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Dispositif de filage à anneau
L'invention concerne un dispositif de filage à anneau avec une broche menée, destinée à recevoir une bobine, et un guide annulaire entourant concentriquement la broche et
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e la bobine, pour un curseur présentant un oeillet de guidage pour le fil entrant.
Dans les dispositifs de filage à anneau, la mèche tirée par un dispositif d'étirage est conduite, via un guide fil annulaire, à une bobine logée sur une broche menée. Le guide fil annulaire est généralement constitué d'un curseur tournant concentriquement autour de la bobine sur un anneau de guidage, curseur qui est monté sur l'anneau avec deux branches entourant de part et d'autre la glissière du curseur, et forme un oeillet de guidage pour le fil amené à la bobine, de façon telle que le fil conduit à la bobine en rotation entraîne le curseur. Chaque rotation du curseur entraîne donc une torsion du fil, tandis que la différence de vitesse de rotation entre la bobine qui tourne plus vite, et le curseur qui tourne moins vite, détermine la vitesse de bobinage du fil.
Les forces centrifuges agissant d'une part sur le curseur, et d'autre part, sur la mèche de fibres enroulée à l'aide du curseur autour de la bobine de façon à donner un fil déterminent, en relation avec les efforts de guidage du fil, un couple de renversement sur le curseur, transversal par rapport à la glissière du curseur, ce qui entraîne une limitation des vitesses de rotation de curseur admissibles en service continu. A ceci s'ajoute le fait que les conditions d'amenée du fil à la bobine sont modifiées avec l'augmentation du diamètre de la bobine, étant donné que la direction de traction sur le fil de l'oeillet de guidage du curseur, tangentiellement à la bobine, se modifie avec l'augmentation du diamètre de la bobine pendant le processus de bobinage.
Cette dépendance des conditions de traction et de bobinage du fil dans la zone du guide fil annulaire entraînent, sur le fil, des charges différentes qui entraînent des perturbations, en particulier lorsque le curseur tourne à des vitesses élevées.
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L'invention a donc pour objet de configurer un dispositif de filage à anneau du type initialement décrit de manière a pouvoir garantir, d'une part des vitesse de rotation du curseur élevées et, d'autre part, des conditions de traction essentiellement uniformes pour le fil alimenté par le guide annulaire de la bobine.
L'invention résout le problème posé, en ce que le curseur est constitué d'un corps annulaire entourant la bobine, coopérant avec le guide annulaire, le dit corps s'appuyant sur la bobine via des étriers appuyant élastiquement sur la bobine et qu'un étrier présente l'oeillet de guidage dans le secteur où l'étrier s'appuie sur la bobine.
Grâce à la présence d'un corps annulaire entourant la bobine qui est maintenu pivotant par rapport à l'anneau de guidage, le couple de renversement entraîné par les efforts de guidage du fil peut être absorbé et annulé simplement via le curseur. La charge unilatérale due à la force centrifuge, d'un curseur se déplaçant sur l'anneau de guidage se développe, tandis qu'une charge de force centrifuge dirigée vers l'extérieur peut être évitée par une configuration à symétrie de rotation du curseur.
L'appui supplémentaire du corps annulaire sur la bobine via les étriers adjacents à la bobine libère ainsi le guide annulaire, ce qui permet d'atteindre des vitesses périphériques élevées.
Les étriers doivent s'appuyer élastiquement sur la bobine de façon à prendre en compte l'augmentation du diamètre de bobine conditionné par l'enroulement du fil.
Grâce à la disposition de l'oeillet de guidage dans la zone d'appui d'un étrier sur la bobine, la dépendance perturbatrice entre les conditions de traction du fil dans la zone de l'oeillet de guidage et le diamètre de la bobine peut être, en outre, ramené au moins à une valeur insignifiante, étant donné que l'oeillet de guidage ne modifie pratiquement pas sa position par rapport à la surface de la bobine, si bien que l'on atteint au total des conditions de traction du fil uniformes, y compris pour des
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vitesses de rotation élevées du curseur.
Des conditions de construction particulièrement simples peuvent être atteintes dans une amélioration de l'invention, en ce que le corps annulaire du curseur est constitué au moins de deux étriers reliés l'uns à l'autre à leurs extrémités, lesquels entourent la bobine à symétrie de rotation avec une longueur circonférentielle supérieure, s'appuient élastiquement sur la bobine et sont maintenus, via des patins de glissement, avec un jeu radial dans le guide annulaire. La longueur circonférentielle des étriers, plus importante que celle de la bobine, garantit un
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e écartement avec l'augmentation du diamètre de la bobine si les patins de glissement sont maintenus avec un jeu radial dans le guide annulaire, de manière à pouvoir compenser l'augmentation du diamètre dans un sens par une diminution de diamètre correspondante dans l'autre sens.
Grâce à la conception élastique des étriers, ceux-ci continuent à s'appuyer sur la bobine indépendamment du diamètre de bobine considéré, ce qui est important pour l'amenée du fil à la bobine via l'oeillet de guidage prévu dans la zone d'appui.
Les étriers du curseur qui forment le corps annulaire doivent non seulement pouvoir tourner autour de la bobine, mais pouvoir également être déplacés axialement par rapport à la bobine, ce qui exige de prendre en compte les conditions de frottement entre les étriers et la bobine, les étriers présentant par exemple, dans la zone adjacente à la bobine, des éléments de glissement qui, de manière avantageuse, présentent une surface de glissement bombée de manière à obtenir des conditions de glissement favorables pour le mouvement relatif des étriers par rapport à la bobine dans le sens périphérique aussi bien que dans le sens axial.
L'objet de l'invention est illustré à titre d'exemple sur le dessin. Sont représentés : En fig. 1 un dispositif de filage à anneau selon l'invention, dans une vue de dessus schématique, avec une bobine vide,
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En fig. 2 un dispositif de filage à anneau correspondant à la fig. 1, avec bobine pleine, En fig. 3 une coupe selon l'axe III-III de la fig. 2, à une échelle agrandie, En fig. 4, le dispositif de filage à anneau, en coupe verticale selon l'axe IV-IVdelafig. 1, à échelle réduite et, En fig. 5, une coupe verticale selon l'axe V-V de la fig. 1, également à échelle réduite.
Le dispositif de filage à anneau représenté est constitué essentiellement d'une broche 2 menée via une noix de broche 1 pour recevoir une bobine 3, à laquelle est amené le fil 4 confectionné à partir d'une mèche étirée, via un guide fil annulaire 5 qui présente un guide annulaire 6 pour un curseur 7. Ce curseur 7 est constitué d'un corps annulaire entourant la bobine qui, selon l'exemple d'exécution, est constitué de deux étriers reposant élastiquement sur la bobine 3, lesquels étriers 8 sont formés chacun d'un étrier élastique plié en V, qui porte un patin de glissement 9 dans la zone de liaison de ses deux branches et est relié par les extrémités de ces branches aux extrémités des branches de l'étrier 8 opposé, ainsi que ceci ressort tout particulièrement des figures 1 et 2, par la pièce de liaison 10.
Etant donné que les deux étriers 8 entourent la bobine 3 à symétrie de rotation et avec une longueur circonférentielle supérieure à celle de la bobine, les branches des étriers 8 qui s'appuient sur la bobine 3 peuvent être écartés pendant le processus de bobinage au fur et à mesure de l'augmentation du diamètre des bobines, ce qui entraîne forcément un mouvement radial vers l'intérieur des patins de glissement 9, qui doivent ensuite être maintenus avec un jeu radial dans le guide annulaire 6. A cet effet, le guide annulaire 6 présente en section, un profil en U entre les branches duquel s'insèrent les patins de glissement 9.
Pour pouvoir régler un jeu de guidage adapté aux conditions prévalant entre les patins de glissement 9 et les branches fixes du guide annulaire 6, qui les maintiennent dans le sens axial, les
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deux branches du guide annulaire 6 à section en U peuvent être décalées l'une par rapport à l'autre dans le sens axial, ainsi que ceci est montré à la fig. 3.
Le fil 4 amené au curseur 7 pendant le processus de filage via un oeillet 11 et un anneau de guidage 12 pour la limitation du déport conditionné par la force centrifuge du fil en formation, passe par un oeillet de guidage 13, prévu dans la zone de liaison de deux extrémités de branche des
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étriers 8 sur la pièce d'extrémité 10, oeillet via lequel e il est amené tangentiellement à la'bobine 3. Au fur et à mesure de l'augmentation du diamètre de bobine, les branches des étriers 8 sont écartés par la bobine jusqu'à ce que les étriers 8 prennent une position finale selon la fig. 3 à partir de la position de départ selon la fig. 1.
L'oeillet de guidage 13 conserve alors sa position par rapport à la surface de la bobine, de sorte telle que les conditions d'étirage du fil ne peuvent pas être modifiées par l'oeillet de guidage 13 d'une façon qui soit préjudiciable au processus de filage. Il est donc possible d'atteindre des vitesses de rotation très élevées pour le curseur, y compris en service continu. Pour obtenir des conditions de glissement favorables entre les étriers 8 et la surface de la bobine, les branches des étriers 8 peuvent être dotées, dans la zone adjacente à la bobine 3, d'éléments de glissement 14 qui, conformément à l'exemple d'exécution, sont formés par des tubes fixés sur les branches d'étriers.