CH617968A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne un rouleau ouvreur pour machine à filer centrifuge.

Dans des machines à filer centrifuges, une mèche de fibres est divisée en fibres individuelles. Les fibres individuelles, disposées parallèlement, sont ensuite admises dans un chambre de filage rotative dans laquelle les fibres sont réunies par torsion pour former un fil qui est extrait de la chambre de filage.

La séparation de la mèche en fibres individuelles est assurée par un rouleau ouvreur qui comprend normalement une surface cylindrique ou conique portant une garniture de saillies pointues. La mèche est alimentée, à une vitesse contrôlée, sur un rouleau ouvreur rotatif de sorte que les saillies détachent les fibres individuelles de la mèche, les disposent parallèlement et les acheminent dans la chambre de filage.

Les saillies à la surface des rouleaux ouvreurs ont été en forme soit de fils à profil en dents de scie enroulés en hélice sur le tambour, soit de garnitures d'aiguilles en saillie à la surface du tambour. Lorsque le tambour comprend une surface à aiguilles, celles-ci sont généralement disposées suivant des rangées axiales formant une série de boutages qui se répètent.

Afin d'assurer que les aiguilles de chaque boutage entrent en contact avec un point différent de la mèche lorsque les aiguilles se déplacent par rapport à la mèche, chaque boutage d'aiguille est constitué par une série de lignes parallèles hélicoïdales dont l'une s'étend depuis la première aiguille de la première rangée du boutage à la deuxième aiguille de la première rangée du boutage adjacent. Par conséquent, toutes les aiguilles de chaque boutage sont disposées sur des cercles circonférentiels différents à la surface du tambour.

La présente invention a pour objet un rouleau ouvreur destiné à une machine à filer centrifuge comportant une surface extérieure portant une garniture d'aiguilles disposées suivant des boutages qui se répètent, chaque boutage comprenant de 7 à 12 rangées d'aiguilles équidistantes-s'étendant axialement, les dispositions relatives des aiguilles dans des rangées adjacentes étant telles que les aiguilles sont situées sur des lignes parallèles à une hélice qui passe par des points sur les premières lignes de deux boutages adjacents, ces points étant axialement décalés de trois fois I'écartement axial des aiguilles dans des boutages de 9 ou 10 rangées et de cinq fois I'écartement axial des aiguilles dans des boutages de 11 ou 12 rangées.

De préférence, chaque boutage qui se répète comporte 8, 9 ou 12 rangées d'aiguilles.

Bien que ne voulant pas être limités par des considérations théoriques, nous croyons que le perfectionnement en matière de séparation obtenu par l'emploi de la garniture à aiguilles, objet de la présente invention, peut être attribué au fait que chaque aiguille dans chaque rangée est plus éloignée de ses voisines immédiates dans les rangées adjacentes que dans les boutages d'aiguilles classiques antérieures. De ce fait, lorsqu'une aiguille entre en contact avec une fibre, de la mèche, la mèche est libre de se déplacer sous l'action de l'aiguille sans être perturbée par les aiguilles voisines. Par conséquent, chaque aiguille de la garniture exerce une action plus indépendante sur la mèche. De plus, l'espacement régulier des aiguilles réduit toute tendance de la disposition hélicoïdale des aiguilles à déplacer les fibres axialement vers l'un des bords du rouleau.

Le rouleau ouvreur, objet de l'invention, peut comprendre une surface cylindrique ou conique d'une seule pièce dans laquelle les aiguilles sont fixées. Il est possible d'adopter une structure classique quelconque pour le rouleau. Par exemple, le rouleau peut comprendre un tambour creux, les aiguilles faisant saillie à travers les parois du tambour. Pour contribuer à l'équilibrage dynamique du tambour, la partie creuse du tambour peut être remplie d'un matériau dense telle qu'une résine synthétique. Ce matériau peut être coloré afin d'indiquer le type de fibre ou la machine auquelle le rouleau est destiné. Les aiguilles peuvent être fixées au rouleau par ajustement à frottement dans des ouvertures pratiquées dans les parois du tambour. En variante, les aiguilles peuvent être fixées dans des ouvertures surdimensionnées à la surface extérieure du rouleau au moyen d'un agent de remplissage telle qu'une résine synthétique, comme il est décrit, par exemple, dans le brevet britannique no. 1 298 561. Le cas échéant, les aiguilles peuvent faire saillie à la surface du tambour suivant un angle aigu.

L'écartement entre les rangées d'aiguilles et I'écartement entre les aiguilles d'une rangée dépend du type de fibres devant être filées et de la grandeur des aiguilles et du rouleau. De préférence, I'écartement entre les aiguilles de chaque rangée est égal à I'écartement entre les rangées.

Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue schématique d'une machine à filer centrifuge comprenant un rouleau ouvreur garni d'aiguilles conformément à l'invention;

la fig. 2 représente, partiellement en coupe, le rouleau ouvreur du dispositif représenté sur la fig. 1;

la fig. 3 représente le boutage des aiguilles d'un rouleau, selon l'invention; et la fig. 4 représente un boutage d'aiguilles classique.

Comme indiqué sur la fig. 1, la machine à filer centrifuge comprend un rouleau ouvreur 1 monté à rotation dans une enveloppe 2 dans laquelle une mèche 3 de fibres est alimentée par un rouleau alimenteur 4. Lors de la rotation du rouleau 1, une garniture d'aiguilles 5 faisant saillie à sa surface extérieure sépare la mèche 3 en fibres individuelles 6 qui sont éjectées du rouleau 1 à travers un conduit d'alimentation conique 8 et introduites dans une tête de filage cntrifuge 10 montée à rotation sur l'enveloppe 2, sous le rouleau 1.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

617968

La tête de filage 10 comprend une chambre de filage 11 en forme de bol montée sur une broche creuse bridée 12. La broche 12 est montée sur des roulements à billes 13 de manière à pouvoir être entraînée en rotation autour de son axe par une poulie d'entraînement 14. Un tube creux, fixe de retordage 16 s'étend à travers la broche 12 jusque dans la chambre de filage 11 et guide de fil 17 quittant la chambre 11. Le fil 17 est extrait de la chambre 11 par deux galets extracteurs 18 et il est enroulé sur une bobine (non représentée).

Comme indiqué sur la fig. 2, le rouleau ouvreur 1 comprend un corps cylindrique creux 20 d'une seuls pièce fixé sur un arbre 21 monté dans l'enveloppe 2 au moyen de paliers 23. Les extrémités du corps 20 ont la forme de brides 24, 25 entre lesquelles est agencée une surface cylindrique évidée 26. La surface 26 est percée de manière à présenter une pluralité d'ouvertures dans chacune desquelles est fixée une aiguille 28 en acier trempé, chaque aiguilles étant fixée dans son ouverture respective au moyen d'une résine epoxy adhésive 29 suivant la méthode décrite dans le brevet britannique no. 1 298 561. Les aiguilles 28 font saillie à la surface utile 26 du rouleau d'une quantité inférieure à la longueur radiale des brides 24, 25 de sorte que les brides protègent les aiguilles contre tout dommage lorsque le rouleau est déposé de l'arbre 21. L'intérieur creux du corps 20 est rempli d'une matière plastique soliede 30 qui contribue à équilibrer le rouleau pendant la marche de la machine à filer. Cette matière peut être colorée afin de permettre l'identification du rouleau.

La disposition des aiguilles 28 sur la surface utile 26 du rouleau 1 est illustrée sur la fig. 3. Pour des raisons de commodité, la surface cylindrique 26 du rouleau 1 est représentée sous forme d'un rectangle.

Les aiguilles sont disposées suivant une série de boutages qui se répètend, l'un d'entre eux étant compris entre les lignes

A, A1 et B, B1, le boutage adjacent étant situé entre les lignes

B, B1 et C, C1.

Chaque boutage comprend neuf rangées d'aiguilles équidistantes, les aiguilles de chaque rangée étant mutuellement disposées de manière que les aiguilles sont situées suivant des lignes parallèles hélicoïdales autour de la surface 26 du rouleau 1, l'une des lignes étant désignée par la référence 33. Ces lignes s'étendent depuis un point 34 de la première rangée 35 du premier boutage à un point 36 de la première rangée 37 du boutage adjacent. Les points 34 et 36 sont occupés par la première et la cinquième aiguilles, respectivement de la rangée et, par conséquent, ils sont décalés axialement l'un par rapport à l'autre de quatre fois I'écartement axial des aiguilles. Les aiguilles du boutage adjacent sont disposées de la même manière que celles du premier boutage, la ligne hélicoïdale qui correspond à la ligne 33 étant indiquée par la référence 33'. Sur toute sa surface utile 26, le rouleau 1 comprend 8 boutages d'aiguilles qui se répètent.

Dans la disposition d'aiguilles décrite ci-dessus, les écarte-ments mutuels des aiguilles de chaque rangée de tout boutage qui se répète sont tels que deux aiguilles ne se trouvent jamais sur le même cercle circonférentiel de la surface utile 26. Par conséquent, en utilisation, chaque aiguille de chaque boutage agit sur une partie différente de la mèche acheminée vers la surface utile 26 du rouleau. De plus, chaque aiguille est séparée de ses voisines dans les rangées adjacentes par une distance qui ne diffère que légèrement de la distance entre les aiguilles adjacentes de la même rangée. C'est pourquoi le risque d'aiguilles adjacentes perturbant des fibres en contact avec des aiguilles adjacentes est donc réduit au minimum.

L'écartement particulier entre des aiguilles adjacentes de chaque rangée et entre des rangées adjacentes dépend des dimensions du rouleau 1 et des aiguilles 29 ainsi que du type de fibres devant être traitées. Par exemple, sur un rouleau de 63,5 mm (2V2'0 de diamètre portant des aiguilles de 1 mm

(0,039") de diamètre, les rangées seront espacées les unes des autres d'environ 2,54 mm (0,1"), cet écartement étant le même que celui entre les aiguilles de chaque rangée. Lorsqu'un tel rouleau est garni d'aiguilles avec le boutage représenté sur la fig. 3, l'écartement axial de la première aiguille de chaque rangée par rapport au cercle circonférentiel passant par l'aiguille au point 34 (ligne 38 sur la fig. 3) sera celui indiqué dans le tableau 1.

Tableau 1

Rangée

Ecartement axial de la première aiguille (mm)

i

0,000

2

1,219

3

2,413

4

0,914

5

2,133

6

0,609

7

1,803

8

0,304

9

1,498

Le boutage représenté sur la fig. 3 peut être varié dans le cadre de l'invention. Ainsi, chaque boutage qui se répète peut se composer de 7, 8, 10,11 ou 12 rangées. Lorsque l'on utilise un boutage de 7 ou 8 rangées, les rangées d'aiguilles équidistantes sont disposées les unes par rapport aux autres de manière que la ligne hélicoïdale qui correspond à la ligne 33 sur la fig. 3 passe par des points des premières rangées de deux boutages adjacents qui sont axialement décalés de trois fois l'écartement axial des aiguilles (par exemple de la première aiguille de la première rangée du boutage à la quatrième aiguille de la première rangée du bourage adjacent). Lorsqu'un boutage est répété de 10 rangées est utilisé, la ligne correspondante passe par les points des premières rangées de boutages adjacents qui sont décalés axialement de quatre fois l'écartement axial des aiguilles, par exemple à travers la première et la cinquième aiguilles des premières rangées de boutages adjacents, d'une manière similaire à celle représentée sur la fig. 3. Lorsque l'on utilise un boutage répété de 11 ou 12 rangées, la ligne hélicoïdale qui correspond à la ligne 33 illustrée sur la fig. 3 passe par des points des premières rangées de boutages adjacents qui sont décalés axialement de cinq fois l'écartement axial des aiguilles, par exemple par la première et la sixième aiguilles des premières rangées de boutages adjacents.

Par exemple, pour des rouleaux et des aiguilles dont les dimensions sont similaires à celles décrites en référence au tableau 1, les écartements des premières aiguilles de chaque rangée d'un boutage de 8 et 10 rangées sont données dans le tableau 2.

Tableau 2

Rangée Ecartement de la première aiguille (en mm)

boutage à 8 rangées boutage à 12 rangées

1

0,000

0.000

2

1,016

1,143

3

2,032

2,260

4

0,330

0,685

5

1,371

1,803

6

2,387

2,338

7

0,685

1,346

8

1,701 ■

2,489

9

-

0,914

10

-

2,032

11

0,457

12

1,574

S

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

617968

4

Dans chacune de ces variantes, l'écartement de chaque aiguille par rapport aux aiguilles voisines est maximal et chaque aiguille du boutage se trouve sur un cercle circonférentiel différent que celui de n'importe laquelle des autres aiguilles du boutage. Des boutages répétés ayant des nombres de rangées inférieures ou supérieures sont moins appropriés pour des rouleaux ouvreurs.

La fig. 4 est un schéma similaire à celui de la fig. 3 et représente la disposition classique d'aiguilles sur un rouleau ouvreur. Cette disposition est constituée par une série de boutages répétés comprenant chacun 9 rangées de 8 aiguilles équidistantes disposées suivant des lignes parallèles hélicoïdales. Contrairement aux boutages, objets de l'invention, les lignes hélicoïdales 40 du boutage situé entre les lignes A, A1 et B, B1 sur la fig. 4 s'étendent de la première aiguille 41 de la première rangée 42 du boutage à la deuxième aiguille 43 de la première rangée 44 du boutage adjacent situé entre les lignes B, B1 et C, C1. De ce fait, bien que chaque aiguille du boutage se trouve sur son propre cercle circonférentiel, chaque aiguille est relativement proche d'une aiguille d'une rangée adjacente. Ainsi, l'écartement entre la première aiguille 41 de la première rangée du boutage situé entre les lignes A, A1 et B, B1 et la s première aiguille 45 de la deuxième rangée du boutage n'est que légèrement supérieure à l'écartement entre les rangées du boutage. La distance correspondante entre les aiguilles 34 et 39 sur la fig. 3 est notablement plus grande. Par conséquent, le risque que des fibres en contact avec l'une quelconque des aiguilles se mêlent à des fibres en contact avec des aiguilles adjacentes est bien plus grand sur le rouleau de la fig. 4 que sur les rouleaux faisant l'objet de la présente invention. De plus, en vue d'obtenir un espacement plus uniforme des aiguilles dans la disposition faisant l'objet de la présente invention, la tendance qu'a l'agencement hélicoïdal des aiguilles à diriger les fibres en sens axial en direction des brides 24 ou 25 est bien plus faible dans le cas de la disposition faisant l'objet de l'invention que dans la disposition représentée sur la fig. 4.

10

15

B

2 feuilles dessins

Claims (6)

1. 617 968

   2

   REVENDICATIONS

   1. Rouleau ouvreur destiné à une machine à filer centrifuge comportant une surface extérieure portant une garniture d'aiguilles disposées suivant des boutages qui se répètent, chaque boutage comprenant de 7 à 12 rangées d'aiguilles équidistantes s'étendant axialement, caractérisé en ce que les dispositions relatives des aiguilles (28) dans des rangées adjacentes sont telles que les aiguilles (28) sont situées sur des lignes parallèles à une hélice (33') qui passe par des points (34, 36) sur les premières lignes de boutages adjacents, ces points étant axialement décalés de trois fois I'écartement axial des aiguilles dans des boutages de 9 ou 10 rangées et de cinq fois I'écartement axial des aiguilles dans des boutages de 11 ou 12 rangées.
2. 2. Rouleau ouvreur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque boutage répété comporte 8, 9 ou 12 rangées d'aiguilles.
3. 3. Rouleau ouvreur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que I'écartement circonférentiel des rangées d'aiguilles (28) est égal à I'écartement axial entre les aiguilles (29).
4. 4. Rouleau ouvreur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rouleau comprend une surface (26) cylindrique ou conique d'une seule pièce dans laquelle sont fixées les aiguilles (28).
5. 5. Rouleau ouvreur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les aiguilles (28) sont fixées dans des ouvertures surdimensionnées dans la surface extérieure du rouleau au moyen d'un agent de remplissage (29).
6. 6. Machine à filer centrifuge comprenant un rouleau ouvreur conforme à la revendication 1.