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" FIL ELASTIQUE ET PROCEDE POUR LE FABRIQUER "
Cette invention concerne un fil élastique composé d'une âme élastique et d'un revêtement fibreux enveloppant cette âme et, plus particulièrement, un fil mou, souple et équilibré qui est muni d'un revêtement obtenu par un enveloppement hélicoïdal et composé dé fibres réunies ou agrégées librement; ainsi que le procédé pour fabriquer ce fil.
On supposait jusqu'à ce jour que la fabrication d'un fil élastique muni d'un revêtement hélicoïdal fibreux n'étaitpossible qu'en utilisant des broches creuses à travers lesquelles on tirait une âme élastique sous tension pendant qu'on enroulait l'élément fibreux autour de cette âme à l'aide de la broche rotative portant un filé obtenu
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par des opérations de filage préalables, et ceci constitue le procédé couramment appliqué jusqu'à ce jour. De plus, on a habituellement disposé deux couches de revêtement de ce genre l'une après l'autre et dans des sens opposés, afin d'obtenir un fil équilibré, ce fil étant relativement dur et raide en raison de la torsion que possèdent les fils de revêtement avant leur assemblage avec l'âme élastique.
Jusqu'à ce jour, il n'existait pas de fil élastique équilibré comportant deux couches de revêtement enroulées dans le même sens autour d'une âme élastique.
Tous les fils élastiques fabriqués jusqu'à ce jour qui comportaient des revêtements hélicoïdaux présentent les inconvénients que, en raison de leur forme compacte et cylindrique, les fils de la couche interne s'encastrent dans la matière de l'âme et tendent à couper cette matière, en provoquant une usure exagérée et la rupture de cette âme; et que les fils élastiques sont relativement durs, rugueux et raides. En outre, lorsqu'on coupait ou rompait les fils élastiques antérieurement connus, la couche de revêtement s'effilochait ou s'effrangeait à l'extrémité coupée ou rompue, et l'âme élastique se contractait longitudinalement, étant donné qu'elle cessait d'être maintenue sous tension par la couche ainsi relâchée.
Dans le dessin annexé :
Fig. 1 est une vue schématique d'une construction de métier permettant de réaliser l'invention.
Fig. 2 est une vue schématique d'un autre Liode de réalisation de l'invention.
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Fig. 3 montre en perspective un fil élastique composé d'une âme élastique et d'un revêtement constitué à l'aide d'une mèche.
Fig. 4 est une vue analogue d'un fil élastique composé d'une âme élastique, d'une couche de revêtement interne constituée à l'aide d'une mèche et d'une couche de revêtement externe constituée à l'aide de filés.
Fig. 5 représente un fil élastique modifié comprenant une âme élastique tordue et une couche constituée par un filé enroulé sur cette âme.
Le présent procédé consiste essentiellement à enrouler hélicoldalement une ou plusieurs mèches étirées, ou des brins analogues sensiblement non tordus, munis de fibres librement réunies ou agrégées autour d'une âme élastique telle qu'une âme de caoutchouc maintenue sous tension et possédant une torsion de sens opposé à celle qui est communiquée à la mèche étirée par l'opération d'enroulement ou de filage.
L'invention comprend en outre un procédé analogue dans lequel une série de mèches sont étirées et enroulées ensemble hélicoïdalement autour d'une telle âme élastique. pour réaliser le procédé, on peut d'abord constituer une mèche de la grosseur désirée, par des opérations d'étirage réalisées sur toute machine convenable , en ne lui communiquant qu'une torsion nominale, comme dans la filature ordinaire, pour permettre à la mèche étirée d'être enroulée sur.une bobine et d'en être déroulée.
Une âme de caoutchouc convenable peut être tordue et tendue
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de toute manière désirée, et l'on peut alors amener simultanément l'âme et la mèche étirée aux rouleaux fournisseurs d'une tordeuse ou doubleuse, enrouler hélicoïdalement la mèche sur l'âme de caoutchouc tordue et tendue et bobiner le fil élastique résultant.
Le sens de la torsion communiquée par l'opération de guidage est l'inverse de celui de la torsion initiale de l'âme de caoutchouc ou autre âme élastique, et comme l'effet de l'enveloppement de l'âme de caoutchouc est de détordre celle-ci partiellement d'une quantité égale à la torsion du métier à doubler, il est évident que, pour qu'il reste une certaine torsion dans le caoutchouc après le filage, il faut que la torsion initiale que possède le caoutchouc avant d'être amené à la position de filage soit numériquement supérieure à la torsion du métier à filer.
Toutefois, de préférence, l'étirage final de la mèche et l'enroulement de cette mèche autour de l'âme élastique sont réalisés en même temps sur un métier à filer. On peut réaliser le procédé sur l'un quelconque des types ordinaires de métiers à filer du commerce, tels que le métier à filer à anneau, le métier à ailette, le métier à cloche et la mule-jenny, le choix du métier à adopter dépendant des caractéristiques des fibres utilisées. Par exemple, la meilleure façon d'appliquer des revêtements de coton consiste à utiliser un métier à filer à anneau.
Dans la fig. 1, on a représenté schématiquement une construction de machine, savoir un métier à filer à anneau, permettant de réaliser le procédé. Dans cette fi-
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gure, 1 désigne des bobines remplies de mèche, ces bobines étant montées sur le cantre ou ratelier porte-bobines de la machine. En quittant les bobines, les mèches ± sont conduites au-dessus d'un guide 1 et au-dessous d'un guide 4, puis passent à travers une barre à va-et-vient 5 et entre les éléments de plusieurs paires successives de rouleaux d'étirage 6, 7 et 8 qui étirent les mèches dans le rapport désiré.
L'âme de caoutchouc précédemment tordue et tendue est portée par une bobine ,9 qui peut être montée sur le cantre de la machine, et l'âme 10 déroulée de cette bobine passe par un guide "queue de cochon ",11, et arrive à l'entrée de la paire de rouleaux d'étirage avant 8 , où elle est juxtaposée à la mèche étirée.
Le guide 11 est monté pour se mouvoir à l'unisson avec la barre à va-et-vient .. L'âme de caoutchouc enroulée sur la bobine ± peut déjà posséder la tension approximative désirée, mais il est désirable de soumettre cette tension de l'âme à un réglage final pour produire un fil équilibré, et ce réglage peut être obtenu, par exemple, à l'aide d'un frein à friction gouvernant la rotation de la bobine à âme 9, ce frein étant composé d'une poulie 12 montée sur la broche de la bobine et en contact à friction avec une corde 13 chargée d'un poids variable. Tout autre dispositif convenable peut être utilisé pour gouverner la rotation de la bobine à âme de façon réglable.
En quittant la paire de rouleaux d'étirage avant 8¯, la mèche et l'âme élastique passent à travers une queue de cochon 14, puis travers le curseur 15 monté sur l'anneau 16 , d'où elles passent à la bobine 17 fixée à la
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broche 17' qui reçoit un mouvement de rotation de la poulie 18. Comme on l'a dit précédemment, le sens de rotation de la bobine 17 est tel que la mèche et l'âme élastique sont tordues en sens inverse du sens de la torsion originale de l'âme élastique, ce qui a pour effet de détordre celle-ci partiellement.
C'est pourquoi on commu- nique à l'âme élastique une torsion originale dont le sens est inverse du sens de la torsion du métier à filer mais qui excède cette dernière dans une mesure suffisante -- numériquement -- pour que l'âme du fil terminé conserve le degré de torsion voulu pour équilibrer le fil.
En même temps que s'effectue la torsion de la mèche étirée autour du fil de caoutchouc constituant l'âme, au moment où les deux éléments émergent des rouleaux d'étirage avant, il se produit une certaine contraction longitudinale de l'âme élastique, étant donné que la tension à laquelle est soumise cette âme en raison du ballonnement des deux éléments entre la queue de cochon 14 et le curseur 15 est moindre que la tension que possède l'âme au moment où elle arrive aux rouleaux d'étirage avant 8.
Il est évident que le degré de contraction est tel que la tension du fil devient égale à la traction résultant du ballonnement de ce fil (les effets de frottement étant négligés). par conséquent, le fil élastique est enroulé sur la bobine 17 sous cette tension, qui correspond à un allongement du fiqui, considéré par rapport à la longueur du fil complètement relâché est égal, en général, aux trois quarts au moins de l'allongement qu'on obtient lorsqu'on tend le fil jusqu'à la limite.
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Il est nécessaire de prévoir sur la bobine 9 un dispositif de tension tel que celui représenté dans le dessin, afin de permettre d'effectuer les légers réglages de tension qui peuvent être nécessaires spour compenser les variations des conditions de marche et les variations des propriétés des matières. par conséquent, les rensei- gnements donnés dans les tables qu'on trouvera plus loin sur la tension de l'âme de caoutchouc tordue et le nombre de tours de torsion nécessaire pour produire un fil équilibré ne sont qu'approximatifs et susceptibles de tolérances.
Si l'on désire superposer à la première couche une seconde couche constituée à l'aide d'un filé, on peut le faire en même temps qu'on applique la première couche, ce qui s'obtient en montant une bobine de filé convenable 19 sur le cantre de la machine, le filé étant déroulé de cette bobine en passant sur un guide 20 et descendant ensuite à travers une queue de cochon 11 pour être ensuite réuni à l'âme élastique destinée à être associée à la mèche à l'endroit des rouleaux d'étirage avant 8.
L'opération de filage est réalisée de la même manière que précédemment, et l'on obtient un fil équilibré dont l'âme de caoutchouc est tordue dans l'un des sens et dont les deux couches superposées sont enroulées autour de l'âme, en sens inverse de la torsion de cette âme, avec la mèche adjacente à l'âme et enveloppant celle-ci complètement. Le nombre de spires du filé constituant la couche externe et de la mèche constituant la couche interne est nécessairement le même en raison du procédé d'application
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des couches, et comme les spires individuelles du filé sont plus compactes que celles de la couche interne constituée par la mèche, elles seront espacées longitudinalement sur cette couche interne.
On peut combler partiellement ou complètement les intervalles entre les spires successives de la couche externe en amenant une série de bouts de filé simultanément et en parallèle aux rouleaux d'étirage avant, où ils sont associés à l'âme élastique et à la mèche. De cette manière, la couche interne molle de la mèche peut être complètement entourée d'une gaine élastique relativement dure, le nombre de bouts de filé nécessaires à cet effet étant usuellement de trois à cinq.
Dans la fig. 2, on a représenté une variante dans laquelle la mèche utilisée a précédemment été étirée à la grosseur voulue pour l'opération d'enveloppement.
Dans cette figure, 21 désigne une bobine de fil de caoutchouc tordu et tendu destinée à constituer une âme, cette bobine étant munie d'un frein à friction 22 chargé d'un poids réglable pour permettre d'effectuer un réglage final de la tension du fil de caoutchouc. Le fil de caoutchouc 23 déroulé de la bobine 21 passe au-dessous d'un guide 24,puis entre des rouleaux d'entraînement 25, 26 et 27. La mèche précédemment étirée peut être montée sur une bobine 28 portée par le cantre de la machine. Cette mèche 29 est déroulée de la bobine 28 et réunie à l'âme élastique juste avant le passage de celle-ci entre les rouleaux d'entraînement 25, 26 et 27.
Le fil de caoutchouc 23 et la mèche 29 passent alors à travers une queue
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de cochon 30 et un curseur 31 porté par un anneau 32 et sont enroulés sur une bobine 33 fixée à une broche 33' portant une noix 34 animée d'un mouvement de rotation. En raison de la rotation de la bobine, la mèche est enroulée hélicoïdalement autour de l'âme. Comme précédemment, le sens de rotation de la bobine 33. est tel que la mèche et l'âme élastique sont tordues dans le sens opposé au sens de la torsion originale de l'âme élastique ; et,comme dans le cas précédent, l'âme élastique a reçu primitivement un degré de torsion tel qu'elle conserve, dans le fil fini, le de- gré de torsion voulu pour équilibrer le fil.
Une machine du type représenté dans la fig. 2 convient aussi pour communiquer la tension initiale et la torsion à l'âme élastique utilisée. Lorsque cette machine est utilisée de cette manière, l'âme élastique non tendue et non tordue est montée sur la bobine 21 , déroulée de cette bobine, conduite au-dessous de la barre de guidage 24, puis entre les rouleaux d'entraînement 25, 26, 27, sa tension étant réglée par le frein à friction 22. L'âme élastique tendue passe alors à travers la queue de cochon 30 et le curseur 31 et s'enroule sur la bobine 33, la broche 33' recevant un mouvement de rotation dans le sens voulu pour communiquer la torsion désirée à l'âme.
Dans la fig. 3, on a représenté à plus grande échelle un fragment de fil élastique fabriqué par le présent procédé. Dans ce fil, l'âme élastique tordue et tendue est désignée par 35, et la mèche étirée et enroulée hélicoïdalement sur elle est désignée par 36 . En'raison de la nature librement agrégée de la mèche étirée et de la
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façon dont cette mèche est appliquée sur l'âme, les spires adjacentes de la mèche tendent à s'associer ou s'amalgamer et à constituer une couche continue dont les éléments sont solidaires et dans laquelle l'identité des spires indicielles est en grande partie supprimée, leurs fibres liant l'âme-de caoutchouc étroitement.
Dans le fil élastique fini tel qu'il est fabriqué par le présent procédé) il est pratiquement impossible d'effilocher la couche à l'endroit d'un bout coupé ou brisé. En outre, étant donné que les fibres de la mèche étirée sont librement agrégées, et non pas tordues sous forme d'un faisceau sensiblement cylindrique comme dans le cas d'un fil obtenu par des opérations de filage préalables, les fibres sont distribuées en substance uniformément sur toute la surface de l'âme, de sorte que l'action de serrage de la mèche sur l'âme est très régulière et que la couche ne tend pas à se déplacer longitudinalement sur l'âme sous l'influence d'allongements répétés.
Dans la fig. 4, on a représenté un'fragment de fil élastique comportant un double revêtement, l'âme tordue et tendue 35 étant recouverte de la mèche étirée 36, qui constitue la couche interne, et les quatre bouts de filé 37 étant superposés à cette couche interne et constituant la couche externe. Le fil élastique de la fig. 4 est remarquable en ce sens que les deux couches constituées par la mèche et par les bouts de filé sont appliquées simultanément et que le fil est équilibré même si les deux couches sont enroulées dans le même sens.
Dans les deux tables suivantes, on a consigné
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les analyses de neuf constructions de fil de caoutchouc revêtu obtenues par la mise en pratique de ce procédé, les fils 1 à 5 et 7 à 9 ne comportant qu'une seule couche composée d'une ou plusieurs mèches, alors que le fil 6 comporte une double couche comprenant une couche interne de mèche étirée et une couche externe constituée par un seul bout de filé,
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<tb>
<tb> ANALYSE <SEP> DE <SEP> FILS <SEP> ELASTIQUES <SEP> REVETUS <SEP> @
<tb> Table <SEP> I
<tb> Echantillon <SEP> N <SEP> 1. <SEP> 2. <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> 5.
<tb>
1. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> circulaire <SEP> nue
<tb> (détendue). <SEP> 0,508 <SEP> 0,508 <SEP> 0,508 <SEP> 0,33 <SEP> 0,33
<tb> 2.Allongement <SEP> approximatif <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> tordue
<tb> avant <SEP> le <SEP> filage. <SEP> 100% <SEP> 2501 <SEP> 250% <SEP> 200% <SEP> 300%
<tb> 3.Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> par <SEP> cm <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> avant <SEP> le
<tb> filage <SEP> 11,2 <SEP> 11,2 <SEP> 11,2 <SEP> 15,5 <SEP> 15,5
<tb> 4.Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> ki
<tb> lo <SEP> d'âme <SEP> nue <SEP> en <SEP> caoutchouc
<tb> (détendue). <SEP> 5. <SEP> 000 <SEP> 5.
<SEP> 000 <SEP> 5.000 <SEP> 11.400 <SEP> 11.400
<tb> 5.Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un
<tb> kilo <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> revêtu <SEP> (détendu). <SEP> 3.940 <SEP> 4.720 <SEP> 4. <SEP> 340 <SEP> 8.540 <SEP> 8. <SEP> 980
<tb> 6.Allongement <SEP> --accroissement-(par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> longueur <SEP> normale) <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> revêtue <SEP> lorsqu'on
<tb> la <SEP> tend <SEP> jusqu'à <SEP> la <SEP> limite <SEP> .
<SEP> 130% <SEP> 180% <SEP> 180% <SEP> 145% <SEP> 170%
<tb> 7.Matière <SEP> utilisée <SEP> pour <SEP> la <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton
<tb> couche <SEP> 2 <SEP> bouts <SEP> 2 <SEP> bouts <SEP> 1 <SEP> bout <SEP> 1 <SEP> bout <SEP> 1 <SEP> bout
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> mèches <SEP> à <SEP> l'écheveau' <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 1,75 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> a) <SEP> étirage <SEP> de <SEP> filature <SEP> 8,6 <SEP> 8,6 <SEP> 8,6 <SEP> 6,4 <SEP> 6,4
<tb> b)Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> du <SEP> métier
<tb> à <SEP> filer <SEP> par <SEP> cm <SEP> 4,95 <SEP> 6,07 <SEP> 6,07 <SEP> 7,86 <SEP> 8,25
<tb> 8. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> de <SEP> la <SEP> couche <SEP> par <SEP> cm <SEP> (fil <SEP> lâche) <SEP> 13.4g <SEP> 15,7g.
<SEP> 16,9g <SEP> 23,2g <SEP> 25,2g
<tb> 9.Norabre <SEP> de <SEP> tours <SEP> de <SEP> torsion
<tb> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> par
<tb> cm <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal. <SEP> 5,28d <SEP> 7,9d <SEP> 7,36d <SEP> 10,8d <SEP> 21,6d
<tb> 10.Longueur <SEP> en <SEP> mètres <SEP> d'âme
<tb> nue <SEP> détendue <SEP> correspondant <SEP> à
<tb> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal <SEP> 0,91 <SEP> 0,62 <SEP> 0,60 <SEP> 0,71 <SEP> 0,70
<tb> a.Allongement <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> dans <SEP> le <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal <SEP> 10% <SEP> 61% <SEP> 66% <SEP> 40% <SEP> 42,5%
<tb> 11.Poids <SEP> en <SEP> grammes <SEP> :a)de
<tb> ca-outchouc <SEP> ;
<SEP> 0,161 <SEP> 0,107 <SEP> 0,102 <SEP> 0,059 <SEP> 0,055
<tb> b) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> et <SEP> de <SEP> revêtement, <SEP> dans <SEP> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal. <SEP> 0,248 <SEP> 0,210 <SEP> 0,229 <SEP> 0,116 <SEP> 0,118
<tb> 12.Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids)de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc. <SEP> 65% <SEP> 51% <SEP> 44,5% <SEP> 51% <SEP> 47,2%
<tb> 13.Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids)du
<tb> revêtement. <SEP> 35% <SEP> 49% <SEP> 55,5% <SEP> 49% <SEP> 52,8%
<tb> 14.Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal <SEP> (produit). <SEP> 0,635 <SEP> 0,63 <SEP> 0,655 <SEP> 0,456 <SEP> 0,482
<tb>
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ANALYSE DE FILS ELASTIQUES REVETUS
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<tb>
<tb> Table <SEP> II
<tb> Echantillon <SEP> N <SEP> 6. <SEP> 7. <SEP> 8. <SEP> 9.
<tb>
1.Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> circulaire <SEP> nue
<tb> (détendue) <SEP> 0,33 <SEP> 0,254 <SEP> 0,254 <SEP> 0,203
<tb> 2.Allongement <SEP> approximatif <SEP> de
<tb> l'âe <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> tordue
<tb> avant <SEP> le <SEP> filage <SEP> 175% <SEP> 100% <SEP> 200% <SEP> 300%
<tb> 3.Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> par <SEP> cm <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> avant <SEP> le
<tb> filage <SEP> 15,5 <SEP> 31 <SEP> 38,5 <SEP> 38,4
<tb> 4.Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> d'âme <SEP> nue <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> (détendue) <SEP> 11,400 <SEP> 20. <SEP> 400 <SEP> 20. <SEP> 400 <SEP> 32.000
<tb> 5.
<SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> revêtu
<tb> (détendu) <SEP> 8.240 <SEP> 12,600 <SEP> 23.800 <SEP> 27.400
<tb> 6 <SEP> Allongement <SEP>
<tb> (par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> longueur
<tb> normale) <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc
<tb> revêtue <SEP> lorsqu'on <SEP> la <SEP> tend
<tb> jusqu'à <SEP> la <SEP> limite.
<SEP> 115% <SEP> 160% <SEP> 75% <SEP> 65%
<tb> 7.Matière <SEP> utilisée <SEP> pour <SEP> la <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton
<tb> couche <SEP> 1 <SEP> bout <SEP> 1 <SEP> bout <SEP> 1 <SEP> bout <SEP> 1 <SEP> bout
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> mèches <SEP> à <SEP> l'écheveau <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> 1 <SEP> filé
<tb> 50/1 <SEP> (d) <SEP>
<tb> a) <SEP> étirage <SEP> de <SEP> filature <SEP> 10,5 <SEP> 10,5 <SEP> 14 <SEP> 12,5
<tb> b) <SEP> Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> du <SEP> métier
<tb> à <SEP> filer <SEP> par <SEP> cm <SEP> 7,7 <SEP> 8,65 <SEP> 15,5 <SEP> 13,8
<tb> 8.Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> de <SEP> la <SEP> couche
<tb> par <SEP> cm <SEP> (fil <SEP> lâche) <SEP> 15,7& <SEP> 28g <SEP> 35,5g <SEP> 33,
9g
<tb> 9.Nombre <SEP> de <SEP> tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> par <SEP> cm <SEP> de
<tb> fil <SEP> élastique,normal. <SEP> 13,8d <SEP> 11,7d <SEP> 35,2d <SEP> 40d
<tb> 10.Longueur <SEP> en <SEP> mètres <SEP> d'âme <SEP> nue
<tb> détendue <SEP> correspondant <SEP> à <SEP> un
<tb> mètre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal <SEP> 0,69 <SEP> 0,64 <SEP> 0,57 <SEP> 0,48
<tb> a)Allongement <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> dans <SEP> le <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal <SEP> 44% <SEP> 55% <SEP> 73,5% <SEP> 106%
<tb> 11.Poids <SEP> en <SEP> grammes <SEP> a) <SEP> de <SEP> caoutchouc;
<SEP> 0,058 <SEP> 0,028 <SEP> 0,025 <SEP> 0,014
<tb> b) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> et <SEP> de <SEP> revêtement, <SEP> dans <SEP> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal. <SEP> 0,12 <SEP> 0,079 <SEP> 0,041 <SEP> 0,033
<tb> @
<tb> 12.Pourcentage(en <SEP> poids) <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> 48,2% <SEP> 38% <SEP> 60,5% <SEP> 43,6%
<tb> 15.Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids)du <SEP> revêtement <SEP> 51,8% <SEP> 64% <SEP> 39,5% <SEP> 54,4%
<tb> 14.Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> du <SEP> fil <SEP> élasti
<tb> que <SEP> nortaal <SEP> (produit) <SEP> 0,47 <SEP> 0,38 <SEP> 0,267 <SEP> 0,254
<tb>
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Ce procédé est susceptible d'être considérablement modifié en ce qui concerne la grosseur de l'âme élastique, la matière utilisée pour le revêtement et la disposition de ce revêtement.
Quoique toute âme convenable de matière élastique puisse être utilisée, il est préférable -d'utiliser une âme de caoutchouc fabriquée directement à l'aide de latex à caoutchouc et, de préférence, d'un latex à caoutchouc qui a été purifié et concentré. Un tel caoutchouc provenant directement du latex est dépourvu de grain et non travaillé, il possède une résistance élevée à l'arrachement et à la traction et de bonnes qualités de vieillissage, et l'on peut en fabriquer un fil de section transversale ronde. Par exemple, on peut utiliser l'âme de caoutchouc produite par le procédé décrit dans le brevet américain ? 1.545.257 du 7 Juillet 1925. On peut aussi utiliser un fil de caoutchouc de section carrée ou d'autres formes de fils coupés.
Le caoutchouc peut aussi être mélangé avec des anti-oxydants propres à améliorer les qualités de vieillissage.
Diverses fibres peuvent être utilisées dans la matière de revêtement (coton, laine, laine peignée, soie ou rayonne filée ou non filée ou toutes autres matières filées ou non filées convenable ou combinaisons de deux ou plus de deux de ces matières) et il ressort des tables ci-dessus que le revêtement de l'âme peut maintenir colleci tendue à un degré quelconque entre une valeur faible et une valeur considérable.
Le présent procédé donne un fil élastique revêtu qui possède des qualités remarquables et supérieures.
Par l'application de mèches, le revêtement fibreux du fil
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est composé de fibres sensiblement parallèles et librement agrégées, ces fibres étant enroulées hélicoïdalement autour de l'aine élastique tordue et tendue, en remplacement des fils filés usuels. Il en résulte que les fibres sont étendues uniformément sur et en contact avec la surface entière de l'âme, au lieu de toucher l'âme à des intervalles espacés comme dans le cas des revêtements en fil filé.
En raison de cette construction, l'action de coupe exercée sur l'âme par la couche interne est réduite au minimum et l'effet de liage des fibres est plus grand puisque celles-ci sont étendues sur la surface entière de l'âme. La construction est telle que la couche est liée fermement et à demeure à l'âme et qu'elle enveloppe celle-ci complètement; elle ne se délie pas quand on soumet le fil à des allongements et relâchements répétés et elle ne s'effiloche pas aux bouts coupés ou cassés. En fait, il est excessivement difficile d'effilocher la couche, ce qui distingue nettement le présent produit des fils élastiques antérieurs dont les couches peuvent être effilochées très facilement.
Comme les fibres sont librement agrégées et sont tordues individuellement autour de l'âme élastique au lieu d'avoir été précédemment filées ou doublées pour constituer une sorte de cordonnet relativement dur et très tordu, le fil élastique résultant peut être mou, fin et flexible et possède une bonne main, ce qui le rend particulièrement propre à être utilisé pour le tricotage.
La vitesse de production d'un fil de caoutchouc revêtu rendue possible par le présent procédé de filage est plus grande que celle des procédés connus antérieurs.
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La production d'un fil élastique comportant une âme de caoutchouc ? 75, un bout de coton de 50/1 pour la couche interne et trois bouts de coton 100/1 pour la couche externe, par les procédés antérieurs , estde 5,5 kg. par période de 8 heures à l'aide de deux rangées de 48 broches chacune, avec des vitesses de broche de 9. 300 et de 6.200 tours par minute, respectivement. La production du fil élastique ? 5 par le présent procédé, avec une âme de caoutchouc de même grosseur (N 75) et un bout de mèche de coton à 4 mèches par écheveau étiré au taux 6,4 , qui contient approximativement le même poids de coton que celui utilisé dans le fil à double couche dont il vient d'être question, est de 11,6 kg par période de 8 heures à l'aide de 96 broches, avec une vitesse des broches de 5,800 tours par minute.
Ainsi, on peut obtenir une production plus grande avec des vitesses de broche plus faibles ou obtenir une production encore plus grande avec des vitesses de broche plus élevées. Ceci montre les avantages du pouvoir de recouvrement supérieur du coton en mèche et lorsque les fibres individuelles sont enroulées hélicoldalement autour d'une âme en comparaison avec du coton condensé ou compact comme dans le cas où un fil ou faisceau de fibres est enroulé hélicoidalement autour d'une âme.
On voit aussi que, par l'application du présent procédé, une couche interne composée d'une mèche et une couche externe composée d'un ou plusieurs bouts de filé peuvent être appliquées simultanément en une seule opération de torsion et le fil résultant est un fil équili-
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bré , bien que les deux couches aient été enroulées dans le même sens, ce sens étant bien entendu l'inverse de la torsion de l'âme élastique.
Lorsque l'âme de caoutchouc à revêtir est très fine, par exemple environ N 100, on n'a besoin que d'une très faible quantité de fibres pour recouvrir l'âme et, dans ce cas, il convient que la mèche étirée ou ruban de fil fourni au mécanisme de filage par les rouleaux d'étirage de fig. l,soit plus petit qu'une mèche quelconque susceptible d'être traitée avec succès. Par conséquent, pour recouvrir une âme fine de caoutchouc par le mode opératoire décrit au sujet de la fig. 1, il est désirable que les rouleaux d'étirage 6,7 et étirent la mèche suffisamment pour constituer ce qu'on peut appeler un très petit ruban composé de fibres droites qui est sans résistance appréciable à la traction et qui est incapable de supporter une longueur appréciable de son propre poids.
Un ruban de ce genre ne peut pas être manutentionné indépendamment d'un dispositif de support et, conformément à la présente invention, on le file ou le tord directement autour de l'âme de caoutchouc à mesure que les fibres de ce ruban quittent la ligne de contact des rouleaux. De cette façon, on peut produire un fil élastique qui est plus petit qu'un fil élastique quelconque qu'on a pu fabriquer jusqu'à ce jour et dont le toucher et la main sont à peu près les mêmes que ceux d'un fil ordinaire non élastique.
Dans la construction modifiée de la fig. 5, au lieu de munir l'âme élastique tordue 35 d'un revêtement non filé comme dans la fig. 3 ,on la munit d'une couche de filé 38.
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Le filé 38 peut être composé de diverses fibres telleque le coton, la laine, la soie naturelle filée ou d'autres matières convenables. L'âme tordue 35 est entraînée sous sa propre tension, et le filé de revêtement 38 est enroulé hélicoldalement autour de l'âme élastique, en sens inverse. On peut utiliser tout appareil approprié pour produire la torsion de l'âme élastique et enrouler sur elle le filé de revêtement. Par exemple, une machine actuellement utilisée pour appliquer deux couches fibreuses enroulées en sens inverses sur une âme élastique non tordue peut être utilisée pour réaliser la présente invention, en modifiant légèrement la disposition des pièces.
Au lieu d'entraîner l'âme élastique successivement à l'intérieur de deux broches rotatives creuses alignées à partir desquelles, dans la pratique ordinaire, les deux couches fibreuses sont entraînées et enroulées hélicoldalement dans des sens opposés sur l'âme, on peut disposer l'âme élastique elle-même sur la première de ces broches en remplacement d'un premier fil de revêtement et communiquer une torsion à l'âme en l'entrainant à partir de la broche rotative à travers le curseur rotatif dont on se sert ordinairement pour guider le premier enveloppement hélicoïdal de fil.
Ceci communique la torsion et-le couple désirés à l'âme élastique, et, au mo- ment où ce fil passe dans la seconde broche et émerge de celle-ci, la couche hélicoïdale unique de filé de revêtement suivant l'invention peut être appliquée à partir du point auquel la seconde couche de filé serait ordinairement appliquée, et en sens inverse dela torsion de l'âme.
La tension et le nombre de tours de torsion par centimètre de l'âme élastique, d'une part, et l'inclinaison
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et le nombre de spires par centimètre du filé de revêtement, d'autre part, varieront bien entendu selon la grosseur de l'âme élastique, la na.ture et la forme du filé de revê- tement et d'autres facteurs variables, ainsi qu'il est évi- dent pour l'homme du métier. On peut modifier ces facteurs de façon à produire un seul fil élastique revêtu qui est équilibré et exempt de toute tendance à se boucler ou for- mer des coques, c'est-à-dire un fil dans lequel le revê- tement hélicoïdal contrecarre à peu près exactement le couple de rotation de l'âme élastique tordue.
Toutefois, il est préférable qu'il existe au moins 6 tours de torsion par centimètre dans l'âme tordue et tendue destinée à être revêtue. pour mieux faire comprendre l'invention, on indi- quera dans la table suivante les caractéristiques de cons- truction de trois échantillons de fils élastiques fabriqués suivant l'invention. On remarquera que les renseignements de cette table ont été calculés sur la base de mesures effectuées sur une longueur d'un mètre de fil élastique c'est-à-dire sur un très faible poids et que, par consé- quent, une faible erreur de taesure peut avoir été multi- pliée dans les nombres indiqués dans cette table. Néan- moins, les renseignements sont exacts entre les limites des tolérances admises dans cette industrie.
Les chif- fres indiqués dans la table doivent par conséquent être considérés uniquement à titre explicatif et non limita- tif..
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EMI20.1
<tb>
<tb>
T <SEP> A <SEP> B <SEP> L <SEP> E <SEP>
<tb> Designation <SEP> A <SEP> B <SEP> C
<tb> 1. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> de <SEP> l' <SEP> âme <SEP> de <SEP> caout
<tb> chouc <SEP> ronde <SEP> à <SEP> l'état <SEP> nu <SEP> (lâche <SEP> et
<tb> non <SEP> tordue. <SEP> ) <SEP> 0,25 <SEP> 0,25 <SEP> 0,25
<tb> 2. <SEP> Mètres <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> par <SEP> kilo
<tb> à <SEP> l'état <SEP> normal. <SEP> 40.400 <SEP> 12.120 <SEP> 38.300
<tb> 3. <SEP> Allongement <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique
<tb> (accroissement <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la
<tb> longueur <SEP> normale <SEP> lorsqu'on <SEP> tend
<tb> ce <SEP> fil <SEP> jusqu'à <SEP> la <SEP> limite) <SEP> 110% <SEP> 110% <SEP> 100%
<tb> 4. <SEP> Matière <SEP> de <SEP> revêtement <SEP> l-2bouts <SEP> 4-100/1 <SEP> :
1-2bouts
<tb> 13/15 <SEP> coton <SEP> 13/15
<tb> soie <SEP> Che- <SEP> soie
<tb> ney
<tb> 5. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> de <SEP> la <SEP> couche
<tb> par.cm <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique. <SEP> 38,5 <SEP> 25g <SEP> 38
<tb> 6. <SEP> Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> par <SEP> cm <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> 30,6d <SEP> 21,1d <SEP> 23,1d
<tb> 7. <SEP> Longueur, <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nu <SEP> détendu <SEP> dans <SEP> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal. <SEP> 0,388 <SEP> 0,56 <SEP> 0,425
<tb> 8. <SEP> Poids <SEP> en <SEP> grammes <SEP> a) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nu <SEP> 0,0188 <SEP> ,0276 <SEP> 0,0202
<tb> b) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> plus <SEP> revêtement
<tb> dans <SEP> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal.
<SEP> 0,0245 <SEP> 0,082 <SEP> 0,0252
<tb> 9. <SEP> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> l'âme
<tb> de <SEP> caoutchouc. <SEP> 76,8% <SEP> 33,8% <SEP> 80,5%
<tb> 10, <SEP> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> du <SEP> re- <SEP> 66, <SEP>
<tb> vêtement. <SEP> 23,2% <SEP> 66,2% <SEP> 19,5%
<tb> 11. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> d'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nue <SEP> (détendue) <SEP> 20,400 <SEP> 20. <SEP> 200 <SEP> 20. <SEP> 800
<tb> 12. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nu <SEP> détendu <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> de <SEP> fil <SEP> élastique. <SEP> 15.700 <SEP> 6.820 <SEP> 16.240
<tb> 13. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique.
<SEP> 0,0184 <SEP> 0,0375 <SEP> 0,0172
<tb>
Les produits de cette table sont parfaitement
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équilibrés et exempts de coques.
Pour réaliser le revêtement de l'âme de caout- chouc par une opération de filage ou de tordage, on n'a pas besoin de Métiers spéciaux, étant donné que cette opération peut être réalisée à l'aide des métiers ordinaires de la filature textile sans qu'il soit nécessaire de les modifier autrement que par l'installation de dispositifs à friction sur le cantre du métier pour régler'la tension de l'âme de caoutchouc.
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"ELASTIC THREAD AND METHOD FOR MAKING IT"
This invention relates to an elastic yarn composed of an elastic core and a fibrous coating enveloping this core and, more particularly, a soft, flexible and balanced yarn which is provided with a coating obtained by a helical wrapping and composed of fibers joined together. or aggregated freely; as well as the process for making this yarn.
Until now, it was assumed that the manufacture of an elastic yarn with a fibrous helical coating was only possible by using hollow pins through which an elastic core was pulled under tension as the element was wound up. fibrous around this core using the rotating spindle carrying a yarn obtained
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by prior spinning operations, and this constitutes the process commonly applied to date. In addition, two such coating layers have usually been arranged one after the other and in opposite directions, in order to obtain a balanced yarn, this yarn being relatively hard and stiff due to the twist possessed by the yarns. covering threads before their assembly with the elastic core.
Until now, there has not been a balanced elastic yarn with two layers of covering wound in the same direction around an elastic core.
All the elastic threads manufactured to date which have had helical coatings have the drawbacks that, due to their compact and cylindrical shape, the threads of the inner layer embed themselves in the material of the core and tend to cut this material. matter, causing excessive wear and rupture of this core; and that the elastic threads are relatively hard, rough and stiff. Further, when cutting or breaking the previously known elastic threads, the coating layer would unravel or crumble at the cut or ruptured end, and the elastic core contracted longitudinally, as it ceased to be. 'be kept under tension by the layer thus released.
In the attached drawing:
Fig. 1 is a schematic view of a loom construction making it possible to carry out the invention.
Fig. 2 is a schematic view of another embodiment of the invention.
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Fig. 3 shows in perspective an elastic thread composed of an elastic core and a covering formed using a wick.
Fig. 4 is a similar view of an elastic yarn composed of an elastic core, an internal coating layer formed by means of a wick and an external coating layer formed by means of yarns.
Fig. 5 shows a modified elastic yarn comprising a twisted elastic core and a layer consisting of a yarn wound on this core.
The present process essentially consists of helically winding one or more stretched strands, or similar substantially untwisted strands, provided with fibers freely united or aggregated around an elastic core such as a rubber core held in tension and having a twist of direction opposite to that imparted to the strand stretched by the winding or spinning operation.
The invention further comprises an analogous method in which a series of wicks are stretched and wound together helically around such an elastic core. to carry out the process, it is first possible to constitute a wick of the desired size, by drawing operations carried out on any suitable machine, giving it only a nominal twist, as in ordinary spinning, to allow the stretched wick to be wound onto a spool and unwound from it.
A suitable rubber core can be twisted and stretched
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in any manner desired, and the core and the stretched wick can then be fed simultaneously to the supply rollers of a twist or doubler, the wick helically wound on the twisted and tensioned rubber core and the resulting elastic thread wound.
The direction of the twist imparted by the guiding operation is the reverse of that of the initial twist of the rubber core or other elastic core, and since the effect of enveloping the rubber core is untwist this partially by an amount equal to the twist of the loom to be doubled, it is obvious that, in order for some twist to remain in the rubber after spinning, it is necessary that the initial twist which the rubber has before d to be brought to the spinning position is numerically greater than the twist of the spinning machine.
However, preferably, the final stretching of the sliver and the winding of this sliver around the elastic core are carried out at the same time on a spinning machine. The process can be carried out on any of the ordinary types of commercial spinning looms, such as ring spinning loom, wing loom, bell loom and mule-jenny, the choice of which loom to adopt. depending on the characteristics of the fibers used. For example, the best way to apply cotton coverings is to use a ring spinning machine.
In fig. 1, there is schematically shown a machine construction, namely a ring spinning machine, making it possible to carry out the process. In this fi
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Figure, 1 denotes reels filled with wick, these reels being mounted on the creel or coil holder rack of the machine. On leaving the coils, the wicks ± are led above a guide 1 and below a guide 4, then pass through a reciprocating bar 5 and between the elements of several successive pairs of stretch rollers 6, 7 and 8 which stretch the strands in the desired ratio.
The previously twisted and tensioned rubber core is carried by a spool, 9 which can be mounted on the creel of the machine, and the web 10 unwound from this spool passes through a "pigtail" guide, 11, and arrives at the entrance of the pair of front stretching rollers 8, where it is juxtaposed with the stretched bit.
The guide 11 is mounted to move in unison with the reciprocating bar. The rubber core wound on the spool ± may already have the approximate tension desired, but it is desirable to apply this tension to the core to a final adjustment to produce a balanced yarn, and this adjustment can be achieved, for example, by means of a friction brake governing the rotation of the core coil 9, this brake being composed of a pulley 12 mounted on the spindle of the spool and in frictional contact with a rope 13 loaded with variable weight. Any other suitable device can be used to govern the rotation of the core coil in an adjustable manner.
Leaving the pair of front stretch rollers 8¯, the wick and elastic core pass through a pigtail 14, then through the slider 15 mounted on the ring 16, from where they pass to the spool 17 fixed at the
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spindle 17 'which receives a rotational movement of the pulley 18. As stated previously, the direction of rotation of the coil 17 is such that the wick and the elastic core are twisted in the opposite direction to the direction of twisting original of the elastic core, which has the effect of partially untwisting it.
This is why an original twist is communicated to the elastic core, the direction of which is opposite to the direction of the twist of the spinning machine but which exceeds the latter to a sufficient extent - numerically - for the core of the finished yarn retains the desired amount of twist to balance the yarn.
At the same time as the twisting of the stretched wick takes place around the rubber thread constituting the core, when the two elements emerge from the front stretching rollers, a certain longitudinal contraction of the elastic core occurs, since the tension to which this core is subjected due to the ballooning of the two elements between the pigtail 14 and the slider 15 is less than the tension which the core has when it arrives at the front stretching rollers 8 .
It is obvious that the degree of contraction is such that the tension of the thread becomes equal to the traction resulting from the ballooning of this thread (the effects of friction being neglected). consequently, the elastic thread is wound on the spool 17 under this tension, which corresponds to an elongation of the fiqui, considered with respect to the length of the completely relaxed thread is equal, in general, to at least three-quarters of the elongation qu 'we get when we stretch the thread to the limit.
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It is necessary to provide on the coil 9 a tensioning device such as that shown in the drawing, in order to allow the slight tension adjustments which may be necessary to compensate for variations in operating conditions and variations in the properties of materials. therefore, the information given in the tables below on the tension of the twisted rubber core and the number of turns of twist required to produce a balanced yarn are only approximate and subject to tolerance.
If it is desired to superimpose on the first layer a second layer formed using a yarn, this can be done at the same time as the first layer is applied, which is obtained by mounting a suitable spool of yarn. 19 on the creel of the machine, the yarn being unwound from this spool passing over a guide 20 and then descending through a pigtail 11 to then be joined to the elastic core intended to be associated with the wick at the location of the front stretch rollers 8.
The spinning operation is carried out in the same way as above, and a balanced yarn is obtained, the rubber core of which is twisted in one direction and of which the two superimposed layers are wound around the core, in the opposite direction to the twisting of this core, with the wick adjacent to the core and enveloping the latter completely. The number of turns of the yarn constituting the outer layer and of the wick constituting the inner layer is necessarily the same because of the application process
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layers, and since the individual turns of the yarn are more compact than those of the inner layer constituted by the wick, they will be spaced longitudinally on this inner layer.
The gaps between the successive turns of the outer layer can be partially or completely filled by bringing a series of yarn ends simultaneously and in parallel to the front draw rollers, where they are associated with the elastic core and the wick. In this way, the soft inner layer of the wick can be completely surrounded by a relatively hard elastic sheath, the number of yarn ends required for this purpose usually being three to five.
In fig. 2, a variant is shown in which the wick used has previously been stretched to the size desired for the wrapping operation.
In this figure, 21 designates a coil of twisted and stretched rubber thread intended to constitute a core, this coil being provided with a friction brake 22 loaded with an adjustable weight to allow a final adjustment of the tension of the tube. rubber thread. The rubber thread 23 unwound from the spool 21 passes under a guide 24, then between drive rollers 25, 26 and 27. The previously stretched wick can be mounted on a spool 28 carried by the creel of the creel. machine. This wick 29 is unwound from the spool 28 and joined to the elastic core just before the passage of the latter between the drive rollers 25, 26 and 27.
The rubber thread 23 and the wick 29 then pass through a tail
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pig 30 and a slider 31 carried by a ring 32 and are wound on a spool 33 fixed to a spindle 33 'carrying a nut 34 driven by a rotational movement. Due to the rotation of the spool, the bit is helically wound around the core. As before, the direction of rotation of the coil 33. is such that the wick and the elastic core are twisted in the direction opposite to the direction of the original twist of the elastic core; and, as in the previous case, the elastic core initially received a degree of twist such that it retains, in the finished yarn, the degree of twist desired to balance the yarn.
A machine of the type shown in FIG. 2 is also suitable for imparting the initial tension and the torsion to the elastic core used. When this machine is used in this way, the unstretched and untwisted elastic core is mounted on the spool 21, unwound from this spool, driven below the guide bar 24, then between the drive rollers 25, 26, 27, its tension being regulated by the friction brake 22. The stretched elastic core then passes through the pigtail 30 and the slider 31 and winds on the spool 33, the spindle 33 'receiving a movement of rotation in the desired direction to impart the desired twist to the core.
In fig. 3, there is shown on a larger scale a fragment of elastic thread produced by the present process. In this yarn, the twisted and taut elastic core is designated as 35, and the strand stretched and helically wound on it is designated as 36. Due to the freely aggregated nature of the stretched bit and the
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way in which this wick is applied to the core, the adjacent turns of the wick tend to associate or amalgamate and to constitute a continuous layer whose elements are integral and in which the identity of the index turns is largely removed, their fibers binding the rubber core tightly.
In the finished elastic yarn as made by the present process) it is virtually impossible to fray the diaper at the location of a cut or broken end. In addition, since the fibers of the stretched roving are freely aggregated, and not twisted into a substantially cylindrical bundle as in the case of a yarn obtained by prior spinning operations, the fibers are substantially distributed. uniformly over the entire surface of the core, so that the clamping action of the bit on the core is very even and the layer does not tend to move longitudinally on the core under the influence of elongations repeated.
In fig. 4, there is shown a fragment of elastic yarn comprising a double coating, the twisted and tensioned core 35 being covered with the stretched wick 36, which constitutes the inner layer, and the four ends of yarn 37 being superimposed on this inner layer. and constituting the outer layer. The elastic thread of FIG. 4 is remarkable in that the two layers consisting of the wick and the yarn ends are applied simultaneously and the yarn is balanced even if the two layers are wound in the same direction.
In the following two tables, we have recorded
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analyzes of nine coated rubber wire constructions obtained by the practice of this method, yarns 1 to 5 and 7 to 9 having only a single layer composed of one or more strands, while yarn 6 comprises a double layer comprising an internal layer of stretched roving and an external layer consisting of a single end of yarn,
EMI11.1
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EMI12.1
<tb>
<tb> ANALYSIS <SEP> OF <SEP> ELASTIC <SEP> YARNS <SEP> COATED <SEP> @
<tb> Table <SEP> I
<tb> Sample <SEP> N <SEP> 1. <SEP> 2. <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> 5.
<tb>
1. <SEP> Diameter <SEP> in <SEP> mm <SEP> of <SEP> core <SEP> of
<tb> rubber <SEP> circular <SEP> bare
<tb> (relaxed). <SEP> 0.508 <SEP> 0.508 <SEP> 0.508 <SEP> 0.33 <SEP> 0.33
<tb> 2.Approximate elongation <SEP> <SEP> of
<tb> twisted <SEP> rubber <SEP> core <SEP>
<tb> before <SEP> the <SEP> spinning. <SEP> 100% <SEP> 2501 <SEP> 250% <SEP> 200% <SEP> 300%
<tb> 3.Turns <SEP> of <SEP> twist <SEP> by <SEP> cm <SEP> of
<tb> the core <SEP> in <SEP> rubber <SEP> before <SEP> the
<tb> wiring <SEP> 11.2 <SEP> 11.2 <SEP> 11.2 <SEP> 15.5 <SEP> 15.5
<tb> 4.Number <SEP> of <SEP> meters <SEP> in <SEP> a <SEP> ki
<tb> lo <SEP> core <SEP> bare <SEP> in <SEP> rubber
<tb> (relaxed). <SEP> 5. <SEP> 000 <SEP> 5.
<SEP> 000 <SEP> 5.000 <SEP> 11.400 <SEP> 11.400
<tb> 5.Number <SEP> of <SEP> meters <SEP> in <SEP> a
<tb> kilo <SEP> of <SEP> elastic <SEP> yarn <SEP> coated <SEP> (relaxed). <SEP> 3.940 <SEP> 4.720 <SEP> 4. <SEP> 340 <SEP> 8.540 <SEP> 8. <SEP> 980
<tb> 6.Elongation <SEP> --increase- (by <SEP> ratio <SEP> to <SEP> the <SEP> normal <SEP> length) <SEP> of <SEP> soul <SEP> of
<tb> rubber <SEP> coated <SEP> when
<tb> the <SEP> stretches <SEP> up to <SEP> the <SEP> limit <SEP>.
<SEP> 130% <SEP> 180% <SEP> 180% <SEP> 145% <SEP> 170%
<tb> 7.Material <SEP> used <SEP> for <SEP> the <SEP> Cotton <SEP> Cotton <SEP> Cotton <SEP> Cotton <SEP> Cotton
<tb> layer <SEP> 2 <SEP> ends <SEP> 2 <SEP> ends <SEP> 1 <SEP> end <SEP> 1 <SEP> end <SEP> 1 <SEP> end
<tb> Number <SEP> of <SEP> drill bits <SEP> to <SEP> skein '<SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 1.75 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> a) <SEP> stretching <SEP> of <SEP> spinning <SEP> 8.6 <SEP> 8.6 <SEP> 8.6 <SEP> 6.4 <SEP> 6.4
<tb> b) Turns <SEP> of <SEP> torsion <SEP> of the <SEP> business
<tb> to <SEP> thread <SEP> by <SEP> cm <SEP> 4.95 <SEP> 6.07 <SEP> 6.07 <SEP> 7.86 <SEP> 8.25
<tb> 8. <SEP> Number <SEP> of <SEP> turns <SEP> of <SEP> the <SEP> layer <SEP> by <SEP> cm <SEP> (loose <SEP> wire) <SEP> 13.4g <SEP> 15.7g.
<SEP> 16.9g <SEP> 23.2g <SEP> 25.2g
<tb> 9.Norabre <SEP> of <SEP> turns <SEP> of <SEP> twist
<tb> of <SEP> core <SEP> of <SEP> rubber <SEP> by
<tb> cm <SEP> of <SEP> elastic <SEP> thread <SEP> normal. <SEP> 5.28d <SEP> 7.9d <SEP> 7.36d <SEP> 10.8d <SEP> 21.6d
<tb> 10.Length <SEP> in <SEP> meters <SEP> of soul
<tb> naked <SEP> relaxed <SEP> corresponding <SEP> to
<tb> one <SEP> meter <SEP> of <SEP> elastic <SEP> wire <SEP> normal <SEP> 0.91 <SEP> 0.62 <SEP> 0.60 <SEP> 0.71 <SEP > 0.70
<tb> a.Extension <SEP> of <SEP> core <SEP> of
<tb> rubber <SEP> in <SEP> the <SEP> thread
<tb> elastic <SEP> normal <SEP> 10% <SEP> 61% <SEP> 66% <SEP> 40% <SEP> 42.5%
<tb> 11.Weight <SEP> in <SEP> grams <SEP>: a) of
<tb> ca-outchouc <SEP>;
<SEP> 0.161 <SEP> 0.107 <SEP> 0.102 <SEP> 0.059 <SEP> 0.055
<tb> b) <SEP> of <SEP> rubber <SEP> and <SEP> of <SEP> coating, <SEP> in <SEP> a <SEP> meter <SEP> of <SEP> wire
<tb> elastic <SEP> normal. <SEP> 0.248 <SEP> 0.210 <SEP> 0.229 <SEP> 0.116 <SEP> 0.118
<tb> 12.Percentage <SEP> (in <SEP> weight) of
<tb> the <SEP> core of <SEP> rubber. <SEP> 65% <SEP> 51% <SEP> 44.5% <SEP> 51% <SEP> 47.2%
<tb> 13.Percentage <SEP> (in <SEP> weight) of the
<tb> coating. <SEP> 35% <SEP> 49% <SEP> 55.5% <SEP> 49% <SEP> 52.8%
<tb> 14.Diameter <SEP> in <SEP> mm <SEP> of the <SEP> elastic <SEP> wire <SEP> normal <SEP> (product). <SEP> 0.635 <SEP> 0.63 <SEP> 0.655 <SEP> 0.456 <SEP> 0.482
<tb>
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ANALYSIS OF COATED ELASTIC YARNS
EMI13.1
<tb>
<tb> Table <SEP> II
<tb> Sample <SEP> N <SEP> 6. <SEP> 7. <SEP> 8. <SEP> 9.
<tb>
1.Diameter <SEP> in <SEP> mm <SEP> of <SEP> core <SEP> of
<tb> rubber <SEP> circular <SEP> bare
<tb> (relaxed) <SEP> 0.33 <SEP> 0.254 <SEP> 0.254 <SEP> 0.203
<tb> 2.Approximate elongation <SEP> <SEP> of
<tb> the <SEP> of <SEP> rubber <SEP> twisted
<tb> before <SEP> the <SEP> spinning <SEP> 175% <SEP> 100% <SEP> 200% <SEP> 300%
<tb> 3.Turns <SEP> of <SEP> twist <SEP> by <SEP> cm <SEP> of
<tb> the core <SEP> in <SEP> rubber <SEP> before <SEP> the
<tb> wiring <SEP> 15.5 <SEP> 31 <SEP> 38.5 <SEP> 38.4
<tb> 4.Number <SEP> of <SEP> meters <SEP> in <SEP> one <SEP> kilo
Core <tb> <SEP> bare <SEP> in <SEP> rubber <SEP> (relaxed) <SEP> 11,400 <SEP> 20. <SEP> 400 <SEP> 20. <SEP> 400 <SEP> 32,000
<tb> 5.
<SEP> Number <SEP> of <SEP> meters <SEP> in <SEP> one <SEP> kilo <SEP> of <SEP> elastic <SEP> coated <SEP> yarn
<tb> (relaxed) <SEP> 8.240 <SEP> 12,600 <SEP> 23.800 <SEP> 27.400
<tb> 6 <SEP> Elongation <SEP>
<tb> (by <SEP> ratio <SEP> to <SEP> the <SEP> length
<tb> normal) <SEP> of <SEP> core <SEP> of <SEP> rubber
<tb> coated <SEP> when <SEP> the <SEP> tends
<tb> up to <SEP> the <SEP> limit.
<SEP> 115% <SEP> 160% <SEP> 75% <SEP> 65%
<tb> 7.Material <SEP> used <SEP> for <SEP> the <SEP> Cotton <SEP> Cotton <SEP> Cotton <SEP> Cotton
<tb> layer <SEP> 1 <SEP> end <SEP> 1 <SEP> end <SEP> 1 <SEP> end <SEP> 1 <SEP> end
<tb> Number <SEP> of <SEP> bits <SEP> to <SEP> the skein <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> 1 <SEP> spun
<tb> 50/1 <SEP> (d) <SEP>
<tb> a) <SEP> stretching <SEP> of <SEP> spinning <SEP> 10.5 <SEP> 10.5 <SEP> 14 <SEP> 12.5
<tb> b) <SEP> Turns <SEP> of <SEP> torsion <SEP> of <SEP> business
<tb> to <SEP> thread <SEP> by <SEP> cm <SEP> 7.7 <SEP> 8.65 <SEP> 15.5 <SEP> 13.8
<tb> 8.Number <SEP> of <SEP> turns <SEP> of <SEP> the <SEP> layer
<tb> by <SEP> cm <SEP> (loose <SEP> thread) <SEP> 15.7 & <SEP> 28g <SEP> 35.5g <SEP> 33,
9g
<tb> 9.Number <SEP> of <SEP> turns <SEP> of <SEP> twist <SEP> of
<tb> web <SEP> of <SEP> rubber <SEP> by <SEP> cm <SEP> of
<tb> elastic <SEP> yarn, normal. <SEP> 13.8d <SEP> 11.7d <SEP> 35.2d <SEP> 40d
<tb> 10.Length <SEP> in <SEP> meters <SEP> of bare core <SEP>
<tb> relaxed <SEP> corresponding <SEP> to <SEP> a
<tb> meter <SEP> of <SEP> elastic <SEP> yarn <SEP> normal <SEP> 0.69 <SEP> 0.64 <SEP> 0.57 <SEP> 0.48
<tb> a) Elongation <SEP> of <SEP> core <SEP> of
<tb> rubber <SEP> in <SEP> the <SEP> thread
<tb> elastic <SEP> normal <SEP> 44% <SEP> 55% <SEP> 73.5% <SEP> 106%
<tb> 11.Weight <SEP> in <SEP> grams <SEP> a) <SEP> of <SEP> rubber;
<SEP> 0.058 <SEP> 0.028 <SEP> 0.025 <SEP> 0.014
<tb> b) <SEP> of <SEP> rubber <SEP> and <SEP> of <SEP> coating, <SEP> in <SEP> a <SEP> meter <SEP> of <SEP> wire
<tb> elastic <SEP> normal. <SEP> 0.12 <SEP> 0.079 <SEP> 0.041 <SEP> 0.033
<tb> @
<tb> 12.Percentage (in <SEP> weight) <SEP> of <SEP> core <SEP> of <SEP> rubber <SEP> 48.2% <SEP> 38% <SEP> 60.5% <SEP> 43.6%
<tb> 15.Percentage <SEP> (in <SEP> weight) of <SEP> coating <SEP> 51.8% <SEP> 64% <SEP> 39.5% <SEP> 54.4%
<tb> 14.Diameter <SEP> in <SEP> mm <SEP> of the <SEP> elasti <SEP> yarn
<tb> que <SEP> nortaal <SEP> (product) <SEP> 0.47 <SEP> 0.38 <SEP> 0.267 <SEP> 0.254
<tb>
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This process is subject to considerable modification with regard to the size of the elastic core, the material used for the coating and the arrangement of this coating.
Although any suitable core of elastic material can be used, it is preferred to use a rubber core made directly from rubber latex and, preferably, from rubber latex which has been purified and concentrated. Such rubber derived directly from latex is grain-free and unworked, has high tear and tensile strength and good aging qualities, and can be made into a wire of round cross-section. For example, one can use the rubber core produced by the process described in US Pat. 1.545.257 of July 7, 1925. It is also possible to use a rubber thread of square section or other forms of chopped thread.
The rubber can also be mixed with anti-oxidants which can improve the aging qualities.
Various fibers may be used in the covering material (cotton, wool, worsted wool, spun or unspun silk or rayon or any other suitable spun or unspun materials or combinations of two or more of these materials) and it is clear from tables above that the core coating can keep colleci in tension to any degree between a low value and a considerable value.
The present process gives a coated elastic yarn which possesses remarkable and superior qualities.
By applying wicks, the fibrous coating of the yarn
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is composed of substantially parallel and freely aggregated fibers, these fibers being helically wound around the twisted and stretched elastic groin, replacing the usual spun yarns. As a result, the fibers are spread evenly over and in contact with the entire surface of the core, instead of touching the core at spaced intervals as in the case of spun yarn coverings.
Due to this construction, the cutting action exerted on the core by the inner layer is minimized and the binding effect of the fibers is greater since the fibers are extended over the entire surface of the core. The construction is such that the layer is firmly and permanently bonded to the core and envelops the latter completely; it does not come loose when the yarn is subjected to repeated stretching and loosening and it does not unravel at the cut or broken ends. In fact, the diaper is excessively difficult to fray, which clearly distinguishes the present product from prior elastic yarns whose layers can be frayed very easily.
As the fibers are freely aggregated and are individually twisted around the elastic core instead of having been previously spun or doubled to form a kind of relatively hard and very twisted cord, the resulting elastic yarn can be soft, thin and flexible and has a good hand, which makes it particularly suitable to be used for knitting.
The production speed of a coated rubber yarn made possible by the present spinning process is greater than that of the prior known processes.
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The production of an elastic yarn with a rubber core? 75, one 50/1 cotton scraps for the inner layer and three 100/1 cotton scraps for the outer layer, by prior methods, is 5.5 kg. per 8 hour period using two rows of 48 spindles each, with spindle speeds of 9,300 and 6,200 rpm, respectively. The production of elastic thread? 5 by the present process, with a rubber core of the same size (N 75) and a piece of cotton wick 4 wicks per skein drawn at the rate 6.4, which contains approximately the same weight of cotton as that used in the double-layered wire just discussed is 11.6 kg per 8 hour period using 96 spindles with a spindle speed of 5,800 revolutions per minute.
Thus, one can obtain a higher production with lower spindle speeds or obtain an even greater production with higher spindle speeds. This shows the advantages of the superior hiding power of wicking cotton and when the individual fibers are helically wound around a core as compared to condensed or compact cotton as in the case where a yarn or bundle of fibers is helically wound around a core. 'a soul.
It is also seen that, by the application of the present method, an inner layer composed of a wick and an outer layer composed of one or more yarn ends can be applied simultaneously in a single twisting operation and the resulting yarn is a. balanced wire
<Desc / Clms Page number 17>
bré, although the two layers have been wound in the same direction, this direction being of course the reverse of the torsion of the elastic core.
When the rubber core to be coated is very thin, for example about N 100, only a very small amount of fiber is needed to cover the core and, in this case, the stretched wick or wire tape supplied to the spinning mechanism by the draw rollers of fig. 1, be smaller than any wick likely to be treated successfully. Therefore, to cover a thin rubber core by the procedure described in connection with FIG. 1, it is desirable that the draw rollers 6,7 and stretch the sliver sufficiently to form what may be called a very small sliver of straight fibers which is without appreciable tensile strength and which is unable to withstand stress. appreciable length of its own weight.
Such a tape cannot be handled independently of a support device and, in accordance with the present invention, is spun or twisted directly around the rubber core as the fibers of this tape leave the line. contact point of the rollers. In this way, one can produce an elastic thread which is smaller than any elastic thread that has been made to date and whose feel and hand are about the same as that of a thread. ordinary non-elastic.
In the modified construction of FIG. 5, instead of providing the twisted elastic core 35 with an unspun coating as in FIG. 3, it is provided with a layer of yarn 38.
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The yarn 38 can be made of various fibers such as cotton, wool, natural spun silk or other suitable materials. The twisted core 35 is driven under its own tension, and the coating yarn 38 is helically wound around the elastic core in the reverse direction. Any suitable apparatus can be used to produce the twist of the elastic core and wind the coating yarn thereon. For example, a machine currently used to apply two fibrous layers wound in opposite directions on an elastic non-twisted core can be used to carry out the present invention, by slightly modifying the arrangement of the parts.
Instead of driving the elastic core successively inside two aligned hollow rotating pins from which, in ordinary practice, the two fibrous layers are driven and helically wound in opposite directions on the core, one can dispose the elastic core itself on the first of these pins replacing a first coating wire and imparting a twist to the core by driving it from the rotating pin through the rotary slider which is ordinarily used to guide the first helical wrap of wire.
This imparts the desired twist and torque to the elastic core, and as this yarn passes through and emerges from the second spindle, the single helical layer of coating yarn according to the invention can be made. applied from the point at which the second layer of yarn would ordinarily be applied, and against the twist of the core.
The tension and the number of twist turns per centimeter of the elastic core, on the one hand, and the inclination
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and the number of turns per centimeter of the coating yarn, on the other hand, will of course vary depending on the size of the elastic core, the nature and shape of the coating yarn and other variable factors, as well. which is obvious to those skilled in the art. These factors can be varied so as to produce a single coated elastic yarn which is balanced and free from any tendency to curl or shell, that is, a yarn in which the helical coating counteracts to. approximately exactly the torque of the twisted elastic core.
However, it is preferable that there are at least 6 turns of twist per centimeter in the twisted and tensioned core intended to be coated. In order to better understand the invention, the following table indicates the construction characteristics of three samples of elastic threads produced according to the invention. It will be noted that the information in this table has been calculated on the basis of measurements taken over a length of one meter of elastic thread, that is to say on a very low weight and that, consequently, a small error of your size may have been multiplied in the numbers shown in this table. However, the information is accurate within the tolerances allowed in this industry.
The figures indicated in the table should therefore be considered for explanatory purposes only and not as a limitation.
<Desc / Clms Page number 20>
EMI20.1
<tb>
<tb>
T <SEP> A <SEP> B <SEP> L <SEP> E <SEP>
<tb> Designation <SEP> A <SEP> B <SEP> C
<tb> 1. <SEP> Diameter <SEP> in <SEP> mm <SEP> of <SEP> the <SEP> core <SEP> of <SEP> rubber
<tb> chouc <SEP> round <SEP> to <SEP> state <SEP> naked <SEP> (loose <SEP> and
<tb> not <SEP> crooked. <SEP>) <SEP> 0.25 <SEP> 0.25 <SEP> 0.25
<tb> 2. <SEP> Meters <SEP> of <SEP> elastic <SEP> yarn <SEP> per <SEP> kilo
<tb> to <SEP> the normal <SEP> state. <SEP> 40.400 <SEP> 12.120 <SEP> 38.300
<tb> 3. <SEP> Elongation <SEP> of the <SEP> elastic <SEP> yarn
<tb> (increase <SEP> by <SEP> ratio <SEP> to <SEP> the
<tb> length <SEP> normal <SEP> when <SEP> tends
<tb> this <SEP> wire <SEP> up to <SEP> the <SEP> limit) <SEP> 110% <SEP> 110% <SEP> 100%
<tb> 4. <SEP> Material <SEP> of <SEP> coating <SEP> l-2bouts <SEP> 4-100 / 1 <SEP>:
1-2 ends
<tb> 13/15 <SEP> cotton <SEP> 13/15
<tb> silk <SEP> Che- <SEP> silk
<tb> ney
<tb> 5. <SEP> Number <SEP> of <SEP> turns <SEP> of <SEP> the <SEP> layer
<tb> by.cm <SEP> of <SEP> elastic <SEP> yarn. <SEP> 38.5 <SEP> 25g <SEP> 38
<tb> 6. <SEP> Turns <SEP> of <SEP> torsion <SEP> of <SEP> core <SEP> of
<tb> rubber <SEP> by <SEP> cm <SEP> of <SEP> elastic <SEP> thread <SEP> 30.6d <SEP> 21.1d <SEP> 23.1d
<tb> 7. <SEP> Length, <SEP> of <SEP> rubber <SEP> bare <SEP> relaxed <SEP> in <SEP> one <SEP> meter <SEP> of <SEP> elastic <SEP> yarn <SEP> normal. <SEP> 0.388 <SEP> 0.56 <SEP> 0.425
<tb> 8. <SEP> Weight <SEP> in <SEP> grams <SEP> a) <SEP> of <SEP> rubber <SEP> bare <SEP> 0.0188 <SEP>, 0276 <SEP> 0, 0202
<tb> b) <SEP> of <SEP> rubber <SEP> plus <SEP> coating
<tb> in <SEP> a <SEP> meter <SEP> of <SEP> elastic <SEP> yarn <SEP> normal.
<SEP> 0.0245 <SEP> 0.082 <SEP> 0.0252
<tb> 9. <SEP> Percentage <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> core
<tb> of <SEP> rubber. <SEP> 76.8% <SEP> 33.8% <SEP> 80.5%
<tb> 10, <SEP> Percentage <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> re- <SEP> 66, <SEP>
<tb> clothing. <SEP> 23.2% <SEP> 66.2% <SEP> 19.5%
<tb> 11. <SEP> Number <SEP> of <SEP> meters <SEP> in <SEP> one <SEP> kilo
<SEP> rubber core <SEP> <SEP> bare <SEP> (relaxed) <SEP> 20,400 <SEP> 20. <SEP> 200 <SEP> 20. <SEP> 800
<tb> 12. <SEP> Number <SEP> of <SEP> meters <SEP> of <SEP> rubber <SEP> bare <SEP> relaxed <SEP> in <SEP> one <SEP> kilo
<tb> of <SEP> elastic <SEP> yarn. <SEP> 15.700 <SEP> 6.820 <SEP> 16.240
<tb> 13. <SEP> Diameter <SEP> in <SEP> mm <SEP> of the <SEP> elastic <SEP> wire.
<SEP> 0.0184 <SEP> 0.0375 <SEP> 0.0172
<tb>
The products of this table are perfectly
<Desc / Clms Page number 21>
balanced and free from hulls.
To achieve the coating of the rubber core by a spinning or twisting operation, no special looms are required, since this operation can be carried out using ordinary textile spinning looms. without the need to modify them other than by installing friction devices on the creel of the loom to adjust the tension of the rubber core.