Procédé pour transformer des filaments continus directement en un fil contenant des fibres en mèche, appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé, et fil obtenu au moyen de ce procédé. L'invention comprend un procédé pour transformer des filaments continus directe ment en un fil contenant des fibres en mèche, un appareil pour la mise en oeuvre de ce pro cédé, ainsi qu'un fil contenant des fibres en mèche obtenu au moyen dudit procédé.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on fait passer un fais ceau composé de filaments continus à travers un dispositif de coupe à l'aide de moyens distincts dudit dispositif, ce dernier compor tant au moins deux surfaces, dont l'une est une surface coupante se mouvant dans la même direction générale que le faisceau, mais à une vitesse différente de celle du faisceau, de manière que ladite surface ait un mouve ment relatif par rapport au faisceau dans la direction longitudinale de celui-ci, tandis qu'entre la seconde surface et le faisceau, il y a aussi un mouvement relatif dans la di- rection longitudinale du faisceau,
les deux surfaces exerçant concurramment une pression sur le faisceau en un point de sa longueur, cette pression et ledit mouvement relatif entre les filaments du faisceau et les surfaces effectuant un sectionnement de filaments dans le faisceau en transformant ainsi le faisceau en un fil consistant entièrement en fibres en mèche.
En raison du mouvement relatif entre les filaments et le dispositif de coupe, il est pos sible de couper les filaments en n'exerçant sur eux qu'une légère pression à la surface de coupe. Le faisceau peut, par conséquent, n'être soumis qu'à une légère action de ser rage, et il en résulte que les filaments dont il est composé ne sont soumis qu'à une ten sion relativement faible.
On voit donc que le procédé que comprend l'invention ne repose ni sur l'étirage de fibres se présentant naturellement ou de fibres pré parées par découpage ou une opération ana logue, ni, d'autre part, sur le fait de soumettre des filaments "continus" à une opération d'étirage dans le but de les étirer jusqu'au point de rupture.
Dans une forme d'exécution préférée du procédé, après la coupe d'un filament parti culier, une longueur de ce filament passe à l'état non coupé en regard de la surface de coupe pendant que s'effectue la coupe d'autres filaments, la coupe étant ainsi transférée de l'un à l'autre des filaments du faisceau jus qu'à ce que le filament particulier envisagé soit de nouveau coupé, et ainsi de suite. Comme les points de coupe sont distribués parmi les filaments, les filaments coupés sont transformés en fibres possédant une longueur moyenne qui dépend de la fréquence avec la quelle s'effectue la coupe des filaments.
On peut régler cette fréquence, et par conséquent la longueur moyenne des fibres, en réglant divers facteurs, par exemple en faisant en sorte que le faisceau possède un degré prédé terminé de torsion, comme il ressortira de ce qui suit.
Le mouvement de la surface coupante dans le même sens que les filaments favorise l'entraînement des filaments coupés du fais ceau jusque et au delà du point où le faisceau se trouve serré entre les deux surfaces, de sorte que la continuité de la matière se trouve maintenue en dépit de la conversion en fibres des filaments du faisceau. Le pressage des filaments contre la surface exerçant l'action de coupe peut avantageusement être effectué à l'aide d'un rouleau constituant la seconde surface du dispositif de coupe, ce-rouleau se mouvant aussi dans la même direction que les filaments de façon à faciliter l'avancement continu des filaments.
La surface coupante et la surface de pres sion du dispositif de coupe peuvent être l'une et l'autre avantageusement constituées par un rouleau et, dans un but de commodité, on appellera ci-après ces surfaces "rouleau cou pant" ou "rouleau presseur", suivant le cas, étant bien entendu toutefois que l'invention n'est pas limitée à l'application d'un rouleau pour l'une ou l'autre de ces surfaces.
De préférence, le rouleau presseur se meut au moins approximativement à la même vi- tesse et dans la même direction que le rou leau coupant. Par exemple, ces rouleaux peu vent être tous deux actionnés positivement à toute vitesse désirée qui, par rapport à la vitesse à laquelle les filaments passent entre ces rouleaux, assure le glissement nécessaire pour favoriser la coupe des filaments.
Il est toutefois commode d'actionner le rouleau pres seur par son contact avec le rouleau coupant rotatif, auquel cas sa vitesse est influencée par celle du rouleau commandé et, dans cer tains cas, jusqu'à un certain point, par la vitesse de passage des filaments.
On peut aussi effectuer la coupe des fila ments par l'inverse de la position qui vient d'être décrite, c'est-à-dire en se servant d'un rouleau coupant actionné par son contact avec un rouleau commandé positivement qui n'a pas nécessairement une action de coupe. Dans ce cas, le rouleau coupant presse lui-même sur les filaments. On peut aussi faire en sorte que les deux rouleaux aient chacun une action de coupe, des formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention, et pré sentant une disposition de ce genre, étant décrites plus loin.
De plus, on peut prévoir plusieurs points de pressage au lieu d'un seul à chaque dispositif de coupe, par exemple en disposant deux rouleaux presseurs en con tact avec un seul rouleau coupant, les fila ments parcourant l'arc du rouleau coupant qui s'étend de l'un à l'autre des deux points de pressage. De même, deux rouleaux cou pants peuvent travailler au contact d'un rou leau unique qui peut ou non être disposé de façon à exercer une action de coupe.
Pour faire subsister la continuité de la matière considérée dans son ensemble, pen dant la coupe des filaments, il faut éviter, de préférence, que le ou les rouleaux ayant l'ac tion de coupe effectuent, sous la pression ap pliquée, le sectionnement de plus d'un fila ment ou d'un nombre relativement petit de filaments du faisceau en un point quelcon que de sa longueur.
Par conséquent, l'action de coupe du ou des rouleaux est limitée, de préférence, dans les conditions de pression qui interviennent. Dans ce but, on emploiera une forme d'exécution de l'appareil que comprend l'in vention, cette forme d'exécution présentant un dispositif de coupe comprenant un rouleau fait d'acier ou d'une autre matière dure con venable et muni de cannelures qui sont géné ralement transversales à la direction du mou vement des filaments, ces cannelures étant munies de bords vifs sur lesquels les fila ments sont tirés pendant qu'ils glissent entre les rouleaux.
Par exemple, le rouleau peut présenter des rainures de forme semi-circu laire, rectangulaire, triangulaire ou d'une autre forme appropriée en section transversale et constituant avec la surface du rouleau un bord vif contre lequel les filaments sont pres sés. Bien que les cannelures puissent être dis posées parallèlement à l'axe du rouleau, il est avantageux qu'elles soient disposées hélicoïda- lement. De préférence, les rainures sont pré vues à de faibles intervalles autour de la périphérie du rouleau.
On peut faire tra vailler conjointement deux rouleaux ayant chacun une -action de coupe, par exemple un rouleau muni de cannelures parallèles à son axe et travaillant avec un rouleau cannelé hélicoïdalement, ou deux rouleaux à canne lures hélicoïdales dont les cannelures se croi sent ou font un angle à leurs point de contact.
Dans une autre forme d'exécution de l'ap pareil, le rouleau de coupe est un rouleau ayant le caractère d'un abrasif, par exemple d'un rouleau ou douille fait ou garni d'émeri, de carbure de silicium ou d'un abrasif ana logue dont la structure peut varier d'un grain fin à un grain assez gros. Les bords des grains de l'abrasif du rouleau entrent en prise avec les filaments sous la pression appliquée, ce qui coupe les filaments du faisceau en suc cession. On peut se servir de rouleaux de ce genre à la façon d'organes commandés con jointement avec un organe presseur non cou pant ou à la façon d'organes non commandés ou faire travailler conjointement deux rou leaux en abrasif. De même, on peut faire travailler un rouleau en abrasif avec un rou leau cannelé comme on l'a dit précédemment.
La surface coupante mobile peut aussi être établie sous forme d'une bande usante sans fin convenablement supportée pour permettre au faisceau d'être pressé contre elle.
Lorsqu'on effectue la coupe à l'aide d'un rouleau presseur non coupant travaillant con jointement avec une surface coupante telle que les rouleaux cannelés<B>OU</B> abrasifs ou la bande en abrasif précédemment mentionnés, le rouleau presseur peut être fait d'une ma tière non élastique et être d'une nature rigide, ou bien il peut être en une matière élastique, quoique de préférence munie d'un revêtement superficiel de quelque matière plus dure. Ainsi, le rouleau presseur peut comprendre un noyau en caoutchouc spongieux ou autre caoutchouc mou supportant une douille mé tallique, le caoutchouc constituant un mon tage élastique pour cette douille.
Dans ce cas, il est toutefois préférable que la douille soit suffisamment mince, par exemple de 0,5 mm, 0,25 mm ou même moins, pour être par elle-même flexible. Une telle douille as sure une longue durée du rouleau presseur. Un tube d'acier poli de l'épaisseur mention née convient particulièrement en vue de son emploi avec le noyau élastique.
On peut faire en sorte qu'un des rouleaux exerce la pression désirée sur l'autre rouleau en chargeant ce rouleau positivement, par exemple par un ressort, un poids ou un levier, mais il est commode de se servir d'un rouleau à chargement automatique de poids approprié. étant donné qu'une faible pression suffit pour réaliser l'action de coupe sur les filaments. On peut avantageusement monter un tel rou- leaû de façon qu'il repose par son poids pro pre sur l'autre rouleau et qu'il tourne libre ment par son contact avec cet autré rouleau.
Des rouleaux rigides peuvent être évidés et ainsi allégés de façon qu'ils .exercent automa tiquement la faible pression désirée.
Au lieu que la pression soit appliquée à l'aide d'une surface mobile comme celle qu'on obtient à l'aide d'un rouleau presseur rotatif, on peut se servir à cet effet d'une surface fixe, par exemple d'une pièce fixe reposant contre la surface coupante et convenablement chargée par son propre poids ou de quelque autre manière.
Les moyens pour faire passer le faisceau de filaments à travers le dispositif de coupe sont constitués, de préférence, par un autre dispositif à rouleaux, par exemple par une paire de rouleaux agencés pour serrer ferme ment les filaments et pouvant tourner à une vitesse qui excède la vitesse périphérique du ou des rouleaux coupants d'une valeur telle qu'on obtient le glissement désiré à la sortie du ou des rouleaux coupants. De préférence, on prévoit un serrage sensiblement dépourvu de glissement entre les rouleaux de serrage, afin que ces rouleaux déterminent la vitesse d'avancement des filaments à travers le dis positif de coupe.
Le faisceau de filaments peut ainsi passer entre les éléments d'une paire de rouleaux constituant le dispositif de coupe à une vi tesse qui, en dépit de la vitesse différente à laquelle on fait marcher le dispositif de coupe est sensiblement égale à la vitesse péri phérique d'une paire de rouleaux de serrage entre lesquels le faisceau passe ensuite après que les filaments du faisceau ont été section nés par le dispositif de coupe.
Les rouleaux de serrage peuvent être faits de toute matière convenable; par exemple, ils peuvent être faits ou garnis d'une matière élastique telle que le caoutchouc, le cuir ou le liège; ou bien on peut faire travailler un ou plusieurs rouleaux de ce genre contre un rouleau lisse ou muni de cannelures héli coïdales ou autres, par exemple un rouleau fait de métal, de résines synthétiques, d'acé tate de cellulose ou d'une matière dure ana logue. Ire même, on peut se servir de rou leaux présentant des rainures engrenantes, comme décrit dans le brevet français no 763514.
Dans tous les cas, il ne faut pas que la nature du serrage exercé par ces rou leaux soit telle qu'elle risque de détériorer les filaments. Comme il est suffisant qu'une pression relativement légère soit exercée sur le faisceau par le dispositif de coupe, la tension qui s'exerce dans le faisceau est fai ble par rapport à la grosseur du faisceau et surtout en comparaison avec la tension qui est nécessaire pour soumettre un faisceau de même grosseur à une charge de rupture. De plus, la faible tension qu'il suffit d'exercer dans le faisceau permet de communiquer un serrage adéquat à l'endroit des rouleaux de serrage sans charger exagérément les rou leaux.
I1 est préférable d'éviter toute action de coupe sur les filaments par des rouleaux de serrage.
Dans une forme d'exécution préférée de l'appareil selon l'invention, les moyens pour faire passer le faisceau à travers le dispositif de coupe comprennent un rouleau présentant des cannelures parallèles à son axe et dont les bords ne sont pas assez vifs pour couper les filaments et un autre rouleau fait d'une matière relativement molle, telle qu'un caout chouc de dureté moyenne, qui presse ferme ment les filaments contre le rouleau cannelé.
Quoique de tels rouleaux de serrage puis sent être tous deux actionnés positivement, il est commode de n'en actionner qu'un, par exemple le rouleau cannelé, et de presser l'autre contre-le premier avec le degré de pression désiré pour exercer une action de serrage ferme sur les filaments. Cette pres sion peut être exercée soit par le poids du rouleau presseur, soit à l'aide d'organes tels que des ressorts, poids ou leviers. Si ou le désire, on peut, pour serrer les filaments, se servir de plus de deux rouleaux, par exem ple de deux rouleaux presseurs conjointement avec un seul rouleau cannelé.
Il est préférable que la distance qui sé pare le dispositif de coupe des moyens pour faire passer le faisceau à travers ce dispositif soit telle que le produit contenant les fila ments sectionnés soit reçu et commandé par les rouleaux de serrage constituant lesdits moyens aussitôt après le sectionnement, les rouleaux de serrage agissant alors de façon à entraîner le faisceau vers et jusqu'à un dispositif collecteur. Les rouleaux de serrage pourraient toutefois précéder les rouleaux du dispositif de coupe, auquel cas leur vitesse serait inférieure à celle des rouleaux du dis positif de coupe, afin d'assurer la différence de vitesse nécessaire entre le faisceau de fila ments et les rouleaux du dispositif de coupe.
Le produit peut être recueilli de toute manière convenable. Ainsi, on peut le trans férer à un dispositif de moulinage qui lui communique une certaine torsion en même temps qu'il l'enroule sous forme d'une bobine ou autre masse désirée. Il est bien entendu toutefois que la torsion que le faisceau de filaments était susceptible de posséder primi tivement n'est pas sensiblement supprimée par l'opération de coupe des filaments, de sorte qu'elle subsiste dans le produit amené au dispositif collecteur. La torsion supplé mentaire susceptible d'être communiquée au produit lorsqu'on le recueille, par exemple en le bobinant à l'aide d'un dispositif à filer à cloche ou à anneau, s'ajoute au reste de cette torsion initiale.
Les filaments sont entrainés par les moyens faisant passer lesdits filaments à travers le dispositif de coupe à une vitesse suffisante pour assurer l'action de glissement désirée dans le dispositif de coupe. Cette vi tesse peut varier considérablement, par exem ple de 11/2 fois celle du rouleau coupant, à 2, 3, 4, 5, 6 fois celle dudit rouleau ou da vantage, le rapport de vitesse réel dépendant toutefois, jusqu'à un certain point, d'autres facteurs qui interviennent dans l'opération.
Les dispositifs de coupe et de serrage peu vent être placés de façon que le fil décrive un chemin horizontal ou légèrement incliné de l'un à l'autre ou qu'il décrive un chemin fortement incliné ou vertical, cette dernière disposition présentant des avantages en ce qui concerne la commodité du travail.
On peut faire passer les filaments en suc cession à travers deux ou plus de deux dispo sitifs de coupe. Ces dispositifs peuvent être tous de même construction, quoiqu'il puisse être nécessaire de régler la pression et le glissement dans une certaine mesure. C'est ainsi que le second dispositif aura de préfé rence une vitesse supérieure à celle du pre mier, et ainsi de suite.
Comme le dispositif de serrage constituant les moyens faisant passer le faisceau à ira- vers le dispositif de coupe travaille d'une manière sensiblement exempte de glissement, le faisceau de filaments peut être converti en un produit fibreux à une vitesse sensiblement égale à la vitesse périphérique des rouleaux de ce dispositif de serrage. En même temps, bien qu'une pression soit exercée sur les fila ments au dispositif de coupe, les filaments peuvent glisser sur la surface coupante à une vitesse qui peut être sensiblement la même que celle à laquelle le produit est fourni par le dispositif de serrage.
En d'autres termes, il n'est pas nécessaire qu'il se produise pen dant l'opération plus qu'un très faible allon gement du faisceau, à supposer même que le faisceau s'allonge puisque la conversion des filaments en fibres s'effectue en grande partie par une coupe et n'est pas subordonnée à un allongement des filaments jusqu'au point de rupture. Toutefois, pourvu que les pro priétés physiques des filaments soient sensi blement conservées dans les fibres produites, il est sans importance qu'un certain degré de réduction s'effectue ou non dans la grosseur du faisceau pendant son passage du dispo sitif de coupe au dispositif de serrage.
La conversion peut avoir lieu entre les limites d'une grande échelle de vitesse, le produit fibreux pouvant, par exemple, être constitué à une vitesse variant de l'ordre d'un ou quelques mètres par minute à 50, 75, 100, 150 mètres par minute ou davantage.
Dans les différentes formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention, les filaments fournis au dispositif de coupe pro viennent d'une ou plusieurs bobines ou autres dispositifs d'alimentation, le denier total des filaments conduits ensemble sous forme d'un faisceau à travers l'appareil pour y être trai tés simultanément correspondant au denier ou numéro du produit fibreux qu'on désire ob tenir. C'est ainsi que le denier peut être infé rieur à 100 pour la fabrication de fils de fibres en mèche très fins, ou qu'il peut être du denier<B>1</B>00, 150, 200, 300, 1000, 2000 ou davantage pour la fabrication de fils plus gros. Si on le désire, on peut réunir pour les traiter simultanément deux ou plus de deux faisceaux de filaments constituant 1e denier total désiré.
Ainsi qu'on l'a dit précédemment, la gros seur du faisceau peut rester sensiblement in variable pendant le passage dans l'appareil. De même, le. denier des filaments individuels peut varier selon les caractéristiques désirées pour le produit fibreux. On peut traiter si multanément des filaments de différents de niers de façon que le produit contienne des fibres de différents deniers.
Les filaments peuvent être sous forme d'un faisceau ne possédânt qu'une faible ou aucune torsion ou possédant un faible degré de torsion (par exemple jusqu'à 0,8, 1,2 ou 1,6 tour par centimètre). Si on le désire, les filaments peuvent provenir d'un dispositif de torsion qui élève leur degré de torsion à celui désiré pour l'opération.
Des dispositifs peuvent être prévus-pour amener les filaments au dispositif de coupe et, si on le désire, on peut se servir de ces dispositifs ou de .dispositifs distincts pour les déplacer dans la direction longitudinale des dispositifs de coupe et (ou) des dispositifs de serrage de façon à distribuer l'usure sus ceptible de se produire. Lorsque les filaments sont amenés au-dessous d'un rouleau chargé par son propre poids, il importe qu'ils soient guidés de telle manière que la tension qu'ils possèdent n'ait pas tendance à soulever le rouleau.
Le fil contenant des sections de fibres peut être recueilli sous forme d'une bobine ou masse de fil de tout type désiré, par exemple sous forme d'une bobine ou canette permettant au fil d'être employé immédiate ment pour le tissage, le tricotage ou d'autres opérations de fabrication de tissus. Par exem ple, le fil peut être conduit directement à une broche à filer à anneau ou à une broche à filer à cloche, selon le degré de torsion et la forme de bobine désirée, telle qu'une ca nette ou masse de .fil analogue, lorsqu'on se sert d'une broche à filer à anneau, ou une bobine d'ourdissage ou de tricotage, à l'aide d'un dispositif à filer à cloche.
I1 est préférable que l'enroulement du fil soit effectué de telle sorte qu'il facilite le déroulement subséquent, surtout dans le cas de bobines destinées à être déroulées axia- lement par la pointe et lorsque le fil est fin.
Ainsi, si le fil est enroulé sur une bobine à rebord à l'aide d'un dispositif à filer à cloche, il convient que le rebord supérieur de la bo bine se raccorde par une courbe graduelle au corps de la bobine. De plus, un mouvement tranversal assez rapide diminue la tendance au coincement qui résulte quelquefois d'un déplacement très lent produisant un enroule ment sensiblement parallèle.
Le procédé que comprend l'invention peut être appliqué à la transformation en un fil contenant des fibres en mèche, de différentes sortes de filaments continus, par exemple des filaments d'acétate de cellulose ou d'autres dérivés cellulosiques, des filaments de soie naturelle et des filaments de cellulose re constituée, par exemple de viscose, de cu- prammonium et de nitrocellulose. Ces fila ments peuvent être de deniers divers, par exemple du denier 4,5 ou au-dessus, ce de nier pouvant descendre à un denier ou au- dessous, surtout dans le cas de filaments ayant subi un étirage élevé. Des filaments creux peuvent aussi être transformés par le procédé suivant l'invention.
Le faisceau qui doit être converti en fils peut d'ailleurs con tenir des filaments de différents deniers et (ou) de différentes caractéristiques de couleur ou autres (par exemple des filaments creux avec des filaments pleins).
Quoique le fil fibreux puisse être fabri qué à l'aide d'un seul faisceau ou fil de fila ments continus de denier approprié, on peut transformer simultanément deux ou plus de deux faisceaux ou fils de filaments sembla bles ou dissemblables au moyen du procédé que comprend l'invention et les assembler, au fur et à mesure de la coupe, en un fil unique. De même, deux ou plus de deux fils fibreux obtenus par le procédé suivant l'in vention, qu'ils soient faits de matières sem blables ou de matières dissemblables, peu- vent être assemblés par une opération ulté rieure.
Le procédé selon l'invention peut s'appli quer à la transformation de filaments arti ficiels normaux ou de filaments délustrés ou de lustre atténué. Ainsi, par exemple, on peut transformer des filaments d'acétate de cellulose ou d'autres dérivés cellulosiques ayant subi préalablement un traitement de délustrage, par exemple à l'aide de liqueurs aqueuses chaudes ou bouillantes ou de li queurs contenant des thiocyanures ou des solvants réels ou latents, ce traitement préa lable ne faisant, bien entendu, pas partie du procédé: ou bien, on peut transformer des filaments d'acétate de cellulose, viscose ou autres matières artificielles contenant divers pourcentages de pigments et appliquées seu les ou mélangées avec des filaments normaux.
De même, on peut convertir simultanément en un fil fibreux différentes sortes de fila ments, par exemple des filaments de soie na turelle avec des filaments d'acétate de cellu lose ou de viscose, ou des filaments d'acétate de cellulose avec des filaments de viscose ou d'autres filaments cellulosiques, ce qui permet d'obtenir dans le produit final des effets dif férentiels ou des effets de coloration en double teinte ainsi que d'autres effets résultant de la différence des matières. On pourra aussi doubler des fils fibreux obtenus par le pro cédé suivant l'invention, contenant un type de fibres ou un mélange de fibres, avec d'au tres fils fibreux, y compris des fils faits de fibres naturelles telles que le coton ou la laine.
Les fils obtenus au moyen du procédé selon l'invention peuvent servir à doubler un fil supplémentaire. Ainsi, un fil de filaments continus dont le denier est faible en compa raison avec celui d'un fil obtenu par le pro cédé selon l'invention, peut être amené à se rendre à un dispositif de torsion conjointe ment avec ledit fil obtenu par le procédé selon l'invention. Un fil de ce genre se trouve ainsi doublé et si ce fil contraste avec les fibres en mèche du fil obtenu par le procédé selon l'invention, par exemple en ce qui con- cerne la matière, la couleur ou le lustre, il peut donner naissance à des effets supplé mentaires dans et par le fil fibreux.
De même, les fils fibreux obtenus par le procédé suivant l'invention peuvent être employés à l'état de mélange avec d'autres types de fils naturels ou artificiels, ce qui s'obtient par exemple en les vanisant avec des fils de filaments continus ou des fils de coton ou de laine dans la fabrication des articles tricotés. En outre, on peut employer conjointement des fils fibreux fabriqués au moyen du procédé suivant l'invention mais possédant des caractéristiques différentes. Par exemple, on peut vaniser un fil fabriqué à l'aide de filaments brillants avec un fil fabriqué à l'aide de filaments brillants ou délustrés.
On pourra également combiner dans un même fil les caractéristiques de deux ou plus de deux matières. C'est ainsi que, avec des filaments d'acétate de cellulose employés comme matière première, on peut fabriquer un fil ayant l'aspect, par exemple, de la laine ou de la. soie filée, mais possédant à d'autres points de vue les propriétés caractéristiques de la soie artificielle d'acétate de cellulose.
Dans les formes d'exécution du procédé selon l'invention, les conditions de l'opération de coupe peuvent être réglées selon la na ture, l'état et le denier des filaments. Par exemple, des filaments d'acétate de cellulose qui viennent d'être filés par le procédé à sec peuvent exiger un réglage de la pression qui s'exerce au dispositif de coupe en comparaison avec des filaments ayant subi un certain de gré de vieillissage, ceci étant peut-être dû à la présence, dans les filaments frais, d'une trace de solvant résiduel qui influence l'action du dispositif de coupe sur ces filaments.
Pour la même raison, un réglage peut être désirable avant l'application du procédé selon l'invention, par exemple un réglage du sé chage des filaments d'acétate de cellulose ou autres dérivés cellulosiques dans le procédé de filage à sec ou autre procédé par lequel ces filaments sont fabriqués, de façon à amener les filaments à l'état qui convient pour leur conversion en fibres. Les filaments peuvent aussi être conditionnés spécialement avant l'application du procédé selon l'invention.
La longueur moyenne des sections de filament a une grande influence sur l'aspect et d'autres qualités du produit. On peut par exemple régler cette longueur en réglant con venablement l'appareil pour la mise en couvre du procédé et ses conditions de travail, ainsi que par le choix des filaments à traiter. Ainsi, en général, on obtient une longueur moyenne de fibre plus grande en faisant tra vailler l'appareil à une vitesse plus grande. Une torsion plus grande du faisceau de fila ments tend à diminuer la longueur moyenne des sections.
De même, l'application d'une pression plus grande au dispositif de coupe (cette pression dépend aussi de la grosseur du faisceau de filaments à traiter) diminue la longueur moyenne des sections, et il en est de même d'un accroissement du rapport entre la vitesse des dispositifs de serrage et de coupe. Les filaments relativement fins sont usuellement plus faciles à couper et l'accrois sement de la fréquence de coupe a pour effet de diminuer la longueur moyenne des sections.
Il est donc avantageux d'appliquer au dispositif de coupe une pression d'autant plus grande que la grosseur du faisceau est plus grande. Les filaments relativement fins exi gent toutefois moins de pression que les gros filaments. De même, il est préférable d'exer- cer une pression plus grande lorsqu'on di minue le rapport entre les vitesses des dis positifs de serrage et de coupe:
En ce qui concerne l'effet de la distance entre les dispositifs de coupe et de serrage sur la longueur des sections, il y a lieu de noter qu'il n'existe tout au plus qu'un faible pourcentage des fibres du fil fibreux dont la longueur est inférieure à cette distance.
Un faisceau pourrait être soumis à l'ac tion de plusieurs dispositifs de coupe au lieu d'un seul, ce qui diminuerait la longueur moyenne des sections. Ainsi, un fil fibreux résultant d'un seul passage à travers une forme d'exécution dé l'appareil que com- prend l'invention peut de nouveau être con duit à travers le même ou un autre appareil,
la torsion de la matière étant convenablement réglée pour lui permettre de résister à un nouveau traitement de coupe. Il est par con séquent bien entendu que l'expression "fil contenant des fibres en mèche" employée dans la présente description pour désigner le produit en lequel les filaments continus sont convertis ne veut pas dire nécessairement que le produit est immédiatement à l'état qui convient pour l'usage auquel il est finalement destiné; il est clair que le produit peut être soumis à n'importe quel traitement supplé mentaire avant son utilisation finale, par exemple à un nouveau traitemeut de coupe comme il vient d'être mentionné.
De même, on peut appliquer une torsion supplémentaire par une opération distincte. î outefois, pour un grand nombre d'usages, une torsion adéquate peut être incorporée au produit à la fin de l'opération par laquelle les filaments sont convertis en un produit fibreux. On peut par exemple ajouter une torsion de 1,2 tour par centimètre, à l'aide d'un -dispo sitif à filer à cloche, pour obtenir un fil con venant particulièrement en vue de son em ploi -dans des métiers à tricoter.
En fait, quoiqu'une torsion de ce genre soit très faible dans le cas d'une matière composée de fibres en mèches, la résistance du fil est considéra ble, ceci étant probablement dû au mélange de fibres relativement longues avec des fibres relativement courtes.
Comme le fil fibreux est obtenu par une opération de coupe sur des filaments continus dont la caractéristique physique reste autre ment en substance inchangée, le fil possède sur toute sa longueur sensiblement le même poids par unité de longueur que celui que possédait la mèche de filaments non coupés, abstraction faite, bien entendu, de l'étirage qui pourrait être mis à, même de se produire dans le faisceau pendant l'opération de coupe.
Le produit peut, par conséquent, posséder une régularité qui n'avait jamais pu être ob tenue jusqu'à ce jour, surtout lorsqu'il pro vient d'un faisceau de filaments artificiels dont le denier -est maintenu très régulier sous l'influence de la pompe de filage employée pour sa fabrication.
Par conséquent, le fil obtenu au moyen du procédé selon l'invention présente un avan tage considérable sur le fil fabriqué par les opérations usuelles de la filature (telles due le cardage et l'étirage) sur des fibres préala blement formées. Les fils ordinaires de ce genre varient d'épaisseur en divers points de leur longueur, certaines parties contenant moins de fibres dans leur section transver sale que d'autres et des boutons ou fortes surépaisseurs se présentant à des intervalles de 0,5, 1 ou 3 mètres. De même, des parties minces apparaissent par intervalles, la fré quence desdites surépaisseurs et des parties minces variant avec différentes classes de fil.
Le fait que les procédés ordinaires de fabrica tion de fils fibreux par la filature de fibres préalablement formées sont impropres à dis poser les fibres en quantité constante sur toute la longueur du fil final est particuliè rement mis en évidence par l'examen attentif de tissus tissés ou tricotés à l'aide de fils fibreux fins fabriqués par ces procédés. D'autre part, on peut, à l'aide de fils obtenus au moyen du procédé suivant l'invention, fabriquer des tissus dont le caractère est re marquablement régulier et l'aspect particu lièrement satisfaisant en raison de l'absence de boutons ou raies préjudiciables.
A titre d'indication du progrès réalisé dans la fabrication des fils fibreux par le procédé selon l'invention, on mentionnera que, dans le cas de fils fibreux ordinaires, les bou tons ont un diamètre qui excède de 50 %, <B>100%</B> ou même davantage le diamètre que possède le fil près des boutons, et que ce changement de diamètre est très visible dans les tissus dans lesquels ces fils sont employés, surtout lorsque lesdits tissus sont d'un carac tère fin et lisse. De même, les fils fibreux ordinaires peuvent présenter des parties amin cies dont le diamètre peut s'abaisser à 70 ou même 50910' de celui des parties adjacentes du fil.
Le procédé et l'appareil suivant l'inven tion permettent au contraire de fabriquer un fil dont la variation de diamètre est peu visi ble par le fait qu'il contient, dans toutes ses sections transversales, au moins approxima tivement un nombre égal de filaments. Les endroits légèrement amincis et légèrement épaissis qui peuvent se présenter dans cer taines formes d'exécution ne s'écartent en diamètre que de 20 % au plus du diamètre des parties normales adjacentes et ne se pré sentent que rarement sur la longueur du fil.
En fait, il est facile de produire des formes d'exécution du fil dont l'écart avec le dia mètre normal est encore plus petit, soit moin dre que<B>15%</B> et même<B>10%,</B> c'est-à-dire des fils dont les variations de grosseur sont si faibles qu'ils peuvent être considérés comme absolument réguliers pour la plupart des ap plications de la pratique.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples et schématiquement, plusieurs for mes d'exécution de l'appareil pour la mise en aeuvre du procédé selon l'invention.
Fig. 1 se rapporte à une première forme d'exécution et montre une paire de rouleaux de coupe et une paire de rouleaux de serrage, disposées sensiblement horizontalement l'une par rapport à l'autre; Fig. 2 se rapporte à une seconde forme d'exécution et montre une paire de rouleaux de coupe et une paire de rouleaux de serrage, disposées sensiblement verticalement l'une au- dessus de l'autre; Fig. 3 représente une troisième forme d'exécution également basée sur l'application d'une disposition verticale des paires de rou leaux;
Fig. 4 est une vue de détail de la paire de rouleaux de coupe; Fig. 5 représente une quatrième forme d'exécution de l'appareil; Fig. 6, 7 et 8 montrent trois autres formes d'exécution dans lesquelles une partie du dis positif de coupe est constituée par une bande mobile.
Dans l'appareil de la fig. 1, un faisceau de filaments 10 de denier convenable est cou.- duit entre les éléments d'une paire de rou leaux 11, 12, constituant un dispositif de coupe, puis entre les éléments d'une autre paire de rouleaux 13, 14 constituant des moyens pour faire passer le faisceau dans le dispositif de coupe. Le rouleau 14 est muni de cannelures lisses et le rouleau 13 est garni de caoutchouc ou d'une matière analogue et convenablement chargé de façon que les deux rouleaux serrent fermement le faisceau.
Le rouleau 12 est muni d'une surface coupante, par exemple en raison du fait qu'il est muni de cannelures à bords vifs ou qu'il est fait ou garni d'un abrasif tel que l'émeri ou le carbure de silicium. Le rouleau 11 presse lé gèrement le faisceau 10 contre la périphérie du rouleau 12.
Le rouleau 14 est actionné à une vitesse supérieure à celle du rouleau 12, de sorte que, en raison du serrage ferme créé entre les rou leaux 13, 14, le faisceau 10 est contraint à glisser sur la périphérie du rouleau coupant 12. En raison de la pression exercée entre les rouleaux 11 et 12 et du glissement permis par ces rouleaux, les filaments du faisceau tiré entre les rouleaux se trouvent sectionnés à des intervalles fréquents, de sorte que, après leur sortie des rouleaux 11, 12, le produit contient des sections discontinues de fibres.
Les rouleaux 11, 13 peuvent tourner unique ment en raison de leur contact avec les rou leaux commandés 12, 14, mais il est bien en tendu qu'une inversion de la disposition des rouleaux est possible. Par exemple, le rouleau coupant 12 peut reposer sur le rouleau non coupant 11 et être entraîné par son contact avec ce dernier. De même, les rouleaux 11, 12 peuvent l'un et l'autre effectuer une action de coupe.
Dans l'appareil de la fig. 2, le faisceau de filaments 10 déroulé d'une bobine d'ali mentation 15 est conduit à une paire de rou leaux 11, 12 constituant un dispositif de coupe. Des rouleaux de serrage 13, 14 sont disposés au-dessous du rouleau 12 de façon que le faisceau 10 passe sur une partie de la périphérie du rouleau 12 et descende vertica lement jusqu'à la gorge ou entrée des rouleaux 13, 14. Le rouleau 13 est porté par un bras 18 pivotant en 19 et poussé contre le rouleau 14 par une corde 20 qui est assujettie au bras 18 et porte un contrepoids 21 suffisant pour assurer l'action de serrage, de préférence dépourvue de glissement, des rouleaux 13, 14.
L'appareil de la fig. 2 assure ainsi l'appli cation de tout degré de pression désiré entre les deux rouleaux de serrage tout en permet tant l'application d'un degré de pression indé pendant entre les rouleaux 11, 12. Ainsi, le rouleau 11 peut être du type à chargement automatique, comme représenté dans la fig. 4, ce rouleau étant muni d'un axe 22 monté pour coulisser dans un coussinet à fente 23 de façon que le rouleau 11 repose par son poids propre sur le rouleau 12.
Le rouleau 11 peut être rigide et formé de façon à posséder le poids désiré pour as surer la charge voulue, ou bien il peut con sister en un noyau élastique 24, par exemple fait de caoutchouc spongieux ou d'un. autre caoutchouc mou, disposé dans une douille flexible 25, telle qu'un tronçon de tube métal lique mince, qui assure une surface dure quoi que flexible par laquelle les filaments sont pressés contre la périphérie coupante du rou leau 12.
. Dans l'appareil de la fig. 3, le faisceau 10 est fourni par une bobine rotative 16 de façon qu'il reçoive une torsion supplémentaire avant d'être soumis à l'action du dispositif de coupe. Chacun des rouleaux 11, 13 est disposé de façon à faire pression contre les rouleaux correspondants 12, 14 sous l'action d'un dispositif à corde et contrepoids 20, 21.
A cet .effet, les rouleaux 11, 13 sont montés sur une barre 26 pivotant en 27 sur un bras 18, le point 28 auquel la corde 20 est assu jettie à la barre 26 étant de préférence régla ble pour permettre aux rouleaux 11, 13 d'exer cer les pressions voulues et d'assurer l'action de coupe d'une des paires de rouleaux et l'ac tion de serrage de l'autre - paire, respective ment.
Dans l'appareil de la fig. 2, le fil conte nant des fibres en mèche est recueilli, comme représenté, par un dispositif à filer à cloche 29 qui travaille de façon à lui communiquer tout degré désiré de torsion. Dans l'appareil de la fig. 3, le fil est recueilli par un dispo sitif à filer à anneau 30.
La distance entre les rouleaux 11, 12 et les rouleaux de serrage 13, 14 est telle que ces derniers reçoivent le produit fibreux peu de temps après la coupe pour l'entraîner d'une façon continue vers le dispositif collecteur.
Dans l'appareil de la fig. 5, le faisceau 10 est entraîné de façon à entrer en contact à glissement avec un rouleau de coupe 12 par des rouleaux de serrage 13, 14, et les fila ments sont pressés contre le rouleau 12 par la surface d'une pièce fixe 32 qui est chargée d'un poids convenable et montée dans un cous sinet à fente 33 de façon à reposer sur le rou leau 12. En raison de la pression exercée et du glissement du faisceau entre le rouleau 12 et la pièce 32, le rouleau 12 coupe les fila ments du faisceau à des intervalles fréquents.
Dans l'appareil de la fig. 6, la coupe des filaments est effectuée par une bande usante sans fin 34 qui est guidée par des rouleaux 35 et conduite sur un rouleau 36, l'un quelconque des rouleaux ou tous agissant de façon à en traîner la bande. A l'endroit du rouleau 36, le faisceau 10 est pressé contre la bande usante 34 par un rouleau presseur 11, ce rou leau presseur et cette bande usante constituant un dispositif de coupe. La bande 34 est ac tionnée à une vitesse différente de celle à laquelle le faisceau 10 est entraîné par les rouleaux 13, 14, de sorte que le faisceau glisse sur la surface de la bande. Les filaments pressés contre la bande par le rouleau 11 sont sectionnés à des intervalles fréquents.
Dans l'appareil de la fig. 7, une bande usante 37 est supportée et entraînée par des rouleaux 38 de façon à constituer un parcours horizontal. Entre les rouleaux 38, le faisceau 10 est pressé de façon à entrer en contact avec la surface usante de la bande 37 par un rou leau 11, pendant que des rouleaux 13, 14 pro voquent le glissement desdits filaments sur la bande et, par conséquent, le sectionnement de ces filaments à des intervalles fréquents. Dans l'appareil de la fig. 8, une bande usante 39 est conduite au-dessus d'un support fixe 40 et entraînée par des rouleaux 41 à une vitesse différente de celle à laquelle le faisceau 10 est entraîné au-dessus de la bande et du support 40 par des rouleaux 13, 14.
Un rouleau 11 presse le faisceau contre la bande 39 et le support 40 de façon que les filaments du faisceau soient coupés à des in tervalles fréquents.