Brevet FR2544753A1 — publié le 19841026

La présente invention se rapporte à la texturisation de fil et concerne plus partlculièrement un procédé et une machine de texturisation d'un fil par le procédé de crêpage par fausse torsion. Dans le procédé de crêpage par fausse torsion, un fil est prélevé d'une réserve au moyen d?un premier dispositif d'avance, puis il passe par des zones de chauffage et de refroidissement vers un dispositif de fausse torsion. Il est préférable que le fil se déplace dans un trajet en ligne droite entre le premier dispositif d'avance et le dispositif de fausse torsion afin que, dans la mesure du possible, la torsion imprimée au fil par le dispositif de fausse torsion puisse se propager en arrière vers la zone de chauffage et également pour réduire au minimum la tension du fil nécessaire pour l'avancer par les zones de chauffage et de refroidissement et le dispositif de fausse torsion. Mais, pour que de grandes vitesses de débit de fil puissent être obtenues, pour que le fil atteigne les températures requises lorsqu'il passe par les zones de chauffage et de refroidissement, il est-nécessaire que ces zones de chauffage et de refroidissement soient longues. Si le trajet rectiligne voulu du fil est maintenu, la machine est haute de façon gênante ou prohibitive et pour cette raison, il est courant dans les machines modernes de texturisation à grande vitesse d'avoir recours à des trajets "incurvés" du fil, ctest-à-dire de faire en sorte que le fil subisse un ou plusieurs ehangements appréciables de direction lorsqu'il passe entre le premier dispositif d'avance et le dispositif de fausse torsion. Des guides sont prévus dans le but de produire ces changements de direction de trajet du fil. Si ces guides sont fixes) il apparalt nécessairement une grande augmentation de tension du fil lorsqu'il passe autour du guide ou de chaque guide. Pour que la tension du fil dans la zone de chauffage soit suffisante pour éviter une instabilité, ctest-à-dire une augmentation brusque de tension aux vitesses de traitement élevées, l'utilisaguide-fil statique dans le trajet du fil entre le premier dispositif d'avance et le dispositif de fausse torsion nécessite des tensions élevées sur ces guides et sur leur côté aval. Des tensions élevées appliquées au fil qui est chauffé à sa température de ramollissement ou au voisinage peuvent entraîner un flottement des filaments, ou même leur rupture quand le fil passe autour d'un guide. Il en résulte un fil texturisé de mauvaise qualité. Une réduction de la tension du fil dans la région d'un tel ne guide/peut être obtenue qu'au prix d'une réduction du rapport d'étirage ou d'une augmentation du niveau de torsion et éventuellement par l'augmentation du rayon du guide, mais ces solutions conduisent à de sévères restrictions dans la vitesse du processus pour éviter une augmentation brusque de tension si la qualité du produit doit être maintenue. Il est connu que les problèmes ci-dessus peuvent être évités dans une large mesure en utilisant de simples guides tournants, mais, dans ce cas, d'autres problèmes apparaissent. Par simple guide tournant, il faut -comprendre un guide tournant autour d'un axe qui fait un angle droit avec le trajet du fil autour du guide. L'utilisation d'uns simple guide tournant peut conduire à une réduction du transfert de torsion autour du guide, csest-à-dire que le niveau de torsion dans la zone de chauffage peut être considérablement moindre que celui imprimé au fil par le dispositif de fausse torsion. Cela conduit également à produire un fil texturisé de mauvaise qualité.Dans le but de résoudre ce problème, il a été proposé de tourner le guide dans la direction de l'angle de l'hélice de torsion, mais, avec cette disposition, l'angle de rotation impose de changer divers paramètres de traitement pour une torsade en S contrairement à une torsade en Z. Un objet de l'invention est donc de proposer un procédé de crêpage d'un fil par fausse torsion, dans lequel, pendant que le fil se déplace le long d'un trajet "incurvé" entre un dispositif d'avance d'entrée et un dispositif de fausse torsion, les inconvénients précités sont éliminés ou corrigés dans une large mesure. L'invention concerne donc un procédé de crêpage de fil par fausse torsion consistant à avancer le fil sous tension à partir d'un dispositif d'avance, par une zone de chauffage, et une zone de refroidissement vers un dispositif de fausse torsion, le fil subissant au moins un changement de direction de parcours entre la zone de chauffage et le dispositif de fausse torsion pendant qu'il avance, et en réduisant et rétablissant la tension de façon intermittente. De préférence, la réduction et le rétablissement de tension se font à des intervalles de temps successifs réguliers et peuvent se faire en réduisant momentanément la longueur du trajet du fil entre la zone de chauffage et le dispositif de fausse torsion. Le fil peut être amené à subir au moins un changement de direction de parcours entre la zone de chauffage et la zone de refroidissement et ce changement de direction peut être au moins de 900. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en regard des dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente une machine de crêpage par fausse torsion avec un trajet du fil subissant un changement de direction entre les zones de chauffage et de refroidissement, La figure 2 est une coupe d'une forme de guide disposée entre les zones de chauffage et de refroidissement de la machine de la figure 1, Les figures 3 et 4 -eprésentent des formes de guides différentes de celle de la figure 2, Les figures 5, 6 et 7 montrent les effets sur un fil du traitement en utilisant les figurations suivantes de la machine respectivement, la machine de la figure 1 avec des guides statiques entre les zones de chauffage et de refroidissement, la machine de la figure 1 avec le guide de la figure 2 entre les zones de chauffage et de refroidissement et une machine avec un trajet du fil rectiligne entre les zones de chauffage et de refroidissement, Les figures 8 et 9 sont des courbes de tension du fil en fonction du rapport d'étirage et de la vitesse en fonction de la tension pour chacune des configurations de machines selon les figures 5 à 7. La figure 1 représente donc une machine 10 de crêpage par fausse torsion de forme courante. La machine 10 comporte un ratelier 11, un premier dispositif d'avance de fil 12, un premier dispositif de chauffage 13, une plaque de refroidissement de fil 145 un dispositif de fausse torsion 15, un second dispositif d'avance 16 un second dispositif de chauffage 17, un troisième Dispositif d'avance 18 et un dispositif de bobinage 19. La torsion imprimée au fil par le dispositif de fausse torsion 15 remonte par les zones de refroidissement et de chauffage, 14, 13. Le dispositif de chauffage 13 doit chauffer le fil jusqu a une température à laquelle il se ramollit et la zone de refroidissement 14 doit permettre au fil de se refroidir pour que le tors adage soit fixé dans le fil. Pour traiter le fil à des vitesses élevées de débit, il est nécessaire que les zones de chauffage et de refroidissement 13, 14, soient relativement longues afin que le fil puisse atteindre les températures voulues à l'intérieur de ces zones. Pour cette raison, il est commode de faire subir au fil un changement de direction de parcours entre les zones de chauffage et de refroidissement 13 et 14. Par conséquent, un guide-fil 20 est prévu entre ces zones. Etant donné que l'utilisation d'un guide fixe dans une telle position entraîne une large augmentation de tension du fil quand il passe autour du guide, il est possible de prévoir un guide tournant dans cette position. Mais comme cela a déjà été expliqué, des inconvénients sont également associés avec l'utilisation d'un guide tournant dans une telle position. Dans le but d'éviter ou de pallier ces inconyénients dan-s une large mesure, dans le procédé selon l'invention, un guide-fil 20 tel que représenté sur la figure 2, 3 ou 4 est utilisé entre la zone de chauffage 13 et la zone de refroidissement 14. La figure 2 montre un guide 20a comprenant un cylindre 21 qui peut tourner sur un arbre 22, ce dernier étant fixé sur le papier de la machine 10 ou de préférence sur un chariot 23 qui peut se déplacer le long du dispositif de chauffage 13 ou de la plaque de refroidissement 14 pour faciliter l'enfilage. Le cylindre 21 comporte une gorge circulaire 24, autour de sa surface extérieure et dont la base définit une surface cylindrique dont l'axe est décalé dsun angle par rapport à l'axe de rotation du cylindre. Dans un autre mode de réalisation, la gorge 24 décrit un trajet fermé mais sinueux autour du cylindre 21, et en outre, l'inclinaison du fond de la gorge 24 par rapport à l'axe de l'arbre 22 varie autour de la periphérie de manière que la partie la plus profonde de la gorge 24 puisse se trouver à volonté vers l'extérieur ou l'intérieur de la courbe du trajet de la gorge. Dans l'un ou l'autre des modes de réalisation, un ou plusieurs cycles complets par tour du cylindre 21 peuvent être formés à volonté dans la gorge 24. La tension du fil 25 lorsqu'il passe autour du guide 21 dans la gorge 24 tend à provoquer un mouvement du fil 25 vers la partie la plus profonde de la gorge. Par censéquent, le rayon effectif du guide change et la longueur du trajet du fil entre l'extrémité de sortie du dispositif de chauffage 13 et l'extrémité d'entrée de la plaque de refroidissement 14 varie pendant que le cylindre 21 tourne, libérant et rétablissant ainsi par intermittence la tension du fil 25. La figure 3 montre un guide 20b comprenant une poulie 26 montée pour tourner-sur un arbre 27. Arbre 27 est monté coulissant dans une fente 28, dans une pièce de montage 29 qui est fixée sur le bâti de la machine 10 ou sur un chariot 23. La poulie 26 sur l'arbre 27 oscille dans la direction longitudinale de la fente 28 de manière à modifier la longueur du trajet du fil entre le dispositif de chauffage 13 et la plaque de refroidissement 14. De cette manière, la tension du fil 25 est libérée et :ablie de façon Intermittente La figure 4 montre un guide 20c comprenant un disque 30 monté pour tourner sur un arbre 31, ce dernier étant monté sur le bâti de la machine 10 ou un chariot 23. Le disque 30 porte plusieurs broches 32, dont 4 sont représentées et le fil 25 passe autour d'au moins deux d'entre elles.Quand le disque 30 tourne, la longueur du trajet du fil entre le dispositif de chauffage 13 et la plaque de refroidissement 14 varie, ce qui libère et rétablit par intermittence la tension du fil 25. Les figures 5 à 7 représentent un fil courant à filaments multiples qui a été soumis à un crêpage par fausse torsion sur une machine généralement du type représenté sur la figure 1. Dans le cas de la figure 5, le fil 25a a été traité sur une machine comportant deux guides fixes voisins entre le dispositif de chauffage 13 et la plaque de refroidissement 14. Il apparaît qu'il existe un aplatissement considérable des filaments, particulièrement dans les régions marquées X, de sorte qu'un fil traité de mauvaise qualité est obtenu. Dans le cas du fil 25b représenté sur la figure 6, le traitement a été effectué en utilisant le Suide-fil 20a de la figure 2 sur le chariot 23 de la machine 10 de la figure 1. Il est visible qusil existe un aplatissement beaucoup moindre des filaments dans ce cas que dans le cas précédent, même si les deux fils ont été soumis à la même température et au même niveau de torsion, et ont été traités aux mêmes vitesses. En fait, le fil 25b de la figure 6 - éte est comparable au fil 25c de la figure 7 qui a/traité dans les mêmes conditions que les fils 25a et 25b, mais sur une machine dans laquelle le dispositif de chauffage 13 et la plaque de refroidissement 14 sont pratiquement alignés, de manière que le fil 25c ne subisse aucun changement de direction de parcours entre le dispositif de chauffage 13 et la plaque de refroidissement 14. Si le dispositif d'avance 16 de la machine 10 est entraîné à une vitesse supérieure à celle du dispositif d'avance 12, le fil 25 subit simultanément un étirage avec une fausse torsion. Le tableau suivant montre qu'en général, et au moins pour deux rapports d'étirage le niveau de torsion du fil dans la zone de chauffage est plus voisin de celui dans la zone de refroidissement quand la tension du fil est relâchée et rétablie par intermittence en utilisant le guide-fil 20a représenté à la figure 2, plutôt qu'en utilisant deux guides statiques. Cela montre que d'une façon générale, le relâchement de la tension permet au torsadage de se propager en amont vers la zone de chauffage, plus facilement que dans le cas des guides statiques.Cette facilité de transfert de torsadage présente un avantage particulier au démarrage de la machine lorsque le fil n'est pas torsadé car les guides-fil statique 20 résistent au passage du torsadage depuis la zone de refroidissement vers la zone de chauffage pendant cette partie du fonctionnement. Guide-fil statique Rapport Zone de Zone de % Augmentad'étirage chauffage refroidis- tion sement 1,52 53,3 56,5 6,00 1,58 55,5 59,3 6,85 1,62 56,9 58,7 3,17 Guide de la figure 2. Rapport Zone de Zone de % Augmentad'étirage chauffage refroidis- tion sement 1,52 55,8 57,5 3,05 1,58 55,9 57,6 3,04 1,62 57,0 59,0 3,51 Niveaux de torsion (tours par 25 mm) Il apparalt en regard de la figure 8 que l'utilisation d'un guide-fil 20a à relâchement intermittent de tension réduit la tension de traitement du fil, courbe 9b, par rapport à celle nécessaire pour le traitement en utilisant deux guides statiques 20, courbe 9a, presque à la valeur de tension nécessaire en utilisant un trajet rectiligne du fil entre a zone de chauffage et la zone de refroidissement, courbe 9c.En raison de cette réduction de la tension de traitement, il faut s'attendre à ce que l'aplatissement des filaments du fil 25b soit moindre que celui du fil 25a et que les fils 25b et 25c soient comparables, comme le montrent les figures 5 à 7. a courbe 9a est obtenue en utilisant un guide sta- tique dont la surface est revêtue d'alumine. Les tensions de traitement indiquées pour le guide statique peuvent être réduites seulement à des valeurs d'environ 2 g au-dessus des valeurs indiquées par la courbe 9b si une matière avec un plus faible coefficient de frottement avec le fil est utilisé, par exemple du titane. Nais ces guides présentent les inconvénients d'une longévité réduite et de ne pas eonvenir pendant le démarrage, comme décrit ci-après. La figure 9 montre également que le traitement du fil en relâchant par intermittence la tension est comparable à l'utilisation d'un trajet rectiligne du fil entre la zone de chauffage et la zone de refroidissement. Il apparait dans ce cas que pour une vitesse donnée de débit de fil, la tension de traitement à laquelle se produit un à-coup est plus élevée dans le cas de l'utilisation des guides statiques, courbe 10a, qu'avec la courbe lOb de relâchement périodique de tension ou avec un trajet rectiligne du fil, courbe 10c. Cela veut dire que dans l'un ou l'autre des derniers cas, le fil peut être traité sans qu'il se produise dth-coups, avec moins de risque d'aplatissement des filaments ou de dommages qu'avec l'utilisation des guides statiques. L'invention est particulièrement avantageuse pendant la phase de mise en marche de la machine textile. Si les guide-fil statiques sont utilisés dans les positions de changement de direction des parcours du fil entre les dispositifs de chauffage et les dispositifs de fausse torsion, des guides à surface lisse sont nécessaires pour une marche normale, afin de réduire le frottement entre le fil torsadé et la surface de guidage et pourmaintenir la tension au minimum autour du guide. Mais-pendant la phase de mise en marche, un guide à surface plus rugueuse est nécessaire car le fil est dans un état non torsadé, c'est-à-dire plat. Comme cela a déjà été indiqué, un simple guide tournant dans cette position est satisfaisant à la mise enmarche quand le fil n'est pas torsadé mais n'est plus satisfaisant en marche normale quand le fil est torsadé, car le transfert de torsadage est insuffisant autour du guide. Ces effets sont particulièrement importants pour les grandes vitesses généralement souhaitées dans le traitement moderne des fils. REVENDICATIONS 1. Procédé de crepage de fil par fausse torsion, consistant à faire avancer le fil sous tension depuis un dispositif d'avance (12) par une zone de chauffage (13) et une zone de refroidissement (lo) vers un dispositif de fausse torsion (15), le fil subissant au moins un changement de direction de parcours entre la zone de chauffage (13) et le dispositif de fausse torsion (15), tout en avançant, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à réduire et à rétablir ladite tension par intermittence. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite réduction et ledit rétablissement de tension sont effectués à des intervalles de temps réguliers et successifs. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite réduction et ledit rétablissement de tension sont effectués en réduisant momentanément la longueur du trajet du fil entre ladite zone de chauffage (13) et ledit dispositif de fausse torsion (15). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fil est amené à subir un changement de direction de parcours entre la dite zone de chauffage (13) et ladite zone de refroidissement (14). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que au moins un changement de direction est au moins de 90Q. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que au moins un changement de direction est effectué en faisant passer ledit fil autour d'un guide-fil (20) monté pour tourner. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à faire osciller ledit guide-fil (20) pendant que le fil avance autour de lui. 8. Machine textile (10) destinée à la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1 et comprenant un dispositif d'avance (12), un dispositif définissant une zone de chauffage (13), un dispositif définissant une zone de refroidissement (14), un dispositif de fausse torsion (15) et un dispositif de guidage (20) destiné à guider le fil par au moins un changement de direction de parcours entre la zone de chauffage (13) et le dispositif de fausse torsion (15), machine caractérisée en ce quelle comporte un dispositif (20) destiné à réduire et à rétablir par intermittence la tension dudit fil. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit dispositif (20) qui réduit et qui rétablit la tension réduit momentanément la longueur du trajet du fil entre ladite zone de chauffage (13) et ledit dispositif de fausse torsion (15). 10. Machine selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que ledit dispositif. de guidage 420) est situé entre ladite zone de chauffage (13) et ladite zone de refroidissement (14). 11. Machine selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que ledit dispositif de guidage (20) est tournant. 12. Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit dispositif de guidage (20) consiste en un cylindre (20a) comprenant une gorge sans fin (24) s'détendant autour de lui, dont la base définit une surface cylindrique dont l'axe est incliné par rapport à l'axe de rotation dudit cylindre (20a). 13. Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit dispositif de guidage (20) consiste en une poulie (20b) montée pour tourner et pour subir un mouvement coulissant alternatif par rapport à un dispositif support de poulie (29). 14. Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit dispositif de guidage (20) consiste en plusieurs broches (32) montées sur un disque tournant (30).