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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.