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La présente jnv,Hlt.i(ln <.xi -r'.1,tb,LVU â un P!'ocG- dé et un dispositif' pour 1. production en continu d'un fil ou filé frisé et ÓJi.\ sU que, à P:1 rtir de filamonto ou fibres thermoplastiques, par exemple, de polyamides liné- aires synthétiques.
Il est déjà connu de fabriquer des fils ou fi- lés frisés élastiques à parbir de filaments thermoplas- 'tiques, tels que ceux constitués de polymères linéaires synthétiques, par exemple de polyamides, ou bien encore d'esters cellulosiques, par exemple l'acétate de cellu- lose.
On a d'abord procédé en donnant au filament thermoplastique une forte torsion en l'envidant sur une bobine et en le chauffant en même temps qu'on lui donne sa. torsion, ou après envidage sur la bobine, en vue de
Lui faire'prendre ainsi la .torsion voulue sans aucune tension. Le fil est ensuite dévidé et détordu, après quoi il est refroidi jusqu'à ce qu'il revienne à son état initial ou un peu en-deça, ou, de préférence, jus- qu'au delà de cet état initial, en sens opposé.
Le fil ainsi' obtenu possède alors, selon l'importance des tor- dage et détordage initiaux et de.s autres facteurs, un frisage et une élasticité plus ou moins importante, ca- ractéristiques qui sont recherchées dans l'industrie textile et, en particulier, pour la fabrication des chau- ,séttes, bas, etc...
Par la suite, on a cherché à rendre continu ce ' procédé, initialement discontinu, pour qu'il revienne meilleur marché et que le processus complet de tordage, réchauffage,.refroidissement et détordage puisse s'ef- fectuer en une seule opération.
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Pour cela, on a ,.cs.r. eoMC< à .rl#tt'- ,lnc: ces dispositifs di Üù flf<.'u.;:,,;' tOl'.:i<.)I11I iels ,1019 ceux qui sont décrits dunes les brevets :.r:: .i.rz txtf;à IlP2.my..19$ du 26 mai 194, tu lh :."-,-i 13 eÉ n 2.089.239 du 19 décembre 194, vint)j crr3 rs;n:3 df: nombreuses publications ultérieures, en vue. d'obtenir le résultat qui vient d'être indiqué.
L'inconvénient qui se présente pendant ce tra- vail avec un dispositif de "fausse torsion" est que le réchauffage du fil, en vue de son ramollissement, est purement et simplement combiné avec le processus de "fausse torsion" et que le fil, après avoir quitté le dispositif de fausse torsion, reprend brusquement et totalement son état initial ne comportant qu'une torsion initialement faible ou même aucune torsion du'tout.
@ -Selon l'invention, on est parvenu à éviter cet inconvénient et néanmoins à obtenir un procédé conti- nu.
Le procédé selon l'invention est remarquable en.ce que l'on donne, en continu, au filament thermo- plastique, tel qu'un filament synthétique, par exemple en polyamide, d'abord une torsion réelle, de préférence une torsion relativement élevée, qu'ensuite on le soumet à une fausse torsion de manière qu'à la torsion pure s'ajoute la fausse torsion et qu'elle la renforce par addition,.tandis que le fil formé est chauffé et ramolli lors dans cet état de torion élevée, de.sorte qu'il se met dans cet état de haute torsion sans pension;
qu'on refroidit alors le fil au cours de son tra'jet après pas- nage dans le. dispositif d.e fausse torsion, le fil rete- nant en même temps brusquement à la torsion réelle donnée initialement, âpres quoi le fil est finalement délivré
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fi un organe de refera qui détruit tobal'snent ou p;:rttel.... l¯nr. 1 torsion r<à*.>,isi donné"3 in,iti*ie >rji pu bien
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même qui donne au fil'une torsion voulue au delà du point de torsion nulle, en sens opposé à la torsion ini tiale.
Comme on l'a toujours constaté, l'effet de frisage et d'élasticité du fil traité dépend largement, eu égard à la qualité, du fait que la destruction de le torsion fixée par le chauffage se produit dans un état ' déjà notablement refroiai.
Selon l'invention, des mesures sont prises pour renforcer encore ce refroidissement.
Le refroidissement du fil, au moment de la disparition brusque de la fausse torsion, peut, somme le demandeur l'a constaté, être avantageusement accéléra en communiquant au fil, à l'air libre, en tous points et avant'son passage par l'organe de guidage suivant, un brusque mouvement transversal à sa trajectoire d'avan- cement, par exemple un mouvement lui faisant engendrer une surface de révolution ressemblant à la surface exté- rieure d'un ballon.
A cet. égard, le procédé selon 1''invention pré- sente, encore, par rapport au procédé déjà connu, un avantage, pour autant que la disparition d'une partie de la torsion fixée à la chaleur, à savoir la torsion pure, jusqu'à l'état initial du filament d'origine se produit après un refroidissement ultérieur, encore plus prononcé, c'est-à-dire seulement plus tard, lors de la rotation en sens inverse finale et de la torsion éven- tuelle au delà le point de torsion nulle, èn sens oppo'- sé.
Le. procédé selon l'invention destiné à trans- former un filament thermoplastique, tel qu'un filament de polyamide synthétique, en Un fil frisé et élastique est, par conséquent, remarquable en ce qu'on donne une
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première torsion réelle au fil, suivie d'une fausse tor- sion dans le sens qui renforce la torsion pure, ou qui s'ajoute à celle-ci, qu'on réchauffe le filament qui se trouve sous cette torsion élevée, qu'ensuite on prend des mesures pour accélérer le refroidissement du fil lorsque se produit la disparition brusque de la fausse torsion, et qu'enfin, on fait disparaître la torsion ' réelle donnée initialement jusqu'à faire revenir le fila. ment à son état initial, ou en-deçà, ou même en sens in- verse au delà du point de torsion nulle.
Le nouveau procédé est encore remarquable en ce que le fil peut être soumis, lors de la disparition brusque de la fausse.torsion, et avant l'organe de gui- dage suivant, à un mouvement lui faisant engendrer une surface de révolution analogue à la surface extérieure d'un ballon.
De la sortie, le fil formé peut être chauffé et ramolli sous une torsion élevée qui résulte de la combinaison d'une torsion pure et d'une fausse torsion., après quoi le fil, venant du dispositif à fausse tor- sion, et sous refroidissement, ne reprend brusquement d'abord que la torsion pure donnée initialement, se re- froidit encore dans son trajet suivant, pour, enfin, être détordu, en sens opposé, jusqu'à la torsion pure initiale:
Le dispositif selon l'invention destiné à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus est constitué essen tiellement d'un retordoir approprié pour donner au fil, d'abord, une torsion pure, ou réelle, d'un dispositif à,fausse torsion disposé à une certaine distance du premier appareil, d'un dispositif de chauffage qui est disposé entre le métier à torsion pure et le dispositif à fausse torsion et qui permet de chauffer et de ramol-
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lir, entre ces deux retordoirs, le filament soumis à une torsion élevée, en outre, des dispositifs qui permettent de donner au fil, après son passage dans le dispositif à fausse-torsion, un mouvement lui faisant engendrer une surface de révolution analogue à celle d'un ballon, et ,
enfin d'un dispositif délivreur qui entraîne le fil ve- nant du dispositif à torsion pure, à travers le disposi- tif de chauffage, le dispositif à fausse torsion et l'or- gane destiné à faire engendrer au fil une surface de ré- volution en forme de ballon et qui le délivre à l'organe de retordage donnant une torsion pure:et tournant en sens inverse du premier retordoir.
Comme métier à retordre, ou retordoir, destiné à donner la première torsion pure, on peut utiliser une bobine rotative, connue en soi, sur laquelle le fi- lament initial est renvidé et d'où le fil est conduit, pendant la rotation, au dispositif de chauffage et ensui- te au dispositif à fausse torsion, etc..
Comme dispositif de chauffage, on peut utili- ser, en soi, tout dispositif approprié permettant de 'chauffer le fil, entre le retordoir à torsion pure et 1 dispositif à fausse torsion, à la température uniforme appropriée, et de le ramollir. Pour cela, on peut utili. ser des gaz chauds, de l'air chaud, ou le contact direct avec des surfaces métalliques' d'une température convena- ble.
Le dispositif de chauffage qui s'est avéré le . plus approprié est un tube métallique étroit qui peut être porté à la température nécessaire de différentes façons. Ainsi, on peut entourer hermétiquement d'une enveloppe le tube de chauffage étroit et l'arroser exté- rieurement d'huile chaude, ou bien on peut avantageuse- ment porter-la-tube de chauffage étroit à la température
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appropriée par des résistances électriques de çhauffage.
Le dispositif à fausse torsion peut avoir, en soi, toute.forme connue, et il est muni, comme toujours, d'un dispositif d'entraînement du fil qui veille à ce que la fausse torsion se produise en tout état de cause, 'ou ne disparaisse pas brusquement aéjà à l'intérieur du dispositif à fausse torsion.
De préférence, s'est révélé approprié, comme dispositif à fausse torsion, un simple petit tube étroit- rotatif, susceptible d'être entraîné à une grande vites se de rotation, qui comporte, à l'entrée où pénètre le fil, une partie élargie en forme de cône, .ou d'enton- noir, et qui est percée d'un ou de plusieurs petits trous latéraux, par lesquels peut passer le fil formé et d'où il peut être entraîné en passant-sur la surface ..extérieure de ladite partie élargie en forme de cône.
Grâce à une telle partie élargie en cône, per- cée de petits trous de passage pour le fil,, on peut non seulement freiner le fil dans la mesure voulue, mais - également lui communiquer un mouvement qui lui fait dé- . crire une surface de révolution analogue à 'un ballon avant l'organe de guidage suivant, ce qui accélère son refroidissement.
Comme dispositif délivreur, convient parfai- tement un cylindre entraîné positivement, autour duquel le fil peut s'enrouler plusieurs fois pour obtenir une 'bonne adhérence, des mesures appropriées étant prises peur que les différentes spires ne se touchent pas.
La combinaison, connue en soi, d'un cylindre entraîné positivement et d'un cylindre tournant fou avec l'autre, et qui sont susceptibles d'être disposés mu- tuellement sur leurs axes pour que les spires ne se gê- nent pas, s'est révélée particulièrement appropriée..
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Comme dispositif ue détordage de la torsion pure, à l'extrémité, c'est un métier à retordre à ann@@@ usuel qui stest révélé pour cela convenir particulière- ment bien.
Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être appliqués au traitement de toutes sortes de filaments thermoplastiques et, notamment, de ceux qui sont constitués de polymères linéaires synthétiques, tels que les polyamides, polyesters, etc., de dérivés cellulosiques ou d'autres matières thermoplastiques.
A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé quelques exemples de réalisation de dispositifs selon l'invention, dessin sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique d'une première forme de réalisation; - la figure 2 est une vue d'une deuxième forme de réalisation, et - la figure 3 représente une partie d'une troisième forme de réalisation.
Le dispositif selon la figure 1 destiné à l'ort tention d'un fil frisé et élastique comporte un métier ou,dispositif à torsion pure constitué par une broche creuse supérieure 1 et un dispositif à fausse torsion formé par une broche creuse inférieure 2. Les brochas 1 et 2 ont des sens de rotation opposés, tels qu'ils sont indiqués par les flèches. Sur la broche 1, est montée une bobine 3 d'où sé dévide le fil 4 à traiter.
La bobine 3 tourne en même temps que la broche 1 et donne au fil 4 une torsion pure élevée.
Le filament 4 qui se dévide de la bobine 3 ést guidé par l'alésage 5 de la broche 1 et arrive à la bro- che creuse 2 disposée coaxialement sous la broche 1, broche 2 dont¯le fil traverse également l'alésage pour
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sortir à l'extrémité inférieure et passer par un disposi- tif d'entraînement et de freinage constitué par les deux oeillets 6.et 7.
Les oeillets 6 et 7 sont montés sur des bras qui sont, à leur-tour, fixés à l'extrémité inférieure de la broche creuse 2 et qui sont, ainsi, entraînés en ro- tation avec elle.' Ce dispositif d'entraînement communi- que .de cette façon au fil 4 une torsion supplémentaire, dite "fausse torsion", qui s'ajoute à la torsion donnée par le retordoir 1. Après le dispositif d'entraînement, le fil 4' arrive à l'organe de guidage 9 et reprend brusquement la torsion réelle donnée initialement. Si- multanément,' le fil 4'-est refroidi, car il est soumis, entre les oeillets 6 et 7, et l'organe de guidage 9, à l'air libre, à un violent mouvement qui lui fait engen- drer une surface de révolution analogue à celle d'un ballon.
Entre les dispositifs à torsion pure et à faus- se,torsion, le filament 4 traverse un dispositif de .chauffage constitué par un petit tube étrôit 8 chauffé . par des moyens appropriés convenables; non représentés.
Dans ce dispositif de chauffage, le fil 4 est réchauffé, en étant sous torsion élves, jusqu'à son ramollissement; de sorte qu'il est placé dans cet état de haute torsion sans aucune tension.
.Après l'organe de guidage 9, le fil 4' arriva à un dispositif délivreur constitué par des cylindres 10. 11, dont l'un est entraîné positivement et. l'autre est monté fou et est entraîné par le premier* Enfin, ' le fil parvient¯au dispositif de renvidage qui est formé par un dispositif à retordre'normal à anneau à broche rotative 12..La broche 12 a le même sens de rotation que la broche creuse 1, de sorte que, par l'enroulement
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du fil sur la broche 12, la torsion pure donnée initiale- ment est totalement ou partiellement détruite, ou bien même le fil reçoit une torsion au delà du point de tor- sion nulle dans le sens opposé à celui de la torsion initiale, selon-que la broche 12 est entraînée avec la même vitesse,
une vitesse plus faible ou une vitesse plus élevée que la broche 1.
La broche 12 peut également servir au renvida- ge de plusieurs fils provenant d'une pluralité de dispo- sitifs unitaires disposés les uns à côté des autres, et .constitués chacun par un dispositif à torsion pure, un dispositif à fausse torsion et un dispositif de réchauf- fage comme il vient d'être décrit., Le ou les fils sont renvidés sur des broches, bobines, cylindres, etc...
' Les broches 1, 2 et 12 peuvent être entraînées .respectivement chacune par des courroies 20 et 21 et 22 sans fin, étant bien entendu que peut également être @ tout autre dispositif d'entraînement. Dans le cas de plusieurs unités disposées les unes à côté des autres, la commande par courroie est, en général, à pré- férer, les broches creuses 1 et 2 adjacentes des diffé- rentes unités pouvaht, selon le.cas, être soumises à des rotations .lternées de sens opposés, de manière que les fils des unités successives, jusqu'au dispositif déli- vreur, aient des torsions de sens opposé. Les organes tournant de la même façon peuvent être entraînés en ro- tation, dans le cas d'un réglage convenable des vitesses ' de rotation, au moyen d'une seule et même courroie.
Le montage du dispositif représenté à la figt re 2 correspond absolument à celui du dispositif repré- senté à la figure 1, à la seule différence qu'ici le dis positif à torsion pure, avec sa broche 1', est monté à la partie inférieure et le dispositif à fausse torsion,
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avec sa broche creuse.2, est monté coaxialement à la par- tie supérieure. Le fil 4' quittant le dispositif d'en- traînement 6, 7, passe ici, après traversée de l'organe de guidage non représenté, sur des cylindres de renvoi 26. 27, avant de.parvenir au dispositif délivreur 10, 11.
Le mode de fonctionnement de ce dispositif correspond en tous points au dispositif représenté à la figure 1.
A la figure 3 est représentée enfin une partie d'une troisième forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Les modifications portent notamment .sur la réalisation du dispositif à fausse torsion et notamment sur la réalisation du dispositif d'entraîne- ment monté sur lui. Le dispositif à fausse torsion est constitué encore d'une broche creuse 2, sur l'extrémité de sortie de fil de laquelle est fixée une,partie élar- gie 13 en forme de cône ou.d'entonnoir. La paroi de cette partie élargie.13 est percée de trous 14 par les- quels le fil est tiré. Après avoir traversé le dernier trou 14, le fil passe sur la surface extérieure de la ,partie élargie 13 et arrive à l'organe de guidage 9.
'Le fil 4' prend, encore ici, par ce mode de. guidage, un mouvement transversal à son mouvement d'avance général, ce qui accélère son refroidissement.
Comme on le voit à la figure 3, le fil 4', après l'organe de guidage 9 passe, sur les deux cylin- dres 10' et 11' du dispositif délivreur, de préférence en faisant plusieurs tours, pour assurer une bonne ad- hérence. Les axes de rotation des deux cylindres 10' et 11' sont avantageusement croisés et disposés de façon que les spires de fils ne.se gênent pas.
Plusieurs dispositifs unitaires, tels que ceux décrits, Peuvent être disposés en série les uns à c8té des autres à des intervalles relativement faibles et
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pour l'emploi, être orientés du même 'côté de la machine.
La disposition qui s'est révélée la meilleure est celle selon laquelle le dispositif à torsion pure pour l'obtention de la première torsion réelle, le dispo- sitif de chauffage, le dispositif à fausse torsion, le dispositif délivreur et le métier à retordre à anneau sont disposés en série les uns au-dessous des autres et les organes de rotation similaires sont entraînés simul- tanément par une courroie.
Bien entendu, si on le désire, les différentes parties du dispositif selon l'invention peuvent toute- fois être disposées les unes à côté des autres et l'in- vention n'est nullement limitée aux détails de réalisa.. tion représentés ou décrits.