Brevet FR2402724A1 — publié le 19790406

La présente demande a pour objet un procédé pour la fabrication de fils fantaisie sur matériel de filature 8 bouts libérés et un dispositif pour sa mise en oeuvre. La présente demande concerne plus particulibrement la fabrication de fils flammés. Un fil flammé est un fil dans lequel apparaissent périodiquement ou apériodiquement des grosseurs de diamètres et de longueurs plus Ou menins grands. A partir de fil continu en matériau synthétique thermoplastique, il est connu de réaliser des fils flammés, par exemple : soit par sous-étirage de zones de fils, à savoir étirage de ces zones a un taux inférieur à celui nécessaire pour obtenir un fil complètement étiré, soit par étirage partiel du fil en contact avec un bain constitué par une solution aqueuse d'méthanol et traitements dans des conditions particulières telles que décrites dans le brevet français numéro 1 584 493. A partir de fibres artificielles ou synthétiques coupées, ou de fibres naturelles, il est aussi connu de réaliser des fils flammés par les procédés conventionnels de filature, par exemple en mélangeant au dernier stade de la préparation du filé des éléments fibreux diversement coloriés. Récemment, est apparu un procédé de filature, dit "procédé de filature à bouts libérés", dans lequel les fibres prélevées par un dépouilleur ou défibreur sur un ruban de fibres, sont amenées à un rotor tournant b vitesse élevée, dans lequel elles sont orientées et sortent dudit rotor en subissant une torsion qui les transforme en un filé qui est ensuite bobiné selon les procédés connus. Sur du matériel de filature abouts libérés la réalisation de fil flammé ou d'effet, est généralement obtenue par deux procédés : soit par alimentation régulière d'un ruban de poids variable, soit par alimentation irrégulière d'un ruban de poids constant, Ces deux techniques, qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison, présentent toutefois l'inconvénient de nécessiter des préparations spéciales au niveau du ruban, ou des trans for- mations de matériel relativement importantes. Par ailleurs, les taux d'étirage utilisés peuvent fortement atténuer les effets recherchés. La présente demande concerne un procédé simple, ne présentant pas les inconvénients sus-mentionnés, pour la fabrication de fils flammés sur sa- tériel de filature à bouts libérés. Le procédé de fabrication de fil flammé sur machine de filature 9 bouts libérés objet de la présente demande, est caractérisé en ce qu'on alimente au dispositif de filature un ruban de fibres de poids constant, on mo du fie ensuite le nombre de fibres dans le rotor par variation en aval de ce dernier de la vitesse d'appel du fil réaliséepar affichage sur la machine d'une suralimentation qui se traduit par la création d'une accumulation de fil passant dans un moyen stockeur, puis en ce que l'on soulève le cylindre presseur maintenant sur le cylindre d'appel le fil provenant du rotor, permettant ainsi l'absorption de la matière accumulée et la création des flammes sur ledit fil, lequel est renvidé à vitesse constante. Le nombre de fibres dans le rotor peut varier de façon périodique ou apériodique. Le moyen utilisé pour la mise en oeuvre du procédé sus-mentionné, est caractérisé en ce que, sur le métier de filature à bouts libérés prévu avec moyen de suralimentation, on dispose un dispositif stockeur du fil suralimenté et entre la sortie du rotor -et le renvidage du fil, un appareillage agissant sur le bras du cylindre presseur pour permettre le dégagement pro gramme de ce dernier du cylindre d'appel. Dans la présente demande, l'avantage est de conserver un ruban de poids constant en tous points identiques à ceux généralement utilisés dans cette technique de filature, et une alimentation constante sans modification du matériel ; ces effets sont alors obtenus en jouant uniquement sur des vitesses d'appel variables en sortie de rotor. Afin de bien comprendre le principe utilisé dans la présente demande, il est nécessaire de se reporter è la figure 1 ci-jointe, donnée à titre d'e Exemple illustratif mais non limitatif, sur laquelle on représente schématiquement un procédé de fabrication de filé par filature à bouts libérés Une tête de filature à bouts libérés est essentiellement composée : d'un dispositif d'alimentation 1, d'un défibreur 2, d'une zone de transfert 3, d'un rotor 4, d'un cylindre d'appel 5 et de son presseur 6, et d'un renvidage 7. Pour un poids de ruban alimentaire 8 constant, le titre du filé 9, au niveau du cylindre d'appel 5, sera égal à : 1 x Taux d'étirage = Nm filé, Poids ruban alimentaire le taux d'étirage étant égal à Vitesse du cylindre d'appel V5 ou Vitesse du cylindre d'alimentation V1 Si l'on fait varier V5, on fera varier le taux étirage, et par 1à le Numéro métrique du filé produit. Compte tenu des vitesses élevées, il est difficile de faire varier mécaniquement dans un temps très court et dans des proportions importantes, la vitesse du cylindre d'appel 5. Pour conserver des vitesses d'organes mécaniquement constantes et obtenir l'effet désiré, il est proposé la solution objet de la présente demande, qui consiste à afficher une suralimentation dans la zone comprise entre le cylindre d'appel 5 et le renvidage 7, puis à introduire dans cette zone un appareillage quelconque 10 capable de stocker la suralimentation du fil 9, et à provoquer un débrayage du cylindre presseur 6 au moment désiré et pour un temps contrôlé, au moyen d'un dispositif appreprié 11. On provoque ainsi le débrayage du cylindre presseur ; il n'y a plus d'appel des fibres accusu- lées dans le rotor 4. La partie du fil stockée dans la zone amont du renvidage 7 est absorbée par ce dernier, et la tension engendrée par l'appareillage stockeur 10, maintient une tension de renvidage nécessaire et suffisante a la formation de l'enroulement.Le cylindre presseur 6 rembrayé, il y a à nouveau extraction des fibres accumulées dans le rotor, et formation d'un effet de flamme jusqu'à équilibre des vitesses conduisant à la réalisation d'un fil normal et régulier, qui à nouveau suralimenté en amont du renvidage, préparera la formation de l'effet flammé suivant. La suralimentation est généralement prévue sur les métiers de fsla- ture à bouts libérés ; cette suralimentation peut aller jusqu'à 20 Z par rapport à la vitesse de bobinage du fil. Le moyen 10 prévu pour stocker cette suralimentation peut être mécanique, pneumatique ou hydraulique ou combinaison de ceux-ci, par exemple au moins une roulette sur laquelle passe le fil,elle par un ressort même reliée/au bâti de la machine, le dispositif stockeur étant à simple,dou- ble ou multiple effet pour permettre un stockage maxime sous un minibus d'encombrement. L'appareillage 11 permettant au cylindre presseur de se dégager du du de type connu cylindre dappel, est relié à un noyen de commande/permettant de programmer son dégagement dudit cylindre d'appel. Selon la construction de l'appareillage, le moyen permettant la variation du temps de dégagement, peut Entre un système de commande par cames de profil tel que sur les figures 2 et 3,électroaimant,xon- te-et-baisse.Ainsi, par exemple, ai lton utilise une commande par came, le cylindre presseur 6 étant maintenu contre le cylindre d'appel 5, la pression exercée selon le profil de la came sur l'extrémité arrière du bras du cylindre presseur 6, permet à ce dernier de pivoter et de se dégager du cylindre d'appel 5, le renvidage absorbant à ce moment-là la boucle formée sous l'influence de l'appareillagelo, la matière non appelée s'accumulant alors dans le rotor4. Lorsque la came n'a plus d'action sur le bras du cylindre presseur 6, celui-ci vient à nouveau en appui sur le cylindre d'appel 5. Si l'on se reporte à la figure 1, A désigne le parcours normal du fil, B le parcours avec suralimentation et C le parcours lorsque le cylindre presseur est dégagé du cylindre d'appel et n'a plus d'action sur le fil. La forme, la longueur, la fréquence, l'aspect des-effets flammés, sont pour une part importante et de façon non limitative liés à un certain nombre de paramètres tels que le pourcentage de suralimentation dans la zone amont renvidage, la force de traction du stockeur, la fréquence des impulsions sur le système de débrayage du cylindre presseur, le temps d'inactivité du presseur (débrayage), le diamètre du rotor et le coefficient de torsion affiché. A partir de ces paramètres, il est possible de réaliser des effets de longueurs comprises entre 10 et 400 mm, dans des rapports de diamètre de filés eux-mêmes compris entre 1/1 et 7/1, de forme lisse (figure 4), ébouriffée (figure 5), ou torsadée (figure 6 ) . Il est entendu qu'en fonction des moyens dc brouillage mis en oeuvre, ces effets peuvent Entre périodiques ou apériodiques. Il est ainsi possible de réaliser des fils flammés dans la gamme des numéros métriques 7 à 40 sans problème. Le procédé de la présente invention et le moyen pour sa mise en oeuvre, peuvent être montés sur tous les types connus de matériels de filature à bouts libérés. Les exemples suivants illustrent la présente demande1 sans la limiter. Exemple 1 Sur un spinntester SUSSEN équipé de rotor tournant à 22.000 tours minute ; on règle la vitesse du briseur type CL à 6.500 tours/minute et on alimente un ruban de Nm 0,1, de fibres viscose, de coupe 40 , de titre 1,7 dtex, en affichant un taux d'étirage de 63,6 de façon à filer un Nm 7. Le coefficient de torsion choisi est de 150, soit une torsion au mètre de 396 toursimètre. La suralimentation avant renvidage est réglée à des valeurs de 9,43 Z et 13,2 Z. Le dispositif stockeur de fil est réalisé sous la forme d'une tige de recul commandée par un ressort hélicoïdal en acier de diamètre 5/10 mm de 6 spires au centimètre, et de diamètre extérieur 5 mm, qui exerce en position avant une force de traction arrière (AR) de 400 grammes. Le générateur d'impulsions retenu pour l'essai, est un électro-aimant commandé par l'intermédiaire d'un micro-contact actionné par une came à deux bossages symétriques (figure 2), elle-mEme entraînée par un moteur à courant continu, muni d'une platine de régulation. Le système de brouillage est déconecté. L'irrégularité U Z est mesurée au moyen du régularimètre USTER-ZELL WEGER ; le nombre de défauts est relevé selon la méthode classimat USTER. (Seuls sont comptés les défauts de classe 4 4-3-2-I). : Diamètre du rotor en mm . (46) : (56) % suralimentation 9,43 13,2 13,2 Nombre d'impulsions/min. . 19 33 33 . 33 Nombre d'impulsions / : /Kg de fil : 2509 4358 : 4358 : 4358 Nombre de défauts Classimat 2668 3344 | 3505 3930 : U Z : 20 17 : 21 | 24,5 Exemple 2 Toujours à partir de la mEme matière et sur le mème réglage de base: Le pourcentage de suralimentation affiché est de 13,2 Z. Le microcontact générateur d'impulsions commandé par une came à 6 bossages (figure 3) par un moteur à courant continu pourvu d'un dispositif de brouillage qui fait varier la vitesse de base affichée de + 50 Z. Le dispositif stockeur de fil est du même type, mais les forces de traction sont réglées à 150 grammes et 80 grammes. : : Traction AR 150 g-: Traction AR 80 g : 7. rotor : 56 : 56 % suralimentation 13,2 13,2 Nombre d'impulsions : moyen / minute : 23 : 23 Z % brouillage 100 Z 100 Z : Nombre de défauts Classimat | 1959 : 2472 U % 11,1 14,1 On obtiendra dans ces conditions un fil présentant en moyenne un effet tous les 2,41 mètres.La valeur de cet effet, en diamètre, longueur et aspect, sera fonction du temps qui se sera écoule entre deux impulsions,c'est- à-dire de la longueur de fil absorbée par le stockeur qui définit le temps pendant lequel la matière accumulée dans le rotor ne sera pas prélevée. Ce temps pourra etre compensé par la force de traction du dispositif stockeur qui définira la répartition des tensions Amont T 1 / Aval T 2 (figure 1) et ainsi provoquera avant le réembrayage du cylindre presseur un appel partiel de la matière au niveau du rotor.Cet appel étant inférieur-à la vitesse normale affichée, il s'en suivra la formation d'un filé surtordu de titre moyen supérieur au titre normalement filé et de grande longueur (figure 4). De mEme, quand l'effet recherché est de longue amplitude (nombre d'impulsions à la minute faible), on pourra maintenir le même type d'effet en volume et longueur en jouant sur le pourcentage de suralimentation, de façon à ce que le temps écoulé entre deux impulsions corresponde à l'accumulation de fil désirée. On pourra de même, par le profil de came et sa vitesse de rotation, ou tout autre dispositif, avoir des effets périodiques ou apériodiques. Exemple 3 Toujours à partir de la meme matière et sur le même réglage de base: Le pourcentage de suralimentation reste constant8 13,2 Z . On utilise une came à 6 bossages. Le nombre moyen d'impulsions à la minute est réglé pour l'un des essais à 23 impulsions par minute, et pour le second à 13 impulsions par minute. La force de traction AR du dispositif stockeur reste dans les deux cas de 80 grammes. . Nombre moyen d'impulsions 23 I3 . Course AR du stockeur 100 130 . Z suralimentation 13,2 13,2 . Nombre de défauts Classimat 2472 1172 .UZ 11,1 11,9 Exemple 4 On réalise, à partir d'un ruban de fibres polyester 1,6 deux, mi-mat azuré,40 mm, d'un poids constant de 3,125 g/metre (Nm : 0,32), un filé de numéro métrique 18, de coefficient de torsion 140 (600 tours/metre), en utilisant une came à 6 bossages. Réglage Spinntester : . Vitesse rotor .............. 24.000 tours/minute . Diamètre rotor ............. 56 mm . Vitesse briseur ............ 6.500 tours/minute . Etirage .................... 56,25 . Vitesse sortie ............. 40 mètres/minute . Torsion .................... 600 tours/mètre . Suralimentation ............ 13,2 % . Nombre d'impulsions/minute.. 26 Brouillage . - 100 Z Nombre d'impulsions/kg...... 11.700 Course AR stockeur ......... 90 Force de traction AR ....... 150 grammes . Nombre de défauts Classimat : - 1179 en classe D - 4874 dans l'ensemble des classes U % ........................ 13,8 Exemple 5 Dans les mEmes conditions de réglage que dans l'exemple 4, on réalise à partir d'un ruban de fibre acrylique de titre 1,5 dtex, coupe 40 mm,Nm 0,32, un filé de Nm 18. Nombre de défauts Classimat : 95 dans la clasee D, 655 dans l'ensemble des classes, U 7. : 11,96 Exemple 6 On réalise, à partir d'un ruban de fibres à base de chlorure de polyvinyle, de marque CLEVYL T (RHONE-POULENC-TEXTILE), de titre 2,4 dtex, coupe 40 mm, d'un poids constant de 1,6 g/mètre, un filé de numéro métrique 12, coefficient de torsion 122 (420 tours/mètre), réglage de la machine suralimentation I2 %, vitesse du rotor 22.000 tours/minute, vitesse de sortie 52 mètres/minute, force de traction arriere du ressort 80 grammes,brouil- lage 60 %, utilisation d'une came à 2 bossages, nombre d'impulsions à la minute : 22, nombre de défauts Classimat : 3700, U Z : 21, REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de fil flammé sur matériel de fila- ture à bouts libérés, caractérisé en ce qu'on alimente au dispositif de filature un ruban de fibres de poids constant, on modifie ensuite le nombre de fi bres dans le rotor par variation en aval de ce dernier de la vitesse d'appel du fil réalisé par affichage d'une suralimentation qui se traduit par la création d'une accumulation de fil passant-dans un moyen stockeur, puis en ce que l'on souleve le cylindre presseur maintenant sur le cylindre d'appel le fil provenant du rotor, permettant ainsi l'absorption de la matière accumulée et la création des flammes sur ledit fil, lequel est renvidé à vitesse constante. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation de la vitesse d'appel du fil en aval du rotor est effectuée dc façon périodique. 3. Procédé selon la revendicatinn 1, caractérisé en ce que la variation dc la vitesse d'appel du fil en aval du rotor est effectuée de façon apé iodique 4. Hoyen pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication de fil flammé sur matériel de filature à bouts libérés objet des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, sur le métier de filature à bouts libérés. prévu avec moyens dc suralimentation, on dispose, entre la sortie du rotor et le renvida gc du fil, un dispositif stockeur du fil suralimenté ct un appareillage agissant sur le bras du cylindre presseur pour permettre le dégagement programmé de- ce dernier au cylindre d'appel. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dégagement du cylindre presseur est effectué par un système de commande par came. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé cn ce que ledégagement du cylindre presseur est cffectué par un système de monte-et-baisse. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif stockeur du fil suralinenté est mécanique. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif stockeur du fil suralimenté est constitué par au moins une roulette sur laquelle passe le fil, elle-mEme reliée à un ressort lui-même relié au bâti de la machine. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif stockeur du fil suralimenté est au moins à simple effet pour permettre un stockage maximum sous un minimum d'encombrement. 10. Natérial de filature à bouts libérés, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de suralimentation du fil, au moins un dispositif stockeur de fil suralimenté et au moins un appareillage agissant sur le bas du cylindre presseur pour permettre le dégagement programmé de ce dernier du cylindre d'appel. 11. Fil flammé, caractérisé en ce qu'il est obtenu au moyen du procédé objet des revendications 1 à 3 et par mise en oeuvre du dispositif objet des revendications 4 à 9.