CH625838A5

CH625838A5 -

Info

Publication number: CH625838A5
Application number: CH797378A
Authority: CH
Inventors: Brian Kenneth Mcgregor Eadie; William Holmes Cameron Parker
Original assignee: Eadie Bros & Co Ltd
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1978-07-24
Publication date: 1981-10-15
Also published as: US4211583A; GB1587961A

Description

La présente invention se propose de résoudre ce problème d'usure relativement rapide du fit ae garniture de carde et, bien qu'on l'ait expérimentée avec des garnitures du type à fil métallique,

elle doit manifestement être utile également avec des garnitures de cardes du type à support flexible ou à pointes.

Selon l'invention, le fil de garniture de carde en acier au carbone a sa surface soumise à une diffusion de chrome à une température supérieur à 900°C de telle sorte que la couche superficielle du fil soit enrichie en chrome, dans une proportion qui procure à cette surface de fil une dureté supérieure à 1500 HV, mesurée d'après l'échelle de dureté Vickers.

On a trouvé que le fil de garniture de carde, fabriqué conformément à l'invention, avait une durée d'utilisation beaucoup plus longue que celle de garnitures de cardes fabriquées par les procédés antérieurement connus. Lorsqu'un fil de garniture de carde s'use, ses bords deviennent rugueux et le pouvoir de cardage décroît. Dans certaines applications, il est possible de réduire la vitesse de l'opération de cardage ou d'ouverture pour l'adapter au pouvoir de cardage mais, dans la plupart des installations modernes, cela n'est pas économiquement possible et il y a une baisse de qualité du fil produit. Une fois qu'il s'est établi de l'usure, on arrive rapidement à des conditions dans lesquelles la qualité du fil est inacceptable. Or, avec un fil de garniture de carde en acier au carbone traité thermiquement, il est seulement possible d'atteindre une dureté d'environ 800 HV bien qu'on ait avancé des duretés de plus de 1000HV pour des fils de garnitures de cardes en acier allié. On a toutefois trouvé qu'il y avait, si l'on appliquait le traitement à diffusion de chrome de l'invention, un accroissement spectaculaire de la résistance à l'usure, accroissement qui est manifestement supérieur à celui pouvant être attendu des procédés classiques d'accroissement de la dureté.

De préférence, le traitement de surface est effectué en utilisant un composé gazeux du chrome, le fil étant soumis à ce composé à une température élevée (qui est supérieure à 900° C), de sorte que la vapeur de chrome se combine avec le carbone de l'acier, pour produire une couche superficielle de carbure de chrome ayant un degré de dureté très élevé.

Selon une autre mise en œuvre préférée, on bobine le fil métallique pour lui donner une forme en hélice similaire à celle que l'on doit lui faire adopter en service, et il est ensuite soumis à un processus de diffusion de chrome, alors qu'il se trouve à l'état bobiné, de sorte que le revêtement dur n'est pas soumis à des contraintes de cintrage pendant l'application ultérieure du fil au rouleau ou au cylindre.

On a trouvé que l'invention était particulièrement avantageuse pour la garniture de carde utilisée sur le rouleau ouvreur d'un appareil de filature à extrémité ouverte, et c'est cette application que l'on va maintenant décrire à titre d'exemple seulement.

Le rouleau ouvreur d'un appareil de filature à extrémité ouverte est porté par un arbre, monté dans des paliers, qui doit tourner à grande vitesse pendant le fonctionnement de l'appareil. Autour de la périphérie du rouleau se trouve une bobine hélicoïdale de garniture de carde du type à fil métallique, garniture fixée au rouleau soit tout le long de sa longueur, soit à ses extrémités. La description de la demande de brevet britannique No 34855/77 fait connaître un type spécial de rouleau ouvreur, destiné à être utilisé dans un appareil de filature à extrémité ouverte, et la présente invention peut être utilisée avec ce type spécial de rouleau ouvreur ou avec un rouleau ouvreur plus classique.

La garniture de carde du type à fil métallique comporte, comme d'habitude, une portion de base et une portion dentée, la portion de base étant plus épaisse que la portion dentée. Le fil de la garniture de carde est formé, par des procédés connus, à partir d'acier au carbone à teneur élevée en carbone ( 1 % ou plus), et il est soumis à un procédé de diffusion de chrome pendant qu'il est à l'état bobiné.

A cette fin, le fil bobiné est placé dans un four ayant une température de plus de 900°C et ayant une atmosphère interne consistant en un composé gazeux du chrome. La vapeur de chrome se combine avec le carbone dans une couche limite de l'acier, pour donner au fil une zone superficielle de carbures de chrome qui présente la caractéristique nécessaire de surface très dure, résistant à

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l'usure. Il résulte du procédé de diffusion de chrome que la couche limite du fil a une teneur moyenne en chrome d'environ 70%, l'épaisseur de cette couche limite étant au maximum de 0,0125 mm. Les essais ont montré que, par suite de la création de cette couche limite dure de carbure, la dureté de surface du fil de garniture de carde est approximativement de 1700 HV et que le métal sous-jacent peut être trempé pendant une opération de traitement thermique ultérieure.

II est alors clair qu'avec une couche limite ayant une dureté d'environ 1700 HV, on a une grande résistance à l'usure des bords importants des dents de la garniture de carde, usure résultant de l'abrasion par les fibres pendant l'opération d'ouverture.

Après enlèvement de la bobine du four de diffusion de chrome,

on peut soumettre la bobine à un traitement thermique de type classique, en vue de tremper l'acier au carbone constituant le fil de la garniture de carde, après quoi, on peut faire glisser par une extrémité la bobine sur le rouleau ouvreur.

5 On comprendra que l'on peut utiliser le processus de diffusion de chrome sur une garniture de carde du type à fil métallique, sans nécessairement effectuer un prébobinage du fil, bien qu'il puisse alors présenter des problèmes, si le fil doit être cintré sur un rouleau de diamètre relativement faible. On peut, par exemple, utiliser un fil io ainsi traité au chrome sur le cylindre ou sur le rouleau briseur d'une machine à carder, sans nécessairement fissurer la couche de carbure pendant l'enroulement du fil de garniture de carde sur le cylindre ou sur le rouleau briseur.

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Claims

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1. Procédé de production de fil de garniture de carde, caractérisé en ce qu'on soumet la surface du fil à une diffusion de chrome à une température supérieure à 900° C, de telle sorte qu'une couche superficielle du fil soit enrichie en chrome, dans une proportion qui donne à la surface du fil une dureté supérieure à 1500 HV, mesurée d'après l'échelle de dureté Vickers.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de surface est effectué en utilisant un composé gazeux du chrome à température supérieure à 900° C, de sorte que la vapeur de chrome se combine avec le carbone de l'acier pour produire une couche superficielle de carbure de chrome.

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REVENDICATIONS

3: Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil métallique est bobiné pour prendre une forme hélicoïdale similaire à celle qu'il doit adopter en service, et en ce qu'il est ensuite soumis à la diffusion de chrome alors qu'il se trouve à l'état bobiné, de sorte que le revêtement dur n'est pas soumis à des contraintes de cintrage pendant l'application ultérieure du fil au rouleau ou au cylindre.

4. Fil de garniture de carde obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 3.

Les garnitures de cardes telles qu'on en utilise dans l'industrie textile sont de deux types fondamentaux. Dans le type à support flexible, un grand nombre de crampons en U sont fixés dans une bande flexible, avec les pointes en saillie pour former les dents de garniture de carde. Dans le type à fil métallique, les dents sont formées sur un bord d'un fil de section spéciale, en quelque sorte du genre scie, de sorte qu'après enroulement du fil autour d'un rouleau ou d'un cylindre, les dents pointent radialement vers l'extérieur.

Dans certaines installations, la garniture de carde consiste en pointes séparées faisant saillie sur le rouleau. Ces pointes sont montées dans un support flexible, de sorte que cette garniture est un type particulier de garniture de carde à support flexible, ou parfois sont placées dans des trous formés dans le rouleau lui-même — comme cela arrive dans certains types de rouleaux ouvreurs utilisés dans des appareils de filature à extrémité ouverte. Tous ces types de garnitures de cardes sont compris dans l'expression garniture de carde telle qu'elle est utilisée dans ce qui suit.

Or, pendant le processus de cardage ou d'ouverture, les dents des garnitures de cardes sont sujettes à usure du fait de l'abrasion par les fibres et/ou impuretés dans la masse fibreuse. Cette usure est un facteur important qui réduit la durée de vie efficace de la garniture de carde, particulièrement quand l'action de peignage est rude et que les fibres ont une nature abrasive. (Certaines fibres synthétiques sont très abrasives — par exemple, un type de fibre contenant du dioxyde de titane qui a une action très abrasive sur l'acier des fils de la garniture de carde.)

En vue de résoudre ce problème d'usure, on a eu tendance depuis de nombreuses années à accroître la dureté de l'acier du fil de garniture de carde. Ainsi, il y a quelques années, de l'acier à teneur en carbone comprise entre 0,40 et 0,45% était généralement en usage pour cette application et des aciers contenant de 0,65 à 0,80% de carbone sont actuellement fréquemment utilisés et on a proposé d'utiliser des aciers alliés (tungstène ou vanadium) dans certains cas. On a également utilisé divers traitements thermiques mais, dans le cas d'une garniture de carde du type à fil métallique (qui est fréquemment adoptée dans les utilisations à usure élevée), il n'est pas possible de tremper la base du fil parce que celui-ci doit rester capable de se plier quand il est enroulé sur le rouleau ou le cylindre. Cela limite l'efficacité de la trempe des dents elles-mêmes.