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La présente invention, est relative au tordage de fils textiles et vise plus particulièrement à imprimer ce qu'il est convenu d'appeler une fausse torsion, par exemple dans le but de produire des fils frisés à partir de fils composés , de filaments synthétiques sans fin. Jusque présent, la fausse torsion était obtenue en faisant passer un fil sur un organe attaché à une broche ou tige creuse, à travers laquelle le fil était entraîné de façon continue pendant la rotation de cette tige ..Comme ce système imprime un trou de fausse torsion pour chaque révolution de la proche, le degré de torsion est limité par la vitesse maximum réalisable par la broche dans la pratique.
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Un objet de la présente invention consiste à éliminer le facteur restrictif ci-dessus et à permettre ainsi d'impri- mer à un fil, qui se déplace à une vitesse longitudinale donnée, des taux de torsion plus élevés que ceux qui étaient réalisables à ce jour.
Selon la présente invention, un fil animé d'un mou- vement longitudinal se voit imprimer une torsion par suite d'un contact frictionnel entre ce fil et une surface qui se déplace essentiellement à angle droit par rapport à l'axe du fil, à l'endroit du contact. Le fil est ainsi roulé autour de son propre axe, par rapport à la surface frictionnelle,'de sorte que le degré de torsion est directement proportionnel à la vitesse linéaire relative et inversement proportionnel à la circonférence du fil.
Afin d'assurer une prise frictionnelle adéquate, le fil peut être sollicité, par sa propre tension longitudinale, de façon à s'appliquer à contact de roulement contre une sur- face de friction mobile à profil arqué convexe, ou bien, ce fil peut être mis en prise de façon plus positive, grâce à la présence d'une surface de pression sollicitée vers la surface de friction, le fil étant interposé entre ces deux surfaces. On peut utiliser deux surfaces de friction se dé- plaçant en sens opposés, ces surfaces pouvant au besoin être disposées de telle manière que chacune d'elles constitue une surface de pression à l'égard de l'autre.
La surface de friction peut être constituée par un corps de révolution ou par un élément flexible se déplaçant dans le sens longitudinal, tel qu'une courroie par exemple.
De préférence, la surface de friction est constituée par un corps de révolution qui est au moins en partie con- cave par rapport à son propre axe de rotation, le fil étant guidé de telle façon qu'il soit amené à se mouvoir dans une direction fixe dans le sens du rapprochement ou
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de l'éloignement par rapport à cet axe. Grâce à cette dis- position, le fil cherche à occuper, sur la surface de friction, une position stabilisée au point le plus proche de la direction de guidage de ce fil.
A cette fin, deux surfaces de friction, à profil convexe, mais partiellement concaves par rapport à leurs axes, peuvent être constituées par des éléments supportés par des tiges ou broches creuses rotatives, disposées c8te à cdte et tournant dans des di- rections angulaires opposées,, de telle façon que le fil soit conduit, suivant une direction axiale, à travers une tige et, suivant la direction axiale opposée, à travers l'autre tige.
A titre de variante, les surfaces de -friction des deux tiges peuvent se faire face mutuellement,' les axes des ' tiges étant écartés dans une mesure telle que le fil soit obligé de traverser d'abord la première tige et soit ensuite dévié dans un sens radial vers l'extérieur par rapport à cette tige, en vue de pénétrer dans la seconde tige suivant une direction radiale orientée vers l'intérieur, ce fil étant ensuite amené à passer à travers la seconde tige dans un sens parallèle au sens de son déplacement à travers la pre- mière tige.
Deux fils peuvent être tordus simultanément, en les faisant passer, de préférence en sens opposés, sur au moins une surface de friction commune. Ainsi, un de cea fils peut se voir imprimer une torsion en S, tandis que l'autre peut recevoir une torsion en Z. Par exemple, une tête tournante ou de fausse torsion à friction peut comprendre deux surfaces de friction annulaires rotatives à profil convexe, disposées dos-à-dos sur un support rotatif commun, ou bien elle peut comporter trois surfaces de friction rotatives à profil con- vexe, mais partiellement concaves par rapport à leurs axes de rotation, ces surfaces étant disposées cote à c8te et leurs axes susdits étant parallèles entre eux, tout en étant
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situés de préférence dans un même plan,
la disposition étant telle que la première et la troisième surfaces tournent toute les deux dans le même sens, mais dans un sens opposé à celui de la deuxième surface.
L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple, en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig.l est une vue partielle en coupe verticale, montrant un système simple qui comporte une seule surface de friction.
La fig. 2 est une vue analogue montrant un autre système, lequel comporte deux surfaces de friction.
La fig. 3 est une vue analogue montrant un autre systeme, lequel comporte deux surfaces de friction.
La fig. 4 est une vue analogue montrant un autre système qui co orte également deux surfaces de friction.
La fig.5 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne V-V de la'fig.4.
La fig6 est une vue partielle en coupe verticale montrant une autre variante qui comporte deux surfaces de friction.
La fige 7 est une vue analogue à celle de la fig.6, où l'on voit un dispositif comportant trois surfaces de friction.
La fig.8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la fig.7.
La fig. 9 est une vue schématique. en coupe verticale montrant les éléments d'un dispositif à fausse torsion, qui comporte un système comme celui représenté dans les figs.4 et 5.
La fig.10 est une vue de détail;, à une échelle plus grande, en regardant la fig.9 depuis la droite.
La fig.ll ést une vue schématique en coupe verticale d'une machine comprenant, en combinaison . un dispositif de
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fausse torsion et un dispositif de finissage, cette machine comprenant un système analogue à celui des figs.4 et 5.
Une tige creuse rotative 15 (fig.l) porte une queue de cochon supérieure 16 et une queue de cochon inférieure 17.
Le fil 13 est entraîné vers le bas à travers ces queues de cochon et à travers la partie inférieure de la tige 15, où ce fil pénètre à travers un orifice situé au-dessous du guides fil 17.
Une surface de friction 10 à profil convexe est constituée par uh anneau en une matière'élastique, en caout- chouc synthétique par exemple, fixé à l'intérieur d'un manchon 18 supporté par un bras 19.
Lorsque la tige 15 tourne, le fil, tout en se dépla- çant vers le bas, est sollicité par sa tension longitudinale, de manière à demeurer en contact avec la surface 10, suivant un contour en arc de cercle. Le mouvement rotatif de la tige et des guide-fil en queue de cochon fait en sorte que le fil effectue un mouvement de translation autour de la surface 10, dans le sens du mouvement relatif , essentiellement à angle droit par rapport au mouvement longitudinal ascendant du fil.
A la suite de ce mouvement relatif, le fil est amené à tour- ner autour de son propre axe, ce qui lui imprime un haut degré de fausse torsion.
Dans un deuxième mode de réalisation (fig. 2), le ' fil 23 traverse un guide-fil fixe 25 et se dirige ensuite, dans un sens généralement radial, de manière à passer entre deux surfaces de friction annulaires 20 et 21 tournant en sens opposés; après avoir traversé un autre guide-fil fixe 26, le fil avance dans une direction coaxiale par' rapport à l'axe de rotation commun des surfaces précitées., Ces surfaces sont constituées par des garnitures élastique.s prévues sur les extrémités d'éléments rotatifs 27 et 28 respectivement, ces éléments étant reliés 1'un à. Il'autre par des. engrenages et
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par un arbre intermédiaire 29mde nan@ere a tourner à la même vitesse', mais en sens opposés.
Les éléments 27 et 28 sont dis- posés de telle manière que les surfaces 20 et 21 soient solli- citées par une tension élastique l'une contre l'autre, soit, contre le fil qui est disposé entre elles, de sorte que chaque surface de friction agit cornue une surface de pression, de façon à presser le fil contre l'autre surface.
Une troisième variante (fig.3) comprend une première surface de friction 30, constituée par une partie de la péri- phérie extérieure d'une bague élastique 35 supportée par une poulie 36, ainsi qu'une deuxième surface de friction 31, constituée par une partie de la périphérie intérieure d'une garniture élastique portée par un bourrelet intérieur 37, lui- même supporté; au moyen d'un croisillon,par une enveloppe 38 de forme géné \le cylindrique . La poulie 36 est montée sur une tige 39, elle-même montée à rotation, dans des paliers, dans une pièce de support cylindrique 310 faisant partie d'une potence fixe 311. La pièce de support 310 porte une pièce cy- lindrique 312 de plus grand diamètre, sur laquelle est montée à rotation l'enveloppe 38.
La tige 39 est reliée par des pi- gnons coniques à un arbre intermédiaire 313, monté à rotation dans la potence 311, cet arbre étant à son tour relié à l'en- veloppe 38 par des pignons coniques. Grâce à ce système d'en- grenage, la tige 39 et l'enveloppe 38 sont forcées à tourner en sens opposés et à la même vitesse, lorsqu'un de ces organes est entraîné et, par conséquent, les surfaces 30 et 31 tour- nent en sens opposés. Le fil 13 est entraîné vers le bas à tra- vers un guide-fil fixe 314 en queue de cochon, passe au contact d'un contour extérieur arqué de la surface 30 et sur un con- tour intérieur arqué sur la surface 31, après quoi il se dirige vers le bas, entre les pièces de support cylindriques 310 et 312.
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Dans un quatrième mode de réalisation (figs.4 et 5), les deux surfaces de friction sont constituées par des élé- ments en caoutchouc 43 et 46, qui présentent une forme concave lorsqu'ils sont vus en plan (c'est-à-dire sont par- tiellement concaves par rapport à leurs axes de rotation) mais qui ont un profil convexe, si on les considère en coupe verticale. La pièce 45 est supportée par l'extrémité inférieur - d'une colonne ou tige creuse, ayant la forme d'un cylindre d'acier 47 et munie de buselures 48 et 49 en bronze, fixées par emmanchement dans ce cylindre. De même, la pièce 46 est supportée par une tige creuse sous la forme d'un cylin- dre 410, dans lequel sont fixées des buselures 411 et 412.
Deux guides cylindriques fixes en acier 413 et 414 sont supportés par un plateau fixe 415.
Les parties extrêmes inférieures de ces'guides so.t munies de brides en 416 et 417, respectivement, ces brides étant appelées à être en prise avec les faces d'extrémité inférieures des buselures 49 et 412, respectivement, de ma- nière à retenir les cylindres 47 et 410 dans une position de montage rotatif sur les guides, comme montré dans ces figures.
Les parties d'extrémité supérieures des cylindres 47 et 410 portent respectivement des roues dentées 418 et- 419 en prise entre elles, de sorte que lorsque le cylindre 410 est entraîné en rotation par prise frictionnelle avec une courroie 422, le cylindre 47 tourne également:
Les guides 413 et 414 présentent respectivement des forages 420 et 421 qui s'étendent verticalement et à travers lesquels est guidé le fil 43.
Lorsque le dispositif est en marche, le fil se diri- ge vers le bas à travers le forage 421, contourne la surface qui présente ,une forme concave lorsqu'elle est vue en plan et qui est constituée par la pièce de caoutchouc, 46, le fil se dirigeant ensuite radialement vers l'extérieur par
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rapport à cette surface, vers la surface constituée par la pièce 45.
Le fil est conduit radial=ment. vers l'intérieur sur la surface de la pièce 45 et se dirige ensuite vers le haut, à travers le forage 420. On. constate que si le fil avait une tendance quelconque à se déplacer dans le sens péri- phérique autour d'un quelconque des éléments 45 et 46, il en serait empêché par la forme concave, vue en plan, de ces éléments, forme grâce à laquelle le- fil est amené à suivre le trajet le plus court, suivant la position déterminée par les forages 420 et 421 pratiqués respectivement dans les guides 413 et 414.
Dans un cinquième mode de réalisation (fig.6) , deux sarfaces de friction 50 et 51, à profil convexe lorsqu'on les considère dans le sens axial, sont constituées par des éléments am ulaires en matière élastique, en caoutchouc . synthétique par exemple, fixés dos-à-dos sur une roue 55, montée à rotation sur un arbre fixe 53, qui possède Lui alésai' axial 57 et deux forages obliques 58 et 59, pratiquée dans une partie à diamètre intermédiaire de l'arbre 56. Un fil 53 arrive depuis un guide-fil 510 et se dirige vers le bas, en passant sur un secteur ou la partie supérieure de- la surface 50, pour traverser le forage 59 et pour être conduit ensuite'sur un secteur de la partie inférieure de la partie 51 et se diriger vers un guide-fil 511.
L'autre fil 54 se dirige vers le bas à partir du guide-fil ..ne, passe sur un secteur de la partie supérieure de la surface 50, traverse le forage 59 et passe ensuite sur un secteur de la partie inférieure de la surface 51, pour se diriger vers un guide 511. Les fils 53 et 54 se verrons ainsi imprimer respective- ment une torsion en # et une torsion en Z pour un sens de rotation donné de la roue 55.
EMI8.1
Dans un sixième tuode de réalisation (rios. 7 et 1) trois surfaces de friction sont constituées par des éléments
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en caoutchouc 65, 66 et 67, qui présentent une forrne concave lorsqu'ils sont vus en plan, mais un profil convexe si on les considère en coupe verticale. L'élément 65 est supporté à l'extrémité inférieure d'un cylindre creux 611 établi en acier et muni de buselures 621 et 631 en bronze, fixées dans ce cylindre par sertissage. De même, les éléments 66 et 67 sont supportés respectivement par les cylindres 612 et 613 dans lesquels sont fixés, respectivement, les buselures 622, 632 et 623, 633.
Trois guides cylindriques fixes en acier, soit 641, 642 et 643, sont supportés par un plateau fixe 68.
Les parties extrêmes inférieures de ces guides sont munies respectivement de brides 644, 645 et 646, appelées à être en prise avec les faces en bout inférieures des buselu- res 621, 331 et 641, respectivement, de façon, que les cylin- dres soient maintenus dans une position de Montage rotatif sur les guides, comme montré dans ces figures.
Les parties d'extrémité supérieures des cylindres 611 612 et 613, portent, des roues dentées 614, 615 et 616, respectivement, en prise, la disposition étant telle que, lorsqu'un de ces cylindres est entraîné en rotation par sa prise frictionnelle avec une courroie 69, le's autres cylin- dres sont également amenés à tourner.
Ainsi,, ce système comprend trois sur=aces de friction disposées les unes au voisinage, des autres, les axes de rotation de ces surfaces étant situés dans un. même plan et étant parallèles les uns aux. autres, avec ceci que les surfaces extérieures, cons= tituées par les éléments en caoutchouc 65 et 67, tournent t.outes les deux dans le même sens, Rais dans un sens opposé à celui de la rotation de la surface intérieure constituée par Il:
élément 66. par élénent
Les guides extérieurs 641 et 643 sont alunis respec- tivement de forages'647 et 648, orientés verticalement,
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tandis que le guide intérieur comporte deux forages 649 et 650 qui s' étendent verticalement et qui se situent en des points diamétralement opposés.
Lorsque le dispositif est en marche, un fil 63 se dirige vers le bas à travers le forage 649 et passe autour de la surface qui est concave vue en plan et qui est constitué? par l'élément 66, ce fil se dirigeant ensuite radialement vers l'extérieur, par rapport à cette surface, pour s'engager sur la surface de la pièce 65 et pour se diriger ensuite vers le haut, à travers le forage 647. Un autre fil 64 se dirige vers le bas à travers le forage 648, passe autour de la sur- face constituée par la pièce 67 et se dirige ensuite radia- lement vers l'extérieur, par rapport à cette surface, pour s'engager sur la surface de la pièce 66 et pour se diriger ensuite vers le haut, à travers le forage 650. De cette façon, un fil se voit imprimer une torsion en S, tandis que l'autre fil reçoit une torsion en Z.
D'autre part, si l'on désire former une même torsion sur les deux fils, il suffit d'inverser le sens du mouvement de l'un des deux fils. Il ressort de ce qui précède que si le fil avait une tendance quelconque à se déplacer dans le sens périphérique autour d'un quelconque des éléments 65, 66 ou 67, il en serait em- péché par le fait que ceux-ci présentent une forme concave lorsqu'ils sont vus en plan, de sorte que le fil est amené à' suivre le trajet le plus court, tel que déterminé par les forages appropriés..
On peut produire du fil frisé à partir d'un fil uni composé d'un certain nombre de filaments. A cette fin, on imprime au fil une fausse torsion selon la présente invention; d'autre part, le fil est chauffé imméd,atement avant sa mise en contact avec la surface de friction,de corte que lorsque le fil subit une torsion en passant au contact de la surface de friction, les filaments individuels de' ce fil sont essn-
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tiellement exempts de torsion.
Un appareil de fausse torsion (figs.9 et 10), présenté sous une forme simple, comprend un tendeur d'entrée 75, un dispositif de chauffage 76 prévu au-dessous de ce tendeur, deux surfaces de friction 70 et 71 (du type repré- senté dans la fig.4), ainsi qu'un cylindre délivreur 77. On a constaté toutefois que l'action du tendeur d'entrée risque de devenir irrégulière en considérant que la torsion du fil 73 remonte à travers le dispositif de chauffage, à l'encon- tre du sens du mouvement du fil. Toutefois,et selon une autre caractéristique de l'invention; on prévoit des dis- positifs de blocage de torsion entre le tendeur et le dis- positif de chauffage.
Ainsi, la torsion peut être bloquée au-dessous du tendeur d'entrée en faisant passer le fil, de préférence deux fois, autour de deux cylindres à gorges 78 et 79, chaque cylindre étant muni de deux gorges de guidage périphériques.
En permettant une augmentation considérable de la vitesse linéaire à laquelle on peut produire des fils syn- thétiques frisés, la présente invention offre des possibilité précieuses en ce qui concerne une modification ultérieure des propriétés d'un fil en un seul procédé continu.
Ainsi, le fil uni se dirige, à partir d'une bobine d'alimentation 85 (fig.11), à travers un tendeur 86, pour passer ensuite successivement sur une paire de cylindres de blocage de torsion, par un dispositif de chauffage sur des surfaces frictionnelles de torsion 80, 81 et autour de cylindres de guidage 811,812, Le fil frisé ainsi obtenu peut. être ensuite dirigé vers un dispositif de finissage de fil;
en vue d'imprimer au fil frisé n'importe quelle combi- naison voulue de gonflant ou d'étirage, en le modifiant par l'action- de la chaleur et de la tension.Un tel appareil de
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finissage de fil comprend par exemple des cylindres d'en- traînement 813, 814, un dispositif de chauffage 820, des cylindres d'entraînement 821, 822, un cylindre de guidage 823 et un tambour renvideur 824.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé pour imprimer une fausse torsion à un fil animé d'un mouvement longitudinal, caractérisé en'ce que le fil est en prise frictionnelle avec une surface, de pré- férence un corps de révolution; qui se déplace essentiellemen à angle droit par'rapport à l'axe du fil, à l'endroit du contant, de sorte que ce fil est amené à rouler autour de son propre axe par rapport à la surface de friction.