Brevet FR2552785A1 — publié le 19850405

Fil empaqueté comportant des fibres artificielles et synthétiques à filer et procédé pour sa fabrication L'invention concerne un fil empaqueté comportant des fibres synthétiques à filer, qui contient des petits rubans de fibres synthétiques à filer tordus par la rotation de filage et retordus ensemble, éventuel5 lement combiné avec un faisceau de fils continus L'objet de l'invention est un procédé pour la fabrication d'un tel fil empaqueté. Une caractéristique d'un fil empaqueté est qu'il possède un noyau peu tordu, qui est enserré par des fibres enveloppantes Pour réaliser un fil empaqueté, il est nécessaire que, sur la surface du noyau, dans la zone o il est fortement tordu par une fausse torsion, il se présente d'autres fibres ou leurs parties, qui sont essentiellement peu tordues, ou qui sont enroulées sur le 15 noyau dans le sens opposé Ces fibres ou leurs parties peuvent être désignées brièvement comme "bouts libres". Quand on annule la fausse torsion du noyau, qui s'accompagne aussi d'une augmentation de la longueur du noyau, les bouts libres seront fortement serrés par enroulement 20 sur le noyau ce qui fait qu'ils le resserrent et le consolident, le noyau étant aussi en même temps ondulé. La formation d'un fil empaqueté exige les opérations suivantes qui diffèrent de la façon de procéder pour la formation d'un fil faisant l'objet d'une 25 d'une unique torsion. On communique à un noyau constitué d'un petit ruban de fibres une fausse torsion, les extrémités des fibres, libres, étant séparées, ces extrémités libres et séparées se raccordent cinématiquement à la surface du noyau qui sera tordu par la fausse torsion, après quoi les extrémités libres s'enrouleront, en raison de l'annulation de la fausse torsion communiquée au noyau, et seront serrées autour du noyau. Les extrémités libres peuvent être formées 10 en amenant des fibres isolées provenant d'un ruban de fibres indépendant sur la surface du noyau tordu Suivant un autre principe de procédé, les extrémités libres sont formées par des sections de fibres qui, par leur partie restante, sont fixées dans le noyau qui sera tordu Dans ce cas, le procédé pour la formation de bouts libres peut être encore décomposé, et ce en dégageant des sections de fibres de la surface du ruban de fibres à tordre et en appliquant un procédé o il est impossible que les sections de fibres libérées soient prises dans la 20 torsion du ruban de fibres. Du type de formation des bouts libres dépend aussi la structure concrète du fil empaqueté, ses avantages et ses déficiences Le type de formation des bouts libres sera aussi influencé dans une mesure importante, par les installations mécaniques utilisées et leurs propriétés de fonctionnement. Dans les cas o les bouts libres sont formés par des fibres entières, indépendantes du petit ruban de fibres qui sera retordu, la structure typique 30 du fil empaqueté qui se forme de cette façon peut être caractérisé comme un filé avec un noyau peu tordu, enroulé dans des fibres enveloppantes, ces fibres étant posées sur toute leur longueur sur la surface du noyau tordu Cette structure est très sensible à l'abrasion, et dans la réalisation pratique de ce procédé de fabrication pour un fil de ce genre, la capture des fibres enveloppantes sur le petit ruban à retordre est très irrégulière, de sorte qu'il apparaît une notable irrégularité dans la résistance du fil. Dans l'ature cas, o les bouts libres sont formés par des parties de certaines fibres dont les parties restantes sont ancrées dans le noyau, la structure du fil empaqueté basée sur ce type de production peut être caractérisée comme un noyau peu tordu entouré de bouts de 10 fibres libres, les parties restantes des fibres étant une partie constituante du noyau du fil. Comparativement au cas précédent, la structure du fil est moins sensible à l'abrasion, et il existe une possibilité d'arriver aussi, suivant les condi15 tions de fabrication, à une régularité sensiblement meilleure du fil produit. Suivant un des procédés connus, les bouts libres sont formés par des extrémités libres de fibres du petit ruban de fibres à retordre, ce petit ruban présentant 20 obligatoirement une plus faible densité de fausses torsions. Une caractéristique fondamentale de ce procédé est une densité d'une différence marquée, double, des fausses torsions dans la section entre le triangle de torsion et la section de densité maximum des fausses torsions Dans 25 la section la plus proche du triangle de torsion, la densité des torsions dans le petit ruban de fibres à tordre est notablement plus faible et cela donne la possibilité aux bouts libres des fibres de se libérer du petit ruban de fibres à tordre après le triangle de torsion mentionné. 30 La diminution de la densité des torsions du petit ruban à tordre après le triangle de torsion peut être obtenue à l'aide d'un frein mécanique ou d'un arrêt des torsions qui empêche un recul des torsions vers le triangle de torsion, ou en montant avant l'organe communiquant la fausse 35 torsion, encore un second appareil tordeur qui communique au petit ruban de fibres à tordre, par exemple, une torsion dans le sens opposé à celui du premier tordeur et qui agit avec une intensité plus faible. Dans les conditions réelles de fonction5 nement, le petit ruban de fibres qui est fourni présente des propriétés assez changeantes Le nombre des fibres sur la section transversale par unité de longueur, leurs dispositions, ainsi que leurs propriétés physico-chimiques se modifient. A ces changements devrait nécessairement réagir, par une compensation appropriée, un système communiquant et limitant la densité des torsions, afin que la densité dunoyau du fil reste invariable sur sa longueur et dans le temps. En ce qui concerne l'arrangement en série de l'organe donnant la fausse torsion et de l'organe limitant la torsion, comme il est décrit plus haut, il est seulement très difficile de maintenir la stabilité de fonctionnement, car il est imposé des exigences extrêmement 20 sévères pour le réglage de ces éléments I 1 s'agit ici de ce qu'une réduction excessive du nombre des torsions dans la section o la densité des torsions est limitée, et qui, dans ce cas est la seule qui se prête à la libération de bouts libres, a pour effet d'abaisser la résistance de cette section et d'agumenter le nombre des interruptions du fonctionnement Inversement, une augentation di, nombre des torsions, dans cette section, rend plus difficile la libération des bouts libres, et par suite entraîne un abaissement important de la qualité du fil comme produit 30 fini. Les inconvénients des fils produits par les procédés décrits en particulier leur irrégularité et leur faible résistance, seront éliminés par le fil empaqueté suivant l'invention, qui comporte au moins deux petits rubans de fibres tordus par la torsion de filage et retordus ensemble formant alors le noyau du fil, chacun des petits rubans de fibres étant entouré indépendamment par quelques tours de fibres courtes des sections adjacentes qui sont fixées dans les rubans de fibres concernés et qui en ont été déviés, après quoi les deux rubans de fibres retordus sont entourés ensemble par les sections restantes des fibres déviées des deux petits rubans de fibres. Le fil suivant l'invention est carac10 térisé par une bonne résistance à l'abrasion, une densité du noyau et une résistance régulières dans le sens de la longueur. La stabilité de l'opération de filage représente une très importante condition qui n'est pas maintenue valablement dans le procédé décrit L'élimination de cet inconvenient est assurée par un procédé pour la fabrication d'un fil empaqueté, suivant l'invention, dont la conception consiste en ce que les fibres artificielles à filer détournées d'un ruban de fibres plat, sur un banc d'étirage, sont déviées latéralement, sous l'effet de forces extérieures, sur le coté de la direction longitudinale du déplacement du ruban de fibres à tordre; de cette façon, pendant que se déroule l'opération de communication d'une torsion au petit ruban de fibres à tordre, les sections des fibres détournées les plus proches de lui sont enroulées en tours successifs jusqu'au point de retordage, à partir duquel les sections restantes des fibres coupées déviées d'au moins un des rubans de fibres sont enroulées sur les deux structures de fibres à retordre et à tordre, après quoi, après passage de la structure de fil qui s'est formée de cette façon dans une zone ou est communiquée une torsion, et pendant l'annulation de la fausse torsion de filage et de la torsion de retordage, les différents enroulements de fibres courtes déviées se fixent solidement, simultanément, 35 d'une part sur les rubans de fibres dans l'intérieur de la structre du fil et d'autre part sur cette structure de fil dans son ensemble. En plus de la stabilité de l'opération de filage, le procédé de l'invention pour la production de fil empaqueté, apporte aussi une diminution des exigences posées pour l'équipement mécanique, la consommation d'air comprimé pour communiquer la fausse torsion sera plus faible, et il ne se présente aucun désaccord et nécessité de réglage ultérieur des différents éléments de construc10 tion qui n'ont pas d'influence réciproque les uns sur les autres. D'autres avantages et effets ressortiront de la description ci-après du procédé pour la production du fil et de la structure de fil suivant l'invention 15 avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique de deux rubans de fibres à tordre et à retordre, avec indication de la zone de libération des bouts libres de fibres et de la zone ou ces bouts libres libérés 20 sont déviés sur le c 6 té du déplacement longitudinal des fibres à tordre et à retordre; la figure 2 est une vue en élévation d'un fil empaqueté términe avec indication du parcours d'un tour d'un bout de fibre libéré d'un ruban et dévié 25 de ce ruban. Le fil empaqueté 1 suivant l'invention est constitué d'au moins deux petits rubans de fibres 2, 2 ', tordus et retordus par la rotation du filage, qui forment le noyau du fil empaqueté 1 Chacun des rubans 30 de fibres 2, 2 ', tordus par la torsion de filage est entortillé indépendamment de quelques tours 3, 3 ' de fibres 4, 4 ' déviés. Les sections restantes des fibres 4, 4 ' d 6 viées sont enroulées comme derniers tours 5, 5 ' sur les 35 deux rubans 2, 2 ' tordus et retordus. Le fil empaqueté 1 peut aussi être établi de telle façon que par exemple un seul ruban 2 soit enroulé de quelques tours 3 indépendants, et ce, par ies fibres 4 qui en ont été déviées, pendant que le second 5 ruban 2 ' n'est pas enroulé, pendant qu'après retordage des deux rubans 2, 2 ', ces deux rubans 2, 2 ' sont alors enroulés avec les sections restantes de ces fibres 4 déviées à partir du ruban 2. Le fil empaqueté 1 suivant l'invention 10 peut d'autre part être modifié de façon qu'il soit constitué par le ruban 2 de fibres déviés qui est enroulé de quelques tours 3 des sections les plus proches des fibres 4 fixées dans cette bande et qui en ont été déviées. En outre, ce fil empaqueté 1 contient un faisceau de filaments qui est retordu avec le ruban de fibres 2 tordu, mentionné, après quoi les deux structures en faisceau sont déviées entourées ensemble avec les sections restantes des fibres 4 déviées du ruban 2 tordu. Le procédé pour la production de fil 20 empaqueté 1 avec une structure suivant la figure 2 est exécuté de la façon suivante: A partir d'un magasin de rubans de fibres qui n'est pas représenté, on envoie un ruban de fibres sur un banc d'étirage, o il est soumis à un étirage important. 25 Le ruban de fibres est fortement aminci et on en forme un petit ruban aplati Pendant l'opération d'étirage du ruban de fibres, ce dernier est scindé en au moins deux rubans aplatis 6, 6 '. Avant d'atteindre la dernière ligne de 30 pincement 7 du banc d'étirage, par exemple la ligne de pincement de deux paires de rouleaux entraînés qui ne sont pas représentées, disposées à côté l'une de l'autre, quelques fibres se détachent d'au moins un ruban 6 aplati, fibres qui seront déviées de la direction principale du 35 passage de cette bande 6 aplatie. La déviation s'effectue, par exemple, sous l'effet de la ventilation naturelle de la paire de rouleaux entraînés du banc d'étirage mentionné, ou sous l'effet d'autres forces extérieures, telles que par 5 exemple au moyen d'un champ électrostatique, d'une dépression, d'un soufflage ou d'un effet mécanique etc Les fibres déviées 4, ou 4 ' formées de cette façon, restent fixées par leurs bouts arrière dans le faisceau principal de fibres des rubans plats 10 6, 6 ' Les bouts libres avant des fibres 4, 4 ' déviées restent fixes aux rubans plats 6, 6 ' avec leurs extrémités arrières dans le faisceau principal des fibres. Les extrémités libres avant des fibres restent 4, 4 ' sont maintenusdéviéespendant l'autre procédé 15 de production du fil empaqueté 1 sous l'action de forces extérieures des rubans tordus Les fibres déviées 4, 4 ' seront déviées des rubans 2, 2 ' tordus, par exemple sur un angle aigu, l'angle de leur déviation étant choisi suivant la rigidité des fibres coupées du ruban de fibres 20 artificielles ou synthétiques à filer. Les fibres déviées 4, 4 ' s'enroulent alors sous cet angle de déviation choisi, aussi sur les rubans 2, 2 ' tordus, comme il sera exposé plus loin. Après la déviation de quelques unes des 25 fibres 4, 4 ' des rubans 6, 6 ', l'opération de formation du fil empaqueté 1 se poursuit avec le retordage des deux rubans 6, 6 ' Les rubans 6, 6 ' se transforment ici en les rubans tordus 2, 2 ', qui seront tordus dans les conditions connues valables pour le triangle de torsion. Les différentes sections qui se déplacent individuellement vers l'avant des rubans de fibres 2, 2 ' qui doivent être tordus, et les différentes fibres qui y sont contenues se tordent sur leur axe longitudinal avec une vitesse angulaire déterminée et reçoivent essentiellement 35 une torsion de filage Pendant cette torsion, les rubans tordus 2, 2 ' commencent à enrouler sur eux-mêmes les fibres 4, 4 ' déviées sur un angle aig et ce, sur leurs sections qui sont les plus rapprochées, c'est-à-dire à partir de l'endroit de leur fixation sur les rubans tordus 2, 2 ' L'enroulement des fibres 4, 4 ' déviées sera de plus assisté du fait que ces fibres déviées 4, 4 ' sont encore sous l'action des forces extérieures, qui tendent ces fibres déviées 4, 4 ' et les dévient sur le côté Cet enroulement des fibres déviées 4, 4 ' sur les 10 différents rubans tordus 2, 2 ' seproduit jusqu'au point de retordage des deux rubans 2, 2 ' A partir de ce point de retordage, les deux rubans 2, 2 ' qui doivent être retordus enroulent sur eux-mêmes quelques derniers tours 5, 5 ' des sections libres résiduelles des fibres 15 déviées 4, 4 '. Le fil empaqueté 1 qui s'est formé de cette façon passe dans une zone 8 de communication de la torsion, o un organe connu pour la formation de fausse torsion agit pneumatiquement ou mécaniquement sur le fil 1 Après cette zone de communication de la torsion 8, s'opère l'annulation de la fausse torsion de filage du fil 1 qui avait été communiquée aux différents rubans 2, 2 ' le retordage qui avait été communiqué aux deux rubans 2, 2 ' étant aussi annulé. Alors toutefois, les différents enroulements 3, 3 ' commencent à se serrer sur les différents rubans 2, 2 ' tordus De même les enroulements 5, 5 ' qui entourent les deux rubans 2, 2 ' retordus et tordus, commencent à se tendre pendant l'annulation du faux retordage. 30 De ce fait, le noyau du fil empaqueté 1 est consolidé et resserre. REVENDICATIONS ) Fil empaqueté comportant des fibres artificielles et synthétiques à filer qui contient au moins deux structures de fibres tordues par une torsion de filage et retordues ensemble, en particulier des rubans de fibres qui forment ensuite le noyau du fil, fil caractérisé en ce qu'au moins un des rubans ( 2, 2 ') est entouré indépendamment de quelques tours ( 3, 3 ') des sections les plus proches de lui des fibres ( 4, 4 ') déviées de ce 10 ruban sur lequel elles sont fixées, les deux rubans ( 2, 2 ') retordus étant enroulés ensemble avec les derniers tours ( 5, 5 ') des sections restantes des fibres déviées ( 4, 4 '). 2 ) Fil empaqueté suivant la revendica15 tion 1, caractérisé en ce qu'un seul ruban ( 2 ou 2 ') est enroulé de quelques tours ( 3 ou 3 ') des sections intérieures des fibres ( 4 ou 4 ') déviées des rubans ( 2 ou 2 ') les deux rubans ( 2, 2 ') retordus étant enveloppés avec les derniers tours ( 5, 5 ') des sections restantes des fibres 20 déviées du ruban ( 2 ou 2 ') comportant les fibres ( 4 ou 4 ') déviées. 3 ) Fil empaqueté suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres à filer intérieures qui se trouvent dans les rubans ( 2, 2 ') retordus présentent 25 une torsion nulle, ou cependant seulement une torsion interne restante. 4 0) Fil empaqueté suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ruban de fibres ( 2 ou 2 ') qui est entouré de quelques tours ( 3 ou 3 ') de sections, qui sont les plus proches de lui de fibres ( 4 ou 4 ') qui lui sont fixées et qui ont été déviées de lui et d'un faisceau de fils continus, qui est retordu avec le ruban ( 2 ou 2 '), le faisceau formé par les deux structures étant entouré, en commun, avecles 35 derniers tours ( 5 ou 5 ') des sections restantes des fibres ( 4 ou 4 ') déviées du ruban ( 2 ou 2 '). ) Procédé pour la production de fil empaqueté suivant la revendication 1, obtenu après étirage d'un ruban de fibres synthétiques à filer sur un banc d'étirage comportant des rouleaux d'étirage, en avant de la dernière ligne de pincement duquel quelques fibres à filer du ruban qui doit être étiré à plat, s'écartent de la direction principale du passage de ce ruban qui plus tard sera tordu en une torsion de filage au moyen10 d'un appareil communiquant une fausse torsion et qui sera retordu avec l'autre structure de fibres formée par un ruban plat de fibres à filer, ou un faisceau de filaments, parallèles, caractérisé en ce que les fibres qui se sont écartées du ruban plat de fibres sur le banc d'étirage 15 sont déviées, sous l'effet de forces extérieures, de la direction longitudinale de déplacement du ruban de fibres à tordre alors que, pendant que s'opère la torsion, s'enroulent sur le ruban de fibres qui doit être tordu les sections les plus proches de lui des fibres à filer 20 déviées, en tours successifs jusqu'au point de retordage, àpartir duquel les sections restantes des fibres à filer déviées, d'au moins un ruban de fibres, s'enroulent sur les deux structures de fil qui doivent être retordues et tordues, après quoi, après passage de la structure de fil qui s'est formé de cette façon dans une zone de formation d'une torsion et pendant l'annulation de la fausse torsion de filage et de la torsion de retordage, les différents enroulements de fibres déviées à filer se serrent simultanément d'une part sur les rubans de fibres 30 à l'intérieur de la structure de fil et d'autre part, sur le fil dans son ensemble. 6 ) Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que pendant l'opération d'étirage du ruban de fibres, celui-ci est scindé, sur le banc d'éti35 rage, en au moins deux petits rubans, chacun de ces petits rubans continuant à être étiré et subissant l'action de forces extérieures qui détournent de lui quelques fibres à filer latéralement par rapport à la direction principale de passage des fibres à filer en rubans. 7 ) Procédé suivant l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'on agit sur les fibres déviées à filer du ruban, dans la section avant le retordage et pendant le retordage des rubans en les écartant et en utilisant l'action d'un courant d'air, d'un champ électrostatique et éventuellement d'un courant de liquide 8 ) Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle de déviation des fibres à filer séparées des rubans de la direction longitudinale de déplacement du ruban est choisi d'après la rigidité 15 des fibres coupées. 9 ) Procédé suivant l'une des revendications 5 et 8, caractérisé en ce que les bouts déviés des fibres à filer s'enroulent sur un angle aigu lors de leur enroulement sur les rubans à tordre et retordre. 10 ) Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les fibres à filer déviées s'enroulent sur les rubans à tordre dans un sens opposé au sens de montée des torsions des rubans à tordre. 11 ) Procédé suivant la revendication 5, 25 caractérisé en ce que le nombre des bouts déviés de fibres à filer est choisi d'après la finesse désirée du fil à tirer.