WO1990001575A1 - Procede de filature du type a bouts liberes, et dispositif pour mettre en ×uvre ce procede - Google Patents

Procede de filature du type a bouts liberes, et dispositif pour mettre en ×uvre ce procede Download PDF

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WO1990001575A1
WO1990001575A1 PCT/CH1989/000144 CH8900144W WO9001575A1 WO 1990001575 A1 WO1990001575 A1 WO 1990001575A1 CH 8900144 W CH8900144 W CH 8900144W WO 9001575 A1 WO9001575 A1 WO 9001575A1
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WO
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fibers
wire
area
disc
tip
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PCT/CH1989/000144
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English (en)
Inventor
Patrice Laval
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/06—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface co-operating with suction means

Definitions

  • the invention relates to a spinning process of the loose-end type, in which fibers or bundles of fibers are taken cyclically from a wick of fibers, these fibers are entrained substantially in their longitudinal direction up to near an area of formation of the wire defined by a suction slot on an air permeable surface, moving in front of this slot, the fibers are deposited on the formation area near a conical tip of the wire, this tip is rotated by rolling on the air permeable surface, and the wire thus formed is simultaneously driven in the longitudinal direction.
  • the invention also relates to a device for implementing this method, comprising feeding members for advancing a wick of fibers, means for gripping the fibers, arranged to cyclically extract fibers from the wick and to drive them substantially in their longitudinal direction up to the vicinity of an area for forming a tip of the wire, a first air-permeable surface moving in front of a first suction slot which defines the area of formation of the wire on this surface, means for twisting the wire and means for longitudinally driving the formed wire.
  • the most common method uses a rotating bowl which collects in the interior of its throat fibers that have been torn from the wick and which arrive in the rain in the bowl. After priming, the wire is pulled through the center of the bowl and it picks up as the circular deposit of fibers formed in said groove.
  • the fibers of this deposit are generally very well parallelized, but the method of picking up the fibers by the wire following an elbow, without drawing possible, and the fact that incoming fibers necessarily fall on the pickup point, are reasons which make that the structure of the wire thus obtained and its solidity cannot be as good as that of a conventional wire.
  • the development of this process is nevertheless very important, but for the moment it is not applicable to fine threads and it requires, in the section of the thread, a number of fibers systematically higher than for a conventional thread. In addition, it only applies with short fibers.
  • the rotational drive of the conical tip of the nascent wire means that the end of the tip turns faster than its base, because of its smaller radius, that is to say that the twist is much stronger in the core of the wire than at its periphery.
  • the section of the wire a non-uniform distribution of the longitudinal elasticity and significant differences in tensile stresses when the wire is stretched, which significantly lowers the resistance of the wire.
  • the differences in torsion can be attenuated if the permeable surface on which the wire is formed is that of a disc or of a rotating cone, as proposed in EP-A-0 208 274 and EP-A-0214 686.
  • the torsional reaction forces in the tip of the emerging wire cause friction on the permeable surface, that is to say a transverse sliding, so that one is not master of the final torsion given to the wire .
  • the fibers free in the air can very well marry together and arrive in uncontrolled bundles on the wire in formation.
  • the present invention proposes to overcome the drawbacks indicated above, by providing an "open end" process capable of ensuring a uniform twist in the entire section of the wire, that is to say a twist pitch which is substantially the same from the core of the wire to its periphery, in order to best comply with the well-known laws of Koechlin which define the best conditions for manufacturing a wire by obtaining the same pitch in the different cylindrical layers of the wire.
  • the invention aims to extend the application of the process to a wide variety of textile yarns, large or fine.
  • the method according to the invention is characterized in that the wire formation area is defined by a first suction slot on a first air-permeable surface, in that the fibers are deposited on the '' training area by moving them transversely, parallel to themselves, so that they arrive at once on their entire length on a generatrix of the cone formed by the tip of the wire, in that said tip is driven in longitudinal translation and in rotation by rolling without sliding on the first air-permeable surface so as not to twist the tip, and in that the wire is twisted in a torsion area located downstream of the tip, gradually eliminating its speed of rotation by rolling without sliding, during its longitudinal translation, on a second surface permeable to air moving in front of a second suction slot which defines the torsion area.
  • the fibers are gripped at their front end to take them from the wick and move them longitudinally in a direction substantially parallel to the first air-permeable surface, the fibers are kept away from the first air-permeable surface. air during this movement, and the fibers are released when their front end is near the downstream end of the training area, to allow their transverse movement to the tip of the wire.
  • the first and the second air-permeable surface consist respectively of a first and a second rotary disc, these discs being consecutive along the wire.
  • the transverse speed component of the surface of the first disc relative to the tip of the wire increases from zero to a determined value along the formation area, and the transverse speed component of the surface of the second disc with respect to the wire is decreasing from said determined value to zero along the torsional area.
  • the fibers and twist the yarn in two separate phases of this process.
  • a fiber deposition zone is created in which each newly arrived fiber is deposited on a conical bundle of fibers, this newly arrived fiber being deposited substantially parallel to the surface of the conical bundle of fibers on which it is deposited.
  • the method according to the invention advantageously comprises a phase during which the conical bundle of fibers is rotated, with a constant angular speed along its axis, in such a way that this conical bundle of fibers and the newly arrived fiber which is deposited on it are not subjected to a torsion while they are in said deposit zone.
  • said deposition zone is adjacent to a torsion zone in which said bundle of fibers is twisted, this bundle having a substantially constant diameter in said torsion zone.
  • the device according to the invention is characterized in that it comprises, between the means for gripping the fibers and the formation area, guide means for determining the orientation of the fibers on this area so that the fibers reach the tip of the yarn at once over their entire length, in this that the shape of the training area is arranged so that the movement of the first air-permeable surface communicates at the tip of the wire a rotation on itself without torsion, superimposed on a longitudinal translation, by rolling without sliding , and in that the means for twisting the wire comprise a second air-permeable surface moving in front of a second suction slot defining a torsion area which is distinct from the training area.
  • the means for gripping the fibers comprise protrusions carried by a drum driven in rotation, and an endless belt applied against said protrusions on a part of the periphery of the drum.
  • the means for gripping the fibers comprise perforated protruding sectors formed on the periphery of a drum driven in rotation, a stationary wheel arranged to roll against a peripheral surface of said sectors passing in front of it to pinch the wick, and means for sucking air through the sectors towards the inside of the drum to maintain the fibers on the peripheral surface of the sectors on a part of the periphery of the drum.
  • English Patent No. 411,862 describes an extraction method of the latter type, in which the fibers are extracted from the food wick by pinching a fluted sector, rolling against a rubberized wheel. In this case, a suction intervening further attempts to prevent the fibers thus extracted from escaping by centrifugal force before they are fully integrated into the wire which, in this process, is pulled through the center of the fluted sector. In fact, this extraction mode remains usable, provided that it is combined with the transverse deposition mode of the fibers on the area where the tip of the thread is reconstituted, and no longer directly on the thread itself.
  • said guide means comprise a stationary plate extending between the tip of the wire and the means for gripping the fibers and provided with a toothed edge which extends longitudinally opposite the formation area. and which is inclined transversely in the direction of this area.
  • the first and second air-permeable surfaces are constituted respectively by a first and a second rotary disc, these discs being consecutive along the wire.
  • the formation area to extend from an initial point to an end point situated near the periphery of the first disc, said initial point being closer to the center of this disc than the end point.
  • the longitudinal direction of the formation area at the initial point is substantially perpendicular to the radius going from the center of the disc at this point.
  • the torsion area is substantially rectilinear and extends from an initial point located near the periphery of the second disc to an end point which is closer to the center of this disc, and in this . that the direction of the area of torsion is substantially perpendicular to the radius from the center of the disc to the end point.
  • the first and the second disc are located substantially in the same plane and the wire is on the same side on the two discs.
  • the device comprises a zone for depositing the fibers in which the fibers are deposited on a conical bundle of fibers without undergoing torsion, and an adjacent zone of torsion, in which this bundle is subjected to a torsion.
  • Said deposition zone and torsion zone preferably consist of first and second friction surfaces.
  • fig. 1 is a perspective diagram illustrating the formation of the wire in a known method of the loose end and friction type
  • fig. 2 is a diagram similar to FIG. 1, illustrating the formation of the wire in the method according to the invention
  • fig. 3 schematically represents the rolling of a conical tip of the wire on a rotating disc
  • fig. 4 is a schematic plan view of a first embodiment of a device implementing the method according to the invention.
  • fig. 5 shows a part of the device of FIG. 4, after the upper parts of this device have been removed
  • fig. 6 is a sectional view along line VI-VI of FIG. 4,
  • fig. 7 is a side view in the direction of arrow VII in FIG. 6,
  • fig. 8 is a schematic view of the wire formation area
  • fig. 9 is a sectional view along line IX-IX of FIG. 8, and
  • fig. 10 is a view similar to FIG. 4, representing a variant of the means for driving the fibers to the area of formation of the wire.
  • a wire 1 is formed by means of fibers 2 between two parallel cylinders 3 and 4 porous or perforated, which are rotated in the same direction, as indicated the arrows, so that the wire rotates by friction between them in the direction of arrow A, at the same time as it is driven axially by other means in the direction of arrow B.
  • An air suction is carried out in each cylinder 3, 4, while stationary members arranged behind the air-permeable peripheral wall of the cylinder define a slot suction 5 opposite the tip 6 of the wire in formation.
  • four parallel planes PO to P3 which separate different processing zones of the wire 1 along the cylinders 3 and 4.
  • the wire 1 is driven so as not to rotate.
  • PI and P2 is the driving part of the surface of the cylinders which drives the wire in rotation at its maximum speed.
  • P2 and P3 there is a transverse sliding of the wire on the cylinders since in P3 the wire no longer turns. P2 is therefore poorly defined.
  • the fibers 2 arrive on the tip 6 in the feeding zone located between PO and PI.
  • the end of the conical tip 6, having a smaller diameter than its base, can turn faster than the wire if it is pressed on one of the two slots 5.
  • the fibers 2 arrive with an inclination fl or f2 , they will be wound on the tip 6 with a different pitch. It will then be impossible to regularize this step later.
  • the fibers are generally free and uncontrolled before reaching the tip of the thread, they can mix with each other before being incorporated into the thread. It has been proposed to mechanically extract the fibers from the food wick and transport them by controlling their position to the tip of the wire in formation.
  • the present invention aims to provide a method making it possible to avoid to a substantial extent the above-mentioned defects.
  • the basic principle of this process is illustrated in fig. 2, in which the parallel planes PO and PI delimit the point 6 of the wire 1, that is to say a zone 7 for forming the wire, while the planes PI and P4 delimit a zone 8 of twist of the wire, which follows zone 7.
  • the angular speed of rotation of the wire along zones 7 and 8 is represented by a diagram. In the formation zone 7, this angular speed is constant along the tip 6, while it decreases along the torsion zone 8 to be zero beyond the plane P4.
  • the transverse speed (0. r of a point on its surface located at a radius r from the axis of the wire varies with r from zero to the plane PO to a maximum on the plane PI, then it decreases with (0 to the plane P4.
  • mechanical means allowing these different tangential speeds to be imposed along the wire.
  • the fibers 2 feed the tip 6 of the wire arriving suddenly and parallel to themselves on a generator of the cone, so that they do not wind around the tip.
  • the tip 6 As the latter rotates without sliding on an air permeable surface having, in the transverse direction of the tip 6, a transverse component of speed which is equal to U) .r, the tip 6 is not twisted .
  • the air permeable surface also has a component of longitudinal speed which is substantially constant along the tip, which advances the tip in direction B without the wire 1 having to pull the tip.
  • the wire rolls without sliding on a second air-permeable surface having a transverse component of speed which decreases up to P4, which gradually twists the wire in a perfectly controlled manner, while a longitudinal component of the displacement of the air permeable surface continues to advance the wire.
  • a slight stretching can advantageously be provided in the vicinity of PI, before the torsion, by imposing a longitudinal speed a little higher in zone 8 than in zone 7.
  • wire 1 is finished and no longer turns on itself. It is naturally ejected from the device without having to be pulled.
  • the block diagram of fig. 3 shows how the conical tip 6 of the wire 1 can be arranged in a simple manner on a disc 9 rotating around its center O, so as to roll without sliding and without twisting, while being driven longitudinally at a constant speed. It is recognized that the base of the tip cone 6 coincides with the edge of the disc. If the point occupied position 6 'drawn in broken lines, its vertex S coinciding with the center O, it is obvious that it would roll without being twisted, but also without advancing.
  • the angular speed " Y of rotation of the disc 9 determines over the entire length of the point a longitudinal component of constant speed v., Equal to ⁇ T.R.
  • Figs. 4 to 9 show an example of a device designed to implement the method illustrated in FIG. 2.
  • the device shown may have fiber supply members which are of any known type and in which, for example, a wick of fibers 11 is brought, through a funnel 12, between two belts d feed 13 and 14 which are driven by pulleys 15 and 16 and which define a pinch passage 17 regularly advancing the wick 11 in a second funnel 18.
  • another frame supports members for forming the wire 1, comprising two rotary discs 30 and 31 porous or perforated to be breathable, under which are arranged two corresponding suction slots 32 and 33 which occupy a stationary position and which define in known manner, by suction of the air through the discs, corresponding areas on which the suction applies the fibers and the thread.
  • the first suction slot 32 defining a wire formation area on the first disc 30, as well as the second suction slot 33 defining a twist area of the wire on the second disc 31.
  • the two discs 30 and 31 are located in the same plane and are tangent to each other. They are carried and driven in opposite directions by respective shafts 34, 35 so that the tangential speed of the two discs at their point of contact is substantially the same.
  • the torsion area defined by the suction slot 33 is rectilinear and it passes at a distance R ⁇ from the center C of the disc 31, its downstream end D lying precisely in line with the center C, while its upstream end E is located near the edge of the disc, at a distance R. from center C.
  • the radius R. forms an angle " ⁇ C l with the direction of the wire.
  • the wire formation area defined by the suction slot 32 on the first disc 30 is essentially curved in this example, since it follows the edge of the drum 20 over a large part of its length. It begins at a point H which is substantially aligned with the center F of the disc 30 and the center G of the drum 20, and it ends at a point I close to the edge of the disc 30.
  • point H which corresponds to the position of the PO plane of fig. 2
  • the direction of the wire defined by the slot 32 is perpendicular to the radius FH, that is to say that the component of transverse speed of the disc relative to the wire is zero.
  • this component is maximum at point I and it is practically equal to that of the disc 31 at point E, these two points corresponding to the - Im ⁇
  • Fig. 5 also shows that the wire 1 can be guided by a pair of rollers 36, 37 as soon as it leaves the disc 31, to be wound on a reel 38 by known means.
  • a horizontal plate 40 mounted in a stationary position between the first disc 30 and the drum 20, has a serrated edge forming a comb 41 which extends above the wire formation area, between the slot suction 32 and the clamping members 21 and 26 bringing the fibers 2 to this area.
  • the role of this comb will be explained later, with reference to Figs. 8 and 9.
  • the overall operation of the device described above is as follows.
  • the wick 11 driven by the belts 13 and 14 has, at the outlet of the funnel 18, ends of fibers which are then pinched between the protrusions 26 of the drum 20 and the belt 21. These fibers are extracted over their entire length. the food wick, so that they constitute a small bundle or bundle of substantially parallel fibers which have various lengths and which are gripped near their front end to be transported longitudinally towards the wire formation area.
  • the rear end of a fiber is released, it is sucked towards the air-permeable disc 30 by the slot 32. If it touches the disc, it is brought by the latter onto the teeth of the comb 41 where it hangs.
  • the tip 6 of the wire is transported longitudinally at a constant speed by the disc, then the wire 1, which turns, passes over the second disc 31 where its rotation is gradually stopped in the torsion area defined by the slot 33 as described above. At the end of this area, the disc 31 only requests the wire 1 longitudinally, which then goes towards the call and the winding. Evacuation and winding speeds can be the same; a call of the wire is not even essential, the priming being done all alone.
  • Figs. 8 and 9 show in more detail the operating principle of the comb 41. It can be seen that the plate 40 is folded above the tip 6 of the wire, so that the teeth of the comb are close to the surface of the disc 30. The tip 6 rolls without sliding on the disc moving in the direction indicated by the arrows M, above the downstream edge of the suction slot 32.
  • the fiber 2 (of same as the other fibers of the same package) is released at I that its longitudinal translation ceases and that it can slide laterally on the comb 41, come into contact with the surface of the disc 30 over the entire length, be transported parallel to it- even up to the point 6 of the wire and integrate therein without coiling.
  • the outline of the comb 41 is rectilinear, but it can obviously be curved as in the case of FIG. 4, provided that it is substantially parallel to that of the tip 6 of the wire.
  • Fig. 10 shows a variant of the fiber extraction members, usable in place of the corresponding members 20 to 26 shown in FIG. 4.
  • This device resembles that of British Patent No. 411,862 cited above, but here the entrainment of the fibers is first carried out by pinching between one of the perforated protruding sectors 51 of a rotary drum 50 and a rubberized wheel 52, then by suction through the sector 51, thanks to a suction passage 53 delimited by walls 54 and 55 inside the drum 50.
  • the fibers are transported longitudinally and kept away from the first disc 30 thanks to a guide member similar to the comb 41 described above, then they are released in line with the wall 55 at a stage where they are sucked against the first disc 30 by the first suction slot 32.
  • the continuation of the operations takes place as described with reference to FIGS. 2 to 5.
  • the present invention is not limited to the embodiments mentioned above, but it extends to any modification or variant obvious to a person skilled in the art.
  • other means can be provided for bringing the fibers parallel to themselves on the wire formation area, and the geometry of this area on the first disc can be adapted as a function of these means.
  • the formation area must have a shape which clearly deviates from an arc of a circle, in particular a rectilinear shape
  • the drum 20 can be replaced by a belt equipped with similar protuberances and shouldered by a guide having a desired shape.
  • the device described can be used with fibers of different natures and of different lengths.
  • the rotary drum 20 or 50 can easily be replaced by a drum with closer protuberances if shorter fibers are to be used.
  • the method according to the invention is not limited to the use of rotating discs, since it can also be carried out with other surfaces such as conical or convex, although the construction is more complicated.

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de filature du type à bouts libérés (open end), perfectionné de manière à obtenir un fil de bonne qualité grâce à une torsion uniforme dans toute la section du fil. A l'aide d'un tambour rotatif (20) ou d'un organe équivalent, les fibres prélevées dans une mèche alimentaire (11) sont entraînées longitudinalement jusqu'à proximité d'une aire de formation du fil, définie par une fente aspirante (32) sur une première surface perméable à l'air (30) qui est de préférence un disque rotatif. Les fibres sont ensuite déplacées transversalement, en restant parallèles à elles-mêmes, jusqu'à la pointe du fil en formation. Cette pointe roule sans glissement de façon à ne pas subir de torsion. Le fil (1) est ensuite tordu par suppression progressive de la vitesse de rotation, enroulant sans glissement sur une seconde surface perméable à l'air (disque 31) en face d'une seconde fente aspirante (33). Le procédé est applicable à la fabrication de fils textiles fins ou grossiers.

Description

PROCEDE DE FILATURE DU TYPE A BOUTS LIBERES, ET DISPOSITIF POUR METTRE EN OEUVRE CE PROCEDE
L'invention concerne un procédé de filature du type à bouts libérés, dans lequel on prélève cycliquement des fibres ou des faisceaux de fibres dans une mèche de fibres, on entraîne ces fibres sensiblement dans leur direction longitudinale jusqu'à proximité d'une aire de formation du fil définie par une fente aspirante sur une surface perméable à l'air, se déplaçant devant cette fente, on dépose les fibres sur l'aire de formation à proximité d'une pointe conique du fil, on entraîne en rotation cette pointe par roulement sur la surface perméable à l'air, et l'on entraîne simultanément en direction longitudinale le fil ainsi formé.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant des organes d'alimentation pour faire avancer une mèche de fibres, des moyens pour saisir les fibres, agencés pour extraire cycliquement des fibres de la mèche et pour les entraîner sensiblement dans leur direction longitudinale jusqu'à proximité d'une aire de formation d'une pointe du fil, une première surface perméable à l'air se déplaçant devant une première fente aspirante qui définit l'aire de formation du fil sur cette surface, des moyens pour tordre le fil et des moyens pour entraîner longitudinalement le fil formé.
Le développement actuel des procédés et des machines à bouts libérés, appelés couramment "open end", prouve bien l'intérêt qu'il y a de fabriquer en continu et à grande vitesse une grosse bobine de fil en dissociant initialement les fibres de la mèche alimentaire et en les disposant autour du fil en formation. On distingue plusieurs types de procédés "open end".
Le procédé le plus répandu utilise un bol tournant qui recueille dans l'intérieur de sa gorge des fibres qu'on a arrachées de la mèche et qui arrivent en pluie dans le bol. Après amorçage, le fil est tiré par le centre du bol et il ramasse au fur et à mesure le dépôt circulaire de fibres formé dans ladite gorge. Les fibres de ce dépôt sont généralement très bien parallélisées, mais le mode de ramassage des fibres par le fil suivant un coude, sans étirage possible, et le fait que des fibres entrantes tombent nécessairement sur le point de ramassage, sont des raisons qui font que la structure du fil ainsi obtenu et sa solidité ne peuvent pas être aussi bonnes que celles d'un fil classique. Le dévelop¬ pement de ce procédé est néanmoins très important, mais pour le moment il n'est pas applicable aux fils fins et il nécessite, dans la section du fil, un nombre de fibres systématiquement plus élevé que pour un fil classique. En outre, il ne s'applique qu'avec des fibres courtes.
On a cherché plus récemment, dans des procédés dits "open end à friction", à entraîner en rotation des faisceaux de fibres préalablement arrachés de la mèche alimentaire, au moyen d'une surface mince perméable à l'air, se déplaçant au-dessus d'une fente aspirante stationnaire qui définit l'aire de formation du fil sur la surface perméable. Différents procédés de ce genre sont décrits dans une publication de 3. Lϋnenschloss et .-J. Broc manns " echanisms of OE-friction spinning", International Textile Bulletin, Yarn forming 3/85, ainsi que dans les publications EP-A-0 208 27 et EP-A-0 214 686. Cette technique s'est développée principalement dans la filature de la laine cardée, car les fibres employées sont généralement courtes et les fils demandés assez gros, et leur qualité n'a pas besoin d'être parfaite.
En revanche, cette technique n'a pratiquement pas encore eu de succès pour des filés de qualité, à fibres courtes ou longues. En effet, lorsqu'on défibre et qu'on transporte les fibres librement vers l'aire de formation, on ne maîtrise pas bien la façon dont elles arrivent sur l'extrémité du fil qui tourne à grande vitesse. Le pas de torsion ainsi formé peut être différent suivant que c'est une extrémité de la fibre ou l'autre qui est prise en premier par le fil. Les deux demandes de brevets européens mentionnées ci-dessus préconisent d'amener les fibres dans une position parallèle à l'extrémité du fil, mais elles n'indiquent pas de moyens assez efficaces pour garantir une telle position. De plus, l'entraînement en rotation de la pointe conique du fil naissant fait que l'extrémité de la pointe tourne plus vite que sa base, à cause de son rayon plus petit, c'est-à-dire que la torsion est beaucoup plus forte dans le coeur du fil qu'à sa périphérie. On a donc dans la section du fil une répartition non uniforme de l'élasticité longitudinale et d'importantes différences de contraintes de traction quand le fil sera tendu, ce qui abaisse sensiblement la résistance du fil. Les différences de torsion peuvent être atténuées si la surface perméable sur laquelle est formé le fil est celle d'un disque ou d'un cône rotatif, comme le proposent les EP-A-0 208 274 et EP-A-0214 686. Toutefois, les forces de réaction à la torsion dans la pointe du fil naissant entraînent une friction sur la surface perméable, c'est-à-dire un glissement transversal, si bien qu'on n'est pas maître de la torsion finale donnée au fil. Enfin, les fibres libres dans l'air peuvent très bien se marier entre elles et arriver en paquets non contrôlés sur le fil en formation.
Il apparaît donc que trop de points très importants sont laissés au hasard dans les procédés connus du type "open end" et c'est pourquoi le fil ainsi fabriqué n'a pratiquement jamais pu être classé comme "bon", ce qui restreint considérablement l'application de ces procédés, en dépit de leur énorme productivité.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients indiqués ci-dessus, en fournissant un procédé "open end" capable d'assurer une torsion uniforme dans toute la section du fil, c'est-à-dire un pas de torsion qui est sensiblement le même du coeur du fil jusqu'à sa périphérie, afin de respecter au mieux les lois bien connues de Koechlin qui définissent les meilleures conditions de fabrication d'un fil par l'obtention du même pas dans les différentes couches cylindriques du fil. En remplissant ces conditions, l'invention vise à étendre l'application du procédé à une grande variété de fils textiles, gros ou fins.
Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'aire de formation du fil est définie par une première fente aspirante sur une première surface perméable à l'air, en ce que l'on dépose les fibres sur l'aire de formation en les déplaçant transversalement, parallèles à elles-mêmes, de façon qu'elles arrivent d'un seul coup sur toute leur longueur sur une génératrice du cône formé par la pointe du fil, en ce que l'on entraîne ladite pointe en translation longitudinale et en rotation par roulement sans glissement sur la première surface perméable à l'air de manière à ne pas tordre la pointe, et en ce que l'on tord le fil dans une aire de torsion située en aval de la pointe, en supprimant progressivement sa vitesse de rotation par roulement sans glissement, pendant sa translation longitudinale, sur une seconde surface perméable à l'air se déplaçant devant une seconde fente aspirante qui définit l'aire de torsion.
De préférence, on saisit les fibres à leur extrémité avant pour les prélever de la mèche et les déplacer longitudinale ent dans une direction sensiblement parallèle à la première surface perméable à l'air, on maintient les fibres à distance de la première surface perméable à l'air pendant ce déplacement, et on lâche les fibres quand leur extrémité avant se trouve à proximité de l'extrémité aval de l'aire de formation, pour permettre leur déplacement transversal jusqu'à la pointe du fil.
Dans une forme de réalisation préférée du procédé, la première et la seconde surface perméable à l'air sont constituées respectivement par un premier et un second disque rotatif, ces disques étant consécutifs le long du fil.
De préférence, la composante de vitesse transversale de la surface du premier disque par rapport à la pointe du fil est croissante de zéro à une valeur déterminée le long de l'aire de formation, et la composante de vitesse transversale de la surface du second disque par rapport au fil est décroissante de ladite valeur déterminée jusqu'à zéro le long de l'aire de torsion.
On peut imposer au fil un étirage régulateur entre les deux disques avant sa mise en torsion, en l'entraînant avec une composante de vitesse longitudinale de la surface perméable à l'air qui est plus élevée sur le second disque que sur le premier.
Dans une forme de réalisation avantageuse du procédé, on dépose les fibres et on crée la torsion du fil au cours de deux phases distinctes de ce procédé.
De préférence, on crée une zone de dépôt des fibres dans laquelle chaque fibre nouvellement arrivée est déposée sur un faisceau conique de fibres, cette fibre nouvellement arrivée étant déposée sensiblement parallè¬ lement à la surface du faisceau conique de fibres sur lequel elle est déposée.
Le procédé selon l'invention comprend avantageusement une phase au cours de laquelle on engendre la rotation du faisceau conique de fibres, avec une vitesse angulaire constante le long de son axe, de telle manière que ce faisceau conique de fibres et la fibre nouvellement arrivée qui est déposée sur lui ne soient pas soumis à une torsion pendant qu'ils se trouvent dans ladite zone de dépôt.
Dans une forme de réalisation préférée du procédé, ladite zone de dépôt est adjacente à une zone de torsion dans laquelle on met ledit faisceau de fibres en torsion, ce faisceau ayant un diamètre sensiblement constant dans ladite zone de torsion.
Il existe déjà des systèmes de ce genre, utilisant des disques rotatifs ayant des fentes aspirantes décalées par rapport à un rayon donné, par exemple selon le brevet allemand N° 2 655 337 au nom de FEHRER ou le brevet anglais N° 1 231 198 au nom de GREENWOOD et SHEPARD. Mais dans ces systèmes, la longueur de la fente est utilisée à la fois pour la pointe conique du fil, correspondant à la zone où l'on dépose les fibres, et pour la partie cylindrique dans laquelle est appliquée une torsion par diminution progressive de la vitesse de rotation du fil. Cette solution ne permet pas de maintenir un roulement sans glissement du fil sur la surface perméable à l'air, car on se heurte à une impossibilité géométrique. Dans la présente invention, ce problème est résolu par l'utilisation de deux surfaces perméables distinctes qui peuvent être des disques.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte, entre les moyens pour saisir les fibres et l'aire de formation, des moyens de guidage pour déterminer l'orientation des fibres sur cette aire de manière que les fibres atteignent la pointe du fil d'un seul coup sur toute leur longueur, en ce que la forme de l'aire de formation est agencée de façon que le déplacement de la première surface perméable à l'air communique à la pointe du fil une rotation sur elle-même sans torsion, superposée à une translation longitudinale, par roulement sans glissement, et en ce que les moyens pour tordre le fil comportent une seconde surface perméable à l'air se déplaçant devant une seconde fente aspirante définissant une aire de torsion qui est distincte de l'aire de formation.
Dans une première variante, les moyens pour saisir les fibres comportent des protubérances portées par un tambour entraîné en rotation, et une courroie sans fin appliquée contre lesdites protubérances sur une partie du pourtour du tambour.
Dans une autre variante, les moyens pour saisir les fibres comportent des secteurs protubérants perforés ménagés sur la périphérie d'un tambour entraîné en rotation, une roue stationnaire agencée pour rouler contre une surface périphérique desdits secteurs passant devant elle pour pincer la mèche, et des moyens d'aspiration d'air à travers les secteurs vers l'intérieur du tambour pour maintenir les fibres sur la surface périphérique des secteurs sur une partie du pourtour du tambour.
Le brevet anglais N° 411 862 décrit un mode d'extraction de ce dernier type, dans lequel les fibres sont extraites de la mèche alimentaire par pincement d'un secteur cannelé, roulant contre une roue caoutchoutée. Dans ce cas, une aspiration intervenant plus loin tente d'empêcher que les fibres ainsi extraites s'échappent par la force centrifuge avant qu'elles soient totalement intégrées au fil qui, dans ce procédé, est tiré par le centre du secteur cannelé. En fait, ce mode d'extraction reste utilisable, à condition de le combiner avec le mode de dépôt transversal des fibres sur l'aire où se reconstitue la pointe du fil, et non plus directement sur le fil lui-même. Une forme de réalisation avantageuse prévoit que lesdits moyens de guidage comportent une plaque stationnaire s'etendant entre la pointe du fil et les moyens pour saisir les fibres et pourvue d'un bord denté qui s'étend longitudinalement en regard de l'aire de formation et qui est incliné transversalement en direction de cette aire.
Dans la forme préférée du dispositif, la première et la seconde surface perméable à l'air sont constituées respectivement par un premier et un second disque rotatif, ces disques étant consécutifs le long du fil. De cette façon, on peut prévoir que l'aire de formation s'étend d'un point initial à un point final situé à proximité de la périphérie du premier disque, ledit point initial étant plus proche du centre de ce disque que le point final, et que la direction longitudinale de l'aire de formation au point initial est sensiblement perpendiculaire au rayon allant du centre du disque à ce point. On peut également prévoir que l'aire de torsion est sensiblement rectiligne et s'étend d'un point intial situé à proximité de la périphérie du second disque jusqu'à un point final qui est plus proche du centre de ce disque, et en ce. que la direction de l'aire de torsion est sensiblement perpendiculaire au rayon allant du centre du disque au point final.
De préférence, le premier et le second disque sont situés sensiblement dans un même plan et le fil se trouve du même côté sur les deux disques.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comporte une zone de dépôt des fibres dans laquelle les fibres sont déposées sur un faisceau conique de fibres sans subir de torsion, et une zone adjacente de torsion, dans laquelle ce faisceau est soumis à une torsion.
Lesdites zone de dépôt et zone de torsion sont de préférence constituées par une première et une seconde surfaces de friction.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on décrira ci-dessous un procédé connu et une forme de réalisation du procédé selon l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la fig. 1 est un schéma en perspective illustrant la formation du fil dans un procédé connu du type à bouts libérés et à friction,
la fig. 2 est un schéma analogue à la fig. 1, illustrant la formation du fil dans le procédé selon l'invention,
la fig. 3 représente schématiquement le roulement d'une pointe conique du fil sur un disque rotatif,
la fig. 4 est une vue schématique en plan d'une première forme de réalisation d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention,
la fig. 5 représente une partie du dispositif de la fig. 4, après qu'on a enlevé les éléments supérieurs de ce dispositif,
la fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 4,
la fig. 7 est une vue latérale dans la direction de la flèche VII de la fig. 6,
la fig. 8 est une vue schématique de l'aire de formation du fil,
la fig. 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la fig. 8, et
la fig. 10 est une vue analogue à la fig. 4, représentant une variante des moyens d'entraînement des fibres jusqu'à l'aire de formation du fil.
Dans un procédé connu, illustré par la fig. 1, du type à bouts libérés (open end) et à friction, un fil 1 est formé au moyen de fibres 2 entre deux cylindres parallèles 3 et 4 poreux ou perforés, qui sont entraînés en rotation dans le même sens, comme l'indiquent les flèches, de sorte que le fil tourne par friction entre eux dans le sens de la flèche A, en même temps qu'il est entraîné axialement par d'autres moyens dans la direction de la flèche B. Une aspiration d'air est effectuée dans chaque cylindre 3, 4, tandis que des organes stationnaires disposés derrière la paroi périphérique perméable à l'air du cylindre définissent une fente d'aspiration 5 en face de la pointe 6 du fil en formation. Dans ce dessin, on a figuré quatre plans parallèles PO à P3 qui séparent différentes zones de traitement du fil 1 le long des cylindres 3 et 4. Au-delà de P3, le fil 1 est entraîné de manière à ne pas tourner. Entre PI et P2 se trouve la partie motrice de la surface des cylindres qui entraîne le fil en rotation à sa vitesse maximale. Entre P2 et P3 il y a glissement transversal du fil sur les cylindres puisqu'en P3 le fil ne tourne plus. P2 est donc mal défini.
Les fibres 2 arrivent sur la pointe 6 dans la zone d'alimentation située entre PO et PI. L'extrémité de la pointe conique 6, ayant un plus petit diamètre que sa base, peut tourner plus vite que le fil si elle se plaque sur l'une des deux fentes 5. Selon que les fibres 2 arrivent avec une inclinaison fl ou f2, elles s'enrouleront sur la pointe 6 avec un pas différent. Il sera alors impossible de régulariser ce pas par la suite. De plus, comme les fibres sont généralement libres et non contrôlées avant d'arriver sur la pointe du fil, elles peuvent se mêler les unes avec les autres avant de s'incorporer au fil. On a proposé d'extraire mécani¬ quement les fibres de la mèche alimentaire et de les transporter en maîtrisant leur position jusqu'à la pointe du fil en formation. On évite ainsi que les fibres s'emmêlent pendant le transport, mais des problèmes surgissent au moment où il faut les lâcher. Si on les abandonne trop tôt, leur façon correcte d'arriver sur la pointe du fil n'est pas assurée, et si on les retient trop longtemps elles s'enroulent autour du fil et bloquent l'entraînement linéaire de celui-ci avant d'être lâchées.
D'autre part, l'entraînement du fil en rotation, tel qu'il a été réalisé jusqu'à maintenant, n'est généralement pas satisfaisant. S'il est réalisé au moyen d'un sifflet de fausse torsion, il se produit une inversion du pas dans le sifflet, ce qui est préjudiciable à l'avance du fil qui est tiré à cet endroit sur un pas nul. Si l'entraînement est réalisé par friction, donc avec un glissement, on n'est pas capable de maîtriser la torsion.
En résumé, le procédé connu décrit ci-dessus présente les défauts suivants :
- possibilité de mélange des fibres entrantes, - pas de la pointe non contrôlé,
- atterrissage des fibres sur la pointe non contrôlé,
- pas final non maîtrisé, du fait qu'il y a friction et non pas roulement sans glissement,
- frottements inutiles sur le fil terminé,
- le fil doit être tiré car les cylindres ne l'éjectent pas par eux-mêmes,
- c'est l'enroulement des fibres sur la pointe du fil qui doit entraîner ces fibres, c'est-à-dire que si elles arrivent uniquement sur l'extrémité du fil, cet enroulement sera insuffisant et elles formeront un dépôt sta¬ tionnaire, préjudiciable à la qualité du fil.
Dans le cadre du but général défini plus haut, la présente invention vise à fournir un procédé permettant d'éviter dans une mesure substantielle les défauts précités. Le principe de base de ce procédé est illustré par la fig. 2, dans laquelle les plans parallèles PO et PI délimitent la pointe 6 du fil 1, c'est-à-dire une zone 7 de formation du fil, tandis que les plans PI et P4 délimitent une zone 8 de torsion du fil, qui fait suite à la zone 7. Dans la partie de gauche de la figure, on a représenté par un diagramme la vitesse angulaire ) de rotation du fil le long des zones 7 et 8. Dans la zone de formation 7, cette vitesse angulaire est constante le long de la pointe 6, tandis qu'elle décroît le long de la zone de torsion 8 pour être nulle au-delà du plan P4. Comme on peut admettre que la pointe 6 a une forme sensiblement conique, la vitesse transversale (0. r d'un point de sa surface se trouvant à un rayon r de l'axe du fil varie avec r d'une valeur nulle au plan PO à un maximum au plan PI, puis elle décroît avec (0 jusqu'au plan P4. On décrira plus loin des moyens mécaniques permettant d'imposer ces différentes vitesses tangentielles le long du fil.
Entre PO et PI, les fibres 2 alimentent la pointe 6 du fil en arrivant d'un seul coup et parallèlement à elles-mêmes sur une génératrice du cône, si bien qu'elles ne s'enroulent pas autour de la pointe. Comme celle-ci tourne par roulement sans glissement sur une surface perméable à l'air présentant, dans la direction transversale de la pointe 6, une composante transversale de vitesse qui est égale à U).r, la pointe 6 n'est pas tordue. La surface perméable à l'air présente également une composante de vitesse longitudinale qui est sensiblement constante le long de la pointe, ce qui fait avancer la pointe dans la direction B sans que le fil 1 doive tirer la pointe.
Entre PI et P4, le fil roule sans glissement sur une seconde surface perméable à l'air présentant une composante transversale de vitesse qui est décroissante jusqu'à P4, ce qui tord progressivement le fil d'une manière parfaitement contrôlée, tandis qu'une composante longitudinale du déplacement de la surface perméable à l'air continue de faire avancer le fil. Un léger étirage peut avantageusement être prévu au voisinage de PI, avant la mise en torsion, en imposant une vitesse longitudinale un peu plus élevée dans la zone 8 que dans la zone 7.
Au-delà de P4, le fil 1 est terminé et ne tourne plus sur lui-même. Il est éjecté naturellement du dispositif sans qu'on ait à le tirer.
Le schéma de principe de la fig. 3 montre comment la pointe conique 6 du fil 1 peut être disposée d'une manière simple sur un disque 9 rotatif autour de son centre O, de manière à rouler sans glissement et sans torsion, tout en étant entraînée longitudinalement à une vitesse constante. Il est admis que la base du cône de la pointe- 6 coïncide avec le bord du disque. Si la pointe occupait la position 6' dessinée en traits interrompus, son sommet S coïncidant avec le centre O, il est évident qu'elle roulerait sans être tordue, mais aussi sans avancer. En revanche, si la pointe 6 est alignée sur une droite 10 située à une distance R de O, la vitesse angulaire "Y de rotation du disque 9 détermine sur toute la longueur de la pointe une composante longitudinale de vitesse v. constante, égale à τT.R. La composante transversale v de la vitesse à la surface du disque varie de zéro en S à v = i R «sin -al le long de la pointe, R étant le rayon extérieur du disque. Cette vitesse v. détermine la vitesse de rotation lu du fil 1. Si la pointe 6 est parfaitement conique, on peut toujours obtenir une vitesse ) uniforme le long de la pointe en remplaçant la droite 10 par une courbe dont les tangentes passent sensiblement à une distance R du centre O et le long de laquelle la fonction R e «sinoi varie linéairement avec l'abscisse curvilig °ne. Les fig. 4 à 9 représentent un exemple de dispositif agencé pour mettre en oeuvre le procédé illustré par la fig. 2. En référence aux fig. 4 à 7, le dispositif représenté peut avoir des organes d'alimentation en fibres qui sont de n'importe quel type connu et dans lesquels, par exemple, une mèche de fibres 11 est amenée, à travers un entonnoir 12, entre deux courroies d'alimentation 13 et 14 qui sont entraînées par des poulies 15 et 16 et qui définissent un couloir de pincement 17 faisant avancer régulièrement la mèche 11 dans un second entonnoir 18.
Au-delà de l'entonnoir 18, de petits paquets de fibres sont arrachés de l'extrémité de la mèche par des organes de pincement comprenant d'une part un tambour rotatif 20 et d'autre part une courroie sans fin 21 qui est portée par des roulettes 22 et 23 la maintenant appliquée contre une certaine longueur de la périphérie du tambour 20, en particulier contre un rebord supérieur 25 de ce tambour et contre des protubérances radiales 26 situées sous le rebord 25 et régulièrement espacées sur le pourtour du tambour 20. La distance entre deux protubérances 26 successives est supérieure à la longueur maximale des fibres 2 de la mèche 11. Des trous 27 sont ménagés dans le rebord 25 pour permettre le passage de l'air. L'ensemble des organes d'alimentation par les courroies 13 et 14, le tambour 20, ainsi que les roulettes 22 et 23 sont montés en porte-à-faux sur un bâti supérieur qui n'est pas représenté afin de clarifier le dessin.
Au-dessous de ces organes, un autre bâti supporte des organes de formation du fil 1, comprenant deux disques rotatifs 30 et 31 poreux ou perforés pour être perméables à l'air, sous lesquels sont disposées deux fentes d'aspiration correspondantes 32 et 33 qui occupent une position stationnaire et qui définissent de manière connue, par aspiration de l'air à travers les disques, des aires correspondantes sur lesquelles l'aspiration applique les fibres et le fil.
En fig. 5, on a représenté en traits interrompus la première fente d'aspiration 32 définissant une aire de formation du fil sur le premier disque 30, ainsi que la seconde fente d'aspiration 33 définissant une aire de torsion du fil sur le second disque 31. Dans le cas présent, les deux disques 30 et 31 sont situés dans un même plan et sont tangents l'un à l'autre. Ils sont portés et entraînés dans des sens opposés par des arbres respectifs 34, 35 de manière que la vitesse tangentielle des deux disques à leur point de contact soit sensiblement la même.
L'aire de torsion définie par la fente d'aspiration 33 est rectiligne et elle passe à une distance R^ du centre C du disque 31, son extrémité aval D se trouvant justement au droit du centre C, tandis que son extrémité amont E se trouve près du bord du disque, à une distance R . du centre C. Le rayon R . forme un angle "^C l avec la direction du fil. Le même raisonnement géométrique que dans le cas de la fig. 3 montre que, lorsque le disque 31 tourne à une vitesse angulaire , chaque point de sa surface entrant en contact avec le fil 1 présente, par rapport à la direction du fil, une composante de vitesse longitudinale constante égale à Y» R2 sur toute la longueur de l'aire de torsion. Par contre, sa composante de vitesse transversale décroît linéairement le long de cette aire, depuis une valeur égale à 4*. Rl.cosβ<l au point E, jusqu'à zéro au point D, ce qui correspond bien à la variation décroissante de la vitesse de rotation Cϋ (fig. 2) du fil dans la zone de torsion 8. Il faut remarquer qu'on peut choisir librement la longueur de l'aire de torsion en choisissant le diamètre du disque 31, et qu'on peut modifier la variation (linéaire ou non) de la vitesse de rotation du fil 1 le long de cette aire en modifiant le tracé de la fente 33, qui n'a pas besoin d'être rectiligne puisque le fil n'est pas tiré.
En revanche, l'aire de formation du fil définie par la fente d'aspiration 32 sur le premier disque 30 est essentiellement courbe dans cet exemple, car elle suit le bord du tambour 20 sur une grande partie de sa longueur. Elle commence en un point H qui est sensiblement aligné avec le centre F du disque 30 et le centre G du tambour 20, et elle se termine en un point I proche du bord du disque 30. Au point H, qui correspond à la position du plan PO de la fig. 2, la direction du fil définie par la fente 32 est perpendiculaire au rayon F-H, c'est-à-dire que la composante de vitesse transversale du disque par rapport au fil est nulle. En revanche, cette composante est maximale au point I et elle est pratiquement égale à celle du disque 31 au point E, ces deux points correspondant à la - Im ¬
position du plan PI de la fig. 2. C'est ainsi que la pointe conique 6 du fil roule sur l'aire de formation sans subir de torsion. Le cas échéant, on pourrait réaliser un léger étirage entre les points I et E en augmentant légèrement la vitesse du second disque 31.
La fig. 5 montre également que le fil 1 peut être guidé par une paire de rouleaux 36, 37 dès qu'il a quitté le disque 31, pour être enroulé sur une bobine 38 par des moyens connus.
En référence aux fig. 6 et 7, une plaque horizontale 40, montée en position stationnaire entre le premier disque 30 et le tambour 20, comporte un bord dentelé formant un peigne 41 qui s'étend au-dessus de l'aire de formation du fil, entre la fente aspirante 32 et les organes de pincement 21 et 26 amenant les fibres 2 jusqu'à cette aire. Le rôle de ce peigne sera expliqué plus loin, en référence aux fig. 8 et 9.
Le fonctionnement d'ensemble du dispositif décrit ci-dessus est le suivant. La mèche 11 entraînée par les courroies 13 et 14 présente, à la sortie de l'entonnoir 18, des extrémités de fibres qui sont alors pincées entre les protubérances 26 du tambour 20 et la courroie 21. Ces fibres sont extraites sur toute leur longueur de la mèche alimentaire, de sorte qu'elles constituent un petit paquet ou faisceau de fibres sensiblement parallèles qui ont des longueurs variées et qui sont saisies près de leur extrémité avant pour être transportées longitudinalement vers l'aire de formation du fil. Dès que l'extrémité arrière d'une fibre est libérée, elle est aspirée en direction du disque perméable à l'air 30 par la fente 32. Si elle touche le disque, elle est amenée par celui-ci sur les dents du peigne 41 où elle s'accroche. Tant que cette fibre sera en translation, son extrémité arrière ne pourra pas entrer en contact avec la pointe conique 6 du fil qui se trouve en dessous du peigne. Ce n'est que lorsque le paquet de fibres sera lâché par les organes de pincement 26 et 21, près de la fin de l'aire de formation, qu'il pourra être aspiré tout d'un coup vers le disque, s'y appliquer en même temps sur toute sa longueur, et être transporté latéralement par celui-ci jusqu'à la pointe 6 du fil en formation. Bien entendu, les fibres 2 sont transportées par le tambour 20 à une vitesse qui est un multiple de celle du fil 1. Par exemple, pour filer à une vitesse de 100 m/min un fil de coton dont les fibres ne dépassent pas 25 mm, on peut prévoir de défibrer à une vitesse de 630 m/min au moyen du tambour 20 tournant à environ 2 000 tours/min si son diamètre est de 10 cm et s'il est pourvu de douze organes de pincement sur son pourtour, six faisceaux de fibres décalés se répartissant le long de 25 mm de fil. On remarque donc que le dispositif décrit permet d'atteindre des vitesses de travail élevées sans faire usage d'organes tournant à très grande vitesse, tels qu'on les rencontre dans les défibreurs classiques.
Pendant qu'elle roule sur le premier disque 30, la pointe 6 du fil est transportée longitudinalement à une vitesse constante par le disque, puis le fil 1, qui tourne, passe sur le second disque 31 où sa rotation est arrêtée progressivement dans l'aire de torsion définie par la fente 33 comme on l'a décrit plus haut. A la fin de cette aire, le disque 31 ne sollicite plus que longitudinalement le fil 1, lequel s'en va alors vers l'appel et le bobinage. Les vitesses d'évacuation et d'enroulement peuvent être les mêmes; un appel du fil n'est même pas indispensable, l'amorçage se faisant tout seul.
Les fig. 8 et 9 montrent plus en détail le principe de fonctionnement du peigne 41. On voit que la plaque 40 est pliée au-dessus de la pointe 6 du fil, de façon que les dents du peigne soient proches de la surface du disque 30. La pointe 6 roule sans glissement sur le disque se déplaçant dans la direction indiquée par les flèches M, au-dessus du bord aval de la fente d'aspiration 32.
Prenons l'exemple d'une fibre 2 saisie à son extrémité avant et entraînée de H vers I au-dessus du peigne 41. Dès que l'extrémité arrière 2' de la fibre est dégagée de la mèche alimentaire en H, elle est aspirée par la fente 32 en glissant sur la surface inclinée du peigne 41. Elle est alors entraînée par le disque et elle s'engage dans une dent du peigne. Comme la traction continue de s'exercer sur la fibre jusqu'au point I, la fibre 2 est tendue au-dessus du peigne et son extrémité arrière 2' peut passer d'une dent à l'autre. Ce n'est qu'au moment où la fibre 2 (de même que les autres fibres du même paquet) est lâchée en I que sa translation longitudinale cesse et qu'elle peut glisser latéralement sur le peigne 41, entrer en contact avec la surface du disque 30 sur toute la longueur, être transportée parallèlement à elle-même jusqu'à la pointe 6 du fil et s'y intégrer sans s'enrouler. Dans le schéma représenté en fig. 8, le tracé du peigne 41 est rectiligne, mais il peut évidemment être courbe comme dans le cas de la fig. 4, à condition qu'il soit sensiblement parallèle à celui de la pointe 6 du fil.
La fig. 10 représente une variante des organes d'extraction des fibres, utilisables à la place des organes correspondants 20 à 26 représentés en fig. 4. Ce dispositif ressemble à celui du brevet britannique N° 411 862 cité plus haut, mais ici l'entraînement des fibres est réalisé tout d'abord par pincement entre l'un des secteurs protubérants perforés 51 d'un tambour rotatif 50 et une roue caoutchoutée 52, puis par aspiration à travers le secteur 51, grâce à un couloir d'aspiration 53 délimité par des parois 54 et 55 à l'intérieur du tambour 50. Après extraction totale, les fibres sont transportées longitudinalement et maintenues à distance du premier disque 30 grâce à un organe de guidage analogue au peigne 41 décrit ci-dessus, puis elles sont lâchées au droit de la paroi 55 à un stade où elles sont aspirées contre le premier disque 30 par la première fente d'aspiration 32. La suite des opérations se déroule comme on l'a décrit en référence aux fig. 2 à 5.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation mentionnés ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. En particulier, on peut prévoir d'autres moyens pour amener les fibres parallèlement à elles-mêmes sur l'aire de formation du fil, et l'on pourra adapter la géométrie de cette aire sur le premier disque en fonction de ces moyens. Si par exemple l'aire de formation doit avoir une forme s'écartant nettement d'un arc de cercle, notamment une forme rectiligne, on peut remplacer le tambour 20 par une courroie équipée de protubérances similaires et épaulée par un guide ayant une forme voulue. Par ailleurs, le dispositif décrit est utilisable avec des fibres de différentes natures et de différentes longueurs. A cet égard, on remarquera que le tambour rotatif 20 ou 50 peut facilement être remplacé par un tambour ayant des protubérances plus rapprochées si l'on doit employer des fibres plus courtes. D'autre part, le procédé selon l'invention n'est pas limité à l'utilisation de disques rotatifs, car il est aussi réalisable avec d'autres surfaces telles que coniques ou bombées, bien que la construction soit plus compliquée.

Claims

Revendications
1. Procédé de filature du type à bouts libérés, dans lequel on prélève cycliquement des fibres ou des faisceaux de fibres dans une mèche de fibres, on entraîne ces fibres sensiblement dans leur direction longitudinale jusqu'à proximité d'une aire de formation du fil définie par une fente aspirante sur une surface perméable à l'air se déplaçant devant cette fente, on dépose les fibres sur l'aire de formation à proximité d'une pointe conique du fil, on entraîne en rotation cette pointe par roulement sur la surface perméable à l'air, et l'on entraîne simultanément en direction longitudinale le fil ainsi formé, caractérisé en ce que l'aire de formation du fil est définie par une première fente aspirante sur une première surface perméable à l'air (30), en ce que l'on dépose les fibres (2) sur l'aire de formation en les déplaçant transver¬ salement parallèles à elles-mêmes, de façon qu'elles arrivent d'un seul coup sur toute leur longueur sur une génératrice du cône formé par la pointe (6) du fil, en ce que l'on entraîne ladite pointe (6) en translation longitudinale et en rotation par roulement sans glissement sur la première surface perméable à l'air de manière à ne pas tordre la pointe, et en ce que l'on tord le fil (1) dans une aire de torsion située en aval de la pointe, en supprimant progressivement sa vitesse de rotation par roulement sans glissement, pendant sa translation longitudinale, sur une seconde surface perméable à l'air (31), se déplaçant devant une seconde fente aspirante qui définit l'aire de torsion.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on saisit les fibres (2) à leur extrémité avant pour les prélever de la mèche (11) et les déplacer longitudinalement dans une direction sensiblement parallèle à la première surface perméable à l'air (30), en ce que l'on maintient les fibres à distance de la première surface perméable à l'air pendant ce déplacement, et en ce qu'on lâche les fibres quand leur extrémité avant se trouve à proximité de l'extrémité aval (I) de l'aire de formation, pour permettre leur déplacement transversal jusqu'à la pointe (6) du fil.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la seconde surface perméable à l'air sont constituées respectivement par un premier (30) et un second disque rotatif (31 ), ces disques étant consécutifs le long du fil (1).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la composante de vitesse transversale de la surface du premier disque (30) par rapport à la pointe (6) du fil est croissante de zéro à une valeur déterminée le long de l'aire de formation, et en ce que la composante de vitesse transversale de la surface du second disque (31) par rapport au fil (1) est décroissante de ladite valeur déterminée jusqu'à zéro le long de l'aire de torsion.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on impose au fil un étirage régulateur entre les deux disques (30, 31) avant sa mise en torsion, en l'entraînant avec une composante de vitesse longitudinale de la surface perméable à l'air qui est plus élevée sur le second disque (31) que sur le premier (30).
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose les fibres et que l'on crée la torsion du fil au cours de deux phases distinctes de ce procédé.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on crée une zone de dépôt des fibres dans laquelle chaque fibre nouvellement arrivée est déposée sur un faisceau conique de fibres, cette fibre nouvellement arrivée étant déposée sensiblement parallèlement à la surface du faisceau conique de fibres sur lequel elle est déposée.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que qu'il comprend une phase au cours de laquelle on engendre la rotation du faisceau conique de fibres, avec une vitesse angulaire constante le long de son axe, de telle manière que ce faisceau conique de fibres et la fibre nouvellement arrivée qui est déposée sur lui ne soient pas soumis à une torsion pendant qu'ils se trouvent dans ladite zone de dépôt.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite zone de dépôt est adjacente à une zone de torsion dans laquelle on met ledit faisceau de fibres en torsion, ce faisceau ayant un diamètre sensiblement constant dans ladite zone de torsion.
10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant des organes d'alimentation pour faire avancer une mèche de fibres, des moyens pour saisir les fibres, agencés pour extraire cycliquement des fibres de la mèche et pour les entraîner sensiblement dans leur direction longitudinale jusqu'à proximité d'une aire de formation d'une pointe du fil, une première surface perméable à l'air se déplaçant devant une première fente aspirante qui définit l'aire de formation du fil sur cette surface, des moyens pour tordre le fil et des moyens pour entraîner longitudinalement le fil formé, caractérisé en ce qu'il comporte, entre les moyens pour saisir les fibres et l'aire de formation, des moyens de guidage (40, 41) pour déterminer l'orientation des fibres (2) sur cette aire de manière que les fibres atteignent la pointe (6) du fil d'un seul coup sur toute leur longueur, en ce que la forme de l'aire de formation est agencée de façon que le déplacement de la première surface perméable à l'air (30) communique à la pointe (6) du fil une rotation sur elle-même sans torsion, superposée à une translation longitudinale, par roulement sans glissement, et en ce que les moyens pour tordre le fil comportent une seconde surface perméable à l'air (31) se déplaçant devant une seconde fente aspirante (33) définissant une aire de torsion qui est distincte de l'aire de formation.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens pour saisir les fibres comportent des protubérances (26) portées par un tambour (20) entraîné en rotation, et une courroie sans fin (21) appliquée contre lesdites protubérances sur une partie du pourtour du tambour.
12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens pour saisir les fibres comportent des secteurs protubérants perforés (51) ménagés sur la périphérie d'un tambour (50) entraîné en rotation, une roue stationnaire (52) agencée pour rouler contre une surface périphé¬ rique desdits secteurs passant devant elle pour pincer la mèche (11), et des moyens d'aspiration d'air (53 à 55) à travers les secteurs (51) vers l'intérieur du tambour pour maintenir les fibres sur la surface périphérique des secteurs sur une partie du pourtour du tambour.
13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comportent une plaque stationnaire (40) s'etendant entre la pointe (6) du fil et les moyens pour saisir les fibres et pourvue d'un bord denté (41) qui s'étend longitudinalement en regard de l'aire de formation et qui est incliné transversalement en direction de cette aire.
14. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première et la seconde surface perméable à l'air sont constituées respectivement par un premier (30) et un second disque rotatif (31), ces disques étant consécutifs le long du fil (1).
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'aire de formation s'étend d'un point initial (H) à un point final (I) situé à proximité de la périphérie du premier disque (30), ledit point initial étant plus proche du centre (F) de ce disque que le point final, et en ce que la direction longitudinale de l'aire de formation au point initial est sensiblement perpendiculaire au rayon allant du centre du disque à ce point.
16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'aire de torsion est sensiblement rectiligne et s'étend d'un point intial (E) situé à proximité de la périphérie du second disque (31) jusqu'à un point final (D) qui est plus proche du centre (C) de ce disque, et en ce que la direction de l'aire de torsion est sensiblement perpendiculaire au rayon allant du centre du disque au point final.
17. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le premier et le second disque (30 et 31) sont situés sensiblement dans un même plan et en ce que le fil (1) se trouve du même côté sur les deux disques.
18. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte une zone de dépôt des fibres dans laquelle les fibres sont déposées sur un faisceau conique de fibres sans subir de torsion, et une zone adjacente de torsion, dans laquelle ce faisceau est soumis à une torsion.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdites zone de dépôt et zone de torsion sont constituées par une première et une seconde surfaces de friction.
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