Appareil pour traiter un fil continu La présente invention a pour objet un appareil pour traiter un fil continu. Cet appareil permet de rendre élastiques des fils thermoplastiques, en faisant passer le fil par un trajet linéaire présentant un angle très aigu de manière à déformer le fil.
Les fils thermoplastiques élastifiés sont largement utilisés dans la fabrication de divers objets d'habille ment, literie, etc., qui sont ainsi susceptibles d'être éti rés. Un tel appareil est agencé pour étirer les fils ther moplastiques afin qu'ils prennent ou qu'ils tendent à prendre une configuration enroulée, tordue ou bou clée, lorsqu'ils sont à l'état non tendu. Tous les fils élastifiés connus ont cette caractéristique en com mun, mais ils appartiennent à deux types essentielle ment différents. Les fils élastifiés du premier type sont soumis à des contraintes de torsion, de sorte qu'ils tendent à se tordre ou à se boucler de manière à diminuer ces contraintes.
Les fils élastifiés du se cond type sont soumis à des contraintes d'abord par un pliage prononcé, et ensuite par un redressement. Il s'ensuit que lorsque les fils. ne sont pas soumis à une tension, ils tendent à former des boucles. Les fils de ce dernier type sont communément appelés fils élastifiés sans torsion , car l'élastification n'est pas essentiellement basée sur une contrainte de tor sion imposée aux fils, et l'appareil envisagé permet d'obtenir ce second type de fils.
Dans un appareil connu, le fil passe, à tempé rature élevée et à l'état relâché, autour d'un élément à lame présentant une arête aiguë, puis est refroidi. Cet appareil donne d'excellents résultats avec cer tains fils, et en particulier avec des fils de nylon, mais avec d'autres, et en particulier avec des fils de poly esters, il ne donne par un degré d'élastification suf fisant. On connaît des appareils dans lesquels le fil froid, dans son état normal, passe sur un élément déformant, ce qui l'oblige à se boucler dans une cer taine mesure, mais. ces appareils ne donnent pas un fil élastifié satisfaisant.
En premier lieu, la tendance au bouclage se perd largement lorsqu'on place le fil dans l'eau chaude, même lorsque le fil est à l'état non tendu, de sorte que les objets faits de ce fil perdraient une grande partie de leur élasticité au la vage. En outre, le degré de bouclage ou de toute autre déformation n'est pas suffisamment élevé pour donner au fil une élasticité suffisante lorsqu'on en forme un tissu. Un des buts de la présente invention est donc de fournir un appareil permettant de boucler les fils dans une mesure telle et avec un degré de perma nence tel qu'ils puissent être utilisés dans la fabri cation d'étoffes douées d'une grande élasticité.
Un autre but de l'invention est de fournir un ap pareil permettant d'obtenir des fils de polyester élas- tifiés possédant un degré d'élasticité plus, élevé que celui qu'on pouvait réaliser antérieurement par une élastification sans torsion.
L'appareil faisant l'objet de l'invention est ca ractérisé en ce qu'il comprend une lame présentant une arête, des moyens pour déplacer un fil continu sous tension selon une trajectoire passant sur ladite arête de manière à former un angle aigu, l'arête étant disposée au sommet dudit angle aigu, des moyens pour chauffer le fil dans une partie de ladite tra jectoire précédant ledit angle aigu, et des moyens pour étirer le fil chaud d'une quantité déterminée avant qu'il passe sur ladite arête. Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ap pareil selon l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont respectivement des vues de ces formes d'exécution.
L'appareil représenté à la fig. 1 permet le pas sage d'un fil pratiquement à la température ambiante autour d'une lame. II comprend une broche 10 por tant une bobine d'alimentation 12 d'un fil 14 dont l'extrémité est tirée à travers un guide 16 par un premier dispositif d'avance du fil 18. Ce dispositif 18 est d'une construction connue et comprend un rouleau entraîné 20 et un rouleau fou 22 plus petit, autour desquels le fil 14 est enroulé sur plusieurs tours.
Depuis le dispositif 18; le fil 14 est tiré à proxi mité d'un corps de chauffe par contact 24 par un second dispositif d'avance du fil 26. Le corps de chauffe 24 est légèrement incurvé pour assurer un bon contact avec le fil et il est constitué par une plaque métallique à surface lisse chauffée électri quement.
Le dispositif d'avance 26 est semblable au dis positif 18 et comprend un rouleau entraîné 28 et un rouleau fou 30. Des moyens non représentés per mettent d'entraîner le dispositif d'avance 26 en rela tion horaire avec le dispositif 18, de manière que le fil 14 soit étiré à chaud d'une quantité constante déterminée alors qu'il a été porté à une température élevée par le corps de chauffe 24.
Depuis le dispositif d'avance 26, le fil 14 est tiré selon une trajectoire présentant un angle aigu déter miné par l'arête d'une lame 32 autour de laquelle passe le fil. Pour déplacer le fil sur l'arête de la lame, l'appareil présente un troisième dispositif d'avance du fil 34 qui comprend un rouleau entraîné 36 et un rouleau fou 38. Le dispositif d'avance 34 est entraîné en relation horaire déterminée par rap- port au dispositif d'avance 26, de manière que le fil 14 passant sur l'arête de la lame 32 soit maintenu sous une tension constante déterminée, la plus pro pre à impartir au fil un fort degré de crêpage.
Depuis le dispositif d'avance 34, le fil 14 passe à travers un guide 40 vers un dispositif d'emmaga sinage 42 comprenant une broche 44, un anneau de curseur 46 et un curseur 48. Ce type de dispo sitif d'emmagasinage est avantageux quand on désire donner au fil terminé une légère torsion. Dans les cas où une telle torsion n'est pas indiquée, on utilise un dispositif d'emmagasinage différent ne produisant pas de torsion.
Il faut noter que, dans l'appareil décrit ci-dessus, le fil a largement la possibilité de se refroidir à la suite de l'étirage à chaud et avant de passer sur l'arête de la lame 32. Ce type d'appareil est donc avantageux pour certains types de fils auxquels un fort crêpage peut être imparti facilement par passage autour d'une lame non chauffée et sous une tension relativement élevée.
L'appareil représenté à la fig. 2 est une variante du précédent dans laquelle le fil est chaud au mo ment où il passe sur l'arête de la lame, cet appareil étant plus avantageux que le précédent pour des fils qui sont élastifiés au mieux par l'emploi de hautes températures et de tensions relativement basses au point de leur trajectoire où le fil passe sur l'arête de la lame. Cette forme d'exécution comprend une broche 50 portant une bobine 52 d'un fil 54 qui est tiré à travers un guide 56 sous l'action d'un pre mier dispositif d'avance 58. Ce dernier comprend un rouleau entraîné 60 et un rouleau fou 62.
Depuis ce dispositif 58, le fil est tiré autour d'un corps de chauffe arqué 64, semblable au corps de chauffe de la première forme d'exécution, par un second dispositif d'avance du fil 66 comprenant un rouleau entraîné 68 et un rouleau de pincement 70. Ce dernier prévient tout glissement du fil quand ce dernier est enroulé d'un seul tour autour du rou leau entraîné 68. Le dispositif 66 est entraîné en relation horaire déterminée par rapport au dispositif d'avance 58 de manière que le fil 54 soit étiré à chaud d'une quantité constante déterminée alors qu'il est encore à une température élevée par suite de son contact avec le corps de chauffe 64.
Après son contact avec le rouleau de pincement 70, le fil 54 est tiré une seconde fois en travers du corps de chauffe 64 et il est encore à une tempé rature élevée quand il est tiré sur l'arête d'une lame 72 pour donner à sa trajectoire un angle aigu, par un troisième dispositif d'avance 74. Ce dernier est semblable au dispositif 58 et comprend un rouleau entraîné 76 et un rouleau fou 78. Il est entraîné en relation horaire par rapport au dispositif 66. Quand un fil passe sur l'arête de lame en étant à une tem pérature élevée, lors d'une opération d'élastifica- tion du fil, il est généralement préférable d'utiliser une tension extrêmement basse.
En conséquence, le dispositif d'avance 74 peut être entraîné à une vi tesse inférieure à celle du dispositif d'avance 66, de sorte qu'un faible degré de contraction, par exemple de 1 à 20 %, est permis entre ces deux dispositifs d'avance.
Depuis le dispositif d'avance 74, le fil 54 passe à travers un guide 80 vers un dispositif d'emmaga sinage 82. Ce dernier est semblable au dispositif 42 de la première forme d'exécution et comprend une broche entraînée 84, un anneau 86 et un cur seur 88. Comme dans la première forme d'exécution représentée à la fig. 1, il est parfois avantageux d'utiliser un dispositif d'emmagasinage qui ne donne pas de torsion au fil.
La ou les raisons exactes du succès des appareils décrits ne sont pas entièrement connues, mais on sait qu'un certain nombre de modifications se pro duisent dans les fibres du fil quand on l'étire à tem pérature élevée. En premier lieu, le module d'élasti cité des fibres augmente notablement, jusqu'à un cer tain point, par l'opération d'étirage, et il est évident que ce fait est probablement en rapport d'une cer- taine manière avec le succès de ces appareils car, dans tous les cas connus, on obtient les meilleurs résultats lorsqu'on étire le fil dans des conditions telles et dans une mesure telle que son module d'élas ticité soit voisin, à 10 ou 20% près, du module maximum qu'il est possible d'obtenir.
Une deuxième modification produite dans les fibres du fil par l'opé ration d'étirage à chaud réside dans le fait qu'elles acquièrent une fragilité prononcée, comme le révèle une variation appréciable de la tension nécessaire pour rompre les filaments individuels. Cela aussi, de toute évidence, est en relation avec le succès obtenu, car l'élastification la meilleure et la plus permanente est obtenue quand on étire le fil dans une mesure telle et dans des conditions telles que les fibres pré sentent ensuite le degré maximum de fragilité.
Une autre modification encore, produite par l'opération d'étirage à chaud, réside dans le fait que l'allon gement à la rupture des fibres du fil diminue ap- préciablement. Cela semble aussi être en rapport avec le succès de l'appareil, car on obtient les meilleurs résultats, toutes choses égales d'ailleurs, lorsqu'on étire le fil dans la mesure nécessaire pour faire en sorte que les fibres présentent un allongement de rupture minimum.