Brevet FR2537611A1 — publié le 19840615

L'invention se rapporte au chauffage des fils et aux éléments chauffants pour cet usage et concerne plus particulièrement le chauffage des fils et des éléments de chauffage de fils tels que ceux utilisés dans les machines textiles, par exemple les machines de texturisation Ces machines comportent des éléments chauffants dans le but de chauffer les fils jusqu'à ce qu'ils soient ramollis pendant qu'une opération de crêpage est effectuée sur lui par exemple pendant qu'une fausse torsion peut lui être appli- quée, et également pour le chauffage d'un fil afin de le ramollir pour effectuer une opération de modification de crêpage sur le fil, comme cela peut se faire après une opération de crêpage par fausse torsion. Dans une machine de texturisation de fils à plusieurs étages, destinée à la texturisation des fils par crêpage par fausse torsion, un fil est prélevé dans une réserve, passe sur un élément chauffant, par une zone de refroidissement vers un dispositif de fausse torsion Une torsion se produit en amont du dispositif de fausse torsion, vers la zone de chauffage tandis que la zone de refroidissement entraîne le fixage du fil en lui permettant de revenir à une température plus-basse Ce processus produit un fil tordu-allongé qui peut être bobiné sur un emballage En fonction de l'état du fil d'arrivée, ce dernier peut être étiré avant l'opération de fausse torsion (étirage-texturation séquentiels) ou pendant l'opération de fausse torsion (étirage-texturisation simultanés) Si un fil fixé est nécessaire au lieu d'un fil tordu-allongé, un second chauffage ou chauffage de stabilisation est prévu entre le dispositif de fausse torsion et le bobinage, le fil étant amené àa cette seconde zone de chauffage dans des conditions d'avance contrôlée Dans ce cas, le produit final est un fil crêpé de faible allongement ou d'extensibilité, et bouffant. La température de l'élément chauffant et la durée pendant laquelle le fil passe dans la zone de chauffage doivent être telles que le fil atteigne une température suffisante pour obtenir le fixage voulu et la réduction voulue du bouffant du fil. Sur le plan de la production et du prix, il est souhaitable que la vitesse du fil dans la machine soit aussi élevée que possible Cela veut dire qu'au fur et à mesure que la vitesse de passage augmente, la longueur des éléments chauffants et des zones de refroidissement néces- saires dans les machines doit augmentée afin que le fil puisse atteindre la température voulue au passage dans ces zones. Etant donné qu'il est désavantageux que le fil suive des trajets sinueux dans la machine, il en est résulté que les machines de texturisation de ce genre sont devenues très grandes, et par conséquent, plus difficiles - à utiliser Des passages aux niveaux supérieurs des machines peuvent être prévus ou éventuellement des marche-pieds, afin qu'un opérateur puisse accéder aux parties hautes de la machine. Un objet de l'invention est donc de proposer un dispositif de chauffage de fil dans lequel l'efficacité du chauffage est accrue, permettant d'utiliser un dispo- sitif de chauffage plus court que jusqu'à présent, ou une plus grande vitesse de passage du fil pour la même longueur de dispositif de chauffage. Un objet de l'invention est également de proposer un fil-fixé d'une manière aussi efficace que possible Selon un aspect, l'invention concerne un dispo- sitif de chauffage de fil comprenant un dispositif qui définit un trajet de fil chauffé pour qu'un fil se déplace en contact avec lui, entre une entrée et une sortie et un dispositif qui délivre un fluide chaud qui rencontre le fil qui se déplace le long de son trajet, dans la région de l'entrée De préférence, le dispositif fournissant le fluide restreint l'entraînement d'air ambiant le long du trajet et un dispositif peut être prévu pour diriger le fluide chaud pour qu'il se déplace le long du trajet du fil, depuis l'entrée jusqu'à la sortie en contact avec le fil qui s'y déplace. Le trajet du fil peut être incurvé, auquel cas une tension du fil assure ce contact Le dispositif 0 2537611 de chauffage peut comporter une plaque, mais de préférence il consiste en un tube avec un alésage dans lequel le fil peut passer La plaque ou le tube peut être incurvé suivant sa longueur, auquel cas la tension du fil entraîne qu'il se déplace en contact avec la plaque ou avec la surface intérieure du tube Egalement dans le cas d'un tube, le courant de fluide chaud circule dans l'alésage du tube. De préférence, ce fluide est de l'air La circulation de l'air peut être facilitée si ce dernier est délivré au- dessu$de la pression ambiante à l'entrée du tube et/ou par une aspiration appliquée à la sortie du tube. Dans son passage par le tube, l'air aide à avancer le fil, ce qui en augmente la capacité d'avance, assurant ainsi une plus grande souplesse de traitement. De préférence, des dispositions sont prises pour contrôler le débit de l'air le long du tube Le dispositif de contrôle peut consister en un dispositif à buse réglable située à l'entrée du tube De préférence, le fluide est chauffé par le dispositif de chauffage, auquel cas le fluide peut passer le long du dispositif de chauffage dans une direction parallèle et espacée du trajet du fil, mais dans un sens opposé à celui du déplacement du fil le long de son trajet Dans ce cas, le dispositif de chauffage peut comporter deux alésages parallèles suivant sa longueur, et une entrée de communication entre les alésages près d'une extrémité, cette extrémité de l'un des alésages formant une entrée pour le fil, de sorte qu'un alésage constitue le trajet du fil. Le dispositif de chauffage peut comporter un élément chauffant électrique En variante, le dispo- sitif de chauffage peut comporter des réservoirs distri- buteurs en haut et en bas entre lesquels s'étend le dispositif définissant le trajet du fil, et contenant ou par lesquels circule un agent de chauffage, c'est-à-dire un second fluide chauffé. Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de production d'un fil bouffant fixé, consistant à faire passer un fil bouffant dans une zone de-chauffage entre une entrée et une sortie le long d'un trajet chauffé prédéterminé en contact avec un dispositif de chauffage définissant le trajet du fil, et à fournir du fluide chauffé pour qu'il rencontre le fil dans la région de l'entrée De préférence, l'entraînement d'air ambiant le long du trajet du fil est limité et le fluide chauffé peut passer le long du trajet du fil en contact avec ce dernier. De préférence, le fil bouffant est avancé par la zone de chauffage L'invention permet de produire un fil fixé, dont le foisonnement est réduit dans la zone de chauffage. Un mode de réalisation d'un dispositif de chauffage de fil selon l'invention sera maintenant décrit en regard des dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique d'extré- mité d'une machine double de texturisation de fils à dispositif de chauffage, et La figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif de chauffage de-la machine de la figure 1. La machine de texturisation représentée sur la figure 1 comporte une section 10 de ratelier de réserve, espacée par un couloir d'opérateurs 11 d'une section de texturisation 12 Seule la moitié gauche de l'ensemble de la machine est représentée, car à la droite de l'axe longitudinal 13, la moitié droite est symétrique de la moitié gauche. La machine représentée est-à postes multiples, bien que la vue en bout ne puisse montrer qu'une seule ligne d'enfilage Un cadre de ratelier 14 porte des bobines de fil 15 en rangées et en colonnes, avec des colonnes de 6 hauteurs, la hauteur du ratelier étant environ 2,80 m jusqu'aux longerons transversaux 16 qui l'assemblent avec la section de texturisation 12 Il n'est pas nécessaire que les bobines 15 soient montées sur le cadre principal fixe, car elles pourraient se trouver sur des sous-cadres -25376 1 mobiles (non-représentés) portant chacun un nombre prédéterminé de bobines. Les éléments chauffants primaires 17, dont un seul est représenté sur la figure, sont disposés ver- ticalement à proximité du ratelier et de préférence, comme représenté, sur le côté du ratelier 10 tourné vers la section de texturisation 12 le long du couloir 11, les éléments chauffants 17 étant montés sur le cadre de rate- lier 14 L'extrémité d'entrée 18 de l'élément chauffant 17 se trouve bien au-dessus du niveau du sol et à peu près au milieu de la hauteur du ratelier, la hauteur d'un élément chauffant étant de 2 mètres et se prolongeant au-dessus du ratelier A partir de l'extrémité de sortie supérieure de l'élément chauffant 17, le fil Y passe sur un guide allongé 19 de stabilisation et de refroidissement qui passe au-dessus du couloir 11 et qui est fortement incliné vers le bas dans la direction de la section de texturisation 12, la longueur de ce guide 19 étant environ 2, 20 m, en fonction de la longueur de l'élément chauffant 17 qui peut également être de 2,5 ou 3 m, ou davantage, sans qu'il soit nécessaire de modifier profondément la machine. A partir du guide 19, le fil entre dans un dispositif de fausse torsion 20 de la section de tex- turisation 12, ce dispositif de fausse torsion consistant de préférence en une pile de disques à frottement se -chevauchant, comme décrit dans les brevets britanniques n O 1 419 085 et 1 419 086 A partir du dispositif de fausse torsion, le fil passe par un élément de chauffage secondaire 22, puis à une section de bobinage 23. A l'extrémité d'entrée de l'élément chauffant primaire 17, se trouvent les rouleaux d'avance d'entrée 24 habituels, et entre le dispositif de fausse torsion 20 et l'élément chauffant secondaire se trouvent les rouleaux d'avance intermédiaires 25 habituels, les rouleaux de sortie habituels 26 étant situés entre l'élément chauffant secondaire 22 et la section de bobinage 23 L'élément chauffant secondaire 22 peut être supprimé pour former une machine à un seul élément chauffant. La figure 2 est une coupe longitudinale du second élément chauffant 22 ou de stabilisation de la machine deebien qu un élément chauffant du type décrit ci-après pourrait être utilisé autrement que comme élément de stabilisation, ou dans un autre type de machine textile, à volonté. L'élément chauffant 22 comporte un tube 27 avec deux alésages 28, 29 dans sa direction longitudinale. L'alésage 29 forme le trajet pour un fil 30 dans l'élément chauffant 22 Si l'alésage 29 est incurvé, la tension sur le fil 30 assure un contact entre lui-même et la paroi de l'alésage 29 de sorte qu'un transfert de chaleur efficace peut se faire Cependant, un tube rectiligne 27 est préférable et il s'est avéré qu'il permettait un transfert satisfaisant de chaleur ou fil 30. L'alésage 28 forme une galerie de préchauffage d'air et il comporte une entrée 31 pour l'air à une pression supérieure à la pression ambiante, par exemple 7 x 104 Pa. Le réglage de la pression d'arrivée d'air constitue une forme de contrôle de la quantité d'air qui circule dans l'élément chauffant 22 L'air circule à partir de l'entrée d'air 31 qui est située près de l'ex- trémité de sortie de filtre 32 de l'élément chauffant 22, le long de l'alésage 28 dans le sens opposé à celui de déplacement du fil 30 L'entrée de communication est prévue entre la galerie de chauffage d'air 28 et l'alésage de trajet de fil 29, l'air ayant été chauffé pratiquement à la même température que l'élément chauffant 22 lorsqu'il atteint l'entrée 33 L'entrée de communication 33 est située à l'extrémité d'entrée du fil de l'alésage 29, à laquelle se trouve une buse 34 d'injection d'air La buse 34 par laquelle passe le fil 30 d'alésage 29 comporte un logement annulaire 35 et des passages 38 qui communiquent avec l'alésage 29 pour la circulation d'air dans ce dernier. En variante, une buse réglable 34 peut être prévue à volonté 25376 1 pour régler le débit d'air dans l'alésage 29. Une longueur du tube 36 s'étend depuis l'extrémité de sortie-de fil 32 de l'élément chauffant 22 et elle est reliée à un adaptateur d'enfilage par succion apportant ainsi un autre contrôle du débit d'air dans l'alésage 29 L'air-chauffé qui passe par l'entrée de communication 33 et les passages 38 est entraîné par le fil en mouvement 30 et contribue à le chauffer En outre, il existe une tendance pour que de l'air chauffé sorte de l'extrémité d'entrée d'air de la buse 34, ou au moins produit une pression dans cette région Cela limite, ou même évite l'entraînement d'air ambiant relativement froid dans l'alésage 29 Cela a pour but d'augmenter l'efficacité du transfert thermique de l'élément chauffant et élimie également ou réduit la condensation du fini de filage du fil 30 sur l'alésage 29 de l'élément chauffant 22. L'efficacité du chauffage de l'élément chauffant 22 est donc supérieure à celle des éléments. chauffants utilisés jusqu'ici et par conséquent, la longueur de l'élément chauffant 22 peut être moindre que celle des éléments connus Cette caractéristique permet qu'une machine comportant cet élément chauffant 22 soit plus petite que dans le cas contraire, ce qui est un avantage considérable sur le plan économique De plus, l'entraîne- ment de l'air chaud le long du trajet du fil facilite l'élimination des fumées qui sont généralement produites dans la zone de chauffage. L'efficacité du chauffage peut aussi être augmentée' grâce au fait que l'air chaud provenant des passages de communication 38 crée une région de tourbillons et d'écoulements turbulents à l'entrée de l'alésage 29, ce qui assure un bon et rapide transfert thermique depuis l'air vers le fil 30. L'élément chauffant 22 est chauffé par des éléments chauffants électriques 44 qui sont en bon contact thermique avec des plaques de- transmission thermique 37 en alliage d'aluminium sur lesquelles sont fixées les 253-7611 extrémités d'entrée et de sortie du tube 27 D'autres formes de dispositif de chauffage peuvent être prévues à volonté, par exemple les plaques 37 pourraient être incorporées dans des réservoirs distributeurs en haut et en bas par lesquels circulent un fluide chauffé. En variante,-des éléments chauffants élec- triques ou des alésages par lesquels passe un fluide chauffé pourraient être prévus dans le tube 27, dans une direction parallèle à celle du trajet du fil et des alésages 28,29. Une soupape 39 est prévue pour faciliter l'enfilage dans l'élément chauffant 22 Un levier 40 d'acier à ressort est fixé sur le corps de l'élément chauffant 22 et il comporte une extrémité libre en forme de crochet sur laquelle peut passer l'extrémité du fil 30. Le levier 40 comporte un bossage 42 sur sa face arrière, en contact avec le plongeur 43 de la soupape 39 Pour enfiler l'extrémité du fil 30 dans l'alésage 29, une succion est appliquée au tube de garniture 36 et le levier 40 est poussé Le mouvement du levier 40 sert à amener l'extrémité du fil 30, qui passe sur l'extrémité en crochet 41, près de l'entrée de la buse 34, et déplace également le plongeur 43 de la soupape 39 pour fermer l'entrée de communication 33 Par conséquent, le courant d'air comprimé provenant de l'alésage 28 est interrompu tandis que l'effet de la succion appliquée au tube de garniture 36 aspire le fil 30 dans l'alésage 29 Le levier 40 est alors relâché pour rétablir le courant d'air comprimé chaud de l'alésage 28 vers l'alésage 29. Grâce au passage du fluide chaud le long du trajet du fil, l'efficacité du dispositif de chauffage est améliorée comparativement avec un élément chauffant utilisé sans ce fluide chaud En conséquence pour la même réduction de bouffant du fil en passant par la zone de chauffage, la température de l'élément chauffant dans laquelle passe le fluide chaud peut être considérablement moindre que celle nécessaire lorsqu'aucun fluide chaud n'est utilisé. 25376 I Par exemple, en utilisant un fil de 167 decitex se déplaçant à 600 m à la minute et avec 28,3 litres d'air par minute à une pression entre 0,07 et 0,28 x 10 5 Pa passant le long du trajet du fil dans la zone de chauf- fage, la température de l'élément chauffant peut être environ de 350 inférieure à celle nécessaire avec le même élément chauffant en l'absence du débit d'air pour obtenir la même réduction du bouffant Inversement, pour la même température d'éléments chauffants, le bouffant peut être réduit d'environ 12 % si le débit d'air précité est utilisé par rapport au cas o aucune circulation d'air n'est utili- sée La valeur d'avance du fil est la même dans les deux cas car il s'est avéré qu'avec une avance correcte dans la zone de chauffage, la réduction de bouffant n'est pas modifiée par la valeur de l'avance Les valeurs précitées de débit d'air et de pression s'avèrent convenir pour toute une plage de vitesses de passage du fil - Un autre avantage du procédé selon l'invention, est dû au meilleur rendement de l'élément chauffant lorsque le courant d'air est prévu, et au meilleur transfert de chaleur au fil, la variation de bouffant le long du fil étant nettement réduite comparativementà celle obtenue en l'absence du courant d'air. 25376 1 I REVENDICATIONS 1 Dispositif de chauffage de fil, comprenant un dispositif ( 29) qui définit un trajet de fil chauffé pour qu'un fil se déplace en contact avec lui entre une entrée et une sortie, caractérisé en ce qu'il comporte un disposi- tif ( 31) qui délivre un fluide chauffé pour rencontrer un -fil qui se déplace le long dudit trajet de fil dans la région de ladite entrée. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de chauffage comporte un tube trajet du fil. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit dispositif délivrant un fluide fournit de l'air à une pression supérieure à la pression ambiante. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif délivrant un fluide comporte un dispositif d'aspiration d'air en communication de circulation de fluide avec ladite sortie. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 34) qui contrôle le débit du fluide chauffé le long dudit trajet du fil. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 28) pour chauffer ledit fluide avant qu'il ne rencontre ledit fil. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit dispositif de chauffage est un alésage ( 28)de chauffage de fluide espacé dudit trajet du fil ( 29) mais en lui étant parallèle et le long duquel ledit fluide doit passer dans un sens opposé à celui du déplacement du fil le long dudit trajet du fil. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une entrée de communication 25376,l I ( 33) entre ledit alésage de chauffage de fluide et ledit trajet du fil, près de son entrée. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape ( 39) destinée à limiter le débit de fluide chauffé vers ledit trajet du fil pendant l'enfilage d'un fil dans ledit dispositif de chauffage. Machine de texturisation de fils compre- nant un ratelier ( 10), un dispositif d'avance de fil, un premier dispositif de chauffage de fil ( 17), un dispositif de fausse torsion ( 20), un second dispositif de chauffage de fil ( 22) et un dispositif de bobinage de fil ( 23) caractérisé en ce que ledit second dispositif de chauffage est un dispositif selon la revendication 1. 11 Procédé de chauffage d'un fil consistant à faire passer un fil dans une zone de chauffage entre une entrée et une sortie le long d'un trajet de fil-chauffé prédéterminé, en contact avec un dispositif de chauffage définissant ledit trajet du fil, caractérisé en ce qu'il consite à délivrer du fluide chauffé pour qu'il rencontre ledit fil dans la région de ladite entrée. 12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste à limiter l'entraînement d'air ambiant le long dudit trajet du fil. 13 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer du fluide chauffé le long dudit trajet du fil en contact avec ledit fil. 14 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit fluide est l'air. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit fil est crêpé et est avancé par ladite zone de chauffage pour produire un fil bouffant fixé. 16 Procédé selon la revendication 15, carac- térisé en ce que l'air passe le long du trajet du fil avec un débit de 28,3 litres/minute. 17 Procédé selon la revendication 16, carac- térisé en ce que l'air est délivré audit dispositif de chauffage à une pression comprise entre 0,07 et 0,28 x 10 5 Pa. 18 Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce qu'il consiste à limiter le débit de fluide chauffé vers ledit trajet du fil pendant l'enfilage d'un fil dans ledit dispositif de chauffage.