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@ Procède et appareil pour l'étirage localisé, dans des fraotions successives pregrammées, @@ 1'ils et files "
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La proscrite invention concerne un procédé pour la production de fils et filés de section variable dans leurs fractions smoessivos, suivant un programme prôdô- i,ai,i=>1:1,< comportant des variations et/ou des intervalles, ,-.;u....s=':'ent entre eux, de l'action d'étirage appliquée -m fil ..1!!!;,C.
La présente invention a pour objet des dispo- .si tifs J' Ôt.J..l'i<" variable à programme et en particulier de tA1M dispositifs à variations instantanées, pour le i""',=.s:ue";i:. nt Y.' façonnage de fils ou filés, en particu- 1:;""'1' ;=..;i; iôti.qixcs, comme des fils et filés do fibres de .'- -;1<;, ,o:.:earr zut de matières équivalentes. i:t cet c\)nnu. que pour certaines applications pa-vicui..c.-. :":Iti;::t.r.l.nl.les des fils et filés textiles d:;n<:';1..t,1.""é.S ;\ fi'Lafnt continu, par exemple pour la pt'O(;U0;;',v..... dp certains tissus, on utilise des fils qui pia,jr;;j>a#. >at dP8 di,imétres différents dans les différen- tfs fra-tio!. 5Hcà<assivPs de leur longueur et sont obte- aua ,>n ,:l.d;sant sur les conditions de filature. Cette application est limitée actuellement au champ de la rayonne.
1%s i'ils ;c files connus donnent l.eu, par ailleurs, au <1=s inconvénients, en particulier le tissu prcdut.1 avnc eux cat susceptible de prendre des déror- mations dinen;,,;ionnlles permanentes et présente do tou- te façon des p'..énol:Lnns d'instabilité dimensionnelle qu'on n peut. pas contrôler.
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La d,..r..mdp.re5S a constate 'qUI" oes >,cloraoxts nuisibles sont. dus prind.pAlP.'l111"J:1t au -fait que 1 s warà- tions <1- section et donc de capacité Cli..CkL'3(?PiIlP'lr ,é1.a.e- c.ln,tl et ri::: ,zFlAnt r:HP ;rcl:Pnt,.nt .$ fil-es aonnus, se tt"&- ,roc;ni:nt.t ,i <1,<.; intr'rvull'*s prcsdctrrmin<s ...t unifQ:Mn6S la lviajj (\11. file c2;.ii*. En out-rf, 1" P''::;I<>.I.rt"" 1't,nt.rn 1.... t.r&n# cons ad,jarrrlts <1- section el iffér"'nt*" a 1i("u prQP.'J:'ti.J.'".e- mi-sit. Cns cüli(iitï tns I)rt)(1iisetit wnP ré;ul,ri 1,6 JiHlhst1.n- tiAJ 1 c3an;: la ùl",t.ri liutiun clrs di.ffvrr:nta tronçona de diamètre diiilrtint dans la str'l1ctur'1'! rt.icul..i-r(" du ti,....
' ski, où si, fIJr'l.ll"ut donc df>' xjnos dans 1("quoll"'8 lea fi- 1( -s rc:jacrut: ou pr0c;f'l:i ""mt jJrin.clpalrl,rrtn, d' (jpoAiS16eU:1" clinimaif* uu el 1 ("P..Lil:>cif'Ur m..xÍ\.lo.I.lf1; par con><lqiien%., le tls- stz at a.u>,a;>1 d.tn.9 =f-:; dinc ab lons en raison des conC,.n,tof1A" tions h)(':..1 Lis, Uf ".".s. composants qui ont d>o aartotrir- tiqtztps diml"ouÓ' Louur>11...s c1iff(!rf'Jnts nt une, r6;>iatance m6o>- nique dJ.fl' éf'''nt''!.
L'inv"uHon ar; :t, de manière aurpnnanie, l' é- limin,ation de en ïr.c>,:lvr.ints et, par conamqucHt-t ltob- tPfition (1-- ti:,xi;.x 1)'èsnntMnt d s dimensions établie, n .se b,,,:-i..lut xiir l'idée d' iaosr au filé des variations d' t!tir.l,'lf' l)c",li"l:".3 et di;tribuc'rr suivant un progxantN* pr'éùét.f'rriÜn". dans lequel les variations de diaméiro Bie
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succüUf'tlt dans df's crynçans de longueur v.u'lab11'l -et 1 dAS intl"rv.111...s variables de manière continue, le cycle prograx;mé étant vt..hlf':'1Nl1;. étendu, 1)('< crtt" façon, il dnvienà pr..tiqu6mffQt, im;po..... sibln, r.\.r.11'! si on corisidô1<e le point dr' vue pu1-oement sta- tique, qu'il n p:,<.;f"l1t dans 1 tissu d!'!±> xonoa dans l'e::# qui*11-.5 t'xL1..('nt (1p.;
accuraulations 5nâlb11'\8 ciA tronçons <11" îiàim ci(- ci i.,u:1ètrf' ée-lill. i
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Selon une autre caractéristique importante
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de l'invention, les variations des conditions d'étirage, ;>ro;rar.znées de la façon indiquée plus haut, sont obte- nues en imposant instantanfaent une variation, dont l'importance y correspond, à la contre-tension en amont de l'organe de tirage, de façon à obtenir des variations, en substance, instantanées dans la contre-tension et, de toute façon, dans les conditions plus favorables pour obtenir les effets désires sur le tissu.
De telles variations brusques et programmées
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sont ohtenunn au moyen du dispositif suivant l'invention at;i.5s.wt sur clos moyens d'alirAentation du filé au champ d'étirage, moyens qui comprennent au maximum un rouleau d'alimentation coopérant avec un rouleau ou cylindre pres- sa-fil. La variation de la contre-tension peut être obte- nue soit en faisant varier brusquement les facteurs qui
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déiormknofii la pression du fil sur le rouleau de manièro à obtenir une variation correspondante de la vitesse linéai-
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re du fil an début du champ d'étirage, par la variation e4- l'adhérence entre le fil et le rouleau d'alifaentation même, skie.t en faisant varier brusquement la vitesse péri.. y3z,rïque .1('> ce dernier.
D@@s le premier cas le rouleau ou cylindre pres- -fil peut présenter sur sa surface de contact avec le fil
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1ll811le une succrsion de creux à différents intervalles an- gulaires et de développement angulaire différent.
Quand ces creux arrivent @@ regard du rouleau d'alimentation, l'adhé- rence du fil à ce délier vient à manquer brusquement; il
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4-n résulte une -Yariiitia-t (en pratique une suspension tota- le) de la contre-tension d donc des conditions itLstan1a- n.6es de 1 z ëtir ;c. l'our aUtlUC'n#:r la du cy- -clé des veriations, qui est progranrut4., le q<ld,lIl1.dr.e em ,S,4"
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fil pout CQrnp1"/'>nd1"c diff6rntl!. 8úri.il!Ii dit or4 .dan .i"'S divf>rsf>a Z4)nt-i périp:ériqtJ.<18 eontilti1 et la d punitif peut. comprondrc un dispositif de, .d4pl.f.t, par xh1plA un .;uide-fil déplacé de ftta1d.'..... ,,t3..uav 3><,1< Hie c";
'l1Iû, de façon que le fil p.a*se $1i.ecIj....Lt't is l'action dt>s diffr't<*s -orles et donc d4 bzz li obtenir un cycle ûl1tobl)t toute la série 4.e. Varà8- ti'jna fo;r'm.'s par la somine des sériée pro-veikant 4e 18 di'3tribut.ion d,-s ct'f'nx dans c''aqu# zone sim!):Le.. jail" In duxtume cas, 1 rouleau da.5.msaa i;1.<;n ju c:]a!11) d'4tirare p!'out ptrw .actionné, par x.ArnJl1.
:;..1" l'.Ln t."'r!11,d iaire d'un''* transmission compxprsa ds f1i<,;r,v':>1..if!-;i pour l'...ll1'f" varinr 1e rapport. p.11:tre le 0Irr.:-- :;( 3 'off-ur. t. .f. rouît-au, das diupositifa d'P.II1br.ay.att1!l .%t ;1 ,1,j"yr=j,,at;r. ')01.11' r4alisr 1' takaZissmn,nt, sous com- aa:=.;,¯.; -1" '., .,ra:1;1::bsàon aux diffërnt.s rapports fit un.
-tpar:'Ji -:c.3:ruN-af!U!' 'lui détA1"minp. le cycle programmé '41" 'on {f'..;cL.1..$ moyens d'embrayage de dé- i =>-==-r5i ,<; ';'JJ.C 1.. ,-.:; :r i;tion dëtaill< ci' xRmplr, de ', ' ¯1->.,:ii:;1,,;;, ",1:n;:.=+ A ix composants "''';fif.!n.tie16 caraclé- ¯-,, -. i 1 r>=*i<; . d 1:.><. 'Ji su v.nt 1 ' 1;;%,n r; t Lan , Pn faisant Y¯: ,:r: ;.:r: ;dtx :'1'1 ;...;:n.,. wi-a:a:ae,ca da.n'3 l(6quels i.... :.,:rri . "(';1!';...",r'.\\.... 8chÚlllutiqu",ment. une >:r;s;.:: ¯ ; rl)'".I''' :1"'.Àt:ÇIt1on du uisposltif d'!ti1"'.a, 'lI!t .; rxua 1;ar ax,tri.z L w.ons ''l'o;:.r<Amrnfe8 sss i.vacat 1'' .nxcxa.iri; - 1 fi>j.arr r#rrs' 'nt''' le même dimpoeaitàf -en ,;soupe bu 4vant la limne II-Xr (1,,,.
Lu figune la , - 1 fi.ure re,pira, sous ttnf f blablcinnnt sC:tmi.ltiêe, une dMxiem'* t''07'lùi3 t9'aeaaau.tn du dispositif, avnc ces omPQam8 -entiel<#
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- la figura 4 représente un détail d'un moyen d'embrayage et de débrayage utilisable dans ladite deu- xième forme d'exécution de l'invention.
Dans la forme d'exécution représentée aux fi- gures 1 et 2, le filament continu provenant d'un moyen d'orientation approprié, par exemple, une bobine 10, est amené dans un champ d'étirage Cs qui est formé, d'après la disposition connue en soi, entre un rouleau d'alimen" tation 11 et un cylindre d'étirage 12, l'adhérence du fil sur ledit cylindre étantassuré de façon connue, en faisant parcourir au filament plusieurs spires au- tour du cylindre 12 et autour d'un galet de renvoi auxi- liaire 13.
Le rouleau d'alimentation coopère avec un rou- leau ou cylindre presso-fil, désigné dans l'ensemble par la notation 14, dont les caractéristiques seront exposées dans la suite du présent mémoire, tandis que la position d'arrivée du fil 15 entre le rouleau 11 et le rouleau pres- se-fil 14 est définie par un tendeur de fil 16.
Le rouleau d'alimentation 11 est actionné par des moyens moteurs et par des movens de transmission nonre- présentés de façon que la vitesse périphérique soit dans un rapport détermine avec la vitesse périphérique du cy- lindre d'étirage 12, pour qu'on obtienne l'allongement v@uleu du fil dans le champ d'étirage Cs, ce rapport, qui détermine le taux d'étirage, étant déterminé de façon connue d'après les caractéristiques fil et d'après les effets d'étirage qu'on désire obtenir.
@@ns la forme d'ex@cution représentée, les varia- tions du diamètre du fil sont obtenues par annulation ou au moins par forte réduction, suivant une suite programmée comportant des temps et intervalles qui ne se reproduisent- qu'à la fin d'un eycle programmé. complet, des conditions
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d'adhérence du fil 15 sur le rouleau d'alimentation 11, et donc par annulation ou au moins par forte réduction de la contre-tension appliquée on amont du champ d'éti- rage Cs.
On obtient cotte action on prévoyant sur le contour ou bande du rouleau presse-fil 14 au moins uncs sérid de cavités, désignées généralement par la nota- tion de référence 17 aux figures 1 et 2, qui quand elle. sont en regard de la surface du rouleau 11, annulent les conditions déterminant l'adhér@ence du fil audit rouleau, conditions qui se rétablissent au contraire lors du pas- sage des "pleins" ou intervalles 18.
Des lors, à cLaque rotation du rouleau presse- fil 14, lima conditions d'adhérence du fil aur la rouleau et donc les contre-tensions N'annulant ou se réduisent fort et se rétablissement suivant un cycle détermina par le nombre et par le développement angulaire dea cavités 17 et des pleins 18, ce développement angulaire étant différent ou variable en écrie suivant un programme vou- lu.
En outre, pour augmenter ultérieurement l'ampleur de ce programme, c'est-à-dire le nombre des variations qui se reproduisent dans la série ou succession des phases de suspension et (le reprise des conditions d'adhérence entre le fil et le rouleau, qui en résultent, les cylindre presse.
fil présente, comme illustré par exemple à la figure 1, plusieurs zones cylindriques voisines ou contiguës dont chacune comprend s- propre série de cavités 17'et 17" le*- quelles peuvent varier à leur tour suivant un programme détermine sur le contour du cylindre presse-fil* A son tour, le tendeur de fil 16 est supporté par un bras 19 le- quel est relié à une structure mobile 20 déplaçable sous
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commande et suivant un programme, par exemple,
à l'aida d'une came 21 tournant à une vitesse appropriée pouvant faire l'objet d'un programme sous l'action d'une com- Mande qui peut être la même que celle du rouleau 11 ou peut en être indépendante, et d'une coulisse 22 de façon à obtenir que le fil 15 soit amené à passer en série par divers points le long de la génératrice du rouleau 11 et du cylindre 14, sous l'action des différentes zones dif- férpmment pourvues des cavités 17, 17' et 17"'
On peut donc obtenir une programmation s'éten- dant pour un cycle fort prolongé comportant différentes actions de suspension et de reprise de la contre-tension,
ce cycle comprenant la somnie de toute les suites ou suc- cessions déterminées individuellement par la distribu- tion des pleins et vides dans les différentes zones adja- centes du cylindre presse-fil, et qu'on peut faire varier ultérieurement de manière avantageuse en modifiant l'am- pleur et/ou la série ou succession des mouvements trans- versaux imposés au tendeur de fil 16, pour obtenir diver- ses combinaisons dans les commutations entre les diffé- rentes zones incisées du cylindre presse-fil, lors du pas- sage du fil sous l'action de l'une ou de l'autre de ces zones*
Dans la forme d'exécution représentée aux figu- res 3 et 4, les variations programmons dans les condi- tions d'étirage sont obtenues en agisant sur l'alimenta-
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tion du champ d'étirage Cs, 6g&lementd6fîni par l'int6r- valle entre un rouleau d'alimentation 11,
coopérant avec un cylindre presse-fil 30, et un cylindre d'étirage 12 qui coopère avec un rouleau ou cylindre de renvoi 13, de' la façon,décrite plus haut.
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Dans cette forme de réalisation, d'ailleurs, le fil 15 est obtenu en état d'adhérence constante aveo le rouleau 11 nais la vitesse périphérique de ce dernier est amenée à varier suivant un programme déterminé de façon qu'à l'action de suspension soit substituée une variation programmée de la vitesse avec laquile le fil est amené à l'entrée du champ d'étirage.
Ces variations programmées de la vitesse pé- riphérique du rouleau 11 sont obtenues, par exemple, en interca-lant entre l'arbre moteur 31 de l'appareil d'é- tirage et l'arbre 32 qui sert à actionner le rouleau, une transmission mécanique susceptible d'admettre des variations programmées dans le rapport de transmission*
Par exemple, cette transmission mécanique com- prend un arbre conducteur 33 actionné par l'arbre moteur 31 par exemple par l'intermédiaire d'un couple de pignons et deux arbres conduits ou entraînés tubulaires 35 et 36 toumant librement autour de l'arbre 32 qui sert à action- ner le rouleau, à vitesse différente, en étant reliés à l'arbre conducteur ou entraîneur 33 au moyen de deux coud- pies indépendants 37 et 38 comportant des pignons,
à dif- férents rapports de transmission, la couple 37 étant par exemple multiplicateur tandis que le couple 38 est, par exemple, reproducteur de la vitesse angulaire. La varia-' tion de la vitesse du rouleau d'alimentation 11 est obte- nu en reliant alternativement, suivant un programme dé- terminé, l'arbre 32 respectivement à l'un et à l'autre des arbres tubulaires 35 et 36, par exemple, au moyen de deux dispositifs de Jonction électromagnétiques 39 et
40 respectivement'
Ces dispositifs de jonction électromagnétiques peuvent être/réalisés de façon oonnue et comprendre, comme
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représenté à la figure 4, des électroaimants 41 portés dans une cuvette 42 et capables de provoquer, quand ils sont activés,
un état de liaison et d'entraînement en- tre les pièces 43 solidaire de l'arbre 32 et les pièces 44 solidaire de l'arbre tubulaire 36, respectivement 35.
La programmation de l'alternance/entre les liai- sons de l'arbre 32 avec l'une ou l'autre des deux trans- missions en parallèle formées par les couples de pignons 37 et 38 est obtenue alternativement par activation et désactivation programmées des dispositifs de jonction électromagnétiques 39 et 40, ou bien en agissant sur l'ali- montation des électroamants respectifs au moyen d'un cir- cuit asservi à un dispositif programmeur.
A son tour, ce dispositif peut être guidé ou commandé à l'aide de moyens programmeurs capables de per- mettre le déroulement et la répétition cycliques d'un programme à long développement dans la séria des inter- valles variables entre les conditions d'entraînement et les diverses vitesses du rouleau d'alimentation,.'
Ces moyens programmeurs peuvent comprendre par exemple un tambour 45 sur le contour 46 du-quel sont pré- vus des signes superficiels qui peuvent faire varier la capacité de reflexion ou de transmission de la lumière .
que présente ledit tambour, de façon que le passage alter- né desdits signes en regard d'un moyen photosensible, tel qu'une cellule photoélectrique ou un dispositif photo- résistant 47, provoque l'excitation alternative de ce moyen et de toute façon l'émission d'un signal électrique, dont les impulsions sont conf ormes à la programmation désirée et qui, amplifié convenablement, est utilisé pour la com- mande désirée, programmée et alternative des dispositifs de jonction électromagnétiques 39 et 40.
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Ce tambour programmeur 45 peut être actionné par les marnes moyens de transmission par exemple à l'ar- bre conducteur ou entraîneur 33, par l'intermédiaire d'une courroie ou d'une chaîne de transmission 48 et de pignons 49 et 50 La programmation déterminée par ce tambour peut être développée dans un cycle fort pro- longé par exemple en prévoyant sur sa surface 46 plu- sieurs signes programmeurs distribués sur différentes zones contiguës capables de se présenter su@@ssivement sous l'action du moyen photosensible 47.
Par exemple) le tambour programmeur 45 peut 8tre déplace alternativement axialement par exemple à l'aide d'une came 51 et d'une coulisse 52, de façon que ces différentes couronnes de signes se présentent successivement et de manière cycli- que en regard de l'élément photosensible 47j ce demie!* pourrait également être déplacé à l'aide de moyens sus- décrits oud 'autres moyens équivalents, en regard du tam- bour programmeur.
Il est évident que la programmation de l'alter- nance des phases d'embrayage et de débrayage des disposi- tifs de jonction 39 et 40 peut être déterminée par d'au- tres moyens programmeurs par exemple à l'aide d'une ou de plusieurs cames profilées coopérant avec dss tâteurs ou palpeurs lesquels agissent sur des interrupteurs ou des dispositifs de communication électrique qui, directe- ment ou par l'intermédiaire de relais appropriés, comman- dent les circuits d'alimentation des dispositifs de jonc- tion ou de liaison.
A son tour, la série de 1'intervention des différentes cames ou des différentes zones des moyens programmeurs peut être programmée de manière à obtenir un cycle qui englobe la somme de toutes les programmations ou bien une combinaison des différentes programmations,
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lesquelles peuvent se répéter jusqu'à épuisement de toutes les combinaisons possibles de ces programmations.
En outre, ces programmations peuvent être déter- minées de manière à obtenir que l'alternance parmi les conditions de vitesse variable d'alimentation du champ d'étirage ou bien de suspension de lr, contre-tension pro- grammée et intermittente, dans la forme d'exécution des figures 1 et 2, se reproduisent à des moments différents par rapport à la vitesse d'alimentation du fil pour l'a- daptation du dispositif au traitement de fils de nature différente, de composition différente et/ou de denier différent ainsi que pour la production de tissus de carac- téristiques différentes.
Par exemple, ces variations pnu- vent être obtenues en faisant varier la vitesse des orga- nes programmeurs, par exemple, en faisant varier le rap- port de la transmission 48 (figure 3), par rapport à la vitesse d'actionnement du rouleau d'alimentation du champ d'étirage.
Voici maintenant quelques exemples d'exécution de l'invention qui n' ont aucune valeur limitative, l'in- vention pouvant être réalisée également avec' des systèmes différents pourvu que ceux-ci permettent d'obtenir, durant le traitement d'étirage du filé, des variations du rapport instantané d'étirage du fil même.
Dans la forme de réalisation représentée aux fi. gures 1 et 2, où on opère sur un fil non étiré de titre 600/16 on adopte un rapport mécanique d'étirage entre le rouleau d'alimentation et le cylindre d'étirage de 1/3,75, en imposant au filé 15 une tension de 10 g au moyen du tendeur de fil 16. On adopte une programmation sur le rou- leau presse-fil 14, distribuée sur 3 zones équatoriales contenant les "vides" et les "pleins" distribués statisti-
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quement,une zone contenant 6 vides, une autre zone 8 vides et enfin la troisième zone 3 vides.
La variation du titre du filé qui a subi l'étirage à impulsions sui- vant l'invention est d'environ plus ou moins 40% par rapport au titre moyen du filé étiré qui est de 210/16 correspondant à 13 deniers/filament. La période com- plète des oscillations subies par le tendeur de fil est commandée par la came désignée par la notation de réfé- rence 21 à la figure 1. Cette période est d'environ 2 mi- nutes. La circonférence des zones équatoriales sur les- quelles sont gravées ou creusées les vides est de 270 mm*
Dans la forme d'exécution des figures 3 et 4, on opère sur un fil non étiré de titre 600/16, avec un rapport mécanique d'étirage entre le rouleau d'alimen- tation et le cylindre d'étirage de 1/3,4.
Sur le tambour 46, dont le diamètre est de 150 mm, 20 zones équatoriales adjacentes sont gravées ou taillées et contiennent chacu- ne un nombre de signes opaques distribués statistiquement, variable de 20 à 40. La largeur de la bande ou surface programmée du tambour qui. contient les 20 zones équatoria- les est de 100 mm. La période de l'os@llation subie par le tambour 45 et produite par la came 51 est de 5 minutes.
Les variations de la vitesse du rouleau d'alimentation, imposées par les couples de pignons 37 et 38 est de plus ou moins 40%. Les variations correspondantes du titre du fil,6 étiré qu'on obtient sont de l'ordre de plus ou moins 30% du titre moyen du filé étiré, qui est de 210/16 correspondant à 13 deniers/filament.
De ce qui précède, on peut déduire que/l'invention permet d'obtenir des filés étirés composés de fibres syn- thétiques présentant un titre variable de +40 à -40% du titre moyen du filé étiré obtenu, de préférence quand
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celui-ci présente une valeur voisine de 13 deniers/ filament.
De telles variations peuvent cependant être obtenues avec des filaments de denier soit inférieur soit supérieur par exemple présentant un titre compris entre 3 deniers/filament et 20 deniers/filament, en imposant des variations de vitesse plus amples au rou- leau d'alimentation d'étirage, suivant la forme d'exé- cution des figures 3 et 4, ou bien en diminuant la ten- sion du fil 15 au moyen du tendeur de fil 16 à l'entrée du rouleau d'alimentation, suivant l'autre forme d'exé- cution (figures 1 et 2). Même avec des fils de 6 deniers/ filament on obtient de bons résultats. Avec un filé pré- sentant un'titre global, après étirage, de 70/12, corres- pondant à environ 6 deniers/filament, on obtient des varia- tions de titre déplus ou moins 40%.
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