Brevet FR2046746A1 — publié le 19710312

i 2046746 La présente invention concernein procédé etun appareil pour donner une fausse torsion à un fil se déplaçant et particu llèrement à un fil thermoplastique thermodurcissable qui peut etre simultanément thermodurci dans un appareil associé* Le fil peut 5 etre un fil simple, un fil assemblé, un monofilament ou un multi-filament* Des formes variées d'appareils pour donner la torsion à un assemblage de fils multifilament, sont bien connus* Des exemples de tels appareils sont décrits dans les brevets américains 5.091*908 au nom de CARRUTHERS, déposé le 21.5*1962, 5.327.461 au nom de WYATT, déposé le 17*61965» 2.803.109 au nom de STODDARD déposé le 4.1.1954, 2.946.180 au nom de TESS0T, déposé le 23.12» 1958, 3.094.834 au nom de DEELEY déposé le 27.6.I96O, 2.523*338 au nom de SNIDER, déposé le 24.3*1948, 2,943*433 au nom de VAN ^ DIJK, déposé le 29.2.1956, 3*156*084 au nom de VAN D1JK, déposé le 28.4.1961. L'appareil décrit dans les brevet CARRUTHERS est utile pour donner une fausse torsion à un fil en tournant ensemble deux bouts de fils* Les appareils décrits dans les autres brevets auxquels on s'est référé ci-dessus donnent une fausse torsion à un simple fil* C'est un objet général de la présente invention de prévoir un appareil efficace et éfflcient pour donner une fausse torsion et possédant certains avantages sur les formes variées d'ap- k pareils de fausses torsions connus jusqu'à présent* gj. En accord, avec la présente invention, la fausse torsion est donnée à un fil en cours de défilement en faisant passer le fil venant d'une source d'alimentation dans une station de torsion, en l'engageant dans ladite station entre deux surfaces formant barrière, dont lfune est une surface tournante à coefficient de frottement élevé et l'autre est line contre-surface à bas coeffi- 30 clent de frottement, grâce a quoi le fil tourne autour de son propre axe de façon à la tordre en amont de cette station, et ensuite le fil est évacué de cette station vers un paquet de départ* Plus précisément, le fil est engagé entre les surfaces, dans une région 2^ où elles divergent de la barrière, et il est ainsi mis en tension en amont et en aval de cette barrière si bien qu'il est incliné, vers la barrière. Un lubrifiant, tel que de l'eau, peut etre appliqué pour réduire l'usure de ces surfaces* La surface en rotation à haut coefficient de frottement tourne dans une direction telle qu'elle tend à éloigner le fil de la barrière* BAD ORIGINAL? 70 21549 2 2046746 De préférence, la surface tournante à haut coefficient de frottement est cylindrique* La contre-surface peut etre sta-tionnaire ou tourner en sens contraire ou dans le même sens* Une contre-surface tournant dans le meme sens possède l'avantage qu'el-ç. le évite que le lubrifiant soit nécessaire pour réduire l'usure de frottement entre les surfaces formant barrière* Four une meilleure compréhension de la présente invention, on fait référence à la description détaillée suivante prise en considération avec les dessins joints dans lesquels : 1Q Les figures 1 et 2 sont des illustrations schématiques en plan et en élévation, respectivement, d'une forme d.'appareil de torsion suivant la présente invention ; La figure 3 est une vue aggrandle des surfaces de torsions dans l'appareil représenté àux figures 1 et 2 ; ^ Les figures 4 et 5 sont des vues détaillées de la surface de torsion dans la réalisation préférée de la présente invention; et la flgre 6 est une vue en perspective d'une autre réalisation de l'appareil de fausse torsion suivant l'invention. En se référant plus particulièrement à la figure 1, on 2q a représenté une bobine d'alimentation en fil 10, des cylindres d'alimentation en fil 12, des cylindres d'extraction de fil 14 et une bobine de ramassage de fils 16. Après avoir passé dans les cylindres d'alimentation 12, le fil Y passe dans un réchauffeur 18 et une zone de refroidissement 20 avant de traverser l'appareil de fausse torsion de la présente invention comprenant une surface tournante 22 à haut coefficient de frottement, commandée par des moyens d?entraînement non représentés, et une contre-surface 24 ou surface complémentaire, stationnalre, à bas coefficient dé frottement constituant, avev la pièce tournante 22 une barrière 2q 26 représentée à la figure 3* Le fil Y est tordu ou roulé autour de son propre axe par la pièce tournante 22. La contre-surface 24 sert de pièce de réaction maintenant le fil Y en frottement avec la pièce tournante 22 à haut coefficient de frottement. La surface de l'une ou l'autre des pièces tournantes cylindrique 22 55 ou contre-surfacë 24 peut etre protégée, par un bossage tel que 28 dans la contre-surface 24 représentée à la figure 3, pour permettre au fil Y de passer dans la ligne de la barrière constituée par la surface tournante 22 et la contre-surface 24 et de laisser le fil retournérvers les cylindres d'alimentation et d'extraction 40 respectivement* BAD ORIGINAL ' 21549 3 2046746 On doit noter que le degré de torsion donné ai fil ï peut . varier en faisant varier les angles «Cl et ^ 2 par exemple, du parcours du fil en approchant ou en quittant les surfaces de torsion* En effet, celui-ci fait varier le point d'engagement et/ou de dé-5 gageaient du fil Y avec la pièce tournante à haut coefficient de frottement 22. Généralement, la pièce à haut coefficient de flottement est constituée en une matière quelconque non abrasive à haut coefficient de frottement tel que du caoutchouc naturel ou artificiel» 10 La contre-surface peut etre constituée en une matière quelconque à bas coefficient de frottement tel que de la céramique ou du métal, dont un bon exemple est l'acier chromé* En fonctionnement, le fil Y est tiré de la bobine 10 par les cylindres d'alimentation 12 qui constituent une barrière 15 de torsion en évitant que la torsion ne remonte au delà d'eux, et ensuite 11 passe à travers le réchauffeur 18 au moyen duquel il est chauffé et, dans une zone de refroidissement 20 dans laquelle il refroidit avant d'arriver à la station de torsion* Un dispositif de tension peut etre substitué au cylindre d'alimentation 20 12. Le fil Y se déplace dans la direction de la flèche 5 à la figuré 1 obliquement à travers la périphérie du rouleau 22 à travers la barrière 26 constituée par la pièce à surface tournante 22 et la contre-surface 24 vers la région située au voisinage de la barrière 26 et ensuite obliquement vers le haut, en étant tiré par les cylindres d'extraction 14 et enroulé sur la bobine d'empaquetage 16. Ainsi une fausse torsion se situe dans le fil en amont de la région de torsions et cette fausse torsion est fixée dans le fil par chauffage et le refroidissement du fil à fausse torsion* 50 On verra que dans cette région de torsion, la pièce tournante 22 et ,1a surface fixe coopérante ou contre-surface 24 divergent de la barrière 26 et que le fil est tendu en amont et en aval de cet-.te région de manière qu'il soit incliné vers la barrière* Les forces agissant sp le fil dans cette région de torsion, radialement, 35 à la pièce tournante 22 et normalement à la surface stationnaire 24 , sont indiquées par les flèches C et D à la figure 3. Ces for ces sont produites par la tension dans le fil qui incline le fil vers la barrière* L'importance du couple de friction exercé sur le fil est proportionnelle à l'importance de la force C. 40 Ici on a noté que la direction de la rotation de la pièBAD ORtàfNAL1 70 21549 2046746 ce tornante 22, indiqué par la flèche E à la figure 3, est telle qu'elle tend à tirer le fil Y en s'éloignant de la barrière 26. Si le fil ï se déplace vers le haut vers la barrière 26, par lfeffet d'un excès de tension, par exemple, le couple de friction j- est par conséquent la torsion du fil peut augmenter* L'appareil de la présente invention est autocompensateur, cependant, par le fait que la direction du mouvement de la pièce 22 et l'importance croissante des forces normales C et D lorsque le fil Y se déplace vers le haut vers la barrière 26, provoquent l'attraction vers le bas du fil Y en l'éloignant de la barrière 26 et par là en évitant tout accroissement de la torsion ou des forces de torsions dues à ce que le fil Y se déplace vers la barrière 26. Dans le but de miniser l'usure sur les surfaces formant la barrière 26, la périphérie de ces organes peut être lubrifiée. De 15eau peut etre utilisée dans ce but et un dispositif à mèche pour son application peut être utilisé. En outre, 1*usure peut être diminuée en utilisant une contre-surface durcie et en changeant la position relative de la pièce de frottement 22 et de la contre-surface 24 de façon que les surfaces de contact sur l'une 20 de ces deux pièces ou sur les deux changent continuellement* Dans une forme préférée de la présente invention, corne il est représenté aux figures 4 et 5, la surface stationnalre ou la contre-surface 28 des figures 1 à 3 est remplacée par une surface tournante simultanément 32. Cette surface tournant simultanément 25 est, comme la contre-surface stationnalre formée d'un matériau possédant un coefficient de frottement relativement bas* Placé de façon adjacente à la contre surface tournant simultanément 32, se trouve l'organe tournant 30 à haut coefficient de frottement, constitué, par exemple, en caoutchouc dur, pour former, avec la 50 contre-surface 32, une barrière 34. A nouveau, la position relative de la surface de friction et de la contre-surface peut changer de façon intermittente ou de façon continue dans le but de diminuer 1?usure locale de celle-ci«Le fonctionnement de cette réalisation de 1*invention, est, sous d'autres égards similaire à celui qui est décrit en rapport à l'appareil représenté aux figures 1 à 3, mais l'usure de frottement de la surface de friction 30 et de la contre-surface 32 est quelque peu réduite par l,usage d'une contre-surface tournante comme représentée aux figures 4 et 5, en évitant par là la nécessité d'une lubrification de cel-le—ci* BAD ORIGINAL 70 21549 5 2046746 En seréférant maintenant à la figure 6, on a représenté encore une autre réalisation de l'appareil de torsion de la présente Invention, dans lequel il est également montré des mécanismes auxiliairesvariés associés et coopérant avec celui-ci* Plus ^ précisément, on a représenté un organe tournant à coefficient de frottement élevé 36 tournant dans la direction indiquée par la flèche E et formant avec une contre-surface 38, à bas coefficient de frottement, une ligne de contact ou plus précisément de presque contact, à laquelle on s'est généralement référé Jusqu'à pré-10 sent comme une barrière, et en dessous de cette barrière se trouve une région voisine dans laquelle le fil ï svfengage , à cause de la tension vers le haut, avec l'organe tournant à haut coefficient de frottement 36. L'usure des pièces adjacentes 36 et 38 est réduite par l'application d'un lubrifiant, tel que de l'eau, à partir d'un applieateur à éponge 40. La contre-surface 38 qui sert d'organe de butée en forçant le fil Y à passer devant 1'organe tournant 36 à haut coefficient de frottement, est poussée vers la pièce"tournante 36 par 20 la force d'expansion d'un ressort 42 au moyen d'un levier 44 pivotant autour d'un palier d'axe de liaison 46. L'usure localisée de 1?organe tournant à haut coefficient de frottement 36 est réduite par un mouvement alternatif longitudinal continu àe celui-ci produit par l'arbre 48, commandé par 25 des moyens de commande non représentés, et une came excentrique 50 montée sur l'arbre 48 sur làquelle sRapplique un galet 52 re-lléepar un levier de came 54 à l*«bre de la pièce tournante à haut coefficient de frottement* Le ressort 58 reliant le châssis et l'organe 6o ar lequel èst monté le coussinnet avec les moyens 54 ^0 de liaison par came maintient le galet de came 52 en contact avec la came excentrique 50. Pendant le fonctionnement de l'appareil, représenté à la figure 6, la rotation de l'arbre 48 et la came 50 produit un mouvement alternatif linéaire du galet 52 transmis par la liaison 54 à l'aèbre 56 et à la pièce tournante à haut coef-ficient de frottement 36. 35 L*usure localisée de la contre-surface 38 est réduite par le mouvement clrconférentlel alternatif de la contre-surface 38 par le mouvement de l'axe 62 de la contre-surface dans le coussinnet 64 produit par un cable flexible 66 formant une boucle 40 68 autour de la contre-surface 38. Le cable 66 est suspendu sous UAD ORIGINAL 70 21549 6 2046746 tension entre les organes 70 soutenant le câble fixé à l'axe 56 de la pièce tournante à coefficient de frottement élevé» Lors du fonctionnement, le mouvement longitudinal alternatif de l'arbre 56 provoque un mouvement similaire des pièces 70 maintenant le câble et en même temps du câble 66 en tension entre ces supports* Grâce à la boucle 68 autour de la contre surface 38, ce mouvement alternatif longitudinal est transposé en un mouvement alternatif clrconférentlel qui provoque la rotation de la contre-surface 38 de façon continue d'abord dans un sens, puis dans l'autre* Le mouvement de rotation de l'organe tournant à haut coefficient de frottement 36 est produit par les arbres de commande 72 qui sont en contact de friction avec lui et dans lesquels l'organe tournant 36 à haut coefficient de frottement glisse pendant son mouvement longitudinal alternatif* Une liaison par poulie ^ et courroie 74 provoque le mouvement des arbres 72 simultanément* L'un des arbres de commande 72 est à son tour commandé en rotation par un moteur 76 relié à une source électrique non représentée. Lors du fonctionnement, le fil ï est alimenté à partir d'une bobine de fil d'alimentation 78 en passant sur un guide 80 2q et une poulie 82 pour lui faire parcourir un parcours en forme de V profond, ladite poulie stoppant la torsion, à partir de laquelle le fil Y passe héllcoïdalement sur un moyen chauffant tubulal-re, tel qu'un tube de cuivre 84 dans lequel passe de la vapeur* Le fil Y passe ensuite dans un guide mobile 86 et à travers la 25 zone de torsion dans la région située au voisinage de la barrière constituée par la contre surface 38 et ljorgane en rotation 36. Le fil Y poursuit alors son parcours vers un deuxième guide mobile 88 et vers la bobine d'empaquetage 90. Bans la zone de torsion, le fil Y est tordu par un eon-30 tact de friction avec l'organe en rotation 36, ledit contact de friction étant maintenu par la contre-surface 38 et la tension dans le fil Y tendant à tirer le fil Y vers le haut vers la barrière constituée par la contre-surface 38 et par l'organe en rotation 36. Cette torsion se déplace progressivement en arrière 35 dans le fil Y vers la poulie 82 qui stoppe la torsion, et elle est fixée par thermodurclssage du fil au moyen de dispositif chauffant, plus précisément un tube de cuivre 84 avec lequel le fil Y est en contact pendant son passage depuis la poulie 82 vers le guide 86. Le guide mobile 86 et le guide mobile 88 sont réglables 40 autour de leuxts axes 92 et 94 respectivement* Le réglage peut BAD ORIGINAL 70 21549 7 2046746 etre utilisé de cette façon pour régler la tension du fil Y ou pour changer l'angle avec lequel le fil Y entre et quitte la zone de torsion entre la contre-surface 38 et l'organe tournant à haut coefficient de frottement 36 dans le but de contrôler le 5 point d'engagement et de dégagement du fil Y dans 11organe tournant à haut coefficient de frottement 38 et par là contrôler l'efficacité de torsion de ljfappareil* Alors que la présente invention était décrite en rapport aux réalisations spécifiques ci-dessus, d'autres réalisations va 0 rlées situées dans le cadre de la présente invention, seront apparents à ceux qui connaissent la question* Les revendications suivantes sont par conséquent prévues pour s'appliquer à toutes ces réalisations qui sont situées dans le véritable esprit et la portée de la présente invention* BAD ORIGINAL 1 70 21549 U 2046746 REVENDICATIONS 1°) Appareil pour réaliser la fausse torsion de fil ou similaire, c a r a et ér 1 s é par le fait qu'il comprend : a) une pièce tournante possédant une surface de fric- 5 tion, b) des moyens réalisant une surface à bas coefficient de frottement situés à coté de ladite surface de friction et placés à une distance telle de celle-ci pour qu'ils forment une barrière à travers laquelle ledit fil ne passe pas, ledit organe et lesaits moyens constituant une zone limitée où lesdites surfaces divergent à partir de ladite barrière, c) des moyens pour mettre en rotation ladite surface de friction dans une direction telle qu'elle se déplace en s^éloignant de ladite barrière dans ladite zone limitée, ^5 d) et des guides disposés pour faire passer le fil à travers ladite zone limitée adjacente à ladite barrière et pour presser de façon continue ledit fil contre ladite barrière pour provoquer la torsion par un entraînement par friction dudit fil par ladite surface de friction suivant un certain angle par rap-20 port à l'axe du fil. 2°) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une surface adjacente constituant la barrière est délestée pour produire un passage «udlt fil à travers ladite barrière de façon que le fil 25 puisse etre Incliné vers ladite barrière par rapport au brin opposé de celui-ci* 3") Appareil de fausse, torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractéri sé par le fait que ladite surface à haut coefficient de frottement est constitué par du caout-30 chouc• 4°) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1» caractérisé par le fait que lesdites surfaces sont lubrifiées dans le but de diminuer leur usure* 5°) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la 35 revendication 1, caractérisé par le fait qu'une mèche humide humidifie continuellement lesdites surfaces avec de l'eau pour réduire leur usure* 6°) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite sur-40 face à bas coefficient de frottement est prévue pour se déplacer, Bm oiïsm 70 21549 2046746 dans la zone limitée adjacente à ladite barrière, dans une direction opposée telle que ladite pièce tournante* 7°) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait queladite sur-5 face à bas coefficient de frotteaent est prévue pour se déplacer, dans la zone limitée adjacente à ladite barrière, dans une direction parallèle à celle de ladite pièce tornante. 8*) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite sur-10 face à bas coefficient de frotteaent est foraée par Se l'acier chro-aé* ) 9*) Appareil de fausse torsion, tel que défini dana la revendication 1, caractérisé par le fait que les guides réglables sont prévus pour foraer l'angle suivant lequel ledit fil s1engagedans ladite pièce tournante à haut coefficient de frot-^ teaent• 10*) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit aoyen de chauffage se coapose d'un tube chauffé à la vapeur autour 20 de la périphérie duquel ledit fil s'enroule héllcoldaleaent avant de »lengager dans ladite surface de friction constituée par une pièce susceptible de tourner* 11*) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait que la par-25 tle d'au aoins une desdites surfaces fornant barrière située près de ladite barrière et adjacente à la zone llaitée est aobile dans une direction parallèle à l'axe de ladite pièce tournante à haut coefficient de frotteaent* 12*) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans 2q la revendication 1, caractérisé pae le fait que ladite surface tournante à haut coefficient de frotteaent est une pièce cylindrique susceptible de se déplacer de façon alternative lon-gltudlnaleaent le long de son axe et que ledit appareil comporte un aoyen pour déplacer de façon continue et alternative ladite 35 pièce cylindrique le long de son axe* 1?*) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans la revendication 12, c a r a c téri sé par le fait que ladite contre-surface tourne dans un plan perpendiculaire à celui de ladite pièce cylindrique. 14°) Appareil de fausse torsion, tel que défini dans BAD ORIGINAL* 70 21549 10 2046746 la revendication 13, caractérisé par le fait q'un câble suspendu et tendu entre des pièces reliées de façon à suivre le mouvement alternatif longitudinal de ladite pièce cylindrique à haut coefficient de frottement, est enroulé autour de ladite contre-^ surface tournante de façon à provoquer un mouvement clrconférentlel alternatif de ladite contre- surface* 15*) Procédé de fausse torsion de fil, c a r a c t é r 1 s é par le fait qu'on fait traverser ledit fil à travers la zone limitée voisine d'une barrière constituée par une surface tournante à haut coefficient de frottement et une surface adjacente à bas coefficient de frottement et en inclinant ledit fil vers ladite barrière de façon qufil vient en contact de friction avec lesdites surfaces ajdjacentes* 16°) Procédé, tel que défini dans la revendication 15, ^caractérisé par le fait que ladite surface à bas coefficient de frottement est une surface tournant simultanément par rapport à ladite première surface tournante* bad original