CH389151A - Procédé pour la division de fils en cours de filage et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Description

  
 



  Procédé pour la division de fils en cours de filage et dispositif pour sa mise en oeuvre
 L'invention a pour objet un procédé pour la division, en cours de filage, de fils composés de filaments élémentaires en matière thermoplastique, en verre par exemple, dans lequel les fils franchissent d'abord un dispositif de mouillage pourvoyant leur surface d'un agent mouillant, puis sont soumis à l'opération de division.



   Le problème fondamental est le suivant: dans la fabrication de pièces transparentes en matières plastiques, renforcées de fibres de verre, l'expérience a révélé que les   mats   de silionne employés jusqu'ici dans ce but ne répondaient pas toujours aux exigences requises car les fils relativement épais généralement employés pour la fabrication de ces     mats      de silionne restaient visibles dans le produit final, ce qui nuisait à leur bon aspect.   I1    est en principe possible de limiter cet effet nuisible en utilisant, pour la fabrication des   mats   de silionne, des fils composés de filaments de diamètre réduit. Cependant la fabrication de ces fils n'est pas économique car on doit employer pour cet effet d'autres filières, de débit beaucoup plus réduit, et parce que ces fils fins sont très délicats pour les opérations ultérieures.

   Pour éviter ces inconvénients on a mis au point un fil à nappes séparées composé de plusieurs fils de diamètre inférieur au fil initial, parallèles entre eux et réunis ensemble par points. Quand on coupe ces fils composés, ils se séparent en leurs fils individuels et donnent, pour le traitement ultérieur des   mats  , une structure très fine ne donnant pas d'aspect nuisible quand on les emploie dans le renforcement des matières plastiques.



   Les procédés et les dispositifs connus de division des fils sont compliqués. En particulier, la manipulation des fils n'est en partie possible qu'à la main.



   L'invention a pour but de conduire le procédé de division des fils de façon à éliminer les inconvénients précités.



   Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'on place d'abord le faisceau de filaments élémentaires, après qu'il a franchi le dispositif de mouillage, sur au moins un galet de guidage de façon à l'étaler en éventail, et on introduit ensuite un organe diviseur dans l'éventail entre le dispositif de mouillage et le galet de guidage, cet organe diviseur comportant des arêtes de séparation et des gorges intermédiaires, les arêtes de séparation exerçant une action de division relativement faible au centre de l'éventail et de plus en plus forte en s'approchant des bords de l'éventail, I'action maximum étant fonction de l'angle d'ouverture dudit éventail.



   Dans une mise en oeuvre particulière, on dispose dans les divisions assurées par ledit organe diviseur un second organe diviseur dont les gorges et les arêtes de séparation sont plus grandes et plus écartées que celles du premier organe et dont l'action de division croît vers les bords de l'éventail, ce second organe diviseur saisissant le fil à la limite d'action du premier organe diviseur.



   Le fractionnement du procédé en deux étages permet d'obtenir, par l'augmentation des écartements,   une division n parfaite du produit recueilli sur la bo-    bine réceptrice.



   Le déplacement des organes diviseurs peut être produit par pivotement des supports et lorsque le premier organe diviseur, en pivotant, pénètre dans l'éventail, un galet de guidage peut s'éloigner du faisceau.



   L'organe diviseur peut aussi être amené d'abord dans l'éventail au voisinage immédiat du dispositif de mouillage, puis déplacé vers le galet de guidage  en se maintenant à peu près dans le plan de l'éventail, le faisceau étant alors soulevé dudit galet.



   Le dispositif que comprend aussi l'invention, pour la mise en   oeuvre    du procédé, est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe diviseur comportant des arêtes séparées par des gorges, les écartements entre les points les plus profonds des gorges étant égaux et les   aretes    étant agencées de manière à exercer sur les fils une action de division proportionnelle à la cotangente de l'angle que forme chaque fil avec l'axe de l'organe diviseur.



   Dans ce dispositif, la pente des flancs des gorges peut être choisie, en tenant compte de tous les facteurs de frottement, de manière que des fils élémentaires pénètrent bien dans la gorge correspondante.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif que comprend l'invention et illustre, également à titre d'exemple, des mises en oeuvre du procédé que comprend aussi l'invention.



   Les fig. 1 et 2 sont des diagrammes explicatifs.



   La fig. 3 est une vue latérale de la première forme d'exécution représentée dans la position de départ.



   La fig. 4 est une vue de face correspondant à la fig. 3.



   Les fig. 5 et 6 sont des vues correspondant respectivement aux fig. 3 et 4, mais représentant une première position de travail.



   Les fig. 7 et 8 sont des vues correspondant respectivement aux fig. 3 et   49    mais représentant une position de travail définitive.



   La fig. 9 est une vue de face, à plus grande échelle, d'un premier organe diviseur représenté aux fig. 3 à 8.



   La fig. 10 est une vue de face, à plus grande échelle, d'un second organe diviseur représenté aux fig. 3 à 8.



   La fig. 11 est une vue latérale de la seconde forme d'exécution.



   La fig. 12 est une vue de face correspondant à la fig. 11.



   La fig. 13 est une vue latérale, à plus grande échelle, d'une partie de la fig. 11.



   La fig. 14 est une vue de face correspondant à la fig. 13.



   La fig. 15 est une vue de face partielle, à plus grande échelle, d'un organe diviseur représenté aux fig. 12 à 14.



   Pour étirer des fils de verre hors d'une filière du modèle utilisé dans l'industrie de la silionne, une force déterminée pour chaque fil élémentaire est nécessaire, l'intensité de cette force étant déterminée par la température de fusion et la vitesse d'étirage.



  Les fils franchissent un dispositif de mouillage puis sont placés sur des galets de guidage. Si on introduit alors dans la trajectoire du fil un galet déviateur (si la division se fait en cours de filage, ce galet est le galet diviseur) et si l'éventail de fils est par conséquent écarté de sa direction, chaque fil élémentaire produit une force résultante Q, dirigée vers l'axe du galet (fig. 1). Cette force Q est déterminée par la traction S du fil, en tenant compte de l'angle d'embrassement   a'. On    a donc:
   ¯      s(eI'a'    + 1)    e  '-1   
 Pendant l'opération de division chaque fil élémentaire est appliqué par la force Q contre un flanc du galet diviseur (fig. 2).

   Pour que l'opération de division se fasse parfaitement, il faut que l'angle du flanc a soit plus grand que l'angle de friction Q   (e    =   R    entre le fil et le galet diviseur ;   a M    Q) pour que le glissement du fil jusque dans la rainure portante se fasse bien. La force Q donne naissance à une résultante de glissement P avec laquelle le fil s'applique contre le flanc de l'organe de guidage   
 P- Q
 tg (ao)   
 Sur les fig. 1 et 2 la flèche S indique la direction de l'effort de traction exercé sur le fil 1 quand il passe sur le galet diviseur 2 qu'il touche en 3 selon un arc d'angle au centre a'. Le fil 1 quittant le dispositif de mouillage occupe d'abord la position indiquée par la ligne pointillée 1'.

   Par le pivotement du galet 2 le fil passe de la position   1' à    la position 1, c'està-dire qu'il prend contact, en 3, avec le galet 2. Le déport du fil en position 1 produit une force oblique
Q ; sur la fig. 2 cette force Q est représentée décalée de   909.    L'application de la force Q sur le flan de la rainure engendre, par décomposition de forces, les forces N et P que   l'on    peut calculer à l'aide de la formule indiquée ci-dessus. L'angle a en sera un facteur décisif et on devra le choisir tel que le fil 1 pourra glisser dans la rainure 4.



   Ce qui précède s'applique à tous les dispositifs    connus comme aux formes d'exécution qui vont t être    décrites.



   Le dispositif représenté aux fig. 3 à 10 comprend un appareil de production de fils 5, un dispositif de mouillage 6 que franchit le fil, et des galets de guidage 7 guidant d'abord des faisceaux 8 et 9. Il se forme deux éventails 10 et 11. Un levier monté sur un pivot 12 comporte trois bras 13, 14 et 15 montés rigidement entre eux. Les galets de guidage 7 sont montés à l'extrémité du bras 14. A l'extrémité du bras 15 se trouvent des premiers organes diviseurs 16 appelés à pénétrer dans l'éventail, ainsi qu'on le voit sur les fig. 5 et 6, quand le levier s'incline, ce qui, simultanément, éloigne des faisceaux 8 et 9 le bras 14 portant les galets de guidage 7. Les faisceaux 8 et 9 se divisent ainsi en faisceaux divisés 17 et 18.



  En même temps, les éventails 10 et 11 (fig. 3 et 4) se transforment en éventails divisés 19 et 20. A l'extrémité du bras de levier 15 est en outre monté à rotation un levier 21 portant un second organe diviseur 22. Ce second organe diviseur 22 est introduit (fig. 7 et 8) dans l'éventail de fils qui s'éloigne alors du premier organe diviseur 16, les deux faisceaux divisés 17 et 18 restant éloignés des galets de  guidage 7. La forme des faisceaux divisés 17 et 18 se modifie encore, ainsi qu'on le voit sur les fig. 7 et 8 pour donner naissance à des groupes de faisceaux divisés 23 et 24. Ces groupes de faisceaux divisés se prolongent maintenant jusqu'à la partie supérieure du faisceau dont la forme générale n'est plus en éventail mais parallèle. La fig. 8 montre très clairement comment la dernière phase de la division produit le parallélisme des faisceaux de fils divisés.



  Les diverses phases de l'opération font voir que cette division se produit sûrement sans qu'on doive placer les fils individuellement à la main.



   Les fig. 9 et 10 montrent respectivement en détail le premier organe diviseur 16 dont les écartements 25 sont égaux entre eux, et le second organe diviseur 22 dont les écartements 26 sont plus grands que les précédents mais aussi égaux entre eux. L'organe diviseur 16 comprend des arêtes de séparation 27 et l'organe diviseur 22 des arêtes de séparation 28.



  Des gorges sont situées entre les arêtes de séparation 27 ou 28. L'organe diviseur 22 présente des rainures 4 spécialement conformées au fond de ses gorges.



   Dans la seconde forme d'exécution des fig.   1 1    à 15, un organe diviseur 29 se déplace d'abord au voisinage immédiat du dispositif de mouillage en direction d'un éventail   34' puis    à peu près le long de cet éventail en direction du galet de guidage 7, le faisceau étant ainsi soulevé du galet de guidage.



   L'organe diviseur 29 se trouve d'abord immédiatement en dessous du dispositif de mouillage 6. Cet organe diviseur 29 est encore ainsi à une certaine distance de l'éventail. Il est ensuite amené à la position 30 et conduit vers le bas, en suivant la ligne pointillée, dans le sens de la flèche 32, jusqu'au voisinage des galets de guidage 7. Il vient ainsi occuper la position 33. Un faisceau 34, correspondant au faisceau   1' sur    la fig. 1, vient ainsi occuper la position 35 correspondant au faisceau 1 sur la fig. 1. Le faisceau est ainsi soulevé du galet de guidage 7, et la division des fils se produit.

   Comme dans la mise en oeuvre illustrée par les fig. 3 à   10,    on peut obtenir le même résultat final en une seule phase avec la mise en   oeuvre    assurée par la seconde forme d'exécution, parce que l'organe diviseur 29 pénètre d'abord dans l'éventail en un point plus élevé où ledit éventail est encore plus large que dans la forme d'exécution des fig. 3 à 10.



   Les fig. 13 et 14 représentent d'autres particularités des glissières de guidage de cette seconde forme d'exécution. Quand l'organe diviseur glisse vers le bas, le faisceau 34 s'éloigne du galet de guidage 7 et vient occuper la position 35. D'abord l'organe diviseur 29 se déplace, le long d'une glissière 36, vers les fils 34. Ensuite se produit un mouvement descendant le long d'une glissière 37. On remarquera que cette dernière glissière 37 est un peu inclinée sur la direction du fil 34.



   Le guidage parallèle de l'organe diviseur 29 est assuré par un système articulé composé de bras 38, 39, 40 et 41. On voit sur la fig. 13 comment les bras 42 et 43 s'inclinent vers l'arrière, ce qui permet d'augmenter ou de diminuer l'intervalle séparant   l'axe    44 et l'organe diviseur 29 tout en maintenant le parallélisme entre cet axe et cet organe diviseur.



  Pendant ce mouvement, un axe 45 se déplace dans les glissières 37 ou 36.



   La fig. 15 représente un des éléments de l'organe diviseur 29.   I1    comprend des arêtes de division 46 et des écartements 47 égaux entre eux, mais différents des écartements 26 ou 25 des fig. 10 et 9. Cette différence de valeur des écartements est imposée par la différence entre les deux formes d'exécution décrites. L'organe diviseur 29 présente aussi des rainures 4 au fond des gorges séparant les arêtes 16.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé pour la division, en cours de filage, de fils composés de filaments élémentaires en matière thermoplastique, dans lequel les fils franchissent d'abord un dispositif de mouillage pourvoyant leur surface d'un agent mouillant, puis sont soumis à l'opération de division, caractérisé en ce qu'on place d'abord le faisceau de filaments élémentaires, après qu'il a franchi le dispositif de mouillage, sur au moins un galet de guidage de façon à l'étaler en éventail, et on introduit ensuite un organe diviseur dans l'éventail entre le dispositif de mouillage et le galet de guidage, cet organe diviseur comportant des arêtes de séparation et des gorges intermédiaires, les arêtes de séparation exerçant une action de division relativement faible au centre de l'éventail et une action de plus en plus forte en s'approchant des bords de l'éventail,

   l'action maximum étant fonction de l'angle d'ouverture dudit éventail.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on dispose dans les divisions assurées par ledit organe diviseur un second organe diviseur dont les gorges et les arêtes de séparation sont plus grandes et plus écartées que celles du premier organe et dont ladite action croît vers les bords de l'éventail, ce second organe diviseur saisissant le fil à la limite d'action du premier organe.

   2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on produit le déplacement des organes diviseurs par pivotement des supports desdits organes et, lorsque le premier organe diviseur en pivotant pénètre dans l'éventail, on éloigne le galet de guidage du faisceau.

   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on amène d'abord l'organe diviseur dans l'éventail au voisinage immédiat du dispositif de mouillage, puis on le déplace vers le galet de guidage en le maintenant dans le plan de l'éventail, le faisceau étant alors soulevé dudit galet.

   REVENDICATION II Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe diviseur comportant des arêtes séparées par des gorges, les écartements entre les points les plus profonds des gorges étant égaux et les arêtes étant agencées de manière à exercer sur les fils une action de division proportionnelle à la cotangente de l'angle que forme chaque fil avec l'axe de l'organe diviseur.

   SOUS-REVENDICATIONS 4. Dispositif selon la revendication II, caractérisé en ce que les flancs des gorges de l'organe diviseur présentent une pente permettant aux fils élémentaires de bien pénétrer dans la gorge correspondante, compte tenu de tous les facteurs de frottement.

   5. Dispositif selon la revendication II, caractérisé en ce que l'organe diviseur comporte une rainure portante au fond de chaque gorge.

   6. Dispositif selon la revendication II, comprenant un dispositif de mouillage des fils, caractérisé en ce qu'il comprend un premier levier pivotant dont le bras le plus éloigné du dispositif de mouillage des fils porte un galet de guidage et le bras le plus rap proché de ce dispositif porte un premier organe diviseur, et un second levier pivotant portant un second organe diviseur.

   7. Dispositif selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce que le premier levier pivotant est porté par un bras latéral fixé rigidement à ce levier.

   8. Dispositif selon la revendication II, comprenant un dispositif de mouillage des fils, caractérisé en ce qu'il comprend une glissière pour l'organe diviseur, située entre le dispositif de mouillage et un galet de guidage des fils et inclinée par rapport au plan du faisceau.

   9. Dispositif selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des leviers portant l'organe diviseur et agencés de manière à permettre à celui-ci de se déplacer parallèlement à lui-même dans la glissière.