Procédé pour la fabrication d'un fil de fibres en mèche, appareil pour la mise en #uvre de ce procédé et fil obtenu au moyen de ce procédé. Cette invention comprend un procédé pour la fabrication d'un fil de fibres en mèche, tin appareil pour la mise en oeuvre de ce pro cédé, ainsi qu'un fil de fibres en mèche obtenu au moyen dudit procédé.
Suivant le procédé, un faisceau de fila ments continus, sensiblement non-tordu, est transformé de manière .continue en un fil de fibres en mèche en amenant le faisceau à un tambour rotatif, en séparant les filaments du faisceau les uns des autres à l'extrémité du faisceau, en obtenant en partant .de ces fila ments séparés, au moyen d'une opération de découpage, une file de groupes de fibres sé parées de longueur prédéterminée,
en main tenant par succion chaque groupe de fibres découpées au contact de la surface périphéri que du tambour rotatif et en retirant la file de groupes .de fibres par un conduit aboutis sant à l'axe dudit tambour, de sorte que les extrémités avant des fibres de chaque groupe s'étendent au delà des extrémités arrière des fibres du groupe précédent à un degré tel que la torsion communiquée par la rotation du tambour unit les groupes successifs de fibres sous forme d'un fil de fibres en mèche.
La succion a pour effet de maintenir les fibres contre la surface -du tambour et de permettre aux fibres présentées consécutivement d'être converties en un produit continu, mais elle n'empêche pas les fibres de glisser sur la sur face du tambour au cours de leur enlèvement continu avec application de torsion.
L'appareil que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un tambour rotatif, des moyens pour faire tournér ce tam bour,des moyens par lesquels une dépression peut être créée à l'intérieur du tambour, un conduit se terminant à l'une de ses extrémités par une ouverture de la surface périphérique du tambour et aboutissant à l'axe du tam bour, la surface du tambour étant perméable, au moins dans le voisinage de cette ouverture, des moyens pour amener au tambour un faisceau -de filaments continus,
des moyens pour séparer les filaments du faisceau les uns des autres à l'extrémité du faisceau. un dis positif coupant agencé pour découper dans les filaments séparés une file de groupes de fibres séparées de longueur prédéterminée, suscep tibles d'être maintenues par succion contre la surface du tambour, et des moyens pour re tirer à partir de l'axe du tambour le fil tordu de fibres en mèche qui a été obtenu par la rotation du tambour agissant sur les groupes successifs de fibres maintenus contre la sur face du tambour.
La dépression peut être créée à l'intérieur du tambour par tout moyen convenable, par exemple à l'aide d'un conduit traversant un palier dans lequel tourne le tambour, cette disposition permettant d'effectuer le maintien des fibres d'une façon continue pendant toute la durée de la rotation du tambour sans qu'on ait besoin d'utiliser un dispositif mécanique extérieur qui pourrait faire obstacle à la ro tation régulière du tambour. Par conséquent, le tambour est capable de travailler à des vitesses de rotation très élevées.
Pour rendre le tambour perméable, on peut le percer d'une série de petits trous commu niquant avec une chambre intérieure dans la quelle est créée la dépression. Des trous ana logues peuvent être pratiqués dans l'orifice du conduit par lequel les fibres destinées à être converties en fil sont amenées au centre du tambour.
On peut ne prévoir qu'un seul point ou zone de dépression dans le tambour, mais on peut aussi prévoir deux ou plus de deux points ou zones de ce genre, avec conduits corres pondants aboutissant à.
l'axe du tambour pour coopérer avec un nombre correspondant de dispositifs servant à amener des filaments au tambour, les deux ou plus de deux produits formés étant soit réunis et tordus ensemble sous forme d'un produit unique au moment où ils arrivent au centre, soit retirés séparé ment des extrémités opposées du tambour.
Les filaments élémentaires du faisceau sensiblement non-tordu de filaments continus associés peuvent être séparés les uns des autres à,
l'extrémité du faisceau et entraînés vers le tambour et découpés en groupes de fibres séparées de longueur prédéterminée, à l'aide du dispositif d'amenée, de séparation et de découpage décrit dans le brevet anglais no 484192.
Après que chaque groupe de fibres a été découpé et détaché des extrémités des fila- ments continus, les fibres de ce groupe sont maintenues par succion contre le tambour, les groupes successifs étant convertis en un pro duit continu qui émerge à l'état tordu de l'axe du tambour.
Le faisceau de filaments continus associés qui doit être converti en un produit de fibres en mèche peut affecter la forme d'une bande ou fil de filaments non-tordus ou d'un fil ayant un très faible degré de torsion, mais, dans ce dernier cas,
il faut que le degré de torsion soit suffisamment faible pour per mettre aux filaments élémentaires d'être sé parés les uns des autres. L'expression "sensi blement sans torsion" utilisée au sujet du faisceau veut dire que celui-ci ne contient pas de torsion ou que, si une torsion quelconque est présente dans ce faisceau,
cette torsion doit être insuffisante pour faire obstacle à une libre séparation des filaments élémen- taires les uns des autres à l'extrémité du faisceau.
Le degré de torsion du produit final dé pend de la vitesse à laquelle le produit quitte le tambour et de la vitesse de rotation du tambour. De même, la grosseur ou numéro du produit final dépend de la vitesse à laquelle ce produit est retiré du tambour par rapport à celle à laquelle les filaments sont amenés audit tambour.
Il est important que les groupes consécu- tifs de fibres soient mélangés les uns avec les autres, afin d'obtenir un produit solide. A cet effet, les fibres des groupes consécutifs sont disposées à recouvrement,
de sorte que les groupes sont tordus ensemble. Il est avan tageux que les faisceaux de filaments soient coupés de telle sorte que les extrémités des groupes de fibres soient étagées, ce qui s'ob tient par exemple en coupant le faisceau de filaments obliquement.
Dans certaines formes d'exécution, on peut assurer le recouvrement des groupes eux-mêmes en réglant convena blement la vitesse à laquelle les filaments sont amenés au tambour par rapport à celle à laquelle ils sont retirés du tambour.
Il est particulièrement important que les filaments continus soient sensiblement paral lèles mais séparés les uns des autres lors qu'ils arrivent au tambour, c'est-à-dire qu'il n'y ait pas une grande propartion du nombre total des filaments qui restent intimement en contact sur une partie importante de leur longueur.
Ainsi, il est préférable de séparer les filaments .de telle manière qu'ils puissent être présentés au dispositif coupant sous forme d'une bande plate, de façon à permettre aux extrémités coupées des fibres d'être sensible ment espacées les unes des autres, cette dis position étant spécialement avantageuse lors- que la coupe est effectuée obliquement par rapport à la longueur des filaments.
Les groupes successivement produits sont alors re cueillis sur le tambour sous cette forme apla tie séparée, de sorte que, dans les divers groupes qui se succèdent les uns les autres, les fibres occupent des positions telles qu'elles peuvent être distribuées uniformément dans le produit final.
Les filaments peuvent être séparés pen dant leur mouvement vers le dispositif cou pant. Ainsi, par exemple, ils peuvent être soumis à l'action d'un courant de gaz qui a pour effet de les projeter les uns à l'éoart des autres et, en même temps, de les amener au dispositif coupant. Par exemple, les filaments peuvent être conduits par une buse d'éjection qui présente un orifice évasé plat tourné vers le dispositif coupant et qui est alimentèe d'air comprimé, les filaments s'étalant sous forme d'un éventail à leur sortie de la buse.
On peut aussi utiliser l'électrisation pour seconder la séparation des filaments, par exemple dans le cas de filaments d'acétate de cellulose. Ainsi, les filaments peuvent être retirés du dispositif d'alimentation par des rouleaux d'entraînement et conduits à travers un dispositif de tension à grille qui les charge d'électricité par une action de frottement. Il importe que la matière :
des rouleaux d'entraî nement n'occupe pas, dans la série électro statique, une position telle qu'elle puisse neu traliser notablement l'électrisation susceptible d'être ainsi créée. Par exemple, avec un dis positif de tension à grille métallique, on pourrait utiliser des rouleaux d'entraînement en gutta-percha.
Dans une forme d'exécution préférée de l'appareil que comprend l'invention, la four niture des filaments est synchronisée .avec le fonctionnement du dispositif coupant, la tuyère d'éjection étant, à cet effet, munie d'un obturateur de réglage convenable. Le couteau est placé entre la tuyère et le tam bour, et les filaments sont déviés vers la den ture du couteau après que la longueur voulue de filaments séparés a été fournie.
Il est pré férable d'actionner le tambour à l'aide d'en grenages de façon qu'il occupe la position convenable pour recevoir les faisceaux de fibres lorsque ceux-ci lui sont présentés.
En quittant le tambour, le produit est conduit à un dispositif enrouleur qui, étant donné que ce produit est déjà tordu, n'a pas besoin d'être un dispositif retordeur.
Bien qu'il soit nécessaire que le découpage de filaments continus en vue de l'obtention des fibres soit synchrone avec la rotation du tambour, il n'est pas nécessaire que la forma tion des groupes de fibres ait lieu une fois par tour du tambour. Par exemple, il est sou vent avantageux que le tambour puisse effec tuer plusieurs tours entre chaque formation d'un groupe :de fibres, chaque tour ayant pour effet :de communiquer un tour de torsion au fil.
Ce mode d'opération permet :donc de con trôler sur une large étendue le degré de tor sion du produit.
La dépression créée dans le tambour offre un moyen très simple de mettre l'opération en train. Le conduit ayant été obturé à la sur face du tambour par le doigt de l'opérateur, une longueur de fil de mise en train auxi liaire est présentée à l'extrémité de sortie de ce conduit et est aspirée par le conduit main tenu -en position par succion. Si nécessaire,
ou peut tirer un petit bout du fil hors du conduit de façon qu'il soit maintenu par la surface perméable du tambour et qu'il soit prêt à être disposé à recouvrement avec le groupe de fibres qui est le premier à lui être ensuite présenté.
Un tâteur ou "casse-fil" peut être disposé de façon à débrayer le tambour et à libérer les rouleaux d'entraînement dans le cas d'une rupture de fil.
On a observé que la torsion que possède le produit à sa sortie du conduit axial du tambour est distribuée d'une manière spé ciale parmi les diverses fibres dont est com posée la section transversale du produit. En effet, si l'on détord le produit, par exemple dans un appareil à. éprouver la torsion, on voit que les fibres situées le plus à l'extérieur perdent toute torsion avant les fibres cen trales, de sorte que, si l'on continue à détor dre, les fibres extérieures se tordent en sens inverse pendant que les fibres centrales conti nuent à perdre leur torsion.
Il semble que cette distribution de la torsion soit due au fait que le bout libre de chaque groupe de fibres tourne en bloc pendant que son bout avant débordant sur le faisceau précédent se tord dans ce dernier. Il en résulte qu'il est difficile de séparer le produit en ses éléments en le détordant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention.
Fig. 1 se rapporte à une première forme d'exécution et montre le tambour en coupe longitudinale verticale ainsi qu'une partie de l'engrenage de commande; Fig. 2 est une vue de face de l'engrenage de commande du tambour et des mécanismes associés; .
Fig. 3 est une vue en élévation, en regar dant de l'arrière et avec coupe verticale par tielle, d'un détail de la fig. 2; Fig. 4 est une vue en plan, avec coupe horizontale partielle, du tambour et d'une en veloppe y associée; Fig. 5 est une vue en plan de l'enveloppe associée au tambour; Fig. 6 et 7 sont respectivement une coupe verticale et une coupe transversale du dispo sitif d'entraînement de ladite forme d'exé cution de l'appareil;;
Fig. 8 représente un dispositif coupant associé au dispositif d'entraînement; Fig. 9 est une vue en plan du mécanisme de la fig. 8; Fig. 10 est une vue correspondant à la fig. 8 et montrant un autre mécanisme asso cié au dispositif d'entraînement; Fig. 11 et 12 sont des vues de face de l'appareil servant à faire comprendre le fonc tionnement du mécanisme d'arrêt;
Fig. 13 et 14 sont des vues en plan d'un dispositif de tension représenté sur les fig. 1, 11 et 12; Fig. 15 est une vue en plan d'un autre détail de la fig. 1; Fig. 16 et 17 représentent schématique ment deux formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention.
Comme on voit en fig. 1, la première forme d'exécution de l'appareil comporte un tambour monté pour tourner autour d'un arbre horizontal 2, ce tambour étant fixé à un pignon 3 engrenant avec une roue dentée 4. Un arbre 5 actionne, par l'intermédiaire de pignons hélicoïdaux 6 et 7, un embrayage 8 et des roues dentées 9, 10, la roue 10 entraî nant la roue 4 et, par suite, le tambour.
L'intérieur 12 du tambour communique, par l'arbre creux 2 et un tiroir rotatif 13, avec un tuyau 14 aboutissant à une conduite d'as piration 15. Un tube 16, présentant un orifice évasé 17 à la surface du tambour 1, est coudé à angle droit suivant l'axe du tambour pour émerger en 18 de l'extrémité fermée 19 dudit tambour.
La surface du tambour est perméa ble par le fait qu'elle est percée de trous<B>2</B>0 sur une étendue qui, partant de l'ouverture 17, couvre un quart au moins de la périphérie du tambour en sens inverse du sens de rota tion dudit tambour (fig. 4). D'autres trous 21 sont pratiqués à l'intérieur de l'ouverture évasée 17, ces trous faisant communiquer la dépression régnant dans la capacité 12 du tambour avec l'extérieur dudit tambour.
Le tambour tourne à l'intérieur d'une enveloppe fixe 22 (fig. 1 et 5) qui présente à sa partie supérieure une ouverture étroite 23 parallèle à l'axe du tambour.
Un faisceau 24 de filaments continus ne possédant qu'une faible ou aucune torsion est déroulé d'une bobine 25 et fourni, par l'inter niédiaire de guides 26 et d'un dispositif de tension à grille 27,à des rouleaux d'entraî- r-ement 28, 29 dont le premier est monté fou pour reposer sur le second, qui est actionné à. la vitesse d'alimentation désirée. Les fila ments 24 descendent du rouleau à un dispo sitif d'alimentation 30 présentant un trou 31 (fig. 6 et 7) pour l'entrée des filaments et muni d'une buse d'éjection évasée plate 32 qui est tournée horizontalement vers l'enve loppe 22 dans laquelle tourne le tambour ro tatif et tangentielle à cette enveloppe.
Le dis positif d'alimentation 30 reçoit de l'air com primé d'une conduite 34 par un tuyau 83 (fig. 1).
Comme indiqué par les flèches de la fig. 6. l'air descend par un conduit 35 et traverse un ajutage 36 pour pénétrer dans la buse 32, l'ajutage 36 présentant trois conduits diver gents 37 disposés de façon à étaler le jet d'air dans son passage à travers et hors de la buse, dont la forme évasée plate contribue à aplatir le jet et à l'étaler en éventail.
Le passage de l'air de l'ajutage 36 à la buse 32 crée, au voisinage du trou 31 par le quel entrent les filaments, une dépression qui a pour effet que les filaments 24 sont aspirés à travers ce trou et pénètrent dans le courant d'air principal, qui sert à la fois à éjecter les filaments par la buse 32 et à les séparer les uns des autres sous forme d'une bande sensi blement plate pendant l'éjection, le degré de torsion que le faisceau est susceptible de pos séder étant détruit sous l'influence du courant d'air.
Les faisceaux de filaments ne doivent pas contenir un apprêt susceptible d'empêcher le courant d'air de séparer les filaments et, pour cette raison, il est préférable d'utiliser des filaments non-lubrifiés.
Dans son passage du tuyau 35 à l'ajutage 36, l'air est commandé par un obturateur 38 qui est actionné de façon à s'ouvrir et à se fermer par intervalles par une came 39 mon tée sur un arbre 40. De cette manière, les filaments 24 sont éjectés hors de la buse 32 par intervalles, pour une raison qui ressortira d e ce qui suit.
Comme on le voit sur les fig. 8 et 9, un dispositif coupant 41, du type tondeuse de coiffeur, est disposé entre la buse 32 et l'en veloppe 22, ses dents orientées vers le haut étant situées légèrement au-dessous du niveau de la buse et sa lame mobile 42 étant action née par une came 43 de l'arbre 40. Ce dispo sitif est disposé obliquement par rapport au chemin des filaments passant de la buse 32 à l'enveloppe 22, et une paire de bras déflec teurs 45, montés sur un levier 46, sont simi- lairement inclinés, de sorte que, lorsque le levier 46 pivote vers le bas, les deux bras 45 passent de part et d'autre du dispositif cou pant.
Le levier déflecteur 46 est actionné par une came 47 de l'arbre 40.
Les rouleaux 28, 29 déroulent les fila nients 24 de la bobine 25 à une vitesse ap proximativement constante et l'air admis par l'obturateur 38 au dispositif d'alimentation 30 chasse les filaments à travers la buse évasée 32 jusqu'à ce que leurs extrémités libres soient venues sensiblement au-dessus de l'ouverture 23 de l'enveloppe 22. La dépres sion créée à l'intérieur du tambour 1 et com muniquant par les trous 20 et 21 avec l'inté rieur de l'enveloppe 22 a pour effet d'attirer les extrémités des filaments pour les obliger à passer par l'ouverture 23 et à s'appliquer contre la surface de tambour (fig. 8).
A ce moment, la rotation de la came 39 provoque la fermeture de la soupape 38 et, de cette façon, interrompt momentanément l'alimenta tion des filaments 24 par la buse 32.
Les extrémités des filaments 24 étant ainsi maintenues, les bras déflecteurs 45 des cendent et amènent les filaments dans la den ture du dispositif coupant 41 (fig. 10) qui découpe dans les filaments 24 une longueur prédéterminée de fibres juste au moment où, en tournant, le tambour amène l'ouverture évasée; 17 sensiblement en coïncidence avec l'ouverture 23 de l'enveloppe 22, l'obliquité du dispositif coupant ayant pour effet d'éta ger ou décaler les extrémités des fibres par rapport à la longueur du faisceau de fibres.
Lorsque les fibres ont été coupées, elles sont tirées par le tambour 1 à travers l'ouverture 23 de telle sorte qu'elles pénètrent à l'inté rieur de l'enveloppe 22 où elles adhèrent à la surface du tambour, leurs extrémités me- nantes étant disposées à ou près de l'ouver ture évasée 17 du tube 16.
Un bras horizontal 48, monté sur un le vier 49 actionné par une came 50 de l'arbre 40, pivote de droite à gauche (en regardant la fig. 10) de façon à tirer les bouts nouvelle ment coupés des filaments pour les éloigner de la denture du dispositif coupant 41 et les ramener dans la buse 32, le pointeau obtura teur 38 se rouvrant alors pour qu'une nouvelle longueur des filaments arrivant des rouleaux 28, 29 puisse être fournie par la buse 32 en vue de la coupe d'un nouveau groupe de fibres.
Les extrémités menantes ou avant d'un groupe de fibres maintenu contre une surface du tambour 1 recouvrent les extrémités arrière d'un groupe précédent qui a pénétré dans le tube 16 pour émerger par l'orifice de sortie 18 de ce tube sous forme d'un produit continu 52 de fibres en mèche, ce produit étant tiré à l'écart du tambour, à une vitesse prédéterminée, par un rouleau 53 reposant sur deux rouleaux commandés 54. En raison de la rotation du tambour 1, une torsion est communiquée au produit 52, et la propaga tion de cette torsion en arrière le long du tube 16 a pour effet que les extrémités menantes d'un groupe de fibres se prennent et se tor dent dans le produit de fibres en mèche.
En même temps, les rouleaux 53, 54 tirent les fibres et les font passer dans le tube 16, de sorte qu'un groupe suivant de fibres se trouve disposé à recouvrement par rapport aux fibres du groupe déjà formé, le résultat étant que les fibres s'incorporent graduellement au produit continu 52. En quittant le second rouleau 54, 1e pro duit continu 52 est enroulé sous forme d'une bobine à enroulement croisé 55 entraînée par une roue 56 tournant au contact d'une roue 57 montée sur l'arbre 58, le produit étant animé d'un mouvement de va-et-vient parallè lement à la bobine par un guide 59.
Pour la commodité du dessin, le mécanisme de bobi nage a été représenté plus près de la conduite 15 que ce n'est en réalité le cas.
Dans l'appareil représenté, ale tambour 1 est continuellement soumis à une dépression pendant toute la durée de sa rotation. Cette dépression continue ne fait toutefois pas obstacle au passage des fibres sur la surface du tambour et sert seulement à les maintenir régulièrement par succion pendant leur mou vement. Ce maintien des fibres par succion permet au tambour d'être mis en rotation à des vitesses élevées sans risque que les fibres deviennent ingouvernables pendant la forma tion du produit.
Pour assurer un mélange convenable des fibres d'un groupe avec les fibres qu'elles re couvrent partiellement, il est important que les fibres de chaque groupe soient séparées les unes des autres. Comme il a été expliqué plus haut, ceci est effectué par l'action méca nique de l'air, qui agit de façon à entraîner les filaments 24 à l'intérieur de la buse m@, l'extrémité évasée de cette buse facilitant la séparation.
Les filaments 24 sont ainsi sépa rés les uns des autres et amenés plus ou moins individuellement dans la denture du disposi tif coupant 41, de sorte que, lorsque les fibres ont été découpées aux extrémités des fila ments, elles constituent un groupe de largeur importante qui s'étale sur la largeur occupée par les trous 20, 21 du tambour 1.
Par suite, lorsque la torsion du produit se propage en arrière à l'intérieur du tube 16, les extrémités menantes ou avant du groupe de fibres qui vient d'être déposé se prennent et se tordent dans .l'extrémité du produit déjà formé. La séparation des filaments 24 les uns des autres est secondée par l'action de frottement du dis positif de tension à grille 27 sur les fila ments, cette action ayant pour effet de char- ber d'électricité les filaments et de provoquer, par suite, leur répulsion mutuelle. Cette élec trisation est particulièrement prononcée dans le cas de filaments d'acétate de cellulose.
Avec de tels filaments, le dispositif de ten sion à grille 27 peut être métallique, et l'on peut munir un ou chacun des deux rouleaux d'entraînement 28, 29 d'un revêtement de gutta-percha pour qu'on soit sûr que, au mo ment où les filaments atteindront la buse, ils auront reçu une charge électrostatique adé quate. On a trouvé qu'on augmente l'élec trisation des filaments d'acétate de cellulose lorsqu'on frotte les rouleaux d'entraînement avec de la craie de tailleur (stéatite).
On peut maintenir un degré sensiblement régulier d'électrisation des filaments 24 en déplaçant ceux-ci alternativement dans un des sens et en sens inverse de la longueur des rouleaux d'entraînement. Ainsi, comme re présenté sur les fig. 1 et 15, le dispositif de tension 27 est monté sur un bras 60 qui pivote en 61 sur le bâti .de la machine et qui reçoit un mouvement oscillant d'une barre à mou vement de va-et-vient 62 actionnant une patte 63 du bras 60. L'extrémité extérieure du bras 60 est supportée par le bord d'un élément 64 du bâti .de la machine et glisse sur ce bord.
Outre que ce déplacement des filaments 24 maintient l'électrisation de ces filaments, il empêche une usure excessive d'une partie quelconque des rouleaux 28, 29.
La longueur des fibres est déterminée par la longueur de filaments 24 fournie par les rouleaux 28, 29 entre .deux opérations consé cutives du dispositif coupant 41 et on peut la faire varier jusqu'à une longueur sensi blement égale à la périphérie du tambour 1. On détermine le degré de recouvrement d'un groupe de fibres avec le précédent -en réglant convenablement la vitesse à laquelle le pro duit est retiré du tambour 1 par rapport à la fréquence de coupe.
Ainsi, par exemple, si l'on fournit au tambour des fibres de 10 cm et en retire des fibres de 5 cm, 5 cm de la longueur d'un groupe de fibres recouvriront 5 cm,de la longueur du groupe précédent, de sorte que le produit aura sensiblement le dou ble du poids du faisceau de filaments 24.
En général, le denier du produit dépend du denier .du faisceau de filaments et de la mesure :dont les groupes de fibres se recou vrent les uns les autres. Avec un faisceau de filaments de faible denier et un. faible recou- vrement,des groupes faits de ce faisceau, on obtiendra un produit de faible denier, et ré ciproquement.
On peut maintenir le denier du produit à une valeur voisine de celle des filaments -continus en formant de longues fibres et en les retirant du tambour à une vitesse élevée en comparaison avec la fré quence à laquelle les groupes de fibres sont découpés, d e façon que le degré -de recou vrement des fibres ne représente qu'une pe tite fraction de leur longueur.
Le degré de torsion communiqué au pro duit 52 dépend de la vitesse de rotation du tambour 1 par rapport à .la vitesse à laquelle le produit -est retiré du tambour par les rou leaux 53, 54. Le sens de la torsion c<U>om</U>mu niqué au produit dépend du sens -de rotation du tambour 1, une rotation du tambour dans le sens dextrogyre (en regardant les fig. 11 et 12) donnant un produit dans lequel la tor sion va de droite à gauche alors que la rota tion dudit tambour dans le sens lévogyre donne une torsion qui vade gauche à droite.
L'enveloppe 22 empêche le courant d'air sor tant de la buse 32 de frapper la surface du tambour et probablement de venir déranger les fibres reposant sur cette surface. Par con séquent, l'appareil peut fonctionner à une vi tesse élevée tout en assurant une commande adéquate des fibres.
On peut communiquer une torsion plus élevée au produit 52 en communiquant au tambour 1 deux ou plusieurs tours pour cha que commande du dispositif coupant 41. En d'autres termes, on peut donner au produit deux ou plus de deux torsions complètes avant que les extrémités du groupe de fibres suivant aient été amenées au contact des fibres qui se trouvent déjà sur le tambour.
La pression à laquelle les, filaments 24 sont soumis dans le dispositif de tension à grille 27 est réglée par un écrou 65 qui règle la pression d'un ressort 66 entourant une vis 67 qui fait saillie sur le bâti 68 du dispositif de tension. Le ressort 66 prend appui contre un fil métallique 69 qui est recourbé pour entourer la vis 67 et dont .l'extrémité supé rieure est <RTI
ID="0008.0011"> coudée de façon à entrer en con tact avec le bâti 68, alors que son extrémité inférieure traverse un prolongement 70 de la grille mobile 71 du dispositif et passe à gauche pour constituer une queue 72, comme on le voit clairement sur la fig. 1.
Le fil mé tallique 69 constitue ainsi un levier du troi sième genre dont le point d'appui est situé en a, le point d'application de la force en b, le point d'application de la réaction en c, la force exercée par le ressort 66 produisant une pression relativement faible entre la grille mobile 71 et la grille fixe 73, dans le rapport de ac <I>: ab.</I>
Dans le cas où le produit 52 viendrait à casser, un mécanisme de débrayage entrerait en jeu pour arrêter la fourniture des filaments et la rotation du tambour 1 et du mécanisme associé. Un doigt tâteur 74 est maintenu re levé par le produit 52 quittant le tube 16 (fig. 11 et 12).
Si le produit casse, ce doigt est mis à même de tomber à la position mar quée en pointillé sur la fig. 11, et une en taille 75 dudit doigt entre en prise avec une dent 76 tournant avec l'arbre à. came 40, ce qui 3 pour effet que le doigt est déplacé en bloc vers la gauche et entraîne un levier 77. sur lequel il pivote en 78.
Un loquet 79, porté par le levier 77, est ainsi dégagé d'un collet conique 80 monté sur une barre verticale 81, ce qui permet à un ressort 82 de faire mou voir la barre 81 verticalement.
Au moment où le doigt 74 tombe à sa position inférieure, un galet 84 prévu à son extrémité entre en contact avec une came 85 fixée à une plaque 86.
Le mouvement en bloc du doigt sous l'influence de la dent 76 fait descendre le galet 84 sur la came et fait ainsi pivoter le doigt jusqu'à la position de la fig. 12 pour permettre l'enfilage facile du produit 52, le doigt étant maintenu incliné pendant tout le temps que le levier 77 est maintenu déplacé par le collet 80 de la barre 81.
Près de son extrémité supérieure, la barre 81 présente deux fentes transversales 87, 88. La fente 87 reçoit l'extrémité d'un doigt. 89 qui est fixé à un arbre 90 portant un bras 91 (fig. 1).
Le mouvement de la barre 81 vers le haut fait pivoter le doigt 89, qui fait ainsi tourner l'arbre 90 et amène le bras 91 au contact de l'embrayage 8, celui-ci se dé brayant alors pour interrompre la commande du tambour 1. L'extrémité avant de l'arbre 90 est munie d'un coude pour constituer une manette 192 permettant d'actionner manuel lement la barre 81.
La fente la plus haute 88 reçoit l'extré- m *té d'un levier 92 portait une pièce en forme de berceau 98 qui supporte le rouleau 28. Dans le mouvement d'élévation de la barre 81, le berceau 93 soulève par suite le rouleau 28 à l'écart du rouleau 29 et, de cette ma nière, interrompt la fourniture des filaments 24 (fig. 12).
L'extrémité supérieure de la barre 81 est coudée horizontalement pour constituer un organe 94 situé au-dessous et très près de la queue 72 du fil métallique plié 69. Le mou vement de la barre 81 vers le haut a pour effet de pousser l'organe 94 contre la queue 7 2, en d, cette queue venant, par suite, à la position marquée en pointillé sur la fig. 1.
Le fil métallique 69 est ainsi converti en un le vier du second genre, dont le point d'appui est en b (amené par le mouvement du fil mé tallique en un point plus rapproché de l'écrou 65), le point d'application de la réaction en c et le point d'application de la force en d, la force exercée par l'organe 94 augmentant.
grandement la pression entre les grilles 71, 73 dans le rapport <I>bc : bd.</I> La pression est telle qu'elle provoque le verrouillage mutuel des éléments 71, 73 du dispositif de tension à grille,
ce qui empêche le passage de filaments quelconques 24 à travers le dispositif et le risque qui pourrait en résulter que ces fila ments s'enroulent librement autour des rou leaux 29.
Lorsque la rupture du produit 52 a été séparée, on fait tourner la manette 192 pour remettre la machine en marche, un seul mou vement de cette manette provoquant la fer meture de l'embrayage 8, ce qui rétablit la commande du tambour 1 et du mécanisme associé, et l'abaissement de la barre 81, ce qui effectue à la fois la remise en position du doigt 74 et du mécanisme de .débrayage associé dans la position de fonctionnement re présentée par les traits pleins dans la fig. 11,
ainsi que 1e déverrouillage de la queue 72 du fil métallique 69 pour permettre au dis positif de tension 27 de fonctionner de la façon normale.
Pour régler le degré d'aspiration régnant à l'intérieur du tambour 1, on peut faire tour ner le tiroir 13 à l'aide .d'un levier 96 (fig. 1 à 3), de façon à ouvrir ou fermer ce tiroir, comme il ressort de la fig. 3. L'extrémité supérieure @du levier 96 est munie d'une ai guille 97 qui se meut en regard d'une échelle graduée 98 et indique ainsi la position du tiroir.
Les fig. 16 et 17 représentent, schémati quement, deux autres formes d'exécution dans lesquelles il y a un tambour unique 1 pour constituer un ou deux produits séparés à l'aide de deux ou plus de deux files de groupes de fibres formés en un nombre correspondant de points collecteurs sur la surface périphé rique du tambour.
Ainsi, dans l'appareil de la fig. 16, le tambour 1 est pourvu de deux ouvertures évasées 17 dont chacune communi que, par l'intermédiaire d'un tube 106, avec un tube d'échappement commun 107 disposé suivant l'axe du tambour. Les groupes de fibres 105, découpés des filaments 24 et ame nés par deux dispositifs 30, sont recueillis sur le tambour 1 de la manière précédemment dé crite, et .chaque file de groupes est conduite, par l'intérieur du tube correspondant 106, au tube commun 107.
Chaque file de groupes est convertie en un produit continu dans son pas sage à l'intérieur des tubes, et les deux pro duits sont tordus ensemble et ainsi convertis en un produit unitaire avant de quitter le tube commun 107. Le tambour représenté ne con- tient que deux tubes 106, mais i1 est bien entendu qu'il pourrait être établi avec tout nombre commode de tubes pour la réception d'un nombre correspondant de files distinctes de groupes de fibres.
L'appareil représenté schématiquement à la fig. 17 permet .de constituer deux produits de fibres en mèche distincts. Ainsi, alors que le tambour 1, analogue à celui de la fig. 16, présente deux ouvertures évasées 17, ces ou vertures sont reliées respectivement à des tubes distincts 108, 109 qui communiquent respectivement avec le côté gauche et le côté droit du tambour et sont tous deux disposés suivant l'axe dudit tambour,
les deux produits de fibres en mèche étant ainsi maintenus sé parés l'un de l'autre pour être retirés du tam bour de part et d'autre .de celui-ci.
Le tambour est monté de façon à pouvoir tourner dans des paliers 110 supportés par des colonnes 111 et est entrainé par un pi gnon à chaîne 112 fixé à une tubulure 113 constituée sur le côté gauche du tambour.
L'extrémité de la tubulure 113 communique avec un tuyau d'aspiration fixe 114 en forme de<B>T,</B> par un presse-étoupe 115, un obtura- Leur analogue 116 empêchant l'air de péné trer en passant entre l'extrémité du tube 108 et l'extrémité -du tuyau d'aspiration 114.
On n'a représenté que deux ouvertures évasées 17, mais il est bien entendu que la partie axiale de chacun des tubes 108, 109 peut être reliée à tout nombre commode d'ou vertures évasées. 17 en vue de recevoir un nombre correspondant de files séparées de groupes de fibres. destinées à être converties en un produit unitaire.
Process for the manufacture of a yarn of roving fibers, apparatus for carrying out this process and yarn obtained by means of this process. This invention comprises a process for the manufacture of a fiber strand yarn, an apparatus for carrying out this process, as well as a strand fiber yarn obtained by means of said process.
According to the process, a bundle of continuous filaments, substantially untwisted, is continuously transformed into a strand of wick fibers by feeding the bundle to a rotating drum, separating the filaments of the bundle from each other at the same time. end of the bundle, by starting from these separated filaments, by means of a cutting operation, a row of groups of separated fibers of predetermined length,
by suction holding each group of cut fibers in contact with the peripheral surface of the rotating drum and removing the row of groups of fibers through a conduit terminating at the axis of said drum, so that the front ends of the fibers of each group extend beyond the trailing ends of the fibers of the preceding group to such an extent that the twist imparted by the rotation of the drum unites the successive groups of fibers in the form of a strand of stranded fibers.
The suction has the effect of holding the fibers against the surface of the drum and allows the fibers presented consecutively to be converted into a continuous product, but it does not prevent the fibers from sliding over the surface of the drum during processing. their continuous removal with application of torsion.
The apparatus which the invention comprises is characterized in that it comprises a rotating drum, means for rotating this drum, means by which a vacuum can be created inside the drum, a duct terminating at one of its ends through an opening in the peripheral surface of the drum and ending in the axis of the drum, the surface of the drum being permeable, at least in the vicinity of this opening, means for bringing a bundle to the drum - continuous filaments,
means for separating the filaments of the bundle from each other at the end of the bundle. a cutting device arranged to cut from the separate filaments a row of separate groups of fibers of predetermined length capable of being held by suction against the surface of the drum, and means for withdrawing from the axis of the drum the twisted yarn of wick fibers which has been obtained by the rotation of the drum acting on the successive groups of fibers held against the surface of the drum.
The vacuum can be created inside the drum by any suitable means, for example using a duct passing through a bearing in which the drum rotates, this arrangement making it possible to maintain the fibers in a continuous manner. throughout the duration of the rotation of the drum without requiring the use of an external mechanical device which could obstruct the regular rotation of the drum. Therefore, the drum is able to work at very high rotational speeds.
To make the drum permeable, it can be drilled with a series of small holes communicating with an interior chamber in which the depression is created. Similar holes can be made in the orifice of the conduit through which the fibers intended to be converted into yarn are brought to the center of the drum.
It is possible to provide only one point or zone of depression in the drum, but it is also possible to provide two or more points or zones of this kind, with corresponding ducts leading to.
the axis of the drum to cooperate with a corresponding number of devices for supplying filaments to the drum, the two or more products formed being either brought together and twisted together as a single product as they arrive at the center, or withdrawn separately from opposite ends of the drum.
The elementary filaments of the substantially untwisted bundle of associated continuous filaments can be separated from each other by,
the end of the bundle and driven to the drum and cut into groups of separate fibers of predetermined length, using the feed, separation and cutting device described in UK Patent No. 484192.
After each group of fibers has been cut and detached from the ends of the continuous filaments, the fibers of that group are held by suction against the drum, the successive groups being converted into a continuous product which emerges in the twisted state of the drum. the axis of the drum.
The bundle of associated continuous filaments which is to be converted into a wick fiber product may take the form of a web or yarn of untwisted filaments or of a yarn having a very low degree of twist, but, in the latter case,
the degree of twist must be low enough to allow the elementary filaments to be separated from each other. The expression "substantially torsion-free" used in connection with the bundle means that the latter contains no torsion or that, if any twist is present in this bundle,
this twist must be insufficient to prevent free separation of the elementary filaments from one another at the end of the bundle.
The degree of twist of the final product depends on the speed at which the product leaves the drum and the rotational speed of the drum. Likewise, the size or number of the final product depends on the rate at which that product is withdrawn from the drum relative to that at which the filaments are supplied to said drum.
It is important that the consecutive groups of fibers are mixed with each other in order to obtain a solid product. For this purpose, the fibers of the consecutive groups are arranged overlapping,
so that the groups are twisted together. It is an advantage that the bundles of filaments are cut such that the ends of the groups of fibers are stepped, which is obtained for example by cutting the bundle of filaments obliquely.
In some embodiments, the overlap of the groups themselves can be provided by suitably controlling the speed at which the filaments are fed to the drum relative to that at which they are withdrawn from the drum.
It is particularly important that the continuous filaments are substantially parallel but separated from each other when they arrive at the drum, i.e. that there is not a large proportion of the total number of filaments which remain intimately in contact over a significant part of their length.
Thus, it is preferable to separate the filaments in such a way that they can be presented to the cutting device as a flat strip, so as to allow the cut ends of the fibers to be substantially spaced from each other, this position being especially advantageous when the cut is made obliquely with respect to the length of the filaments.
The successively produced groups are then picked up on the drum in this separate flattened form, so that in the various successive groups the fibers occupy such positions that they can be evenly distributed throughout the product. final.
The filaments can be separated during their movement towards the neck device. Thus, for example, they can be subjected to the action of a current of gas which has the effect of projecting them away from each other and, at the same time, of bringing them to the cutting device. For example, the filaments can be conducted through an ejection nozzle which has a flared flat orifice facing the cutting device and which is supplied with compressed air, the filaments spreading out in the form of a fan as they exit the cutting device. nozzle.
Electrification can also be used to assist in the separation of the filaments, for example in the case of cellulose acetate filaments. Thus, the filaments can be withdrawn from the feed device by drive rollers and led through a grid tension device which charges them with electricity by a frictional action. It is important that the material:
of the driving rollers does not occupy, in the electrostatic series, a position such that it can significantly neutralize the electrification likely to be thus created. For example, with a metal grid tension positive device, gutta-percha drive rollers could be used.
In a preferred embodiment of the apparatus included in the invention, the supply of the filaments is synchronized with the operation of the cutting device, the ejection nozzle being, for this purpose, provided with an adjustment shutter. suitable. The knife is placed between the nozzle and the drum, and the filaments are deflected to the den ture of the knife after the desired length of separate filaments has been supplied.
It is preferable to actuate the drum with the aid of graining so that it occupies the suitable position to receive the bundles of fibers when they are presented to it.
On leaving the drum, the product is led to a winding device which, since this product is already twisted, does not need to be a twisting device.
Although it is necessary that the cutting of continuous filaments in order to obtain the fibers be synchronous with the rotation of the drum, it is not necessary that the formation of the groups of fibers take place once per revolution of the drum. . For example, it is often advantageous for the drum to be able to effect several turns between each formation of a group: of fibers, each turn having the effect of: imparting a twist turn to the yarn.
This mode of operation makes it possible: therefore to control the degree of twisting of the product over a large area.
The vacuum created in the drum offers a very simple way to start the operation. The duct having been closed on the surface of the drum by the operator's finger, a length of auxiliary warm-up wire is presented at the outlet end of this duct and is sucked in by the hand-held duct. position by suction. If necessary,
or may pull a small end of the yarn out of the conduit so that it is held by the permeable surface of the drum and is ready to be lapped up with the group of fibers which is the first to be presented thereafter.
A feeler or "thread breaker" can be arranged to disengage the drum and to release the drive rollers in the event of a wire break.
It has been observed that the torsion possessed by the product as it exits the axial duct of the drum is distributed in a special manner among the various fibers which make up the cross section of the product. Indeed, if we untwist the product, for example in a device. experience the twist, it is seen that the outermost fibers lose all twist before the core fibers, so that, if one continues to untwist, the outer fibers twist in the opposite direction while the fibers power plants continue to lose their torsion.
It seems that this distribution of the twist is due to the fact that the free end of each group of fibers turns as a block while its front end projecting over the previous bundle twists into the latter. As a result, it is difficult to separate the product into its elements by untwisting it.
The appended drawing represents, by way of examples, some embodiments of the apparatus which the invention comprises.
Fig. 1 relates to a first embodiment and shows the drum in vertical longitudinal section as well as part of the control gear; Fig. 2 is a front view of the drum control gear and associated mechanisms; .
Fig. 3 is an elevational view, looking from the rear and in partial vertical section, of a detail of FIG. 2; Fig. 4 is a plan view, with partial horizontal section, of the drum and of a casing associated therewith; Fig. 5 is a plan view of the envelope associated with the drum; Fig. 6 and 7 are respectively a vertical section and a transverse section of the drive device of said embodiment of the apparatus;
Fig. 8 shows a cutting device associated with the driving device; Fig. 9 is a plan view of the mechanism of FIG. 8; Fig. 10 is a view corresponding to FIG. 8 and showing another mechanism associated with the drive device; Fig. 11 and 12 are front views of the apparatus for understanding the operation of the stop mechanism;
Fig. 13 and 14 are plan views of a tensioning device shown in FIGS. 1, 11 and 12; Fig. 15 is a plan view of another detail of FIG. 1; Fig. 16 and 17 schematically represent two embodiments of the apparatus which the invention comprises.
As seen in fig. 1, the first embodiment of the apparatus comprises a drum mounted to rotate around a horizontal shaft 2, this drum being fixed to a pinion 3 meshing with a toothed wheel 4. A shaft 5 actuates, via helical pinions 6 and 7, a clutch 8 and toothed wheels 9, 10, the wheel 10 driving the wheel 4 and, consequently, the drum.
The interior 12 of the drum communicates, through the hollow shaft 2 and a rotary slide 13, with a pipe 14 leading to a suction line 15. A tube 16, having a flared orifice 17 on the surface of the drum 1, is bent at right angles along the axis of the drum to emerge at 18 from the closed end 19 of said drum.
The surface of the drum is permeable in that it is pierced with <B> 2 </B> 0 holes over an area which, starting from the opening 17, covers at least a quarter of the periphery of the drum in the direction opposite to the direction of rotation of said drum (fig. 4). Other holes 21 are made inside the flared opening 17, these holes making the depression in the capacity 12 of the drum communicate with the outside of said drum.
The drum rotates inside a fixed envelope 22 (fig. 1 and 5) which has at its upper part a narrow opening 23 parallel to the axis of the drum.
A bundle 24 of continuous filaments having little or no twist is unwound from a spool 25 and supplied, through guides 26 and a grid tensioner 27, to drive rolls. - R-ement 28, 29 of which the first is mounted crazy to rest on the second, which is actuated. the desired feed rate. The filaments 24 descend from the roll to a feed device 30 having a hole 31 (fig. 6 and 7) for the entry of the filaments and provided with a flared flat ejection nozzle 32 which faces horizontally towards the end. Enve loppe 22 in which the rotary drum rotates and tangential to this envelope.
The supply device 30 receives compressed air from a pipe 34 through a pipe 83 (FIG. 1).
As indicated by the arrows in fig. 6. the air descends through a duct 35 and passes through a nozzle 36 to enter the nozzle 32, the nozzle 36 having three divergent ducts 37 arranged so as to spread the jet of air in its passage through and out of it. the nozzle, whose flared flat shape helps flatten the jet and spread it out like a fan.
The passage of air from the nozzle 36 to the nozzle 32 creates, in the vicinity of the hole 31 through which the filaments enter, a depression which has the effect that the filaments 24 are sucked through this hole and enter the current. of main air, which serves both to eject the filaments from the nozzle 32 and to separate them from each other as a substantially flat band during ejection, the degree of twist that the bundle is likely to pos seder being destroyed under the influence of the draft.
The filament bundles should not contain a size which would prevent the air flow from separating the filaments, and for this reason it is preferable to use non-lubricated filaments.
In its passage from pipe 35 to nozzle 36, the air is controlled by a shutter 38 which is actuated so as to open and close at intervals by a cam 39 mounted on a shaft 40. In this way. , the filaments 24 are ejected out of the nozzle 32 at intervals, for a reason which will become apparent from the following.
As seen in Figs. 8 and 9, a cutting device 41, of the barber's mower type, is arranged between the nozzle 32 and the casing 22, its teeth facing upwards being situated slightly below the level of the nozzle and its movable blade 42 being action born by a cam 43 of the shaft 40. This device is disposed obliquely with respect to the path of the filaments passing from the nozzle 32 to the casing 22, and a pair of deflector arms 45, mounted on a lever 46 , are similarly inclined, so that, when the lever 46 pivots downwards, the two arms 45 pass on either side of the neck device.
The deflector lever 46 is actuated by a cam 47 of the shaft 40.
The rolls 28, 29 unwind the filaments 24 from the spool 25 at an approximately constant speed and the air admitted by the shutter 38 to the feed device 30 pushes the filaments through the flared nozzle 32 until their free ends have come substantially above the opening 23 of the casing 22. The depression created inside the drum 1 and communicating through the holes 20 and 21 with the interior of the casing 22 has the effect of attracting the ends of the filaments to force them to pass through the opening 23 and to rest against the surface of the drum (fig. 8).
At this moment, the rotation of the cam 39 causes the closing of the valve 38 and, in this way, momentarily interrupts the feeding of the filaments 24 by the nozzle 32.
The ends of the filaments 24 thus being held, the deflector arms 45 of the ash and bring the filaments into the den ture of the cutting device 41 (fig. 10) which cuts in the filaments 24 a predetermined length of fibers just at the moment when, by turning , the drum brings up the flared opening; 17 substantially coinciding with the opening 23 of the casing 22, the obliquity of the cutting device having the effect of extending or shifting the ends of the fibers with respect to the length of the bundle of fibers.
When the fibers have been cut, they are drawn by the drum 1 through the opening 23 so that they enter the interior of the casing 22 where they adhere to the surface of the drum, their ends measuring. nantes being disposed at or near the flared opening 17 of the tube 16.
A horizontal arm 48, mounted on a lever 49 actuated by a cam 50 of the shaft 40, pivots from right to left (looking at fig. 10) so as to pull the newly cut ends of the filaments away from them. the teeth of the cutting device 41 and bring them back into the nozzle 32, the shutter needle 38 then reopening so that a new length of the filaments arriving from the rollers 28, 29 can be supplied by the nozzle 32 with a view to cutting a new group of fibers.
The leading or front ends of a group of fibers held against a surface of the drum 1 overlap the rear ends of a previous group which has entered the tube 16 to emerge through the outlet 18 of this tube in the form of a continuous product 52 of wick fibers, this product being drawn away from the drum at a predetermined speed by a roller 53 resting on two driven rollers 54. Due to the rotation of the drum 1, a twist is imparted to the product 52, and the propagation of this twist backward along tube 16 causes the leading ends of a group of fibers to catch and twist into the wick product.
At the same time, the rollers 53, 54 pull the fibers and pass them through the tube 16, so that a next group of fibers is overlapped with the fibers of the already formed group, the result being that the fibers gradually incorporated into the continuous product 52. On leaving the second roll 54, the continuous product 52 is wound up in the form of a cross-wound spool 55 driven by a wheel 56 rotating in contact with a wheel 57 mounted on it. shaft 58, the product being driven in a reciprocating movement parallel to the spool by a guide 59.
For the convenience of the drawing, the winding mechanism has been shown closer to pipe 15 than is actually the case.
In the apparatus shown, ale drum 1 is continuously subjected to a vacuum throughout the duration of its rotation. This continuous depression does not, however, obstruct the passage of the fibers over the surface of the drum and only serves to maintain them regularly by suction during their movement. This retention of the fibers by suction allows the drum to be rotated at high speeds without the risk of the fibers becoming unmanageable during product formation.
To ensure proper mixing of the fibers of a group with the fibers which they partially cover, it is important that the fibers of each group are separated from each other. As explained above, this is carried out by the mechanical action of the air, which acts so as to entrain the filaments 24 inside the nozzle m @, the flared end of this nozzle facilitating the separation.
The filaments 24 are thus separated from each other and fed more or less individually into the teeth of the cutting device 41, so that, when the fibers have been cut at the ends of the filaments, they constitute a group of significant width which is spread over the width occupied by the holes 20, 21 of the drum 1.
As a result, when the torsion of the product propagates back inside the tube 16, the leading or front ends of the group of fibers which has just been deposited take hold and twist into the end of the product already formed. The separation of the filaments 24 from one another is aided by the frictional action of the grid tension device 27 on the filaments, this action having the effect of electrically char- ging the filaments and consequently causing , their mutual repulsion. This electrification is particularly pronounced in the case of cellulose acetate filaments.
With such filaments, the grid tensioner 27 may be metallic, and one or both of the drive rollers 28, 29 may be provided with a coating of gutta-percha to ensure that , by the time the filaments reach the nozzle, they will have received an adequate electrostatic charge. It has been found that the elec trisation of the cellulose acetate filaments is increased when the drive rollers are rubbed with tailor's chalk (soapstone).
A substantially regular degree of electrification of the filaments 24 can be maintained by moving them alternately in one direction and in the opposite direction of the length of the drive rollers. Thus, as shown in Figs. 1 and 15, the tension device 27 is mounted on an arm 60 which pivots at 61 on the frame of the machine and which receives an oscillating movement of a reciprocating bar 62 actuating a tab 63 of the arm 60. The outer end of the arm 60 is supported by the edge of an element 64 of the frame of the machine and slides over this edge.
Besides the fact that this movement of the filaments 24 maintains the electrification of these filaments, it prevents excessive wear of any part of the rollers 28, 29.
The length of the fibers is determined by the length of the filaments 24 supplied by the rollers 28, 29 between two consecutive operations of the cutting device 41 and can be varied up to a length substantially equal to the periphery of the drum 1. The degree of coverage of a group of fibers with the previous one is determined by suitably adjusting the speed at which the product is withdrawn from the drum 1 in relation to the cutting frequency.
So, for example, if 10 cm fibers are fed to the drum and 5 cm fibers removed, 5 cm the length of one group of fibers will cover 5 cm, the length of the previous group, so that the product will be approximately twice the weight of the filament bundle 24.
In general, the denier of the product depends on the denier of the filament bundle and the extent of which the groups of fibers overlap each other. With a bundle of low denier filaments and a. low coverage, groups made of this bundle, we obtain a product of low denier, and vice versa.
The denier of the product can be kept close to that of the continuous filaments by forming long fibers and withdrawing them from the drum at a high speed compared to the frequency at which the groups of fibers are cut, so that the degree of coverage of the fibers is only a small fraction of their length.
The degree of twist communicated to the product 52 depends on the speed of rotation of the drum 1 relative to the speed at which the product is withdrawn from the drum by the rollers 53, 54. The direction of the twist c <U> om </U> given to the product depends on the direction of rotation of the drum 1, a rotation of the drum in the dextrorotatory direction (looking at figs. 11 and 12) giving a product in which the twist goes from right to left whereas the rotation of said drum in the levorotatory direction gives a twist which moves left to right.
The casing 22 prevents the air stream leaving the nozzle 32 from hitting the surface of the drum and possibly disturbing the fibers resting on this surface. Therefore, the apparatus can be operated at a high speed while still providing adequate fiber control.
A higher twist can be imparted to the product 52 by imparting to the drum 1 two or more turns for each control of the cutting device 41. In other words, the product can be given two or more full twists before the ends. of the next group of fibers have been brought into contact with the fibers already on the drum.
The pressure to which the filaments 24 are subjected in the grid tension device 27 is regulated by a nut 65 which regulates the pressure of a spring 66 surrounding a screw 67 which protrudes on the frame 68 of the tension device. The spring 66 is supported against a metal wire 69 which is bent to surround the screw 67 and whose upper end is <RTI
ID = "0008.0011"> angled so as to come into contact with the frame 68, while its lower end passes through an extension 70 of the mobile grid 71 of the device and passes to the left to form a tail 72, as can be clearly seen in fig. 1.
The metal wire 69 thus constitutes a lever of the third kind, the fulcrum of which is located at a, the point of application of the force at b, the point of application of the reaction at c, the force exerted by the spring 66 producing a relatively low pressure between the movable grid 71 and the fixed grid 73, in the ratio of ac <I>: ab. </I>
In the event that the product 52 should break, a disengagement mechanism would come into play to stop the supply of the filaments and the rotation of the drum 1 and of the associated mechanism. A feeler finger 74 is kept raised by the product 52 leaving the tube 16 (Figs. 11 and 12).
If the product breaks, this finger is able to fall to the position marked in dotted lines in fig. 11, and a size 75 of said finger engages a tooth 76 rotating with the shaft. cam 40, whereby the finger is moved as a block to the left and drives a lever 77. on which it pivots at 78.
A latch 79, carried by the lever 77, is thus released from a conical collar 80 mounted on a vertical bar 81, which allows a spring 82 to make the bar 81 slack vertically.
As the finger 74 falls to its lower position, a roller 84 provided at its end comes into contact with a cam 85 attached to a plate 86.
The block movement of the finger under the influence of the tooth 76 lowers the roller 84 on the cam and thus rotates the finger to the position of FIG. 12 to allow easy threading of the product 52, the finger being kept inclined throughout the time that the lever 77 is kept moved by the collar 80 of the bar 81.
Near its upper end, the bar 81 has two transverse slots 87, 88. The slot 87 receives the end of a finger. 89 which is fixed to a shaft 90 carrying an arm 91 (FIG. 1).
The movement of the bar 81 upwards rotates the finger 89, which thus rotates the shaft 90 and brings the arm 91 into contact with the clutch 8, the latter then disengaging to interrupt the control of the drum 1. The front end of the shaft 90 is provided with an elbow to constitute a lever 192 allowing manual operation of the bar 81.
The uppermost slot 88 receives the end of a lever 92 carried a cradle-shaped piece 98 which supports the roller 28. In the upward movement of the bar 81, the cradle 93 consequently lifts the roller 28 away from the roller 29 and, in this way, interrupts the supply of the filaments 24 (fig. 12).
The upper end of the bar 81 is bent horizontally to form a member 94 located below and very close to the tail 72 of the bent wire 69. The movement of the bar 81 upwards has the effect of pushing the bar. member 94 against the tail 7 2, at d, this tail coming, therefore, to the position marked in dotted lines in FIG. 1.
The metal wire 69 is thus converted into a second kind of lever, the fulcrum of which is at b (brought by the movement of the metal wire to a point closer to the nut 65), the point of application of the reaction in c and the point of application of the force in d, the force exerted by the member 94 increasing.
greatly the pressure between the grids 71, 73 in the ratio <I> bc: bd. </I> The pressure is such that it causes the interlocking of the elements 71, 73 of the grid tension device,
which prevents the passage of any filaments 24 through the device and the risk that could result from these filaments winding freely around the rollers 29.
When the rupture of the product 52 has been separated, the lever 192 is rotated to restart the machine, a single movement of this lever causing the closing of the clutch 8, which restores the control of the drum 1 and of the drum. associated mechanism, and the lowering of the bar 81, which effects both the return to position of the finger 74 and of the associated disengagement mechanism in the operating position shown by the solid lines in FIG. 11,
as well as unlocking shank 72 from wire 69 to allow tension device 27 to function in the normal fashion.
To adjust the degree of aspiration inside the drum 1, the drawer 13 can be turned using a lever 96 (fig. 1 to 3), so as to open or close this drawer. , as can be seen from FIG. 3. The upper end of the lever 96 is provided with a needle 97 which moves opposite a graduated scale 98 and thus indicates the position of the drawer.
Figs. 16 and 17 show, schematically, two other embodiments in which there is a single drum 1 to constitute one or two separate products using two or more rows of groups of fibers formed in a corresponding number of collecting points on the peripheral surface of the drum.
Thus, in the apparatus of FIG. 16, the drum 1 is provided with two flared openings 17, each of which communicates, by means of a tube 106, with a common exhaust tube 107 arranged along the axis of the drum. The groups of fibers 105, cut from the filaments 24 and core formed by two devices 30, are collected on the drum 1 in the manner previously described, and each line of groups is led, through the interior of the corresponding tube 106, to the common tube 107.
Each row of groups is converted into a continuous product as it passes through the tubes, and the two products are twisted together and thus converted into a unitary product before leaving the common tube 107. The drum shown does not continue. holds only two tubes 106, but it is understood that it could be set up with any convenient number of tubes for the reception of a corresponding number of separate rows of groups of fibers.
The apparatus shown schematically in FIG. 17 allows .de to constitute two separate wick fiber products. Thus, while the drum 1, similar to that of FIG. 16, has two flared openings 17, these or vertures are connected respectively to separate tubes 108, 109 which communicate respectively with the left side and the right side of the drum and are both arranged along the axis of said drum,
the two wick fiber products thus being kept separate from each other to be removed from the drum on either side of the latter.
The drum is mounted so as to be able to rotate in bearings 110 supported by columns 111 and is driven by a chain pin 112 fixed to a pipe 113 formed on the left side of the drum.
The end of the tubing 113 communicates with a fixed suction pipe 114 in the shape of a <B> T, </B> by a gland 115, a plug 116 preventing air from entering as it passes. between the end of the tube 108 and the end of the suction pipe 114.
Only two flared openings 17 have been shown, but it is understood that the axial part of each of the tubes 108, 109 can be connected to any convenient number of flared openings. 17 to receive a corresponding number of separate rows of groups of fibers. intended to be converted into a unitary product.