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" Fil nouveau et procédé et appareil nouveaux pour sa production. "
La présente invention concerne le traitement d'un fil fait de filaments artificiels, l'appareil destiné à être employé pour un tel traitement et le fil ainsi produit.
Conformément à l'invention, on alimente en fil fait de filaments artificiels un certain nombre de postes dans chacun desquels on soumet des longueurs intermittentes du fil à un traitement afin de modifier leur apparence, le commencement et la cessation désirés des traitements sont commandés au moyen d'un dispositif de programmation mobile dont la structure physique varie et par un poste de détection qui détecte cette variation de structure.
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Il est facilement possible grâce au moyen de 1' invention de s'assurer si on le désire que les différents traitements auxquels est soumis le fil soient suffisamment aléatoires dans leurs effets sur le fil pour que les tissus fabriquésà partir de ce fil ne présentent pas de motif qui puisse être reconnu. les différents traitements peuvent être des traitements physiques, par exemple des traitements qui affectent le bouffant ou le gonflant du fil, ou des traite- ments chimiques, par exemple ceux qui affectent sa capacité ., de prendre la teinture, la couleur, ou autre caractéristique ' de l'apparence du fil.
Une application importante de la pré- sente invention concerne le traitement de fil d'acétate de cellulose afin de @@duire des longueurs rendues par inter- valiez @@@fantes ou @@@@@@@@@@tes et dont le bouffant est plus grand que ce@@@ du reste du i@@ @@t des longueurs qui ont été saponifiées d'une manière intern tente afin de provoquer une modification de leurs caractérist @Es en ce qui concerne la teinture. On décrira maintenant us particulièrement 1' invention à ce point de vue.
L'invention comprend un ap, , rail permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention qui peut être com- biné aveo n'importe quel appareil désiré de manipulation de fil, tel qu'un appareil à retordre vers le bas, un appareil i à retordre vers le haut et des appareils analogues, sans af- feoter d'aucune manière le fonctionnement de ces appareils et de façon àrmettre de retordre le fil traité.
Pour les buts de la présente invention, la partie 1 ' '. du traitement du fil constituée par l'opération de modifica- tion de volume peut s'effectuer à l'aide d'un.jet augmentant le caractère bouffant ou d'un dispositif augmentant le carac- tère ondulé du fil et comportant une chambre dans laquelle on admet un fluide à haute pression, par exemple de;l'air ou
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de la vapeur, pour le mettre en contact avec le fil qui passe à travers la chambre.
Dans un tel jet le fluide qui effectue l'augmentation du caractère gonflant ou bouffant s'écoule d'une manière très turbulente, verticale ou autre non unifor- me de façon à provoquer le gonflage désiré du fil par défor- mation des filaments individuels qui le composent.
Pour pro- voquer un bouffage avec un tel dispositif, il faut que le fil soit alimenté dans ce dispositif à une vitesse supérieure à celle avec laquelle on le retire de ce dispositif, le degré de gonflage peut être modifié en faisant passer le fil à travers un dispositif ou pince de tension, ou dispositif ana- logue actionné d'une manière intermittente qui créera une traction sur le fil de açon à retarder le passage du fil vers le jet ou en s'éloignant du jet, suivant l'emplacement du dispositif de tension par apport au jet, emplacement qui dé- terminera si l'augmentation du bouffant ou la non augmenta- tion de bouffant a lieu lorsque le dispositif de tension est en activité.
A titre de variante on peut faire varier le bouffant du fil en faisant varier une des vitesses d'alimen- tation ou de reprise par rapport à liai-'. ou en faisant varier la longueur du trajet du fil entre @ dispositifs d' alimentation ou de reprise, par exemple en dép@@ant un guide sur lequel passe le fil.
En ce qui concerne la partie du traitement d@@@l constituée par le traitement chimique à des postes espacés sur le trajet du fil, on dispose de préférence un dispositif de traitement entre la bobine d'alimentation d'où provient le fil et les rouleaux d'alimentation qui tirent le fil à par- tir de cette bobine jusqu'à l'anneau de retordage vers le bas.
Un tel dispositif de traitement peut par exemple comprendre un rouleau ou anneau tournant de transfert, dont la moitié inférieure plonge dans un bain de liqueur de teinture ou d'
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agent destiné à changer la composition chimique du fil, en liaison avec un dispositif qui périodiquement permet ou empè- che le contact avec le fil qui se déplace et le rouleau de transfert. Quand le fil est fait d'une matière saponifiable telle qu'un ester de cellulose, l'agent de traitement peut être un agent saponifiant minéral tel que la soude caustique, la potasse caustique ou le silicate de sodium ou un agent saponifiant organique comme la méthylamine ou autre amine aliphatique inférieure.
Comme il est bien connu, les tronçons de fil saponifié de fil d'acétate de cellulose peuvent se teindre à l'aide des teintures pour coton, tandis que les tronçons de fil non saponifiés peuvent être teints par les teintures normales à l'acétate.
Quand le traitement des fils doit comprendre un ou plusieurs traitements chimiques tels que teinture ou sapo- nification et une opération d'augmentation de volume, ces opérations sont avantageusement coordonnées de façon que le fil soit soumis aux deux traitements en un seul passage con- tinu depuis une origine jusqu'à une position finale sans qu' ilyait rebobinage intermédiaire du fil. Comme on l'expliquera' d'une manière plus complète ci-après, il est possible de prendre des dispositions pour que certaines situations rela- tives spécifiées existent entre les tronçons bouffants et les tronçons non bouffants d'une part et les tronçons de fil saponifiés et les tronçons non saponifiés d'autre part.
La disposition peut être telle qu'on ne saponifie que les tron- çons qui ont acquis du bouffant ou qu'on ne fait bouffer que les tronçons non-saponifiés, ou qu'on fait bouffer des par- ties adjacentes de tronçons saponifiés et non saponifiés.
Plus particulièrement, la présente invention vise l'utilisation d'une large variété de dispositifs programma- teurs afin de commander tout le traitement, Un tel dispositif
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programmateur peut être purement mécanique, par exemple une came, mais comprend de préférence une bande sans fin à motifs faite de parties transparentes et opaques ou bien de parties perforées et non perforées et qui peuvent être appréciées ou détectées optiquement, électriquement, ou d'une autre manière.
Le dispositif détecteur est de la manière la plus avantageuse disposé de façon à produire des signaux électriques, par exem- ple en passant sur une partie perforée ou transparente de la bande, qui peut être employée pour actionner les éléments provoquant la mise en oeuvre des dispositifs donnant du bouf- fant et/ou saponifiants.
Conformément à un aspect de la présente invention, on emploie une soupape pour commander la mise en oeuvre des éléments précités provoquant l'action des dispositifs donnant du bouffant et/ou de sapontilcation, et en particulier pour commander la mise en oeuvre des moyens moteurs, par exemple des moteurs pneumatiques, mouvant ces éléments. La soupape peut être une soupape mécanique à action rapide munie d'un plongeur qui vient en contact par coulissement avec la péri- phérie d'un contour approprié d'une came à motifs tournante.
La came constitue ainsi le dispositif programmateur qui règle la totalité du traitement. Sa disposition est telle que pour l'opération donnant du bouffant la soupape provoque l'enclen- chement et le déclenchement du dispositif de tension du fil j i à des intervalles espacés de la façon prédéterminée par les contours de la périphérie de la came, tandis que pour la saponification la came oblige un élément'à décaler parallè- lement le fil afin de l'amener en contact ou de l'enlever du contact avec le rouleau de transfert d'agent saponifiant.
A titre de variante, la soupape peut être une soupape à solénolde, ayant des caractéristiques appropriées de réponse rapide. Dans ce cas on dispose une bande perforée
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de façon qu'elle se déplace entre une paire d'éléments espa- oés d'un dispositif détecteur relié à un relais ou à un autre circuit de commande qui à son tour est branché aur l'enrou- lement actif de la soupape. Le dispositif détecteur peut comprendre à titre d'exemple soit une électrode palpeuse et une électrode support entre lesquelles glisse la bande ou bien une cellule photo-électrique et une source de lumière entre lesquelles la bande se déplace librement.
La soupape est ainsi actionnée par des impulsions électriques engen- drées en réponse à des contacts entre l'électrode palpeuse et l'électrode support à travers les ouvertures espacées existant sur la bande portant les motifs ou en réponse à 1' arrivée de la lumière sur la cellule photo-électrique au travers desdites ouvertures. La bande perforée constitue ainsi le dispositif programmateur réglant la totalité du , traitement. Quand le traitement comprend à la fois augmen- tation du bouffant et saponification, ces opérations peuvent être réglées ou commandées par les mêmes dispositifs program- mateurs ou par des dispositifs séparés.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, le dispositif de tension ou le dispositif saponi- fiant, ou les deux,peuvent être actionnés directement par un dispositif électro-magnétique excité en réponse à la trans- mission qui lui parvient des signaux engendrés par les dis- positifs détecteurs. On peut alors se passer des soupapes et des moyens moteurs associés. On envisage en outre, d'après la présente invention que lesdits signaux peuvent également être employés pour commander l'admission de fluide donnant du bouffant dans le jet si on ne désire pas un écoulement oontinu de fluide donnant du bouffant.
On décrit plus en détail une réalisation de 1' invention en se référant aux dessins annexés dans lesquela
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la figure 1 est une illustration schématique d'un dispositif retordeur vers le bas en combinaison avec un dispositif intermittent donnant du bouffant construit confor- mément à la présente invention ; - la figure 2 est une illustration schématique fragmentaire en perspective d'un dispositif intermittent de saponification destiné à être combiné opérationnellement avec le dispositif de retordage vers le bas, représenté à la fi- gure 1 ; - la figure 3 est une représentation schématique d'une bande à motifs constituant le dispositif programmateur pour le traitement du fil, avec un dispositif détecteur du type à électrode palpeuse ;
- la figure 4 est une illustration schématique analogue d'une bande à motifs aveo un dispositif détecteur du type comprenant une cellule photo-électrique ; - la figure 5 est une représentation schématique d'une came de modèle à contour constituant le dispositif programmateur pour le traitement du fil quand il agit en coopé- ration avec une soupape commandant le traitement ; et - les figures 6, 7 et 8 sont des schémas représentant des variantes possibles dans le dispositif de programmation et ainsi dans les traitements qui peuvent être effectués par l'appareil conformément à la présente invention.
En se référant d'abord à la figure 1, on y voit que le dispositif de retordage vers le bas D qui y est représenté (qui est fondamentalement une structure classique et ne fait pas partie de la présente invention) comprend une paire de rouleaux d'alimentation 10 et 11 et un anneau 12 de retordage vers le bas. Le fil 13 qui est initialement bobiné sur une bobine d'alimentation 14 est tiré de cette dernière grâce à des guides en queue de cochon 15 et 16 par les rouleaux d'alimen- tation 10 et 11 et est alimenté par ces derniers à travers des
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guides en queue de cochon 17 et 18 vers l'anneau 12 de re- tordage vers le bas grâce auquel le fil est bobiné sur un bobineau de reprise 19.
En combinaison avec le dispositif de retordage vers le bas représenté sur la figure 1, on trouve, confor- mément à un aspect de la présente invention, un dispositif donnant du bouffant B destiné à faire bouffer ou gonfler le' fil 13 d'une manière intermittente. Ce dispositif comprend un jet 20 et un dispositif de torsion ou de serrage 21 du fil qui sont tous deux disposés le long du trajet suivi par le fil 13 entre les rouleaux d'alimentation 10-11 et l'an- neau 12 de retordage vers le bas. Le jet 20 comprend essen- tiellement un bottier dans lequel se trouve limitée une chambre (non représentée) à travers laquelle on s'arrange pour faire passer le fil 13.
Un tube ou conduit d'admission
22 à travers lequel on peut admettre dans la chambre un fluide gazeux ou de vapeur à haute pression communique avec la chambre.
La construction réelle du jet 20 ne fait pas par tie de la présente invention, et il n'a pour cette raison pas semblé nécessaire de représenter spécifiquement le jet; 'Le jet 20 peut, uniquement à titre d'exemple, être un jet d'air tel qu'il est exposé dans :Le brevet britannique n
776.410 du 26 mai 1955,. Quelque soit le type de jet employé, néanmoins, la disposition est telle que lorsqu'on envoie du fil dans le jet d'une manière surabondante, le fluide envoyé à la chambre de gonflage, du fait de son écoulement turbu- lent en dehors de la chambre, provoque la déformation du fil et le rend considérablement plus bouffant et volumineux '0 qu'il n'était avant de pénétrer dans le jet.
Le dispositif de serrage ou de tension du fil 21 comprend essentiellement une paire de disques à face plate 23
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et 24, dont le disque 24 peut être monté d'une manière fixe.
Une paire d'ergots 25 et 26 fait saillie à partir du disque j 24 à travers des ouvertures alignées dans le disque 23 de façon à garantir qu'un fil enfilé entre les disques 23 et 24 et les ergots 25 et 26 ne sera pas déplacé jusqu'à un empla- cement où il pourrait éviter de ressentir l'action exercée sur lui par les disques 23 et 24 quand ces derniers sont pra- tiquement en contact. Le disque 23 est relié à une tige de piston 27 qui s'étend de manière coulissante en faisant sail- lie à partir de l'extrémité d'un cylindre 28 d'un moteur pneumatique 29 à double action.
Le moteur 29 qui est un moyen moteur par rapport au disque de serrage ou de tension 23 et est d'une construction classique destinée à fonctionner avec de l'air sous une pression d'environ 0,7 à 7 kg/cm2, est associé à une soupape à solénoïde 30 qui commande l'écoule- ment de l'air dans une conduite d'alimentation 31 aboutissant au cylindre 28. L'enroulement de commande de la soupape 30 est muni de conducteurs électriques 32 et 33 grâce auxquels on peut transmettre à l'enroulement les signaux de commande de soupape produits de la manière qu'on va décrire.
Le fonctionnement de l'installation de traitement de fil décrite jusqu'à présent se comprendra en considérant que lorsque les disques 23 et 24 sont distants l'un de 1' autre, le fil 13 se trouve sous tension sur toute sa longueur comprise entre les rouleaux d'alimentation 10-11 et l'anneau
12 de retordage vers le bas. Le fil est ainsi tiré hors du jet 20 aussi vite qu'il est alimenté dans ce jet et il en résulte qu'aucun gonflage du fil n'a lieu. A ce moment, néan- moins, le fil est enroulé sur le bobineau 19 tout en étant en même temps retordu sous l'action de l'anneau 12 de retordage vers le bas.
Néanmoins, dès que le disque 23 est déplacé con- tre le disque 24 afin de serrer entre eux le fil 13, l'alimen-
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tation de fil au bobineau 19 se termine brusquement, la rota- tion du bobineau se limitantà produire un retordage dans la partie du fil comprise entre les disques 23-24 et l'anneau 12.
En même temps bien entendu, les rouleaux d'alimentation 10 et 11 continuent à alimenter le fil 13 dans le jet 20 de sorte que le fil se trouvant en amont des disques 23 et 24 est sous une tension suffisamment lâche et suffisamment dépourvu de ten- sion pour pouvoir être déformé et gonfla sous l'action du fluide à haute pression s'écoulant d'une manière turbulente en sortant de la chambre de gonflage. Lorsque les disques de ; serrage 23 et 24 se séparent à nouveau, la tension est appli- quée à nouveau à la totalité du fil et la reprise de ce fil sur le bobineau 19 commence à nouveau, si bien que le gon- le fil du fil dans le jet est à nonveau empêché.
A mesure que le fil est bobiné sur le bobineau 19, la torsion communiquée par l'anneau 12 sert stabiliser le fil dans son état défor- mé ou gonflé de façon à garantir qu'il ne se redressera pas lors d'une manipulation ultérieure.
Des moyens sont prévus conformément à la présente invention pour programmer l'ouverture ou l'écartement et la fermeture ou serrage des disques 23 et 24 et pour libérer et serrer ainsi respectivement le fil 13. En se référant parti- culièrement la figure 3, on verra que le dispositif program- mateur conformément à cet aspect de la présente invention com- prend une bande à motifs 34 sur laquelle sont ménagées un cer- tain nombre de perforations ou fentes 35 séparées par des par- ties non perforées 36 et 37.
Comme il est représenté les fen- tes 35 diffèrent de l'une à l'autre en dimension ou taille longitudinale d'une façon complètement aléatoire tandis que les parties non perforées 36 et 37 diffèrent également de 1' une à l'autre en dimension d'une manière aléatoire. Il est possible à titre de variante de prévoir bien entendu des fentes!
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dimensionnées uniformément et espacées au hasard, des fentes distantes uniformément mais ayant des dimensions variant au hasard, ou des fentes dimensionnées uniformément et espacées uniformément.
La bande de motifs 34, dont on n'a représenté qu'une petite partie, est avantageusement une bande sans fin destinée à être entraînée par n'importe quel mécanisme appro- prié à rouleau moteur et rouleau fou (non représenté). La disposition est telle que la bande passe entre une électrode support 38 mise à la terre et un élément ou électrode palpeuse 39 qui est sollicitée d'une manière élastique dans la direo- tion de la bande et de l'électrode 38. Les électrodes 38 et 39 sont connectées dans le circuit d'énergie de n'importe quel circuit de commande désiré, tel qu'un relais éleotro- nique 40, dont deux bornes 40' et 40" sont reliées à la sou- pape à solénoïde 30 par les conducteurs 32 et 33.
On comprendra d'après ce qui précède que lorsque l'une des perforations 35 de la bande 34 est disposée entre les électrodes 38 et 39, il y aura contact électrique entre l'une et l'autre et ceci actionnera le circuit de relais ou commande 40 de façon à produire un signal destiné à être transmis à l'enroulement dela soupape à solénoïde 30 et à 1' exciter. Cette soupape est ainsi déplacée en position de façon à admettre du fluide dans le cylindre 28 de façon à fai- re déplacer vers l'extérieur la tige de piston 27 et à presser le disque 23 contre le disque 24. il en résulte que le fil qui est alimenté dans le jet perdra sa tension et se gonflera de la manière indiquée précédemment.
Dès que l'électrode palpeuse 39 vient en contact avec une partie non perforée de la bande 34, la soupape à solénoîde 30 est mue dans le sens inverse en raison de l'ouverture du circuit pour le relaie 40 de façon à admettre du fluide dans le cylindre 28 d'une ma- nière tendant à rétracter la tige de piston 27 et h séparer
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le disque 23 du disque 24. La reprise du fil reprend jusqu'à ce que l'électrode palpeuse 39 vienne à nouveau en contact électrique avec l'électrode support 38 à travers la perfora- tion suivante 35 ménagée dans la bande 34.
Conformément à l'invention, il est possible, de remplacer le dispositif palpeur du type à électrodes 38-39 par un dispositif détecteur photo-électrique. Une telle instal- lation représentée sur la figure 4 comprend une lampe ou autre' source lumineuse 41 et une cellule photo-électrique ou élé- ment détecteur de lumière analogue 42, disposés sur les cotés ' opposés du trajet de déplacement de le bande de motifs 34.
La source de lumière 41 et la .cellule 42 sont branchées en cir- cuit avec un relais ou circuit décommande 43. Ce dernier qui peut être le même que le relais 4C représenté sur la figure 3 i a des bornes de sortie 43' et 43" reliées aux conducteurs 32 ; et 33 aboutissant à l'enroulement de la soupape à solénoide 30. Comme on le comprendra aisément, la lumière viendra froap- per la cellule 42 toutes les fois que la bande 34 se sera déplacée dans une mesure suffisante pour qu'une des perfora- tions 35 soit disposée entre la cellule 42 et;la source de lu- mière 41.
Lorsque le signal électrique résultant excite l'en- roulement de la soupape, le disque 23 sera pressé sur le dis- que 24 pour empêcher que se poursuive la reprise du fil sur le bobineau 19 et provoquer ainsi une suralimentation de fil supplémentaire 13 dans et à travers le jet 20 de façon que le fil bouffe sous l'action du fluide de gonflage à haute pres- sion qui vient d'être admis dans le jet par la conduite d'ali- mentation 22 préoitée.
Dès qu'une partie non perforée de la bande 34, par exemple la partie représentée en 37 sur la figure
4, atteint l'intervalle situé entre la source de lumière 41 et la cellule ou élément détecteur 42, la soupape à solénolde 30 est actionnée dans le sens inverse de façon à effectuer un
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retrait du disque 23 qui se sépare du disque 24. la reprise du fil commence à souveau et en raison de la tension exercée sur le fil il n'y aura plus de gonflage qui se produira jus- . qu'au moment où l'autre des perforations 35 ménagée dans la bande à motifs 34 se trouve à nouveau placée entre la source lumineuse 41 et la cellule 42.
Un des principaux avantages d'un dispositif de programmation du type représenté sur les figures 3 et 4 est que l'emploi d'une'bande de motifs permet d'atteindre une grande souplesse dans le choix des motifs des traitements au hasard du fil. Ceei est dû au fait qu'il est possible de per- forer la bande de façon à ce que les répétitions se produi- sent à des intervalles extrêmement longs sans qu'on ait be- soin d'avoir un espace très grand pour le mécanisme d'entrai- nement de la bande et pour le dispositif détecteur associé et sans faire appel à des mécanismes oomplexes à vitesse varia- ble.
Par exemple, la bande peut être une bande sans fin et être protégée dans une enceinte appropriée ou bien elle peut être déroulée en extraie à vitesse constante d'une bobine à l'autre en employant un entraînement peu coûteux, comme celui qu'on emploie pour des projecteurs de cinéma ou pour des dispositifs enregistreurs à bande ou à fil. En outre, en rai- son de la facilité d'interchangeabilité et de possibilité de combinaison de telles bandes on peut réaliser une variété presqu'infinie de modèles de traitement aléatoire.
, Au lieu de la bande de motifs 34 représentée sur les figures 3 et 4 et du dispositif détecteur associé , on peut conformément à la présente invention, employer un dispo- sitif programmateur mécanique qui est représenté schématique- ment sur la figure 5. Un tel dispositif mécanique de program- mation peut être par exemple constitué par une came 44 desti- née à tourner autour d'un axe 45 sous l'action de n'importe
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quel dispositif approprié d'entraîne,ent à vitesse constante ou variable (non représenté).
La pérphéri@extérieure de la came 44 a un contour façonné d'une manière déterminée à 1' avance pour présenter un certain.nombre de saillies ou lobes
46 et de creux 47,de dimensions irrégulières et/ou espacées d'une manière irrégulière et dont les fonctions apparaîtront : clairement maintenant.'
Du fait de la nature mécanique de la came de modè- le 44,la soupape à solénoïde 30 est remplacée dans la réa- lisation indiquée de la présente invention par une soupape \mécanique à action rapide 48 qui est alimentée par une condui- te d'alimentation en air 49 et une paire de conduites d'écou- lement 50 et 51 destinées à être reliées au cylindre 28.
La soupape 48 est munie d'un élément de soupape pouvant se dé- placer par va-et-vient (non représenté) commandant la commu- ' mication entre la conduite d'alimentation 49 et les conduites ; d'écoulement 50 et 51. Un plongeur 52 est fixé sur cet élé- ; ment de soupape et s'étend depuis le boîtier de la soupape 48 et parte un galet .-ou élément de contact analogue 53 en contact avec la périphérie extérieure de la came de modèle 44.
L' élément de soupape dans la soupape 48 est de préférence solli- cité par ressort dans une direction appropriée (vers le haut comme il est représenté en observant la figure 5) pour main- tenir le galet 53 en contact avec la surface périphérique de la came à modèles 44 et pour solliciter normalement l'élément de soupape dans une position telle que le fluide est envoyé ainsi dans le cylindre 28 de façon à séparer le disque 23 du disque 24. Cette condition correspond par exemple à ce que le galet 53 porté par le plongeur 52 est en contact avec l'un des creux 47 existant sur la periphérie de la came à modèles.
On compressa d'après ce qui précède que dès que
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la came 44 a tourné suffisamment pour amener un de ses lo- bas ou saillies 46 en contact avec le galet 53, le plongeur 52.et avec lui l'élément de soupape seront déprimés et re- poussés jusqu'à la position dans laquelle du fluide admis dans le cylindre 28 fait avancer la tige de piston 27 et fait presser le disque 23 contre le disque 24. Le fil sera alors serré contre,un déplacement au-delà du dispositif de tension 21, et alors la partie du fil 13 qui se,- trouve à ce moment dans le jet 20 se gonflera comme il a été décrit précédem- ment.
Dès que la came a tourné à nouveau de façon à amener le creux suivant 47 en contact avec le galet 53, la soupape 48 sera actionnée pour provoquer le retrait de la tige de piston 27 et la séparation du disque 23 d'avec le disque 24, permet- tant ainsi de reprendre le fil sur le bobineau 19 et empê- chant à nouveau qu'il y ait gonflement jusqu'à ce que la sail- lie suivante 46 de la came vienne en contact avec le galet 53.
Le dispositif de gonflage intermittent conforme à la présente invention tel qu'il est décrit est bien entendu susceptible d'un certain nombre de variantes. Par exemple, il est possible d'employer au lieu des disques de serrage 23 et 24 actionnés par un moteur pneumatique une paire de disques qui peuvent être attirés l'un contre l'autre électromagnéti- quement. Ainsi, le disque fixe 24 peut être associé avec un électro-aimant relativement puissant tandis que le disque mobile 23 est fait d'une matière hautement magnétique. Dans ce cas, on n'aurait besoin ni du moteur pneumatique 29 ni de la soupape à solénoïde 30 ou de la soupape mécanique 48.
Au lieu de cela, l'ensemble détecteur électrique 38-39 ou l'ensemble détecteur photo-électrique 41-42 serait relié, directement ou par l'intermédiaire de circuits de commande appropriés, à 1' enroulement de l'électro-aimant associé au disque 24. Ce dernier serait alors actionné par des signaux produits par
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le dispositif déteoteur de façon à attirer le disque 23 con- tre le disque 24 et à serrer ainsi entre ces deux disques le fil toutes les fois qu'une des perforations 35 de la bande à motifs 34 sera placée dans la portée du dispositif détecteur associé, c'est-à-dire se trouvera soit entre l'électrode pal- peuse 39 et l'électrode support 38 soit entre la cellule photo-électrique 42 et la source de lumière 41.
Dans un dis- positif actionné électro-magnétiquement qui constitue une variante le disque 23 est porté par un noyau qui se déplace sous l'action de forces électro-magnétiques. De tels dispo- sitifs électro-magnétiques sont particulièrement intéressants , étant donné qu'ils sont bon marché, ramassés, à action rapide et faciles à mettre en place et à entretenir.
Il est encore possible, conformément à la présente invention, de ne prévoir du fluide de gonflage pour le jet 20 que d'une manière intermittente et pratiquement en synchro- nisme avec la mise en oeuvre du dispositif de serrage 21. A cet effet, il suffirait de relier la sortie du dispositif détecteur de motifs à la soupape (non représentée) qui com- mande l'écoulement de l'air dans le jet en passant par la conduite 22, Simplement et uniquement à titre d'exemple, si la soupape est une soupape mécanique du type à action rapide, elle sera actionnée par une came identique à la came à modèle
44 et montée sur le même arbre tournant que la came 44.
Si d'un autre coté le dispositif programmateur employé est du type représenté soit sur la figure 3, soit sur la figure 4, la soupape qui commande la conduite 22 est avantageusement une soupape à solénoïde analogue à la soupape 30. On compren- dra néanmoins aisément que si l'on emploie une alimentation intermittente de fluide de gonflage dans le jet 20, une telle alimentation de fluide m'a pas besoin d'être en synchronisme exact avec la mise en oeuvre du dispositif de tension ou de
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serrage 21. Si on le désire on peut prévoir un dispositif ! temporisateur auquel on se référera plus complètement ci- après, de façon à permettre l'écoulement de fluide dans le jet soit avant soit après que le dispositif de tension 21 ait été actionné.
En ne fournissant le fluide de gonflage que d'une manière intermittente on maintient sa consommation à un mini- mum avec un avantage économique correspondant étant donné qu' on n'a pas d'alimentation de fluide avec gaspillage quand le jet est incapable de provoquer de gonflement du fait que le fil est tendu. En outre, en fournissant du fluide de gonflage en synchronisme avec la mise en oeuvre du dispositif de serra- ge 21 on peut avoir un réglage plus précis des longueurs que l'on a fait bouffer, par exemple on peut faire que les lon- gueurs bouffantes soient courtes et se terminent franchement et que les longueurs non bouffantes soient pratiquement dé- pourvues de boucles.
En se référant maintenant à nouveau à la figure 2 du dessin, on verra quels dispositif de saponification à action intermittente S conforme à la présente invention com- prend un bac ou récipient analogue 54 qui contient une quan- tité d'un agent saponifiant approprié quelconque 55. Comme on l'a exposé précédemment dans ce texte, l'agent saponifiant peut être un agent minéral, par exemple de la soude caustique, de la potasse caustique ou du silicate de sodium, ou un agent organique, par exemple la méthylamine ou une autre amine f aliphatique inférieure. Deux guides à queue de cochon 57 et
58 sont montés sur une raire de réglettes 56 situées de part et d'autre du bac 54, et le fil 13 est tendu à travers ces guides sous l'action des rouleaux d'alimentation 10 et 11 du dispositif de retoraage vers le bas D.
Un arbre tournant 59 s'étend le long du bac 54 et au-dessus de lui et un anneau
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ou rouleau annulaire de transfert 60 se trouve fixé sur cet arbre par une vis d'arrêt ou une fixation à clavette et rai- nure (non représentée). La disposition est telle quea par- tie la plus basse du rouleau 60 plonge dans l'agent saponifiant 55 comme il est représenté en 55' et que la partie périphé- rique supérieure du rouleau 60 se trouve sur le trajet Aue suit le fil 13 en travers des bagues 54 et entre les guides à queue de cochon 57 et 58 quand il n'y a pas d'infléchisse- ment.
Un arbre 61 sur lequel est fixé un bras 62 s' étendant transversalement tourne au voisinage du bac 54 de façon à être animé d'un mouvement de va-et-vient angulaire autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de l'arbre 59.
Le bras 62 s'étend à partir de l'arbre 61 jusqu'à, un point situé au voisinage d'un côté du rouleau de transfert 60 et est muni d'un élément lève-fil 63 s'étendant en travers du trajet du déplacement du fil 13 entre les guides à queue de cochon 57 et 58. Une douille 64 est montée de manière fixe sur l'arbre 61 et sur cette douille est fixée une extrémité du bras oscillant 65.
Le bras oscillant 65 se termine en four- che à son autre extrémité 65' et est articulé à cette extré- mité sur l'extrémité 66 d'une tige de piston 67 s'étendant d'une manière coulissante à partir d'un cylindre 68 d'un moteur pneumatique 69.L'admission de fluide dans le cylindre
68 a pour effet de faire aller et venir le piston (non repré- senté) à l'intérieur de ce cylindre et de cette manière la tige de piston 67 est commandée par une soupape à solénoïde
70 munie de conducteurs électriques 72 Et 73 qui sont desti- nés à être reliés à la sortie soit du relais électronique 40 représenté sur la figure 3, soit du circuit de commande 43 représenté sur la figure 4. En conséquence, et à l'exception de l'assemblage articulé 66,
le moteur pneumatique 69 est identique au moteur pneumatique 29 représenté sur la figure 1.
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On peut résurer brièvement de la manière suivante le fonctionnement du'dispositif de saponification conforme à la présente invention : lorsqu'une des perforations 35 de la bande de motifs 34 se trouve placée entre les éléments coopé- rant soit du dispositif détecteur 38-39 soit du dispositif détecteur 41-42, un signal sera. produit et transmis soit par le circuit 40 soit par le circuit 43 et les conducteurs 72 et 73 à la soupape à solénoïde 70 pour l'actionner de façon à faire saillir la tige de piston 67 hors du cylindre 68. L'ex- trémité supérieure 65'du bras oscillant 65 sera ainsi déplace vers la.gauche en observant la figure 2, faisant basculer l'arbre 61 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
De cette manière le lève-fil 63 est déplacé depuis sa posi- tion élévée représentée en traits pleins jusqu'à sa position abaissée en traits interrompus. Ceci permet au fil 13, qui était précédemment obligé de se déplacer en travers du bac 54 selon un trajet angulaire infléchi vers le haut déterminé par la position élevée du lève-fil 63, de se déplacer le long d'un trajet non infléchi sensiblement linéaire comme il est représenté en 13'. En se déplaçant selon ce nouveau tra- jet, le fil vient en contact avec le rouleau de transfert 60 à sa périphérie supérieure et ce dernier rouleau transfert transfère ainsi au fil 13 une certaine quantité d'agent sa- ponifiant 55.
Dès que la partie non perforée de la bande de . motifs vient interrompre le signal produit par le dispositif détecteur, la tige de piston 67 rentre dans le cylindre 68 et l'arbre 61 bascule dans le sens des aiguilles d'une mon- tre pour ramener le lève-fil 63 à sa position élevée. Le fil 13 est maintenant mis hors de contact avec le rouleau transfert 60 et ne sera donc pas saponifié.
On peut bien entendu, comme cela a été le cas pour
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la soupape à solénolde 30 asscciée au moteur pneumatique 29, éliminer la soupape a solénolde 70 et la remplacer par une soupape mécanique 48 à action rapide si l'on emploie un dis- positif programmateur mécanique tel que la came à modèles 44. ' En outre on pourrait éliminer à la fois le moteur 69 et la soupape à solénolde 70 et les remplacer par un dispositif d' action du type électro-magnétique pour provoquer les mouve- memts oscillants du bras 65 et de l'arbre 61 d'une manière analogue à celle qui a été précédemment exposée à propos des disques serre-fils 23 et 24.
La présente invention prévoit en outre un appareil, destiné à soumettre le fil 13 à un traitement combiné, c'est- ; à-dire à une opération intermittente de gonflage et à une opération intermittente de saponification. A cet effet, le dispositif de saponification représenté sur la figure 2 peut être facilement incorporé au dispositif de retordage vers le bas représenté sur la figure 1, car il est évident d'après la figure 2 que l'on peut placer le dispositif de saponifica- tion S d'une manière appropriée entre les guides à queue de cochon 15 et 16 représentés sur la figure 1.
De cette manière on produit un fil volumineux qui est gonflé d'une manière intermittente et qui présente par tronçons successifs aller- nés une affinité pour des teintures normales à l'acétate et pour des teintures directes ou teintures pour coton. En consé- quence on peut alors faire passer dans des bains séparés des deux types de teinture mentionnés ci-dessus soit le fil à l'état non teint soit un tissu formé à partir du fil non teint.
Le fil ou tissu obtenu finalement aura ainsi un effet de cou- leur double, la répartition des tronçons colorés d'une manière' analogue dépendant de la nature du dispositif de programmation,,
La distribution de couleur, et ceci uniquement à titre d'exem- ple, avec une bande de motifs 34 comme il est représenté, est
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complètement aléatoire et irrégulière. Comme préoédemment néanmoins, on pourrait obtenir une certaine irrégularité à l'aide d'une bande ayant des fentes de longueur constante à espacements irréguliers ou des fentes à espacements réguliers mais de longueurs variant d'une manière aléatoire.
Il est clair d'après ce qui précède qu'on peut obtenir, conformément à la présente invention une variété considérable de relations entre les tronçons gonflés et sa- ponifiée du fil. On peut ainsi imaginer des dispositions dans lesquels seuls les tronçons saponifiés seront gonflés ou dans lesquels on ne fera gonfler queles tronçons non saponifiés ou dans lesquels une'partie gonflée dans le fil couvre à la fois une partie saponifiée et une partie non saponifiée, ou dans lesquels ces relations seront décalées et s'étendront effectivement depuis une quelconque des catégories précédentes jusque dans les autres sans qu'il y ait aucune règle éta- blie. On a représenté sur les figures 6, 7 et 8 des dessins trois dispositions représentatives permettant d'obtenir de tels résultats.
En se référant d'abord à la figure 6 on y verra qu'on y a représenté sous forme de diagramme synoptique une installation et un procédé de combinaison intermittente de saponification et de gonflement dans laquelle le fil pris sur une bobine d'alimentation 14 est passé dans un dispositif de saponification S comme il est représenté sur la figure 2 puis est ensuite envoyé par des rouleaux d'alimentation 10-11 à un dispositif de gonflage intermittent B consistant en un jet 20 alimenté en air d'une manière intermittente et en un dispositif de serrage de fil 21 comme il est représenté sur la figure 20. Ensuite, on bobine le fil sur une bobine de reprise appropriée 19. Le dispositif de programmation est constitué par une bande de motifs 34.
Les parties perforées
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et non perforées de la bande de motifs 34 sont détectées par des éléments détecteurs espacés d'un dispositif détecteur P (doit les électrodes 38 et 39, soit la source lumineuse 41 et la cellule photo-électrique 42) . Le dispositif détecteur pro- ' duit un signal en réponse au passage d'une perforation de la . bande entre les éléments détecteurs du dispositif, signal qui ; est envoyé simultanément au dispositif de saponification in- termittente S et au dispositif de gonflage intermittent B.
Dans la disposition représentée, le signal serait en conséquence envoyé aux soupapes à solénoïde 30 et 70 et à la soupape à solénoïde (non représentée) qui commande la conduite 22 aboutissant au jet 20.
Avec cette disposition, le traitement du fil est tel que des tronçons saponifiés du fil ne coïncident pas né- cessairement avec les tronçons gonflés du fil , bien qu'une telle coïncidence puisse se produire. Ceci est dû au fait que ' bien que les opérations de gonflage et de saponification aient lieu exactement au même instant, chaque tronçon gonflé précède toujours le tronçon saponifié qui se forme au même moment.
Ainsi, tout tronçon saponifié donné ne serait pas nécessaire- : ment gonflé à moins que la distance entre le dispositif de saponification S et le dispositif de gonflage B ne soit un multiple exact de la longueur du même tronçon saponifié. Ceci est bien entendu une éventualité qui ne se produirait que très rarement en raison de la manière aléatoire dont sont réalisées les dimensions et l'espacement des perforations 35 sur la ban- de de motifs 34.
Le fil résultant non seulement présente des tronçons gonflés de dimensions irrégulieres et à espacements irréguliers, ainsi que des tronçons saponifiés de dimensions et d'espacements irréguliers, mais est également caractérisé . par une disposition et une distribution totalement aléatoire des tronçons gonflés par rapper aux tronçons saponifiés et
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non saponifient Un changement des dimensions et/ou des espa- cements des fentes ou perferations 35 mofifierait bien en- tendu d'une manière correpondante ces relations.
On peut arriver au même résultat en employant deux bandes de motifs et deux dispositifs détecteurs sans aucune relation de temporisation particulière ou déterminée à l'avance, entre les bandes de motifs et sans aucune rela- tion déterminée à l'avance entre les dimensions et espace- ments des perforations sur les bandes respeotives.
En se référant maintenant à la figure 7, l'ins- tallation de traitement des fils qui y est représentée sous forme de diagramme synoptique est sensiblement identique à
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celle représentée à 1 Lgure 69 mais en diffère en ceci . qu'on emploie âcux détecteurs P' et P" pour détecter les perforations daï'Lb,'-,- bande de motifs 34.
Le premier dispositif détecteur P' son signal qu'au dispositif de saponification S tandis le deuxième dis- positif détecteur PO envoie son signal Se".W.,,r;ft ,an disposi- dernier tif de gonflage En ce qui concerne ce signal OTi-y.ecjj. qu'on peut l'envoyer comme il est représenté aux deux sôït,,w., pes à solénoïde qui commandent l'écoulement du fluide dans le jet 20, et dans le dispositif de serrage de fil 21, mais si on le désire on peut envoyer le signal seulement au dis- positif de serrage de fil ou de tension de fil, spécialement si on maintient un écoulement continu de fluide de gonflage dans le jet.
Une disposition du type que l'on vient de décrire c'est à dire où deux dispositifs détecteurs sont placés en tandem pour détecter la même bande de motifs, rend possible un traitement du fil dans lequel on fait gonfler chaque tron- çon saponifié tandis qu'on ne fait pas gonfler chaque tron- çon non saponifié, ou dans lequel on fait gonfler chaque tron-
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çon non saponifié tandis qu'se ne fait pas gonfler chaque tronçon saponifié. Pour obtenir ce résultat il est néces- saire d'établir une relation déterminée à l'avance entre la distance qui sépare l'un de l'autre les dispositifs dé- tecteurs et la distance qui sépare le dispositif de saponi- fication S du dispositif de gonfalge B.
Cette relation peut être exprimée par la formule :
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Dans laquelle 1p .= distance entre les disposi- tifs détecteurs. ly=distance de fil depuis le point de saponifi- cation jusqu'au point de gonflage.
Vt = Vitesse de la bande à modèles, et
Vy=vitesse du fil.
.On peut obtenir sensiblement le même effet en employant deux dispositifs détecteurs p' et P" dont chacun est disposé de façon à détecter une bande respective d'une paire de bandes de motifs 34' et 34" (voir figure 8) munie de motifs sensiblement équivalents de perforations. A titre de variante de la dispositif précédente, on pourrait employer les deux dispositifs déteteurs en liaison avec une bande de motifs unique sur laquelle sont ménagées deux lignes de per- forations, chaque dispositif détecteur détectant les perfo- rations de l'une des lignes, Le traitement effectué par une installation de ce type sera le même que celui effectué par une installation de la figure 7 tant que la distance entre les dispositifs détecteurs satisfera à la relation définie par la formule mentionnée précédemment.
On comprendra que les caractéristiques finales du fil enroulé sur la bobine récupératrice 19 dépendent d'un certain nombre de facteurs en plus et en dehors de ceux figu-
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rant dans la formule précédente. Ainsi, le poids initial en deniers de la longueur unitaire du fil ou fil initial, le nombre de filaments constituant le fil, le type de jet employé et les conditions dans lequel il fonctionne, la torsion ini- tiale et la torsion finale communiquée au fil et la distance entre le jet et le dispositif de tension ou de serrage du fil, ainsi que les types de propriétés de l'agent saponifiant et des teintures employées contribuent toutes à l'apparence finale du fil produit.
Par exemple, la pression du fluide de gonflage envoyée dans le jet 20 peut varier depuis environ 0,14 kg/cm2 de pression relative ou moins jusqu'à environ 6,3 kg/cm2 de pression relative ou plus mais pour obtenir la plénitude optimum de gonflant ou de bouffant, la pression doit être d'environ 2,81 à 4,22 kg/cm2. La distance entre le jet 20 et le dispositif de serrage 21 peut être réduite à la valeur de 6,35 mm et peut s'élever jusqu'à 15 cm ou davantage selon les longueurs de tronçons gonflés désirées. La longueur gonflée varie bien entendu en fonction direote de cette dis - tance, mais également en fonction directe de la vitesse des rouleaux d'alimentation, c'est-à-dire de la quantité Vy pour n'importe quel signal donné de durée produit par le disposi- tif détecteur réglant le dispositif de gonflage.
On a reconnu que l'état de torsion du fil n'a pas d'effet appréciable sur la longueur gonflée en tant que telle, mais il a une influence sur l'aspect du fil produit en ce sens que lorsque la torsion augmente les extrémités des parties gonflées se terminent d'une manière plus franche.
Au lieu de saponification, et aussi bien en plus de celle-ci, le fil en mouvement peut entrer en contact d'une
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1 POUP manière intermittente avec une ou plusieurs teintures liquides qu'elles lui confèrent directement des effets de couleurs variées. Si on emploie des solvants volatils ils s'évaporeront pour la plus grande partie pendant le mouvement du fil immé-
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diatement avant la reprise du fil sur la bobine sous l'action du dispositif de retordage vers le bas. Si c'est avant le gonflage par jet d'air qu'on effectue cette opération, il est évident que le jet d'air sous pression favorisera le sé- chage du fil. Dans le cas néanmoins ou l'on désire un nettoyage . plus positif, on peut plonger la bobine entièrement bobinée dans des liqueurs de lavage, et ensuite la sécher.
On donne les exemples suivants qui illustrent davantage l'invention : Exemple,1
On dévide de la bobine 14 sur laquelle il est enroulé un fil initial de 300 deniers fait de 85 filaments d'acétate de cellulose ayant une torsion de 0,106 tour/centi- mètre, et on envoie par les rouleaux d'alimentation 10 et 11 ce fil dans un jet d'air 20 et on le fait passer dans un dispositif de serrage 21 pour le reprendre sur une bobine de i reprise 19. La vitesse périphérique des rouleaux d'alimenta- tion est de 66,8 m/minute et la pression d'air dans le jet de gonflage est de 3,51 kg/cm2 relative. La distance entre le jet et le dispositif de serrage est de 15,8 mm. On emploie un signal émanant du dispositif détecteur de motif pour ac- tionner au même moment à la fois le dispositif de serrage ou ' tension et 1'alimentation en air du jet.
La proportion de temps pendant laquelle les disques 23 et 24 sont en contact pour .permettre le gonflage est réglée de façon àdonner un taux de production d'environ 20 mètres à la minute. Dans ces conditions les parties gonflées varient de longueur entre
38 mm et 228 mm.
Exemple II
On répète l'opération de l'exemple I, avec une torsion de fil de 1,96 tour/centimètre et une vitesse d'avance
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de rouleau d'alimentation de 30 mètres/minute. La pression relative d'air dans le jet .est réglée à. 4,22 kg/cm2. La dis- tance entre le .{et et le dispositif de' tension est de 152 mm.
Dans ces conditions la longueur gonflée ou bouffante est comprise entre 127 et 304 mm.
Exemple III
On fait passer un fil semblable à celui employé comme fil initial dans l'exemple II d'abord sur un disposi- tif saponificateur tel que celui représenté sur la figure 2.
L'agent saponifiant dans le bac est une solution à 15 % d' hydroxyde de sodium dans l'eau. Le lève-fil est actionné d'une manière intermittente par le même signal que le dispositif de tension de façon à former dans le fil des tronçons alter- nés saponifiés et non saponifiés. Ensuite onsoumet le fil aux conditions de traitement exposées dans l'exemple II. Le fil produit résultant, une fois tissé pour constituer un tissu et teint avec une teinture à l'acétate et avec une teinture directe pour coton, confère au tissu un effet de couleur double nouveau et très plaisant.
Exemple IV
On répète le processus de l'exemple III avec les changements suivants :le bac contient au lieu d'hydro- xyde de sodium une solution constituée en poids de 75 parties d'alcool éthylique de 25 parties d'eau et de 1,5 partie de "Xylène Milling Blue GL" (une teinture bleue). On omet le traitement de gonflage. Le fil résultant est sec sur la bobine et coloré en bleu d'une manière intermittente.
Des fils fabriqués conformément aux enseigne- ments de la présente invention peuvent être employés pour fabriquer toute une variété de produits de consommation dans lesquels on désire des effets spéciaux. Par exemple on peut employer de tels fils pour fabriquer des tissus pour vête-
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ments et pardessus d'hommes, pour tapisser et recouvrir des meubles, pour recouvrir des sièges d'automobiles, pour faire des tapis, des couvertures, des drapés et des tissus analogues.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode opératoire et aux exemples décrits et représentés et peut reoevoir diverses variantes rentrant dans l'esprit et la por- tée de l'invention.