Brevet FR2011304A1 — publié le 19700227

.20530 1 2011304 La présente invention concerne, d'une manière générale, tin procédé et un appareil pour conférer une fausse torsion à tin fil en mouvement. Sous l'un de ses aspects, elle vise un procédé et un appareil avec lesquels une fausse torsion est conférée au fil en le 5 faisant passer avec glissement autour d'un organe animé d'un mouvement rapide de rotation, cet organe tournant autour d'un axe disposé selon un angle déterminé par rapport au trajet du fil en mouvement. On sait qu'une fausse torsion peut être conférée à un fil en 10 mouvement en faisant tourner ce fil autour de son axe au moyen de "broches de fausse torsion de différents types. La fausse torsion est souvent appliquée à la texturation de fils de filaments, auquel cas le fil est soumis à un traitement de fixage alors qu'il présente tui degré de torsion très élevé. Bien que le fil, après avoir traver-15 sé le dispositif de fausse torsion, reprenne son état sans torsion, il conserve néanmoins une tendance à la frisure sous l'influence du traitement de fixage. l'obstacle qui, avec les procédés et appareils de. fausse torsion connus, s#est toujours opposé à une simplification permettant 20 une accélération de la production et une réduction des frais correspondants réside dans le problème du support de l'organe animé d'un mouvement rapide de rotation, ce support devant avoir lieu à la fois radialement et axialement. Tous les procédés antérieurs ou bien sont trop coûteux, ou 25 bien ne permettent pas de réaliser les vitesses élevées requises. En outre, même si ces vitesses sont obtenues, l'usure de l'appareil est extrêmement rapide. En conséquence, l'un des buts de la présente invention est de fournir un procédé de fausse torsion à la fois extrêmement simple 30 et peu coûteux, ne nécessitant qu'une faible force motrice et d'un entretien facile. Un autre but de l'invention est de .réaliser un procédé capable de permettre de réaliser des vitesses élevées et d'une application simple. 35 Un autre but encore de l'invention est de fournir un appareil de fausse torsion permettant des vitesses élevées de production et d'une utilisation simple. On se rendra aisément compte des autres buts visés par 1'invention ainsi que des avantages qu'elle apporte lorsque celle-ci se-40 ra mieux comprise grâce à la description détaillée, qui va suivre, 20530 2 2011304 avec référence aux dessins annexés, dans leBquels ï Fig. 1 représente schématiquement le parcours suivi par le fil soumis au traitement conforme à l'invention; Pig. 2 représente^ vu en perspective, le dispositif de support 5 du mandrin animé d'un mouvement de rotation, dont l'axe fait un angle prédéterminé par rapport au chemin suivi par le fil; Fig. 3 représente schématiquement une réalisation préférée de la course du fil soumis au traitement selon l'invention. En bref, l'invention concerne un procédé de texturation du fil 10 caractérisé par la combinaison des moyens suivants : disposer, sur le trajet du fil, au moins un mandrin, monté à rotation, dont l'axe forme un angle prédéterminé avec le parcours du fil passant sur ce mandrin; faire passer le fil autour de ce mandrin avec glissement; maintenir ce fil à une tension suffisante pour provoquer la remontée 15 de la torsion sur l'élément de fixage thermique placé en amont du mandrin; envider le fil frisé par le couple de torsion sur un dispositif d'enroulement approprié. Dans l'opération illustrée par la figure 1, un fil 1, provenant de la bobine d'alimentation 3, passe sur un guide-fil 5, puis sur \zi 20 compensateur de tension 7; ensuite, il passe sur un élément de fixage thermique 9 avant de passer avec glissement autour d*un mandrin 11 monté à rotation sur un support approprié 12. lie dispositif de support 12, décrit plus en détail ci-après, est capable de supporter le mandrin de façon que l'axe de rotation 25 de celui-ci soit maintenu sous un angLe Q par rapport à la direction D du chemin suivi par le fil avant le mandrin. Cet angle Q peut se situer entre 10° et 80°, de préférence entre 35° et 55°o Par ce positionnement du mandrin, le fil est à même d'engendrer la rotation du mandrin sans qu'il soit besoin d'avoir recours à une force exté-30 rieure. Le fil est maintenu, sous une certaine tension afin de provoquer la remontée de la torsion sur l'élement chauffant 9 qui en assure le fixage thermique. Après le mandrin 11, le fil passe entre deux cylindres 15 et 17 qùi alimentent une bobine 19 d'enroulement du fil. 35 La fig. 2 représente un dispositif de support approprié 12 ca pable d'ajuster l'angle Q à la valeur désirée. Le mandrin 11 repose sur deux petits paliers (non représentés) de façon a être monté à rotation sur l'arbre 21. L'arbre 21 est maintenu eh contact avec friction avec la pièce 23 au moyen d'un écrou de blocage 25 classi-40 que. La pièce 23 repose sur une pièce fixe 27, dans une position 69 20530 3 2011304 réglable avec blocage par l'écrou 29. Pour modifier l'angle formé par l'arbre 21, on desserre les écrous 25 et 29, ce qui permet le positionnement de l'arbre 21 et de la pièce 23 sous une relation angulaire appropriée par rapport au chemin suivi par le fil. 5 On s'est rendu compte d'une manière imprévue qu'avec un ajus tement approprié de la tension du fil amené au mandrin 11,en liaison avec une vitesse d'envidage convenable du fil, on peut produire une remontée de la torsion sur l'élément de fixage thermique 9. Du. fait du positionnement de l'arbre rotatif 21 du mandrin 11 sous un 10 angle Q par rapport au parcours du fil sur ce mandrin, il se produit un roulement et un glissement du fil à la surface du mandrin, ce qui a pour effet d'impartir au fil une torsion qui est ensuite fixée thermiquement alors qu'elle remonte sur l'élément chauffant. Il convient de noter que, si l'on inverse l'angle Q, on obtient 15 dans la zone de chauffage une torsion de sens contraire à celle qui est obtenue lorsque le positionnement du mandrin est celui qui a v été décrit ci-dessus, mais que le fil ainsi obtenu présente toujours une torsion zéro dans cette zone. La tension du fil qui alimente le mandrin 11 peut varier entre 20 0,001 et 6 grammes/denier; elle est établie de préférence entre 0,25 et 1,5 gramme/denier; une tension suffisante est maintenue à 1'en-vidage pour obtenir la construction désirée de bobine en fonction de l'utilisation prévue pour le .fil. Le titre du fil n'est pas un facteur critique dans l'opération selon la présente invention et il 25 peut être choisi en fonction de l'utilisation particulière envisagée pour le fil. La température dans la zone de fixage thermique doit être aussi élevée que possible sans toutefois être une cause de détérioration des fibres textiles qui se trouvent dans cette zone. On a constaté 30 qu'une température de 177 à 315°C pour le dispositif de. chauffage était satisfaisante. La vitesse de passage du fil dans la zone de fixage thermique 9 ainsi que la température maximale susceptible d'être supportée par le fil sont étroitement liées étant donné que l'un et l'autre de ces facteurs dépendent de la nature du fil qui 35 fait l'objet .du traitement. Ces facteurs constituent un système qui ne comporte pas vraiment de limitation de vitesse, sauf en ce qui concerne le dispositif d'envidage à grande vitesse 19» De bons résultats ont été obtenus avec des vitesses du fil s'étendant d'environ 46 à environ 2743 m/mn. 40 Un produit textile traité suivant l'invention peut être obtenu 69 20530 2011304 à partir d'une grande- variété de matières. Le produit textile utilisé peut être représenté, par exemple, par une matière protéique, une matière cellulosique, une matière polymère ' synthétique thermo-plastique, une matière polymère thermodurcissàble et par d'autres 5 matières similaires. Comme exemples représentatifs de ces matières, on peut citer, entre autres, les fibre s cellulosiques, les fibres d'acétate de cellulose, les polyamides, les polyesters, les acryliques, la laine, le coton, etc. Dans un mode particulier de mise en oeuvre, représenté à la 10 fig. 3» établi sur les principes de l'invention, on a fait passer un fil 31 de nylon 66 de 15 deniers/3 filaments (polyhexaméthylène adipamide) sur un frein magnétique G-B qui a été utilisé comme compensateur de tension 33 sous une tension de 7 grammes dans la chambre thermique 35 à une température de 235°C. la longueur du système 15 de chauffage était maintenue à 991 mm), le fil passait sur des mandrins 37, 39» 41 de 88,9 mm de diamètre qui, tous, étaient montés à rotation sur un système du support 12 de construction similaire à celui qui a été décrit ci-dessus, avec lequel la position de l'axe de chaque mandrin est maintenue sous friction à une valeur angulaire 20 de 45° par rapport au chemin suivi par le fil dans son passage au-dessous et autour de chaque mandrin, le fil par son enveloppement des mandrins engendrait leur rotation sans qu'il fût nécessaire, pour cela, de recourir à l'emploi d'une.force extérieure supplémentaire. les mandrins 37, 39 et 41 étaient tous construits en alumi-25 nium avec fini mat. le fil passait ensuite dans la ligne de pinçage des cylindres alimentaires 43 et de là il était enroulé sur le dispositif d'envidage 45 sous une tension de 2 grammes. Ce fil était travaillé à la vitesse dé 2011 m/mn et il comportait 120 tours de fausse torsion par pouce (soit environ 470 tr/mn). 30 Si l'on compare ce résultat avec ceux obtenus avec une broche de fausse torsion classique (avec 120 tours de fausse torsion par pouce), on constate que, pour obtenir le même résultat, il aurait fallu que la vitesse de la broche soit de 7 millions de tr/mn. les broches de fausse torsion qui actuellement donnent les meilleurs ré-35 sultats à l'échelle industrielle travaillent à une vitesse de 400000 et de 600.000 tr/mn, soit de moins de un dixième de celle qui conduit aux résultats obtenus avec le procédé selon l'invention. On se rend compte aisément que ce procédé de texturation par fausse torsion et l'appareillage qu'il utilise offrent des avantages 40 exceptionnels comparativement à la technique employée jusqu'ici. 69 20530 5 2011304 Il est évident, à la lumière de ce qui a été dit ci-dessus, que l'invention peut faire l'objet de diverses modifications et variantes sans que l'on sorte, pour cela, de son cadre» 69 20530 e 2011304 HEVEHDICAIIOHS 1 - Procédé de texturation caractérisé par la combinaison des moyens suivants î disposer, sur le trajet du fil, au moins un mandrin, monté à rotation, dont l'axe forme un angle prédéterminé avec 5 le parcours du fil passant sur ce mandrin; faire passer le fil autour de ce mandrin avec glissement; maintenir ce fil à une tension suffisante pour provoquer la remontée de la torsion sur l'élément de fixage thermique placé en amont du mandrin; envider le fil frisé par le couple de torsion sur un dispositif d1enroulement approprié» 10 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de l'axe du mandrin fait un angle de 10 à 80° par rapport au chemin suivi par le fil dans son passage autour de ce mandrin. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension appliquée au fil dans son passage autour du mandrin dont 15 l'axe de rotation fait un angle avec le chemin du fil est de 0,001 à 6 grammes par denier. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé, en outre, par le fait de permettre au fil de passer avec glissement autour du mandrin de façon telle qu'il engendre la rotation du mandrin. 20 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la dis position de trois mandrins à une distance prédéterminée les des autres, de façon telle que l'axe de chaque mandrin fasse le même angle prédéterminé par rapport au trajet suivi par le fil dans son passage autour de chaque mandrin. 25 6 - Mode de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : le passage, avec glissement, d'un fil de 15 deniers et 3 filaments en polyhexaméthylène adipamide successivement autour de trois mandrins dont chacun est positionné de façon que son axe fasse un angle de 45° avec le chemin suivi par 30 le fil dans son passage autour de chacun de ces mandrins; le maintien de la tension exercée sur ce fil à une valeur de 2 grammes par denier avant son passage autour du premier mandrin; l'envidage du fil texture sur un dispositif d'enroulement approprié, le fil, frisé sous l'influence du couple de torsion, ayant conservé substantielle- 35 ment sa torsion effective. 7 - Produit industriel nouveau constitué par tout fil texturé selon le procédé de la revendication 1. 8 - Appareil de texturation capable, par le couple de torsion, de produire un fil dont la torsion effective ne présente substan- 40 tiellement aucun changement et caractérisé en ce qu'il comporte les 20530 7 2011304 organes suivants : un dispositif d'alimentation de fil; un système de contrôle de la tension; un élément de chauffage positionné en aval du système de contrôle de la tension, un mandrin monté à rotation sur un axe maintenu dans une position faisant un angle prédé-5 terminé par rapport au chemin suivi par le fil dans son passage autour de ce mandrin; un dispositif d'envidage du fil disposé en aval de ce mandrin et capable de recevoir le fil frisé par le couple de torsion. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il 10 comprend, en outre, un deuxième et un troisième mandrins montés chacun à rotation sur un axe maintenu dans une position faisant le même angle que celui fait par l'axe du premier mandrin par rapport au chemin suivi par le fil dans son passage autour de chacun de ces mandrins. 15 10 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un dispositif pour permettre de supporter l'axe de ce mandrin suivant des positions angulaires différentes par rapport au chemin suivi par le fil dans son passage autour du mandrin. Par pi°n de la Société dite ï J. P. STEVENS & 00., INC.