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0~37~ o
La pr~sente invention concerne un support destiné à rece-
voir un fil textile. Elle concerne en particulier un tube support
de fil pour le renvidage à grande vitesse d'un fil textile ther-
moplastique, partiellement étire.
Par "fil partiellement étir~", on désigne un fil dont
l'orientation moléculaire n'est pas totale et qui conserve un taux
résiduel d'étirage, l'étirage ~tant ensuite achev~ lors d'une op~-
ration de traitement ultérieure en continu ou en discontinu.
- Ainsi, il est connu de soumettre un fil de polyester à
un étirage partiel en continu avec le filage. Le fil est alors
renvidé à l'~tat semi-étiré avec un taux residuel d'~tirage qui
peut être de l'ordre de 1,4 à 2. L'etirage au taux normal ( sensi-
blement de 4) est achevé par exemple au cours d'une op~ration de
texturation.
On rencontre toutefois des problèmes lors du renvidage
du fil semi-étiré avec entraînement tangentiel de l'enroulemer.t par
un cylindre pilote et plus précisément au début de renvidage. Le
cylindre pilote, qui a pour rôle de ~ontroler la vitesse de l'en-
roulement tout en fournissant tout ou partie du couple nécessaire
` 20 à son entralnement, est muni de deux sur~paisseurs constituant des
bagues de lancement et présentant un excédent de diamètre de l'or-
dre de 0,1 à 1 mm par rapport au reste du cylindre pilote. Ces
bagues sont situées sur le cylindre pilote à des emplacements cor-
respondant aux zones d'extrémit~ du tube support de fil, en dehors
de la zone d'enroulement.
L'un des rôles des bagues de lancement est de donner une
survitesse au tube d'enroulement afin qu'au d~marrage, le fil
s'enroule sur le tube plutot que sur le cylindre pilote. Le tube
est supporté par des moyens tels qu'un etrier muni de coupelles qui
le maintiennent par ses extrémités, ou une broche qui le p~nètre
- sur toute sa longueur et l'entraine en rotation. Cette dernière so-
lution peut être adopt~e dans le cas de renvidage a grande vitesse,
'
.
-` ~.0'~37~0
- c'est-a-dire pouvant atteindre 6.000 a 7.000 metres~minute et
plus.
Le fil est distribué le long du tube par un dispositif
d'entralnement en va-et-vient. Malgré toutes les precautions qui
sont prises pour la construction des dispositifs de va-et-vient,
- la distribution du fii n'est pas strictement reguliere sur toute
la lpngueur du tube. Il y a accumulation ae matiere dans la zone
des points de rebroussement. En ef~et, dans ces deux zones, la vi-
tesse du fil n'est pas constante, mais elle d~crolt puis s'annule
et croît a nouveau jusqu'a sa valeur nominale, apres l'inversion
de sens. L'accumulation de matiere aux points de rebroussement se
- manifeste par la formation de sur-epaisseurs ou "cornes naissantes".
L'un des roles du cylindre pilote est justement de comprimer ces
cornes afin d'avoir une gen~ratrice de l'enroulement sensiblement
rectiligne. En début de renvidage, le tube est en contact avec les
bagues de lancement et l'enroulement ne touche pas le cylindre pi-
lote. Mais l'enroulement grossit en formant aux deux extrémites
;~ de course les cornes naissantes qui, a un moment donné, viennent
en contact avec le cylindre pilote. On a constat~ que le contact
des extrémit~s de l'enroulement avec le cylindre pilote pouvait
engendrer des effets prejudiciables au fil semi-étir~. En effet:
a) Le fil, au sommet des cornes, est en excédent de
vitesse par rapport au cylindre piloto. Cet exc6dent de vitesse,
fonction des dimensions du cylindre pilote et du tube d'enroule-
ment, peut etre de l'ordre de 1,5% soit, pour une vitesse de ren-
vidage de 3.000 metres/minute,45 metres/minute environ,ce qui
n'est pas negligeable.Aussi,lorsque les cornes viennent en contact
avec le cylindre pilote,il y a un glissement de 45 metres/minute,
qui s'applique a de faibles longueurs de fil semi-étiré.
b) En outre, on utilise fréquemment comme tube d'enrou-
lement, un tube en carton, et il arrive souvent que les qualités
géometriques de ce dernier ne soient pas rigoureuses. Le tube
' :
. . . ~
37ZO
peut pr~senter des d~fauts tels que ~aux-ronds qui, a la rotation,
engendrent des vibrations, donc des chocs de l'enroulement sur le
cylindre pilote.
Si on utilise un tel tube, au moment du contact le fil
semi-étir~ est soumis, au niveau des corn~s naissantes, aux effets
- a) et b). Il subit a ces endroits des contraintes importantes qui
~ se traduisent, aux points de rebroussement, par des portions de
fil de un centimètre environ, qui subissent un surétirage par choc.
On a donc, apres renvidage, un fil qui présente des portions dont
l'orientation moléculaire est différente et qui, lors de 1' op~ra-
tion finale d'étirage ( par exemple simultanément a la textura-
tion), donneront des zones sous-~tir~es. Ces zones sous-étirees se
traduisent par des défauts de titre et surtout des défauts de tein-
ture, qui l'on rencontre en production, de façon tout à fait aléa-
toire, selon la qualité du tube de renvidage utilis~. On appelle
couramment ce défaut:" défaut de fond de bobine".
On a remarqué que lorsque le tube est monté sur une bro-
- che le traversant sur toute sa longueur, une accentuation du d~faut
se répete avec une périodicité correspondant a un aller-retour
du guide de va-et-vient et que le défaut accentué correspond au
point de rebroussement situé en arriere de la broche. ( On d~si-
gnera par "arrière" la partie de la broche située du côté de sa fi-
xation sur le bati du bobinoir). L'avant de la broche étant éloi-
gné de la fixation, cette partie présente une flexibilité plus im-
portante qui permet d'absorber les contraintes. L'arriere de la
broche présentant une rigidité plus grande, c'est le fil qui absor-
be ces contraintes, ce qui entralne sa déformation.
Pour résoudre ce probleme de défaut de "fond de bobine",
on a essayé de diminuer en d~but de renvidage la force pressante
du tube sur le cylindre pilote. Ainsi, une force habituelle de
` 40 a 50 N a été réduite de 10 à 20 N dans la premiere phase du
renvidage. Cependant, si un tel procéd~ entralne une diminution du
. .
lOZ3~'Z
: d~faut, il ne conduit pas a sa suppression totale~
La pr~sente invention se propose de pallier les incon-
v~nients ci-dessus.
Elle concerne un support tubulaire d'enroulement de fil
textile, en particulier pour machine de renvidage, comportant un
cylindre pilote en contact tangentiel avec l'enroulement et muni
d'au moins une bague de lancement dont le diamètre est sup~rieur
au diametre du corps du cylindre pilote, destinée a entraIner par
friction ledit support au début du renvidage, caractérisé par le
fait qu'il présente sur sa surface ext~rieure ~eux d~pressions an-
nulaires situ~es aux zones correspondant aux points de rebrousse-
ment, lesdites dépressions ayant une profondeur au molns égale a
la sur~pais~eur de la bague de lancement. Ces dépressions sont pra-
tiqu~es sur le support tubulaire ou tube sous la forme de gorges
ou rainures. Le fond des d~pressions peut présenter un profil plat
ou courbe. Le raccordement du fond des dépressions avec la surfa-
ce ext~rieure du support s'effectue sans angle vif, par chanfrein,
congé, arrondi. La largeur des depressions est fonction de la lar-
geur des surepaisseurs de fil aux points de rebroussement. Pour un
tube de dimensions courantes, par exemple de diamètre externe 75 mm,
entrainé par un cylindre pilote presentant des bagues de lancement
ayant un diametre superieur de 0,8 mm à celui du corps du cylindre
pilote, ces d~pressions ont avantageusement une largeur de S à 15
mm, et une profondeur de 0,4 a 0,8 mm.
En d~but de renvidage, les surépaisséurs de fil ou cor-
nes, aux points de rebroussement, se forment au niveau des d~pres-
sions et ainsi ne sont plus proéminentes par rapport à la partie
médiane de l'enroulement. Le contact: enroulement/cylindre pilote,
s'effectue donc sensiblement sur toute la longueur de l'enroulement.
Le choc de contact se r~partit sur toute la longueur de l'enroule-
ment et non plus seulement sur ses extremités. Il n'y a plus d~for-
mation du fil semi-~tiré aux zones de rebroussement. La structure
lOZ~7;~0
du fil est homogène sur toute sa longueur et l~tirage subs~quent
ne produira plus de zones sous-~tirees.
Le tube peut être cylindrique ou conique~ Il est form~
par les matériaux habituellement employ~s pour la confection des
tubes de renvidage. Il S ' agit gén~ralement de mat~riaux relative-
ment tendres et déformables tels que carton ou certaines matières
plastiques. Comme il est indiqu~ dans le préambule, il arrive sou-
vent que de tels tubes en matériaux tendres ne pr~sentent pas des
qualités géom~triques parfaites entrainant les effets préjudicia-
bles et les d~fauts'déjà signalés. Dans ce cas, le rôle des d~-
pressions est primordial dans la suppression des défauts et l'in-
vention présente son int~rêt le plus grand avec de tels mat~riaux.
Mais le tube peut également être en mat~riau rigide tel
' que métal ou alliage métallique. De tels tubes, par rapport aux
tubes en carton, présentent des qualit~s géométriques améliorées
et le risque de renContrer les d~fauts signalés dans le préambule
se trouve réduit. Néanmoins, il est avantageux de munir ces tubes
des dépressions selon l'i'nvention.
Avantageusement, les dépressions sont pratiquées sùr le
tube au moment de sa fabrication. Dans le cas 'de tube en carton,
elles peuvent être pratiquées par repoussage au moyen d'une molette.
Dans le cas de tube en métal, on peut utiliser la même technique
de repoussage ou pratiquer une gorge par enlèvement de matière.
Evidemment, l'~paisseur du tube doit être suffisante afin que les
dépressions n'affectent pas sa résistance m~canique de manière pré-
judiciable.
Mais l'invention sera mieux comprise à l'aide des exem-
ples et figures ci-après, donnés à titre illustratif mais non limi-
tatif.
- Les ~igures 1 et 2 illustrent le proc~dé de renvidage
d'un fil avec un tube classique.
- La figure 3 représente un tube de renvidage selon l'in-
- 5 -
.
lOZ37;Z0
ve~tion .
- La figure 4 est une vue partielle d'un tube selon
l'invention.
- La figure S illustre la phase premiere du proc~d~ de
renvidage avec un tube selon l'invention.
- Les figures 6 et 7 repr~sentent des diagrammes de r~-
gularité de titre de fils obtenus respectivement par renvidage sur
- tube ordinaire et par renvidage sur tube selon l'invention.
A la figure 1, on a repr~sente schématiquement les orga-
nes principaux d'un poste de renvidage, a savoir le cylindre pilo-
te 1, un tube de renvidage 2 en contact tangentiel avec le cylin-
dre pilote et un guide de distribution du fil en va-et-vient 13.
- En début de renvidage, le contact tube/cylindre pilote s'effectue
au niveau de bagues de lancement 4 et 5. ( La surepaisseur des ba-
gues 4 et 5 a ét~ fortement exagér~e dans le but d'une plus grande
clarté de la figure). Le contact se prolonge jusqu'au moment ou
l'enroulement 3 a atteint un diamètre qui lui permet de venir lui-
~ même en contact avec la partie médiane 10 du cylindre pilote. Ce
; contact: enroulement/cylindre pilote, se prolonge jusqu'à la fin
de la s~quence de renvidage. L'entr8e en contact de l'enroulement
avec le cylindre pilote s'effectue au niveau des "cornes naissan-
tes" 6 et 7 situees aux points de rebroussement en entra$nant les
effets préjudiciables et les d~fauts signalés dans le préambule.
Sur la figure 2, on a représenté une broche 11 sur la-
quelle on a mont~ le tube 2. La broche est fix~e sur le bâti 12.
On a remarqué que les défauts sur le fil ~taient plus accentués
~ur les portions correspondant au point de rebroussement arriere
AR où la flexibilité est inférieure à la flexibilité au point de
rebroussement avant AV.
La figure 3 représente un tube en carton 20 selon l'in-
vention, muni de deux dépressions 8 pratiqu~es aux points de re-
broussement. Ces dépressions sont formées par deux rainures dont
-- 6
~0'~37;ZO
le ~ond présente un profil courbe et qui ont ét~ pratiqu~es sur
le tube par molletage au moment de sa fabrication. Pour un tube
courant de diamètre ext~rieur 75 mm, entraln~ par un cylindre pi-
lote de diametre 160 mm, muni de bagues de lancement de diametre
160,8 mm, la profondeur ~ des gorges 8, sera avantageusement com-
prise entre 0,4 et 0,8 mm et la largeur 1 desdites gorges sera com-
prise entre 5 et 15 mm. En g~n~ral, une largeur comprise entre S
et 10 mm suffit.
La figure 4 est une vue partielle d'un tube selon 1 in-
vention muni de dépressions 8 a fond plat raccord~ a la surfaceextérieure du tube, d'une part par un chanfrein 14, d'autre part
par un congé 15.
La figure 5 montre le tube selon la figure 3, au cours
de son utilisation en xenvidage. L'enroulement 3 a atteint le dia-
metre qui lui permet d'entrer en contact avec la partie médiane
10 du cylindre pilote 1. Le contact des bagues 4 et 5 ayec le tube
20 va être coup~. Les surépaisseurS de fil ( cornes~ 6 et 7 sont
formées dans les dépressions 8. On constate qu'elles sont en re-
trait par rapport à la partie médiane de l'enroulement 3. L'entrée
en contact de l'enroulement avec le cylindre pilote s'effectue sur
la majeure partie de l'enroulement et non plus seulement par les
cornes 6 et 7. Il n'y a plus de détérioration du fil.
On a effectué des essais comparatifs entre des supports
de fil ordinaires et des ~upports selon l'invention, tels ~ue re-
présentés aux figures 3 à S. Ces essais font l'ob~et des exemples
ci-apras donnés a titre indicatif mais non limitatif.
Exemple 1
Dans cet exemple, on a réalis~ le renvidage en utilisant
un support habituel. t
On renvide sur un bobinoir du type representé à la figure
1, un fil polyester semi-étiré, de 167 dtex/30 brins, sur un tube
en carton ordinaire. Les conditions op~ratoires sont les suivantes:
, ', ' ' '
,
l~Z3720
- vitesse de renvidage................. 3.600 metres/minute
- taux d'étirage residuel.............. l,6
- diamètre du cylindre pilote.......... l.60 mm
- diametre des bagues de lancement..... 160,8 mm
- diametre externe du tube............. .75 mm
- force de pressa~e du tube contre le
cyli~dre renvideur................... .30 N
Au régularimetre USTER (marque de commerce de la
Société Zellweger S.A. pour un appareil mesurant les variations
du poids par unite de longueur de filaments continus), on contrôle
la regularite d'une portion de fil dite " de fond de bobine ",
c'est-a-dire prise parmi les premieres couches enroulees alors
que le tube est en contact avec le cylindre pilote par ses
bagues de lancement. Le diagramme enregistré est represente
la figure 6 qui est a l'echelle l.
On constate d'apres le diagramme que le fil presente
des defauts périodiques tres sensibles. La vitesse de déplace-
ment du fil dans le régularimetre est de 100 metres/minute, celle
de deroulement du papier de 0,10 metre/minute - un centimetre
sur le diagramme représente 10 mètres de fil - l'échelle de
sensibilité utilisée est l'échelle 12,5% (le maximum de l'échelle
correspond a un ecart de 12,5% par rapport au titre moyen). On
compte sur le diagramme environ 30 defauts pour 10 centimetres,
c'est-a-dire que le fil présente 30 défauts pour 100 metres. La
périodicité moyenne des défauts est donc d'environ 3,30 metres.
On constate qu'il s'agit de portions dont le titre est inférieur
au titre moyen d'au moins 12,5~ on peut estimer l'écart a environ
15~ (la limite de l'ec}lelle etant deL)assee). Ces L~ortions de titrc
plus faible correspondent aux portions suretirees, situees aux
points de rebroussement et provoquees par les phenomenes de glis-
sement et chocs decrits dans le preambulP.
.
;:
` A
237ZO
Exemple 2
Dans cet exemple, on utilise un support tel que proposedans la pre5ente demande.
On pratique sur le tube ayant servi à l'essai 1, deux
dépressions de largeur 10 mm et de profondeur O,6 mm, aux points
de rebroussement, telles qu'on peut les voir sur les figures 3
a 5. On monte le tube ainsi modifie a la même position de renvi-
dage qu'a l'essai 1: on renvide le même fil dans des conditions
operatoires identiques.
On contrôle de la même façon une portion de fil "de fond
de bobine" au regularimetre USTER; on obtient le diagramme repré-
senté à la figure 7. On constate que les defauts ont totalement
disparu.
Exemple 3
On réalise 30 enroulements sur des tubes selon l'inven-
tion. Au régularimètre, on a contrôlé le fil de "fond de bobine"
des 30 enroulements. On ne decele aucun defaut, alors qu'en utili-
sant des tubes ordinaires on rencontre en moyenne un enroulement
sur 7 à 8 présentant le défaut de "fond de bobine".
Exemple 4
: Le fil en provenance des 30 enroulements a été teint
. .
puis tricote. Sur tricot, on n'a décelé aucun défaut de teinture,
alors que le fil renvidé sur des supports habituels présente des
défauts caractérisés par des emplacements de surteinture.
Ces essais mettent en evidence l'interêt de la presente
invention, qui supprime le d~faut de "fond de bobine" et par la
suite les déchets de fil résultant de ce defaut.
Bien qu'elle soit tout particulierement adaptee au ren-
vidage de fil semi-etire, l'invention peut neanmoins être utilisee
pour le renvidage de fils de tous types, de toutes natures et de
tous tltres.
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