Brevet FR2831190A1 — publié le 20030425

DISPOSITIF POUR DELIVRER UN FIL, NOTAMMENT DANS UNE MACHINE D'ETIRAGE-TEXTURATION L'invention se rattache au traitement des fils en mouvement pour l'obtention d'un fil texturé par fausse torsion. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le cas d'une machine permettant de traiter les fils partiellement ou non étirés, à des vitesses supérieures à 1000 mètres par minute, l'étirage des fils étant réalisé pendant l'opération de texturation. On rappelle, d'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, que le procédé de texturation par fausse torsion, consiste à soumettre le fil en mouvement à une torsion provisoire et à un traitement thermique à l'état tordu. Le fil peut éventuellement être soumis à un traitement de fixation. L'invention s'applique à tout type de fil mono ou multifilamentaire. D'une manière connue, une machine de texturation peut être constituée d'une pluralité de positions de travail identiques montées sur un bâti support, chaque position comprenant, successivement, si l'on considère le sens de déplacement du fil lors de son traitement : - une alimentation du fil non ou partiellement étiré à traiter ; un système d'appel permettant de délivrer le fil à une vitesse prédéterminée à l'intérieur d'une zone de texturation constituée généralement par un four, une piste de refroidissement et une broche de fausse torsion ; - un second système d'appel dont la vitesse est supérieure au premier, d'une manière correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil ; - des moyens de renvidage du fil étiré et texturé. La phase d'étirage est réalisée sur le fil à l'état tordu en amont de la broche de fausse torsion, cela par simple réglage de vitesse entre les deux systèmes d'appel de fil prévus en amont du four et en aval de la broche de fausse torsion. Il est apparu toutefois qu'une telle technique pose des problèmes de mise en oeuvre, notamment dans le cadre de fils polyester dont il est nécessaire de maîtriser parfaitement la zone où se situe le point de striction. Dans ce but, pour résoudre le problème posé de localiser, d'une manière très précise, le point de striction du fil lors de la phase d'étirage et, dans le cas d'une technique dite d'étirage-texturation simultané, une solution a été proposée dans le brevet FR 2.736. 937. Selon l'enseignement de ce brevet, le premier système d'appel situé en amont du four, est constitué par un délivreur comprenant un godet cylindrique associé à un guide de renvoi permettant un mouflage du fil. Le godet est associé à des moyens de chauffage permettant de le maintenir en température prédéterminée. Le godet est positionné par rapport aux éléments de texturation de telle sorte que la torsion communiquée par la broche puisse remonter librement jusqu'à la surface dudit godet délivreur. Toutefois, étant donné que la torsion remonte librement sur le godet, les spires du fil peuvent se chevaucher, en étant susceptibles de générer un blocage. A partir de cet état de la technique, le problème que se propose de résoudre l'invention est de permettre à la torsion de remonter sur le godet, d'une manière contrôlée, permettant ainsi d'augmenter la température du godet ce qui peut permettre avantageusement, dans certains cas et en fonction de la nature du fil à traiter, de supprimer le four de texturation. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif pour délivrer un fil notamment dans une machine d'étirage texturation avant passage dans un organe de traitement tel qu'une broche de fausse torsion, ledit dispositif comprenant un godet cylindrique associé à un galet de renvoi pour permettre un mouflage du fil, ledit godet étant associé à des moyens de chauffage permettant de le maintenir à une température prédéterminée. Selon l'invention, le godet et le galet de renvoi présentent, en correspondance, des rainures espacées formées perpendiculairement à leurs génératrices pour permettre la remontée de la torsion communiquée par la broche sur ledit godet en évitant tout chevauchement des spires du fil. Avantageusement, le fond des rainures est arrondi de manière à former des gorges. Préférentiellement pour résoudre le problème posé de faciliter et de contrôler la remontée de la torsion sur le godet, on prévoit des moyens aptes à provoquer des variations de vitesses périphériques de la surface de contact, se traduisant par des cycles de variation de tension du fil lorsque celui-ci est sur le godet. Ces moyens peuvent porter sur la forme et/ou la disposition des rainures du godet. A partir de cette conception, plusieurs solutions peuvent être envisagées : - des solutions portant sur des variations de diamètre des fonds de gorges : 'soit avec des valeurs différentes régulièrement alternées (deux au moins) ; . soit les valeurs différentes sont alternées de manière quelconque ; 'soit ces valeurs différentes sont alternées par groupes de nombres égaux ou non. - des solutions portant sur des excentrations de gorges de diamètres identiques par rapport à l'axe du godet pour lui donner un mouvement de manivelle. Les gorges successives ou non peuvent avoir des excentrations dans des directions différentes, telles que, par exemple, diamétralement opposées deux à deux, décalées d'un quart de tour, d'un tiers de tour ou de toutes autres combinaisons d'angle. des solutions combinant les deux moyens décrits ci-dessus (gorges de diamètres différents et gorges excentrées). A noter également que les mêmes solutions peuvent être envisagées pour le galet de renvoi, celui-ci pouvant être libre en rotation, soit entraîné en rotation par un moyen séparé ou par une transmission depuis le godet principal. Le diamètre du galet de renvoi peut être quelconque. D'une manière importante, et en fonction notamment du fil à traiter, la machine d'étirage-texturation, peut comporter, en amont de la zone de texturation, et après le dispositif délivreur composé de l'ensemble godetguide de renvoi, un second godet également rainuré et porté à une température supérieure à celle du premier godet, supprimant l'emploi du four. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue à caractère schématique d'un exemple de réalisation d'une machine d'étirage-texturation par fausse torsion mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention pour délivrer le fil à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation en tant que telle ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation du dispositif délivreur selon l'invention ; - la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 où le four de texturation a été supprimé et remplacé par un godet rainuré selon l'invention ; - les figures 4a, 4b et 4c sont des vues de face à caractère schématique montrant différentes variantes d'exécution du dispositif, notamment au niveau des différences de diamètres des gorges du godet ; - les figures 5a et 5b sont des vues de face, à caractère schématique, montrant différentes variantes d'exécution du dispositif au niveau de l'excentration des gorges (figure 5a) et d'une combinaison de l'excentration des gorges avec des diamètres différents (figure 5b) ; - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe transversales considérées, respectivement, selon les lignes 6-6 et 7-7 de la figure 5a ; - les figures 8 et 9 sont des vues en coupe transversale considérées respectivement selon les lignes 8-8 et 9-9 de la figure 5b. Comme le montre schématiquement la figure 1, d'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, la machine de texturation par fausse torsion prend un cantre (1) pour l'alimentation du fil (2) traité, le fil étant partiellement étiré ou non étiré. Un premier dispositif délivreur ou d'appel (D), permet de délivrer ledit fil (2), a une vitesse prédéterminée, à l'intérieur de la zone de texturation en tant que telle, constituée généralement d'un four (3), d'un tunnel de refroidissement (4) et d'une broche de fausse torsion (5). En aval de la broche fausse torsion (5), la machine comprend un second dispositif d'appel (6) dont la vitesse est supérieure à celle du dispositif (D) et d'une valeur correspondant au taux d'étirage réalisé sur le fil (2). Enfin, la machine présente un moyen de renvidage (7) du fil étiré texturé, éventuellement précédé d'un four de refixation thermique avec un troisième dispositif d'appel disposé immédiatement avant lesdits moyens de renvidage (7). Selon la forme de réalisation illustrée, le four (3), le tunnel de refroidissement (4) et la broche de fausse torsion (5) sont alignés, de sorte que le dispositif délivreur (D) est positionné par rapport à la zone de texturation (3,4, 5) pour délivrer le fil (2) selon un tel alignement Le dispositif d'appel (D) est constitué par un délivreur comprenant un godet cylindrique (8) associé à un guide de renvoi (9) pour permettre, d'une manière connue, le mouflage du fil (2). Le godet (8) est associé à des moyens de chauffage permettant de le maintenir à une température prédéterminée. Le godet (8) et le rouleau de renvoi (9) permettent, comme indiqué, de réaliser un mouflage du fil (2), c'est-à-dire la formation de spires entre la zone d'entrée sur le rouleau de renvoi (9) à la sortie du godet (8) dont la périphérie est disposée d'une manière tangente ou sensiblement tangente avec le plan de passage du fil, à l'intérieur de la zone de texturation (3,4, 5). Le godet (10) est entraîné positivement en rotation par tout moyen connu et approprié, tandis que le rouleau de renvoi (9) est monté libre en rotation. Selon une caractéristique à la base de l'invention, le godet (8) et le rouleau de renvoi (9) présentent des rainures espacées (8a) et (9a) formées perpendiculairement à leur génératrice. Compte tenu de ces dispositions et de l'effet de mouflage recherché du fil (2), les différentes spires sont disposées dans le fond des rainures (8a) et (9a) qui est arrondi de manière à former des gorges Dans une forme de réalisation, les différentes rainures (8a) ont toutes le même diamètre (Dl) au fond de gorge. Toutefois, d'une manière préférée, le fond des différentes rainures (8a) délimite au moins deux diamètres (D2) et (D3) de valeurs différentes. Ces différentes valeurs peuvent être régulièrement alternées (figure 4c) ou d'une manière quelconque, ou bien, comme le montre la figure 4b, les différentes valeurs de diamètre sont alternées par groupes de nombre égaux ou non. Comme le montrent les figures 4a, 4b, 4c, dans cette forme de réalisation, les rainures (8a), de même diamètre ou de diamètres différents, sont réalisées concentriquement au diamètre externe du godet. Dans la forme de réalisation des figures 5a et 5b, les rainures (8a), de même diamètre de fond de gorge ou non, peuvent, en totalité ou en partie, être excentrées par rapport à l'axe (x-x') du corps du godet (8). Les gorges excentrées (8a) peuvent être de même diamètre, de sorte que cette excentration génère, au fur et à mesure de l'entraînement du godet, un mouvement de manivelle. Cette solution d'excentration des gorges peut présenter de nombreuses variantes d'exécution. Ainsi, les gorges (8a), successives ou non, peuvent avoir des excentrations dans des directions différentes, telles que, par exemple, diamétralement opposées deux à deux, décalées d'un quart de tour, d'un tiers de tour ou de toute autre combinaison d'angle. Aux figures 5a, 6,7, les gorges ont toutes le même diamètre (Dl). Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, il est également possible de combiner une excentration des gorges et un diamètre différent (Dl) et (D2) de ces dernières (figures 5b, 8 et 9). A noter que les différentes solutions appliquées au niveau du godet, peuvent également être envisagées pour le galet de renvoi (9). Comme indiqué, le godet (8) comporte un moyen de chauffage, par exemple par induction, permettant de le maintenir dans une plage de température prédéterminée compris par exemple entre 90 et 130 C environ. Le godet (8) peut être constitué par un tambour de matériau déterminé, pour avoir un faible coefficient de frottement, pour réduire au maximum tout phénomène de glissement. Il en est de même en ce qui concerne les rainures qui peuvent présenter, en fond-de gorge, tout revêtement ou agencement pour obtenir un coefficient de frottement relativement bas. Le guide de renvoi peut être constitué par un galet monté libre en rotation. D'une manière connue, les axes du godet (8) et du galet (9) peuvent être ou ne pas être rigoureusement parallèles l'un par rapport à l'autre. Le galet de renvoi (9) peut également être entraîné en rotation par un moyen séparé ou par une transmission depuis le godet principal. Le diamètre du galet de renvoi peut être quelconque. En amont du dispositif délivreur, selon les caractéristiques de l'invention, on peut également disposer, d'une manière connue, un tendeur conventionnel afin de donner une prétention au fil (2). Un exemple concret de réalisation et de mise en oeuvre d'une telle installation, se trouve dans l'enseignement du brevet français précité FR 2.736. 937. Si l'on considère les caractéristiques de l'invention, notamment la possibilité d'améliorer la remontée, d'une manière contrôlée, de la torsion sur le godet, en fonction de la nature du fil à texturer, il est possible de supprimer le four (4). Dans un autre cas de figure, comme le montre la figure 3, en amont de la zone de texturation et avant le dispositif délivreur composé de l'ensemble godet (8)-guide de renvoi (9) rainurés, l'installation peut incorporer un second godet (10) avec galet de renvoi (11). Dans cette réalisation, le godet (10) est porté à une température comprise entre 55 C et 130 C environ, tandis que le godet (8) est porté à une température comprise entre 130 C et 240 C environ. Dans ce cas, la présence du four n'est plus obligatoire. Les godet (10) /galet (11) peuvent être ou ne pas être rainurés, la torsion de texturation ne pouvant remonter jusqu'à ce godet. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS - 1-Dispositif pour délivrer un fil (2) notamment dans une machine d'étirage texturation avant passage dans un organe de traitement tel qu'une broche de fausse torsion (5), ledit dispositif comprenant un godet cylindrique (8) associé à un galet ou guide de renvoi (9) pour permettre un mouflage du fil, ledit godet (8) étant associé à des moyens de chauffage permettant de le maintenir à une température prédéterminée, caractérisé en ce que le godet (8) et le guide de renvoi (9) présentent, en correspondance, des rainures espacées (8a)- (9a) formées perpendiculairement à leurs génératrices pour améliorer la remontée de la torsion communiquée par la broche sur ledit godet en évitant tout chevauchement des spires du fil. - 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond des rainures est arrondi de manière à former des gorges. - 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond des gorges reçoit un traitement ou un état de surface facilitant la remontée de torsion. - 4-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond des rainures délimite un diamètre selon au moins deux valeurs différentes. - 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les différentes valeurs des diamètres sont régulièrement alternées. - 6-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les différentes valeurs des diamètres sont alternées d'une manière quelconque. - 7-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les différentes valeurs des diamètres sont alternées par groupe de nombreux égaux ou non. - 8-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4,5, 6 et 7, caractérisé en ce que les gorges sont, en totalité ou en partie, excentrées par rapport à l'axe du godet et du galet de renvoi. - 9-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à un second ensemble godet (10)-galet (11) avec guide de renvoi disposé en amont de la zone de texturation, ledit second godet étant rainuré ou non ; dans ce cas précis, la température du godet (10) est généralement comprise entre 55 C et 130 C environ, tandis que la température du godet (8) est portée entre 130 C et 240 C environ, selon les types de polymères.