Brevet FR2378881A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne une installation perfectionnée de traitement de fils chimiques continus dans laquelle on fait subir aux fils en mouvement une opération de texturation. La "texturation" est une opération bien classique en textile qui consiste, par un moyen approprié, à augmenter l'aspect gonflant et le volume apparent des fils, généralement à filaments continus, avec ou sans augmentation concomitante de l'élasticité, l'augmentation du gonflant résultant essentiellement d'une déformation ..u sous effet thermique des filaments élémentaires. Plusieurs procédés ont éteproposês à cet effet, faisant appel å des moyens tels que la fausse-torsion, le bourrage, les engrenages ou le passage sur une arete. Le procédé de texturation le plus répandu est celui dit par "fausse-torsion" qui consiste schématiquement a surtordre un fil, à le traiter thermiquement a l'état surtordu, puis a le détordre et à le renvider apres lui avoir fait éventuellement subir un traitement thermique complémentaire avant renvidage. Par ailleurs, les brevets américains 2 852 906 et 2 869 967 décrivent un nouveau type de fil texturé dont la caractéristique essentielle est d'être formé de filaments continus présentant indi viduellement une multitude de spires, boucles et autres circonvolutions, disposées à intervalles irréguliers sur leur longueur. Le procédé décrit dans ces brevets pour obtenir un tel fil, commercialisé depuis avec succes, notamment sous l'appellation TASLAN (marque déposée de la E.I. DU PONT DE NEMOURS), consiste schématiquement à faire passer un fil à filaments continus en suralimentation dans une buse formant une zone de turbulence qui provoque la séparation des filaments et leur donne individuellement des circonvolutions, puis a recevoir avec une tension aussi faible que possible le fil ainsi traité. Un dispositif approprié pour traiter ces fils comporte essentiellement un canal pour le passage du fil et une amenée de fluide sous pression débouchant dans ce canal. Des dispositifs perfectionnés pour la mise en oeuvre de ce procédé sont décrits notamment dans le brevet américain 3 945 057 ainsi que dans le brevet français 2 210 685. Par ailleurs, afin d'obtenir des fils particuliers aspect modifié ou amélioré, il a été proposé de combiner plusieurs opérations de texturation différentes. Ainsi, le brevet français 1 224 242 propose de communiquer une première déformation mécanique à un fil, par exemple par passage sur une arête, ou par passage dans une zone de soufflage, avec ou sans fixation thermique, puis de soumettre le fil ainsi traité à une opération de texturation par fausse-torsion. Par ailleurs, le brevet français 2 282 Q04 décrit un procédé dans lequel un fil non totalement étiré, base de polyester, est soumis à un traitement d'étirage texturation par fausse-torsion suivi d'un traitement par jet d'air. Schématiquement, pour mettre en oeuvre ce dernier procédé, les machines utilisées comportent une pluralité de positions de traitement, chaque position étant formée essentiellement dans l'ordre - d'une source de fil, telle qu'un cantre ou un ratelier, - d'une zone de texturation par fausse-torsion constituée essentiellement par un four et une broche, - d'une zone de texturation par fluide turbulent constituée essentiellement d'une buse, de préférence précédée par un organe de mouillage du fil, - d'éléments de renvidage du fil formé, chaque zone de traitement étant précédée et suivie de dispositifs dé livreurs permettant d'alimenter et de retirer le fil de chaque zone de traitement. Un tel dispositif, s'il est en théorie séduisant, pose cependant un problème pratiquement insurmontable, à savoir celui du lancement du fil dans les divers organes de traitement. En effet, il est bien connu que les conditions de traitement, et principalement la vitesse du passage du fil, sont différentes lorsque l'on traite un fil par fausse-torsion et lorsque l'on traite un fil par un jet d'air. Par suite, lorsque l'on juxtapose plusieurs traitements différents, il est pratiquement impossible de lancer correctement le fil lors de la mise en route de la machine ou après une casse de fil. Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif perfectsonne du type précité, ainsi que des procédes pour sa mise en oeuvre, qui surmonte ces inconvénient et permet de lancer facilement et rapidement le fil dans les divers organes de traitement. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention permet de traiter aussi bien un fil étiré préalablement à son traitement, qu'un fil non étiré ou seulement partiellement étiré, l'étirage étant dans ce cas effectué sur le métier même où le fil est traité. L'invention concerne donc schématiquement un perfectionnement apporté aux installations dans lesquelles, en continu, on fait passer un fil dans une zone de texturation par fausse-torsion puis, dans une zone de texturation par fluide turbulent, ce traitement étant avantageusement suivi d'un traitement thermique complémentaire. Par ailleurs, les diverses opérations peuvent avantageusement être associées à une opération'd'étirage du fil. L'invention concerne donc une machine perfectionnée de texturation d'un fil à filaments continus du type précité, formée d'une pluralité de positions de traitement, dans laquelle chaque position de traitement se compose essentiellement dans l'ordre - d'une source de fil, - d1un dispositif délivreur de fil, - d'une zone de texturation par fausse-torsion, constituée essentiellement d'un four de traitement thermique et d'une broche de fausse-torsion, - d'une second dispositif délivreur de fil, - d'une zone de texturation par un courant de fluide sous pression, constituée essentiellement d'une buse reliée à une source de fluide sous pression, ladite buse étant précédée d'un bac de mouillage du fil, - d'un troisième délivreur de fil, - éventuellement d'un deuxième four de traitement thermique, - de moyens d'aspiration permettant de distribuer le fil aux déchets, - d'un quatrième délivreur de fil, - d'éléments de renvidage. Selon l'invention, ce dispositif se caractérise par le fait que, d'une part, au moins le deuxième délivreur est un délivreur à embrayage progressif et que, d'autre part, le bac de mouillage du fil précédant la buse de texturation par ébouriffe ment est asso cié à unl élément de guidage du fil permettant de plonger ou de retirer le fil dudit liquide. Avantageusement, conformément à l'invention, on utilisera comme dé livreur à embrayage progressif un délivreur du type de ceux décrits dans le brevet français na 2.191 543. Par ailleurs, la buse de traitement par ébouriffement est une buse classique, de préférence-une buse du type de celle décrite dans le brevet français na 2.210.685. Par ailleurs, les éléments de texturation par fausse-torsion sont également des éléments conventionnels, la broche de faussetorsion pouvant être soit une broche à friction, soit une broche magnétique. Enfin, selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, le bac de mouillage du fil disposé avant la buse de traitement par ebouriffement comporte, comme dit précédemment, dn guide permettant de plonger ou de retirer le fil de l'intérieur du liquide, ce guide étant monté sur un support servant d'élément de protection contre les projections de fluide. Un ,tel dispositif est donc particulièrement avantageux, puisqu'il évite la dispersion d'eau dans l'atmosphère ambiante. De plus, les buses de traitement sont avantageusement séparées les unes des autres par des plaques déflectrices qui évitent que les courants de fluide ne se perturbent d'une position à une autre. Ce mode de réalisation facilite les opérations de lancement et diminue notablement les risques de casse. Eventuellement, le dispositif peut être équipé de moyens d'étirage disposés entre la source d'alimentation et le premier délivreur. L'invention concerne également des procédés permettant sa mise en oeuvre pour le lancement du fil dans les divers organes de traitement, ces procédés étant utilisables tant pour des fils complètement étiré que pour des fils non étiré ou seulement partiellement étiré. Lorsque l'élément de fausse-torsion est une broche du type à friction, le procédé selon l'invention pour le lancement d'un fil destiné à être traité sur l'installation, conforme à l'invention, consiste - à faire passer le fil dans tous les organes de traitement à l'état débrayé, jusqu'd l'organe d'aspiration aux déchets disposé avant le quatrième délivreur, - puis à ouvrir légèrement l'air comprimé de la buse de tex turationl par fluide, - à rabattre le volet disposé à l'avant de la buse de texturation par fluide, - à mettre la broche de- fausse-torsion en route, - à simultanément mettre le deuxième délivreur en patinage et à embrayer le troisième délivreur,- - à ouvrir complètement l'alimentation en air comprimé, - à embrayer le deuxième dé livreur, - à plonger le fil dans le bac de mouillage disposé avant la buse, - à embrayer le quatrième délivreur, - à amener le fil dans le dispositif d'aspiration aux déchets disposé près des éléments de renvidage, - à embrayer le premier délivreur, - à effectuer le renvidage. L'invention concerne également un procédé particulier pour le lancement d'un fil dans les. divers organes d'un dispositif selon l'invention, dans lequel I'élément de fausse-torsion est une broche magnétique. Ce procédé consiste - à faire passer le fil dans les organes de traitement jusqu' au dispositif d'évacuation aux déchets disposé avant le quatrième délivreur, - à ouvrir légèrement l'air comprimé de la buse de texturation par ébouriffement, - à fermer le volet disposé à l'avant de la buse de texturation par fluide, - à mettre le deuxième délivreur en patinage et à embrayer la broche, - à embrayer le premier délivreur de fil, - à ouvrir complètement l'air comprimé et à embrayer le troi sième délivreur, - à embrayer ensuite le deuxième délivreur, - à plonger le fil dans le bac d'humidification disposé avant la buse, - à embrayer le quatrième délivreur, - puis à amener le fil jusqu'à la buse d'aspiration aux déchets disposée vers les organes de renvidage, - et à effectuer la réception. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortirontLmieux des exemples de réalisation donnés ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, ainsi que des schémas annexés dans lesquels - la figure 1 illustre schématiquement une position d'une installation conforme à l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement la zone de traitement par fluide selon l'invention. Comme on le sait, une machine de texturation est formée d'une pluralité de positions de traitements parallèles disposées cdte à côtes de sorte qu'un grand nombre d'éléments sont communs -à plusieurs positions, tels que notamment les organes de commande, de chauffage, de régulation. Ces éléments étant des éléments bien connus, ils ne seront pas décrits en détail dans la suite de la description. En se référant aux figures annexées, la machine selon l'invention se compose d'un cantre portant des broches destinées à recevoir des bobines de fil 1. En quittant la cantre, le fil passe sur divers éléments de renvoi et est amene-au premier délivreur 2 constitué essentiellement par un galet presseur ouunXtanière en appui sur un arbre moteur entraîné en rotation par un moteur non représenté, commun à plusieurs positions. Le fil passe ensuite dans le four de texturation 3, la broche de fausse-torsion 4, puis dans un second délivreur 5 constitué, dans le cas présent, conformément à l'invention, par un délivreur à embrayageprogressifdu type décrit dans le brevet français 2.191.543 Ce délivreur 5 délivre le fil au bac 7 rempli d'eau, maintenu à niveau constant par une alimentation continue, dans lequel il est immergé par passage sur des éléments de renvoi pour arriver à la buse de texturation 8. Cette buse est une buse de type connu, telle que celle décrite notamment dans le brevet français n9 2.210.685 et elle est reliée à une source d'air comprimé 9 commune à plusieurs positions de traitement. En sortant de la buse 8, le fil est appelé par un délivreur 9 qui maintient un rapport de vitesse constant, mais réglable, entre le dispositif délivreur 5 et le dispositif délivreur 9, la vitesse d'extraction du fil par le délivreur 9 étant plus faible que celle d'amenée par le délivreur 5. Ce rapport, de manière connue, est réglé en fonction du rapport du degré d'ébouriffement et de voluminosité désiré. En quittant le délivreur 9,11e fil pénètre de préférence dans un caisson chauffant 14 classique, constitué par exemple par un tube en acier inoxydable, rectiligne, ou éventuellement de forme spéciale, chauffé par tout moyen approprié, tel que I'électricité ou un fluide caloporteur. I1 passe ensuite dans un dernier délivreur 10 et est renvidé de manière connue sur des organes de bobinage 11. En général,la vitesse entre le délivreur 9 et le délivreur 10 est réglée pour permettre une relaxation du fil. Par ailleurs, conformément à l'invention, le dispositif comporte d'une part un organe d'aspiration 12 disposé à proximité et avant le quatrième délivreur 10 et, d'autre part, un deuxième organe classique d'aspiration aux déchets 13 disposé au voisinage des éléments de réception 11. Comme dit précédemment, un tel dispositif permet de traiter indifféremment soit du fil complètement étiré, soit du fil partiellement ou non étiré, l'étirage complémentaire étant réalisé avant ou pendant l'opération de texeuration par fausse-torsion. Les exemples donnés ci-apres montreront plus clairement le procédé permettant la mise en oeuvre du dispositif conforme à l'invention, d'une part, pour une broche de fausse-torsion par friction et, d'autre part, pour une broche magnétique. Pour les deux cas, le fil est du fil totalement étiré et la pression de l'air comprimé à l'arrivée de la buse, en fonctionnement normal est de six bars. EXEMPLE 1 - LANCEMENT ET TRAITEMENT D'UN FIL TOTALEMENT ETIRE AVEC UNE BROCHE A FRICTION On traite un fil polyester cent soixante sept décitex, soixante huit filaments, étirés dans les conditions suivantes en fonction nement normal du dispositif - vitesse d'alimentation 2 : deux cent trente mètres par minute, - vitesse du délivreur 5 : deux cent quarante mètres/minute, - vitesse du dé livreur 9 : cent quatre vingts mètres par minute, - vitesse du dé livreur 10 : cent soixante seize mètres par minute, - vitesse de renvidage 11 : cent quatre vingt sept mètres par minute. La vitesse de la broche 4 est de cinq mille six cent cinquante tours par minute et la température du four de traitement 3 est de 215 degrés centigrades. Par ailleurs, le fil est soumis à un traitement thermique com plémentaiie entre le délivreur :ielt le. délivreur 10 par l'intermédiaire d'un four conventionnel 14 porté à une température de 200 degrés centigrades. Lors du lancement du fil, par exemple pour la mise en route du métier ou après une casse, on procède de la manière suivante. Le fil 1 provenant de la source d'alimentation est passé au travers de tous les organes, en position débrayée, jusqu'au système d'aspiration aux déchets 12 disposé avant le quatrième délivreur 10 Ceci étant fait, on ouvre légèrement l'air comprimé de la buse de manière avoir une pression d'environ trois bars, ce qui permet d'appeler le fil. Ceci étant fait, le volet disposé devant la buse 8 est fermé. La broche 4 est ensuite mise en route puis on met le deuxième délivreur 5 en patinage et l'on embraye complètement le délivreur 9, ces deux opérations étant faites simultanément. De cette manière, il est possible d'avoir une vitesse sensiblement égale avant et après la buse de traitement. L'air comprimé de la buse est alors introduit à la pression normale, puis on embraye complètement le deuxième délivreur 5 qui était en patinage. A ce stade, le fil est mis dans le bac 7 en rabattant le supr-- port 15 de l'élément de guidage 16. On embraye alors le quatrième délivreur lO, puis on passe le fil du système d'aspiration 12 dans le système d'aspiration 13. Le premier délivreur 2 est alors embrayé et le lancement de la réception est effectué de manière normale. On a constaté qu'en procédant de cette manière, il était possible de lancer rapidement et sans casse un fil polyester étiré. EXEMPLE 2 - LANCEMENT ET-TRAITEMENT D'UN FIL ETIRE AVEC BROCHE IGGNETIQUE Surie dispositif conforme à l'invention, on traite un fil polyester cent soixante sept décitex, soixante huit filaments, totalement étiré dans les conditions suivantes - vitesse d'alimentation 2 : deux cent vingt et un mètres/minute, - vitesse du délivreur 5 : deux cent vingt Bix mètres/minute, - vitesse du délivreur 9 : cent soixante neuf mètres/minute, - vitesse du délivreur 10 : cent soixante neuf metres/minute, - vitesse de renvidage 13 : cent quatre vingt trois mètres/minute. La vitesse de la broche est de quatre cent vingt huit mille tours par minute et la temperatu4e du four de traitement 3 est de 215 degrés centigrades. Le lancement du fil est réalisé conformément à l'invention en procédant de la manière suivante. Comme précédemment, le fil est introduit dans tous les organes débrayes jusqu'au système d'aspiration 12 disposé avant le quatrième délivreur 10. De même, on ouvré légèrement l'air comprimé de la buse 8 de texturation, la pression étant d'environ trois bars. A ce stade, on ferme le volet disposé à proximité de la buse et l'on met alors le deuxième délivreur 5 en patinage et l'on embraye la broche de texturation par fausse-torsion 4. Le premier délivreur 2 est alors embrayé, puis on ouvre l'air comprimé complètement et l'on embraye le troisième délivreur 9. A ce moment, le deuxième dé livreur 5 est embrayé complètement, puis le fil est introduit dans le bac renfermant de l'eau de la même manière que precedemment, en abaissant l'embarrage 16 fixé sur le support 15. Enfin, le lancement est terminé comme précédemment en embraye yant le quatrième délivreur, puis en passant le fil du système d'aspiration 12 au système d'aspiration 13 et enfin en effectuant le renvidage en 11. Comme précédemment, le fil est lancé très facilement en procédant de cette manière et ce sans casse. REVENDICATIONS 1/ Machine perfectionnée de texturation constituée d'une pluralité de positions de traitement, dans laquelle chaque position de traitement se compose essentiellement dans l'ordre - d'une source d'alimentation de fil 1, - d'un premier dispositif délivreur 2 de fil, - d'une zone de texturation par fausse-torsion, constituée essentiellement d'un four de traitement thermique 3 et d'une broche de fausse-torsion 4, - d'un second dispositif délivreur de fil 5, - d'une zone de texturation par un courant de fluide sous pression, constituée essentiellement d'une buse 8 reliée à une source de fluide 9 sous pression, ladite buse 8 étant précédée d'un bac de mouillage 7 du fil, - d'un troisième délivreur de fil 9, - - éventuellement d'un deuxième four 14 de traitement thermique, - d'un quatrième délivreur de fil 10, - d'éléments de renvidage 11, caractérisée par le fait que-d'une part, au moins le deuxième délivreur 5 est un délivreur à embrayage progressif et que, d'autre part, le bac de mouillage 7 du fil précédent la buse 8-de texturation par ébouriffement est associé à un élément de guidage 16 du fil permettant de plonger ou de retirer le fil dudit liquide. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte avant le quatrière délivreur 10 et a proximité de celui-ci un dispositif 12 d'aspiration aux déchets, et que, les éléments de renvidage 11 sont également associés à un second dispositif d'aspiration aux déchets 13. 3/ Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1-et 2 pour le lancement d'un fil, la broche de fausse-torsion étant une broche par friction, caractérisé par le fait qu'il consiste - à faire passer le fil dans tous les organes de traitement à l'état débrayé, jusqu'à l'organe d'aspiration aux déchets, disposé avant le quatrième délivreur, - puis à ouvrir légèrement l'air comprimé de la buse de texturation par fluide, - à rabattre le~volet disposé à l'avant de la buse de textu ration par fluide, - à mettre la broche de fausse-torsion en route, - à simultanément mettre le deuxième dé livreur en patinage et à embrayer le troisième délivreur, - à ouvrir complètement l'alimentation en air comprimé, - à embrayer le deuxième dé livreur, - à plonger le fil dans le bac de inouillage disposé avant la buse, - à embrayer le quatrième délivreur, - à amener le fil dans le dispositif d'aspiration aux déchets disposé près des éléments de renvidage, - à embrayer le premier délivreur, - à effectuer le renvidage. 4/ Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, pour le lancement d'un fil dans les divers organes du dispositif, la broche de fausse-torsion étant une broche magnétique, caractérisé par le fait qu'il consiste - à faire passer ce fil dans les organes de traitement jusqu'au dispositif d'évacuation au déchets disposé avant le quatrième délivreur, - à ouvrir légèrement ltair comprimé de la buse de texturation par ébouriffement, - à éventuellement fermer le volet disposé à l'avant de la buse de texturation par fluide, - à mettre le deuxième délivreur en patinage et à embrayer la broche, - à embrayer le premier délivreur de fil, - à ouvrir complètement l'air comprimé et à embrayer le troisième délivreur, - à plonger le fil dans le bac d'humidification disposé avant la buse, - à embrayer le quatrième délivreur, - puis à amener le fil juste'à la buse d'aspiration aux déchets disposée vers les organes de renvidage, - et à effectuer la réception.