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Perfectionnements aux procédés et appareils pour le lainage ou duvetage des tissus.
L'invention concerne un procédé perfectionné pour le lainage ou duvetage des tissus et un appareil servant à exécuter ce procédé.
Par tissus on entend dans la présente description des nappes textiles de tous genres, tissées, tressées ou tri- cotées.
Par "lainage" ou "duvetage" on entend dans la pré- sente description un relèvement ou redressement des fibres su- perficielles du tissu, qui a pour effet d'améliorer son toucher, son apparence et son aptitude à réfléchir la lumière et de lui conférer une texture molle veloutée ainsi qu'une plus grande
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souplesse et aptitude au drapage.
Le duvetage des tissus n'a jamais été exécuté avec un succès complet. Certains tissus se laissent duveter très bien, d'autres moins bien et certains autres ne s'y prétent guère. Des tissus mous relativement minces ne se laissaient pas bien duveter, étant donné que les opérations auxquelles on les soumettait jusqu'ici tendaient à rider le tissu et que le duvetage ne se produisait qu'aux crêtes des rides, de sorte que l'effet était nettement insuffisant. Les rayon- nes se duvetaient mal. Les toiles imprimées, notamment celles imprimées en teintes foncées, ne se prêtaient pas bien au du- vetage pour la raison que la pâte colorante bloquait la. fibre de manière à empêcher un duvetage aisé.
Les tissus tricotés mous résistent aussi notablement au duvetage en raison de leur mollesse, étant donné que les opérations auxquelles on les soumettait jusqu'à présent tendaient à arracher des morceaux du tissu tricoté plutôt qu'à le duveter.
Le but de l'invention est de tourner toutes ces difficultés et de donner un apprêt duveté ou suédé à tous les tissus, dont certains n'ont pu être duvetés jusqu'ici en au- cune manière en raison des difficultés susmentionnées; de conférer un apprêt duveté à des tissus relativement minces, à la cretonne imprimée dure, à la toile et aux articles tricotés mous, d'enlever le lustre dur des tissus de rayonne ou soie artificielle et de leur conférer un moelleux velouté ; de con- férer à une impression voyante bon marché une nuance riche et tendre ; d'éliminer le toucher ligneux grossier et de lui substi- tuer un apprêt velouté doux.
D'autres buts de l'invention sont:
De produire un apprét duveté ininterrompu, dense et uni, sans fibres lâches ou isolées, et ce sans qu'il soit
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nécessaire de procéder à un tondage supplémentaire ultérieur;
De procurer un procédé rapide opéré sensiblement en une phase dans lequel le tissu se déplace de manière continue pendant l'apprtage en se déroulant d'un rouleau dévideur en vue de l'apprêtage et en s'enroulant après l'apprêtage sur un rouleau renvideur;
De procurer un procédé par lequel on puisse coucher le poil duveté et le maintenir dans un sens particulier si on le désire;
De procurer une opération par laquelle on puisse tondre les fibres superficielles du tissu quelle que soit le sens de leur couchage, et ce sans affaiblir le tissu lui-même, notamment d'éviter un endommagement des pièces de tissu en . produisant dans le tissu pendant le duvetage des rayures à l'emplacement desquelles le tissu est excessivement tendre et faible; et
De procurer un moyen de produire dans l'apprêt des variations dépendant -de la nature du tissu et de l'effet qu'on désire obtenir.
Tous ces buts rentrent dans le cadre'' de l'invention.
A l'effet d'atteindre ces buts ainsi que d'autres spécifiés par la suite, l'invention procure un procédé pour le lainage ou duvetage des tissus, qui consiste à soumettre le tissu à l'action d'un cylindre abrasif tournant, à main- tenir le tissu en contact avec le cylindre, pendant le fonc- tionnement de celui-ci, au moyen d'un support sous-jacent contre lequel le cylindre'appuie par l'entremise du tissu, et à en- traîner le tissu tendu, pendant le fonctionnement du cylindre, au droit de ce cylindre et de ce support sous-jacent, au moyen d'un dispositif indépendant du fonctionnement de ce cy- lindre, de manière à enrayer le déplacement que le cylindre tend à imprimer au tissu pendant son fonctionnement.
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L'invention vise en outre un appareil, décrit ci- après plus en détail, qui sert à exécuter ce procédé.
On a déjà proposé d'employer une machine où on fait avancer le tissu sur un support élastique et où on agit sur lui au moyen d'un cylindre d'émerisage ou de grattage.
Toute tension produite dans le tissu pendant une telle opéra- tion est due au fonctionnement du cylindre d'émerisage ou de grattage qui de ce fait agit de manière à déplacer le tissu pendant l'opération et à gêner l'obtention d'un duvetage fin et parfait, étant donné que l'entraînement du tissu tendu au droit du cylindre d'émerisage ou de grattage doit être produit par un dispositif indépendant de ce cylindre.
Ainsi qu'on l'expliquera ci-après plus en détail, la coupe effective de la fibre superficielle à l'effet de former le duvet s'opère au moyen de cylindres garnis d'élé- ments appropriés servant à exécuter la coupe et dépendant du tissu traité et de l'effet qu'on veut produire. La garniture peut être une bande de toile d'émeri, grenat ou verre ou, en d'autres termes, tout abrasif coupant approprié. On enroule cette toile abrasive hélicoïdalement sur le cylindre de manière à produire une surface ininterrompue à bords jointifs, et on la colle ou attache autrement au cylindre. Dans d'autres cas, selon le tissu à traiter, on peut employer un revêtement de fil métallique comme dans une machine à lainer ou un fil métallique dentelé comme dans une carde.
Les cylindres doivent avoir un diamètre tel qu'ils conservent leur forme et nefléchissent pas pendant l'opération de coupe. On fait tourner les cylindres, garnis d'abrasif ou d'un autre élément coupant à une vitesse élevée, variant de 1.000 à 3.000 tours par minute, selon la nature du tissu soumis au travail et l'effet qu'on veut produire. On amène les
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cylindres en contact avec la surface du tissu et, une fois en prise avec lui, ils coupent la surface exposée du fil et pro- duisent ainsi sur le tissu un effet de tissu à poils ou de velours.
De préférence, on se sert non pas d'un seul cylindre, mais d'une série de cylindres qui agissent tous simultanément sur le tissu. On emploie de préférence quatre ou six cylindres de coupe ou même davantage, qui se suivent d'assez près. L'élé- ment de garniture ou élément coupant adapté sur ces cylindres peut aussi varier selon l'effet qu'on veut produire.
L'opération de coupe proprement dite serait peu efficace si le tissu n'était pas convenablement maintenu pen- dant cette opération. Les cylindres tendent à déplacer le tissu et à former des poches d'air en raison de la vitesse de rota- tion élevée des cylindres. Le tissu doit être retenu de telle manière -qu'on empêche ce déplacement ou la formation de poches d'air. On assure un maintien correct du tissu principalement en tendant le tissu maintenu serré sur la surface d'un support élastique ou d'une garniture de support élastique, et de pré- férence en le tendant sur un support courbe ou une garniture de support courbe, au contact duquel le tissu est maintenu constamment.
En outre, le support ou la garniture de support doit être assez mou et élastique pour que les cylindres de coupe amenés en contact avec le tissu tendu sur le support ou sur la garniture de support y forme des morsures.
On assure un maintien correct du tissu principale- ment en entraînant le tissu, maintenu serré ou tendu, par dessus la surface d'un support ou d'une base, et de préférence en 1'entraînant par dessus un support ou une base courbe ou con- vexe, au contact duquel le tissu est maintenu constamment.
Le support ou la surface du support doit être assez
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mou et élastique pour que les cylindres de coupe, amenés en con- tact avec le tissu tendu sur le support y forme des morsures.
Par suite, on maintient le tissu fermement serré contre les faces coupantes des cylindres, et inversement, les cylindres maintiennent le tissu intimement contre la surface du support avec une surface de contact relativement étendue, tout ceci contribuant à maintenir le tissu en place pendant la coupe.
De préférence, on entrafne le tissu par dessus un support ou une base fixe ou stationnaire, au droit des cy- lindres de coupe, pendant l'opération de coupe. Ceci aide à maintenir le tissu tendu et en place pendant la coupe, grâce à la résistance que le frottement contre le support oppose à la traction du tissu. Cette résistance, quoique élevée, n'est pas suffisante pour endommager le tissu par un allongement exagéré. On fait avancer le tissu à une vitesse d'environ trois à dix-huit mètres à la minute. Ceci dépend toutefois dans une certaine mesure de la nature du tissu à trai- ter et de l'effet qu'on veut produire.
En vue de contribuer davantage à enrayer un dépla- cement du tissu pendant la coupe, et aussi pour faire varier le sens de coupe, on fait tourner une série ou plusieurs séries de cylindres en sens opposés, les uns dans le sens des aiguilles d'une montre, les autres en sens inverse.
On peut aussi changer la garniture des cylindres pour produire le meilleur effet, bien que cela. dépende de la nature du tissu traité et de la fin à atteindre. Dans certains cas, le premier cylindre de coupe peut comporter un abrasif plus grossier, ou l'élément coupant peut devenir de plus en plus fin au fur et à mesure de la progression des cylindres.
Après la coupe, on peut commander le sens ou le couchage du duvet ou du poil, lorsqu'on veut avoir un duvet
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couché, en brossant le duvet qui a été soumis préalablement à l'action d'un jet de vapeur projeté à travers le tissu, le brossage étant produit par le dernier cylindre qui peut à cet effet être garni de soies. Pendant qu'on brosse le duvet, l'humidité provenant de la vapeur d'eau, et la chaleur fixent le sens du couchage du duvet.
Avec 'certains tissus teints, on peut produire cer- tains changements d'origine thermique dans la couleur de la teinture en accélérant la vitesse des cylindres et en dévelop- pant par frottement une chaleur relativement importante. Une vitesse de 2.000 tours par minute, conjointement avec un abra- sif à frottement élevé, transforme une impressionvoyante bon marché en une nuance douce, riche et tendre, d'un aspect choisi, et élimine le toucher et la sensation de contact ligneux désagréable et grossier pour les remplacer par un toucher doux velouté.
Les cylindres coupent avec une précision absolue, laissant un duvet ininterrompu, dense et uni, Toutes fibres lâches ou isolées sont coupées sans qu'on ait besoin de pro- céder à des opérations de tondage supplémentaire.
On comprendra mieux l'invention à l'aide des dessins annexés qui montrent l'appareil servant à exécuter le procédé-et constituant un exemple d'exécution de l'invention.
Dans les dessins :
Fig. 1 est une vue de côté de la machine
Fig. 2 en est une vue de face.
Fig. 3 en est une vue en plan
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig.3.
Fig. 5 est une coupe transversale montrant la ma- nière dont les cylindres coopèrent avec le tampon.
Fig. 6 est une vue en plan fragmentaire d'une varian- te du tampon.
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En se reportant aux dessins, on voit que:
Le bâti de la machine comporte des pieds latéraux espacés 1, 1 auxquels sont fixés des montants d'angle 2, 2, 2, 2.
Ces montants sont reliés entre eux par des longerons 3, 3 et des entretoises d'extrémité 4,4. Sur les montants, aux extré- mités opposées de la machine, sont montées horizontalement des traverses supérieures 5, 5. Chacune de ces traverses supérieures est fixée au moyen de boulons 6 aux sommets des groupes de montants adjacents. Dans le même plan horizontal que les tra- verses supérieures, mais longitudinalement par rapport à la machine à l'avant et à l'arrière, sont disposées despoutres 7, 7 fixées au moyen de boulons 8 aux traverses correspondantes.
Sur les poutres 7,7, du coté intérieur des traverses 5, 5 est monté un porte-tampon 9. Ce porte-tampon repose sur les poutres 7,7 et est empêché de se déplacer par des cornières 10 fixées aux poutres et au porte-tampon.
Le porte-tampon a la forme générale d'un segment de cylindre, sa surface supérieure étant convexe. Un tampon élas- tique 11 est posé sur cette surface supérieure convexe et fixé de manière sûre au porte-tampon. Ce tampon est fait de préfé- rence d'une couche inférieure de caoutchouc spongieux 13 épaisse d'environ 12 millimètres, sur laquelle repose une cou- che de feutre 14 épaisse d'environ 6 millimètres. On emploie habituellement le caoutchouc seul. Sur le tampon on peut tendre une toile ou étoffe 15 ayant une surface qui oppose uhe no- table résistance par frottement au passage du tissu sur cette toile, mais cette toile n'est pas indispensable. Le tampon peut être fixé au porte-tampon de toute manière appropriée ou il peut être simplement posé sur lui.
On tire la toile ou étoffe 15 de manière à la tendre et on fixe ses extrémités de toute façon appropriée. La largeur du tampon est légèrement plus
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grande que la largeur du tissu à soumettre au traitement, ses lisières non comprises, étant donné qu'on cherche à ce que les lisières du tissu dépassent les bords du tampon de façon à ne pas subir le traitement.
Sur les extrémités des traverses 5, 5 sont boulonnées des tiges 16, 16, 16, 16 qui comportent des prolongements faisant saillie vers le haut. Les prolongements saillants de chaque tige sont filetés. Aux tiges sont fixés des châssis à cylindres principaux 17, 17 dont on peut régler la position de manière à les approcher et écarter du tampon en agissant sur les extrémités opposées de la machine. Chacun de ces châssis porte-cylindres est fixé aux tiges adjacentes au moyen d'oreil- les en saillie 18 qu'on fait glisser de haut en bas sur les tiges et qu'on fixe ensuite aux tiges dans toute position réglée au moyen d'écrous 19 qui sont vissés sur les tiges au- dessus et en-dessous des oreilles et avec lesquels les oreilles sont en prise.
Ainsi monté, chaque châssis porte-cylindres est réglable en bloc de manière qu'on puisse l'approcher et écarter du tampon, et on peut le fixer dans toute position réglée.
Chaque châssis à cylindres principaux 17 porte une série de cylindres espacés 20,21, 22, 23, 24,.25 disposés lon- gitudinalement au-dessus de la surface du tampon. Ces cylindres sont des cylindres de coupe et chacun d'eux est garni d'un re-, vêtement coupant, comme expliqué ci-dessus. Toutefois, le cylindre 25 peut être un cylindre finisseur garni de soies.
Chaque châssis à cylindres principaux a une forme générale épousant la convexité du tampon ; ilcomporte une plaque'supé- rieure 27 et une plaque inférieure 28, et diverses cloisons latérales 29, dont l'ensemble constitue une série de cages 30 pour les extrémités des arbres 31 des cylindres correspondants.
Dans des guides 32 formés dans les côtés 29 de ces cages sont
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montées à coulissement des chaises 33 dans lesquelles sont tourillonnées les extrémités des arbres 31 des cylindres, des roulements à billes appropriés (non représentés) étant amé- nagés dans les chaises. Chaque cylindre est individuellement réglable et susceptible de s'approcher ou s'écarter du tampon 12, et il est maintenu dans toute position de réglage. A cet effet, la plaque supérieure 27 est pourvue de boulons de ré- glage 34 vissés dans la plaque et portant contre les diverses chaises. Chaque boulon 34 est maintenu dans toute position de réglage par un écrou de blocage vissé sur lui et le serrant contre la plaque. De même, la plaque 28 comporte une série de boulons 36 qui la traversent et qui portent contre les faces inférieures des chaises.
Chacun de ces boulons est maintenu dans toute position de réglage par un écrou de blocage 37 qui est vissé sur le boulon et qui porte contre la plaque 28. De cette façon, chaque cylindre est supporté de manière à être amené positivement en prise avec le tampon et à y être main- tenu dans toute position de réglage. Il faut aussi observer que l'inclinaison des guides 32 relatifs aux diverses cages dans lesquelles peuvent coulisser les chaises à cylindres suit les rayons de la courbe du tampon, en supposant que ces rayons soient prolongés.
En considérant les divers dispositifs qui comman- dent la marche du tissu ou étoffe à traiter, on voit que 40 représente le rouleau dévideur sur lequel est enroulé le tissu à traiter. Ce rouleau est monté pour tourner dans les extrémités bifurquées 41 de consoles 42 boulonnées sur les montants 2, 2 à l'avant de la machine.
Du rouleau dévideur le tissu se rend de bas en haut à un dispositif tendeur 43. Ce dispositif comporte des pièces d'extrémité 44, 44 auxquelles sont fixées des barres tendeuses
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parallèlement espacées 45, 46, et le tissu passe d'abord au- dessus de la barre tendeuse 45, puis en-dessous de la barre tendeuse 46. Le dispositif tendeur est monté sur et entre des plaques espacées 48,48 faisant saillie en avant des extrémités antérieures des traverses 5, 5, et les plaques sont rigidement fixées à ces traverses en équipant chaque plaque d'une cornière 49 qui est boulonnée sur l'extrémité de la traverse.
Le disposi- tif tendeur est fixé aux plaques 48, 48 de manière qu'il puisse tourner sur elles, et on change l'angle que font les barres ten- deuses avec la direction de 1'avancement du tissu pour augmenter ou diminuer la tension. A cet effet, les pièces d'extrémité 44, 44 du dispositif tendeur sont munies d'arbres qui traversent des paliers 51 des plaques 48, 48, dans lesquels ils tournent.
Un des arbres 50, prolongé au-delà de son palier, porte une roue à rochet 52 qu'on fait tourner au moyen d'un volant à main 55 et qui est maintenue dans toute position angulaire par un cliquet 54 disposé sur l'arbre 55 relié à la plaque adjacente 48, et par ce moyen le dispositif tendeur peut être maintenu dans toute position de réglage.
Aprèsavoir passé autour de la barre tendeuse 46, le tissu passe en-dessous du rouleau fou 56 monté pour tourner dans des paliers 57 .des plaques 48, 48.
Du rouleau fou le tissu avance de bas en haut pour passer sur un rouleau déflecteur 58 qui fonctionne de manière à 'étaler le tissu juste avant que celui-ci s'engage sur le tam- pon. Le rouleau déflecteur 58 est porté par un arbre 59 monté pour tourner dans des paliers 60 des plaques 48, 48.
Du rouleau déflecteur 58 le tissu passe sur le tam- pon et sous les cylindres de coupe.
Après avoir quitté le tampon à l'arrière de la ma- chine, le tissu passe sous un rouleau 62 tournant dans le sens
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de la flèche indiquée sur lui. L'arbre 63 de ce rouleau est tourillonné dans des bras 64, 64 formant console, dont chacun comporte une cornière 65, et ces cornières sont boulonnées res- pectivement sur les extrémités arrière des traverses 5, 5.
Du rouleau 62 le tissu passe de bas en haut sur un rouleau 66 tournant dans le sens de la flèche indiquée sur lui.
L'arbre 67 de ce rouleau est tourillonné dans et entre les bras 64, 64 formant console.
Du rouleau 66 le tissu passe sur un rouleau renvi- deur 70 tournant dans le sens de la flèche indiquée sur lui.
L'arbre 71 de ce rouleau tourne dans des guides 72,72 creu- sés dans les faces intérieures des bras-consoles 64, 64. Les rouleaux 62 et 66 sont des rouleaux entraînés, comme on l'ex- pliquera plus en détail ci-aprè s. Toutefois, le rouleau ren- videur 70 est entraîné par suite de son contact à friction avec le rouleau 65, si bien que lorsque son diamètre augmente au fur et à mesure que le tissu s'enroule sur ce rouleau, les extrémités de son arbre 71 se déplacent le long des guides 72, 72 dans lesquels elles sont montées, permettant ainsi l'augmen- tation de diamètre du rouleau.
On se reportera ci-après au mécanisme servant à actionner les diverses parties de la machine. Les 'cylindres de coupe sont commandés par des moteurs électriques 75, 75. Ces moteurs électriques sont montés sur une plate-forme aérienne 76 rigidement fixée par un assemblage de profilés intermédiaire 77 sur les plaques supérieures 27 des châssis porte-cylindres prin- cipaux 17,17 de sorte qu'ils sont mobiles avec les châssis por- te-cylindres. Chaque moteur entraîne trois cylindres. Les arbres 31 des cylindres, prolongés au-delà des chaises 33 dans les- quelles ils sont tourillonnés, sont pourvus de poulies 78 qui sont reliées par des courroies de transmission 79 à des poulies
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80 calées sur les arbres 81 des moteurs respectifs.
La disposi- tion est telle que chaque moteur entra±ne le groupe de cylindres, auquel il est relié par les courroies, dans le sens inverse de celui des cylindres entraînés par l'autre moteur, un groupe de cylindres tournant dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre en sens inverse. Les moteurs sont des moteurs à vitesse variable, de sorte qu'on peut varier la vitesse de rota- tion des cylindres selon les besoins.
Sur un bâti 85 relié à l'entretoise d'extrémité 4 de la machine est monté un moteur à vitesse variable 86 dont l'ar- bre 87 est relié par un accouplement approprié 88 à un arbre 89 tourillonné dans un palier 90 de l'extrémité du bâti 85 sur lequel est monté le moteur. L'extrémité de l'arbre 89, faisant saillie au-delà de son palier, porte des poulies 91, 92. La poulie 91 est reliée par une courroie 93 au rouleau déflecteur 58 pour entraîner ce rouleau en sens inverse du sens d'avance- ment du tissu pendant le fonctionnement de la machine.
La poulie 92 est reliée par une courroie 94 à une poulie 95 de l'extrémité de l'arbre 63 du rouleau 62 pour faire tourner ce rouleau: L'extrémité opposée de l'arbre 63, prolongée au- delà de son palier, comporte un pignon 96 engrenant avec un pignon 97 de l'extrémité en saillie de l'arbre 67 du rouleau 66, les deux rouleaux 62 et 66 étant ainsi positivement entraî- nés par le moteur 86.
Le fonctionnement général se déroule de la manière suivante: ggrès avoir passé le tissu entre les différents rou- leaux et cylindres et sur la surface du tampon, comme indiqué plus haut, on abaisse les châssis à cylindres principaux, à l'aide de leurs organes de réglage, jusqu'à ce que tous les cy- lindres viennent se placer correctement par rapport au tissu tendu sur le tampon, puis on fixe les châssis dans la position
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de réglage ainsi obtenue.
On règle ensuite la position de chaque cylindre séparément en abaissant chaque cylindre avec suffisamment de force pour produire des morsures dans le tampon, de manière que le tissu contenu dans ces morsures ait un contact intime relativement étendu avec le tampon aux endroits où il est soumis à l'action de coupe du cylindre pendant le fonctionnement de la machine. L'intensité de la force avec laquelle tout cylindre est pressé de haut en bas dépend dans une certaine mesure du tissu à travailler et de l'effet qu'on veut produire.
La fonction des rouleaux entraînés 62 et 66 et du rouleau renvideur 70 est de tirer le tissu par dessus la surface du tampon pendant le fonctionnement des cylindres de coupe. La traction exercée sur le tissu est retardée par le dispositif tendeur 43 et le rouleau déflecteur 58, et par con- séquent le tissu est bien tendu contre la surface convexe du tampon.
On peut varier dans de larges limites la forme et la structure du tampon élastique, la seule considération es- sentielle étant toutefois que chaque cylindre soit pourvu d'une surface tampon élastique contre laquelle il applique le tissu pendant l'opération de duvetage. Sur la fig. 6 est représentée une variante de construction du tampon, dans laquelle au lieu d'être continu et de couvrir la surface supérieure entière du porte-tampon, le tampon est fait de sections espa- cées 99 disposées dans la direction de l'avancement du tissu.
Avec un pareil tampon, les cylindres de coupe n'agissent qu'aux points en contact avec les tampons, si bien que le tissu est apprêté avec des bandes duvetées et non-duvetées alternantes.
Dans certains cas il est avantageux que le duvet ou @
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poil soit brossé et couché. On peut produire cet effet en garnis- sant un des cylindres, ou le cylindre 25, d'une couverture de soies ou brosse et en soumettant le tissu à l'action de la va- peur vive qu'on introduit dans une chemise de vapeur non re- présentée qui 'est située en-dessous du tampon et d'ou: la va- peur passe à travers le tampon dans le tissu juste en avant de la brosse. De préférence, on introduit la vapeur sous une pression d'environ 8 atmosphères.
On emploie de préférence plusieurs cylindres de coupe pour la raison que, bien que le duvetage puisse aussi s'opérer à l'aide d'un seul cylindre, il serait cependant en général peu pratique en comparaison d'un duvetage opéré à l'aide de plusieurs cylindres, vu qu'on serait alors obligé de faire avancer le tissu à une allure d'autant plus lente que celle à laquelle il avancerait si l'on employait un certain nombre de cylindres de coupe fonctionnant tous simultanément. Un grand nombre de cylindres de coupe présente encore l'avantage supplémentaire d'éliminer complètement toute imperfection qui pourrait se produire durant l'opération.
La chaleur de frottement développée par la rotation des cylindres de coupe à vitesse élevée provoque des change- ments de couleur de la teinture.
Les divers abrasifs produisent des apprêts différents.
En faisant varier le sens de rotation, la pression de haut en bas et la vitesse des cylindres, on modifie égale- ment l'apprêt. Comme expliqué plus haut, on abaisse les cylindres pour exercer une pression de haut en bas propre à aider à,tenir le tissu pendant qu'il se meut par dessus le support durant l'opération de coupe. En outre, la pression exercée par tous les cylindres doit être autant que possible égale, et on peut la déterminer en intercalant entre le tissu et chaque cylindre -
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un dynamomètre en acier. Après ce réglage supplémentaire des cylindres, nécessaire pour obtenir un apprêt déterminé,.on procède à un examen du tissu.
Si l'on trouve qu'une coupe suffisante pour produire l'apprit voulu n'a pas été obtenue, on augmente la pression sur les cylindres en réglant la position des châssis à cylindres principaux, de façon qu'on puisse abaisser tous les cylindres à la fois. Il faut prendre soin d'éviter une pression trop forte qui, au lieu d'intensi- fier la coupe, pourrait avoir .pour effet une sorte de broyage, ou même trancher le tissu, mais ce danger est réduit grâce à la nature du tampon.
Le terme "convexe" se rencontrant dans la présente description et dans les revendications et appliqué à la forme du tampon est employé dans le sens large signifiant toute surface bombée peu importe qu'elle soit parfaitement sphérique ou simplement courbe.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour le lainage ou duvetage des tissus, consistant à soumettre le tissu à l'action d'un cylindre abrasif tournant, à maintenir le tissu en contact avec le cylindre, pendant le fonctionnement de celui-ci, au moyen d'un support sous-jacent contre lequel le cylindre appuie par l'entremise du tissu, et à entrafner le tissu tendu, pendant le fonctionnement du cylindre, au droit de ce cylindre et du support sous-jacent, au moyen d'un dispositif indépendant du fonctionnement du cylindre, de manière à enrayer le déplacement que le cylindre tend à imprimer au tissu pendant son fonction- nement.
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Improvements in methods and apparatus for woolen or downing fabrics.
The invention relates to an improved method for woolen or downy fabrics and to an apparatus for carrying out this method.
In the present description, the term “fabrics” is understood to mean textile webs of all types, woven, braided or knitted.
By "wool" or "fluff" is meant in the present description a lifting or straightening of the surface fibers of the fabric, which has the effect of improving its feel, its appearance and its ability to reflect light. impart a velvety soft texture as well as greater
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flexibility and drapability.
Fluffing of fabrics has never been performed with complete success. Some fabrics go down very well, others less well and some others hardly suit it. Relatively thin soft tissues did not fluff well, as the operations to which they had been subjected so far tended to wrinkle the fabric and the fluffing only occurred at the crests of the wrinkles, so the effect was clearly insufficient. The rays were poorly down. Printed fabrics, especially those printed in dark shades, did not lend themselves well to the downing because the coloring paste blocked it. fiber so as to prevent easy fluffing.
Soft knitted fabrics are also noticeably resistant to fluffing due to their softness, since the operations to which they have been subjected heretofore have tended to tear pieces of the knitted fabric rather than down.
The object of the invention is to overcome all these difficulties and to give a downy or suede finish to all fabrics, some of which heretofore could not be downy in any way due to the above-mentioned difficulties; to impart a down finish to relatively thin fabrics, hard printed cretonne, canvas and soft knitted articles, to remove the harsh sheen of the fabrics of rayon or artificial silk and to impart a velvety softness to them; to give a showy cheap impression a rich and tender undertone; remove the coarse woody feel and substitute a soft velvety finish.
Other aims of the invention are:
To produce an uninterrupted, dense and even down finish, without loose or isolated fibers, without being
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necessary to carry out subsequent additional shearing;
To provide a rapid, substantially one-phase process in which the fabric is continuously moved during sizing unwinding from an unwind roll for sizing and winding after sizing onto an unwinding roll ;
To provide a process by which the downy hair can be laid down and held in a particular direction if desired;
To provide an operation whereby the surface fibers of the fabric can be mowed regardless of the direction of their coating, and this without weakening the fabric itself, in particular to avoid damaging the pieces of fabric. producing stripes in the fabric during downing where the fabric is excessively soft and weak; and
To provide a means of producing variations in the finish depending on the nature of the fabric and the effect desired.
All these purposes come within the scope of the invention.
In order to achieve these and other objects specified hereinafter, the invention provides a process for the woolening or downing of fabrics, which consists in subjecting the fabric to the action of a rotating abrasive cylinder, keeping the fabric in contact with the cylinder, during operation of the latter, by means of an underlying support against which the cylinder bears through the tissue, and dragging the fabric stretched, during the operation of the cylinder, in line with this cylinder and this underlying support, by means of a device independent of the operation of this cylinder, so as to stop the displacement that the cylinder tends to produce at the tissue during operation.
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The invention further relates to an apparatus, described below in more detail, which serves to carry out this method.
It has already been proposed to use a machine in which the fabric is advanced on an elastic support and in which it is acted upon by means of an emerying or scraping cylinder.
Any tension produced in the fabric during such an operation is due to the operation of the crumble or scraping cylinder which thereby acts to displace the fabric during the operation and to interfere with obtaining fine fluff. and perfect, given that the drive of the fabric stretched to the right of the emerying or scraping cylinder must be produced by a device independent of this cylinder.
As will be explained in more detail hereinafter, the actual cutting of the surface fiber for the purpose of forming the down is effected by means of cylinders fitted with suitable elements serving to effect the cutting and depending. the fabric being treated and the effect you want to produce. The packing can be a strip of emery cloth, garnet or glass or, in other words, any suitable cutting abrasive. This abrasive web is wound helically over the cylinder so as to produce an unbroken surface with contiguous edges, and glued or otherwise attached to the cylinder. In other cases, depending on the fabric to be treated, it is possible to use a coating of metallic thread as in a woolen machine or a serrated metallic thread as in a card.
The cylinders should be of a diameter such that they retain their shape and do not flex during the cutting operation. The cylinders, lined with abrasive or another cutting element, are rotated at a high speed, varying from 1,000 to 3,000 revolutions per minute, depending on the nature of the fabric subjected to the work and the effect that is to be produced. We bring the
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cylinders in contact with the surface of the fabric and, when engaged with it, cut the exposed surface of the yarn and thereby produce a pile or velvet effect on the fabric.
Preferably, not a single cylinder is used, but a series of cylinders which all act simultaneously on the tissue. Preferably, four or six or even more cutting cylinders are employed, which follow each other fairly closely. The packing element or cutting element adapted on these cylinders can also vary according to the effect which is to be produced.
The actual cutting operation would be inefficient if the fabric was not properly held during this operation. The rolls tend to displace tissue and form air pockets due to the high rotational speed of the rolls. The fabric should be retained in such a way that this displacement or the formation of air pockets is prevented. Proper retention of the fabric is achieved primarily by tensioning the fabric held tight over the surface of an elastic support or elastic support pad, and preferably by tensioning it over a curved support or curved support pad, in contact with which the fabric is constantly maintained.
Further, the backing or backing pad should be soft and resilient enough that the cutting cylinders brought into contact with the fabric stretched over the backing or the backing pad form bites therein.
Proper retention of the tissue is achieved primarily by pulling the tissue, held tight or taut, over the surface of a support or base, and preferably by pulling it over a curved support or base or convex, in contact with which the tissue is constantly maintained.
The support or the surface of the support must be
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soft and elastic so that the cutting cylinders, brought into contact with the fabric stretched on the support, form bites therein.
As a result, the fabric is kept firmly clamped against the cutting faces of the rolls, and conversely, the rolls hold the fabric intimately against the support surface with a relatively large contact area, all of which helps to hold the fabric in place during cutting. .
Preferably, the tissue is fed over a fixed or stationary support or base, in line with the cutting cylinders, during the cutting operation. This helps to keep the fabric taut and in place during cutting, due to the resistance that the friction against the backing opposes to the pulling of the fabric. This strength, although high, is not sufficient to damage the tissue by excessive elongation. The fabric is advanced at a speed of about three to eighteen meters per minute. This, however, depends to some extent on the nature of the tissue to be treated and the effect to be produced.
In order to further assist in stopping movement of the tissue during cutting, and also to vary the direction of cut, a series or more series of cylinders are rotated in opposite directions, one in a clockwise direction. one watch, the others in reverse.
One can also change the lining of the cylinders to produce the best effect, though. depends on the nature of the fabric treated and the end to be achieved. In some cases, the first cutting cylinder may have a coarser abrasive, or the cutting element may become thinner and thinner as the cylinders advance.
After the cut, you can control the direction or the coating of the down or the hair, when you want to have a down
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lying down, by brushing the down which has previously been subjected to the action of a jet of steam projected through the fabric, the brushing being produced by the last cylinder which can for this purpose be lined with bristles. While brushing the down, moisture from the water vapor, and heat sets the direction of the down.
With certain dyed fabrics, certain thermal changes in the color of the dye can be produced by increasing the speed of the rolls and developing relatively large heat by friction. A speed of 2,000 rpm, together with a high friction abrasive, transforms an inexpensive seeing impression into a soft, rich and tender shade of a chosen appearance, and eliminates the touch and the feeling of unpleasant woody contact and coarse to replace them with a velvety soft touch.
The cylinders cut with absolute precision, leaving an uninterrupted, dense and even down. Any loose or insulated fibers are cut without the need for additional trimming operations.
The invention will be better understood with the aid of the accompanying drawings which show the apparatus serving to carry out the method and constituting an example of execution of the invention.
In the drawings:
Fig. 1 is a side view of the machine
Fig. 2 is a front view.
Fig. 3 is a plan view
Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of fig.3.
Fig. 5 is a cross section showing the way in which the cylinders cooperate with the pad.
Fig. 6 is a fragmentary plan view of a variation of the tampon.
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Referring to the drawings, we see that:
The machine frame has spaced side legs 1, 1 to which corner posts 2, 2, 2, 2 are attached.
These uprights are interconnected by side members 3, 3 and end spacers 4.4. On the uprights at the opposite ends of the machine are horizontally mounted top rails 5, 5. Each of these top rails is fixed by means of bolts 6 to the tops of the adjacent groups of posts. In the same horizontal plane as the upper cross members, but longitudinally with respect to the machine at the front and rear, are arranged beams 7, 7 fixed by means of bolts 8 to the corresponding cross members.
On the beams 7,7, on the inner side of the sleepers 5, 5 is mounted a buffer holder 9. This buffer holder rests on the beams 7,7 and is prevented from moving by angles 10 fixed to the beams and to the door. -buffer.
The pad holder has the general shape of a cylinder segment, its upper surface being convex. An elastic tampon 11 is placed on this convex upper surface and securely attached to the tampon holder. This pad is preferably made of a lower layer of sponge rubber 13 about 12 millimeters thick, on which lies a layer of felt 14 about 6 millimeters thick. The rubber is usually used alone. A canvas or fabric 15 having a surface which provides a substantial frictional resistance to the passage of the fabric over the fabric can be stretched over the pad, but this fabric is not essential. The tampon can be attached to the tampon holder in any suitable manner or it can simply be placed on top of it.
The canvas or fabric is pulled taut and its ends secured in any suitable manner. The width of the pad is slightly more
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greater than the width of the fabric to be subjected to the treatment, its edges not included, since it is sought that the edges of the fabric exceed the edges of the pad so as not to undergo the treatment.
Rods 16, 16, 16, 16 are bolted to the ends of the crosspieces 5, 5, which have extensions projecting upwards. The protruding extensions of each rod are threaded. To the rods are fixed frames with main cylinders 17, 17, the position of which can be adjusted so as to approach them and move them away from the buffer by acting on the opposite ends of the machine. Each of these cylinder carrier frames is attached to adjacent rods by means of protruding lugs 18 which are slid up and down over the rods and then secured to the rods in any adjusted position by means of nuts 19 which are screwed onto the rods above and below the ears and with which the ears are engaged.
Thus mounted, each cylinder-holder frame is adjustable as a block so that it can be approached and moved away from the buffer, and it can be fixed in any adjusted position.
Each main cylinder frame 17 carries a series of spaced cylinders 20, 21, 22, 23, 24, 25 disposed lengthwise above the surface of the pad. These cylinders are cutting cylinders and each of them is lined with a cutting coating, as explained above. However, the cylinder 25 may be a finishing cylinder lined with bristles.
Each main roll frame has a general shape matching the convexity of the buffer; it comprises an upper plate 27 and a lower plate 28, and various side partitions 29, the assembly of which constitutes a series of cages 30 for the ends of the shafts 31 of the corresponding cylinders.
In guides 32 formed in the sides 29 of these cages are
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slidably mounted chairs 33 in which the ends of the shafts 31 of the cylinders are journalled, suitable ball bearings (not shown) being fitted in the chairs. Each cylinder is individually adjustable and capable of approaching or moving away from the buffer 12, and it is held in any adjustment position. To this end, the upper plate 27 is provided with adjusting bolts 34 screwed into the plate and bearing against the various chairs. Each bolt 34 is held in any adjustment position by a locking nut screwed onto it and tightening it against the plate. Likewise, the plate 28 comprises a series of bolts 36 which pass through it and which bear against the lower faces of the chairs.
Each of these bolts is held in any adjustment position by a locking nut 37 which is screwed onto the bolt and bears against plate 28. In this way each cylinder is supported so as to be positively brought into engagement with the pad. and to be kept there in any adjustment position. It should also be observed that the inclination of the guides 32 relating to the various cages in which the roller chairs can slide follows the radii of the curve of the buffer, assuming that these radii are extended.
Considering the various devices which control the movement of the fabric or fabric to be treated, it will be seen that 40 represents the unwinding roll on which the fabric to be treated is wound. This roller is mounted to rotate in the bifurcated ends 41 of consoles 42 bolted to the uprights 2, 2 at the front of the machine.
From the unwinding roll the fabric goes from bottom to top to a tensioning device 43. This device comprises end pieces 44, 44 to which tension bars are attached.
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parallel spaced 45, 46, and the fabric passes first over the tension bar 45, then below the tension bar 46. The tension device is mounted on and between spaced plates 48,48 projecting forward front ends of the cross members 5, 5, and the plates are rigidly fixed to these cross members by equipping each plate with an angle 49 which is bolted to the end of the cross member.
The tensioning device is attached to the plates 48, 48 so that it can rotate on them, and the angle of the tension bars is changed with the direction of the fabric advancement to increase or decrease the tension. . To this end, the end pieces 44, 44 of the tensioning device are provided with shafts which pass through bearings 51 of the plates 48, 48, in which they rotate.
One of the shafts 50, extended beyond its bearing, carries a ratchet wheel 52 which is rotated by means of a hand wheel 55 and which is held in any angular position by a pawl 54 disposed on the shaft 55 connected to the adjacent plate 48, and by this means the tensioning device can be maintained in any adjustment position.
After having passed around the tension bar 46, the fabric passes under the idler roller 56 mounted to rotate in bearings 57 of the plates 48, 48.
From the idle roll the fabric advances from bottom to top to pass over a deflector roll 58 which operates to spread the fabric just before it engages the buffer. The deflector roller 58 is carried by a shaft 59 mounted to rotate in bearings 60 of the plates 48, 48.
From the deflector roll 58 the fabric passes over the buffer and under the cutting cylinders.
After leaving the pad at the rear of the machine, the fabric passes under a roller 62 rotating in the direction
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of the arrow indicated on it. The shaft 63 of this roller is journalled in arms 64, 64 forming a bracket, each of which comprises an angle bar 65, and these angles are bolted respectively to the rear ends of the sleepers 5, 5.
From the roll 62 the fabric passes from bottom to top over a roll 66 rotating in the direction of the arrow indicated on it.
The shaft 67 of this roller is journaled in and between the arms 64, 64 forming a console.
From roll 66 the fabric passes over a take-up roll 70 rotating in the direction of the arrow indicated on it.
The shaft 71 of this roller rotates in guides 72, 72 hollowed out in the inner faces of the console arms 64, 64. The rollers 62 and 66 are driven rollers, as will be explained in more detail below. -after s. However, the take-up roller 70 is driven as a result of its frictional contact with the roller 65, so that as its diameter increases as the fabric is wound on this roller, the ends of its shaft 71 move along guides 72, 72 in which they are mounted, thereby allowing the diameter of the roll to increase.
Reference will be made below to the mechanism used to actuate the various parts of the machine. The cutting cylinders are controlled by electric motors 75, 75. These electric motors are mounted on an aerial platform 76 rigidly fixed by an assembly of intermediate profiles 77 on the upper plates 27 of the main cylinder carrier frames 17 , 17 so that they are movable with the cylinder-carrying frames. Each engine drives three cylinders. The shafts 31 of the cylinders, extended beyond the chairs 33 in which they are journaled, are provided with pulleys 78 which are connected by transmission belts 79 to pulleys
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80 wedged on the shafts 81 of the respective engines.
The arrangement is such that each engine drives the group of cylinders, to which it is connected by the belts, in the opposite direction to that of the cylinders driven by the other engine, a group of cylinders rotating in the direction of needles one watch and the other in reverse. The motors are variable speed motors, so that the rotational speed of the cylinders can be varied as needed.
On a frame 85 connected to the end spacer 4 of the machine is mounted a variable speed motor 86, the shaft 87 of which is connected by a suitable coupling 88 to a shaft 89 journalled in a bearing 90 of the. end of the frame 85 on which the motor is mounted. The end of the shaft 89, projecting beyond its bearing, carries pulleys 91, 92. The pulley 91 is connected by a belt 93 to the deflector roller 58 to drive this roller in the opposite direction to the direction of advance. - ing of the fabric while the machine is in operation.
The pulley 92 is connected by a belt 94 to a pulley 95 of the end of the shaft 63 of the roller 62 to turn this roller: The opposite end of the shaft 63, extended beyond its bearing, comprises a pinion 96 meshing with a pinion 97 of the projecting end of the shaft 67 of the roller 66, the two rollers 62 and 66 thus being positively driven by the motor 86.
The general operation takes place as follows: ggras having passed the fabric between the various rollers and cylinders and on the surface of the pad, as indicated above, the frames with main cylinders are lowered, using their components. adjustment, until all the cylinders are positioned correctly in relation to the fabric stretched over the pad, then the frames are fixed in the position
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adjustment thus obtained.
The position of each cylinder is then adjusted separately by lowering each cylinder with sufficient force to produce bites in the tampon, so that the tissue contained in these bites has relatively extensive intimate contact with the tampon where it is subjected to pressure. the cutting action of the cylinder during machine operation. The intensity of the force with which any cylinder is pressed from top to bottom depends to some extent on the fabric to be worked and the effect one wishes to produce.
The function of the driven rollers 62 and 66 and the take-up roll 70 is to pull the fabric over the pad surface during the operation of the cutting rollers. The tension exerted on the fabric is retarded by the tensioning device 43 and the deflector roller 58, and therefore the fabric is tight against the convex surface of the tampon.
The shape and construction of the elastic pad can be varied within wide limits, the only essential consideration, however, is that each cylinder be provided with an elastic pad surface against which it applies the fabric during the fluffing operation. In fig. 6 is shown an alternative construction of the tampon, in which instead of being continuous and covering the entire upper surface of the tampon holder, the tampon is made of spaced sections 99 arranged in the direction of the fabric feed. .
With such a pad, the cutting cylinders act only at the points in contact with the pads, so that the fabric is finished with alternating down and non-down bands.
In some cases it is advantageous that the down or @
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hair is brushed and lying. This effect can be produced by covering one of the cylinders, or cylinder 25, with a blanket of bristles or brush and subjecting the fabric to the action of live steam which is introduced into a steam jacket. not shown which is located below the pad and where the vapor passes through the pad into the fabric just ahead of the brush. Preferably, the steam is introduced at a pressure of about 8 atmospheres.
Preferably, several cutting cylinders are employed for the reason that, although the fluffing could also be effected with a single cylinder, it would however be generally impractical in comparison with fluffing operated with the aid of a single cylinder. several cylinders, since one would then be obliged to advance the fabric at a rate all the slower than that at which it would advance if one employed a certain number of cutting cylinders all operating simultaneously. A large number of cutting cylinders still have the added advantage of completely eliminating any imperfections that might occur during operation.
The frictional heat developed by rotating the cutting cylinders at high speed causes color changes in the dye.
Different abrasives produce different sizes.
By varying the direction of rotation, the pressure up and down and the speed of the rolls, the primer is also changed. As explained above, the rolls are lowered to exert up and down pressure to help hold the fabric as it moves over the support during the cutting operation. In addition, the pressure exerted by all the cylinders should be as equal as possible, and this can be determined by interposing between the tissue and each cylinder -
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a steel dynamometer. After this additional adjustment of the rolls, necessary to obtain a determined finish, an examination of the fabric is carried out.
If a cut sufficient to produce the desired app is found not to have been obtained, the pressure on the cylinders is increased by adjusting the position of the main cylinder frames so that all cylinders can be lowered. at a time. Care must be taken to avoid too much pressure which, instead of intensifying the cut, could have the effect of a kind of crushing, or even slicing the tissue, but this danger is reduced thanks to the nature of the tampon .
The term "convex" as used in the present description and in the claims and applied to the shape of the tampon is used in the broad sense meaning any convex surface regardless of whether it is perfectly spherical or simply curved.
CLAIMS
1.- Process for the woolen or downing of fabrics, consisting in subjecting the fabric to the action of a rotating abrasive cylinder, in maintaining the fabric in contact with the cylinder, during the operation of the latter, by means of an underlying support against which the cylinder presses through the tissue, and to entrain the stretched tissue, during operation of the cylinder, at the level of this cylinder and the underlying support, by means of a device independent of the operation of the cylinder, so as to stop the movement that the cylinder tends to impart to the fabric during its operation.