<B>Procédé de transformation d'une filasse à filaments continus en fil filé au moyen</B> d'une machine à filer directe, machine à filer pour la mise en oeuvre <B>de ce procédé et fil obtenu par ledit procédé.</B> L'invention comprend un procédé de trans formation d'une filasse à filaments continus en fil filé au moyen d'une machine à filer directe avec dispositif d'étirage comportant une série de cylindres postérieurs tournant lentement et. une série de cylindres antérieurs tournant rapidement. Elle comprend égale ment une machine à filer pour la mise en oeuvre de ce procédé et un fil obtenu par ledit procédé.
La production des fibres synthétiques s'est développée et a pris une grande exten sion à divers points de vue. L'un des pre miers procédés de filage différents de celui du filage de fils en filaments'continus consiste à couper le paquet de filaments en longueurs d'écheveau qu'on transforme ensuite en fils filés, exactement de la même manière que les fibres de coton. Plus tard, on a eu l'idée de maintenir le parallélisme et. l'arrangement en ordre des fibres, tels qu'ils existent dans un paquet de filaments continus, en les cassant ou en les coupant directement, tout en main tenant la continuité de l'ensemble, et une quantité considérable de fils filés ont été con fectionnés en se basant sur ce principe.
Mais ces procédés ont donné lieu à de grandes diffi cultés et, d'une manière générale, ils exigent toujours un grand nombre d'opérations d'éti rage et de retordage pour obtenir un fil uti lisable. Au cours de ces dernières années, des per fectionnements de ce procédé général ont per mis de transformer directement une filasse de filaments continus en fils filés. Ce procédé de filage direct peut rendre nécessaire un taux d'étirage très élevé et obliger à faire tourner les cylindres antérieurs d'une machine à cas ser et à étirer à une vitesse périphérique su périeure de 5 à 100 fois, ou davantage, à celle des cylindres postérieurs.
Par exemple, pour transformer une filasse de 10 000 deniers en fils filés N 60/1 du coton, qui pèsent 88 de niers environ, le rapport d'étirage doit être de 11.1 environ et plusieurs milliers d'extré mités de fibres par centimètre de filasse pas sant dans la zone d'étirage et de rupture doi vent être réarrangées. Ces conditions, ainsi que la nécessité d'obtenir un recouvrement acceptable et une uniformité suffisante du diamètre du fil d'un centimètre à l'autre de sa longueur, impliquent la solution de pro blèmes difficiles.
En général, il doit être prévu. un dispo sitif quelconque supportant etjou faisant avan cer la filasse dans la zone de serrage des cylindres antérieurs. Ce dispositif peut con sister dans un tube, une courroie ou un ta blier se prolongeant à peu près sur toute la distance entre les cylindres postérieurs et la zone de serrage des cylindres antérieurs et avançant vers les cylindres antérieurs avec la filasse.
Ces dispositifs ont donné d'assez bons résultats, mais ont été limités à la fabrication de fils filés dont la grosseur n'est pas infé rieure au N 50(1 environ ou éventuellement 60/1, et, même dans ces conditions, on n'ob tient pas une uniformité et une résistance suffisantes, ce qui pendant longtemps a dé couragé les efforts des techniciens à ce pro pos.
Il semble que la rupture des filaments con tinus dans le dispositif précité se produit sur toute la longueur de la courroie et il en ré sulte que la longueur des fibres est très va riable. On constate, en observant un dia gramme des fibres, que la longueur des fibres n'est guère uniforme et qu'il existe une forte proportion de fibres courtes. La. longueur moyenne des fibres, obtenue par des procédés ordinaires, est normalement égale à la moitié de la portée, c'est-à-dire de la distance entre les cylindres antérieurs et postérieurs, ce qui se produirait si la rupture se produisait au hasard. De plus, il se forme une quantité très considérable de duvet , c'est-à-dire de fibres si courtes qu'il est impossible de les filer.
En outre, la résistance du fil filé est fonction de la longueur des fibres et elle est maximiun lorsque les fibres sont longues et de longueur uniforme. Il est donc important de fixer la position du point où s'effectue la rupture et d'obtenir une forte prépondérance de longues fibres dans le fil filé. Le point de rupture doit être aussi voisin que possible des cylin dres postérieurs.
L'invention a pour but de remédier a1LY inconvénients précités des procédés anciens et de fournir -Lui procédé perfectionné de trans formation d'une filasse de filaments continus en fil filé, de résistance et d'uniformité amé liorées.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on fait subir à la filasse une tension de friction continue en un point situé entre les deux séries de cylindres, pro voquant la rupture de la. plupart des fila ments en longueurs sensiblement égales à la distance entre les cylindres antérieurs et pos térieurs. . La machine à filer directe que comprend également l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif agencé de ma nière à faire subir une tension de friction sen siblement continue à la filasse en un point situé entre les deux séries de cylindres, de façon à provoquer la rupture des filaments en longueurs sensiblement égales à la dis tance entre les cylindres antérieurs et posté rieurs.
De préférence, la rupture est provoquée aussi près que possible des cylindres posté rieurs. Par exemple, pour une portée de 330 mm, la rupture devrait se produire à une distance inférieure à 152 mm du dernier point de contact de la filasse avec un cylindre pos térieur. En pratique, on peut provoquer la rupture à une distance beaucoup plus courte que les 152 mm indiqués ci-dessus. La traction de friction continue est de préférence cons tante et sensiblement uniforme.
Elle peut être obtenue au moyen d'une surface en mouve ment, telle qu'un tablier, qu'une courroie, ou qu'un galet situé de façon à faire dévier la filasse, de préférence d'au moins 15 , par rapport à la direction normale de son trajet, cette surface avançant dans la même direc tion que la filasse et à une vitesse superfi cielle égale à 0,3 fois au moins environ la vitesse superficielle des cylindres antérieurs. La valeur critique exacte de cette vitesse est fonction de la valeur de l'angle, de la vitesse et du coefficient de frottement des cylindres et, par conséquent, elle peut être inférieure à 0,3 dans certains cas. De préférence, la sur face en mouvement est située de faeon à faire dévier la filasse de 25 au moins. Elle est.
avantageusement disposée aussi près que pos sible des cylindres postérieurs et avance de préférence à une vitesse qui n'est pas infé rieure à 0,6 fois la vitesse des cylindres an±é- rieurs. Le contact de la filasse avec une telle surface en mouvement au point de flexion est de préférence continu et non intermittent. Il est judicieux de faire augmenter la ten sion de la filasse de 10 % au moins environ avant qu'elle n'arrive au point de flexion, c'est-à-dire de s'arranger pour que l'augmen tation de tension s'exerce principalement dans la zone de rupture. Quoique cette augmenta tion varie, par exemple suivant la nature de la filasse en traitement, la valeur de 10 0%o convient dans un grand nombre de conditions diverses.
L'invention n'est pas limitée à une augmentation de 10 % de la tension qui, en réalité, peut être plus faible ou beaucoup plus forte.
La fig. 1 représente, schématiquement, une forme d'exécution particulière de la machine à filer directe que comprend l'invention. Une courroie ou tablier fait brusquement changer la direction de la filasse en mouvement en un point voisin des cylindres postérieurs. L'angle de flexion ou de changement de direc tion de la filasse venant au contact de la courroie est de 82 environ (180 moins l'angle formé de 98 environ), et cet angle est dési gné par e sur la fig. 1. Il sera question ci- après de l'angle e ou angle de flexion, au lieu de l'angle au centre ou complément de cet angle de flexion.
Le chemin parcouru par la filasse entre la zone de serrage 2 des cylin dres postérieurs 3 et 4 et le point de contact 5 avec la courroie 6 est de 108 mm environ, tandis que la distance entre ce point de con tact 5 et la zone de serrage 7 des cylindres antérieurs 8 et 9 est de 298 mm environ. Dans ces conditions, et si la vitesse du tablier ou courroie est suffisamment grande, il est possible de provoquer la rupture de filaments principalement à une distance de moins de 38 mm entre le dernier point de contact 10 avec le dernier cylindre postérieur 3 et le point de contact 5 avec la courroie. .Ainsi qu'on peut le voir, la courroie est supportée et entraînée par des galets 11, 12, 13 et 14, le galet 14 étant commandé.
Une barre de gui dage 15 peut être disposée légèrement au-delà de la courroie et en arrière des cylindres an térieurs. De plus, les cylindres postérieurs peuvent comporter un troisième cylindre 16. En quittant les galets antérieurs, la filasse passe dans un guide quelconque approprié et arrive dans un retordoir. Les procédés ou machines ordinaires peuvent servir à effec tuer ces opérations ultérieures.
Les exemples suivants indiquent, à titre illustratif, mais non limitatif, divers modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. <I>Exemple 1:</I> On transforme une filasse de rayonne vise cose de 4400 deniers à 2934 filaments, d'une ténacité à sec de 4,0 g environ par denier et d'un allongement à la rupture à sec de 10,0 /o, en fil filé du numéro approximatif 50/1 du coton, sur une machine à filer directe telle que celle de la fig. 1.
Au cours de tous les essais effectués, le rapport d'étirage était d'environ 42, la vitesse des cylindres posté rieurs de 0,19 m par minute et celle des cylin dres antérieurs de 8,05 m/min., tandis qu'on. a fait varier la vitesse de la courroie ou ta blier de la manière indiquée. A titre de com paraison, on a transformé la même filasse en fil filé en lui faisant suivre un trajet recti ligne et en la supportant entre les cylindres postérieurs et antérieurs par une courroie rec tiligne avançant aux vitesses indiquées. Ce trajet rectiligne est indiqué sur la fig. 1 par la droite 17 en pointillés.
EMI0004.0001
Echan- <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> la <SEP> Na <SEP> de <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> Torsion <SEP> 1,. <SEP> F.=)
<tb> tillon <SEP> Courroie <SEP> courroie <SEP> du <SEP> fil <SEP> l'échevette <SEP> 1) <SEP> g/den. <SEP> 0/ <SEP> " <SEP> (nombre <SEP> de
<tb> m/min.
<SEP> 3) <SEP> @@ <SEP> n@ <SEP> tours <SEP> par <SEP> cm) <SEP> Min
<tb> A <SEP> Tr.3) <SEP> 0,76 <SEP> 49,8 <SEP> 2064 <SEP> 2,20 <SEP> 5,1 <SEP> 7,72 <SEP> 177
<tb> B <SEP> 1,52 <SEP> 48,2 <SEP> 1841 <SEP> 2,04 <SEP> 4,9 <SEP> 8,20 <SEP> 177
<tb> C <SEP> 8,63 <SEP> 47,3 <SEP> 2166 <SEP> <I>2,27 <SEP> 5,4</I> <SEP> 7,68 <SEP> 15<B>2</B>
<tb> 1 <SEP> Ang.3) <SEP> 0,76 <SEP> 47,7 <SEP> 1776 <SEP> 1,82 <SEP> 4,3 <SEP> 7,80 <SEP> 165
<tb> 2 <SEP> 1,52 <SEP> 47,6 <SEP> 1838 <SEP> 1,88 <SEP> 4,9 <SEP> 7,88 <SEP> 165
<tb> 3 <SEP> 2,23 <SEP> 46,7 <SEP> 2287 <SEP> 2,20 <SEP> 5,2 <SEP> 8,00 <SEP> 190
<tb> 4 <SEP> 2,74 <SEP> 48,8 <SEP> 2515 <SEP> 2,33 <SEP> 5,8 <SEP> 7,28 <SEP> 240
<tb> 5 <SEP> 3,55 <SEP> 47,6 <SEP> 2925 <SEP> 2,41 <SEP> 6,8 <SEP> 8,92 <SEP> 270
<tb> 6 <SEP> 6,72 <SEP> 48,0 <SEP> <I>2823</I> <SEP> 2,42 <SEP> 6,5 <SEP> 8,88 <SEP> 304
<tb> 7 <SEP> 8,63 <SEP> 48,
3 <SEP> 2800 <SEP> 2,61 <SEP> 6,2 <SEP> 8,40 <SEP> 304
<tb> 8 <SEP> 14,60 <SEP> 47,0 <SEP> 2859 <SEP> 2,57 <SEP> 5,5 <SEP> 7,92 <SEP> 304
<tb> i) <SEP> Le <SEP> numéro <SEP> de <SEP> l'échevette <SEP> est <SEP> le <SEP> produit <SEP> du <SEP> numéro <SEP> du <SEP> fil <SEP> et <SEP> de <SEP> la <SEP> résistance <SEP> à. <SEP> la <SEP> rup ture <SEP> en <SEP> livres <SEP> (0,453 <SEP> kg) <SEP> d'une <SEP> échevette <SEP> à <SEP> 80 <SEP> tours <SEP> (169 <SEP> m).
<SEP> Ce <SEP> numéro <SEP> est <SEP> une <SEP> mesure
<tb> de <SEP> la <SEP> résistance <SEP> uniforme <SEP> ou <SEP> minimum <SEP> plutôt <SEP> que <SEP> celle <SEP> de <SEP> la <SEP> résistance <SEP> maximum <SEP> et <SEP> le
<tb> numéro <SEP> de <SEP> l'échevette <SEP> d'un <SEP> fil <SEP> d'une <SEP> uniformité <SEP> satisfaisante, <SEP> et <SEP> dont <SEP> la <SEP> différence <SEP> entre <SEP> les
<tb> résistances <SEP> maximum <SEP> et <SEP> minimum <SEP> est <SEP> faible, <SEP> est <SEP> relativement <SEP> élevé.
<tb> 2) <SEP> L. <SEP> F. <SEP> = <SEP> longueur <SEP> en <SEP> mm <SEP> de <SEP> 50 <SEP> % <SEP> des <SEP> fibres. <SEP> Ce <SEP> chiffre <SEP> indique <SEP> la <SEP> longueur <SEP> minimum
<tb> de <SEP> 50 <SEP> % <SEP> des <SEP> fibres.
<SEP> En <SEP> d'autres <SEP> termes, <SEP> 50 <SEP> % <SEP> au <SEP> moins <SEP> des <SEP> fibres <SEP> de <SEP> la <SEP> filasse <SEP> traitée <SEP> ont
<tb> rune <SEP> longueur <SEP> égale <SEP> ou <SEP> supérieure <SEP> à. <SEP> la <SEP> valeur <SEP> indiquée.
<tb> 3) <SEP> T <SEP> = <SEP> ténacité; <SEP> A <SEP> = <SEP> allongement; <SEP> Tr <SEP> = <SEP> trajet. <SEP> de <SEP> rectiligne; <SEP> An-. <SEP> = <SEP> trajet <SEP> dévié. On remarquera d'après le tableau qui pré cède que, lorsque la vitesse de la courroie est faible et qu'elle suit un trajet rectiligne ou dévié, la résistance du fil filé est relativement faible et la longueur des fibres du fil filé est nettement plus courte. De même, par com paraison avec la courroie rectiligne, on obtient des résultats nettement meilleurs avec la cour roie déviée à grande vitesse.
De plus, on constate que les tissus fabriqués avec les fils de ces divers essais sont beaucoup plus uni formes lorsqu'ils sont tissés avec des fils filés au moyen de la courroie déviée à grande vi tesse.
Exemple <I>2:</I> Avec la même machine que celle représen tée à la fig. 1 et la même filasse à filaments continus que celle de l'exemple 1, on a fabri qué un fil filé (N 70/1 du coton) avec un rapport d'étirage de 58.
La vitesse des cylin- dres antérieurs a été maintenue à 8,05 m(min. et celle des cylindres postérieurs à 0,138 minxin., tandis que la courroie déviée avare eait à une vitesse de 6,72 m/min. Le fil filé ainsi obtenu est du N 67.1/1, sa ténacité à sec de 2,27 g)denier, avec un allongement de 5,41/o, une torsion de 7,20 tours par cm et un numéro d'échevette de 2143. Les essais de filage de ce fil avec une courroie rectiligne n'ont pas donné satisfaction et on a obtenu des fils dont les propriétés étaient nettement inférieures.
Exemple <I>3:</I> On a recommencé l'essai de l'exemple 2 avec un rapport d'étirage de 75. La vitesse des cylindres antérieurs était de 8,05 mimin., celle des cylindres postérieurs de 0,105 m/min. et celle de la courroie déviée de 6,73 m//min. Le fil filé était du N 86.5/1, sa ténacité et son allongement à sec respectivement de 2,00 g/denier et de 4,8 %, sa torsion de 9,28 tours par cm et son N d'échevette de 1552. Des essais de filage de ce fil avec les dispositifs ordinaires n'ont pas donné satis faction.
<I>Exemple</I> Le tableau 2 ci-dessous donne les résultats obtenus au cours du filage d'un fil de .50/1 à partir d'une filasse de rayonne viscose de 4400, 8800 et 13 200 deniers du type de l'exem- ple 1, la grosseur des filaments étant la même dans chacune d'elles, soit de 1,5 denier envi ron par filament. On s'est servi de la même machine que celle représentée par la fig. 1, en faisant varier les rapports d'étirage par la diminution de la vitesse des cylindres posté rieurs, tandis que celle des cylindres anté rieurs restait constante à 8,05 mimin. Dans tous les cas, on a obtenu des résultats nette ment meilleurs qu'avec une machine ordinaire.
EMI0005.0005
<I>Tableau <SEP> 2:</I>
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> la <SEP> Torsion
<tb> filasse <SEP> N <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> N <SEP> de <SEP> L. <SEP> F.
<tb> Denier <SEP> Courroie <SEP> courroie <SEP> R. <SEP> E.1) <SEP> du <SEP> fil <SEP> (nombre <SEP> de
<tb> mimin. <SEP> g/den. <SEP> % <SEP> .l'échevette <SEP> tours <SEP> par <SEP> cm) <SEP> mm
<tb> 4400 <SEP> Tr. <SEP> 1,52 <SEP> 42 <SEP> 48,2 <SEP> 2,04 <SEP> 4,9 <SEP> 1841 <SEP> 8,20 <SEP> 177
<tb> 4400 <SEP> Ang. <SEP> 6,72 <SEP> 42 <SEP> 48,0 <SEP> 2,42 <SEP> 6,5 <SEP> 2823 <SEP> 8,88 <SEP> 304
<tb> 8800 <SEP> Tr. <SEP> 1,52 <SEP> 84 <SEP> 49,9 <SEP> 1,74 <SEP> 3,8 <SEP> 1287 <SEP> 7,37 <SEP> 177
<tb> 8800 <SEP> Ang. <SEP> 6,72 <SEP> 84 <SEP> 47,7 <SEP> 2,36 <SEP> 5,6 <SEP> 2336 <SEP> 7,60 <SEP> 304
<tb> 13200 <SEP> Tr.
<SEP> 1,52 <SEP> 119 <SEP> 45,7 <SEP> 1,57 <SEP> 4,4 <SEP> 1062 <SEP> 7,88 <SEP> 177
<tb> 13200 <SEP> Ang. <SEP> 6,72 <SEP> 119 <SEP> 44,5 <SEP> 1,93 <SEP> 5,3 <SEP> 2033 <SEP> 7,52 <SEP> 304
<tb> 1) <SEP> R. <SEP> E. <SEP> = <SEP> rapport <SEP> d'étirage. <I>Exemple 5:</I> On a filé un fil fin avec la machine de la fig. 1, à partir de filasses de rayonne vis- cose de très forte ténacité, de faible allonge ment et à filaments fins. Le tableau 3 ci-des sous indique les résultats ainsi obtenus.
EMI0005.0008
<I>Tableau <SEP> 3:</I>
<tb> Filasse <SEP> N <SEP> du <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> la <SEP> N <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> N <SEP> de <SEP> Torsion <SEP> L, <SEP> F.
<tb> Courroie <SEP> courroie <SEP> R. <SEP> E. <SEP> du <SEP> fil <SEP> (nombre <SEP> de
<tb> Denier <SEP> filament <SEP> mimin. <SEP> glden. <SEP> % <SEP> l'échevette <SEP> tours <SEP> par <SEP> cm) <SEP> mm
<tb> 1100 <SEP> 1100 <SEP> Tr. <SEP> 1,52 <SEP> 22 <SEP> 103,5 <SEP> 2,02 <SEP> 2,4 <SEP> 1673 <SEP> 7,88 <SEP> 177
<tb> 1100 <SEP> 1100 <SEP> Ang. <SEP> 6,72 <SEP> 22 <SEP> 100,0 <SEP> 2,55 <SEP> 3,4 <SEP> 2275 <SEP> 8,00 <SEP> 304
<tb> 4400 <SEP> 4400 <SEP> Tr. <SEP> 1,52 <SEP> 84 <SEP> n'a <SEP> pu <SEP> être <SEP> filé
<tb> 4400 <SEP> 4400 <SEP> Ang.
<SEP> 6,72 <SEP> 84 <SEP> 100,2 <SEP> 2,46 <SEP> 3,2 <SEP> 2165 <SEP> 8,56 <SEP> - <I>Exemple 6:</I> On a transformé une filasse de nylon de 1180 deniers à 800 filaments, d'une ténacité à sec de 6,8 g/denier et d'un allongement à sec de 17,0 % en fil filé avec la machine de la fig. 1.
La vitesse des cylindres antérieurs a été maintenue à 8,05 m/min. et celle des cylindres postérieurs à 0,71 mimin. de façon à obtenir un rapport d'étirage de<B>11.,3.</B> A titre de com paraison, on s'est servi également de la cour roie rectiligne avançant sensiblement à la même vitesse de 6,72 mimin. et les résultats donnés dans le tableau 4 ci-dessous font appa raître les avantages procurés par ladite forme d'exécution de la machine selon l'invention.
EMI0006.0001
<I>Tableau <SEP> 4:</I>
<tb> N <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> NTo <SEP> de <SEP> Torsion <SEP> L. <SEP> F.
<tb> Courroie <SEP> du <SEP> fil <SEP> o <SEP> (nombre <SEP> de
<tb> g/den. <SEP> / <SEP> l'échevette <SEP> mm
<tb> tours <SEP> par <SEP> cm)
<tb> Reetiligme <SEP> 46,3 <SEP> 2,88 <SEP> 12,3 <SEP> 3299 <SEP> 9,44 <SEP> 101
<tb> Déviée <SEP> 47,4 <SEP> 3,96 <SEP> 13,1 <SEP> 3981 <SEP> 9,36 <SEP> 220 <I>Exemple</I><B>7</B><I>:</I> On a transformé directement une filasse de 17 600 deniers, formée de filaments de rayonne viscose du même type que dans l'exemple 1, en fil filé (N 35/1 du coton) avec un rapport d'étirage de 116, au moyen de la machine de la fig. 1.
La vitesse de la courroie étant de 6,72 mimin., on a obtenu un fil filé de N 3211 d'une ténacité à sec de 2,15 g/d., d'un allongement à sec de 6,0 /o, d'un numéro de l'échevette de 2529 et une torsion de 6,54 toursicm. 50 /o au moins des fibres de ce fil filé avaient une longueur de 254 mm. Les essais de filage de cette même filasse avec le même degré d'étirage élevé et avec une courroie rectiligne n'ont pas été satisfaisants pour une vitesse de la courroie comprise entre 1,52 m et 8,53 ni/min.
<I>Exemple 8:</I> On a filé une filasse de 4400 deniers, sem blable à celle de l'exemple 1, en fil filé (N 3011 du coton) avec un rapport d'étirage égal à 25, au moyen de la machine de la fig. 1, dont la courroie avançant à une vitesse de 6,72 m/min. La courroie rectiligne a fonctionné dans ce cas également, mais n'a permis d'obtenir qu'un fil de propriétés inférieures, ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans le tableau ci-dessous.
EMI0006.0011
<I>Tableau <SEP> 5:</I>
<tb> N <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> N <SEP> de <SEP> Torsion <SEP> L. <SEP> F.
<tb> Courroie <SEP> du <SEP> fil <SEP> de
<tb> glden. <SEP> % <SEP> l'échevette <SEP> (nombre <SEP> mm
<tb> tours <SEP> par <SEP> cm)
<tb> Rectiligne <SEP> 29,8 <SEP> 2,53 <SEP> 7,1 <SEP> 3366 <SEP> 6,12 <SEP> 152
<tb> Déviée <SEP> 27,7 <SEP> 2,71 <SEP> 7,5 <SEP> 3676 <SEP> 6,56 <SEP> 254 <I>Exemple 9:
</I> On a obtenu les résultats suivants avec la machine de la fig. 1, mais dans laquelle l'angle e ou angle de flexion était égal à 25 au lieu de 82 , la vitesse de la courroie de 8,63 m/min. avec un rapport d'étirage de 42 et une filasse de rayonne viscose de 4400 deniers du type de l'exemple 1.
EMI0006.0016
N <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> N <SEP> de <SEP> Torsion <SEP> L. <SEP> F.
<tb> du <SEP> fil <SEP> Q <SEP> <SEP> (nombre <SEP> de
<tb> b/den. <SEP> l'échevette <SEP> (nom <SEP> tours <SEP> par <SEP> cm) <SEP> mm
<tb> 48,2 <SEP> 2,44 <SEP> 5,7 <SEP> 2280 <SEP> 8,72 <SEP> 279 Les résuItats sont comparables à ceux de<I>Exemple 10:</I> l'échantillon 7 de l'exemple 1, dans lequel On supprime la courroie déviée et on l'angle e était égal à 82 . monte un petit galet commandé de 25,4 mm E de diamètre, à l'emplacement du galet de sup port 11 de la courroie, au point de flexion de la filasse de la fig. 1.
Ce galet fait prendre à la filasse, semblable à celle de l'exemple 1, une flexion du même angle, c'est-à-dire de 82 par rapport à la direction rectiligne de son trajet et, en faisant tourner ce galet à une vitesse périphérique de 6,72 m/min., tandis que les cylindres antérieurs tournent à une vitesse de 8,05 m/min., et les cylindres posté rieurs à une vitesse de 0,191 m/min., de façon à obtenir un rapport d'étirage de 42 environ, on peut filer un fil possédant les propriétés suivantes
EMI0007.0006
Torsion
<tb> N <SEP> T <SEP> à <SEP> sec <SEP> A <SEP> à <SEP> sec <SEP> N <SEP> de <SEP> (nombre <SEP> de <SEP> L' <SEP> b'
<tb> du <SEP> fil <SEP> g/den.
<SEP> % <SEP> l'échevette <SEP> tours <SEP> par <SEP> cm) <SEP> mm
<tb> 48,8 <SEP> 2,32 <SEP> 5,2 <SEP> 2800 <SEP> 8,28 <SEP> 304 Si on le désire, on peut encore modifier cette variante au moyen d'une courroie, tube ou cône de support faisant suite au petit cylindre, de faon à améliorer la répartition et la concentration en faisceau des fibres rom pues, mais ce dispositif est inutile pour filer des fils satisfaisants.
Pour obtenir une rupture efficace des fila ments, il est nécessaire, non seulement qu'il existe une surface en mouvement entre les cylindres antérieurs et postérieurs avançant à une vitesse égale à, 0,3 fois environ celle des cylindres antérieurs, mais encore qu'elle su bisse aussi près que possible des cylindres pos térieurs un angle d'enroulement suffisant pour que la tension s'établisse au point de rupture désiré. La valeur de l'angle d'enroule ment nécessaire dépend du coefficient de frottement entre la filasse et la matière qui constitue la surface de contact (courroie, ta blier ou galet), ainsi que de l'angle de change ment de direction.
Le coefficient de frotte ment varie suivant la composition de finis sage appliquée sur la filasse, la nature de, filaments formant la filasse et la nature de la matière qui constitue la surface de contact. Pour la plupart des matières textiles et lorsque la courroie est en cuir ou que les ga lets sont recouverts de cuir, le coefficient de frottement est généralement compris entre 0,15 et 0,50 et on peut adopter dans la pra tique une valeur de 0,25 pour effectuer les calculs avec des résultats satisfaisants.
Théori quement, un angle de changement de direction de quelques degrés, c'est-à-dire de 10 , fait augmenter la tension suffisamment si la filasse est parfaitement uniforme, quoiqu'un changement de direction angulaire de 25 ne fasse augmenter la tension du côté du cylin dre postérieur que de 101/o environ.
Cette valeur théorique a été calculée d'après la for mule connue des courroies T1/T2 = e'-, dans laquelle, dans le cas présent, T1 désigne la tension exprimée dans une unité de force quelconque du côté du point d'enroulement dirigé vers le cylindre postérieur et T2 la ten sion exprimée dans la même unité du côté du point d'enroulement dirigé vers le cylindre antérieur, e la base des logarithmes naturels, f le coefficient de frottement et w la valeur en radians de l'angle de changement de direc tion autour du point d'enroulement. La va leur de -iv est évidemment égale à l'angle e divisé par 57,3, nombre approximatif de de grés dans un radian.
Le graphique de la fig. 2 représente d'autres valeurs de Ti/T2 pour di vers coefficients de frottement et divers angles de flexion ou de changement de direction. Sur cette figure, la courbe en pointillés a été ob tenue au moyen d'un certain nombre de don- liées expérimentales.
Dans la pratique, la flexion de la filasse ou angle e peut avoir une valeur ne dépas sant pas 25 , bien que la position de la rup ture du filament ou la répartition. des lon gueurs des fibres ne varient pas sensiblement lorsque l'angle e est égal à 82 . Il est évident que cet angle de flexion e peut être beaucoup phis grand que celui qui est représenté et avoir une valeur de 120 à l30 ou davantage, par exemple, en donnant des résultats très satisfaisants.
Il est évident qu'il peut être beaucoup plais petit lorsque le coefficient de frottement est grand, et lorsque la valeur de ce coefficient est faible, il convient que l'angle de flexion soit relativement grand. La flexion de la courroie doit être de pré férence brusque au premier point de contact entre la filasse et la courroie ou son équiva lent, c'est-à-dire au point 5. C'est-à-dire que le galet en ce point doit avoir un petit dia mètre, par exemple de 25,4 ou même de 12,7 mm ou à peu près. Cependant, on peut réaliser d'une manière générale un perfection nement par rapport aux dispositifs antérieurs, même avec un galet de très grand diamètre, par exemple de plusieurs centimètres, tel que <B>10,1</B> ou 12,7 cm.
Il est évident qu'un galet de grand diamètre ne peut pas être installé aussi près du cylindre postérieur que la longueur effective dans laquelle se produit la rupture devient plus grande, que la longueur des fibres varie davantage et que la longueur moyenne est plus courte. On peut évidem ment obtenir des fibres plus longues en aug mentant la distance entre les cylindres anté rieurs et postérieurs. Si la portée est grande, le diamètre du galet au point de flexion a une valeur moins prépondérante.
Dans le cas d'un tablier ou d'une courroie, il n'est pas nécessaire de le supporter par quatre galets, comme l'indique la fig. 1, mais il suffit de trois ou même de deux galets de support. S'il existe deux galets de support seulement, leur diamètre peut être un peu plus grand que celui des galets représentés, sans que la position du point de rupture en soit affectée, pourvu qu'ils soient placés aux points les plus avantageux. Si on le désire, le tablier peut avoir lune forme courbe, par exemple au moyen d'un support courbe, dis posé au-dessous de son brin se dirigeant vers les cylindres antérieurs.
Les éléments de la machine décrite ci-dessus et représentée sur la fig. 1 peuvent être modifiés d'une manière quelconque par tin élément quelconque équi valent.
La matière qui constitue le tablier n'a pas une importance prépondérante pourvu que le coefficient de friction combiné avec le change ment de direction angulaire soit suffisant pour qu'on obtienne la tension de friction né cessaire. Une matière quelconque de flexibi lité et de résistance suffisante pour résister aux efforts et à l'usure pendant des périodes de longue durée peut convenir à cet effet. On obtient des résultats satisfaisants avec le cuir, le cuir artificiel, le caoutchouc synthé tique, la toile et autres tissus lourds et, de préférence, ceux qui possèdent un coefficient de frottement relativement grand à l'égard des filaments synthétiques.
Le meilleur moyen de rompre d'une ma nière efficace les nombreux filaments formant la filasse et de les étirer sous forme de fil de grosseur uniforme consiste à les faire arriver sur la surface en mouvement sous la forme d'un large ruban plat. La filasse peut être aplatie sous forme de ruban de diverses ma nières, par exemple au moyen d'un vibrateur électrique ou mécanique, d'un courant d'air ou de deux barres lisses disposées côte à côte, parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction du mouvement de la filasse et entre lesquelles passe la filasse. Le dispositif ser- cant à étaler la filasse est. situé de préférence au voisinage du côté de l'entrée des cylindres .postérieurs.
La vitesse des cylindres antérieurs est, dé terminée dans une certaine mesure par celle de l'arbre du retordoir et par le degré de tor sion qui est nécessaire pour obtenir un filage satisfaisant. Cependant, la vitesse ne peut être plus grande que celle qui a été indiquée dans les exemples, à condition de déterminer d'une manière appropriée les autres conditions; par exemple, la torsion la plus avantageuse dé pend de la longueur des fibres.
Les fibres de très grande longueur obtenues au moyen de la machine selon la fi-. 1 permettent de di minuer avantageusement le degré de torsion, simplement en faisant tourner les cylindres antérieurs à une vitesse plus grande que la normale. De même, le rapport d'étirage peut être plus grand et peut atteindre une valeur de l'ordre de 125, 150 et davantage. La ma chine représentée permet de rompre, étirer et filer directement en une seule opération une filasse relativement grande à filaments conti nus, sous la forme de fil très fin, non seule ment des fils des N $ 70/1 à 100/1 du coton, mais encore plus fins.
Le poids de la filasse à traiter par le pro cédé que comprend l'invention peut varier entre des limites étendues, par exemple entre 4000 deniers ou moins et 20 000 deniers ou plus, suivant évidemment la grosseur du fil filé, le rapport d'étirage, etc. Les filaments peuvent aussi avoir diverses grosseurs. Un poids de 1,5 denier par filament est courant, mais on petit aussi traiter des filaments plus fins, par exemple d'un denier ou même de un demi-denier par filament, ou des filaments plus gros, par exemple de 2,3, 4-, 5, 10 ou même 20 deniers par filament, ou davantage.
Bien entendu, s'il s'agit clé filer des fils fins, par exemple du N 70/1 du coton, qui pèse environ 75 deniers, on ne peut employer tune filasse à gros filaments pour obtenir un fil filé satisfaisant. de grosseur uniforme. Il est. évident que si le filament pèse 5 deniers, une section transversale quelconque donnée ne contient que 15 fibres et si une fibre seule ment ne se trouve pas à sa place, l'addition d'une fibre en un point ou la soustraction d'une fibre en un autre point rendent précaire l'uniformité de la grosseur. Il est donc indis pensable, pour obtenir des fils fins de qualité supérieure, d'employer des filaments relative ment fins.
Cependant, quoique l'invention soit particulièrement importante au point. de vue du filage des fils fins, elle n'est pas limitée à cette application et est avantageuse et appli cable au filage de fils plus gros que ceux qui ont été indiqués précédemment, par exemple de fils des numéros 30/1, 20,1 ou même 12/1 du coton, ou encore plus gros.
Quoique l'invention ait. été décrite princi palement dans son application à la filasse de rayonne, on peut traiter, au moyen du pro cédé que comprend l'invention, des filasses de n'importe quels autres filaments synthéti ques, par exemple de nylon et autres poly mères de condensation formant des filaments, d'acétate de cellulose ou autres esters, éthers ou esters, éthero-esters, mixtes, etc., organi ques de cellulose, de composés polyvinyliques tels que l'acétate, l'alcool, le chlorure de poly vinyle, le polyacrylonitrile, les interpolymères de ces composés ou leurs polymères mixtes, le verre, les silicones, etc.
On peut obtenir des fils filés, dont la résis tance est au moins égale à 65 % de celle de la filasse à filaments continus qui a servi à les préparer. On suppose que la valeur élevée de cette fraction de la résistance initiale des filaments conservés par le fil filé est due à la répartition plus avantageuse des fibres, c'est- à-dire à la proportion beaucoup plus élevée des fibres longues qui, dans certains cas, atteint plus de 60 % dit poids total,
la lon- gueur de ces fibres dépassant 304 mm. De plus, la quantité de duvet qui, évidemment, ne constitue qu'une perte est notablement moindre. Le fil est. d'une grosseur remarqua blement uniforme, ce qui contribue aussi à en augmenter la résistance en faisant dispa raître les points on le fil est plus mince et plus faible. Si on considère que ces résultats sont obtenus par une seule opération, en par tant d'une filasse à filaments continus pour arriver à un fil filé fin de qualité supérieure, i1_ est évident qu'ils constituent un progrès remarquable de la technique.
La suppression presque totale du duvet est par elle-même un résultat remarquable, étant. donné qu'antérieurement ce duvet donnait lieu à des pertes très considérables. Il ne s'agit pas seulement d'une perte totale de matière première, mais, sous forme de du vet , elle se répand partout dans l'atelier, nécessite un nettoyage spécial, établit. des con ditions de travail fâche-Lises, souille les huiles et les graisses et même le fil filé.
Les résultats relativement meilleurs qu'on peut obtenir au moyen du procédé que com prend l'invention ont également une grande importance au point de vue de la continuité de l'opération. Au cours d'essais, on a enre- Bistré Lin nombre de ruptures par broche et par heure extrêmement avantageux, de l'ordre de 1/5 du nombre de ruptures obtenues pour des fils fins avec un tablier rectiligne.
I1 est connu de faire passer une mèche sous tension entre deux cylindres de rupture qui sont des cylindres cannelés en prise l'un avec l'autre et qui font dévier la mèche par intermittence hors de la direction de son mouvement. Les filaments de la mèche sont. ainsi rompus aux points de déviation sous l'effet de la tension qui augmente momen tanément. La machine représentée présente des avantages par rapport aux dispositifs met tant en oeuvre ces méthodes connues, du fait que la quantité de duvet est moindre et que les filaments sont plus uniformes et plus longs. La rupture se produit principalement en un certain point entre les cylindres postérieurs et le point de déviation plutôt qu'en ce der nier point.
De phis, on obtient avec la ma chine représentée une tension de friction sen siblement constante et uniforme, au lieu des impulsions temporaires des dispositifs anté rieurs.
I1 est possible, par la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, de filer des fils fins de qualité supérieure, de forte résistance, en une seule opération, fils qui n'ont pu être obtenus jusqu'à présent, sinon au moyen d'opé rations multiples effectuées par le métier à filer le coton, la laine, le lin ou la soie, ou des variantes de ces métiers. La proportion des fibres longues dans les fils filés par le pro cédé suivant l'invention n'a. jamais été atteint antérieurement.
La machine représentée cons titue donc un moyen provoquant la rupture de la majeure partie des filaments de la filasse en longueurs sensiblement égales à la distance entre les cylindres, aui lien des longueurs nor males désavantageuses égales en moyenne approximativement à la moitié de cette dis tance.