Installation pour la fabrication d'un fil extensible bouclé ou frisé en matière synthétique thermoplastique La présente invention a pour objet une installa tion pour la fabrication d'un fil extensible bouclé ou frisé en matière synthétique thermoplastique.
Les fils de ce genre trouvent un champ d'application toujours plus étendu dans l'industrie textile et plus particulièrement en bonneterie, dans la fabrication des bas, du fait de leur élasticité accrue, de leur faculté d'étroit ajustement, de la chaleur qu'ils con fèrent aux articles tricotés et du fait qu'ils permettent aux articles qu'ils composent de couvrir avec un seul et même article toute une gamme de tailles différentes.
Les fabricants d'articles textiles disposent déjà d'un certain nombre de types de fils extensibles en fibres synthétiques. Tous ces fils sont du type à filament continu et contiennent soit un filament uni que soit un groupe de filaments ; tous sont suscep tibles d'acquérir des propriétés d'extensibilité du fait de la nature thermoplastique des matières premières qui les composent. Comme exemples bien connus de matières thermoplastiques, utilisées communément comme fibres textiles, on peut citer le nylon et le Térylène . Par nature thermoplastique il faut entendre la faculté de la matière de conserver la forme qu'elle a acquise en la soumettant à une tem pérature élevée.
Si l'on exerce une traction sur un fil bouclé, les boucles s'ouvrent et le fil s'allonge. Il est clair que le type, la forme et les dimensions des boucles ont une influence prononcée sur les taux d'extensibilité et de rétraction ainsi que sur les propriétés thermo- isolantes des articles textiles confectionnés avec ces fils extensibles.
L'installation faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'ali mentation pour amener un fil thermoplastique à un poste de bouclage ou frisage à une vitesse linéaire sujette à des fluctuations répétées, des moyens con voyeurs pour recevoir le fil et lui faire poursuivre sa marche au-delà dudit poste à une vitesse inférieure à sa vitesse linéaire moyenne d'alimentation, de façon que le fil prenne une forme bouclée ou frisée au poste de bouclage ou frisage et la conserve sur son parcours au-delà de ce poste,
et des moyens de chauffage pour traiter thermiquement le fil bouclé ou frisé sur son parcours afin de le fixer dans cette forme.
Les moyens d'alimentation peuvent avantageu sement comprendre un dispositif vibrant animé d'un mouvement de va-et-vient et susceptible de saisir le fil dans sa course d'avance et de glisser sur le fil dans sa course de retour.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution et une variante de l'ins tallation faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation de côté des principaux éléments de la forme d'exécu tion de l'installation.
La fig. 2 est une vue en plan correspondante. La fig. 3 est une vue à échelle agrandie, en coupe longitudinale, du dispositif de bouclage ou fri- sage proprement dit.
La fig. 4 est une vue schématique en élévation de côté des principaux éléments de la variante d7exé- cution. La fig. 5 est une vue de détail à échelle agran die du dispositif d'alimentation de cette variante.
La fig. 6 est une vue de derrière du dispositif d'alimentation du fil.
La fig. 7 est une vue en plan de ce dispositif d'alimentation.
La fig. 8 est une vue de côté d'un élément de bouclage ou frisage de la variante.
La fig. 9 est une vue de côté de l'ensemble de la variante, et la fig. 10 est une vue de face de cette variante. Le . fil thermoplastique 10 à traiter (par exemple en nylon ou en Térylène) peut être à brin unique ou à plusieurs brins. Il est tiré d'une source d'ali mentation continue et amené à un poste de bou clage ou frisage par un dispositif d'alimentation vi brant désigné d'une façon générale par 11.
Le dis positif d'alimentation 11 est animé d'un mouvement vibratoire dans le sens longitudinal du fil et il a pour fonction de saisir le fil et de le faire avancer vers le poste de bouclage ou frisage à chacune de ses demi-oscillations en avant. Ainsi le fil est con duit au poste de bouclage ou frisage à une vitesse linéaire sujette à des fluctuations répétées.
Audit poste, le fil est saisi par des moyens (rubans sans fin 15a, 15b) qui ont pour mission d'entraîner le fil plus loin à une vitesse inférieure à la vitesse linéaire moyenne à laquelle le fil est retiré de son dispositif d'alimentation et amené au poste de bouclage ou frisage. Il en résulte que le fil est obligé de s'amon celer en boucles au poste de bouclage ou frisage. Il est donc saisi dans cette forme bouclée ou frisée et continue sa course,
comme il est représenté en 10' dans la fig. 2, dans cette forme bouclée ou fri sée dans laquelle il se fixe ou se stabilise.
Le dispositif vibrant 11 consiste, dans la forme d'exécution des fig. 1 à 3, en un tube 12 muni d'un trou lisse 13 d'un diamètre assez petit pour guider le fil à traiter mais assez large cependant pour n'of frir que peu ou pas de résistance au passage du fil. A son extrémité de sortie, le tube 11 est conique comme il est représenté dans la fig. 3 et il est muni de- deux ressorts-lames 14a et 14b entre les pointes desquels le fil 10 sort. Ces ressorts tendent à saisir le fil.
Ainsi lorsque le dispositif 11 se déplace dans la direction du poste de bouclage ou frisage, par exemple vers la gauche sur le dessin, le fil est saisi par les ressorts 14a et 14b et porté en avant vers le poste de bouclage ou frisage à une vitesse supé rieure à celle à laquelle les moyens 15a et 15b peu vent le recevoir, mais lorsque le dispositif 11 se déplace dans le sens opposé, les ressorts - glissent sur le fil.
Au poste de bouclage ou frisage le fil 10 est reçu et saisi entre les surfaces coopérantes de deux rubans sans fin 15a et 15b qui tournent sur des galets dont une paire seulement 16a et 16b est re présentée. La vitesse linéaire de déplacement de ces rubans est inférieure à la vitesse à laquelle le dis positif 11 avance vers le poste de bouclage ou fri- sage, et en fait inférieure à la vitesse moyenne à laquelle le fil est retiré de son dispositif d'alimen tation.
Il résulte du mouvement d'avance du dispo sitif 11 (jusqu'au point où les ressorts 14a et 14b touchent presque les rubans sans fin) que le fil se plie au poste de bouclage ou frisage en une forme sinueuse et qu'il est saisi et maintenu dans cette forme par les rubans 15a, 15b. Lorsque le dispositif 11 revient en arrière, le fil est maintenu par les rubans sans fin et le dispositif 11 glisse en arrière sur le fil ; ce déplacement est suffisant pour libérer à la sortie du dispositif 11 une longueur de fil suffi sante pour former une nouvelle boucle lors du pro chain mouvement d'avance de ce dernier.
Le fil est ensuite fixé ou stabilisé pendant qu'il est maintenu d'ans sa forme bouclée ou frisée ; à cet effet l'installation comprend des moyens pour chauffer le fil (de préférence à une température supé rieure au point d'ébullition de l'eau), et on le laisse ensuite refroidir. Dans ce but les rubans sans fin 15a et 15b peuvent être faits en métal et peuvent être eux-mêmes chauffés, par exemple électrique ment, par la vapeur ou l'air chaud, par des rayons infrarouges ou des moyens de chauffage diélectrique. Le fil peut être refroidi à la suite du chauffage.
On remarquera que l'amplitude des boucles for mées dans le fil 10 dépend de la longueur de la course du dispositif oscillant 11 ; le pas des boucles dépendra du rapport entre la vitesse de vibration du dispositif 11 et la vitesse des rubans sans fin 15a et 15b. En faisant varier ces facteurs, on peut modi fier la forme bouclée ou frisée du fil et par consé quent les caractéristiques du fil extensible résultant de l'opération.
On remarquera que l'extrémité de sortie du tube 12 est conique et que les ressorts 14a et 14b ont la forme en V représentée dans la fia. 3 pour permettre à l'extrémité de sortie du dispositif 11 de venir s'ajuster étroitement dans l'espace de pinçage entre les rubans. Le dispositif 11 peut être mis en vibra tions par n'importe quel moyen approprié, par exem ple électromagnétiquement ou mécaniquement; un moyen économique pour produire ces vibrations peut donner lieu à des vibrations à fréquences super soniques qui peuvent être obtenues par des moyens électromagnétiques ou autres.
L'axe du trou 13 et la ligne le long de laquelle le dispositif vibre peuvent être inclinés d'un petit angle par rapport à la ligne de pinçage des rubans l5a et l5b mais disposés dans le même plan de façon à assurer un pliage correct du fil. Il peut être conseillable de réduire la rigi dité du fil pour lui permettre de prendre plus faci lement la forme bouclée ou frisée ; à cet effet, l'ins tallation peut présenter des moyens chauffant le fil sur son parcours jusqu'au dispositif 11 ou à travers ce dispositif.
Il n'est pas nécessaire de prévoir une paire sépa rée de rubans d'entraînement tels que 15a et 15b pour chaque dispositif vibrant 11 et pour chaque fil à traiter. On peut disposer côte à côte un certain nombre de dispositifs vibrants et les actionner ; plu sieurs dispositifs juxtaposés peuvent aussi former un élément unitaire amenant ses fils à une paire com mune de rubans d'entraînement. Ceci permet de trai ter côte à côte plusieurs fils tirés chacun de sa pro pre bobine d'alimentation.
Dans la variante d'exécution de l'installation re présentée dans les fig. 4 à 10, le tube 12 sus mentionné est supprimé et remplacé par un montant 17 (voir en particulier les fig. 4, 5 et 6) fait en acier à ressort très robuste et présentant un trou de gui dage 18 pour le fil.
Comme il est représenté dans la fig. 6, le trou 18 est judicieusement ménagé à l'extrémité intérieure d'une fente 19 qui s'ouvre dans un côté du montant 17, ceci pour faciliter l'intro duction du fil : on enfile tout d'abord le fil latérale ment le long de la fente 19 jusqu'au trou 18 et on le passe ensuite latéralement entre les ressorts-lames l4a et 14b ; pour faciliter cette opération, les extré mités de ces ressorts-lames sont arrondies comme on le voit dans la fig. 7.
Les ressorts-lames 14a et 14b (voir en particulier les fig. 5 et 7) sont fixés au montant 17 au-dessus et au-dessous du trou 18, et le montant 17 (fig. 4) est fixé par son extrémité infé rieure à la base d'un dispositif vibrateur 20 qui peut être électromagnétique, magnétostrictif ou de n'im porte quel autre type connu. Le bras moteur 21 du vibrateur 20 est articulé à une partie médiane du montant 17 de façon à imprimer à ce dernier un mouvement alternatif de flexion autour de son point de fixation à la base du vibrateur et à communiquer aux ressorts-lames 14a et 14b les vibrations néces saires pour faire avancer le fil.
La fig. 8 montre comment les moyens d'avance par vibrations peuvent faire partie d'un élément de bouclage ou frisage 40. Dans cet élément 40, un sup port inférieur 22 pour le ruban sans fin inférieur 15b porte également des moyens de chauffage inférieurs 23a (adjacents au poste de bouclage ou frisage et destinés à fixer le fil) et des moyens de refroidisse ment inférieurs 24a avec entrée et sortie 25a et 26a pour l'eau froide, ces moyens de refroidissement étant disposés à distance du poste de bouclage ou frisage et destinés à refroidir le fil déjà stabilisé.
Le ruban sans fin supérieur 15a, les moyens de chauffage su périeurs 23 (adjacents au poste de bouclage ou fri- sage pour fixer le fil), et les moyens de refroidisse ment supérieurs 24 avec entrée et sortie d'eau froide 25, 26 (moyens disposés à distance du poste de bou clage ou frisage et destinés à refroidir le fil déjà fixé) sont supportés. par un support supérieur 27.
Ce support supérieur 27 est articulé au support infé rieur 22 en un point 41 distant du poste de bou clage ou frisage ; on peut par conséquent le faire basculer vers le haut avec les organes qu'il porte pour permettre l'introduction du fil. Le ruban sans fin inférieur 15b tourne sur des paires de galets 27,<I>27a</I> et 27<I>b,</I><B>27e</B> disposés à dis tance les uns des autres pour permettre d'agencer les moyens inférieurs de chauffage et de refroidissement 23a et 24a.
De façon analogue, le ruban sans fin supérieur l5a tourne sur des paires de galets 28, 28a et 28b, 28c distants les uns des autres pour permettre l'agencement des moyens de chauffage et de refroidissement supérieurs 23 et 24. Le ruban sans fin l5b est entraîné par l'entremise d'une chaîne 29a et d'une roue à chaîne 29 ainsi que d'une roue à chaîne de renvoi 30 ; le ruban sans fin supérieur 15a est entraîné par l'entremise de ces mêmes moyens de transmission et de trains de pignons 31, 32, 33, 34 qui engrènent et désengrènent les uns avec les autres lorsqu'on fait basculer le support supérieur 27 pour introduire le fil.
La roue à chaîne intermédiaire 30 est entraînée par une courroie 31a et une petite poulie 31b à partir d'une source appropriée d'éner gie telle que la vitesse linéaire des rubans sans fin et par conséquent celle du fil bouclé ou frisé soit inférieure à la vitesse moyenne à laquelle le fil est amené auxdits rubans. On peut prévoir encore dans l'élément 40 des plaques de guidage d'entrée et de sortie 34, 35 conduisant le fil aux rubans sans fin et l'en éloignant ; chaque plaque de guidage est munie d'une rainure pour le fil.
L'installation peut être avantageusement dispo sée d'une façon sensiblement verticale comme il est représenté dans les fig. 9 et 10 ; on voit ici que le fil passe de bas en haut d'une bobine d'alimentation 32, à travers un guide-fil 38, traverse l'élément de bouclage ou frisage 40 et de là passe à travers un guide-fil 39 à des moyens d'entraînement de sortie 33. Un moteur électrique 36 entraîne la courroie 31a ainsi qu'une courroie de transmission 37 avec poulie destinées à actionner les moyens d'entraîne ment de sortie.
Dans cette variante, comme il est représenté dans la fig. 10, une série d'éléments de bouclage ou fri- sage 40 sont placés côte à côte à distance les uns des autres et sont articulés sur une charnière com mune 42. Ils ont aussi des moyens d'entraînement de sortie communs.
Installation for the manufacture of an extensible looped or crimped yarn in thermoplastic synthetic material The present invention relates to an installation for the manufacture of an extensible looped or crimped yarn in thermoplastic synthetic material.
The yarns of this kind find an increasingly wide field of application in the textile industry and more particularly in hosiery, in the manufacture of stockings, because of their increased elasticity, their ability of tight adjustment, the warmth that 'they relate to knitted articles and the fact that they allow the articles which they compose to cover with one and the same article a whole range of different sizes.
Manufacturers of textile articles already have a number of types of synthetic fiber stretch yarns available. All of these threads are of the continuous filament type and contain either a united filament or a group of filaments; all are capable of acquiring extensibility properties owing to the thermoplastic nature of the raw materials of which they are made. As well-known examples of thermoplastics, commonly used as textile fibers, mention may be made of nylon and terylene. By thermoplastic nature we mean the ability of the material to retain the shape it has acquired by subjecting it to a high temperature.
If you exert traction on a looped thread, the loops open and the thread lengthens. It is clear that the type, shape and size of the loops have a pronounced influence on the rates of stretch and shrinkage as well as on the heat insulating properties of textile articles made with these stretchable yarns.
The installation forming the subject of the invention is characterized in that it comprises supply means for supplying a thermoplastic yarn to a looping or crimping station at a linear speed subject to repeated fluctuations, means con voyeurs to receive the wire and make it continue to walk beyond said station at a speed lower than its average linear feed speed, so that the wire takes a curled or crimped form at the looping or crimping station and keeps it on his journey beyond this position,
and heating means for thermally treating the looped or crimped yarn in its path in order to fix it in this shape.
The feed means can advantageously comprise a vibrating device driven by a reciprocating movement and capable of gripping the wire in its advance stroke and of sliding on the wire in its return stroke.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment and a variant of the installation forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic side elevational view of the main elements of the embodiment of the installation.
Fig. 2 is a corresponding plan view. Fig. 3 is a view on an enlarged scale, in longitudinal section, of the actual looping or crimping device.
Fig. 4 is a schematic side elevational view of the main elements of the alternative embodiment. Fig. 5 is a detail view on an enlarged scale of the feed device of this variant.
Fig. 6 is a rear view of the wire feed device.
Fig. 7 is a plan view of this feed device.
Fig. 8 is a side view of a looping or crimping element of the variant.
Fig. 9 is a side view of the whole of the variant, and FIG. 10 is a front view of this variant. The . thermoplastic yarn 10 to be treated (eg nylon or Terylene) can be single-stranded or multi-stranded. It is drawn from a continuous supply source and brought to a curling or crimping station by a vibrating feed device generally designated by 11.
The feed positive device 11 is animated by a vibratory movement in the longitudinal direction of the wire and its function is to grip the wire and to make it advance towards the looping or crimping station at each of its forward half-oscillations. . Thus the yarn is fed to the looping or crimping station at a linear speed subject to repeated fluctuations.
Audit station, the wire is seized by means (endless ribbons 15a, 15b) which have the task of driving the wire further at a speed lower than the average linear speed at which the wire is withdrawn from its feed device and brought to the curling or crimping station. The result is that the yarn is forced to pile up in loops at the looping or crimping station. It is therefore seized in this curly or curly form and continues its course,
as shown at 10 'in FIG. 2, in this curly or fried form in which it attaches or stabilizes.
The vibrating device 11 consists, in the embodiment of FIGS. 1 to 3, in a tube 12 provided with a smooth hole 13 of a diameter small enough to guide the wire to be treated but large enough, however, to offer little or no resistance to the passage of the wire. At its outlet end, the tube 11 is conical as shown in FIG. 3 and it is provided with two leaf springs 14a and 14b between the tips of which the wire 10 comes out. These springs tend to grip the wire.
Thus when the device 11 moves in the direction of the looping or crimping station, for example to the left in the drawing, the wire is gripped by the springs 14a and 14b and carried forward towards the looping or crimping station at a speed greater than that at which the means 15a and 15b can receive it, but when the device 11 moves in the opposite direction, the springs - slide on the wire.
At the looping or crimping station the wire 10 is received and grasped between the cooperating surfaces of two endless tapes 15a and 15b which rotate on rollers of which only a pair 16a and 16b is shown. The linear speed of movement of these ribbons is less than the speed at which the positive device 11 advances to the looping or crimping station, and in fact less than the average speed at which the yarn is withdrawn from its feed device. tation.
As a result of the advance movement of the device 11 (to the point where the springs 14a and 14b almost touch the endless ribbons) the yarn bends at the looping or crimping station into a sinuous shape and is gripped. and held in this form by the ribbons 15a, 15b. When the device 11 comes back, the yarn is held by the endless tapes and the device 11 slides back on the yarn; this movement is sufficient to release at the outlet of the device 11 a length of wire sufficient to form a new loop during the next forward movement of the latter.
The wire is then fixed or stabilized while it is held in its looped or crimped form; for this purpose, the installation comprises means for heating the wire (preferably to a temperature above the boiling point of water), and it is then allowed to cool. For this purpose the endless tapes 15a and 15b can be made of metal and can themselves be heated, for example electrically, by steam or hot air, by infrared rays or dielectric heating means. The wire can be cooled as a result of the heating.
It will be noted that the amplitude of the loops formed in the wire 10 depends on the length of the stroke of the oscillating device 11; the pitch of the loops will depend on the ratio between the speed of vibration of the device 11 and the speed of the endless bands 15a and 15b. By varying these factors, the curly or crimped shape of the yarn and hence the characteristics of the stretchable yarn resulting from the operation can be altered.
Note that the outlet end of tube 12 is conical and that springs 14a and 14b have the V-shape shown in fig. 3 to allow the outlet end of the device 11 to come to fit tightly in the clamping space between the tapes. The device 11 can be vibrated by any suitable means, for example electromagnetically or mechanically; an economical means of producing these vibrations can give rise to vibrations at super sonic frequencies which can be obtained by electromagnetic or other means.
The axis of the hole 13 and the line along which the device vibrates can be inclined at a small angle with respect to the clamping line of the tapes 15a and 15b but arranged in the same plane so as to ensure correct folding of the tape. wire. It may be advisable to reduce the rigidity of the wire to allow it to take the curly or crimped shape more easily; for this purpose, the installation may have means for heating the wire on its path to the device 11 or through this device.
It is not necessary to provide a separate pair of drive tapes such as 15a and 15b for each vibrating device 11 and for each wire to be treated. A certain number of vibrating devices can be placed side by side and actuated; several juxtaposed devices can also form a unitary element bringing its threads to a common pair of drive tapes. This makes it possible to treat several threads side by side, each drawn from its own feed spool.
In the variant embodiment of the installation shown in FIGS. 4 to 10, the aforementioned tube 12 is omitted and replaced by an upright 17 (see in particular Figs. 4, 5 and 6) made of very robust spring steel and having a guide hole 18 for the wire.
As shown in fig. 6, the hole 18 is judiciously made at the inner end of a slot 19 which opens in one side of the upright 17, in order to facilitate the introduction of the wire: first of all the side wire is threaded. along the slot 19 to the hole 18 and is then passed laterally between the leaf springs 14a and 14b; to facilitate this operation, the ends of these leaf springs are rounded as seen in fig. 7.
The leaf springs 14a and 14b (see in particular fig. 5 and 7) are fixed to the post 17 above and below the hole 18, and the post 17 (fig. 4) is fixed by its lower end. at the base of a vibrating device 20 which can be electromagnetic, magnetostrictive or any other known type. The motor arm 21 of the vibrator 20 is articulated to a middle part of the upright 17 so as to impart to the latter an alternating bending movement around its point of attachment to the base of the vibrator and to communicate to the leaf springs 14a and 14b them. vibrations necessary to advance the wire.
Fig. 8 shows how the vibratory advance means can form part of a looping or crimping element 40. In this element 40, a lower support 22 for the lower endless ribbon 15b also carries lower heating means 23a (adjacent at the looping or crimping station and intended to fix the wire) and lower cooling means 24a with inlet and outlet 25a and 26a for cold water, these cooling means being arranged at a distance from the curling or crimping station and intended to cool the wire already stabilized.
The upper endless ribbon 15a, the upper heating means 23 (adjacent to the looping or crimping station for fixing the thread), and the upper cooling means 24 with cold water inlet and outlet 25, 26 ( means arranged at a distance from the looping or crimping station and intended to cool the wire already fixed) are supported. by an upper support 27.
This upper support 27 is articulated to the lower support 22 at a point 41 distant from the curling or crimping station; it can therefore be tilted upwards with the members it carries to allow the introduction of the thread. The lower endless belt 15b rotates on pairs of rollers 27, <I> 27a </I> and 27 <I> b, </I> <B> 27e </B> arranged at a distance from each other to make it possible to arrange the lower heating and cooling means 23a and 24a.
Likewise, the upper endless belt 15a rotates on pairs of rollers 28, 28a and 28b, 28c spaced apart from each other to accommodate the arrangement of the upper heating and cooling means 23 and 24. The endless belt 15b is driven by means of a chain 29a and a chain wheel 29 as well as a return chain wheel 30; the upper endless ribbon 15a is driven by means of these same transmission means and gear trains 31, 32, 33, 34 which mesh and disengage with each other when the upper support 27 is tilted to introduce thread.
The intermediate chain wheel 30 is driven by a belt 31a and a small pulley 31b from a suitable source of energy such that the linear speed of the endless ribbons and therefore that of the looped or crimped yarn is less than the linear speed. average speed at which the yarn is fed to said ribbons. It is also possible to provide in the element 40 input and output guide plates 34, 35 leading the yarn to the endless ribbons and away from it; each guide plate is provided with a groove for the wire.
The installation can advantageously be arranged in a substantially vertical manner as shown in FIGS. 9 and 10; it is seen here that the yarn passes from the bottom to the top of a supply spool 32, through a yarn guide 38, passes through the looping or crimping element 40 and from there passes through a yarn guide 39 to output drive means 33. An electric motor 36 drives the belt 31a as well as a transmission belt 37 with pulley intended to actuate the output drive means.
In this variant, as shown in FIG. 10, a series of looping or crimping elements 40 are placed side by side at a distance from each other and are hinged on a common hinge 42. They also have common output drive means.