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DISPOSITIF ROTATIF REDUCTEUR DU BALLON DE FIL POUR METIERS A FIIER
ET MACHINES ANALOGUES.,
La présente invention se rapporte à un dispositif rotatif réduc- teur du ballon de fil pour métiers à filer à retordre, à câbler., à mouliner et autres machines textiles analogues.
La présente invention a pour objet principal de réduire notable- ment la tension du fil fabriqué en réduisant la hauteur du ballon. L'expé- rience montre en effet que la tension du fil est directement proportionnelle au carré de la hauteur du ballon de fil et inversement proportionnelle au carré de la corde maximum de ce ballon, ce dernier étant une manifestation dynamique instantanée et visible provoquée par tout fil, durant sa fabrica=. tion sur les métiers précités, entre le guide-fil ou queue de cochon et l'or- gane envideur et retordeur quel qu'il soit, anneau tournante curseur, etc.,,,, La diminution de la tension du fil fabriqué réduit les chances de casse de ce fil et permet d'accroftre la vitesse des broches,dont leur production
Suivant l'invention,
la réduction de hauteur du ballon de fil eu maximum possible est obtenue en sollicitant ce fil par 1-'extrémité même de la broche, tout en permettant un déplacement angulaire en rotation du fil par rapport à la broche elle-même en vue d9assurer l'envidage du fil sur la bobine
La description ci-après considérée en regard des dessins an= nexés permettra de comprendre les caractéristiques particulières de l'in- vention et le mode opératoire- de la machine construite en accord avec cet= te invention. Dans ces dessins
La figure 1 est une vue en coupe axiale dune première forme de réalisation du dispositif réducteur du ballon de fil monté sur une broche clas- siqueo
La figure 2 est une coupe de la figure 1 suivant la ligne II-II.
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La figure 3 est une vue de dessus du dispositif illustré à la fi- gure 1.
La figure 4 est une vue en coupe axiale partielle d'une deuxième forme de réalisation du dispositif réducteur du ballon de fil monté sur une broche classique à tube dans laquelle le tube a une possibilité d'envidage accrue
La figure 5 est une vue en coupe axiale d'une variante de la réa- lisation représentée à la figure 1, dans laquelle la tête tournante est mon- tée à frottement lisse dans son fourreau.
La figure 6 est une vue en coupe axiale d'une autre forme de réa- lisation du dispositif réducteur du ballon de fil dans lequel la tête est amovible;,
La figure 7 est une coupe axiale d'une autre forme de réalisation du dispositif réducteur du ballon de fil monté sur une broche classique à canette.
La figure 8 est une vue générale schématique et explicative du fonctionnement de l'appareil conforme à 1-'invention.
Considérons d'abord la figure 1
Une broche classique à lame 1 complétée, ou non, par un fût 2 en bois ou autre matière, reçoit un tube 3 d'envidage du fil 4; cet envidage s'ef- fectuant soit par couches coniques, soit par couches cylindriques, ou cylindre- coniques, ou encore cylindro-biconiques, soit suivant tout autre mode et loi
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d-lenvidage.
Sur le bouton 5, solidaire de la lame 1 par emmanchement à chaud et appartenant initialement à l'ensemble de la broche, est fixée une pièce 6, par un vissage comme représenté ou par toute autre méthodeo Cette pièce 6 sert de fourreau de roulement extérieur à un roulement 7 à aiguilles, à rou- leaux ou similaires Ce roulement 7 permet la rotation et le pivotement li- bres d'un axe-pivot 8; ce roulement 7 étant maintenu, longitudinalement et suivant le mode classique, par rapport à la pièce 6.
Le pivotement de l'axe- pivot 8 est facilité par une bille 9 qui lui est insérée, cette dernière fai- sant contact ponctuel avec une seconde bille 10 contenue dans un logement axial pratiqué dans la pièce 60
Tout en assurant la liberté de sa rotation et de son pivotement pour empêcher notamment son soulèvement sous l'effet d'une sollicitation accidentelle étrangère au fonctionnement du dispositif, l'axe-pivot 8 compor- te une embase 11 qui réalise cette garantie,,en combinaison avec deux goupil- les affleurées 12., diamétralement opposées, fixées à la pièce 6 de préférence par vissage et évitant l'axe-pivot 8 comme représenté à la figure 2.
L'axe-pivot 8 se termine, dans sa partie supérieure, par une tê- te 13 d'un profil tel que celui figuré ou de tout autre profil judicieux, dans laquelle sont pratiquées deux mortaises circulaires et interrompues 14 et 15 diamétralement opposées, dans l'une ou l'autre desquelles passe le fil 4; la mortaise 14 étant de préférence affectée pour rotation de la broche à droite, la mortaise 15 pour rotation de la broche à gauche, Chacune de- ces mortaises 14 et 15 est intéressée par une fente 16 de largeur judicieuse qui sert au passage et à l'introduction faciles du fil 4; chaque- fente 16 étant judicieusement orientée par rapport à l'axe XX, pour s'opposer à l'échappée éventuelle du fil, du fait de l'action de la force centrifuge agissant sur ce dernier.
Il est d'ailleurs à remarquer à ce sujet, que cette action cen- trifuge est faible, du fait notamment du faible rayon de giration intéressée
Afin de réduire la masse de l'ensemble 8-13, un allégement tel que 17,de section voulue, peut être pratiqué, soit suivant un seul diamètre, soit suivant deux diamètres perpendiculaires l'un à l'autreo
Contre l'introduction intempestive de duvets, poussières, etc... dans le roulement 7, un feutre 18 ainsi qu'un chicanage tel que 19 par exem- ple, peuvent être prévus, au besoin.
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L'ensemble de ce dispositif laisse libre passage au tube 3, c'est-
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à=dire que les diamètres extérieurs de la pièce 6 et de la tête 13 sont infé- rieurs au diamètre minimum de l'alésage du tube 3. D'où il ne résulte aucun temps notable perdu pour réaliser la levée lorsque les bobines sont pleines, coin?-? pour exécuter certaines manoeuvres accompagnant les rattaches (recher- che du "bout" sur la bobineet autres)
Pour effectuer la levée)/ le fil 4 est préalablement et facilement dégagé de sa mortaise par sa fente 16;
il est réintroduit., par la même voie et avec la même facilité., avant la remise en route du métiero
La figure 4 répond à une implantation relative du tube 3aw sur la broche, différente de celle du tube 3 de la figure 1. En particulier, le plan MN étant celui.9- limitatif normal du tube sur la broche et convenant pour ce tube la. c-orrespondance en position relative de ces deux figures sur la planche jointe, met en évidence que, par la méthode décrite ci-après, on
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peut allonger, de la longueur Li. la hauteur totale initiale du tube, c9est- à-dire augmenter d-autant le pouvoir d'envidage de ce tubeo Cette méthode
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consiste à réduire, de la longueur L2 sensiblement égale à Ll.
la hauteur initiale de la lame de broche la et a fixer, à chaud ou par toute autre mé-
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thode, le pied 20 de la pièce 6a sur la lame la. Tout le reste du dispositif reste identique à celui de la figure 1, sous la conicité même du tube 3as la partie extérieure de l'ensemble 20-6a, faisant suite au fût 2a. Comme précé- demment le diamètre extérieur de la tête 13 laisse libre passage au tube 3a.
Le roulement 7 intercalé entre 1-'axe-pivot 8 ou 8a et le fourreau
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6 ou 6a peut être supprimé, ainsi que représenté va la figure 59 l'axe=pivot 8b tournant alors à frottement lisse sur le fourreau 6b; le pivotement par les billes 9 et 10 est toutefois conservée
En vue de réduire la masse de l'ensemble pivot et tête, ainsi que représenté à la figure 6, la tête peut être rapportée, étant alors cons- tituée en une matière différente et plus légère que l'acier ou que.toute au-
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tre matière constitutive de l'axe pivot lui-mgme. Dans la réalisation repré- sentée à la figure 6, l'axe-pivot 8c supporté par deux roulements à billes
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Tç à l'intérieur du fourreau 6 ç est muni à son extrémité d'un filetage.
Sur ce filetage est monté un corps conique inférieur 21 muni d'un logement 22 dans lequel pénètre une queue de centrage 23 portée par la tête 13c qui se
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visse elle aussi sur le file-tage-de 19axe-pivot-8c. Cette tête est maintenue à 1?aide d9un écrou de blocage 24. La pièce conique 21 soumise è, l'usure par action du fil peut être remplacée facilemento Dans ce cas, seul le diamètre extérieur du fourreau doit être inférieur au plus petit diamètre intérieur
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du tube,
en raison de Inamovibilité des- pièces 219 22 et 2o La figure 6 représente l'utilisation d'un dispositif réducteur
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du ballon de fil dans le cas d-une broche utilisée pour llenvidage sur ca- netteo La lame ld de la broche sur laquelle est montée à la manière connue la canette 25 a son extrémité débordant de cette canette usinée en forme de cône 260 Cette extrémité est coiffée par le pied 20d du fourreau 6d, lui-même alésé coniquemento
La broche étant en marche sous sa vitesse #, il y a d'abord lieu
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de se rappeler que la vitesse instantanée variable-'-4J de rotation de l'organe envideur et retordeur (anneau tournants, ou curseur, ou tout autre organe éven- tuel) est toujours inférieure à la vitesse instantanée...!\..
de la broche même, puisqu'elle est régie par l'expression
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dans laquelle L = le débit instantané du système délivreur du métier; # = le diamètre instantané d'envidage de la bobineo
Pour le fonctionnement normal de ce dispositifs la vitesse de 1?ensemble axe pivot et tête doit donc être, en tous moments, égale à la vitesse instantanée #. C'est pourquoi ce dispositif doit être rotatif La
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partie tournante de cet ensemble aura toujours un certain retard en rotation, variable et d'ailleurs faibles sur la broche portant le tube.
Ce qui est, là, réalisé sans difficulté, du fait de la rotation et du pivotement relatifs, très aisés, qui sont prévuso
Ceci posé, considérons, par exemple, une rotation à droite de la broche dans le cas de la figure la Diaprés ce qui a été exposé précédemment, le fil 4 est engagé dans. la mortaise 14. L'inertie, faible de 8-13 jointe à la résistance de l'air agissant sur le fil 4, sollicite ce dernier à venir se loger librement au fond de cette mortaise 14, comme représenté à la figure 4.
Il le fait d'ailleurs en toute souplesse, sans aucun bridage, aucune con- trainte brutale du fait de toute la zone circulaire qui lui est accordée par la développée de la mortaise 14, latitude précieuse répondant, par ailleurs, aux à-coups accidentels de marche pouvant venir affecter la rotation réguliè- re de la broche même (par exemple, passage du noeud de la corde de commande, ou passage de la couture de la sangle, sur la noix de la broche), comme aussi celle de l'organe envideur et retordeur (anneau tournant, curseur, etc...).
D'autre part, comme l'indique la figure 8, la hauteur H du ballon habituel, allant du guide-fil (ou "queue de cochon'+) 22 au point d'envidage de l'organe envideur 21 (anneau tournant, curseur, etc,,,) se trouve divisée en deux ballons fractionnés, à savoir 1-'un, de hauteur h, allant du guide- fil 22 à la tête 13; l'autre, de hauteur h1,allant de la tâte 13 au point d'envidage de l'organe envideur 21. Considérant surtout le dernier ballon hl, parce que le plus agissant sur la tension résultante du fil, cette tension sera donc, pour une même amplitude D du ballon, réduite dans le rapport h2 1 B2 c'est-à-dire d'une façon importante.
L'ensemble 8-13 vient, par surcroit, aider en rotation l'organe tordeur et envideur 21, dont réduire encore et d'au- tant cette dite tensiono Pour une même tension qu'avec un ballon de hauteur H, l'amplitude serait telle que d < D et répondant à la corrélation citée implicitement ci-dessus, entre le carré de la hauteur du ballon et le carré du paramètre de 1-'amplitude.
Quant au premier ballon, de hauteur h2, il est plut6t de peu d'in- fluence relative sur la tension résultante, notamment si l'on prend soin, par un déplacement judicieusement conditionné du guide-fil 22 suivant l'une ou l'au- tre, ou encore suivant l'une et l'autre des flèches du groupe 27, d'éviter un synchronisme de longueur d'onde entre l'un et l'autre de ces deux ballons fractionnaires.
Evidemment, le fonctionnement est tout à fait identique pour une rotation à gauche, le fil 4 étant alors engagé dans la mortaise 15. Par un conditionnement judicieux des mortaises 14 et 15 et de leur fente 16, on peut utiliser l'une ou l'autre de ces mortaises, pour rotation à droite ou à gan- che de la broche.
Les faces travaillantes des mortaises 14 et 15 sont parfaitement épanouies et polies, ce dispositif ne pouvant alors provoquer de "bouquets", de bourrages et autres accidents de même nature,,
Ce dispositif est d'un montage très facile sur des broches neu- ves ou sur des broches existanteso
En ce qui précède, c'est surtout l'envidage sur tube qui a été envisagé car il est, de beaucoup, le plus utilisé en pratique industrielle.
Mais ce limitateur d'effets de ballon faisant l'objet de ce brevet peut être également utilisé pour l'envidage sur canettes, ainsi que représenté à la fi- gure 7, bobines ou tous autres supports éventuels d'envidage de fils.
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ROTARY DEVICE FOR REDUCING THE WIRE BALLOON
AND SIMILAR MACHINES.,
The present invention relates to a rotary device for reducing the ball of yarn for use in twisting, wiring, milling and other similar textile machines.
The main object of the present invention is to significantly reduce the tension of the produced yarn by reducing the height of the balloon. Experience shows that the tension of the thread is directly proportional to the square of the height of the ball of thread and inversely proportional to the square of the maximum cord of this ball, the latter being an instantaneous and visible dynamic manifestation caused by everything. thread, during its manufacture =. tion on the aforementioned looms, between the yarn guide or pigtail and the threading and twisting organ whatever it is, rotating slider ring, etc. ,,,, The reduction in the tension of the manufactured yarn reduces the chances of breakage of this wire and allows to increase the speed of the spindles, including their production
According to the invention,
the reduction in height of the yarn balloon to the maximum possible is obtained by urging this yarn through the very end of the spindle, while allowing an angular displacement in rotation of the yarn relative to the spindle itself in order to ensure the wire feeding on the spool
The description below considered with reference to the accompanying drawings will make it possible to understand the particular characteristics of the invention and the operating mode of the machine constructed in accordance with this invention. In these drawings
Figure 1 is an axial sectional view of a first embodiment of the yarn ball reduction device mounted on a conventional spindle.
Figure 2 is a section of Figure 1 along the line II-II.
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Figure 3 is a top view of the device illustrated in Figure 1.
Figure 4 is a partial axial sectional view of a second embodiment of the yarn ball reducing device mounted on a conventional tube spindle in which the tube has an increased possibility of unwinding.
FIG. 5 is a view in axial section of a variant of the embodiment shown in FIG. 1, in which the rotating head is mounted with smooth friction in its sleeve.
FIG. 6 is an axial sectional view of another embodiment of the device for reducing the yarn balloon in which the head is removable;
Figure 7 is an axial section of another embodiment of the yarn ball reduction device mounted on a conventional bobbin spindle.
FIG. 8 is a general schematic and explanatory view of the operation of the apparatus according to 1-'invention.
Consider first figure 1
A conventional spindle with blade 1 completed or not by a barrel 2 made of wood or other material, receives a tube 3 for unwinding the wire 4; this winding taking place either by conical layers, or by cylindrical layers, or cylinder-conical, or even cylindro-biconical, or according to any other mode and law
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de-lenvidage.
On the button 5, integral with the blade 1 by hot pressing and initially belonging to the whole of the spindle, is fixed a part 6, by screwing as shown or by any other method This part 6 serves as an outer bearing sleeve with a needle bearing 7, roller bearing or the like This bearing 7 allows the free rotation and pivoting of a pivot pin 8; this bearing 7 being maintained, longitudinally and in the conventional manner, relative to the part 6.
The pivoting of the pivot pin 8 is facilitated by a ball 9 which is inserted into it, the latter making point contact with a second ball 10 contained in an axial housing made in the part 60.
While ensuring the freedom of its rotation and of its pivoting to prevent in particular its lifting under the effect of an accidental stress unrelated to the operation of the device, the pivot pin 8 includes a base 11 which provides this guarantee ,, in combination with two flush pins 12, diametrically opposed, fixed to part 6 preferably by screwing and avoiding the pivot axis 8 as shown in FIG. 2.
The pivot axis 8 ends, in its upper part, with a head 13 of a profile such as that shown or of any other judicious profile, in which two circular and interrupted mortises 14 and 15 are made diametrically opposed, in one or the other of which passes the wire 4; the mortise 14 being preferably assigned for rotation of the spindle to the right, the mortise 15 for rotation of the spindle to the left, Each of these mortises 14 and 15 is interested in a slot 16 of judicious width which serves for the passage and the l easy introduction of thread 4; each slot 16 being judiciously oriented with respect to the axis XX, to oppose the possible escape of the wire, due to the action of the centrifugal force acting on the latter.
It should also be noted on this subject that this centrifugal action is weak, due in particular to the small radius of gyration involved
In order to reduce the mass of the assembly 8-13, a reduction such as 17, of desired section, can be practiced, either according to a single diameter, or according to two diameters perpendicular to one another.
Against the untimely introduction of sleeping bags, dust, etc. into the bearing 7, a felt 18 as well as a baffle such as 19 for example, can be provided, if necessary.
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The whole of this device allows free passage to tube 3, that is
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that is to say that the outer diameters of the part 6 and of the head 13 are less than the minimum diameter of the bore of the tube 3. From which no noticeable time is lost in carrying out the lifting when the coils are full , corner? -? to perform certain maneuvers accompanying the piecings (search for the "end" on the spool and others)
To lift) / the wire 4 is previously and easily released from its mortise by its slot 16;
it is reintroduced., by the same route and with the same ease., before restarting the loom.
FIG. 4 responds to a relative implantation of the tube 3aw on the spindle, different from that of the tube 3 of FIG. 1. In particular, the plane MN being that. 9- normal limiting of the tube on the spindle and suitable for this tube. . c-correspondence in relative position of these two figures on the attached plate, shows that, by the method described below, we
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can extend, by the length Li. the initial total height of the tube, that is to say increase by as much the power of this tube.
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consists in reducing the length L2 substantially equal to L1.
the initial height of the spindle blade 1a and to be fixed, hot or by any other means
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thode, the foot 20 of the part 6a on the blade 1a. All the rest of the device remains identical to that of FIG. 1, under the very conicity of the tube 3as the outer part of the assembly 20-6a, following on from the barrel 2a. As previously, the outside diameter of the head 13 allows free passage to the tube 3a.
The bearing 7 interposed between 1-'axe-pivot 8 or 8a and the sleeve
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6 or 6a can be omitted, as shown in FIG. 59, the axis = pivot 8b then rotating with smooth friction on the sleeve 6b; the pivoting by the balls 9 and 10 is however retained
In order to reduce the mass of the pivot and head assembly, as shown in FIG. 6, the head can be added, being then made of a different material and lighter than steel or any other.
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be constituent material of the pivot axis itself. In the embodiment shown in FIG. 6, the pivot axis 8c supported by two ball bearings
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Tç inside the sleeve 6 ç is provided at its end with a thread.
On this thread is mounted a lower conical body 21 provided with a housing 22 into which penetrates a centering shank 23 carried by the head 13c which is
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also screws on the thread-floor-of 19axe-pivot-8c. This head is held in place by means of a locking nut 24. The conical part 21 subjected to the wear by action of the wire can be replaced easily. In this case, only the outer diameter of the sleeve should be less than the smallest inner diameter.
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tube,
due to the irremovability of parts 219 22 and 2o Figure 6 shows the use of a reducing device
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of the balloon of thread in the case of a spindle used for the winding on the cane The blade ld of the spindle on which the bobbin 25 is mounted in the known manner has its end projecting from this machined bobbin in the shape of a cone 260 This end is capped by the foot 20d of the sleeve 6d, itself conically reamed
With the spindle running below its speed #, it is first necessary
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to remember that the variable instantaneous speed -'- 4J of rotation of the sending and twisting member (rotating ring, or slider, or any other possible member) is always lower than the instantaneous speed ...! \ ..
of the spindle itself, since it is governed by the expression
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in which L = the instantaneous flow rate of the delivery system of the loom; # = the instantaneous winding diameter of the coil
For the normal operation of this device, the speed of the pivot pin and head assembly must therefore be, at all times, equal to the instantaneous speed. This is why this device must be rotatable.
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rotating part of this assembly will always have a certain rotational delay, variable and moreover low on the spindle carrying the tube.
Which is, there, achieved without difficulty, due to the relative rotation and pivoting, very easy, which are provided for.
This being said, consider, for example, a right-hand rotation of the spindle in the case of the Diaprés figure, which has been explained previously, the wire 4 is engaged in. the mortise 14. The inertia, low of 8-13 joined to the resistance of the air acting on the wire 4, urges the latter to come to rest freely at the bottom of this mortise 14, as shown in FIG. 4.
It does so in all flexibility, without any clamping, no brutal stress because of the entire circular zone which is granted to it by the development of the mortise 14, a precious latitude responding, moreover, to accidental jolts. operation that may affect the regular rotation of the spindle itself (for example, passing the knot of the control cord, or passing the seam of the strap, over the nut of the spindle), as also that of the envider and twist organ (rotating ring, slider, etc.).
On the other hand, as shown in Figure 8, the height H of the usual ball, going from the yarn guide (or "pigtail '+) 22 to the point of emptying of the sending member 21 (rotating ring, slider, etc ,,,) is divided into two fractionated balloons, namely 1-one, of height h, going from the yarn guide 22 to the head 13; the other, of height h1, going from the head 13 at the point of emptying of the sending organ 21. Considering especially the last balloon hl, because the most acting on the resulting tension of the yarn, this tension will therefore be, for the same amplitude D of the balloon, reduced in the ratio h2 1 B2 that is to say in an important way.
The assembly 8-13 comes, in addition, to assist in rotation the twisting and envider member 21, of which to reduce still and even more this said tensiono For the same tension as with a ball of height H, the amplitude would be such that d <D and responding to the correlation implicitly cited above, between the square of the height of the balloon and the square of the 1-amplitude parameter.
As for the first balloon, of height h2, it has rather little relative influence on the resulting tension, in particular if care is taken, by a judiciously conditioned movement of the yarn guide 22 following one or the other. the other, or alternatively according to one and the other of the arrows of group 27, to avoid a wavelength synchronism between one and the other of these two fractional balloons.
Obviously, the operation is completely identical for a left-hand rotation, the wire 4 then being engaged in the mortise 15. By judicious conditioning of the mortises 14 and 15 and their slot 16, one can use one or the another of these mortises, for rotation to the right or to the left of the spindle.
The working faces of the mortises 14 and 15 are perfectly open and polished, this device then not being able to cause "clumps", jams and other accidents of the same nature,
This device is very easy to assemble on new pins or on existing pins.
In the foregoing, it is above all the wrapping on a tube which has been envisaged because it is, by far, the most used in industrial practice.
However, this balloon effect limiter which is the subject of this patent can also be used for winding on cans, as shown in FIG. 7, spools or any other possible supports for winding threads.