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La présente invention concerne les procédés d'"élastification" des fils c'est-à-dire les procédés des- tinés à rendre les fils plus élastiques, du type dans le- quel on déplace un fil sous tension à une température élevée le long d'un trajet anguleux; l'invention concerne également les dispositifs permettant d.e mettre en oeuvre ces procédés.
Il est bien connu de faire passer un fil ther- moplastique sous tension, dans des conditions appropriées, le long d'un trajet linéaire comportant une partie à an- gle aigu, dans le but de conférer au fil une tendance per manente à s'enrouler sur lui-même, s'il se trouve à une température élevée au moment où il passe dans la partie du trajet à angle aigu. Les procédés de ce genre, tels qu'ils sont mis en oeuvre actuellement, consistent à faire passer le fil le long dtun trajet anguleux et par- dessus le tranchant d'une lame se trouvant au sommet de l'angle du trajet. On élète la température du fil jusque la valeur désirée, soit en chauffant la lame et en la maintenant à une température élevée, soit en faisant pas- ser le fil sur un dispositif de chauffage placé tout près du tranchant de la lame.
Avant la présente invention, on considérait généralement comme désirable, dans les procédés indiqués ci-dessus, de maintenir la température du fil aussi con- stante'que possible pendant son passage sur la partie an- guleuse de son trajet, ou même d'augmenter se température pendant ce passage. Le procédé, consistant à chauffer la lame autour de laquelle le fil doit passer, entraîne né- cessairement une augmentation considérable de la tempéra- ture du fil pendant son passage à travers la partie angu-
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leuse de son trajet; même quand on utilise un dispositif séparé de chauffage du fil, il est courant de placer la lame si près de ce dispositif qu'elle se trouve maintenue à une température sensiblement égale à celle de celui-ci.
Avec de telles dispositions, le tranchant de la lame agit comme un dispositif supplémentaire de chauffage du fil et maintient celui-ci sensiblement à la même température que celle à laquelle il a été chauffé par le dispositif prin- cipal de chauffage.
On considérait précédemment comme désirable de fournir de la chaleur à la surface du fil en contact avec le tranchant de la lame, pendant que le fil passe dans la partie anguleuse de son trajet, mais on a négligé jusqu'à présent l'importance possible de la température du côté du fil adjacent au tranchant par rapport à celle du côté opposé. Cependant, il semble que, dans les an- ciens procédés, on ait généralement, du côté du fil adja- cent 'au tranchant, une température légèrement supérieure à celle du côté du fil éloigné de la lame.
Les disposi- tions, dans lesquelles on fait passer le fil sur le tran- chant d'une lame chauffée, ont abouti à ce que la partie longitudinale du fil adjacente à la lame se trouve à une température notablement plus élevée que celle de l'autre coté du fil. c'est-à-dire du côté éloigne du tranchant, à 'cause de la faible conductibilité thermique du,fil; même dans les dispositifs, où le fil est chauffé avant de passer autour de la lame, une partie du fil adjacente au tranchant se .trouve sans aucun doute à une température légèrement supérieure à celle de l'autre côté du fil, puisqu'aucune tentative n'a été faite jusqu'à présent pour refroidir la lame.
On a constaté maintenant qu'on pouvait produi- re un fil possédant une plus grande élasticité que les
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fils obtenus jusqu'à présent par un procédé d'élastifica- tion à lame ; cela, on exerce positivement une action de refroidissement sur la surface du fil, dans une zone s'étendant suivant l'axe du fil, au moins le long de la pai tie anguleuse du trajet et au moins dans une partie impor- tante de la périphérie du fil.
Les conditions de refroidis' sement sont choisies de préférence de manière à agir princi' paiement sur une partie longitudinale du fil, à l'inté- rieur de la partie.anguleuse du trajet ; un mode de réalisation préféré, on réalise l'action de refroidissement en maintenant une lame, sur le tranchant de laquelle passe le fil, à une température moyenne inférieure à celle uti- lisée couramment, de manière que l'effet de refroidissement soit le plus grand sur la partie longitudinale de la surfa- ce du fil possédant une courbure concave.
Un autre avanta- ge de cette disposition réside dans le fait que le fil peut être refroidi rapidement, après son passage dans la partie' anguleuse de son trajet, par contact avec une face de la lame froide; on q constaté qu'il en résulte une nou- velle augmentation du degré d'élasticité du fil.
La ou les raisons exactes du succès de ce pro- cédé perfectionné ne sont pas parfaitement connues, mais il semble probable qu'un certain nombre de facteurs inter- viennent dans ce succès. Pendant qu'un segment du fil passe dans la partie anguleuse du trajet, le côté 'du fil éloigné de la lame est sous tension ; est tendu par rap- port à l'état du fil en un point du trajet précédent immé- diatement la partie anguleuse. Le côté opposé du fil n'est pas tendu à cet endroit et se trouve au contraire soumis à une compression. Quand le segment de fil est redressé ensuite en ligne droite, le côté tendu est soumis à-une compression et se contracte d'un certain pourcentage de la
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longueur dont il avait été allongé en passant dans la par. tie anguleuse du trajet.
En un point coïncidant sensible- ment avec celui où le côté du fil éloigné de la lame a été placé sous compression, le côté opposé du fil est placé sous tension et se trouve légèrement allongé par rapport à sa longueur dans la partie anguleuse. Le fil est refroi di ensuite, un côté étant sous tension et l'autre sous compression.
Si on considère qu'en abaissant la tempéra- ture on élargit la marge des déformations élastiques et on élève la limite élastique du fil, on voit, dtaprès la discussion précédente, que la tension du côté du fil éloi- gné de la lame doit être effectuée à une température rela- tivement élevée, tandis que la tension du côté du fil pas- sant au contact du tranchant de la lame doit être effec- tuée à une température relativement basse et que la com- pression et la contraction du côté du fil éloigné du trna- chant doivent s'effectuer également à une température rela- tivement basse.
Ceci n'explique pas seulement pourquoi de meilleurs résultats peuvent être obtenus en refroidissant uniformément le fil pendant qu'il passe dans la partie an- guleuse de son trajet, mais pourrait aussi expliquer pour- quoi il est préférable d'effectuer principalement le re- froMissement du fil du côté passant près du tranchant..1 ne famt cependant déduire de cette explication que le pro- cédé provoque nécessairement un allongement net dû fil traité, puisqu'il aboutit généralement à une augmentation du denier du fil; bien que cette explication paraisse ac- tuellement la'plus satisfaisante, il faut faire remarquer qu'elle est, dans une certaine,mesure, théorique, et que l'invention n'est limitée par elle en aucune manière.
Le dispositif servant à mettre en oeuvre ce nouveau procédé-fait aussi partie de l'invention. Il com-
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prend d'une manière générale un dispositif pour faire pas- ser un fil thermoplastique sous tension le long d'un tra- jet linéaire comportant une partie à angle aigu, un dispo- sitif pour chauffer le fil de manière qu'il se trouve à une température élevée en entrant dans la partie anguleuse de son trajet, et un dispositif pour refroidir le fil pen- dant son passage dans cette partie anguleuse. Comme on l'a indiqué précédemment, le refroidissement du fil est réalisé de préférence en maintenant une lame, sur le tranchant de laquelle passe le fil, à une température relativement basse par rapport à celle du fil entrant dans la partie anguleu- se.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise un dispositif de maintien, pour fixer une lame dans une position fixe par rapport à un dispositif de chauffage du fil, et un dispositif pour maintenir cette lame à une température moyenne, qui est relativement fai- ble par rapport à celle du dispositif de chauffage et à celle du fil entrant en contact avec le tranchant de la lame. Le dispositif servant à maintenir la lame à une tem- pérature relativement basse consiste de préférence en un , organe de dissipation de chaleur, qui est constitué par une matière possédant une conductibilité thermique relativement élevée et contre lequel la lame est poussée fortement de manière à perdre de la chaleur par conduction.
Dans les modes de réalisation préférés du dis- positif conforme à l'invention, les dispositifs de maintien de lame constituent des moyens exceptionnellement avantageux pour maintenir-la lame à une basse température, de manière qu'elle exerce un effet de refroidissement sur le fil, pen- dant que celui-ci passe dans la partie anguleuse de son trajet. Tout d'abord, les nouveaux dispositifs de maintien de lame sont-d'une conception simple, ne possèdent aucune
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partie mobile et n'exigent pas une circulation forcée d'un fluide de refroidissement. Un système de circulation for- cée servant à refroidir la lame doit comprendre au moins un moteur, une pompe et des conduits pour diriger le fluide; on voit donc que les dispositifs n'exigeant pas un tel sys- tème sont e xtrêmement avantageux.
Un autre avantage des dispositifs de maintien de lame conformes à l'invention réside dans le fait qu'au- cun isolant n'est nécessaire pour maintenir la lame à une température relativement basse. L'emploi d'un isolant calorifique, non seulement produit un retard considérable dans l'établissement de la température caractéristique de fonctionnement de la lame, mais exige aussi qu'on éloigne la lame du dispositif de chauffage du fil davantage qu'il n'est généralement désirable. Avec le dispositif de main- tien de lame préféré conforme à l'invention, la lame at- teint rapidement sa température caractéristique de fonction nement et peut être disposée extrêmement près du dispositif de chauffage du fil, si on le désire.
Les nouveaux dispositifs de maintien de lame possèdent encore un autre avantage; ils permettent en ef- fet de. maintenir sensiblement à la même température les lames de plusieurs dispositifs d'élastification de fils, de manière que les différents fils produits par ces disposi- tifs soient d'une qualité uniforme et puissent être combi- nés pour former une pièce d'étoffe unique. Si le disposi- tif choisi pour refroidir la lame aboutit à porter la lame d'un dispositif d'élastification à une température sensi- blement différente de la lame d'un autre dispositif, les fils produits par les deux dispositifs d'élastification peuvent ne pas avoir la même qualité.
Si on combine ces deux fils pour former une étoffe, la différence de leurs qualités apparaît fréquemment et l'étoffe ne présente pas
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une apparence uniforme. Avec le dispositif préféré de maintien de lame, la quantité de chaleur reçue par la lame dans des conditions données, est sensiblement constante dtun dispositif à un autre dispositif d'élastification, à cause de l'emplacement précis de la lame par rapport à l'élément de chauffage; la quantité de chaleur retirée de la lame dans les mêmes conditions est aussi sensiblement constante ; il en résulte que toutes les lames se trouvent à peu près à la même température et qu'on obtient ainsi des fils d'une qualité uniforme.
Un autre avantage des nouveaux dispositifs de maintien de lame réside dans le fait qu'ils constituent un moyen simple et efficace pour refroidir rapidement le fil après qu'il est passé dans la partie anguleuse de son trajet. Avec le mode de réalisation préféré de ce dispo- sitif de maintien de lame, il est possible de faire passer le fil en contact avec une face de la lame, immédiatement après qu'il est passé sur le tranchant, et puisque la lame se trouve à une température relativement basse, il en ré- sulte que le fil est refroidi très rapidement.
Même si on ne tient pas compte de leur apttu de à maintenir la lame à une température uniformément bas- se, les..modes de réalisation préférés du dispositif de l'invention possèdent de nombreux avantages par rapport aux) anciens dispositifs de maintien utilisés dans les disposi- tifs d'élastification. Le type de dispositif de maintien le plus utilisé à présent comprend un fil métallique re- plié de manière à s'engager sur les extrémités de la lame et sur les faces opposées de l'élément de chauffage; ce dispositif de maintien est relativement peu coûteux, mais il comporte quelques inconvénients.
Un premier inconvé- nient réside dans le fait que ces anciens dispositifs de @ maintien ne constituent pas un moyen positif d'alignement
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ou de lalame par rapport à l'élément de chauffage/par rap- port au trajet du fil, et qu'une variation quelconque de cet alignement affecte d'une manière nuisible la qualité du fil. Si le tranchant de la lame est par exemple, dans un premier cas, plus éloigné de l'élément de chauffage que dans un deuxième.cas, le fil se refroidit davantage en pas, sant du dispositif de chauffage au tranchant dans le cas où celui-ci est plus éloigné de l'élément de chauffage, de telle sorte que le-fil pénètre dans la partie anguleuse de son trajet à une température plus basse et que les fils produits dans les deux cas considérés ne sont pas d'une qualité uniforme.
Dans un autre exemple, si le tranchant de la lame est incliné par rapport au trajet du fil, il donne au fil une tendance à se rouler latéralement sur le tranchant, de sorte qu'une torsion nuisible est introduite dans le fil et se trouve stabilisée par la chaleur dans celui-ci, du fait que le fil est chauffé. On voit donc que si, dans un premier cas, la lame est perpendiculaire au trajet du fil, et si dans un deuxième cas elle est in- clinée par rapport à ce trajet, les fils produits dans les deux cas ne sont pas d'une qualité égale. Les modes de réalisation préférés du dispositif conforme à l'invention surmontent les difficultés précédentes et permettent de placer la lame avec précision par rapport au dispositif de chauffage du fil.
' Les anciens dispositifs de maintien de la lame présentent un autre inconvénient du fait qu'il se défor- ment facilement par flexion et sont extrêmement difficiles à reproduire avec précision. Au contraire, le dispositif de maintien de lame conforme à l'invention est rarement déformé si on le manipule avec soin et peut même résister dans une certaine mesure à une manipulation maladroite ou
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brutale. De plus, ce nouveau dispositif peut être facile- ment reproduit avec précision,il est même caractéristique, comme on l'expliquera plus loin en détail, qu'on peut le produire uniquement par des opérations d'emboutissage,. sans aucune opération d'usinage.
Uri autre inconvénient des anciens dispositifs de maintien est qu'ils sont généralement conçus pour une seule lame d'une certaine forme, ayant une épaisseur et des dimensions déterminées ; conséquent, si on veut utiliser une autre lame, il est nécessaire d'avoir recours à un nouveau dispositif de maintien..- Le dispositif de maintien de lame de l'invention peut au contraire être em- ployé avec une gamme étendue de types et de dimensions de lames, de sorte qu'il est rarement nécessaire de prévoir plusieurs dispositifs de maintien.
On décrira maintenant avec plus de détails l'invention en se référant au dessin annexé, qui représen- te deux modes de réalisation préférés. Sur ce dessin : - la figure 1 est une vue schématique en pers- pective d'un dispositif d'élastification de fil conforme à l'invention; on y voit les parties principales à leurs em- placements respectifs; - la figure 2 est une vue en plan avant agran- die du dispositif de maintien de. lame représenté sur la figure 1; .
, :' - la figure 3 est une coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en plan avant d'une variante du dispositif de maintien de lame; - la figure 5 est une vue en élévation arriè- re du dispositif de maintien de la figure 4; @ ¯¯¯¯ la figure 6 est une coupe suivant la ligne
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VI-VI de la figure 4.
Si on ne réfère en particulier aux figures 1 à 3 , on y voit un dispositif 10 d'alimentation en fil, qui est monté sur un bâti approprié ou un organe de support non représenté. Un fil 12 venant du bobinage d'alimenta- tion 10 passe à travers un guide 14 et aboutit à un disposi tif régulateur de tension 16. Ge dispositif 16 sert à sup- primer les fluctuations de tension, résultant de la sortie du fil en dehors du bobinage 10, et à tendre davantage le fil 12; le guide 14 est destiné à permettre de retirer le fil du bobinage par une extrémité de celui-ci.
Après le régulateur de tension 16, le fil passe en contact avec un dispositif de chauffage 18, qui comprend une plaque longue et relativement étroite et qui peut être constitué par une matière appropriée quelconque, par exemple de l'acier inoxydable. Comme on le voit; la plaque de chauffage le comprend une face arrière 20, deux surfaces latérales et opposées 22, 24, et une face supé- rieure d'engagement du fil 26, qui est de préférence conve- xe et possède un rayon de courbure compris entre 10 cm et 25 cm, de manière à réaliser un contact continu du fil. La plaque de chauffage 19 doit avoir une largeur suffisante pour que le fil passant sur elle soit chauffé à la tempé- rature désirée; elle est de préférence aussi mince que le permettent la résistance et la rigidité nécessaires.
Cette plaque 18 est chauffée au moyen d'un courant électrique; elle est connectée à cet efft par deux conducteurs élec- triques 28 et'30 à un transformateur réglable 32, qui est alimenté en énergie électrique par une s ource appropriée quelconque (non représentée) et par l'intermédiaire de conducteurs 34 et 36.
Après être passé sur la face 26 de la plaque de chauffage 18, le fil 12 passe autour du tranchant d'une
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lame 38 portée par un dispositif de maintien 40 que Iron décrira en détail plus loin. Le fil vient ensuite en con- tact avec la face inférieure de la lame 38 et arrive sur ui galet de guidage 42, de là, il se dirige vers un disposi- tif d'alimentation en fil 44, comprenant une paire de pou- lies ou cabestans entraînés 46 et 48. Le fil passe une ou plusieurs fois autour des . poulies 46 et 48, puis sur une poulie folle 50, et de là traverse un guide 52, pour arri- ver enfin à un dispositif courant 54 de recueil du fil; ce dispositif 54 représenté sur le dessin est un disposi- tif du type à anneau et broche. Le fil est recueilli par ce dispositif 54 sout la forme d'un bobinage ordinaire.
Le dispositif 40 de maintien de lame comprend un organe allongé d'agrafage 56, qui peut être constitué par une matière élastique quelconque, telle que de l'acier à ressort, et qui s'étend en travers de la face arrière 20 de la plaque de chauffage 18. Les extrémités de l'organe d'agrafage 56 comportent chacune une indentation ; in- dentations ont une forme telle qu'elles donnent naissance, aux coins de l'organe 56, à des. pattes 58, 60, 62 et 64; ces pattes ont une.forme telle qu'elles s'engagent sur les faces latérales et -opposées 22, .24 de la plaque de chauf- fage 10'et qu'elles positionnent ainsi avec précision l'or- gane d'agrafage 56 par rapport à l'élément de chauffage.
Une plaque allongée de dissipation de chaleur, désignée dans son ensemble par le nombre de référence 66, est fixée près de l'une de ses extrémités, par un moyen approprié tel que des vis 68, sur une face appropriée de support.de l'organe d'agrafage 56. Une partie de la plaque 66, entre les deux extrémités de celle-ci, est décalée de manière à former un creux ou cavité 72 immédiatement en dessous d'un bord de la surface d'engagement du fil de la plaque de
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chauffage 18.
Le dégré de ce décalage est tel que la sur- face supérieure de la plaque 66, à l'intérieur du creux 72, est déportée au delà du plan de la surface inférieure de l'extrémité fixée de cette plaque ; end'autres termes, la partie intermédiaire de la plaque 66 est décalée sur une profondeur égale au moins à l'épaisseur de la plaque.
L'extrémité non supportée de la plaque 66 est en forme de fourhhe de manière à former deux branches 74, 76, séparées par une fente 78 ouverte à une extrémité; cette fente est parallèle à un coté de la plaque. La fen- te 78 doit avoir une largeur suffisante pour recevoir faci- lement un fil à traiter; d'autre part, elle doit avoir une longueur suffisante pour s'étendre au moins à travers la partie intermédiaire et décalée de la plaque 66, et cela pour des raisons que l'on exposera plus loin. Les branches 74 et 76 s'étendent vers l'extérieur à partir du dessous de la plaque de chauffage 18, de manière à se trouver en contact de convection avec l'atmosphère ; consti- tuent des ailettes de refroidissement servant à dissiper la chaleur en dehors de la lame tout entière.
La surface totale et la masse de la plaque 66 sont de préférence grandes par rapport à celles de la lame 38, de façon que la plaque constitue effectivement un moyen de dissipation de chaleur. La masse de la plaque 66 doit être générale- ment égale, par exemple, à au moins quatre à dix fois celle de la lame, et sa surface totale dpit être générale- ment au moins égale à une valeur comprise entre deux et cinq fois celle de la lame. La plaque 66 est formée de préférence d'une matière possédant une conductibilité thermique relativement élevée, supérieure par exemple à 0,1 et de préférence à 0,3 calorie par seconde et par de- gré centigrade, de manière que le gradient de température dans cette plaque soit très faible et que la chaleur en
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soit rapidement évacuée.
Les matières préférées, compte tenu du prix, pour former la plaque 66 sont l'aluminium, le cuivre, ou des alliages de l'un et l'autre de ces mé- taux, en raison de la conductibilité thermique élevée de ceux-ci. La distance sur laquelle les branches 74 et 76 s'étendent à partir du dessous de la plaque de chauffage dépend d'un certain nombre de facteurs, en particulier de la surface totale de la plaque 66 et de la quantité de chaleur qui doit être dissipée; cependant, une distance comprise entre 6 mm et 24 mm est généralement suffisante.
La lame 38,'qui peut être constituée par une matière appropriée quelconque, telle que l'acier à ressort au carbone dit "acier bleu" ou l'acier inoxydable, est disposée en dessous des pattes 62 et 64 et repose à l'inté- rieur de la cavité 72. L'organe d'agrafage 56 est façon- rié de manière que les pattes 62, 64 s'étendent dans la ca- vité 72 et d'appliquent fortement contre le fond de cel- le-ci, comme on le voit sur le dessin, à moins qu'elles n'en soient empêchées par la présence d'une lame.
On voit par conséquent que, quand une lame est placée dans une position appropriée à l'intérieur de la cavité 72, elle est pressée entre les pattes 62, 64 et la plaque 66, à cause de la nature élastique de l'organe d'agrafage 56, et elle est séparée de l'élément de chauffage par une distance fixe, qui est déterminée par l'épaisseur des pattes 62,.64. L'épaisseur minima des pattes 62, 64, à leur point de contact avec la lame 38, est déterminée uni quement par la nécessité de donner à ces pattes une résis tance suffisante pour remplir leur fonction ; cependant,il n'y a qu'un avantage minime ou nul à donner aux pattes en ce point une épaisseur inférieure à une valeur compri- se à peu près entre 0,05 mm et 0,125 mm.
D'autre part, si les pattes 62,64 sont si épaisses que la surface supé-
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rieure de la lame n'est plus à proximité immédiate du bord terminal de la surface de chauffage du fil de la pla- que 18, il faut que le fil de déplace sur une plus grande distance pour passer du dispositif de chauffage au tran- chant de la lame et il en résulte un refroidissement pré- maturé du fil. Pour compenser ce refroidissement, il faut alors chauffer le fil au moyen de la plaque de chauffage jusqu'à une température plus élevée que celle qui serait nécessaire autrement; il peut en résulter une détériora- tion non indispensable du fil.
En règle générale, l'épais. seur des pattes 62, 64, à leur point de contact avec la face supérieure de la lame, ne doit pas dépasser 200 à 500 fois le diamètre du fil à traiter et de préférence 25 à 50 fois ce diamètre.
On voit aussi, après la discussion précédente, que l'angle de la lame 38, par rapport à une ligne tangen- te à/la surface d'engagement du fil, de Isolément de chauf- fage, près du bord inférieur de celui-ci (en regardant le dessin), est déterminé par l'angle que fait avec cette ligne la surface de support à l'intérieur de la cavité 72.
Puisque la distance entre la cavité 72 et le point de fixa- tion de la plaque 66 sur l'organe d'agrafage 56 est relati- vement grande, par rapport à une épaisseur raisonnable quelconque de la lame 38, on peut- faire varier l'épaisseur de celle-ci,' à l'intérieur de limites raisonnablement écar tées, sans modifier d'une manière appréciable l'angle com- pris entre le plaide la plaque 66 et le trajet du fil re- présenté par la tangente à la surface d'engagement du fil de la plaque de chauffage, près du bord inférieur de cel- le-ci (en regardant le dessin). Quand l'épaisseur de la lame passe de 0,025 mm à 0,15 mm par exemple, cet angle varie généralement de moins de un degré, et cette varia- tion est insuffisante pour affecter d'une manière appré-
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ciable l'uniformité du fil.
En réalité, on peut faire varier cet angle de un ou deux degrés, sans qu'une modifi- cation notable se produise dans le fil obtenu; même avec cette variation relativement grande entre deux dispositifs de traitement-du fil, les fils obtenus par ceux-ci ne sont pas différents au point de ne pas pouvoir être combinés facilement pour former une étoffe.. Par ailleurs, cet an- gle ne présente pas une grande importance et, pourvu que toutes les lames fassent sensiblement le même angle avec le trajet du fil, on peut modifier cet angle qu'intérieur de limites très écartées sans qu'il en résulte des fils non satisfaisants. On peut par exemple donner à cet angle une valeur atteignant 90 ou même davantage et on peut aussi le réduire jusqu'à 10 ou même en dessous.
Tous les autres facteurs restant inchangés, on peut dire, en règle générale, que plus l'angle est petit, plus le degré d'élas. ticité obtenu est grand ; quand l'angle est trop petit, on constate une plus grande difficulté pour mainte- nir la plaque 66 à une faible température, à cause de sa proximité de l'élément de chauffage. En général, on ob- tient les meilleurs résultats quand l'organe d'agrafage 56 est formé de manière que l'angle entre le plan de la lame et la.ligne tangente à la surface d'engagement du fil ait une'valeur comprise à peu près entre 20 et 40 .
La largeur de la lame ne présente pas une grande importance, pourvu qu'elle soit suffisamment étroi- te pour être logée à l'intérieur de la cavité 72, puis- qu'elle est correctement positionnée par le fait que son bord d'engagement du fil bute contre la surface limite avant de la cavité 72.
La longueur de la lame est également sans im- portance, pourvu qu'elle ait une longueur suffisante pour s'étendre en'travers de la fente 78; cependant, il est gé-
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néralement avantageux d'utiliser une lame relativement longue de manière que l'on puisse, dans le cas où uh point du bord d'engagement du fil est usé, déplacer la lame lon- gitudinalement à l'intérieur de la cavité 72, afin de pla- cer une nouvelle section du tranchant sur le trajet du fil.
La lame 38 doit généralement s'étendre vers m'extérieur, au delà de l'élément de chauffage, suffisam- ment pour que son bord d'ngagement du fil coupe une ligne tangente à la surface 26 d'engagement du fil. Il en ré- sulte un trajet extrêmement satisfaisant pour le fil, puis. que celui-ci reste en contact avec l'élément de chauffage jusqu'à l'extrémité de la surface d'engagement du fil et n'est'pas cependant replié à l'endroit où il quitte cette surface.
Ceci revient à dire que le trajet du fil se rap- proche du tranchant de la lame suivant l'angle minimum possible, la lame faisant un angle donné quelconque avec une ligne tangente à la surface d'engagement du fil de l'élément de chauffage, près du bord inférieur de celui-ci L'affirmation précédente, relative à la distance sur la- quelle la lame s'étend au delà de la plaque de chauffage, ne s'applique cependant que dans le cas où la plaque de chauffage est suffisamment mince pour que le tranchant de la lame ne soit pas trop éloigné de cette plaque quand il est positionné comme on l'a expliqué.
Le tranchant de la lame ne doit pas généralement se trouver, par rapport à la surface'd'engagement du fil de l'élément de chauffage, à une distance dépassant 300 à 600 fois le diamètre du fil ; il est généralement avantageux de sacrifier un petit angle d'approche, si cela est nécessaire, pour maintenir en dessous de cette limite supérieure la distance entre la plaque de chauffage et le tranchant de la lame.
Les techniciens comprennent immédiatement
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qu'il est facile de construire le dispositif décrit ci- dessus en modifiant un métier ordinaire à filer ou à re- tordre. Dans les deux cas, il suffit,d'ajouter le dispo- sitif de chauffage comprenant la plaque de chauffage 18, le dispositif 40 de maintien de lame, le régulateur de tension 16, et dans certains cas, un dispositif de guida- ge pour réaliser un trajet approprié du fil. Dans le cas d'un métier à retordre, les poulies 46 et 48 peuvent cons- tituer le dispositif habituel d'alimentation en fil ; le cas d'un métier à filer, le dispositif d'alimentation peut constituer les deux poulies de tirage et de livrai- son.
On voit également qu'une seule plaque de chauffage d'une .longueur considérable peut servir pour plusieurs lames réparties à des intervalles correspondant respecti- vement à chaque emplacement d'un métier ; il est cependant généralement désirable, avec une telle disposition, que la plaque de chauffage soit isolée, entre les différentes positions des lames, pour réduire les pertes de chaleur.
Pour utiliser le dispositif de la figure 1, on fait passer un fil, venant du bobinage d'alimentation 10, à travers le dispositif, comme on l'a expliqué précé- demment, de manière à l'amener en contact avec la surface supérieure d'engagement du fil'de la..plaque de chauffage 18, entre les pattes 58, 60 et entre les pattes 62, 64; on le fait passer à travers la.fente 7$, sur le tranchant de la lame .38, puis en travers de la surface inférieure de la lame.
Puisque la profondeur de la cavité 72 est plus grande que l'épaisseur de la plaque 66, et puisque la fente 78 s'étend trop loin à travers la partie décalée de la plaque 66, on voit que le fil ne vient à aucun mo- ment en contact avec une surface quelconque du dispositif de maintien de lame, s'il est correctement centré à l'in- térieur de la fente 78 en passant autour du tranchant de
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là lame. On élimine ainsi la nécessité d'un polissage ou d'un durcissement poussé d'une surface quelconque du dispositif de maintien de lame et on peut maintenir la tension du fil à une valeur minima.
Quand le dispositif d'élastification a été garni correctement de fil, on porte la plaque de chauffage 18 à une température appropriée en réglant le transforma- teur 32; même si la plaque de chauffage devient très chau- de, la lame 38 est maintenue à une température relativemeni faible, puisqu'elle n'est pas en contact direct avec l'élé- ment de chauffage et qu'une grande partie de sa surface se trouve en contact avec la plaque 66.
Quand la plaque de chauffage se trouve à une température appropriée, on fait fonctionner le dispositif d'alimentation 44 et le dispositif de recueil 54, de manière que le fil soit tiré le long de son trajet avec une vitesse appropriée ; faut ensuite vérifier la tension du fil, puis régler le régulateur 16, si cela est nécessaire, pour donner à la tension une valeur correcte. Les limites appropriées de fonctionnement pour la vitesse du fil, sa tension, la tem- pérature de l'élément de chauffage, ainsi que les limites des autres variables, telles que le rayon de courbure du tranchant de la lame et le diamètre du fil, sont connues.
On ne discutera pas par conséquent de ces limites d'une manière détaillée dans la présente demande.
Quand le dispositif fonctionne, il faut véri- fier périodiquement la température de la lame pour s'as- surer .que le.refroidissement est suffisant. L'action de refroidissement nécessaire pour obtenir les meilleurs résultats varie avec la vitesse du fil sur son trajet; en effet, si cette vitesse est très élevée, le fil se trouve en contact avec le tranchant de la lame pendant un temps plus court-qu'avec une vitesse plus faible du fil. Par
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conséquent, pour réduire la température à laquelle se trouve la surface du fil, pendant son contact avec le tranchant de la lame, d'un nombre spécifié de degrés en dessous de la valeur correspondant au cas où la lame ne serait pas refroidie, la température de celle-ci à son point de contact avec le fil, doit être plus faible pour les vitesses plus élevées du fil.
D'autre part, puisque le fil se déplaçant à grande vitesse transfère une grande quantité de chaleur au tranchant de la lame, il peut être, nécessaire que la température moyenne de la lame soit considérablement inférieure à sa température au point où elle est en contact avec le fil; pour ces raisons, une lame rès froide est généralement nécessaire pour obtenir les meilleurs résultats, quand la vitesse du fil est très élevée. Par ailleurs, si la lame se trouve à une tempéra- ture très basse et si la vitesse du fil est très faible, il est possible que le fil soit refroidi entièrement en dessous d'une température de fonctionnement, avant de franchir la partie anguleuse de son trajet.
En règle gé- nérale, on profite dès avantages du procédé de l'inven- tion, au moins dans une certaine mesure, si le rapport de la vitesse du fil, exprimée en mètres à la minute, à la différence en degrés Farenheit entre la température moyen- ne de la lame et la température du fil en contact avec la lame (ou la température de l'élément de chauffage, si le fil peut être considéré comme se trouvant approximative- ment à la température de cet élément) est compris à peu près entre 2,.7 et 0,045 ; rapport doit avoir cependant une valeur comprise de préférence entre 0,72 et 0,09.
Av un fil de "NYLON" par exemple, que l'on traite habituelle ment à une température comprise entre 138 C et 1710 C, et avec des vitesses courantes du fil comprises entre 27 mètres et 72 mètres à la minute, la température moyenne de
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la lame est comprise de préférence .entre 15 C et 71 C., Si on s'aperçoit, en vérifiant la température de. la lame$, qu'elle est trop élevée par rapport à la règle précédente-, ou bien il faut diminuer la vitesse du fil,,ou bien il faut remplacer le dispositif de maintien.de lame par un autre dispositif fournissant une plus grande action de refroidissement, si on @e réfère aux.
figures 4 à 6, on y voit une plaque de chauffage 80, analogue à celle représentée sur l'est figures précédentes, et un organe d'agrafage 82 s'étrendant en travers de la surface arrière de la plaque 80. L'brgane 82 est muni de pattes 84, 85, 86 et 87, qui s'engagent sur les surfaces latérales et opposées de la plaque 80, de manière à positionner avec précision l'organe d'agrafage 82 par rapport à l'élément de chauffa ge.
Un organe anguleux 92 de dissipation de cha- leur est fixé sur l'organe d'agrafage 82 par un moyen ap- proprié quelconque, par exemple par des vis 88 et 90. Cet organe 92 est constitué par une matière possédant une con- ductibilité thermique relativement élevée ; est muni de deux branches pendantes 94, 96, qui s'étendent à partir de l'élément de chauffage 80 de manière à venir en contact de convection avec.l'atmosphère. Les branches 94 et 96 remplissent le même rôle que les branches 74'et 76 dans le mode de réalisation décrit précédemment.
L'organe 92 de dissipation de chaleur s'étend au delà d'un bord de la plaque de chauffage 80; il compor- te une cavité 98 tournée vers le haut, immédiatement en dessous du bord de l'élément de chauffage, comme on le voit sur le dessin. La cavité 98 a une largeur suffisante pour maintenir une lame 100, qui peut être analogue ou identique à celle décrite précédemment en se.référant aux
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figures 1 à 3 ; cette cavité 98 fournit une surface creuse de support contra laquelle est disposée la lame 100.
Cette surface-,de support, à l'intérieur de la cavité 98, doit être parâllèle au plan de la lame, quand celle-ci fait l'nagle désiré avec une ligne tangente à la surface d'engagement du fil de l'élément de chauffage 80, près du bord inférieur de celui-ci ; surface supérieure de l'organe 92 fait de préférence un angle légèrement plus faible avec une ligne analogue, pour des raisons qui ap- paraîtront clairement un peu plus loin.
L'organe 92 de dissipation de chaleur comporta une fente 102, qui s'étend à partir du bord avant de cet organe et perpendiculairement à l'axe longitudinal de la lame 100, au moins à travers la cavité 98, de manière à réaliser pour le fil un trajet autour du bord d'engagement du fil de la lame 100. L'organe 92 comporte aussi une gor ge 104 s'étendant à partir de l'intervalle entre les bran- ches 94, 96 jusqu'à la fente 102. Le fond de la gorge 104 doit être parallèle au plan de la lame 100 ; profondeur doit être suffisante pour qu'un fil tiré en travers de la face inférieure de la lame 100 puisse passer suivant la longueur de la gorge sans toucher les surfaces de limita- tion de celle-ci.
Puisque la surface de support, dans la cavité 98, fait un angle avec le plan de la surface supé- rieure de l'organe 92, on voit que la gorge 104 peut avoir une profondeur plus faible vers l'arrière de l'organe 92 (en regardans le dessin), en réalisant ainsi une plus grande,épaisseur de matière au-dessus de la partie arrière de la gorge et par conséquent une plus grande résistance.
Les pattes 87 et 87 s'étendent dans la cavité 98 et sont normalement en contact serré avec la surface du en fond de celle-ci,/l'absence d'une lame, grâce à l'élastici
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té de l'organe d'agrafage 82. Quand on introduit une lame 86 entre les pattes $7/et le fond de la cavité 98, cette lame est poussée fortement contre l'organe de dissipation de chaleur, tout en étant retenue à une distance fixe de l'élément de chauffage, cette distance étant égale à l'épaisseur des'pattes 86, 87. Comme dans le mode de réalisation décrit précédemment, un alignement correct de la lame est assuré par le fait que son bord bute contre la surface latérale avant de la cavité 98.
Le fonctionnement du dispositif de réalisation représenté sur les figures 4 à 6 est sensiblement analogue à celui du mode de réalisation décrit précédemment. On tire Un fil par-dessus l'élément de chauffage 80, entre les pattes 84, 85 et entre les pattes 86, 87; on le fait passer ensuite à travers la fente 102 pour l'amener en contact avec le bord d'engagement du fil de la lame 100, puis en travers de la surface inférieure de la lame, entre les branches 94, 96 et en même temps à l'intérieur de la gorge 104.
Il n'est pas nécessaire que le fil soit en contact avec une surface quelconque du dispositif de main- tien de lame ; dans le mode de réalisation précédente on peut facilement déplacer la lame, de manière à en pré- senter une nouvelle partie au fil, sans déranger son ali- gnement.
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