<Desc/Clms Page number 1>
La présente Invention se rapporte à un dispositif pour réduire les tensions de filage dans les métiers continus à filer à anneau pour la filature de laine peignée, laine cardée, coton, fi- bres artificielles, lin et autres.
Dans le procédé de filage continu sur anneau équipé d'un curseur tel que connu sur les métiers continus à filer de la filature laine cardée, peignée, coton, fibres artificielles et lin, on distingue trois tensions auxquelles le fil est soumis successi- vement entre les cylindres cannelés délivrant la mèche et les bo- bines sur lesquelles le fil est renvidé, à savoir (fig.1):
A) la tension de filage existant entre les cylindres cannelés 1 et le guide-fil 2 ;
B) la tension du ballon existant entre le guide-fil 2 et le curseur 6;
<Desc/Clms Page number 2>
C) la tension de renvidage existant entre le curseur 6 et la bobine 7.
La tension de renvidage C est supérieure à la tension du ballon B. Le rapport entre ces deux tensions est fonction du frottement que le fil subit lors de son passage dans le curseur 6, de l'effort nécessaire pour déplacer le curseur 6 sur l'anneau 5, de l'effort nécessaire pour vaincre la résistance de l'air et ae l'angle d'entratnement du curseur par le fil.
La tension de renvidage est, de ce fait, un multiple de la tension du ballon, et sa valeur varie en pratique souvent en- tre deux et trois fois la tension du ballon.
La tension de filage A est à son tour, très légèrement Inférieure à la tension du ballon B, vu le faible angle d'enroule- ment du fil autour du gulde-fll et la vitesse rapide de la rotation du fil à l'intérieur du guide-fil.
La tension du ballon B qui est donc la tension créatri- ce des autres tensions (A et C) est entre autres fonction :
1) De la force centrifuge qui dépend : du carré de la vitesse de rotation de la broche, du diamètre du ballon, du poids du fil. Cette force est de loin la plus importante en comparaison avec les efforts signalés ci-dessous.
2) De la résistance aérodynamique que le fil rencontre
3) De l'effort Coriolis 4) Du poids du fil.
5) Du poids et du genre de curseur.
6) De l'angle de renvidage du fil.
Il est à retenir qu'entre le clapet guide-fil 2 et la bobine 7, le fil est déjà tordu et de ce fait le fil a gagné une solidité que l'on appelle la force dynamométrique du fil.
La tension de renvidage C pourrait donc presque attein- dre cette force dynamométrique du fil sans qu'il s'ensuive une rup- ture du fil qui vient d'être confectionné'. Il en est différent en
<Desc/Clms Page number 3>
ce qui concerne le morceau de fil qui se trouve entre les cannelés 1 et le guide-fil 2.
Le fil en sortant des cylindres cannelés 1 ne possède en général aucune torsion et c'est la rotation du ballon qui donne au morceau de fil, entre clapet guide-fil 2 et cannelés 1, sa torsio
Il est évident et'surtout lorsqu'on file. à basse torsion que les fibres en sortant des cylindres cannelés 1 ne reçoivent pas immédiatement la totalité de la torsion que le ballon leur donnera par la suite, mais seulement une partie. De ce fait, la résistance du fil a la sortie des cannelés 1 est de loin inférieure à la résis- tance dynamométrique du fil fini.
On appellera cette résistance, qui est fonction du coefficient de torsion de la nature, de la fi- nesse et de la longueur des fibres : la résistance de filage admis- sible
Dans les conditions actuelles de la filature, la ten- sion de filage admissible est, en pratique, parfois 1/6 de la force dynamométrique du fil, et en général sa valeur est encore beaucoup moindre. Dès que la valeur de la tension de filage A dépasse la tension de filage qui serait admissible pour un certain fil, en fonction de ces composants, celui-ci casse.
La vitesse de rotation des broches qui a, comme'signalé. plus haut, une influence majeure sur la tension du ballon dont de- pend la tension de renvidage et de filage, est de ce fait limitée, non par la force dynamométrique du fil entre le clapet guide-fil 2 et la bobine 7, mais par la tension de filage que peut supporter le fil entre le guide-fil 2 et les cylindres cannelés 1, comme signalé plus haut et qui est d'une valeur infiniment moindre.
D'autre part, il faut signaler que tordre les fibres sous une tension relativement élevée, ce qui est le cas au métier continu à filer, fait perdre au fil son elaticite
Pour réduire la tension du ballon, on a appliqué un ou plusieurs étrangleurs (3, 4, fig. 1) de diamètres différents et des moteurs à vitesse variable avec régulateur de filage, de qui a
<Desc/Clms Page number 4>
effectivement permis pour une certaine tension de filage admissible, d'augmenter la vitesse des broches.
Cependant, on se trouve de nouveau devant une vitesse limite.
Le but de la présente invention est d'élever cette li- mite dans une très large mesure.
En vue de la réalisation de ce but, le dispositif ob- jet de l'invention est basé sur le remplacemeht du guide-fil 2 par un élément freinant quelconque ayant une valeur de freinage élevée, donc créant un rapport élevé entre la tension du ballon B et la ten s ion de filage A.
Il est clair que le rapport tension du ballon qui est habituellement 1,05 environ, peut, moyennant le principe de l'in- vention atteindre des valeurs 3-4 et davantage.
Pour la même tension de filage, on peut donc admettre de des tensions de ballon et renvideage beaucoup plus élevées.
Les avantages de l'application de ce principe sont : A) des vitesses de rotation de broches beaucoup supérieures aux vitesse actuellement atteintes ; B) une tension de filage moindre, donc moins de ruptures de fil; C) un fil plus régulier, vu le fait que la tension de filage res- treinte .ne donne pas un faux étirage au fil, ce qui arrive au continu à filer actuel lorsqu'on travaille avec des tensions de filage élevées; D) un fil avec plus d'élasticité vu le fait que la torsion est don- née au fil sous une tension plus faible; E) un poids de bobine plus élevé vu qu'on peut filer avec une ten- sion du ballon et par conséquent la tension de renvidage plus élevée; F) une rattache plus facile vu le fait que le préposé peut effec- tuer cette opération sous une tension plus faible du fil.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en dé- crira ci-après quelques exemples non limitatifs en se référant
EMI4.1
aux dessins atlnexéS.(flg. 2 â 5)
<Desc/Clms Page number 5>
Dans ces dispositifs, l'élément freinant le fil est fixe sur la partie supérieure de la.broche et d'une manière mobile.
Il est nécessaire de permettre une rotation à l'élément freinant par rapport à la broche, étant donné que la rotation du premier doit se synchroniser avec la, rotation du curseur 6 pour pouvoir renvider le fil sur la bobine.
@
Dans le cas contraire donc si l'élément freinant était solidaire de la broche, le fil s'enroulerait autour du tube,ce qui provoquerait alors des tensions de fil Incontrôlables, ce qui est l'inconvénient du système de filage sans ballon tel que celui-ci est connu dans le dispositif en forme d'étoile rendu solidaire de la broche, appliqué sur une échelle très limitée dans quelques fi- latures.
L'élément freinant dans le dispsitif objet de l'invention a une tendance à tourner en synchronisme avec la broche et c'est le fil du ballon qui règle la vitesse de l'élément freinant pour l'amener à la vitesse au curseur.
Le ballon est donc entraîné aux deux extrémités, d'une part par le curseur, d 'autre part par l'élément freinant.
De ce fait, l'entraînement du curseur sur l'anneau par le fil est beaucoup plus facile et l'on diminue de ce fait la rela- tion entre la tension du ballon et la tension du renvidage.
Cette réduction de rapport permet donc de nouveau une tension de ballon plus élevée, donc une vitesse de broche plus éle vêe.
Le freinage proprement dit est effectué par tout élément freinant materialisable comme par exemple des disques freinants, des cylindres rainurés etc...
Dans l'exemple représenté, l'élément de freinage (fig.2) consiste en une tige 11 tournant librement dans la broche. Des anneaux 8, 9, 10 sont fixés sur la tige 11, mais on peut changer la position entre eux.
La mèche sortant des cylindres cannelés 1 reçoit sa torsion et passe à travers l'élément freinant comme le montre la tige 2. Le rapport de la tension à l'entrée du dispositif, donc la tension de filage, et la tension à la sortie du dispositif,
<Desc/Clms Page number 6>
donc la tension du ballon, dépend surtout de la valeur f
En augmentant l'angle #, (somme de 1, 2, obtenu ;par déplacement de la bague 9 par rapport à la bague 6 et 10 ou en enroulant le fil par une spire complète autour de la bague 10, on peut obenir n'importe quelle valeur ef et par conséquent n'importe quel rapport entre la tension de filage et la tension du ballon.
Le diamètre extérieur du dispositif de freinage est in- ferieur au diamètre 'intérieur du tube, permettant ainsi l'évacu- ation sans encombre du tube lors de la levée des bobines. Pour un diamètre interieur restreint du tube, l'invention prévoit (fig. 3) un entraîneur 12 sur l'axe 11 du dispositif freinant.
Le but de cet entraîneur est de faciliter l'entraîne- ment donc le réglage du dispositif freinant par le ballon B pour synchroniser son mouvement avec celui du curseur.
Le rayon R1 (fig. 3) étant petit pour des tubes de fai- ble diamètre, donc rendant le moment d'entraînement ou plutôt de freinage plus petit, l'application de l'entraînement 12 avec le rayon R2 s'est avérée très utile.
L'entraîneur 12 peut osciller autour au point 13 per- mettant d'enlever la bobine lors des levées sans aucun démon- tage quelconque.
La figure 4 montre un dispositif de freinage par élé- ment de freinage permettant de freiner le fil par un enroulement sur un cylindre rainuré 14 permettant de régler l'angle d'enrou- lement du fil (fig. 4). La figure 5 montre un dispositif ae frei- nage consistant en deux disques 15, 16, maintenus l'un contre l'autre par un ressort réglable 17 qui permet de faire varier le freinage des fils.