Brevet FR2134689A1 — publié le 19721208

La présente invention se rapporte à un appareillage comportant plusieurs lignes de filage de filaments filés à l'état fondu. Dans la production en grande quantité de filaments texti-5 les synthétiques filés à l'état fondu utilisant un grand nombre de machines à filer, un des principaux problèmes est la variation des propriétés des filaments d'une machine à l'autre. Des variations notables dans les propriétés du filament se produisent, par exemple, lorsque le traitement thermique des filaments produits par une 10 machine de filage diffère du traitement thermique des filaments produits par une autre machine de filage. Ainsi, dans les installations utilisant plusieurs machines de filage et une source commune de polymère synthétique à l'état fondu, il est habituel d'avoir dès longueurs égales pour les lignes de distribution depuis la source dé 15 polymère fondu jusqu'aux machines de filage. Des machines de filage utilisant le durcissement par refroidissement sont habituellement disposées selon deux rangées horizontales parallèles de machines de filage par source de polymère fondu, du fait que ce type de machine de filage a des dimensions horizontales très faibles par rapport à 20 sa hauteur. Dans un tel agencement, les lignes de distribution d'égale longueur sont obtenues en enroulant ou en ondulant au moins une partie de chaque ligne de distribution aux machines de filage les plus proches. Dans le cas de machines de filage utilisant le durcissement par refroidissement dans un liquide et une disposition 25 horizontale de la ligne de fil, une source de polymère fondu est "utilisée de la manière la plus générale pour chaque paire de machines de filage, ou même pour chaque machine individuelle. La nécessité d'avoir une zone d'accès pour l'opérateur le long d'un côté de chaque ligne de fil horizontale sur toute la longueur de cette der-30 nière empêche ce type de machine de filage d'être placé dans un groupe dans lequel les machines adjacentes seraient en contact l'une avec l'autre. Avec l'un ou l'autre de ces types de machines de filage, le nombre de machines qui peuvent être placées en rangées horizon-35 taies parallèles et alimentées par une source unique de polymère fondu était limité. Tandis que les lignes de distribution aux maclii-nes les plus proches peuvent être enroulées sur elles-mêmes ou ondulées afin de fournir des trajets de longueurs équivalentes à chaque machine, la distance en ligne droite aux machines les plus 40 éloignées ne doit pas excéder une longueur déterminée à l'avance 11 15375 2. 2134689 afin d'éviter une dégradation thermique excessive du polymère. De plus, les différents méandres nécessaires à la ligne de distribution à chacune des machines les plus proches provoquent des variations dans la résistance à l'écoulement du polymère qui les traver-5 se, et cet effet est accentué par l'augmentation dé la longueur des lignes de distribution. Les polyamides formant des filaments sont particulièrement sensibles aux légères différences de chauffage, et les variations du débit à travers la section du passage de distribution peuvent suffire à provoquer une importante gélification si la 10 longueur de ce passage dépasse une -longueur déterminée à l'avance. La longueur maximum admissible varie avec le type de polymère, la dimension de la ligne, le débit de polymère,à travers la ligne, la température du polymère, et d'autres facteurs de fabrication. Selon la présente invention, on a trouvé qu'un grand nom-15 bre de machines de filage peuvent être utilisées avec une source unique de polymère fondu, tout en évitant la dégradation du polymère et des variations dans le traitement thermique des filaments, en plaçant les machines de filage selon un agencement au moins sensiblement radial par rapport à la source commune de polymère fondu. 20 In conséquence, c'est un objet de la présente invention d'augmenter le nombre des machines de filage utilisables avec une source unique de polymère fondu. Un autre objet de la présente invention est de réduire ou d'éliminer les variations dans le traitement thermique des fila-25 ments de plusieurs machines de filage. Un autre objet de la présente invention est d'augmenter le nombre des machines de filage ayant des trajets de fils sensiblement horizontaux fit qui peuvent être alimentées par une source unique de polymère fondu sans provoquer une dégradation thermique 30 excessive du polymère. La présente invention sera bien comprise par la description suivante faite en relation avec les dessins l'accompagnant, dans lesquels : La figure 1 est une représentation schématique vue en 35 plan, de plusieurs machines de filage ayant des trajets de fils horizontaux, ces machines étant placées radialement par rapport à la source commune de polymère fondu. La figure 2 est une représentation schématique en élévation, d'une des machines de filage de la figure 1 j et 40 La figure 3 est une représentation schématique, vue en 72 15375 3. 2134689 plan, d'un exemple préféré de réalisation de la présente invention, dans lequel les machines de filage sont placées selon un agencement sensiblement radial par rapport à la source commune de polymère fondu. 5 Comme on le voit en détails sur les figures 1 et 2, du nylon fondu est extrait du finisseur 11 d'un réacteur de poly-condensation de nylon, et est transféré vers le bas au moyen d'une canalisation verticale 12 jusqu-'à l'entrée d'un collecteur de distribution 13. Les canalisations de distribution 14 relient les sor-10 ties du collecteur 13 aux entrées respectives de polymère des machines de filage à l'état fondu 15. Les canalisations de distribution 14 des figures 1 et 2 sont d'égales longueurs et de même configuration, comme on peut le voir en plan horizontal, et s'étendent radia-lement depuis les sorties respectives du collecteur 13 jusqu'à l'en-15 trée de polymère de la machine de filage respective. Le polymère fondu est distribué selon un débit mesuré à l'avance par des poppes dosimétriques 16 à travers la plaque support de filières 17, afin de former plusieurs filaments continus dans chaque plaque de filières. Les filaments provenant de la plaque 17 de support de' filières 20 passent à travers une zone d'air 18 puis à l'intérieur d'une masse 19 de liquide de durcissement par refroidissement, tel que de l'eau, contenu dans un réservoir de refroidissement 21. Les filaments passent sur une tige fixe de guidage 22 et sont ensuite extraits du liquide de durcissement. Les filaments extraits passent entre les 25 organes,23 d'un train de tension et ensuite autour d'un rouleau d'alimentation 24 du type à renvoi. Les filaments passent autour d'un rouleau 25 de tirage du type à renvoi qui tourne à une vitesse supérieure à celle du rouleau d'alimentation 24, et ensuite entre des rouleaux de pincement 26 d'un dispositif friseur à boîte de 30 bourrage 27, dans laquelle les filaments peuvent être ondulés de manière classique. Les filaments ondulés passent autour d'une tige de guidage 28 et ensuite à travers l'anneau de guidage 29 jusqu'à son bobinage 31. Bien qu'une seule plaque de support de filières et une seule ligne de fil aient été représentées sur la fi-35 gure 2, une seconde plaque porte-filières peut être utilisée avec chaque machine de filage, les filaments de cette seconde plaque de-support de filières étant traités dans une ligne de fil opposée à l'équipement représenté sur la figure 2. Ainsi, il pourrait y avoir trente-six lignes de fils pour les dix-huit machines de filage-ti-40 rage-texturation représentées sur la figure 1. Chacune de ces li 72 15375 4. 2134689 gnes de fils s'étend à l'extérieur depuis-chaque machine de filage, sensiblement radialement par rapport au collecteur-13. Cet agencement radial fournit un espace plus important pour l'opérateur, au voisinage des ensembles de texturation et des unités de bobinage 5 qu'au voisinage de la machine de filage, conformément aux besoins de l'opérateur. Comme on le voit sur la figure 3, l'agencement circulaire a été remplacé par deux agencements égaux semi-circulaires, l'extrémité de chaque agencement semi-circulaire étant espacéede l'ex-10 trémité correspondante de l'autre agencement semi-circulaire sensiblement de la même distance. Cette distance est supérieure à l'espacement entre lignes de machines dans chaque agencement semi-circulaire, et fournit deux passages d'accès de travail à l'intérieur de l'agencement pour pouvoir déplacer des machines ou des équipements 15 de grandes dimensions vers le centre de 1.'agencement ou depuis ce centre, tout en plaçant un nombre maximum de lignes de machines dans chaque agencement semi-circulaire. La distance minimum entre . lignes de machines adjacentes d'un agencement semi-circulaire est réduite à celle nécessaire à l'accès à; la machine de filage 15A. 20 par l'opérateur. Comme dans le dispositif de la figure 1, les canalisations de distribution 14a sont d'égale longueur. Ces canalisations de distribution l4a s'étendent sensiblement- radialement et - vers l'extérieur depuis le collecteur 13a vers les entrées des machines respectives de filage. 25 Bien que la présente invention ait été décrite se rappor tant à l'association d'un dispositif continu de polymérisation ou de polycondensât!on et du dispositif de filage, la source commune de polymère fondu peut être tout autre moyen connu dans cette technique. Bien que la description s'applique à un dispositif de poly-30 mérisation et de filage de nylon, la présente invention peut s'appliquer à tout polymère organique synthétique fondu filable thermoplastique comme par exemple s des polyamides; des polyesters, des polyhydrocarbures, tels que le polyéthylène et le polypropylène; des polyuréthanes; des polyurées; des polymères vinyliques tels 35 que le polychlorure de vinyle, le polychlorure de vinylidène et leurs copolymères; des polymères acryliques tels.que le polyacry-lonitrile lorsque ce dernier est suffisamment plastifié pour le rendre fusible; des copolymères de l'acrylonitrile; des hydrocarbures halogénés tels que le polychlorotrifluoroéthylène; des poly-40 acétals; des polyanhydrides; des polyoxyméthylènes; des polyfor- 72 15375 5. 2134689 mais, des polyéthers, des polythioéthersj des polysulfu-res; des polythioesters; des polysulfones; des polythiourées; des polythio-amides; des polysulfonamidesj des polyimides et des polytriazoles. Le- groupe préféré de polyamides comporte des polymères tels que 5 la poly(héxaméthylèneadipamide)j la poly(hexaméthylènesébaçamide}; la poly(£ -caproaraide), et leurs copolymères. Parmi les polyesters qui peuvent être mentionnés, en plus du poly(téréphtalate d'ëthy-lène), il y a les copolymères correspondants contenant de l'acide sébacique, de l'acide adipique, de l'acide isophtalique, ainsi que 10 les polyesters contenant les unités récurrentes dérivées de glycols., comportant plus de deux atomes de carbone dans la chaîne, comme par exemple le diéthylèneglycol, le butylèneglycol, le décaméthylène-glycol, et le trans-bis-1,4-(hydroxyméthyl)-cyclohexane. Les dispositifs des figures 1 et 3 sont représentés com-15 portant respectivement dix-huit et vingt lignes de machine, mais tout autre nombre peut être utilisé. La présente invention est particulièrement utile lorsque dix ou plus de dix lignes de machine sont alimentées par une source unique de polymère fondu. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de 20 réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 72 15375 6. 2134689 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de filage, comportant : une source de polymère synthétique fusible, filable à l'état fondu ; un collecteur de distribution relié à cette source et possédant plusieurs orifi- 5 ces de sortie; plusieurs machines de filage à l'état fondu destinées à produire des filaments continus de ce polymère, chacune de ces machines de filage possédant au moins une filière et au moins une entrée de polymère; plusieurs canalisations de distribution sensiblement d'égales longueurs, chacune de ces canalisations reliant 10 chacune de ces sorties du collecteur à chacune des entrées respectives de polymère: des machines de filage; ce dispositif de filage étant caractérisé en ce que les machines de- filage sont placées selon un agencement sensiblement radial par rapport à ce collecteur. 2 - Dispositif de filage selon la revendication 1, carac-15 térisé en ce que chacune des machines de filage comporte, associés à elle, un moyen destiné à placer une massé de liquide pour le durcissement par refroidissement immédiatement au-dessous des filières des machines de filage respectives, et un moyen destiné à extraire les filaments durcis de cette masse de liquide de refroidissement. / .. 20 3 - Dispositif de filage selon la revendication 2, carac térisé en ce que chacune des machines de filage comporte, associé à elle, un moyen destiné à l'extraction par tirage des filaments ainsi durcis, chacun de ces moyens d'extraction par tirage étant situé sensiblement radialement et extérieurement depuis chaque ma-25 chine de filage respective par rapport au collecteur. 4 - Dispositif de filage selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des machines de filage comporte, associés à elle des moyens de texturation de ces filaments ainsi extraits, chacun de ces moyens de texturation étant situé sensiblement radia- 30 lement et extérieurement aux moyens respectifs d'extraction, par rapport au collecteur. 5 - Dispositif de filage selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des machines de filage comporte, associé à elle,un moyen de bobinage des filaments texturés, chacun de ces 35 moyens de bobinage étant situé, sensiblement radialement et vers l'extérieur du moyen respectif de texturation par rapport au collecteur. 6 - Dispositif de filage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins dix 40 machines de filage. 72 15375 7. 2134689 7 - Dispositif de filage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les machines de filage sont disposées selon deux groupes, chaque groupe de machines de filage étant placé sensiblement sélon un rayon d'un demi-cercle 5 ayant le collecteur et la source pour centre, les extrémités diamétralement opposées de ces demi-cercles étant sensiblement équidis-tantesl'une de l'autre. 8 - Dispositif de filage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7) caractérisé en ce que la source comporte un 10 moyen de polymérisation destiné à former en continu le polymère et à distribuer ce polymère ainsi formé sous forme fondue vers le collecteur. 9 - Dispositif, de filage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que chaque machine de filage 15 comporte deux filières destinées à produire deux fils, et en ce que chaque machine de filage comporte, associé à elle, un moyen destiné à faire passer ces deux fils depuis la machine de filage respective selon deux^lignes de fils sensiblement horizontales s'étendant sensiblement radialement et extérieurement depuis cette machine de fi- 20 lage respective, par rapport au collecteur.