Appareil <B>pour la</B> fabrication d'un fil mixte La présente invention a pour objet un appareil pour la fabrication d'un fil mixte contenant des filaments continus et des fibres en brins.
Par filaments , on entend dans cet exposé des fibres continues, telles que par exemple les fibres artificielles non coupées, comme celles de nylon, et par fibres en brins , des fibres courtes telles que les fibres de coton, les fibres de laine ou encore des fibres artificielles coupées à la longueur de brins.
L'appareil faisant l'objet de l'invention, comprenant un moyen pour fournir un ruban étiré de matière à fibres en brins, un moyen pour amener ledit ruban au contact d'un fil formé de plusieurs filaments continus, et un moyen pour tordre ensemble ledit fil et ledit ruban, est caractérisé par un moyen pour séparer spatialement les filaments individuels dudit fil, de manière que ses filaments soient séparés spatialement les uns des autres au moment où ils sont amenés au contact de la matière à fibres en brins.
On décrira ci-après, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention, en se référant au dessin annexé, dans lequel la fig. 1 est une vue schématique en perspective de la première forme d'exécution de l'appareil, qui convient pour former des fils mixtes ayant des fibres en brins réparties uni formément sur toute leur longueur<B>;</B> la fig. 2 montre une section transversale par la ligne 2-2 de la fig. 1 ;
la fig. 3 est une vue schématique en perspective de la deuxième forme d'exécution, laquelle peut être employée soit pour la fabri cation de fils mixtes boudinés, soit pour celle de fils mixtes dans lesquels la matière à fibres en brins est répartie de faon égale sur la longueur du fil ; La fig. 4 est une vue en section transversale par la ligne 4-4 de la fig. 3.
Se référant particulièrement aux fig. 1 et 2, le chiffre de référence 10 indique un paquetage de fourniture de fil tel qu'un cône, un éche veau, une canette ou semblable, livrant un fil à plusieurs filaments continus d'un genre auquel on peut donner une charge électrique statique. Un guide-mèche 12 est disposé au- dessus du paquetage de fourniture 10 de telle façon qu'un bout de fil ou mèche 13 puisse être facilement déroulé sans enchevêtrement.
Immédiatement au-dessous du guide 12 se trouve un dispositif de tension 14, qui com- prend une paire d'organes de tension à disques entre lesquels le fil est amené à passer, de telle sorte qu'il se trouve sous tension dans la direc tion de son parcours qui suit immédiatement.
16 est un dispositif d'électrisation permet tant de donner une charge statique au fil 13. Ce dispositif comprend un arbre 18, supporté de façon à pouvoir tourner, à chacune de ses extrémités, par des coussinets antifriction 20 et 22, et qui peut être mis en rotation rapide au moyen d'un moteur électrique 24 qui l'ac tionne par un arbre de commande 26. Dans des rainures diamétralement opposées et s'éten dant longitudinalement dans l'arbre 18, sont fixés deux organes 28 et 30 (voir la fig. 2) en forme de lames adaptées pour faire contact avec friction avec le fil 13 et lui donner une charge statique quand l'arbre 18 tourne sous l'action du moteur.
Ces lames 28 et 30 faisant saillie peuvent être de toute matière différente de celle du fil, mais de préférence en une matière largement séparée, dans la série tribo- électrique, de la composition du fil 13. En arrière du dispositif 16 se trouve un banc d'étirage désigné d'une façon générale par le chiffre de référence 32, à trois éléments, et comprenant une paire arrière de rouleaux 34, une paire intermédiaire d'éléments 36, et une paire de livraison 38.
Le banc d'étirage 32 peut être et est de préférence du type que l'on rencontre généralement dans un métier de filage ordinaire, et quoique les éléments inter médiaires aient été représentés par commodité comme comprenant seulement une paire de rouleaux, il est bien entendu qu'un banc d'éti rage en long, dans lequel les éléments inter médiaires comprennent une paire de courroies de traction, ou semblable, peut aussi être employé convenablement. Dans cette forme d'exécution de l'appareil, le banc d'étirage est actionné à la façon ordinaire, les trois éléments engrenant ensemble, et les éléments intermé diaires ainsi que les rouleaux de livraison étant commandés de façon à avoir une vitesse circonférentielle plus grande que les éléments arrière du banc.
En avant du banc d'étirage 32 se trouve un guide-mèche 40 disposé pour recevoir une mèche venant du banc d'étirage et pour la guider vers un appareil de retordage 42. L'ap pareil 42 comprend une bobine 44 montée de façon à pouvoir tourner et pour recueillir le fil en une masse indiquée en 46. Cet appareil comprend aussi un anneau de filage ordinaire 48 qui porte un curseur 50 monté pour tourner autour de la bobine 44 de façon connue tandis que le fil est tordu et enroulé sur la bobine.
Une source 52 de matériel fibreux en brins est disposée en arrière du banc d'étirage 32, cette source pouvant consister en une bobine, une canette ou semblable. La matière fibreuse en brins, sous forme de ruban, passe de la source 52 aux rouleaux arrière du banc d'éti rage 32 de la façon ordinaire.
On voit, par ce qui précède, que l'appareil décrit ci-dessus peut être facilement obtenu en partant d'un métier à filer ordinaire en lui adjoignant simplement le dispositif 16 et le moteur 24 actionnant ce dernier. L'appareil décrit ci-dessus peut de même être obtenu en partant d'un métier ordinaire de torsion, sauf que dans ce cas il est nécessaire de munir le métier de rouleaux d'étirage.
En fonctionnement, un fil ou mèche venant du paquetage 10 est enfilé à travers le guide 12 et le dispositif de tension 14, puis est passé autour du dispositif d'électrisation 16. Le fil passe ensuite de haut en bas entre le rouleau supérieur de la paire de rouleaux de livraison et les éléments intermédiaires du banc d'étirage, puis en arrière entre lesdits rouleaux de livrai son, pour aller au guide-mèche 40 et à la broche 42. Un bout de ruban est amené de la source 52 aux éléments arrière du banc d'étirage 32, d'où on le fait passer à travers le banc d'étirage d'une manière connue.
Le moteur 24 est alors mis en action, d'où résulte un contact à friction des lames 28 et 30 avec le fil 13 ; l'appareil de retordage 42 et le banc d'étirage 32 sont alors actionnés.
Quand le fil 13 passe autour du dispositif d'électrisation 16, il est alternativement mis sous tension et relâché du fait de la rotation de l'arbre 18 et des saillies excentriques des lames 28 et 30. En même temps, les filaments du fil 13 sont électrisés par le contact à fric- tion avec les lames 28 et 30, et acquièrent ainsi une répulsion mutuelle. Pendant les périodes où le fil est en état de relâchement, les fila ments se séparent les uns des autres à cause de leur répulsion mutuelle, et entrent entre les rouleaux de livraison en cet état d'espacement.
Le bout de mêche 53 entre aussi entre les rouleaux de la paire de livraison 38 en un état déployé comme un ruban du fait qu'il a été étiré entre la paire de rouleaux arrière et les éléments intermédiaires du banc d'étirage 32, et lorsque la bande ouverte des fibres vient en contact avec les filaments séparés du fil 13, les fibres sont forcées partiellement entre les fila ments par la pression de la paire de rouleaux de livraison. Après qu'il a quitté la paire des rouleaux de livraison, le fil de filaments est immédiatement soumis à la torsion pour entre lacer ou entortiller le matériel en brins le long des filaments et entre ceux-ci et les y fixer en position.
Dans la forme d'exécution des fig. 3 et 4, le chiffre de référence 60 indique un paque tage de fourniture de fil tel qu'un cône, une canette, un écheveau, etc., livrant un fil à plu sieurs filaments continus d'un genre auquel il est possible de donner une charge statique. Un guide-mèche 62 est disposé au-dessus du paquetage de fourniture 60 de telle sorte qu'un bout de fil ou mèche 63 puisse être facilement déroulé, et immédiatement au-dessous du guide 62 se trouve un dispositif de tension 64, com prenant une paire d'organes de tension à disque entre lesquels le fil 63 est amené à passer, de sorte qu'il se trouve sous tension dans la sec tion de son parcours qui suit immédiatement.
Vu que les fils sont plus aptes à prendre une charge statique quand ils sont à l'état sec, cette forme d'exécution est pourvue de moyens pour sécher le fil. A ces fins, l'appareil com prend un ventilateur 66, adapté pour envoyer de l'air à travers un conduit 68 et de là, à travers un certain nombre de tubes courts dont l'un d'eux est représenté en 70, en position sur le parcours du fil 63. Le ventilateur est actionné par un moteur électrique 72, connecté par des conducteurs électriques 74 à une source de force électrique.
Pour que l'air dis- tribué par le conduit 68 soit à une température plus élevée que l'air de la chambre, et soit de ce fait capable d'exercer un plus grand effet de séchage, une section 76 du conduit reliant le ventilateur 66 au conduit 68 est pourvue d'élé ments de chauffage à résistance indiqués en 78. Ces éléments sont connectés à une source con venable d'électricité par des conducteurs 80. Un interrupteur unique 82 est utilisé pour la commande du moteur électrique 72 et des élé ments de chauffage 78.
Le tube 70 est représenté comme étant situé sur le parcours du fil immédiatement au- dessous et en avant du dispositif, de tension et est disposé pour recevoir le fil 63 qui passe par un orifice 84 du tuyau 68. Pour éviter l'emploi d'un outil d'enfilage, le tube 70 et le tuyau 68 sont pourvus d'une fente étroite 86, de telle sorte que le fil peut être simple ment tiré dans son propre chemin d7écou- lement.
Le chiffre de référence 88 désigne un dispositif d'électrisation pour donner une charge statique au fil à filaments multiples. Le dispositif 88 comprend un arbre 90 qui peut être mis en rotation rapide par un moteur électrique 92. Dans une rainure convenable de l'arbre 90, et s'étendant longitudinalement sur une partie de celui-ci, est disposé un élé ment de friction ou lame 94, adapté pour faire contact à friction avec le fil 63 et lui donner une charge statique. Comme déjà expliqué, la lame 94 est de préférence en une matière bien séparée, dans la série triboélectrique, de la composition du fil 63.
Comme le fil à filaments multiples 63 ne doit entrer en contact avec la lame 94 que quand cela est désiré, il est prévu une tôle protectrice arquée, ou bouclier, 96. Ce bouclier 96 est monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de l'arbre 90, de telle sorte qu'il peut être amené par pivotement à une position dans laquelle il maintient le fil 63 hors de contact avec la lame 94, ou à une position à laquelle il est complètement hors de contact avec le fil, comme cela est clairement représenté à la fig. 4. En arrière du dispositif 88 se trouve un banc d'étirage 98 à trois éléments, ayant une paire de rouleaux arrière 100, une paire de rouleaux intermédiaires 102 et une paire de rouleaux de livraison 104.
Le banc d'étirage 98 est de préférence du genre que l'on ren contre généralement dans un métier de filage ordinaire sauf que, dans ladite forme d'exécu tion, la paire de rouleaux de livraison est actionnée indépendamment des autres éléments du banc d'étirage. Les moyens d'actionnement des rouleaux de livraison 104 comprennent un arbre 106 et un moteur électrique 108. Le moteur électrique 108 commande directement l'arbre 106 ; on notera cependant que la fig. 3 n'est que schématique et qu'un train d7engre- nages approprié peut être prévu pour réduire la vitesse de rotation des rouleaux de livraison 104 à uné grandeur convenable.
Les moteurs électriques 108 et 92 sont connectés en paral lèle par des conducteurs électriques 110 et 112, et mis en action par un interrupteur unique 114, car il est désirable que les deux moteurs soient en marche pendant tout le temps que l'appareil est utilisé.
Les paires de rouleaux arrière et intermé diaires 100 et 102 du banc d'étirage 98 sont adaptées pour pouvoir être employées soit pour l'insertion d'un boudinage de fibres dans le fil à filaments multiples 63, soit pour la four niture continue de la matière en fibres au fil 63, tandis que celui-ci est conduit depuis le dispositif 88 par dessus le rouleau supérieur de la paire de rouleaux 104 et en arrière, entre les deux rouleaux. La matière en fibres est fournie sous forme de ruban de fibres en brins, une source convenable de ce dernier étant indiquée en 116, sous la forme d'une bobine, d'une canette ou semblable.
Un bout 118 venant de la source 116 est amené entre les rouleaux de la paire arrière 100 du banc d'éti rage 98 et passe de là à la paire de rouleaux intermédiaires de la façon ordinaire.
Des moyens séparés actionnent les deux paires de rouleaux arrière du banc d'étirage 98, car dans -la production de fils boudinés, le fonctionnement de ces éléments doit être inter mittent; ces moyens d'actionnement compor- tent un arbre rotatif 120, s'étendant de la paire de rouleaux arrière 100 à un moteur électrique .122. Quoique la connexion soit représentée, à la fig. 3, comme étant directe, il est prévu des engrenages de réduction con venables, de façon que les rouleaux de la paire 100 soient commandés à une vitesse appro priée.
La paire de rouleaux 102 est actionnée à partir de l'arbre 120 par une roue dentée 124, une roue dentée folle 126, une roue dentée 128 et un arbre 130. Comme dans une opération ordinaire, les rouleaux de la paire 102 doivent être commandés à une vitesse supérieure à celle des rouleaux de la paire 100 de sorte qu'il se produise un étirage de la mèche 118 entre les deux paires de rouleaux.
En avant du banc d'étirage 98 se trouve un guide-mèche 132 qui est adapté pour rece voir le fil 63 après qu'il a quitté la paire de rouleaux 104. Immédiatement au-dessous du guide 132 est situé un dispositif à broche de filage ou torsion ordinaire 134, qui comprend une broche 136 sur laquelle est placée une bobine<B>138</B> propre à recevoir une certaine quantité de fil 140. Un anneau de filage ordi naire avec curseur rotatif 144 fait aussi partie du dispositif 134.
La broche 136 est établie pour être actionnée de la façon ordinaire par contact d'une poulie 146 avec une courroie 147 s'enroulant autour d'une poulie 148 com mandée par le moteur 108 par l'intermédiaire d'une roue dentée 149 sur l'arbre 106, de roues dentées 150 et 151 sur un arbre 152, de roues dentées 153 et 154 sur un arbre 155 et d'une roue dentée 156 sur un arbre 157 qui porte la poulie 148. 11 doit cependant être entendu que le dessin ne représente pas nécessairement l'arrangement réel d'engrenages pour actionner le dispositif de torsion à broche 134, mais qu'il doit seulement montrer que la paire de rouleaux antérieurs 104 du banc d'étirage 98 et le dispositif de torsion 134 sont actionnés par une source d'énergie commune.
158 est une source d'impulsions électriques d'une fréquence de préférence laissée au hasard. Les impulsions venant de la source 158 sont fournies, d'une part, à travers des con ducteurs 160,à un solénoïde 162 ayant un noyau de forme et construction ordinaires. Le noyau 164 est relié par un câble 166 à un ressort 168 dont un bout est fixé à un support convenable. Le câble 166, entre le noyau 164 et le ressort 168, est enroulé d'un ou plusieurs tours autour d'un organe cylindrique 170 qui est disposé coaxialement avec l'arbre 90 et connecté opérativement par un bras 172 avec le bouclier 96.
Le câble 166 a une longueur telle que le ressort 168 maintient normale ment le noyau 164 partiellement en dehors du solénoïde 162 quand celui-ci ne reçoit pas de courant, et la position relative de l'organe 170 par rapport au câble 166 est telle que, quand le solénoïde ne reçoit pas de courant, le bou clier 96 se trouve dans une position telle que le contact du fil 63 avec la lame 94 est empêché. Quand du courant est envoyé dans le solénoïde 162, le noyau 164 est mû à l'en contre de l'action du ressort 168, ce qui a pour effet de faire tourner le bouclier 96 pour permettre le contact du fil 63 avec la lame 94.
Les impulsions électriques de la source 158 sont aussi transmises par un conducteur 174 à un dispositif électronique à retardement<B>176</B> d'un type connu. Ce dispositif est adapté pour être mis en action par l'impulsion reçue par les conducteurs 174, et pour envoyer, après un certain temps choisi, suffisant pour permet tre le passage d'un point du fil 63 du dispositif 88 à la paire de rouleaux de livraison 104 du banc d'étirage 98, une impulsion électrique par les conducteurs 178 au moteur 122. Le dispo sitif électronique à retardement est ajusté de préférence de telle façon que l'impulsion retardée envoyée au moteur 122 se termine simultanément avec l'impulsion envoyée au solénoïde 162 par les conducteurs 160.
De ce qui a été dit, il ressort que la seconde forme d'exécution de l'appareil décrite peut aussi être construite en partant d'un métier à filer ordinaire, en lui adjoignant simplement le dispositif 88, le dispositif de séchage du fil comprenant le ventilateur 66 et le tuyau 68, et le dispositif de tension 64. Le métier à filer doit être modifié seulement en déconnectant les deux paires de rouleaux arrière du banc d'étirage dont est pourvu le métier à filer, d'avec leurs moyens d'actionnement ordinaires, tout en permettant à la paire de rouleaux de livraison de continuer à être actionnés de la manière ordinaire par le moteur qui actionne la broche de filage.
Un moteur séparé alimenté à travers une source d'impulsions électriques et un dispositif électronique à retardement, est alors disposé pour actionner les éléments arrière du banc d'étirage. L'appareil décrit peut être semblablement construit en partant d'un métier ordinaire de torsion, sauf que, dans ce cas, il est nécessaire de pourvoir le métier de rouleaux d'étirage.
Pour fabriquer des fils boudinés, un fil ou mèche venant du paquetage 60 est enfilé à travers le guide 62, le dispositif de tension 64, puis est introduit par la fente 86 dans le tube 70. Le bout du fil est alors passé autour du dispositif 88, puis sur et entre les rouleaux de livraison de la paire 104 du banc d'étirage 98, et ensuite, à travers le guide 132, au dispositif à broche 134. Un ruban formé de matériel fibreux en brins est conduit du paquetage 116 entre les rouleaux de la paire arrière 100 et les rouleaux de la paire centrale 102 du banc d'étirage 98.
L'appareil est alors prêt à fonc tionner et l'interrupteur 82 peut être fermé pour actionner le ventilateur 66 et chauffer les éléments de résistance 78. Après quelques ins tants pour permettre aux éléments de résistance de se chauffer et au bout de fil dans le tube 70 d'être parfaitement séché, l'interrupteur 114 peut être fermé pour faire marcher les moteurs 108 et 92, et la source d'impulsions électriques 158 peut être mise en action pour fournir de façon intermittente un flux de courant au moteur 122 et au solénoïde 162.
L'impulsion électrique produite par la source 158 est transmise simultanément au solénoïde 162 et au dispositif électronique à retardement 176. Le noyau 164 est immédia tement attiré vers le bas de sorte que l'organe 170 est amené à tourner pour faire mouvoir le bouclier 96 et le mettre en position inactive, de sorte que le fil 63 vient en contact avec la lame 94 qui tourne rapidement. Le contact entre la lame 94 et le fil 63 a pour effet que les filaments du fil 63 acquièrent une même charge de sorte qu'ils présentent une répulsion mutuelle les uns pour les autres et tendent à se séparer les uns des autres aussi largement que possible.
La lame 94 et l'arbre 90 contribuent aussi au succès du fonctionnement du nouvel appa reil sous plusieurs autres rapports. En premier lieu, la lame en tournant en direction opposée au mouvement d'avancement du fil 63, tend à retenir en arrière la torsion et à produire aussi un effet de rubanage de sorte que les filaments du fil 63 sont incités à passer dans la pince des rouleaux de livraison 104 en étant paral lèles et espacés. De plus, la saillie excentrique formée par la lame 94 sur l'arbre 90 agit pour tendre et relâcher alternativement le fil 63.
Ces périodes de relâchement permettent aux fila ments du fil 63 de se séparer à un degré maximum qui ne serait pas possible si le fil était sous tension continue, tandis que les périodes de tension rendent possible un contact à friction adéquat du fil 63 avec la lame 94.
Un temps préalablement choisi après que l'impulsion produite par la source 158 a atteint le dispositif à retardement 176, l'impulsion est transmise au moteur 122 qui met en marche les deux éléments arrière du banc d'étirage 98. La rotation de ces rouleaux amène le ruban 118 entre les rouleaux de la paire 104 où il est pressé en contact avec les filaments séparés du fil 63 et s'entrelace le long des filaments du fil pour quitter dans cet état les rouleaux de livraison 104 et être tordu par le dispositif à broche 134. Vu que les rouleaux de la paire 102 tournent à une vitesse plus grande que les rouleaux de la paire 100, le ruban 118 est étiré et les fibres en sont étendues et rubanées de la façon ordinaire.
Si désiré, la paire de rouleaux 104 peut être commandée à une vitesse plus grande que l'un et l'autre des élé ments arrière du banc d'étirage de façon à produire encore un étirage et un rubanage entre la paire de rouleaux 102 et la paire de rouleaux 104. L'étirage du ruban 118 durant son pas sage à travers le banc d'étirage 98 est impor tant, car il permet un mélange plus égal des fibres dans le fil 63 et permet que les fibres soient mieux accrochées entre les filaments individuels du fil 63 quand celui-ci quitte les rouleaux de livraison 104 et qu'il est tordu par le dispositif à broche 134.
Après un intervalle de temps préchoisi, l'impulsion électrique fournie par la source 158 prend fin. Une conséquence de cet achèvement de l'impulsion venant de la source 158 est que le noyau 164 est tiré vers le haut du solénoïde 162 par le ressort 168, ce qui produit la rota tion de l'organe 170 et la mise en position du bouclier 96 de façon que le fil 63 ne soit plus en contact avec la lame 94. Ceci permet à la torsion qui s'est accumulée au-dessus du dis positif 88 de passer et d'être ensuite répartie également dans le fil 63 dans son trajet jus qu'au dispositif de torsion 134. La cessation de l'impulsion de la source 158 a aussi pour effet l'arrêt du courant allant au moteur 122 et la mise en inaction de la paire de rouleaux 100 et de la paire de rouleaux 102.
Comme la paire de rouleaux 104 continue à travailler, le ruban 118 est rompu entre la paire de rouleaux 104 et la paire de rouleaux 102 et l'extrémité entraînée se lie dans le fil 63. Cela complète le cycle et l'appareil continue à fonctionner seulement comme métier de torsion, jusqu'à ce qu'une nouvelle impulsion électrique soit envoyée par la source 158.
Pour la production de fils dans lesquels des fibres en brins sont espacées régulièrement le long du fil de filaments, l'appareil représenté aux fi-. 3 et 4 est employé exactement comme décrit ci-dessus, excepté que la source d'impul sions électriques 158 et le dispositif électro nique à retardement 176 sont mis en position ou shuntés de façon à pourvoir à une fourni ture continue de courant au solénoïde 162 et au moteur 122.
Le fonctionnement continu du moteur 122 a pour effet que les éléments arrière du banc d'étirage 98 pourvoient à une fourniture continue et régulière de fibres en brins à entrelacer dans le fil 63, tandis que l'aimantation continue du solénoïde 162 a pour effet que le bouclier 96 est retenu tout le temps en position inactive, de sorte que le fil 63 est électrisé de façon uniforme à mesure qu'il est fourni aux rouleaux de livraison 104 du banc d'étirage 98.
Apparatus <B> for </B> the manufacture of a mixed yarn The present invention relates to an apparatus for the manufacture of a mixed yarn containing continuous filaments and staple fibers.
By filaments, is meant in this description continuous fibers, such as for example uncut artificial fibers, such as nylon, and by fibers in strands, short fibers such as cotton fibers, wool fibers or else fibers. artificial fibers cut to length in strands.
The apparatus object of the invention, comprising means for providing a stretched ribbon of stranded fiber material, means for bringing said ribbon into contact with a yarn formed of several continuous filaments, and means for twisting together said yarn and said ribbon, is characterized by means for spatially separating the individual filaments of said yarn, so that its filaments are spatially separated from each other as they are brought into contact with the strand fiber material.
Two embodiments of the apparatus forming the subject of the invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a schematic perspective view of the first embodiment of the apparatus, which is suitable for forming mixed yarns having strand fibers uniformly distributed over their entire length <B>; </B> FIG. 2 shows a cross section taken through line 2-2 of FIG. 1;
fig. 3 is a schematic perspective view of the second embodiment, which can be used either for the manufacture of coiled mixed yarns or for that of mixed yarns in which the stranded fiber material is evenly distributed over the yarn. wire length; Fig. 4 is a cross-sectional view taken on line 4-4 of FIG. 3.
Referring particularly to Figs. 1 and 2, reference numeral 10 indicates a yarn supply package such as a cone, skein, bobbin or the like, providing a continuous multifilament yarn of a kind which can be given a static electric charge. . A drill guide 12 is disposed above the supply package 10 so that a piece of wire or wick 13 can be easily unwound without entanglement.
Immediately below the guide 12 is a tension device 14, which comprises a pair of disc tension members between which the thread is passed, so that it is under tension in the direction. tion of its course which immediately follows.
16 is an electrifying device so that it can give a static charge to the wire 13. This device comprises a shaft 18, supported so as to be able to turn, at each of its ends, by antifriction pads 20 and 22, and which can be rotated. set in rapid rotation by means of an electric motor 24 which actuates it by a control shaft 26. In diametrically opposed grooves and extending longitudinally in the shaft 18, are fixed two members 28 and 30 (see Fig. 2) in the form of blades adapted to make frictional contact with the wire 13 and give it a static load when the shaft 18 rotates under the action of the motor.
These protruding blades 28 and 30 may be of any material other than that of the wire, but preferably of a material widely separated, in the tribo-electric series, from the composition of the wire 13. Behind the device 16 is a bench. drawing generally designated by the reference numeral 32, three-part, and comprising a rear pair of rollers 34, an intermediate pair of elements 36, and a delivery pair 38.
The draw bench 32 can be and preferably is of the type generally found in an ordinary spinning machine, and although the intermediate elements have been shown for convenience as comprising only a pair of rollers, it is of course. A stretching bench, in which the intermediate members comprise a pair of traction belts, or the like, may also be suitably employed. In this embodiment of the apparatus, the draw bench is operated in the ordinary manner, the three elements meshing together, and the intermediate elements as well as the delivery rollers being controlled so as to have a higher circumferential speed. larger than the rear elements of the bench.
In front of the drawing bench 32 is a drill guide 40 arranged to receive a drill bit coming from the drawing bench and to guide it towards a twisting apparatus 42. The apparatus 42 comprises a spool 44 mounted so as to to be able to rotate and to collect the yarn into a mass indicated at 46. This apparatus also includes an ordinary spinning ring 48 which carries a slider 50 mounted to rotate around the spool 44 in known manner while the yarn is twisted and wound on the spool. coil.
A source 52 of stranded fibrous material is disposed behind the draw bench 32, which source may consist of a spool, a can or the like. The stranded fibrous material, in ribbon form, passes from source 52 to the rear rollers of stretching bench 32 in the ordinary manner.
It can be seen from the foregoing that the apparatus described above can be easily obtained starting from an ordinary spinning machine by simply adding to it the device 16 and the motor 24 actuating the latter. The apparatus described above can likewise be obtained starting from an ordinary twisting machine, except that in this case it is necessary to provide the machine with stretching rollers.
In operation, a wire or wick from the package 10 is threaded through the guide 12 and the tension device 14, then passed around the electrification device 16. The wire then passes from top to bottom between the upper roller of the pair of delivery rollers and the intermediate elements of the draw bench, then back between said delivery rolls, to go to the drill guide 40 and the spindle 42. A piece of tape is fed from the source 52 to the elements rear of the draw bench 32, from where it is passed through the draw bench in a known manner.
The motor 24 is then put into action, resulting in a frictional contact of the blades 28 and 30 with the wire 13; the twisting apparatus 42 and the drawing bench 32 are then actuated.
As the wire 13 passes around the electrification device 16, it is alternately tensioned and released due to the rotation of the shaft 18 and the eccentric protrusions of the blades 28 and 30. At the same time, the filaments of the wire 13 are electrified by the friction contact with the blades 28 and 30, and thus acquire mutual repulsion. During periods when the yarn is in a relaxed state, the filaments separate from each other due to their mutual repulsion, and enter between the delivery rollers in this spaced state.
The wick end 53 also enters between the rollers of the delivery pair 38 in a sliver-like state because it has been stretched between the rear pair of rollers and the intermediate members of the draw bench 32, and when the open web of fibers comes into contact with the separated filaments of the yarn 13, the fibers are partially forced between the fila ments by the pressure of the pair of delivery rollers. After leaving the pair of delivery rolls, the filament yarn is immediately subjected to twisting to lace or twist the strand material along and between the filaments and secure them therein in position.
In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the reference numeral 60 indicates a yarn supply package such as a cone, bobbin, skein, etc., delivering a multi-filament yarn of a kind to which it is possible to give static charge. A drill guide 62 is disposed above the supply package 60 so that a piece of wire or wick 63 can be easily unwound, and immediately below the guide 62 is a tension device 64, comprising a pair of disc tension members between which the wire 63 is made to pass, so that it is under tension in the section of its course which immediately follows.
Since the yarns are more apt to take a static charge when in a dry state, this embodiment is provided with means for drying the yarn. For these purposes, the apparatus comprises a fan 66, adapted to send air through a duct 68 and thence through a number of short tubes, one of which is shown at 70, in position on the path of the wire 63. The fan is operated by an electric motor 72, connected by electric conductors 74 to a source of electric force.
In order for the air distributed through the duct 68 to be at a higher temperature than the air in the chamber, and therefore capable of exerting a greater drying effect, a section 76 of the duct connecting the fan 66 to conduit 68 is provided with resistance heater elements indicated at 78. These elements are connected to a suitable source of electricity by conductors 80. A single switch 82 is used to control the electric motor 72 and the switches. heating elements 78.
Tube 70 is shown to be located in the path of the wire immediately below and in front of the device, under tension and is arranged to receive wire 63 which passes through an orifice 84 in hose 68. To avoid the use of wire. a threading tool, the tube 70 and the hose 68 are provided with a narrow slot 86, so that the thread can be simply pulled into its own flow path.
Reference numeral 88 denotes an electrifying device for imparting a static charge to the multifilament yarn. The device 88 comprises a shaft 90 which can be put into rapid rotation by an electric motor 92. In a suitable groove of the shaft 90, and extending longitudinally over a portion thereof, is disposed a friction element. or blade 94, adapted to make frictional contact with the wire 63 and give it a static charge. As already explained, the blade 94 is preferably made of a material well separated, in the triboelectric series, from the composition of the wire 63.
Since the multifilament yarn 63 should only come into contact with the blade 94 when desired, an arcuate protective plate, or shield, 96 is provided. This shield 96 is mounted so that it can rotate about the axis. of shaft 90, so that it can be pivoted to a position in which it keeps wire 63 out of contact with blade 94, or to a position in which it is completely out of contact with wire , as is clearly shown in fig. 4. Behind the device 88 is a three element draw bed 98, having a pair of rear rollers 100, a pair of intermediate rollers 102, and a pair of delivery rollers 104.
The draw bed 98 is preferably of the kind generally found in an ordinary spinning machine except that in said embodiment the pair of delivery rollers are operated independently of the other elements of the bed. 'drawing. The means for actuating the delivery rollers 104 comprise a shaft 106 and an electric motor 108. The electric motor 108 directly controls the shaft 106; however, it will be noted that FIG. 3 is only schematic and that a suitable gear train may be provided to reduce the rotational speed of the delivery rollers 104 to a suitable size.
The electric motors 108 and 92 are connected in parallel by electric conductors 110 and 112, and actuated by a single switch 114, since it is desirable that both motors be on while the apparatus is in use. .
The pairs of rear and intermediate rollers 100 and 102 of the draw bench 98 are adapted to be able to be employed either for the insertion of a strand of fibers in the multiple filament yarn 63 or for the continuous supply of the yarn. fiber material to the yarn 63, while the latter is led from the device 88 over the upper roller of the pair of rollers 104 and back, between the two rollers. The fiber material is provided in the form of a sliver of stranded fibers, a suitable source thereof being indicated at 116, in the form of a spool, bobbin or the like.
A line 118 from the source 116 is fed between the rollers of the rear pair 100 of the stretching bench 98 and passes from there to the pair of intermediate rollers in the ordinary manner.
Separate means actuate the two pairs of rear rollers of the draw bench 98, since in the production of coiled yarns the operation of these elements must be intermittent; these actuating means comprise a rotating shaft 120, extending from the pair of rear rollers 100 to an electric motor .122. Although the connection is shown, in fig. 3, as being direct, suitable reduction gears are provided so that the rollers of the pair 100 are driven at a suitable speed.
The pair of rollers 102 is actuated from the shaft 120 by a toothed wheel 124, an idler toothed wheel 126, a toothed wheel 128 and a shaft 130. As in an ordinary operation, the rollers of the pair 102 must be controlled. at a speed greater than that of the rollers of the pair 100 so that stretching of the wick 118 occurs between the two pairs of rollers.
In front of the draw bed 98 is a drill guide 132 which is adapted to receive the yarn 63 after it has left the pair of rollers 104. Immediately below the guide 132 is located a pin device. ordinary spinning or twisting 134, which comprises a spindle 136 on which is placed a spool <B> 138 </B> able to receive a certain quantity of thread 140. An ordinary spinning ring with rotary slider 144 is also part of the device 134.
The spindle 136 is set to be actuated in the ordinary fashion by contact of a pulley 146 with a belt 147 wrapped around a pulley 148 driven by the motor 108 through a toothed wheel 149 on it. 'shaft 106, toothed wheels 150 and 151 on a shaft 152, toothed wheels 153 and 154 on a shaft 155 and a toothed wheel 156 on a shaft 157 which carries the pulley 148. It should however be understood that the drawing does not necessarily represent the actual arrangement of gears to operate the spindle torsion device 134, but should only show that the pair of front rollers 104 of the draw bench 98 and the torsion device 134 are operated by a common source of energy.
158 is a source of electrical pulses of a frequency preferably left to chance. The pulses from source 158 are supplied, on the one hand, through conductors 160, to a solenoid 162 having a core of ordinary shape and construction. The core 164 is connected by a cable 166 to a spring 168, one end of which is fixed to a suitable support. The cable 166, between the core 164 and the spring 168, is wound in one or more turns around a cylindrical member 170 which is disposed coaxially with the shaft 90 and operatively connected by an arm 172 with the shield 96.
The cable 166 has a length such that the spring 168 normally holds the core 164 partially outside the solenoid 162 when the latter is not receiving current, and the relative position of the member 170 with respect to the cable 166 is such that , when the solenoid is not receiving current, shield 96 is in a position such that contact of wire 63 with blade 94 is prevented. When current is sent to solenoid 162, core 164 is moved against the action of spring 168, which causes shield 96 to rotate to allow wire 63 to contact blade 94. .
Electrical pulses from source 158 are also transmitted through conductor 174 to an electronic delay device <B> 176 </B> of a known type. This device is adapted to be put into action by the pulse received by the conductors 174, and to send, after a certain chosen time, sufficient to allow the passage of a point of the wire 63 of the device 88 to the pair of rollers. delivery 104 from the draw bench 98, an electrical pulse through the conductors 178 to the motor 122. The electronic delay device is preferably adjusted such that the delayed pulse sent to the motor 122 ends simultaneously with the pulse. sent to solenoid 162 by conductors 160.
From what has been said, it emerges that the second embodiment of the apparatus described can also be constructed starting from an ordinary spinning machine, by simply adding the device 88 to it, the yarn drying device comprising the fan 66 and the pipe 68, and the tensioning device 64. The spinning machine must be modified only by disconnecting the two pairs of rear rollers of the drawing bench with which the spinning machine is provided, from their means of ordinary actuation, while allowing the pair of delivery rollers to continue to be actuated in the ordinary manner by the motor which operates the spinning spindle.
A separate motor supplied through a source of electrical pulses and an electronic delay device is then arranged to actuate the rear elements of the draw bench. The described apparatus may similarly be constructed starting from an ordinary twisting loom, except that in this case it is necessary to provide the loom with draw rollers.
To manufacture coiled yarns, a yarn or wick coming from the package 60 is threaded through the guide 62, the tension device 64, then is introduced through the slot 86 into the tube 70. The end of the yarn is then passed around the device. 88, then over and between the pair delivery rollers 104 of the draw bench 98, and then, through the guide 132, to the spindle device 134. A ribbon of stranded fibrous material is led from the bundle 116 between the rollers of the rear pair 100 and the rollers of the center pair 102 of the draw bench 98.
The apparatus is then ready to operate and the switch 82 can be closed to operate the fan 66 and heat the resistance elements 78. After a few moments to allow the resistance elements to heat up and at the end of the wire in the tube 70 to be thoroughly dried, switch 114 can be closed to operate motors 108 and 92, and electrical pulse source 158 can be actuated to intermittently supply current to motor 122 and to solenoid 162.
The electrical impulse produced by source 158 is transmitted simultaneously to solenoid 162 and electronic delay device 176. Core 164 is immediately pulled down so that member 170 is rotated to move shield 96. and put it in the inactive position, so that the wire 63 comes into contact with the blade 94 which turns rapidly. The contact between the blade 94 and the wire 63 causes the filaments of the wire 63 to acquire a same charge so that they present mutual repulsion to each other and tend to separate from each other as widely as possible. .
Blade 94 and shaft 90 also contribute to the successful operation of the new apparatus in several other respects. First, the blade, rotating in the direction opposite to the advancing movement of the wire 63, tends to retain the twist back and also to produce a taping effect so that the filaments of the wire 63 are encouraged to pass through the gripper. delivery rollers 104 being parallel and spaced apart. In addition, the eccentric protrusion formed by the blade 94 on the shaft 90 acts to alternately tension and release the wire 63.
These periods of slack allow the filaments of the wire 63 to separate to a maximum degree that would not be possible if the wire were under continuous tension, while the periods of tension make possible adequate frictional contact of the wire 63 with the blade. 94.
A pre-chosen time after the pulse produced by the source 158 has reached the delay device 176, the pulse is transmitted to the motor 122 which starts the two rear elements of the draw bench 98. The rotation of these rollers brings the tape 118 between the rolls of the pair 104 where it is pressed into contact with the separated filaments of the yarn 63 and intertwines along the filaments of the yarn to leave in this state the delivery rollers 104 and be twisted by the device spindle 134. Since the rolls of pair 102 rotate at a greater speed than rolls of pair 100, tape 118 is stretched and the fibers thereof are stretched and taped in the ordinary manner.
If desired, the pair of rollers 104 can be driven at a speed greater than either of the rear members of the draw bench so as to produce further stretch and taping between the pair of rollers 102 and the pair of rollers 104. The stretching of the tape 118 as it passes through the draw bench 98 is important because it allows a more equal mixture of the fibers in the yarn 63 and allows the fibers to be better hooked between the individual filaments of yarn 63 as the yarn leaves delivery rollers 104 and is twisted by spindle device 134.
After a pre-selected time interval, the electrical pulse supplied by source 158 ends. A consequence of this completion of the pulse from source 158 is that core 164 is pulled up from solenoid 162 by spring 168, which causes member 170 to rotate and shield into position. 96 so that the wire 63 is no longer in contact with the blade 94. This allows the torsion which has accumulated above the positive device 88 to pass and then be evenly distributed in the wire 63 in its path. up to the torsion device 134. The cessation of the pulse from the source 158 also has the effect of stopping the current going to the motor 122 and putting in action the pair of rollers 100 and the pair of rollers 102. .
As the pair of rollers 104 continue to work, the tape 118 is broken between the pair of rollers 104 and the pair of rollers 102 and the driven end binds into the wire 63. This completes the cycle and the apparatus continues to operate. only as a twist craft, until a new electrical impulse is sent from source 158.
For the production of yarns in which the strand fibers are regularly spaced along the filament yarn, the apparatus shown in figs. 3 and 4 is used exactly as described above, except that the source of electrical pulses 158 and the electronic delay device 176 are positioned or bypassed so as to provide a continuous supply of current to the solenoid 162. and to engine 122.
The continuous operation of the motor 122 causes the rear members of the draw bench 98 to provide for a continuous and even supply of strand fibers to be interlaced in the yarn 63, while the continuous magnetization of the solenoid 162 has the effect of shield 96 is retained in the inactive position all the time, so that wire 63 is evenly electrified as it is fed to delivery rolls 104 of draw bench 98.