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MACHINE A FILER ET A VRILLER LES POILS ET LES FIBRES VEGETALES.
Les poils et fibres végétales, de forme naturellement droite, ne conviennent à la confection de matelas, de rembourrages, etc... que si on leur donne une forme hélicoïdale. A cet effet, on file d'abord les poils ou fibres en cordons plus ou moins minces que l'on tortille ou vrille ensui- te dans le même sens de façon que chaque cordon prenne une forme hélicoïda- le à spires serrées. Il est finalement nécessaire de procéder à d'autres o- pérations telles que le vaporisage, le séchage, etc... destinées au maintien de la forme imposée aux cordons "vrillés". Le détordage et l'épluchage (pei- gnage) d'un cordon de ce genre donnent ensuite des poils ou fibres tortillés ou vrillés, tels qu'on les désire pour le rembourrage de matelas, de cous- sins, etc...
Il est bien entendu que les spires du cordon vrillé, doivent se toucher et être plates pour assurer un maximum d'élasticité à la masse de poils ou de fibres.
Pour les fibres végétales, cette opération de façonnage (fila- ture et vrillage) ne pouvait être exécutée jusqu'ici qu'à la main alors qu'on utilise déjà pour les poils des machines à filer et à tortiller ou vriller comportant un dispositif de peignage, un dispositif d'amenée (train de rou- leaux), un appareil de filature et de vrillage et un tambour enrouleur sans mécanisme d'entraînement, dont le mouvement est de préférence freiné par un moulinet.à palettes, et qui est entraîné en rotation par l'organe rotatif de vrillage à l'aide du cordon vrillé. Les poils encore droits et emmêlés sont déposés sur la table d'admission de la peigneuse qui les ouvre ou les détasse, tandis que le dispositif d'amenée les introduit ensuite dans l'appareil à fi- ler.
Le dispositif d'amenée comporte plusieurs paires de rouleaux entraîneurs destinés à faire avancer et à étirer les poils, ainsi que des couloirs inter- médiaires devenant de plus en plus étroits, de sorte qu'on obtient à la fin
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un ruban de poils homogène qui est jusque là animé d'un mouvement continu.
Un dispositif approprié, ressemblant en principe à la fileuse à main, exerce une pression sur le ruban de poils qui est ensuite tordu en cordon par l'ap- pareil de filature. L'organe rotatif de filature comporte naturellement des paires de rouleaux rotatifs et actionnés, ou des éléments similaires qui en- traînent le cordon filé à une vitesse correspondant à la vitesse d'avancement continu du ruban de poils. Pour vriller (torsion complémentaire) le cordon, un crochet dit "fer à vriller" tournant avec l'organe de filature et par exem- ple coaxial avec celui-ci, soumet le cordon à l'aide de l'appareil à vriller à une torsion complémentaire. Le nombre de tours-minute du fer à vriller est invariable pendant le fonctionnement de la machine.
Le cordon de poils vril- lé de cette manière est ensuite entraîné par des paires de rouleaux appro- priés ou d'organe similaires montés dans l'appareil à vriller à une vitesse adaptée à la vitesse uniforme d'avancement du cordon dans l'organe de fila- ture, mais invariable pendant le fonctionnement. Il est finalement retiré du fer à vriller et amené sur un tambour sur lequel il s'enroule.
Ainsi qu'il a été indiqué, les poils avancent en ligne droite et d'une manière continue (translation) dans le dispositif d'amenée. Puis, à partir d'un point déterminé, c'est-à-dire du doigt de filature, ces poils subissent un mouvement complémentaire de rotation. Ce mouvement de rotation entraîne un vrillage du ruban de poils jusque là à l'état lâche. Il en ré- sulte naturellement un raccourcissement du ruban ou cordon qui correspond au taux de vrillage, de sorte que les organes de l'appareil de filature, exclusivement destinés à entraîner le cordon, doivent déplacer celui-ci à une vitesse inférieure correspondant au raccourcissement. Naturellement le raccourcissement ainsi obtenu dépend surtout de l'épaisseur du ruban ou cor- don de poils.
Il est donc nécessaire que les vitesses d'avancement soient réglables dans le dispositif d'amenée et dans l'appareil de filature. A cet effet, la vitesse de rotation des paires de rouleaux ou autres organes en- traîneurs doit pouvoir être réglée progressivement. Cette partie des machi- nes à filer et à vriller existantes tient donc compte des conditions ciné- matiques.
Afin de vriller le cordon filé, on le soumet ensuite à une tor- sion complémentaire dans le même sens, et le rapport entre les vitesses de rotation de l'organe à filer et de l'organe à vriller est d'environ 1 : 2.
Bien entendu, le vrillage entraîne un raccourcissement supplémentaire, et bien plus.important, du cordon de sorte que le rapport entre la vitesse, d'avancement continu du cordon filé et celle du cordon vrillé est alors d'en- viron 1 : 3. Les deux rapports ne sont pas constants et dépendent notamment de l'épaisseur du cordon et du genre de poils. Or, étant donné que le ruban sortant de la peigneuse et du dispositif d'amenée ne donne pas un cordon d'une grosseur parfaitement uniforme, il serait nécessaire de modifier le cordon vrillé de même que la vitesse de vrillage pendant le fonctionnement de la machine.
Or dans les machines existantes, le nombre de tours-minute de l'organe à vriller ainsi que la vitesse d'écoulement ou de débit du cor- don vrillé sont maintenus constants à l'aide de mécanismes rigides; de sorte que les variations de l'épaisseur du cordon font qu'il est retiré trop len- tement ou trop rapidement (traction trop forte) du fer à vriller, c'est-à- dire qu'il est trop fortement vrillé dans le premier cas (ce qui entraîne une rupture par suite de torsion excessive) ou trop faiblement vrillé dans le deuxième cas (en tire-bouchon, les spires étant trop écartées). Il en ré- sulte donc toujours une rupture du cordon, ce qui entraîne naturellement une perte de temps appréciable et une diminution de la production.
Précisément pour cette raison, la filature et le vrillage mécaniques sont jusqu'ici im- possibles pour les fibres végétales, parce que la faible élasticité et la faible résistance à la traction de ces fibres ne supportent pas ces contrain- tes.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients et de créer une machine à filer et à vriller permettant d'éviter presque complète- ment la rupture du cordon et d'obtenir une vrille touj,ours correcte, tout en
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fonctionnant avec un rendement plus favorable malgré un agencement simple,, cette machine pouvant du reste servir au traitement non seulement des poils mais également des fibres végétales.
L'invention consiste essentiellement en ce que le cordon en vrille est retiré du fer à vriller non pas par le mécanisme d'avance usuel solidaire du dispositif à vriller mais exclusivement par le tambour d'en- roulement qui suit le dispositif à vriller, dans son mouvement, de sorte qu'il en résulte une vitesse d'entraînement variable et à réglage auto'mati- que du cordon. Ce cordon avance donc sans passer entre des rouleaux entraî- neurs ou organes similaires dans le dispositif à vriller en direction du tambour enrouleur qui n'est accouplé en rotation avec ce dispositif rota- tif à vriller que par le cordon, mais qui reste en retard par rapport à ce dispositif par le freinage qu'il exerce de sorte que le cordon peut s'en- rouler.
L'opération du retrait de l'écheveau vrillé sur le fer à vriller ne dépend donc pas d'une vitesse de débit prédéterminée par un mécanisme, et elle est automatiquement réglée par la résistance de l'air opposée à la rotation du moulinet, c'est-à-dire que le freinage opposé à la traction est assez souple pour ne pas imposer une contrainte trop forte au cordon.
Suivant l'invention, le fer à vriller, solidaire en rotation de la tête de filature, est constitué par une barre dont l'arête de vrilla- ge passe obliquement par l'axe de rotation de la tête de filature. Il en résulte une possibilité supplémentaire de réglage automatique et plus pré- cis de la vitesse de débit par rapport à la vitesse d'arrivée dans le dis- positif de filature, étant donné que l'arête de vrillage, oblique par rap- port à la direction de départ, permet un allongement ou un raccourcissement du cordon filé ou vrillé par modification du point de départ. De plus, la tête de filature contient une poulie de guidage du cordon montée librement dans des fentes radiales par rapport à l'orientation du cordon entre le fer à vriller et la paire de rouleaux entraîneurs également entraînés en rota- tion.
Cette poulie de guidage, qui est repoussée vers l'extérieur par la 'force centrifuge, peut se déplacer si la tension du cordon augmente, et ré- duit ainsi la distance entre le fer à vriller et la paire de rouleaux en- traîneurs lorsque le cordon devient plus gros, ou augmente cette distance lorsque le cordon devient plus mince. Enfin, le dispositif à vriller est entraîné par un mécanisme permettant un changement de vitesse progressif pendant le fonctionnement, de sorte qu'il est possible de modifier sa vites- se de rotation et de l'adapter à chaque grosseur du cordon pour obtenir dans le cordon un vrillage d'une densité toujours correcte.
Lorsqu'on dépose à la main les poils ou fibres sur la table d'entrée de la peigneuse, il est impossible d'obtenir une alimentation par- faitement uniforme ainsi qu'un débit parfaitement uniforme du tambour de la peigneuse. Il en résulte la grosseur irrégulière du ruban de poils et du cordon avec les effets défavorables précédemment mentionnés. Pour améliorer dès le début les conditions imposées à la formation d'un ruban de poils d'u- ne épaisseur uniforme, et pour réduire au minimum les'variations de la lon- gueur et celles de la vitesse de débit du cordon filé ou vrillé, une autre particularité de l'invention consiste à placer le fond du couloir d'admis- sion au dispositif d'amenée de la peigneuse au niveau de la partie déjà presque rectiligne de la parabole de projection du tambour de la peigneuse.
Le fond du couloir est donc comparable à la piste située en'aval d'un trem- plin, et on obtient ainsi un alignement des poils tombant au fond du cou- loir le long du plan inclinée Il en résulte un ruban de poils uniforme et lâ- che, et la première paire de rouleaux entraîneurs du dispositif d'amenée en- traîne toujours positivement la même quantité de poils. Dans le mode de réa- lisation connu du couloir, le fond est beaucoup plus incliné. Les poils glis- sent donc les uns sur les autres et s'accumulent en couches devant la paire de rouleaux. Etant donné que la quantité de poils accumulés devant les rou- leaux varie par suite du débit irrégulier du tambour de la peigneuse il en résulte également un entraînement des poils en quantités variables.
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L'adaptation du fond du couloir à la parabole de projection donne également une inclinaison tellement faible du fond que les poils n'avancent en glissant que sous l'action de la légère traction exercée par la paire de rouleaux sur le ruban de poils formé et peu feutré, et restent au contraire immobiles en l'absence de cette traction. Si le couloir se ré- trécissait de la manière usuelle vers l'avant, en direction de la paire de rouleaux, le ruban de poils frottant trop fortement sur les parois latérales (les poils se logeant dans les inégalités) serait desserré en certains points et resserré en d'autres. Il perdrait de toute façon son uniformité (en den- sité et en épaisseur) ce qui se traduirait encore par un entraînement d'une quantité irrégulière de poils.
Suivant l'invention, le couloir d'admission s'élargit donc en direction du dispositif d'amenée mais présente au moins des parois latérales parallèles. Cet élargissement du couloir ou de la pre- mière paire de rouleaux permet également de former des cordons épais d'une grosseur uniforme.
D'autres particularités de l'invention résident dans la consti- tution du dispositif à vriller en ce qui concerne l'enroulement du cordon.
L'objet de l'invention est représenté à titre d'exemple sur le dessin annexé.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une machine à filer et à vriller.
La fig. 2 montre à plus grande échelle le mode de guidage du cordon dans la tête de filature.
Les figs. 3 et 4 sont respectivement des vues en coupe longitu- dinale et transversale du tambour enrouleur avec un organe de'sortie du di's- positif à vriller.
Les figs. 5 et 6 sont des vues en élévation de face et de pro- fil d'un dispositif d'accouplement entre le dispositif à vriller et le tam- bour enrouleur.
Un ruban transporteur sans fin ?, monté sur la table d'admission fait passer les poils ou fibres en vue de leur ouverture (détassage) sur un tambour de peigneuse 3, Les poils sortant de ce tambour tombent dans un couloir ± descendant obliquement vers le dispositif d'amenée (train de rou- leaux entraîneurs). Le fond 4a du couloir allant en s'élargissant vers le dispositif d'amenée et comportant au moins des parois latérales parallèles 4b est placé dans le prolongement de la partie déjà presque rectiligne de la parabole de projection du tambour de peigneuse 3. Pour une vitesse de ro- tation périphérique du tambour égale à environ 8m/sec, l'angle d'inclinai- son Ó correspondant du fond du couloir est d'environ 32 .
Le dispositif d'amenée est constitué par plusieurs paires de rouleaux à entre lesquels sont intercalés des couloirs 6 se rétrécissant progressivement, c'est-à-dire dont la largeur diminue dans le sens de l'a- vancement. Les rouleaux sont destinés à l'entraînement et à l'étirage des poils ou des fibres, tandis que les couloirs allant en se rétrécissant don- nent à la sortie un ruban uniforme et homogène de poils ou de fibres,
A la sortie du dispositif d'amenée est prévu le doigt de fila- ture constitué par un couloir convergent, avec un volet 7 lesté par un con- trepoids et exerçant une pression de haut en bas sur le ruban de poils..En. partant de ce point, le ruban lâche est tordu en cordon dans l'appareil de filature à l'aide de l'organe de filature 8.
La tête de filature 8a porte une paire de rouleaux,2, .2.il qui tournent avec elle et qui sont destinés à faire avancer le cordon. Le rouleau cannelé .,2 est entraîné en rotation autour de son axe par un pignon satellite et un pignon planétaire (Pour simplifier le dessin, ce mécanisme n'a pas été représenté). En sortant de cette paire
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de rouleaux 2 ., 9a le cordon passe en direction du fer à vriller sur une pou- lie de renvoi et de réglage 11 montée librement dans des fentes radiales 10 de la tête de filature. Le fer à vriller se présente sous la forme d'une barre 12 dont l'arête active 12a passe obliquement par l'axe de rotation de , la tête de filature (Fig. 2).
Pour permettre la modification progressive des vitesses d'avancement correspondantes dans le dispositif d'amenée et dans le dispositif de filature pendant le fonctionnement de la machine, les rouleaux 5 et 1 sont actionnés par un mécanisme de transmission à courroie et poulies coniques (non représenté).
Dans le dispositif de vrillage 13, qui tourne à peu près deux fois plus rapidement que le dispositif de filature, le cordon (indiqué en traits mixtes sur la fig. 1) n'est pas entraîné dans le sens de l'avancement, et la poulie 14 est exclusivement destinée au guidagè. L'entraînement en ro- tation de l'organe à vriller proprement dit a lieu par les poulies coniques 15, 16 à l'aide de la courroie 17 qui constituent le mécanisme le plus sim- ple pour réaliser le changement progressif de la vitesse.
Le dispositif d'enroulement comporte un moulinet à palettes 18 monté à rotation libre et faisant office de frein, sur l'arbre duquel est fixé un plateau 19 portant le tambour d'enroulement 20 facilement amovible.
Ce tambour n'est donc pas entraîné en rotation par un mécanisme et son mou- vement de rotation n'est produit que par le cordon vrillé et par la rota- tion du dispositif à vriller.
Entre le dispositif à vriller et le tambour d'enroulement est intercalé suivant l'invention un dispositif d'accouplement et de blocage qui empêche automatiquement, après l'arrêt'de la machine, que le tambour d'en- roulement ne s'emballe alors que le dispositif de vrillage s'arrête de tour- ner, ce qui aurait pour effet de dérouler le cordon. A cet effet, la tête de vrillage 13a porte un crochet articulé 21 qui ne peut pivoter que dans la direction opposée au sens de rotation 22 de l'organe vrilleur, et qui coopère avec une équerre de butée 23 prévue sur une flasque du tambour.
Si l'organe vrilleur tourne plus rapidement que le tambour d'enroulement (fonc- tionnement normal puisque le tambour est freiné par le moulinet 18), le cro- chet peut pivoter et glisser par dessus l'équerre 23 Dans le cas contrai- re (le tambour ayant tendance à tourner plus vite), l'équerre vient buter contre le crochet qui s'applique par sa branche repliée contre une face la- térale de la tête de vrillage, et rend ainsi impossible tout emballement du tambour. (Figs. 5 et 6).
Une autre particularité de l'invention consiste en ce que le bras 13b de l'organe vrilleur, qui tourne autour de la zone d'enroulement du tambour coaxial avec cet organe vrilleur, porte un organe de renvoi du cor- don qui est constitué par une poulie 24 complétée par une flasque de guidage 25 agencée et incurvée de façon que le cordon partant initialement de la flas- que s'enroule d'abord sur une moitié du tambour jusqu'au maximum du diamètre d'enroulement, et quitte ensuite automatiquement la flasque pour s'enrouler sur l'autre moitié du tambour (Figs. 3 et 4). Si le cordon ne partait que d'un seul point, il s'enroulerait très irrégulièrement à cause de la largeur trop importante du tambour.
Etant donné que le bras tourne, un guide se dé- plaçant automatiquement dans le sens de la largeur du tambour, tel qu'il est connu pour les bobinoirs, exigerait un mécanisme d'entraînement très compli- qué. Grâce à l'enroulement en deux fois réalisé suivant l'invention, on ob- tient par contre un enroulement suffisamment uniforme du cordon de la manière et à l'aide des moyens les plus simples.