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La présente invention concerne un procédé et un dispositif perfectionnés pour fabriquer des fils ondulés ou enroulés possédant une nature' élastique; elle concerne plus particulièrement le procédé "d'élastification" des fils consistant à faire passer ceux-ci sous tension le long d'un trajet à angle aiguo
On connaît maintenant un dispositif permettant de produire un fil élastifié en faisant passer un filament thermoplastique sous tension le long d'un trajet à angle aigu.
Le dispositif le plus communément employé pour produire par ce procédé un fil élastifié comprend une plaque de chauffage, contre laquelle le fil soumis à une traction glisse avec frottement, et une lame dont le bord se trouve tout près de la plaque de chauffage de manière que le fil soit tiré autour de ce bord après avoir été chauffé par son contact avec la plaque fixe de chauffage.
Ce dispositif est capable de produire un fil élastifié excellent, cependant il peut être perfectionné à plusieurs pointsde vue.
Un premier inconvénient de ce dispositif réside dans le fait qu'il exige un contact glissant de frottement entre le fil et la surface de la plaque de chauffage, et qu'il peut en résulter dans certains cas une usure indésirable du 'fil.
Ce dispositif connu présente un autre inconvénient du fait que, dans,certains cas, on ne peut'pas faire arriver le fil sur le bord de la lame avec une tension assez faible pour obtenir le degré le plus élevé d'élasti fication. Pour chauffer le fil d'une manière satisfaisan te, il est nécessaire qu'il soit en contact serré avec la plaque; dans certains cas, si on obtient entre le fil et
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la plaque de chauffage un contact suffisant pour chauffer le fil d'une manière adéquate, la tension nécessaire pour tirer le fil par-dessus cette plaque dépasse la valeur pour laquelle le fil est tiré dans les meilleures conditions autour du bord de la lame.
Ceci est vrai en particulier, si on essaie d'utiliser pour le fil des vitesses linéaires élevées, puisque de telles vitesses exigent, dans une mesure correspondante, une plus grande longueur de contact avec la plaque de chauffage pour élever unifor. mément la température du fil jusqu'à une valeur appropriée à l'élastification.
Un autre inconvénient axiste dans cet ancien dispositif; en effet, celui-ci réalise dans certains cas une régulation inadéquate de la tension, en particulier quand le fil à traiter possède un denier très faible. Les difficultés qui se présentent, pour faire avancer un fil avec une tension très faible, mais constante, sont bien connues des techniciens ; toute variation de tension se produisant dans le fil, à son passage autour du bord de la lame, provoque une différence importante dans le degré d'élastification obtenu. Un fil, dont l'élastification n'est pas uniforme, est indésirable, non seulement en raison de sa plus faible élasticité moyenne, mais aussi parce que les articles tissés ou tricotés avec un tel fil n'ont pas une apparence uniforme.
L'un des buts principaux de l'invention est de réaliser un dispositif d'élastification de fil, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus.
L'invention a aussi pour but de réaliser un dispositif de ce genre, qui puisse constituer un élément de l'équipement couramment nécessaire pour la production des fils thermoplastiques.
Ces buts, ainsi que quelques autres de l'in-
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vention, sont atteints au moyen d'un dispositif, qui comprend un rouleau, possédant une surface périphérique d'engagement du fil, une lame, possédant un bord d'engagement du fil, et un dispositif qui sert à placer la lame près de la périphérie du rouleau, de manière qu'un fil,passant entre la périphérie du rouleau et le bord de la lame, puisse être tiré à partir de le surface du rouleau, autour de ce bord, en suivent un trajet anguleux don le sommet de l'angle se trouve sur le bord de la lame. Pour chauffer le fil, de tanière qu'il soit à une température élevée au moment où il passe sur le bord de la 'lame, il suffit de chauffer au moins une partie de la surface périphérique du rouleau.
Celui-ci peut constituer avantageusement un élément d'un dispositif d'emmagasinage de fil, qui peut lui-même constituer une partie de l'équipement de production utilisé actuellement dans la fabrication des fils thermoplastiques. Il est facile par exemple de modifier certains types de tordoirs d'éti- rage, conformément à l'invention pour pouvoir incorporer l'élastification du fil dans le fonctionnement de ces tordoirs.
D'après ce qui précède, on voit que, dans le dispositif conforme à l'invention, il faut que le fil soit en contact glissant de frottement uniquement avec le bord de la lame, et que la tension du fil, à son passage autour de ce bord, soit aussi faible qu'on le désire. En d'autres termes, la surface du rouleau, qui chauffe le fil, sert aussi à faire avancer le fil à une vitesse raisonnablement constante, de manière que la ten. sion du fil, à son passage sur le bord de la lame, puisse être réglée entièrement par le dispositif de recueil ou d'avance qui tire le fil à partir du bord de la lame.
On va décrire maintenant plusieurs modes de
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réalisation particuliers de l'invention, en se référant au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue en plan d'un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en bout d'une partie du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue agrandie du disposi tif de maintien de lame utilisé dans le dispositif de la figure 1; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4; - la figure 6 est une vue en plan d'un second mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention ; - la figure 7 est une vue en bout d'une partie du dispositif de la figure 6;
- la figure $ est une vue en plan d'un troisième mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention ; - la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 d'une partie du dispositif de la figure 8.
Si on se réfère aux figures 1 à 5 du dessin, on voit que le nombre de référence 10 désigne un dispositif d'alimentation courant servant à débiter un fil 11.
Ce dispositif d'alimentation en fil représenté ici comprend une bobine, eanette ou organe analogue, mais peut consister en un autre dispositif approprié quelconque capable de fournir un fil continu. Si le dispositif de l'invention doit être réalisé en modifiant un tordoir d'étirage, le fil peut être fourni, par exemple, direc-
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tement à partir d'un bain de durcissement ou d'une cham- bre de séchage- dans lequel ou laquelle il a été introduit à partir d'une filière, ou d'un dispositif analogue.
Le nombre de référence 12 indique un support, qui peut être une partie d'un tordoir de tirage d'un mé- tier à filer ; arbre court 14.s'étend à partir de ce support 12. Cet.arbre peut être fixé sur le support'12 d'une manière appropriée quelconque, .-par exemple, au moyen d'un écrou 16.
Le nombre de référence 18 désigne dans son.ensemble un rouleau, qui peut tourillonner sur l'arbre 14, au moyen de paliers anti-friction 20, 22, et qui comporte des dents d'engrenage 24 réparties à la périphérie d'un organe d'extrémité 26. Un dispositif est prévu pour entraîner le rouleau le; il comprend une petite roue dentée 28 qui engrène avec les dents 24 et qui est calée sur un arbre entraîné 30 pouvant tourillonner à travers le support 12.
Le rouleau 18 comporte deux tambours 32, 34 d'engagement du fil, dont les diamètres sont différents.
Le tambour le plus grand 32, qui peut être constitué par une matière appropriée quelconque conduisant bien la chaleur, par exemple par un acier inoxydable, comporte une collerette annulaire 36, il est fixé sur l'organe d'extrémité 26 par un moyen approprié quelconque, pqr exemple par des vis 38 Le tambour le plus petit 34 compor te une collerette' annulaire 40, qui s'étend vers d'inté rieur et qui .est fixée sur le tambour 32 par un ,moyen approprié quelconque, par exemple par ries vis 42 Pour des raisons qui apparaîtront ultérieurement, le tambour 34 est de préférence isolé thermiquement du tambour 32, par exemple au moyen d'un joint annulaire mince ;
43, formé par une matière à fabible donductibilité de la chaleur,
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par exemple par du liège ; on le désire, on peut au contraire constituer le tambour 34 tout entier par une matière possédant un faible coefficient de conductibilité thermique.
Un dispositif annulaire de chauffage 44 est disposé à l'intérieur du tambour 32, tout près de la sur. face intérieure de celui-ci. Ce dispositif de chauffage 44 représenté ici est du type à résistance électrique; il est conçu pour maintenir à une température élevée une partie de la surface d'engagement du fil fournie par le tambour 32. Le dispositif de chauffage 44 est supporté sur l'arbre court 14 .au moyen d'une série d'organes de support 46; il est alimenté en énergie électrique par des conducteurs 48 traversant un canal axial prévu dans l'arbre 14. Un thermostat 50 est utilisé de préférence pour régler la température.
Un deuxième rouleau, désigné dans son ensemble par le nombre de référence 54, peut tourner sur un arbre court 52 s'étendant à partir du support 12. Ce rouleau 54 comporte aussi une première partie 56 et une deuxième partie 58 dont les diamètres sont différents de telle manière que, quand la vitesse périphérique de la partie 56 est égale à la vitesse périphérique du tambour 32 du rouleau 18, la vitesse périphérique de la partie 58 du rouleau 54 est égale à la vitesse périphérique du tambour 34 du rouleau 18.' Le rouleau 54 peut tourner autour d'un axe, qui fait un certain angle avec l'axe de rotation du rouleau 18 de telle manière que, quand le fil 11 est enroulé de plusieurs tours sur les deux rouleaux, les spires adjacentes du fil restent séparés les unes des au- tres,
comme on le voit sur le dessin ; onvoit donc que les rouleaux 18 et 54 constituent ensemble un dispositif
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d'emmagasinage de fil d'un type courant.
Un bras de support 60 s'étend partir du support 12; il constitue une partie d'un dispositif de main- tien de lame ; dispositif fixe une lame 62, comportant un bord 64 d'engagement du fil, en position opérante avec son bord 64 contigu à la surface périphérique chauffée du tambour 32 du rouleau 18 La lame 62 est représentée appliquée dans une indentation appropriée prévue dans une plaque 66 portée par le bras 60; puisqu'il est généralement avantageux que la lame 62 soit maintenue à une faible température par rapport au tambour 32 du rouleau 18la plaque 66 et le bras 60 sont constitués de préférence tous les deux par une matière possédant une grande conductibilité thermique, par exemple par du bron ze, de manière que la chaleur soit rapidement évacuée en dehors de la lame.
La lame 62 est montée de préférence de manière à être facilement amovible ; sur le dessin, elle est fixée en position par deux pattes 68 fixées elles-mêmes sur la plaque 66 par des vis 70.
Le nombre de référence 72 désigne dans son ensemble un dispositif de recueil du fil; ce dispositif comprend comme d'habitude un anneau et un curseur. Un guide ou organe analogue 74 guide le fil de manière à lui faire former un "ballon"; à partir du ballon, le fil passe sous un curseur rotatif 76 et s'enroule sur une bobine appropriée 78. Il est bien entendu que le dispositif de recueil du fil peut être d'un type courant quelconque, et qu'il peut être désirable, dans certain cas, d'utiliser un dispositif de recueil ne produisant pas une torsion du fil.
Pour définir un trajet approprié du fil 11, le dispositif comporte plusieurs organes de guidage. Un pre mier dispositif de guidage 80 est disposé immédiatement
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au-dessus du dispositif d'alimentation 10 en fil; il permet de tirer le fil 11 du bobinage d'alimentation, par une extrémité de celui-ci. Un guide 82 et un guide 84 conduisent le fil jusqu'à une position appropriée sur le 'rouleau 18 un guide 86 garantit que le fil est tiré du rouleau 18 suivant un angle correct par rapport à l'axe de rotation de ce rouleau. Le trajet du fil, entre les guides 82, 84 et entre les guides 86, 74 est représenté avec des discontinuités puisque dans des cas nombreux, il peut être avantageux d'effectuer entre ces points des opérations ne concernant pas directement l'élastification du fil.
Il peut être désirable, par exemple, de faire passer le fil autour d'un dispositif d'emmagasinage et d'un axe d'arrêt, entre les guides 82 et 84, de manière que le fil soit en permanence allongé de la ma- nière habituelle à l'endroit de cet axe ; peut désirer d'autre part faire passer le fil 11 dans un dispositif, entre les guides 86 et 74, en vue de lui appliquer un apprêt ou un agent antistatique.
Pour utiliser le dispositif, on fait passer un fil venant du bobinage 10, à travers les guides 80, 82 84, jusqu'au rouleau 18; on l'enroule de plusieurs tours (d'un nombre de tours suffisant pour l'empêcher de glisser d'une manière appréciable) autour des parties de plus grand diamètre des rouleaux 18 et 54. Comme on le voit sur la figure 2, on fait passer ensuite le fil 11 entre la lame 62 et le tambour 32 du rouleau 18, puis on le fait arriver sur la partie de petit diamètre du rouleau 54,' de manière à le faire passer,pendant qu'il se trouve à une température élevée, autour du bord 64, en suivant un trajet à angle aigu, dont le sommet se trouve sur ce bord.
La position de la lame 62, par rapport à la
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périphérie du tambour 32 du rouleau 10, est de préférence telle que le fil subit un changement de direction d'au moins 90 en passant autour du bord 64 de la lame, et qu'il risque peu-de se refroidir avant d'arriver en . contact avec ce bord. En d'autres termes, si le bord 64 se =trouve à une trop grande distance de la périphérie du tambour 32 du rouleau 18 le fil 11 se refroidit tellement, avant de passer autour du'bord 64, que ;le degré d'élastificatins le plus élevé n'est pas obtenu; en règle générale, le bord de la lame 62 ne doit pas êtes éloigné de la périphérie du tambour 32 à une distance supérieure à vingt fois environ'le diamètre du fil à traiter.
Si le bord 64 de la lame 62 est au contraire trop rapproché de la périphérie du tambour 32 du rouleau 18 le fil peut avoir une place insuffisante pour passer librement entre le rouleau 18 et le bord de la lame ; y a généralement peu d'intérêt à essayer de .placer la lame 62 de 'manière que son bord se trouve, par rapport à la périphérie du tambour 32, à une distance inférieure à deux fols le diamètre du fil.
Quand on place la lame 62, il est également ,avantageux, en général, de la disposer, par rapport au trajet du fil, suivant un angle tel que le fil, après être-passé autour du bord 64, vienne en contact glissant ;avec la face de la lame 62, du côté opposé au rouleau 18 Ceci s'explique facilement, puisqu'il est désirable que le fil se refroidisse aussi rapidement queossible . après être passé autour du bord,64. La plaque 66 et le bras'60 conduisent la chaleur en dehors de la lame 62 de sorte que celle-ci est maintenue à une température ba se par rapport à la surface du tambour 32 du rouleau 18 on a.constaté que le contact du fil avec la face froide de.
la lame 62 produit en général un refroidissement plus
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rapide du fil que celui réalisé facilement en maintenant le fil uniquement en contact avec l'atmosphère ambiante.
Après être passé autour de la lame 62 et être arrivé sur la partie de petit diamètre 58 du rouleau 54, le fil 11 s'enroule de plusieurs tours sur les parties les plus petites des rouleaux 18 et 54,puis il traverse les guides 86 74 pour arriver au dispositif de recueil 72. En faisant passer le fil de la partie de grand diamètre du rouleau 18 autour de la lame 62 et sur la partie de faible diamètre du rouleau 54, on lui permet de se contracter, sous l'influence de la chaleur, immédiatement avant le point où il'entre en contact avec le bord 64; cette disposition, non seulement supprime dans le fil les contraintes qui s'y trouveraient autrement, grâce à quoi on obtient un degré d'élastification plus élevé, mais elle soumet en outre le fil à une tension uniforme, pendant qu'il se déplace autour du bord de la lame.
On a constaté que la tension reste relativement constante, dans un fil continu arrivant avec un excédent de vitesse entre deux points et pouvant se contracter sous l'influence de la chaleur, même avec des variations relativement importantes dans l'excédent de vitesse du fil et avec de légères variations de la tempé- rature à laquelle le fil est chauffé. Par conséquent, la tension du fil, passant autour du bord 64 de la lame 62, reste relativement constante pendant un fonctionnement normal. On a remarqué aussi que la tension produite
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drns un fil rer. :aplast.ia, se contractent sous l'in- fluence de.la chaleur, est voisine de la tension optima d'élastification, de sorte qu'on n'a besoin normalement d'aucun dispositif supplémentaire de tension ou de régulation de tension.
Si on traite un fil, qui a été libé-
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ré d'avance de toute action thermique, ou qui, pour d'au- tres raisons, est incapable de se contracter sous l'in- fluence de la chaleur, il faut naturellement utiliser un autre dispositif pour commander la tension du fil, à son passage autour du bord 64 de la lame, et il n'est pas facile d'utiliser un dispositif débitant un fil avec un excédent de vitesse.
Le degré le plus avantageux de l'excédent de vitesse d'arrivée du fil ou de "suralimentation" du fil dépend principalement du degré d'élastification désiré et de la nature du fil à traiter. Si on désire obtenir @ le degré d'élastification le plus grand possible, le diamètre de la partie 58 du rouleau 54, par rapport au diamètre de la partie 56 du rouleau 54, et le diamètre du tambour 34 du rouleau le, par rapport au diamètre du tambour 32 du rouleau 18 doivent être tels que le fil passant du tambour 32 du rouleau 18 à la partie 58 du rouleau 54 soit soumis à une "suralimentation" dans la mesure maxima possible, sans prendre cependant du mou.
Si le degré de "suralimentation" le plus grand possible dépend du type du fil à traiter, on a constaté cependant, en règle générale, que ce degré est'compris à peu près entre'1% et 15% et qu'il est égal à environ 10% pour le "NYLON" Du Pont du type 200. Il y'a naturellement des cas dans lesquels,on désire obtenir un degré d'élastici- té inférieur au maximum possible; dans ces cas, on peut diminuer le degré d'élasticité en réduisant le degré de "suralimentation" en dessous du maximum possible.
Par exemple avec du "NYLON" Du Pont du type 200, on peut ob- tenir une faible élasticité en ne donnant au fil qu'une suralimentation" d'environ 1% et on peut obtenir des iegrés intermédiaires d'élasticité en augmentant la sur-
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alimentation, jusqu'au moment où l'on obtient le degré maximum d'élasticité avec une suralimentation d'environ 10 %
Sur les figures 6 et 7, qui représentent un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention, le nombre de référence 88 désigne un organe de support pouvant faire partie d'un tordoir d'étirage ou d'un métier à filer.
Un rouleau 92 peut tourner sur un arbre court 90 porté par l'organe 88 ce rouleau 92 comporte une surface périphérique 93 d'engagement du fil et un organe d'extrémité 94 muni de dents d'engrenage périphériques 95. Le rouleau 92 peut être entraîné par un dispositif approprié quelconque, par exemple par une roue 96 à denture droite, engrenant avec les dents 95 et portée par un arbre entraîné 98 tourillonnant dans l'organe de support 88.
Un élément cylindrique de chauffage 100 est disposé à l'intérieur du rouleau 92, près de la surface interne de celui-ci; cet élément de chauffage est conçu pour maintenir à une température élevée la surface 93 du rouleau 92. L'élément de chauffage 100 peut être du type à résistance électrique; il reçoit dans ce cas l'énergie-électrique par l'intermédiaire des conducteurs 102, qui pénètrent dans le rouleau 92.à travers un canal axial prévu dans l'arbre court 90.
Le nombre .de référence 104 désigne un second rouleau, qui peut tourner sur un arbre court 106 porté également par l'organe de support 88. Le rouleau 104 comporte une surface périphérique 105 d'engagement du fil ; il peut tourner autour d'un axe faisant un certain angle avec l'axe de rotation du rouleau 92, de telle sorte que, quand le fil 108, venant d'une source d'ali-
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mentation appropriée quelconque (non représentée), fait plusieurs tours sur l'es rouleaux 92 et 104, les spires adjacentes du fil restent séparées les unes des autres.
Comme les rouleaux 18 et 54 du dispositif des figures 1 à 5, les rouleaux 92 et 104 constituent ensemble un dispositif d'emmagasinage de fil d'un type ordinaire.
Le nombre de référence 110 désigne un rouleau, qui comporte une surface périphérique 111 d'engagement du fil, et qui peut tourner sur un arbre court 112 porté également par l'organe de support 88 Le rouleau 110 est entraîné d'une manière appropriée quelconque; il est représenté ici comme comprenant un organe d'extrémité 114 muni de dents en prise avec la roue 96 à denture droite. Un petit galet ou rouleau 116 est appliqué con- tre la surface périphérique du rouleau 110 ; est porté par un bras pivotant 118, pouvant tourner sur un petit arbre 120 s'étendant à partir de l'organe de support 88.
Un ressort 122, monté autour de l'arbre 120, tend normalement à appliquer énergiquement le galet 116 contre le rouleau 110; ce galet et ce rouleau fonctionnant ensemble constituent un dispositif d'avance du fil à vitesse constante et linéaire. Le galet 116 et le rouleau 110 peuvent être formés par une matière appropriée quelconque, mais l'un au moins de ces deux organes est constitué de préférence par une matière élastique, telle que du caoutchouc, afin de réduire le glissement d'un fil passant entre eux et d'éviter une déformation de la section transversale du fil.
Le nombre de référence 124 désigne une lame, dont le bord 125 d'engagement du fil est maintenu en position tout près de la surface périphérique du rouleau 92, au moyen d'un dispositif comprenant un bras 126, s'étendant à partir de l'organe de support 88. La lame
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124 est analogue à la lame 62 du mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 5 et les explications données précédemment, à propos de l'emplacement de la lame 62 relativement au tambour 32 du rouleau 18 s'appliquent tout aussi bien à la mise en position de la lame 124 par rapport à la surface 93 du rouleau 92.
Des organes de guidage sont prévus pour faire suivre au fil 108 un trajet approprié. Un premier guidefil 128, porté par l'organe de support 88 guide le fil autour de la lame 124, jusqu'à la surface 111 du rouleau 110. Un second organe de guidage 129, porté aussi par l'organe de support 88, guide le fil pendant le passage de celui-ci entre les rouleaux 110 et 116.
Pour utiliser le dispositif, on enroule le fil 108 autour des rouleaux 92 et 104 d'un nombre de tours suffisant pour empêcher un glissement du fil ; tire en- suite le fil à partir de la surface du rouleau 92 et on le fait passer autour du bord de la lame 124; on fait ensuite passer le fil à travers le guide 128 jusqu'au rouleau 110, puis entre les rouleaux 110 et 116; on fait passer alors le fil à travers le guide 129 et on l'amène éventuellement jusqu'à un dispositif ordinaire de recueil non représenté. Le fil se trouvent à la surface du rouleau 92 est chauffé jusqu'à une température appropriée en vue de son élastification, par l'élément de chauffage 100, quand les rouleaux 92 et 110 tournent, le fil 108 est tiré autour du bord 125 de la lame 124 suivant un tra jet à angle aigu.
Dans ce mode de réalisation, la régulation de la tension est réalisée de préférence par le rouleau d'entraînement 110, à cet effet, on donne à ce rouleau une vitesse périphérique inférieure à celle du rouleau 92, de manière que le fil puisse se contracter sous l'influence de la chaleur quand il quitte le rouleau 92
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pour passer autour du bord de la- lame 124
Sur les figures 8 et -9 ;: . qui représentent un troisième mode de réalisation de l'invention, le nombre de référence 132 représente un organe de support'approprié, qui porte un arbre court 134. Un rouleau 136, peut tourner sur l'arbre 134 il comporte' un tambour co nique 137 d'engagement du-fil et un organe d'extrémité
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138, portant à.sa périphérie des dents d'engrenage.
Ce rouleau 136 est entraîné d'une manière appropriée quelcon que, par'exemple au moyen d'une roue à denture droite
139 montée sur un arbre entraîné 140 tourillonnant à travers l'organe de support 132.
Un élément de chauffage 141 est monté à l'intérieur du rouleau 136; sa forme correspond à celle de la surface interne du tambour 137 du rouleau 136 ; est destiné à maintenir le tambour 137 à une température ele vée. Cet élément de chauffage 141 peut être d'un type approprié à résistance électrique;-' il est. alimenté dans ce cas en énergie, électrique par des conducteurs 142.
Un axe 143, constitué de préférence par une matière résistant à l'abrasion, comporte une surface.liss d'engagement du fil et s'étend à partir du support 132 en faisant un certain- angle avec l'axe de rotation-du rouleau 136. Le rouleau 136 et l'axe 143 constituent'un dispositif d'emmagasinage de fil d'un type courant;, -quand un fil 144, venant d'un organe ordinaire d'alimentation. en fil (non représenté), fait plusieurs tours sur le rouleau 136 et. sur l'axe 143, les spires adjacentes de fil restent.séparées les unes des autres du fait que l'axe 143 fait un certain angle avec l'axe de rotation du rouleau 136. le nombre de référence 146 désigne une lame comportant un bord 147 d'engagement du fil ;
bord est
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disposé près de la surface périphérique et conique- de la partie 137 du rouleau 136. La .lame 146 est maintenue en position par un dispositifcomprenant un bras de support 148 qui s'étend à partir du support 132. La lame 146 est analogue à la lame 62 du mode de réalisation des figures 1 à 5 et doit être placée d'une manière similaire.
Le nombre de référence 150 désigne dans son ensemble un dispositif de recueil à tension constante, qui comprend.une bobine de recueil 152 montée sur un arbre 154 tournant librement; cet arbre 154 s'étend entre deux organes fendus 156, 158 du châssis. La bobine 152 peut se déplacer librement vers le haut et vers le bas dans certaines limites ; est entraînée par son contact périphérique avec un rouleau transversal 160 d'un type courant, qui est porté par un arbre 162 s'étendant également entre les organes 156, 158 Le nombre de référence 164 désigne dans son ensemble un dispositif de transmission à couple constant;
ce dispositif est porté par un arbre court 166, qui s'étend à partir de l'organe de support 156, il comprend une première roue dentée 168 accouplée avec une deuxième roue dentée 170 par l'intermédiaire d'un embrayage à friction. L'accouplement par embrayage à friction peut être d'un type courant ; il est conçu de manière que le couple entraînant en rotation la roue dentée 170 reste sensiblement constant, quelles que soient les vitesses relatives de rotation des roues dentées 168 et 170. Un dispositif, consistant par exemple en un écrou 172 vissé sur l'arbre 166, est prévu de préférence pour faire varier la valeur du couple transmis par la roue dentée 168 à le roue dentée 170.
La roue dentée 168 est entraînée d'une manière positive, au moyen par exemple d'une roue à denture droite 174 portée par un arbre entraîné 176 tourillonnant dans l'organe de sup-
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port 156; le rouleau transversal 160 est entraîné, par l'intermédiaire du dispositif 164 à couple constant, au moyen d'une roue dentée 178 portée par l'arbre 162 et engrenant avec la roue dentée 170.
Des organes de guidage sont prévus pour faire suivre au fil un trajet approprié. Un premier organe de guidage 180 porté par l'organe de support 132, guide le fil 144 autour de la lame 146 d'une manière appropriée.
Un deuxième organe de guidage 18 dirige le fil vers un autre organe de guidage 182 qui est placé au centre et au-dessus du dispositif de recueil 150 et qui guide le fil vers le rouleau 160 Le guide 182 est disposé de préférence à une distance du rouleau transversal 160, qui est grande par rapport à la longueur de ce rouleau, puisqu'on réduit ainsi à un minimum les fluctuations de la tension du fil.
Pour utiliser le dispositif, on fait passer le fil 144 plusieurs fois autour du rouleau 136 et de l'axe 143, puis on le tire à partir du rouleau 136 pour le faire passer autour de la lame 146 en lui imposant un trajet à angle aigu. Ensuite, on fait passer le fil dana les guides 180 181 182 et autour, du rouleau 160 pour l'amener jusqu'à la bobine de recueil 152. Le fil se trouve une température élevée au moment où il passe autour du bord de la lame 146, du fait que la surface du rouleau 136 est chauffée par l'élément de chauffage 141; ainsi, les'autres conditions étant satisfaites, le fil acquiert une tendance permanente à s'enrouler sur luimême au moment où il est tiré autour du bord de la lame.
On règle la tension du fil, passant sur le bord 147 de la lame, en réglant le dispositif 164 d'accouplement à couple constant, mais quand la tension a été établie à une valeur correcte, elle reste sensiblement constante,
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quelle que soit la quantité de fil sur la bobine 152, du fait que cette bobine est entraînée .par sa surface.
Il faut faire remarquer qu'un dispositif de recueil à tension constante, tel que celui désigné par .le nombre de référence 150, n'est généralement avantageux que si la conicité du tambour'137 du rouleau 136 et la position de la lame 146, par rapport au tambour 137, sont choisies de manière à éliminer complètement toute tendance du fil à se contracter avant que celui-ci soit tiré à partir du tambour 137 pour passer sur le bord 147 de la lame.
Si le fil peut se contracter davantage, à l'instant où il est tiré du tambour 137 pour passer sur le bord '147 de la lame, il est généralement avantageux de l'amener à partir de la lame sur un dispositif de recueil ou d'avance du fil à vitesse linéaire constante, tel que celui représenté sur les figures 6 et 7, de manière que la contraction du fil commande sa tension à l'instant où il passe sur le bord de la lame.
De même, un rouleau conique ne convient que pour un fil qui possède primitivement la possibilité de se contracter sous l'influence de la chaleur ; sil'on traite un fil, qui a été précédem- ment libéré de toute contrainte thermique ultérieure, ou qui ne se contracte pas, pour d'autres raisons, au moment de son chauffage, il faut utiliser un rouleau cylindrique, tel que celui représenté en 92 sur les figures 6 et 7, en combinaison avec un dispositif de recueil à tension constante tel que celui représenté sur la figure 8.
.Le dispositif conforme à l'invention convient pour tous les fils, qui peuvent être élastifiés par passage' sur le bord d'une lame avec les anciens équipements; quand on utilise le nouveau dispositif conforme à l'invention, on constate qu'on peut utiliser des valeurs cou-
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rantes pour les variables du procédé.
Par exemple, le rayon de courbure du bord de la lame, la vitesse linéaire du fil autour de ce bord, la température du fil au moment où celui-ci passe sur le bord de la lame, et la tension du fil peuvent avoir les valeurs habituelles ; suivantle type du fil et les autres facteurs, le rayon de cour- bure du bord de la lame peut être égal à une valeur comprise entre 0,05 et quatre fois ou même davantage le diamètre du fil, la température du fil peut être comprise entre la température ambiante et la température de collage du fil, la vitesse linéaire du fil peut être comprise entre une valeur sensiblement nulle et 900 mètres ou même davantage à la minute, la tension du fil peut être comprise entre 0,05 et 2,5 g/denier.
Dans certains modes de réalisation de l'invention, la tension du fil est naturellement déterminée par les caractéristiques de contraction de celui-ci et il n'est pas facile de la faire varier ; quand des dispositions sont pré- vues pour faire varier la tension du fil, on peut régler celle-ci à une valeur quelconque utilisée couramment avec les anciens dispositifs d'élastification basés sur le même procédé. Un autre avantage du. dispositif conforme à l'invention consiste dans le fait que ce dispositif permet de donner au fil des vitesses plus élevées, bien qu'on puisse aussi utiliser, si on le désire, les vitesses actuelles.
REVENDICATIONS 1. Dispositif pour donner de l'élasticité à un fil, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend un rouleau entraîné, une lame comportant un bord d'engagement du fil, et un dispositif pour placer la lame près de la périphérie du rouleau de manière qu'un fil, passant entre cette périphérie et le bord de la lame,
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puisse être tiré à partir de la surface du rouleau et autour dudit bord en suivant un trajet à angle aigu, dont le sommet se trouve sur le bord de la lame.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- .risé par le fait qu'un dispositif est prévu pour chauffer une partie au moins de la surface d'engagement du fil sur le rouleau, de manière que le fil soit à une température élevée au moment où il passe sur le bord de la lame.
3 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il comprend un dispositif d'alimen- tation en fil, un dispositif de recueil du fil, un rou- leau entraîné comportant une surface périphérique d'enga- gement du fil, un dispositif pour chauffer une partie au moins de cette surface, une lame comportant un bord d'en- gagement du fil près de ladite partie de la surface péri- phérique du rouleau.
4 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il comprend un dispositif d'emmagasi- nage du fil, pour emmagasiner et faire avancer continuel- lement un fil, un dispositif pour maintenir à une tempé- rature élevée une portion de la surface d'engagement du fil prévue sur le dispositif d'emmagasinage, de manière à chauffer au moins une partie du fil porté par ledit dispositif d'emmagasinage, ce dispositif étant conçu pour recevoir le fil à une vitesse linéaire plus grande que celle avec laquelle le fil est déchargé dudit dispositif, de manière que le fil chauffé puisse se contracter, une lame comportant un bord d'engagement du fil, et un dispo- sitif pour placer la lame, avec son bord très rapproché de la portion chauffée de la surface d'engagement du fil,
de manière que le fil chauffé puisse passer autour de ce bord suivant un trajet à angle aigu, dont le sommet se
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trouve sur ledit bord.
5. Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le fait que le dispositif d'emmagasinage du fil comprend deux rouleaux écartés, dont l'un au moins est entraîné.
6. Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le fait que le dispositif d'emmagasinage du fil comprend au moins un rouleau à échelons comportant une première partie et qu'une deuxième partie dont les diamètres- sont différents, et que la portion chauffée de la surface d'engagement du fil constitue au moins une partie de la surface périphérique de la partie dudit rouleau ayant le plus grand diamètre.
7 Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le fait qu'un rouleau, constituant le dispositif d'emmagasinage du fil, comporte une portion conique de diamètre décroissant et que le bord de la lame est adjacent à cette portion conique du rouleau, grâce à quoi le fil peut se contracter avant d'arriver au point où il passe sur le bord de la lame.
8 Dispositif selon les revendications 1, 4 et 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif pour tirer .le fil à partir du bord de la lame et pour le recueillir sous une tension sensiblement constante.
9. Dispositif selon les revendications 1, 4 et 7, caractérisé pr le fait que le rouleau, constituant le dispositif d'emmagasinage du fil, a un diamètre sensiblement uniforme et qu'un dispositif est prévu pour tirer positivement le fil à partir du bord de la lame et pour le faire avancer à une vitesse linéaire constante, qui est inférieure à la vitesse périphérique du rouleau, grâce à quoi le fil peut se contracter entre ce dernier
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dispositif et le point où il quitte le rouleau.
10.. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier rouleau d'un diamètre sensiblement uniforme, un second rouleau dont le diamètre est sensiblement uniforme et qui peut tourner autour d'un axe faisant un certain angle avec l'axe de rotation du premier rouleau, de telle manière que, quand le fil fait plusieurs tours sur lesdits rouleaux, ses spires adjacentes restent séparées les unes des autres, un dispositif pour entraîner au moins l'un des rouleaux, un dispositif pour maintenir à une température élevée une portion au moins .de la surface d'engagement du fil, sur l'un des rouleaux, de manière à chauffer le fil en contact avec cette portion, une home comportent un bord d'engagement du fil, un dispositif de maintien pour pla cer la lame, avec son bord contigu à la portion chauffée de la surface d'engagement du fil,
de manière qu'on puisse tirer le fil à partir de cette surface et le faire passer, pendant qu'il se trouve à une température élevée, autour dudit bord en lui faisant suivre un trajet à angle aigu, et un dispositif d'avance du fil pour tirer celuici à partir dudit bord avec une vitesse linéaire sensiblement constante, qui est inférieure à la vitesse périphérique des rouleaux, grâce à quoi le fil peut se contracter entre le dispositif d'avance de fil 61:. le peint où il quitte la surface d'engagement.
11. Dispositif selon les revendications 1 et 10, caractérisé par le fait que le dispositif d'avance du fil comprend deux rouleaux, dont l'un au moins est entraîné.
12. Dispositif selon les revendications 1, 10 et 11, caractérisé par le fait que les rouir- aux du dispositif d'avance du fil forment entre eux un intervalle de
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serrage du fil et que l'un au moins des rouleaux est constitué par une matière élastique.
13. Dispositif selon les revendications 1 et 10, caractérisé par le fait que la lame est placée de façon que son bord d'engagement du fil se trouve, par rapport 'à la portion chauffée de la surface d'engagement du fil, à une distance comprise à.peu près entre deux fois et vingt fois le diamètre du fil à traiter, et de manière que le fil subisse un changement de direction d'au moins 90 environ en passant sur le bord de la lame..
14 Dispositif selon les revendications 1 et 10, caractérisé par le fait que les rouleaux comportant des sections correspondantes de diamètres différents, de manière que le fil chauffé puisse se contracter.
15. Dispositif selon les revendications 1, 10 et 11, caractérisé par le fait qu'il comprend deux rouleaux assortis à échelons, comportant chacun une première partie et une deuxième partie, la première partie de chaque rouleau ayant un diamètre plus grand que celui de la. deuxième partie, un dispositif pour faire arriver un fil sur ces rouleaux de manière à l'enrouler sur les première parties de ceux-ci, un dispositif pour tirer le fil à partir de ses spires enroulées sur les secondes parties des rouleaux, un dispositif pour chauffer au moins une partie de la surface périphérique de la partie de grand diamètre de l'un des rouleaux, de manière que le fil se trouve à une température élevée en quittant la première partie dudit rouleau pour passer sur la seconde, partie le l'autre rouleau,
et un dispositif pour placer la lame le manière'que son bord soit très rapproché de la surface périphérique chauffée du premier rouleau et que l'on puisse faire passer le fil, pendant qu'il se trouve à une
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température élevée, autour dudit bord, en lui faisant suivre un trajet à angle aigu pendant qu'il passe de la première partie du premier rouleau à la seconde partie du second rouleau.
16. Dispositif selon les revendications 1, 10, 11 et 15, caractérisé par le fait que le dispositif de chauf fage comporte une commande thermostatique pour maintenir à une température sensiblement constante la surface périphérique chauffée de la première partie du premier rouleau.
17. Dispositif selon les revendications 1 10, 11 et 15, caractérisé par le fait que la seconde partie du premier rouleau est isolée thermiquement de sa première partie, de manière à augmenter la différence de température entre les deux parties de ce rouleau.
18 Procédé de traitement d'un fil en mouvement, caractérisé par le fait qu'on fait passer le fil en contact fixe avec une surface courbe, mobile et chauffée, qu'on tire le fil à partir de cette surface et qu'on lui fait subir, pendant qu'il se trouve à une température élevée, un changement brusque de direction d'au moins 90 environ.