grasped by the surface peripheral 8 of the mandrel 4, thanks to the hanging properties described above of this surface 8, which causes the beginning of the winding of the ribbon 2 on the mandrel 4.
  • pneumatic means for example a nozzle projecting compressed air, to press the front end 9 of the ribbon 2 against the mandrel 4, before or after the zone. 7, or even in the zone 7 itself, in order to reinforce the attachment action of the mandrel 4 with respect to the fiber ribbon 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à un agencement pour l'enroulement d'un ruban de fibres textiles sous la forme d'une bobine, en particulier dans le cas où ce ruban présente une cohésion et une résistance mécanique relativement faibles même s'il a subi en amont une légère fausse torsion tendant à renforcer dans une certaine mesure ces deux dernières propriétés; tel est le cas par exemple d'un ruban de fibres qui est obtenu à la sortie d'une machine d'étirage, le ruban étant délivré à travers un guide de sortie qui lui imprime cette légère fausse torsion et qui le dirige vers le dispositif d'enroulement.
  • Ce ruban étant mécaniquement fragile et susceptible de se dégrader en cas de sollicitation mécanique trop forte, on a jusqu'à présent fait appel, pour amorcer l'enroulement sur un mandrin tournant de bobinage, animé d'un mouvement axial relatif, à un organe rabatteur mobile dont le rôle était, au début du bobinage, de plaquer l'extrémité avant du ruban autour du mandrin pour que cette extrémité soit bien fixée sur ce dernier et que la formation de la bobine puisse, en principe, commencer et se poursuivre correctement. Cela est connu notamment dans la machine commercialisée par la déposante sous la référence SBA 214. Toutefois, cette solution présente divers inconvénients : si le rabatteur n'a pas correctement rempli sa fonction, le début du bobinage est défectueux et toute la matière correspondante est perdue, ce qui représente une perte de matière et un abaissement du rendement de la machine, avec les répercussions économiques qui s'ensuivent; il arrive parfois que l'organe rabatteur effectue un mauvais enroulement pour les premières spires, celles-ci étant par exemple mal réparties ou emmêlées sur une seule zone, avec pour conséquences que soit les premières spires sont perdues, soit, si le bobinage se poursuit, la bobine est mal enroulée, avec les inconvénients qui en résultent lors de l'utilisation ultérieure de la bobine ;il arrive parfois que des enroulements intempestifs se produisent entre le cylindre enrouleur et le mandrin, ce cylindre enrouleur étant voisin du mandrin et guidant le ruban vers celui-ci; l'organe rabatteur constitue une pièce mécanique commandée et il est donc susceptible de pannes et de mauvais fonctionnement, outre le fait qu'à lui seul, avec ses moyens de commande, il participe de manière non négligeable au prix de revient du dispositif d'enroulement.
  • L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un agencement pour l'enroulement du genre indiqué ci-dessus qui ne fait pas appel à un organe rabatteur, tout en assurant un enroulement particulièrement fiable du ruban.
  • Par le document GB-A- 1.341.034, on connaît un dispositif de bobinage dans lequel un mandrin de bobinage est entraîné en rotation par un cylindre enrouleur, un curseur se déplaçant le long du mandrin suivant un mouvement alternatif pour répartir un fil en spires sur toute la longueur du mandrin. Un tel dispositif n'est pas utilisable avec un ruban de fibres textiles, par nature très fragile mécaniquement, du fait que le fil de ce document de l'art antérieur est soumis à des sollicitations mécaniques très intenses qu'un ruban ne peut pas subir sans se détériorer et se rompre.
  • On connaît également, par le document FR-A-2.217.252, un mandrin de bobinage d'un fil qui, pour la retenue du fil à l'amorçage du bobinage, présente sur une partie de sa surface une garniture rugueuse constituée par un ruban à crochets, remplaçant les garnitures antérieures (entailles, crochets, rugosités, poils, adhésif, etc...).
  • On connaît également, par le document FR-A-2.354.024, un mandrin de bobinage d'un fil ou d'une mèche dont la surface extérieure présente une pluralité de rainures, par exemple axiales, à bords vifs.
  • Enfin, on connaît également, par le document FR-A-1.047.412, un tube de retordage, ou guide, animé d'un mouvement de rotation autour de son axe, pour imprimer à un ruban ou mèche une fausse torsion, en sortie d'étirage, de manière à lui conférer une certaine tenue mécanique.
  • A cet effet, l'agencement selon l'invention, pour l'enroulement en bobine d'un ruban ou mèche de fibres textiles de faibles cohésion et résistance mécanique sur un mandrin tournant animé d'un mouvement axial alternatif, dont la surface périphérique présente au moins localement des propriétés accrochantes à l'égard du ruban et qui coopère pour l'enroulement avec un cylindre enrouleur définissant avec le mandrin une zone de coopération et de convergence pour la réception du ruban et son guidage vers le mandrin, un guide, tournant autour de son axe, étant prévu pour appliquer au ruban une fausse torsion avant son enroulement, est caractérisé par le fait que le guide est situé au voisinage de ladite zone de coopération et de convergence pour que le ruban passe directement du guide à ladite zone.
  • Suivant une réalisation préférée, le mandrin porte des éléments d'accrochage qui sont constitués par au moins une bande longitudinale de dents, notamment du type garniture de carde, et au moins une bande rugueuse adhérente, accrochante ou à aspérités rapportée sur ladite surface périphérique ; dans le cas d'au moins une bande de dents, celle-ci est logée dans une rainure longitudinale du mandrin; par exemple, on peut prévoir trois bandes de dents disposées à 120°.
  • Dans la mesure où il s'agit surtout de saisir l'extrémité avant du ruban, les propriétés accrochantes de la surface périphérique du mandrin sont présentes au moins dans la zone longitudinale d'arrivée de cette extrémité avant du ruban.
  • L'agencement ci-dessus peut avantageusement être complété par des moyens pneumatiques, par exemple une buse, pour plaquer l'extrémité avant de ruban contre le mandrin et renforcer ainsi l'effet des propriétés accrochantes de la surface périphérique de ce dernier.
  • On comprendra bien l'invention à la lecture du complément de description qui va suivre et en référence au dessin annexé qui fait partie de la description et dans lequel:
    • Fig. 1 est une vue schématique et partielle en élévation d'un agencement selon un mode de réalisation préféré de l'invention
    • Fig. 2 est une coupe longitudinale du mandrin suivant la ligne II-II de la Fig. 1 ; et
    • Fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III du mandrin de la Fig. 2.
  • On a schématiquement et partiellement représenté en coupe sur la Fig. 1 un guide 1 pour un ruban ou mèche 2 de fibres textiles, ce guide étant, dans l'application préférée de l'invention, un guide de sortie d'une machine de préparation à la filature, par exemple un banc d'étirage, ce guide 1 étant animé d'un mouvement de rotation, continue ou alternative, autour de son axe longitudinal 3 pour conférer en sortie au ruban 2 une légère fausse torsion renforçant sa cohésion et sa résistance mécanique.
  • Ce ruban de fibres 2 est destiné à être enroulé ou bobiné sur un mandrin 4 entraîné en rotation continue autour de son axe longitudinal 5, cette rotation étant indiquée par la flèche A et étant accompagnée d'un déplacement axial alternatif, comme montré par la double flèche B (Fig. 2), pour répartir axialement les spires de ruban sur toute la longueur du mandrin 4.
  • De façon connue, le mandrin 4 coopère avec un cylindre 6, dit cylindre enrouleur, qui tourne en sens inverse du mandrin 4, comme montré par la flèche C, ce cylindre enrouleur étant pratiquement tangent au mandrin 4 en ménageant avec lui un faible espace qui constitue la zone 7 de coopération et de convergence entre le mandrin 4 et le cylindre enrouleur 6, dans laquelle passe le ruban 2.
  • Le guide de sortie 1 est disposé au voisinage de la zone 7 de coopération entre le mandrin 4 et le cylindre enrouleur 6, et son axe longitudinal 3 est sensiblement tangent à ceux-ci. Ainsi, le ruban 2 sort sensiblement en ligne droite du guide 1, suivant l'axe longitudinal 3 de celui-ci, pour parvenir directement dans la zone 7. Dans la pratique, l'axe 3 n'est en fait pas exactement tangent au mandrin 4 et au cylindre enrouleur 6, mais il est disposé de telle manière que le ruban 2 vienne d'abord coopérer avec le cylindre enrouleur 6 qui le prend en charge et le dévie légèrement vers le mandrin 4.
  • La surface périphérique 8 du mandrin 4 présente au moins localement des propriétés accrochantes à l'égard du ruban 2 pour accrocher l'extrémité avant ou amont 9 du ruban de fibres 2 et provoquer ainsi le début de l'enroulement ou bobinage sans que l'on ait recours à l'organe rabatteur de l'art antérieur précédemment discuté.
  • Ces propriétés accrochantes, au moins localement, de la surface périphérique 8 du mandrin 4 peuvent être obtenues de diverses manières; par exemple, ces propriétés accrochantes peuvent être conférées par l'état de surface de cette surface périphérique 8 elle-même qui aura subi un traitement mécanique ou chimique lui conférant par exemple une forte rugosité. On peut aussi faire appel à une bande rugueuse qui est rapportée sur la surface périphérique 8 et qui présente elle-même ces propriétés accrochantes, en étant par exemple rugueuse ou adhérente.
  • Quelle que soit la manière dont on confère à la surface périphérique 8 du mandrin 4 ces propriétés accrochantes, les éléments d'accrochage, qu'ils soient rapportés ou qu'ils fassent partie intégrante de cette surface, sont en faible saillie radiale vers l'extérieur par rapport à la surface 8, de manière à ne pas provoquer une surépaisseur locale des spires lors de l'enroulement.
  • De préférence, comme montré sur la Fig. 2, les propriétés accrochantes de la surface périphérique 8 du mandrin 4 ne sont présentes que sur une partie de la longueur de cette surface. La zone dans laquelle existent ces propriétés accrochantes est alors celle sur laquelle arrive l'extrémité avant 9 du ruban 2. tette limitation longitudinale locale des propriétés accrochantes a pour but d'éviter qu'une trop grande longueur du ruban 2 ne soit accrochée et de permettre au dévidage ultérieur du mandrin 4 qu'une faible longueur seulement du ruban 2 reste accrochée sur le mandrin 4 et risque par conséquent d'être perdue.
  • Suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, qui est représenté sur le dessin, les propriétés accrochantes de la surface périphérique 8 du mandrin 4 sont conférées par des éléments d'accrochage qui se présentent sous la forme d'au moins une bande longitudinale 10 de dents 11, cette bande étant du type garniture de carde, les dents 11 étant par exemple métalliques, Pour éviter une trop forte saillie des dents 11, la bande 10 est logée dans une rainure longitudinale 12 du mandrin 4.
  • Par exemple, comme montré sur les Figs. 1 et 3, on peut prévoir trois bandes 10 disposées à 120°.
  • En fonctionnement, l'extrémité avant 9 du ruban de fibres 2, à la sortie du guide 1, parvient d'abord sur la surface périphérique du cylindre enrouleur 6, puis dans la zone 7 de coopération entre le mandrin 4 et le cylindre enrouleur 6, pour être rapidement saisie par la surface périphérique 8 du mandrin 4, grâce aux propriétés accrochantes ci-dessus décrites de cette surface 8, ce qui provoque le début de l'enroulement du ruban 2 sur le mandrin 4.
  • L' agencement ci-dessus peut avantageusement être complété par des moyens pneumatiques (non représentés), par exemple une buse projetant de l'air comprimé, pour plaquer l'extrémité avant 9 du ruban 2 contre le mandrin 4, avant ou après la zone 7, ou même dans la zone 7 elle-même, pour renforcer l'action d'accrochage du mandrin 4 à l'égard du ruban de fibres 2.
  • Il ressort de la description ci-dessus que l'agencement selon l'invention est particulièrement simple, économique et fiable, grâce notamment au fait que l'on supprime l'organe rabatteur, dont on a indiqué précédemment les inconvénients, et grâce au fait que le ruban 2 est directement pris en charge par le mandrin 4 qui est agencé pour accrocher lui-même l'extrémité avant du ruban.

Claims (6)

  1. Agencement pour l'enroulement en bobine d'un ruban ou mèche (2) de fibres textiles de faibles cohésion et résistance mécanique sur un mandrin tournant (4) animé d'un mouvement axial alternatif (B), dont la surface périphérique (8) présente au moins localement des propriétés accrochantes à l'égard du ruban et qui coopère pour l'enroulement avec un cylindre enrouleur (6) définissant avec le mandrin (4) une zone (7) de coopération et de convergence pour la réception du ruban (2) et son guidage vers le mandrin (4), un guide (1), tournant autour de son axe (3), étant prévu pour appliquer au ruban une fausse torsion avant son enroulement, caractérisé par le fait que le guide (1) est situé au voisinage de ladite zone (7) de coopération et de convergence pour que le ruban passe directement du guide à ladite zone.
  2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mandrin (4) porte des éléments d'accrochage (11) appartenant au groupe constitué par au moins une bande longitudinale (10) de dents, du type garniture de carde,et au moins une bande rugueuse, adhérente, accrochante ou à aspérités rapportée sur ladite surface périphérique (8).
  3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la bande de dents est logée dans une rainure longitudinale (12) du mandrin (4).
  4. Agencement selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il existe trois bandes de dents disposées à 120°.
  5. Agencement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la surface périphérique (8) du mandrin (4) présente lesdites propriétés accrochantes au moins dans la zone longitudinale d'arrivée de l'extrémité avant (9) du ruban.
  6. Agencement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pneumatiques pour plaquer l'extrémité avant (9) du ruban (2) contre le mandrin (4).
EP19920402008 1991-07-15 1992-07-10 Dispositif d'enroulement en bobine d'un ruban de fibres textiles Expired - Lifetime EP0524074B1 (fr)

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Publication Number Publication Date
EP0524074A1 EP0524074A1 (fr) 1993-01-20
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DE69215780T2 (de) 1997-05-07
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FR2679260B1 (fr) 1995-03-31
DE69215780D1 (de) 1997-01-23
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