Brevet FR2281446A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux moyens ou dispositifs moyennant lesquels un faisceau de fllaments continus, en général filaments artificlels et/ou synthétiques, est accru en volume ou "voluminigé" par l'action d'un courant d'air assujetti à des contractions et détentes séquentlelles, s'accompagnant à des mouvements turbulents, et en combinaison avec un emmêlement au moins partiel, ce traitement conduisant à une agmentatlon du volume, de la douceur et des caractéristiques de toucher du fil, comme cela est demandé par de nombreuses productions industrielles, en particulier, mals non exclusivement, dans le domaine des vêtements et des tissus d'aameublement Cette technologie dlte usuellement de "texturation", est bien connue de l'industrie textile et se passe de tout com mentaire D'une manière plus particullère, la présente invention concerne des dispositifs perfectionnés, du type comprenant un canal cylindrique dans lequel on fait passer simultanément le fil ou faisceau de filaments continus et un courant gazeux, en particulier un courant d 'air. En général, le fil est introduit dans le conduit à travers une tuyère à pointeau, tandis que l'air comprimé est envoyé, à travers un ou plusieurs passages, dans une chambre ot il est obllgé de converger dans l'axe de ladite tuyère pour attendre le fil sur lequel cet air exerce une action d'entraînement combinée avec l'effet désiré d'acsroissement en volu le, le courant d'air et le fil s'évacuant ensuite du dispositif à travers un passage essentiellement en forme d'un tube Venturi, c'est-à-dire un passage comportant une partie convergente suivie d-'une partie divergente. L'obtention des effets désirés dépend de plusieurs paramètres, dont les sections des passages, la pression et la portée du jet d'air, la distance axiale séparant l'extrémité de la tuyère à pointeau de la partie initiale convergente du passage de sortie et autres. Bien que susceptibles de réglages dans des larges limites, les dispositifs connus n'offrent pas la flexibilité d'adaptatlon la plus désirable, en particuller pour ce qui concerne l'obtention de conditions d'accroissement en volume variables, et/ou le traitement de fils de numéros, nombre de filaments et nature des fibres treks différents.En outre, une action trop énergique de mise en volume entrainant des mouvements relatifs excessifs des filaments et leur emmêlement incontrôlé, les fils "texturés" ainsl obtenus ont un toucher inégal souvent peu agréable. D'une manière essentielle, le dispositif perfectionné selon 11 invention est caractérisé en ce qu'il comprend, en aval du passage où le fil est assujetti au jet d'air pour être entraidé par celui-ci comme nécessaire, mais en amont du passage de sortie en tube Ventur@, au moins une chambre d'expansion ayant une section transversale non inférieure à la section d'entrée du tube venturi, et qui communique avec l'extérieur à travers un ou plusieurs oriflces, préférablement de section réglable. Selon une caractéristique avantageuse du perfectlonnement, le premier dlt passage parcouru par le filament entraidé par le courant d'air, a une section transversale sensiblement égale à la section transversale minimale du tube Venturi, de façon qu'une pression supérleure à la pression atmesphérique soit établie et maintenue dans ladite chambre d'expansion, par effet de la résistance induite par le tube Venturi, pression qui, en partie au moins, se charge par les orifices précités.Cela conduit d'une part à une diminution de la vitesse linéaire du courant d'air entre le premier passage et le tube Venturi, avec comme résultat une contraction axiale du fil et, en conséquence de cause, son accroissement en volume, d'autre part à un déploiement de ce fil dans ladite chambre d'expansion. Moyennant le réglage de la pression et du débit d'air, de la distance entre l'extrémité de la tuyère à pointeau et embouchure du premier passage et, en particulier, de la section (ou sections) de l'orifice (ou orifices) pour la décharge partielle de la pression de la chambre d'expansion, il devient possible d'obtenir, en plus d'un fonctionnement plus régulier et efficient du dispositif, aussi l'adaptation de celui-ci au traitement de fils de numéros et/ou nature très divers, et la réalisation de degrés différents d'accroissement en volume. Ces caractéristiques et d'autres particularités de l'inven- tion ressortiront de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté sur le dessin annexé, dans lequel : La figure 1 est une coupe axiale du disposltlf complet, dans uné de ses conditions possibles de fonctionnement La figure 2 est une vue fragmentalre à plus grande échelle, illustrant avec plus de détails la partie du dispositif, désignée par - II - sur la figure 1, qui comprend ses éléments constitutifs principaux (mis graphiquement en évidence) La figure 3 est une vue en coupe de ladite partie, suivant le plan IiI-ïII de la figure 2 ;; La figure 4 est une vue en coupe du dispositif suivant le plan IY-IV de la figure 1, et Les figures 5A, 5B et 5C sont des vues éclatées, partie en coupe et partie en perspective, montrantdifférents ensembles de constituants du dispositif dans lueurs positions mutuelles permettant l'assemblage. Dans son ensemble, et comme cela est illustré à la figure 1, le dispositif conprend un corps sensiblement cylindrique 10 percé d'un trou axial, qui colporte une partie d 'entrée 12, susceptible de loger la tuyère à pointeau (décrite ci-après), et une partie de sortie 14, dans laquelle sont logés les éléments formant les différents passages et la chaibre d'expansion. Bissé sur l'extrémité d'entrée du corps 10, qui est munie à cette fin d'un filetage 16, se trouve prévu un élément formant capuchon 18 dans la tête duquel se fixe, d'une manière réglable axialement, la queue 20 de la tuyère à pointeau précitée. Le corps 22 de cette tuyère a une section polygonale etjou comporte sur @a paroi erterne des rainures s'étendant longitudinalement, rectilignes on éventuellement spiralées, de façon à définir des passages entre ledit corps et la partie d'entrée 12. Ainsi, l'air (ou autre gaz) comprimé et éventuellement réchauffé, alimenté à travers un conduit approprié 26 dans la chambre 24, formée dans le capuchon 18, peat s'écouler le long de ladite partie 12 et autour du prolongement en pointeau 28 de la tuyère. L'extrémité en pointeau de ladite tuyère porte montée sur elle une pièce tubulaire 30 qui définit le premier passage 32 ou passage d'entratnenent de section transversale prédéterminée,dont l'embouchure conlque ou de toute façon évasée est visible au mieux sur la figure 2. Ainsl, le courant d'alr provenant de la partie d'entrée 12, est obllgé de converger vers le passage d'entraîne- ment 32, en entraînant avec lui le fil multi-filaments qui émerge du pointeau de tuyère 28.La portée de l'effet d'entraînement, l'accélération du courant d'air et, de toute façon, les facteurs par lesquels la vitesse d'entraînement du fil et autren effets désirés sont déterminés, peuvent être contrôlés non semlement en réglant la pression et le débit d'air alimenté dans le condnit 26, mais aussi par un réglage de la position de l'extrémité du pointeau de tuyère 28 dans l'embouchure du passage 32. réglage qui est obtenu moyennant le déplacement axial de l'ensemble tuyère 20, 22, 28 par rapport à l'élément formant capuchon 28~ Ladite pièce tubulalre 30 est bloquée dans le corps 10 du dispositif en étant par exemple appuyée en butée sur un ment annulaire 34 formé dans ledlt corps 10, ladite pièce maintenue en pression contre cet épaulement par l'entremise d'une pièce intermédiaire creuse 36 et d'une pièce tubulaire filetée 38, dans lesquelles les pièces 36 et 38 sont réalisées, la chambre d'expansion et respectivement le passage de sortie es tube Ventn- ri, l'ensemble étant complété d'un élément formant contre-capu- chon 40 dont la tête porte fixé sur elle un guide-file 42 réalisé éventuellement en matériau céramique ou présentant de toute fan une très grande résistance au frottement. Le passage de sortie en tube Venturl est d'un type tradition- nel connu en soi. il comprend une partie d'entrée comvergente 44 une partie intermédiaire rétrécie ou de section rtr 46, et une partie de sortie divergente 48 (figures 2 et 5c). a sect@@@ transversale de la partie intermédiaire 46 étant awantageusement égale ou voisine de celle du premier passage 32. La caractéristique principale du dispositif est constitmée par la réalisation de la chambre d'expansion, ou de détente, 50, à l'intérieur de la pièce intermédiaire creuse 36 e e chambre, qui se situe préférablement dans le même axe que les différents passages consldérés, a une section transversale nettement plus grande que l'embouchure du passage d-e sortie en tube venturi et, d'une manière également préférable, ses parois se raccordent par des parties de forme toroïdale appropriée avec les parois de ladite embouchure, ladite chambre communlquant avec l'extérieur par au moines un orifice radial, de préférence par une pluralité de petits orifices 52 disposés en couronne, qui communiquent à leur tour avec des lumières 54 ménagées dans le corps principal 10. Les sections totales des passages mettant en communication ladite chambre 50 avec l'extérieur sont préférablement contrôlées par un moyen de réglage, tel par exemple qu'une douille 56 filetée inté rieurement qui se visse sur une partie extérieure filetée 58 du corps 10 etmoyennant laquelle lesdltes lumières 54 peuvent être plus ou molns couvertes. D'après ce qui précède et d'un examen du dessin annexé, le fonctionnement du dispositif perfectionné se comprend facilement le fil à texturer est allmenté d'une manière connue dans la tuyère à pointeau 20, 22, 28 tandis que l'air est, d'une façon également connue en sol, alimenté à travers le conduit 26 dans la chambre 24. De cette chambre, l'air passe, en s'écoulant le long des parois latérales du corps de tuyère 22, dans la partie d'entrée 12 pour converger enfln vers l'intérieur du passage 32, dans lequel le courant d'air, accéléré en vitesse par la réduction de section du passage, entratne ledit fil A l'intérieur de la chambre 50, l'air étant assujetti à une brusque détente s'échappe en partie par les différents orifices 52, 54, la portée de la décharge étant contrôlée de la manière qu'on vient de décrire ci-dessus. Par conséquent, la quantite d'air s'écoulant, en même temps que le fil, à travers le passage de sortie en tube Venturi 44, 46, 48, est inférieure à celle qui a parcouru le premier passage 32 et, puisque les sections transversales des parties subséquentes de passages 33 et 44 sont sensiblement identiques, l'air s'écoule dans le Tassage de sortie à une vitesse linéaire plus basse que dans le premier passage 32 ou passage d'entraînement du fil. il s'ensuit que le fil sort du dispositif à une vitesse plus basse que sa vitesse d'entrée, cette réduction de vitesse (qui peut être controlée avec précision en réduisant plus ou molns les sectlons des passages d'évacuation 52, 54) étant proportionnée à la contraction axiale que subit le fil au cours du traitement de mlse en volume, traitement qui entraîne, comme on le sait, la formation de courtes ondulations ou de boucles ou, de toute façon, des altérations dans la rec tillnéarlté des filaments dont se compose le fil. Bien entendu, les dimensions du dispositif devront être opportunément déterminées au préalable en fonctlon du numéro et de la nature des fils à traiter et, de toute façon, en fonction des différents paramètres de traitement. Les quelques valeurs données à titre purement exemplaire cl-après ont montré d'être appropriées, expérimentalement, pour obtenir une production particulièrement satisfaisante en qualité et uniformité de fils texturés de rayonne viscose et de rayonne acétate, de fils textures polyamides et polyesters, ou de fils mixtes d'un titre se situant au total entre 55 et 1500 den. Passages Longueur (mm) Dlamètre (mm) Entrée (32) 6 1,55 Chambre (50) 8,6 6 Tube Venturi, embouchure (44) 8 3 mat. Tube Venturl, rétrécissement (46) 7 1,55 Tube venturi, partie divergente (48) 17 4 maux. REVENDICATIONS 1.- Perfectionnement apporté aux dispositifs pour l'accroissement en volume ou "texturation" de filaments continus ou fils multi-filaments, moyennant l'alimentation substantiellement axiale de ces filaments le long d'une séquence de passages dont le premier est constitué par une tuyère à pointeau à la sortie de laquelle les filaments sont assujettis à l'action d'un courant d'air alimenté coaxialement audits filaments et provoquant leur entrainement à travers au molns un passage de sortie essentiellement en forme d'un tube Venturi, perfectionnement caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir en aval d'un premier passage dans lequel les filaments sont entraînés par un courant d'air comprimé à une vitesse linéaire prédéterminée, mais en amont du passage de sortie en tube Venturi, une partie qui présente une section transversale plus grande que lesdits passages et qui forme une chambre dans laquelle lesdits filaments sont assujettis à une action d'expansion. 2.- Dispositif perfectionné selon la revendication 1, Ca- ractérisé en ce qu'il comporte des orifices permettant la communication de ladite chambre avec l'extérieur et à travers lesquels une partie de l'air sous pression arrivant dans ladite chambre est déchargée vers l'extérieur, ce qui permet d'obtenir que les filaments soient entraidés dans les passages de sortie par un courant d'air dont la portée est inférieure à celle du courant d'alr parcourant le premier passage d'entrée et d'entraînement. 5.- Dispositif perfectionné selon la revendicatlon 2, caractérisé en ce que le premier passage d'entrée et d'entraînement et la partie avec section minimale du passage de sortie en tube Venturi présentent une section transversale essentiellement identique, de façon que le courant d'air parcourant ledlt passage de sortie possède une vitesse linéaire plus faible que le courant d'air parcourant le premier dit passage d1 entraînement 4.- Dispositif perfectionné selon la revendicatlon 2, ca ractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de régler la section transversale globale minimale des orifices qui établissent la communication entre ladite chambre et l'extérieur. 5.- Dispositif perfectionné selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits orifices sont constitués par des ajutages ou des passages débouchant à l'extérieur du corps de dispositif, et que lesdits moyens de réglage sont constitués par au molns une douille ou anneau placé sur la paroi externe dudit corps et déplaçable axialement sur celul-ct, dans des conditions permettant de couvrlr sélectlvement et d'une manière réglable les ouvertures de sortie des ajutages ow passages précités. ± Disposltlf perfectionné suivant une ou plusieurs des revendications 2 à 5,-caractérisé en ce que ladite chambre a une section transversale plus grande que l'embouchure du passage de sortie en tube Venturi, ladite chambre se raccordant par des partles conformées en courbes convergentes avec ladite embouchure. 7.- Dispositif perfectionné selon une ou plusieurs des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la tuyère à pointeau comprend un corps de section transversale externe non circulaire, ce corps étant engagé dans une partie d'entrée cylindrique du corps de dispositif, ce qui permet de créer, entre le corps de tuyère et les parois de ladite partie d'entrée, des passages longltudlnaux à travers lesquels l'air comprimé parvient à l'ex- trémité de la tuyère pour converger ensuite vers l'intérieur du premier passage d'entraînement. 8.-Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite tuyère à pointeau est montée d'une manière axialement déplaçable dans le corps du dispositif, ce qui permet de régler sélectivement la distance entre l'extrémité de cette tuyère et l'embouchure du premier passage d'entraînement, et que ledlt passage d'entraînement comprend une embouchure convergente, sui vle d'une partie cyllndrique.