CH618478A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne un dispositif à texturer les fils et produire un fil à filaments multiples et à enchevêtrement complexe, comportant un logement ayant des extrémités d'entrée et de sortie disposées sur un passage du fil, une section de turbulence sur le passage du fil, un orifice de sortie constituant la sortie du fil et communiquant avec la section de turbulence, des moyens pour introduire un gaz comprimé dans le passage du fil à filaments multiples pour y être soumis à l'action de la turbulence du gaz comprimé dans la section de turbulence, après quoi il est soufflé vers l'orifice de sortie en même temps que le gaz comprimé.

On connaît, par exemple par les brevets américains no. 2 994 1938 et 3 545 057 des dispositifs à texturer les fils pour produire un fil volumineux en soumettant un fil, lors de son trajet, à l'action d'un jet de fluide sous pression. Les fils produits par ces dispositifs connus comportent de grands inconvénients tels que les frisures, les replis, les boucles communiqués aux filaments individuels qui ne sont pas fixés de façon satisfaisante dans le fil,_ce qui fait qu'il possède une mauvaise résistance à la traction. Il en résulte que ces fils ne peuvent pas conférer aux tissus qu'ils servent à confectionner le volume désiré, car les frisures, les replis et les boucles sont fortement dégradés durant le tissage, même si le fil est travaillé sous une tension relativement faible. De plus, selon les dispositifs connus la production de tels fils nécessite une grande consommation de fluide, et le rythme de fabrication de tel fils texturés est relativement lent.

Pour palier ces inconvénients il a été proposé des dispositifs munis d'écrans de différents types disposés à l'opposé de la sortie du fil, dans le but d'augmenter la texturation du fil et son uniformité. De tels dispositifs sont décrits par les brevets US 3 881 231, 1 881 232, 3 835 510 et 4 041 583. Cependant ces dispositifs ne donnent pas satisfaction principalement à cause de la faible résistance à la traction du fil, qui ne peut pas être suffisamment améliorée.

Le but de la présente invention est de proposer un dispositif qui permette de texturer des fils pour leur conférer un gros volume stable, tout en évitant les inconvénients cités plus haut.

Le dispositif selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un guide de fil pour séparer le fil du jet de gaz et guider ce fil le long d'une surface de guidage dudit guide de fil, à l'extérieur dudit logement et à proximité de l'extrémité de l'orifice de sortie, ledit guide de fil étant disposé de façon à ne pas croiser la ligne médiane dudit orifice de sortie, ladite surface de guidage constituant l'extrémité de sortie du fil dudit logement.

Le dessin annexé montre à titre d'exemples quelques exécutions de la présente invention:

La fig. 1 est une vue en coupe d'un premier exemple d'exécution de l'invention.

La fig. 2 est une vue en coupe agrandie de la sortie du fil du dispositif selon la fig. 1.

La fig. 3 est une vue en coupe d'un autre exemple d'exécution du dispositif.

La fig. 4 est une vue en coupe d'un troisième exemple d'exécution du dispositif.

Les fig. 5A à 10A sont des vues de face de différents types de guide de fil utilisables dans un dispositif selon l'invention.

Les fig. 5B à 10B sont des coupes selon les lignes X—X' des mêmes guides représentés aux fig. 5A à 10A.

La fig. 11 est une vue en perspective d'une exécution préférée de l'invention.

La fig. 12 est une vue en coupe d'un mécanisme d'ajustement de la position du guide de fil selon la fig. 11.

La fig. 13 est une vue de face du dispositif représenté à la fig. 11, en coupe partielle montrant le mécanisme pour engager le guide de fil dans l'appareil.

Les fig. 14 et 15 illustrent schéinatiquement les positions relatives du guide de fil et de la sortie du fil du dispositif selon l'invention.

La fig. 16 montre la relation entre la tension de sortie du fil et la position du guide de fil.

La fig. 17 montre la relation entre le pourcentage de grandes boucles du fil traité et la position du guide de fil.

Considérons les fig. 1 et 2 du dessin qui représentent un dispositif à texturer les fils au moyen d'un dispositif à jet 1 et d'un guide de fil 2. Le dispositif 1 comporte un logement 3 formant une cavité 4 et un orifice de sortie 12, communiquant avec la partie 4. Dans la cavité 4 est disposée une buse 7 comportant une entrée du fil 5, un canal allongé axial 6 qui débouche dans une section 8 de turbulence en forme d'un cône intérieur effilé disposé à l'entrée de l'orifice 12 de sortie. L'orifice 12 comporte un canal 9 dont l'axe coïncide approximativement avec l'axe du canal 6 de la buse 7, ainsi qu'un passage 10 évasé. La sortie du passage 10 débouche sur une surface 13 du logement 3 et constitue la sortie 11 du fil. La cavité 4 du

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logement 3 est en communication avec une pipe 14 pour l'introduction du gaz sous pression.

Un fil 15 est introduit par l'entrée 5 du dispositif de textura-tion jusqu'à la section 8 de turbulence par le canal axial 6 de la buse 7. Dans la section de turbulence 8 le fil 15 est amené en contact avec le gaz comprimé introduit par la pipe 14 et les filaments individuels de ce fil 15 sont séparés les uns des autres et dérangés par l'action du gaz. Ensuite le fil est chassé à travers l'orifice de sortie 12 et amené à la sortie du fil 11 en même temps que le flux de gaz sous pression.

Le fil soufflé avec le gaz à haute pression se dégage dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction du flux de gaz, immédiatement après la sortie du fil de l'orifice 11. A proximité du coude 16, où le fil change de direction, le fil est soumis à des vibrations de cycle très court et ainsi des boucles, des frisures; des enchevêtrements et analogues se produisent sur les filaments individuels du fil, ce qui augmente le volume du fil. Le fil qui a reçu une texture gonflée 17 par le changement de sa direction dans le coude 16 avance le long de la surface de guidage 18 du guide 2 pour arriver à un dispositif conventionnel de réception non représenté.

Il a été constaté que la présence du guide de fil 2 selon la présente invention, à proximité de la sortie du dispositif de texturation 1, permet d'augmenter grandement la résistance du fil résultant, de tel sorte que le gonflage du fil ne se relâche pas lors du tissage. H résulte de ceci que dans le dispositif de texturation décrit, comparé avec les dispositifs connus mentionnés ci-dessus, une fibration violente provoquée au coude 16 provoque beaucoup plus de boucles, de frisures et d'enchevêtrements des filaments individuels, et en même temps un enchevêtrement plus complexe entre les filaments. Ceci rend possible la stabilité du fil ainsi gonflé.

Malgré que ci-dessus on ait expliqué la texturation d'un fil normal, il est bien entendu qu'il est également possible avec l'appareil décrit et traiter d'autres fils, tel que des fils à cœur central ou à effets particuliers.

De plus, il a été constaté que le dispositif décrit permet d'économiser la quantité de gaz comprimé nécessaire pour produire la texture désirée des fils.

Le dispositif à texturer selon la fig. 3 comprend à la périphérie de la buse 7 un écran 19, percé d'une ouverture 20 pour permettre le passage du gaz comprimé dans la section de turbulence 8, de façon à diviser la cavité en deux et limiter ainsi le flux de gaz comprimé introduit par la pipe 14. Ceci montre que d'autres types de dispositifs à buse peuvent être employés dans l'appareil selon la présente invention pourvu que le dispositif soit construit de façon que le fil qui passe soit soumis à l'action du gaz comprimé et soit expulsé par le jet de gaz.

Par exemple un dispositif à jet de gaz tel que représenté à la fig. 4 peut être utilisé dans le dispositif selon la présente invention. Ainsi dans la fig. 4 le dispositif 1 est composé d'un logement 3, d'un éjecteur 3' et d'une buse 7 pourvue d'un évase-ment 5 pour l'entrée du fil, une sortie du fil 11 et d'une pipe d'entrée du gaz comprimé 14. Un fil non représenté est introduit dans la buse 7 inclinée d'environ 45 à 60° par rapport au jet d'air comprimé, et il est chassé par l'air comprimé au travers de l'éjecteur 12 jusqu'à la sortie 11.

Des types de fil avantageusement utilisables dans un dispositif selon la présente invention sont représentés par les fig. 5A à 10A ainsi que 5B à 10B, respectivement en coupe et en vue de face. Les guides de fil représentés aux fig. 5A, 5B; 7A, 7B; 8A, 8B; et 10A, 10B sont en forme de bloc et ceux représentés par les fig. 6A, 6B, et 9A, 9B ont la forme d'une tige de section circulaire. La surface de guidage 18 de chacun des guides représentés aux fig. 5A à 10A et 7B à 10B est munie à sa base d'un canal 21.

Une construction préférée du guide de fil comporte une surface de guidage formée d'un canal à partir de la base, ce qui permet un fonctionnement stable du dispositif et par conséquent un fil de qualité uniforme. Donc, les guides de fil représentés aux fig. 8A, 8B; 9B; ou 10A, 10B sont préférées à cause de la grandeur des boucles obtenues ainsi que de la qualité uniforme du fil obtenu.

La matière constituant la surface 18 de guidage du guide 2 doit être choisie pour bien laisser passer le fil gonflé. Au besoin la surface 18 sera soumise à un traitement pour améliorer ces qualités de dureté et de friction. Il est également possible de munir cette surface d'un recouvrement amovible constitué d'un matériau ayant une grande résistance à l'usure et un coefficient de frottement très réduit, par exemple une pièce en céramique ou en un alliage extrat-dur.

Dans une exécution préférée du dispositif selon l'invention représentée par les fig. 11,12 et 13 il est possible d'ajuster la position du guide 2. Une tige coulissante 27 porte un levier 26 sur lequel est fixé le guide. La tige 27 peut coulisser dans un alésage 28' ménagé dans le bloc 28, grâce à un ensemble de vis 27' et d'écrou 29 logé dans le bloc 28, mais disposé de telle sorte que la tige 27 ne tourne pas sur son axe. Le bloc 28 est pivoté sur un bloc de guidage 30 par une tige pivot 31. Le bloc

30 peut se déplacer le long d'une glissière 33 formée dans la base 32 fixée au corps 24 du dispositif à jet 1, et il est fixé à la base 32 par une vis 34. Le bloc 28 peut ainsi pivoter sur la tige

31 dans la direction du guide de fil 2 se déplaçant vers la face de la surface 13 de sortie du dispositif 1 ou vice versa. Sous l'action d'un ressort 37 tendu entre une tige 35 fixée dans le bloc 28 et une tige 36 fixée dans le bloc coulissant 30. Dans la fig. 11 l'entrée de la pipe de gaz comprimé est désigné par le chiffre 14 comme représenté aux fig. 1 et 3.

Considérons la fig. 13 en complément à la fig. 11, le guide de fil 2 est pivoté sur la tige 26 et positionné par une bague 38 fixée sur cette tige ainsi que par un ressort de compression 23 disposé entre le guide 2 et la tige 7.

La position du guide de fil 2 dans la direction longitudinale de la tige 26 est ajustable en débloquant la vis fixe 22 et en déplaçant le levier 26 le long de son axe. Lorsque le guide de fil est placé dans la position désirée, la vis 22 est à nouveau bloquée. Normalement, le guide de fil 2 est pressé contre l'extrémité de sortie de la surface 13 du dispositif par l'action d'un ressort 37, de telle sorte que la surface de base 35 du guide de fil est amenée en contact avec la surface terminale 13 de sortie du dispositif. Au début de l'opération le guide de fil 2 est éloigné de la surface 13 de sortie, de telle sorte que le guide de fil se trouve dans une position d'appui pour permettre un enfilage aisé du fil.

L'invention est encore illustrée et précisée par les exemples non limitatifs suivants.

Exemple 1

On a utilisé un dispositif à jet du type représenté par la fig. 3 et un guide de fil du type représenté aux fig. 7A et 7B. Le diamètre du canal 6 était de 0,5 mm, celui du canal 9 de 1,76 mm et celui de l'ouverture d'introduction du gaz 20 de 2,76 mm. Le canal 21 du guide de fil avait 1,0 mm-de large et 0,5 mm de profondeur.

Comme représenté à la fig. 14, le guide de fil était placé sur la surface 13 de sortie du dispositif dans une position telle que l'entrée du guide 2 se trouvait à une distance de x mm de la périphérie de l'éjecteur 11 du dispositif.

Avec ce dispositif un fil de polyester de 150 deniers et 72 filaments a été texturé. Ce fil qui avait été humidifié au moyen de gouttes d'eau a été passé dans le dispositif à une vitesse de 300 mètres à la minute et il en est ressorti à une vitesse de 220 mètres à la minute. L'air comprimé à 5 kg/cm2 a été injecté au moyen de la pipe d'injection. Ensuite le fil a été tiré à une vitesse de 247 mètres à la minute. Cette tension de tirage a s

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permis de mesurer et de déterminer la résistance à l'élongua-tion du fil ainsi traité.

La relation entre la tension de tirage et la distance x en mm est représentée par le graphique de la fig. 16. La distance x a été mesurée comme décrit plus haut.

La tension de sortie du fil produit sans le guide de fil était de 20 gr. Comme la distance x était plus petite que 2 mm, la texturation du fil n'a pas pu être menée à bien dans ce cas.

Exemple 2

Le processus décrit dans l'exemple 1 a été répété, mais on a utilisé un dispositif de texturation selon la fig. 1, la distance x était de 1 mm et le fil texturé était tiré à une vitesse de 242 m/ min. La tension de tirage était de 15 gr. alors qu'elle était de 10 gr. dans le cas où l'on n'utilisait pas de guide.

Lorsque le guide de fil n'est pas utilisé il était nécessaire pour obtenir une tension de 15 gr. d'augmenter la vitesse de tirage à 253 m/min.

Exemple 3

Du fil texturé selon le procédé décrit dans l'exemple 2 et tiré avec une tension de 15 gr. a été soumis à la mesure du nombre de bourres par unité de longueur, en utilisant un capteur photoélectrique, fabrication Toray Industries Inc., modèle DT-104. Le nombre de bourres mesuré par ce procédé est sensiblement proportionnel au nombre de frisures, de replis, et de boucles du fil.

Le nombre de bourres dans le cas où l'on n'a pas utilisé le guide de fil était de 80% du nombre de bourres obtenues dans le cas de l'utilisation d'un guide de fil.

Exemple 4

Le dispositif utilisé dans cet exemple est du type illustré par la fig. 3 avec un guide de fil du type illustré dans les fig. 8A et 8B. Le diamètre du canal axial 6 était de 0,5 mm, celui du canal d'expulsion 9 était de 1,78 mm, les ouvertures d'introduction du gaz 20 était de 2,78 mm. Le guide de fil avait un canal 21 d'une largeur W de 1 mm, une profondeur h de 0,5 mm et la hauteur H de la partie évasée était de 1 mm. La surface de guidage 18 avait une inclinaison de 15°.

Comme représenté à la fig. 15, le guide de fil était situé à la sortie de la surface 13 du dispositif, et positionné à une distance x mm comme déjà décrit dans l'exemple 1 se référant à la fig. 14.

En utilisant divers guides de fil ayant un angle © (fig. 8B) entre la base du guide et la surface de sortie du jet, comme résumé dans la table ci-jointe, un fil de polyester de 150 deniers/72 filaments a été texturé.

Guide No.

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Le guide de fil no. 5 du tableau avec un angle de 0° est celui représenté aux fig. 10A et 10B avec une cote L = 0,5 mm.

Le fil était introduit dans le dispositif avec une vitesse de 300 m/min. délivré à la sortie du dispositif avec une vitesse de 200 m/min. L'alimentation en air comprimé du dispositif au moyen de la pipe d'amenée était pressurisé à 5 kg/cm2. Le fil était tiré avec une tension constante de 15 gr.

Le nombre de grandes boucles indésirables sur le fil obtenu a été mesuré en utilisant un capteur photoélectrique comme dans l'exemple 3. Le pourcentage des grandes boucles a été calculé sur le fil obtenu lorsque la distance x du guide était de

1 mm. La relation entre la distance x et le pourcentage de grandes boucles est représenté par la fig. 17 avec l'angle 0 comme paramètre.

Exemple 5

Dans un dispositif de texturation du fil du type représenté à la fig. 3, le canal 6 ayant un diamètre de 0,51 mm, le canal 9 un diamètre de 1,78 mm et l'ouverture d'introduction du gaz comprimé 20 un diamètre de 2,78 mm on a fait passer le fil à texturer en utilisant les écrans de déviation suivants:

A. Un écran plan comme décrit dans le brevet US 3 835 510;

B. Un écran cylindrique comme décrit dans le brevet US no. 3 881 231;

C. Un guide de fil comme décrit dans l'exemple 4 dans lequel l'angle 0 était de 60° et la cote x de 0,5 mm.

La plaque écran était disposée à une distance de 2 mm de la sortie du fil du dispositif, avec une inclinaison de 3° par rapport à la surface de sortie du dispositif. A son tour l'écran cylindrique était disposé de telle sorte qu'il croisait la ligne médiane de l'orifice de sortie du dispositif, et faisait saillie de

2 mm sur la ligne médiane. Le diamètre de l'écran cylindrique était de 25,4 mm.

Un fil de polyester de 150 deniers/72 filaments qui avait été humidifié par des gouttes d'eau a été introduit dans le dispositif à une vitesse de 300 m/min. en même temps qu'était introduit de l'air sous pression de 5 kg/cm2 au travers de la pipe d'entrée, le fil étant expulsé à une vitesse de 220 m/min. Le fil a été reçu par un dispositif de réception à une vitesse de 233 m/min. et la tension de tirage était mesurée.

Le volume d'air soufflé au travers de la sortie du fil par le dispositif était de 1401/minute.

Les tensions de la sortie du fil ont été mesurées comme suit:

A. Avec l'utilisation de la plaque écran: 9,5 gr.

B. Avec l'écran cylindrique: 12 gr.

C. Avec le guide de fil: 17,5 gr.

A remarquer que le fil obtenu en utilisant l'écran cylindrique possède de nombreuses grandes boucles indésirables et que de ce fait la qualité de ce fil était inférieure à celle obtenue par les autres moyens.

Exemple 6

Le même processus décrit dans l'exemple 5 a été répété en utilisant un guide de fil et un écran, à l'exception que le canal 9 d'injection du dispositif avait un diamètre de 1,4 mm. Le volume d'air soufflé au travers de la sortie du fil du dispositif était 971/minute.

Les tensions de tirage sur les fils respectifs étaient de 9,5 gr. dans le cas de l'utilisation du guide de fil, et de 5 gr. dans l'utilisation de la plaque écran. Dans ce dernier cas, le fil avait une faible résistance à l'élongation.

Le nombre de bourres mesuré sur le fil obtenu en utilisant le guide de fil était sensiblement égal à celui du fil obtenu dans l'exemple 5 utilisant la plaque écran. Ainsi, si la tension de tirage et le nombre de bourres du fil obtenu dans cet exemple, en utilisant le guide de fil, sont comparables à ceux obtenus dans l'exemple 5 utilisant la plaque écran, il est clairement prouvé que le dispositif selon l'invention permet une économie de 30% sur le gaz sous pression, en comparaison avec le dispositif décrit dans le brevet US 3 835 510 tout en permettant d'obtenir des fils de qualité approximativement égale.

Exemple 7

Un dispositif de texturation du fil du type représenté à la fig. 4 a été utilisé.

Le diamètre du passage du fil dans la buse 7 était de 0,3 mm et le diamètre du canal 9 était de 1,5 mm. La buse 7 avait une inclinaison de 45° par rapport à l'axe de passage du gaz.

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Deux guides de fil du type représenté par les fig. 9A et 9B ont été disposés en parallèle à la surface de sortie du dispositif. Les guides de fil avaient un diamètre de 1,6 mm dans la partie étroite et de 2,3 mm dans la partie large. Un des guides de fil était positionné de telle sorte que la périphérie de la partie la plus mince en face du flux de gaz se trouvait à une distance de 0,5 mm de la périphérie de la sortie du fil 11 du dispositif, et l'autre était positionné à un intervalle de 1,5 mm de l'autre guide de fil.

En utilisant ce dispositif, un fil de polyester de 150 deniers/ 72 filaments a été texturé. Le fil qui avait été humidifié par des gouttes d'eau a été introduit dans le dispositif à une vitesse de

200 m/min. et il en est ressorti à une vitesse de 143 m/min. L'air comprimé à 6 kg/cm2 a été injecté dans le dispositif par la pipe d'injection. Le fil a été tiré avec une tension de 10 gr. et la vitesse de tirage était de 153 m/min.

s A titre de comparaison, le processus ci-dessus a été répété sans utiliser de guide de fil. La vitesse de tirage du fil était de 158 m/min et la tension de tirage des fils était de 10 gr. D'autre part la tension de tirage était de 8 gr. lorsque le fil était tiré à une vitesse de 153 m/min.

io Le nombre de bourres sur le fil obtenu sans utiliser de guide de fil était de 95 % du nombre de bourres obtenu en utilisant les guides de fil, comme mesuré dans l'exemple 3.

B

4 feuilles dessins

Claims (10)

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1. Dispositif à texturer les fils à filaments multiples et produire un fil à enchevêtremenrcomplexe, comportant un logement ayant des extrémités d'entrée et de sortie disposées sur un passage du fil, une section de turbulence sur le passage du fil, un orifice de sortie constituant la sortie du fil et communiquant avec la section de turbulence, des moyens pour introduire un gaz comprimé dans le passage de fil à filament multiples pour y être soumis à l'action de la turbulence du gaz comprimé dans la sëction de turbulence et souffler le fil vers l'orifice de sortie en même temps que le gaz comprimé, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un guide de fil pour séparer le fil du jet du gaz et guider ce fil le long d'une surface de guidage dudit guide de fil, à l'extérieur dudit logement et à proximité de l'extrémité de l'orifice de sortie, ledit guide de fil étant disposé de façon à ne pas croiser la ligne médiane dudit orifice de sortie, ladite surface de guidage constituant l'extrémité de sortie du fil dudit logement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit guide de fil est en forme de bloc.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ledit guide de fil a la forme d'une tige de section circulaire.

4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'une des extrémités dudit guide de fil qui se trouve en face dudit flux de gaz comprimé possède une surface graduellement éffilée partant le long de la direction du flux du gaz comprimé.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite surface effilée est une surface unie plane et que l'angle entre ladite surface plane et une surface parallèle à la surface de sortie du fil est compris entre 0° et 60°.

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite surface effilée est une surface de révolution.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la position dudit guide de fil est ajustable dans la direction perpendiculaire à la direction du flux de gaz.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le guide de fil est positionné de telle sorte que son extrémité qui est disposée en face du flux de gaz se trouve à une distance de 0 à 8 mm de la périphérie de ladite sortie des fils.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite distance est comprise entre 0,5 et 3,5 mm.

10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le guide de fil est mobile sur un support.