Fit élastique et procédé pour le fabriquer. Cette invention comprend un fil élastique équilibré, caractérisé par le fait qu'il com prend une âme élastique tendue et tordue et un revêtement enroulé hélicoïdalement sur et autour de l'âme en sens inverse de la tor sion de l'âme et qui maintient cette âme sous tension. L'invention comprend également un procédé pour fabriquer ce fil.
On supposait jusqu'à ce jour que la fabri cation d'un fil élastique muni d'un revête ment hélicoïdal fibreux n'était possible qu'en utilisant des broches creuses à. travers les quelles on tirait une âme élastique sous ten sion pendant qu'on enroulait l'élément fi breux autour de cette âme à l'aide de la bro che rotative portant un filé obtenu par des opérations de filage préalables, et ceci consti tue 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 relati vement 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 élas tique équilibré comportant deux couches de re vêtement enroulées dans le même sens autour d'une âme élastique tordue en sens inverse.
Tous les fils élastiques fabriqués jusqu'à ce jour, qui comportent des revêtements héli coïdaux, présentent les inconvénients sui vants: 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 pro voquant une usure exagérée et la rupture de cette âme; d'autre part, ces fils élastiques sont relativement durs, rugueux et raides. En outre, lorsqu'on coupe ou rompt ces fils élastiques, la couche de revêtement s'effilo che ou s'effrange à l'extrémité coupée ou rompue, et l'âme élastique se contracte lon gitudinalement, étant donné qu'elle cesse d'être maintenue sous tension par la couche ainsi relâchée.
On verra par la suite due les formes d'exécution préférées du fil que com prend l'invention ne présentent pas ces incon- vénients.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exem- Ales, deux formes d'exécution du procédé que comprend l'invention et montre, également à titre d'exemples, trois formes d'exécution du fil selon l'invention.
Fig. 1 est une vue schématique d'un mé tier permettant de réaliser une première forme d'exécution du procédé que comprend l'invention; Fig. 2 est une vue schématique d'un autre métier, pour la réalisation d'une seconde forme d'exécution du procédé; Fig. 3 montre en perspective une pre mière forme d'exécution du fil élastique que comprend l'invention, composée d'une âme élastique et d'un revêtement constitué à l'aide d'une mèche; Fig. 4 est une vue analogue d'une seconde forme d'exécution du fil élastique, composée d'une âme élastique, d'une couche de revête ment interne constituée à l'aide d'une mè che et d'une couche de revêtement externe constituée à l'aide de filés;
Fig. 5 représente une troisième forme d'exécution du fil élastique comprenant une âme élastique tordue et un revêtement cons titué par un filé enroulé sur cette âme.
Dans certaines formes d'exécution du pro cédé que comprend l'invention, on peut d'a bord constituer une mèche de fibres libre ment agrégées, par des opérations d'étirage réalisées sur toute machine convenable. Une âme de caoutchouc convenable peut être tor due et tendue 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 héli- coïdalement la mèche sur l'âme de caoutchouc tordue et tendue et bobiner le fil élastique ré sultant.
Le sens de la torsion communiquée par l'opération de guidage est l'inverse de celui de la torsion initiale de l'âme de caout chouc ou autre âme élastique, et comme l'ef fet de l'enveloppement de l'âme de caout chouc 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 su périeure à la torsion du métier à filer.
Toutefois, de préférence, l'étirage final de la mèche et l'enroulement de cette mèche au tour de l'âme élastique sont réalisés en même temps sur un métier à filer. Une telle forme d'exécution du procédé peut être réalisée sur l'un quelconque des types ordinaires de mé tiers à filer du commerce, tels que le métier à filer à anneau, le métier à ailettte, le métier à cloche et la mule-jenny, le choix du mé tier 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 sch6mati- quement un métier à filer à anneau, permet tant de réaliser une première forme d'exécu tion du procédé que comprend l'invention. Dans cette figure, 1 désigne des bobines rem plies de mèches, ces bobines étant montées sur le cantre ou râtelier porte-bobines du mé tier.
En quittant les bobines, les mèches sont conduites au-dessus d'un guide 3 et au- dessous d'un guide 4, puis passent à travers une barre à va-et-vient 5 et entre les élément de plusieurs paires successives de rouleaux d'étirage 6, 7 et 8 qui étirent les mèches dans le rapport désiré.
Une âme de caoutchouc pré cédemment tordue et tendue, est portée par une bobine 9 qui peut être montée sur le can- tre du métier, 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, oii 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 5.
L'âme de caoutchouc enroulée sur la bobine 9 peut déjà posséder la tension ap proximative désirée, mais il est désirable de soumettre cette tension de l'âme à un ré glage final pour produire un fil équilibré, et ce réglage est obtenu 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 l'un poids variable. Tout autre dispositif con venable peut être utilisé pour gouverner la ro tation de la bobine à âme de façon réglable.
En quittant la paire de rouleaux d'éti rage avant 8, la mèche et l'âme élastique passent à travers une queue de cochon 14, puis à travers un curseur 15 monté sur un anneau 16, d'où elles passent à une bobine 17 fixée à une broche 17' qui reçoit un mou vement de rotation d'une 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 élasti que, ce quia pour effet de détordre celle-ci partiellement. C'est pourquoi on communique 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 - numérique ment - pour que l'âme du fil terminé con serve le degré de torsion voulu pour équili brer 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'é tirage avant, il se produit une certaine con traction longitudinale de l'âme élastique, étant donné que la tension à laquelle est sou- mnise 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 évi dent 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 consé- quent, le fil élastique est enroulé sur la bobine 17 sous cette tension, qui correspond à. un allongement du fil qui, considéré par rapport à la longueur du fil complètement rel < < ehé est égal, en général, aux trois quarts au moins de l'allongement qu'on obtient lors qu'on tend le fil jusqu'à la limite.
Il est nécessaire de prévoir sur la bobine 9 un dispositif de tension tel que celui repré senté dans le dessin, afin de permettre d'ef- fectuer les légers réglages de tension qui peu vent être nécessaires pour compenser les va riations des conditions de marche et les varia tions des propriétés des matières. Par consé quent, les renseignements donnés dans les ta bles 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 19 sur le cantre du métier, le filé étant déroulé de cette bobine en passant sur un guide 20 et descendant ensuite à travers la queue de co chon<B>Il</B> polir être réuni à l'âme élastique des tinée 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 super posées 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 nécessaire ment le même en raison du procédé d'appli cation des couches, et comme les spires indi viduelles du filé sont. plus compactes que celles de la couche interne constituée par la mèche, elles seront espacées longitudinale ment sur cette couche interne.
On peut com bler partiellement ou complètement les inter valles 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 seconde forme d'exécution du pro cédé, illustrée en fig. 2, la mèche utilisée a pré cédemment 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'entraîne ment 25, 26 et 27. La mèche précédemment étirée est montée sur une bobine 28 portée par le cantre du métier. Cette mèche 29 est dé roulée de la bobine 28 et réunie à l'âme élas tique 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 ensuite à travers une queue 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 ro tation de la bobine, la mèche est enroulée hélicoïdalement autour de l'âme. Comme pré cédemment, 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 la forme d'exécution précédente, l'âme élastique a reçu primitivement un de- @rré de torsion tel qu'elle conserve, dans le fil fini, le degré de torsion voulu pour équilibrer le fil.
Un métier tel que celui employé dans la forme d'exécution du procédé illustrée en fig. 2 convient aussi pour communiquer la tension initiale et la torsion à l'âme élasti que utilisée. Lorsque ce métier est utilisé de cette manière, l'âme élastique non tendue et non tordue est montée sur la bobine 21, dé roulée de cette bobine, conduite au-dessous de la barre de guidage 24, puis entre les rou leaux 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'en- roule 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 d'une première forme d'exécution du fil élastique que com prend l'invention. Dans ce fil, l'âme élasti que tordue et tendue est désignée par 35, et le revêtement, constitué par une mèche éti rée et enroulée hélicoïdalement sur elle, est désigné par 36. En raison de la nature libre ment agrégée de la mèche étirée et de la fa çon 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 soli daires et dans laquelle l'identité des spires individuelles est en grande partie suppri mée, leurs fibres liant l'âme de caoutchouc étroitement.
Dans ce fil élastique fini, ob tenu, par exemple, au moyen de la première forme d'exécution décrite du procédé, il est pratiquement impossible d'effilocher la cou che 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 tor dues sous forme d'un faisceau sensiblement cylindrique comme dans le cas d'un fil ob tenu par des opérations de filage préalables, les fibres sont distribuées en substance uni- formément 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 frag ment d'une seconde forme d'exécution du fil élastique selon l'invention, ce fil comportant un revêtement composé de deux couches, l'âme tordue et tendue 35 étant recouverte d'une mèche étirée 36, qui constitue la cou che interne, et de quatre bouts de filé 37 su- perposés à cette couche interne et constituant la couche externe. Le fil élastique de la fig. 4 est remarquable en ce sens que les deux cou ches constituées par la mèche et par les bouts de filé peuvent être appliquées simultané- ment et que le fil est équilibré, bien que les deux couches sont enroulées dans le même sens.
Dans les deux tables suivantes, on a con signé les analyses de neuf formes d'exécution du fil élastique que comprend l'invention, 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 éti rée et une couche externe constituée par un seul bout de filé.
EMI0005.0002
Table <SEP> I
<tb> Echantillon <SEP> No. <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 <SEP> (déten due) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,508 <SEP> 0,508 <SEP> 0,508 <SEP> 0,33 <SEP> 0,33
<tb> 2. <SEP> Allongement <SEP> approximatif <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> tordue <SEP> avant
<tb> le <SEP> filage <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 100% <SEP> 250% <SEP> 250% <SEP> 200% <SEP> 300%
<tb> 3. <SEP> Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> par <SEP> cm <SEP> de <SEP> l'âme
<tb> en <SEP> caoutchouc <SEP> avant <SEP> le <SEP> filage. <SEP> . <SEP> 11,2 <SEP> 11,2 <SEP> 11,2 <SEP> 15,5 <SEP> 15,5
<tb> 4.
<SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> d'âme <SEP> nue <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> (déten due) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 5,000 <SEP> 5,000 <SEP> 5.000 <SEP> 11,400 <SEP> 11,400
<tb> 5. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> revêtu <SEP> (détendu) <SEP> 3.940 <SEP> 4,720 <SEP> 4,340 <SEP> 8,540 <SEP> 8,980
<tb> 6. <SEP> Allongement <SEP> - <SEP> accroissement (par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> longueur <SEP> nor male) <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> re vêtue <SEP> lorsqu'on <SEP> la <SEP> tend <SEP> jusqu'à <SEP> la
<tb> limite <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 130% <SEP> 180% <SEP> 180% <SEP> 145 <SEP> % <SEP> 170%
<tb> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton
<tb> 7. <SEP> Matière <SEP> utilisée <SEP> pour <SEP> la <SEP> couche <SEP> . <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> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 8,6 <SEP> 8,6 <SEP> 8,6 <SEP> 6,4 <SEP> 6,4
<tb> b) <SEP> tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> du <SEP> métier <SEP> à
<tb> filer <SEP> par <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <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
<tb> par <SEP> cm <SEP> (fil <SEP> lâche). <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> . <SEP> . <SEP> 13,4 <SEP> g <SEP> 15,7 <SEP> g <SEP> 16,9 <SEP> g <SEP> 23,2 <SEP> g <SEP> 25,2 <SEP> g
<tb> 9. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> par <SEP> cm <SEP> de <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 5,28 <SEP> d <SEP> 7,9 <SEP> d <SEP> 7,36 <SEP> d <SEP> 10,8 <SEP> d <SEP> 21,6 <SEP> d
<tb> 10. <SEP> Longueur <SEP> en <SEP> mètres <SEP> d'âme <SEP> nue
<tb> détendue <SEP> correspondant <SEP> à <SEP> un <SEP> mè tre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,91 <SEP> 0,62 <SEP> 0,60 <SEP> 0,71 <SEP> 0,70
<tb> a) <SEP> allongement <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caout chouc <SEP> dans <SEP> le <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> nor mal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 100% <SEP> 61% <SEP> 66% <SEP> 40% <SEP> 42,5%
EMI0006.0001
Table <SEP> I <SEP> (suite)
<tb> Echantillon <SEP> No. <SEP> 1, <SEP> 2, <SEP> 3, <SEP> 4, <SEP> 5,
<tb> 11. <SEP> Poids <SEP> en <SEP> grammes:
<tb> a) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <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> revête ment, <SEP> dans <SEP> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,248 <SEP> 0,210 <SEP> 0,229 <SEP> 0,116 <SEP> 0,118
<tb> 12. <SEP> Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids) <SEP> de <SEP> l'âme
<tb> de <SEP> caoutchouc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 65% <SEP> 51% <SEP> 44.5% <SEP> 51% <SEP> 47,2%
<tb> 13.
<SEP> Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids) <SEP> du <SEP> revê tement <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 35% <SEP> 49% <SEP> 55,5 <SEP> % <SEP> 49% <SEP> 52,8%
<tb> 14. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique
<tb> normal <SEP> (produit) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,635
<tb> normal <SEP> (produit) <SEP> ...... <SEP> 0,635 <SEP> 0,63 <SEP> 0,655 <SEP> 0,456 <SEP> 0,482
<tb> normal <SEP> (produit) <SEP> ...... <SEP> 0,635 <SEP> 0,63 <SEP> 0,655 <SEP> 0,456 <SEP> 0,482
EMI0006.0002
Table <SEP> II
<tb> Echantillon <SEP> No. <SEP> 6. <SEP> 7. <SEP> 8. <SEP> 9.
<tb> 1. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> circulaire <SEP> nue <SEP> (déten due) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> . <SEP> 0,33 <SEP> 0,254 <SEP> 0,254 <SEP> 0,203
<tb> 2. <SEP> Allongement <SEP> approximatif <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> tordue <SEP> avant
<tb> le <SEP> filage <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 175% <SEP> 100% <SEP> 200% <SEP> 300%
<tb> 3. <SEP> Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> par <SEP> cm <SEP> de <SEP> l'âme
<tb> en <SEP> caoutchouc <SEP> avant <SEP> le <SEP> filage. <SEP> . <SEP> 15,5 <SEP> 31 <SEP> 38,5 <SEP> 38,4
<tb> 4. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> d'âme <SEP> nue <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> (déten due) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 11.400 <SEP> 20.400 <SEP> 23.800 <SEP> 32.000
<tb> 5.
<SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo
<tb> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> revêtu <SEP> (détendu) <SEP> 8.240 <SEP> 12.600 <SEP> 20.400 <SEP> 27.400
<tb> 6. <SEP> Allongement <SEP> - <SEP> accroissement <SEP> (par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> longueur <SEP> nor male) <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> re vêtue <SEP> lorsqu'on <SEP> la <SEP> tend <SEP> jusqu'à <SEP> la
<tb> limite <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 115% <SEP> 160% <SEP> 75% <SEP> 65%
<tb> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton <SEP> Coton
<tb> 7. <SEP> Matière <SEP> utilisée <SEP> pour <SEP> la <SEP> couche <SEP> .
<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(d)
<tb> a) <SEP> étirage <SEP> de <SEP> filature. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 10,5 <SEP> 10,5 <SEP> 14 <SEP> 12,5
<tb> b) <SEP> tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> du <SEP> métier <SEP> à
<tb> filer <SEP> par <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7,7 <SEP> 8,65 <SEP> 15,5 <SEP> 13,8
EMI0007.0001
Table <SEP> II <SEP> (suite)
<tb> Echantillon <SEP> No. <SEP> 6. <SEP> 7. <SEP> 8. <SEP> 9.
<tb> 8. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> de <SEP> la <SEP> couche
<tb> par <SEP> cm <SEP> (fil <SEP> lâche). <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 15,7 <SEP> g <SEP> 28 <SEP> g <SEP> 35,5 <SEP> g <SEP> 33,9 <SEP> g
<tb> 9. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> de
<tb> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> par <SEP> cm <SEP> de <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 13,8 <SEP> d <SEP> 11,7 <SEP> d <SEP> 35,2 <SEP> d <SEP> 40 <SEP> d
<tb> 10). <SEP> Longueur <SEP> en <SEP> mètres <SEP> d'âme <SEP> nue
<tb> détendue <SEP> correspondant <SEP> à <SEP> un <SEP> mè tre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal. <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,69 <SEP> 0,64 <SEP> 0,57 <SEP> 0,48
<tb> a) <SEP> allongement <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caout chouc <SEP> dans <SEP> le <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> nor mal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 44% <SEP> 55% <SEP> 73,5% <SEP> 106%
<tb> 11.
<SEP> Poids <SEP> en <SEP> grammes:
<tb> a) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,058 <SEP> 0,028 <SEP> 0,025 <SEP> 0,014
<tb> b) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> et <SEP> de <SEP> revête ment, <SEP> dans <SEP> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil
<tb> élastique <SEP> normal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,12 <SEP> 0,079 <SEP> 0,041 <SEP> 0,033
<tb> 12. <SEP> Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids) <SEP> de <SEP> l'âme
<tb> de <SEP> caoutchouc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 48,2% <SEP> 36 <SEP> % <SEP> 60,5% <SEP> 43,6%
<tb> 13. <SEP> Pourcentage <SEP> (en <SEP> poids) <SEP> du <SEP> revê tement <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 51,8% <SEP> 64% <SEP> 39,5% <SEP> 56,4%
<tb> 14.
<SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique
<tb> normal <SEP> (produit) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,47 <SEP> 0,38 <SEP> 0,267 <SEP> 0,254 Les formes d'exécution du fil sont suscep tibles d'être considérablement modifiées 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 préfé rence, d'un latex à caoutchouc qui a été puri fié et concentré.
Un tel caoutchouc prove nant directement du latex est dépourvu de grain et non travaillé; il possède une résis tance élevée à l'arrachement et à la traction et de bonnes qualités de vieillissage, et l'on peut en fabriquer un fil de section transver sale ronde. Par exemple, on peut utiliser l'âme de caoutchouc produite par le procédé décrit dans le brevet américain no 1_545257, du 17 avril 1923. 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 antioxydants propres à améliorer les qualités de vieillis- sage.
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 convenables 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 celle-ci tendue à un de gré quelconque entre une valeur faible et une valeur considérable.
Les formes d'exécution décrites du pro cédé que comprend l'invention donnent un fil élastique revêtu qui possède des qualités re marquables et supérieures. Par l'application de mèches, le revêtement fibreux du fil est composé de fibres sensiblement parallèles et librement agrégées, ces fibres étant enroulées hélicoïdalement autour de l'âme 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 tou cher l'âme à des intervalles espacés comme dans le cas des revêtements en fil filé.
Dans un fil obtenu de cette façon, l'action de coupe exercée sur l'âme par la couche interne est ré duite au minimum et l'effet de liage des fi bres est plus grand puisque celles-ci sont étendues sur la surface entière de l'âme. Le fil est tel 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 relâche ments répétés et elle ne s'effiloche pas aux bouts coupés ou cassés.
En fait, il est excessi vement difficile d'effilocher la couche, ce qui distingue nettement ces formes d'exécution du fil selon l'invention des fils élastiques an térieurs dont les couches peuvent être effilo chées très facilement. Comme les fibres sont librement agrégées et sont tordues indivi duellement autour de l'âme élastique au lieu d'avoir été précédemment filées ou doublées pour constituer une sorte de cordonnet rela tivement dur et très tordu, le fil élastique résultant peut être mou, fin et flexible et possède une bonne main, ce qui le rend par ticulièrement propre à être utilisé pour le tri- cotage.
La vitesse de production d'un fil obtenu au moyen des formes d'exécution décrites du procédé que comprend l'invention est plus grande que celle des procédés connus anté rieurs. La production d'un fil élastique com portant une âme de caoutchouc no 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 antérieures, est de 5,5 hg par période de 8 heures à l'aide de deux rangées de 48 broches chacune, avec des vitesses de broche de 9.800 et de 6.200 tours par minute, respectivement.
La produc tion du fil élastique no 5 au moyen d'une forme d'exécution du procédé selon l'inven tion, 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 hg par période de 8 heures à l'aide de 96 broches, avec une vitesse des broches de 5,800 tours par mi nute. 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 éle vées.
Ceci montre les avantages du pouvoir de recouvrement supérieur du coton en mèche et lorsque les fibres individuelles sont enrou lées hélicoïdalement autour d'une âme, en comparaison avec du coton condensé ou com pact comme dans le cas où un fil ou faisceau de fibres est enroulé hélicoïdalement autour d'une âme.
Un voit aussi que, au moyen d'une des formes d'exécution décrits du procédé selon l'invention, 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 opéra tion de torsion et le fil résultant est un fil équilibré, 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 no 100, on n'a besoin que d'une très faible quantité de fi bres 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 rou leaux d'étirage de fig. 1 soit plus petite qu'une mèche quelconque susceptible d'être traitée avec succès.
Par conséquent, pour re couvrir 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 8 étirent la mèche suffisamment pour constituer ce qu'on peut appeler un très pe tit ruban composé de fibres droites, qui est sans résistance appréciable à la traction et qui est incapable de supporter son propre poids sans se rompre.
Un ruban de ce genre ne peut pas être manutentionné indépendamment d'un disposi tif de support et, avantageusement, on le file ou le tord directement autour de l'âme de caoutchouc à mesure que les fibres de ce ru ban quittent la ligne de contact des rouleaux. De cette façon, on peut produire un fil élas tique 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 forme d'exécution représentée en fig. 5, du fil que comprend l'invention, au lieu d'être munie d'un revêtement non filé comme dans la fig. 3, l'âme élastique est mu nie d'un revêtement formé d'une couche de filé 38. Le filé 38 peut être composé 'de di verses fibres telles que le coton, la laine, la soie naturelle filée ou d'autres matières con venables. L'âme tordue 35 est entraînée sous sa propre tension, et le filé de revêtement 38 est enroulé hélicoïdalement autour de l'âme élastique. en sens inverse. On peut utiliser tout appareil approprié pour produire la tor sion de l'âme élastique et enrouler sur elle le filé de revêtement.
Par exemple, une ma chine actuellement utilisée pour appliquer deux couches fibreuses enroulées en sens in verses sur une âme élastique non tordue peut être utilisée pour la fabrication du fil selon la fig. 5, en modifiant légèrement la dispo sition 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 en roulées hélicoïdalement 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'en traînant à partir de la broche rotative à tra vers le curseur rotatif dont on se sert ordinai rement pour guider le premier enveloppement hélicoïdal de fil.
Ceci communique la torsion et le couple désirés à l'âme élastique et, au moment où ce fil passe dans la seconde bro che et émerge de celle-ci, la couche héli coïdale unique de filé de revêtement peut être appliquée à partir du point auquel la seconde couche de filé serait ordinairement appliquée, et en sens inverse de la torsion de l'âme.
La tension et le nombre de tours de tor sion par centimètre de l'âme élastique, d'une part, et l'inclinaison et le nombre de spires par centimètre du filé de revêtement, d'autre part, varieront bien entendu selon la gros seur de l'âme élastique, la nature et la forme du filé de revêtement et d'autres facteurs va riables.
On peut modifier ces facteurs de fa çon à. produire un fil élastique revêtu qui est équilibré et exempt de toute tendance à se boucler ou former des coques, c'est-à-dire un fil dans lequel le revêtement hélicoïdal con trecarre à peu près exactement le couple de rotation de l'âme élastique tordue. Toutefois, il est préférable qu'il existe au moins G tours de torsion par centimètre dans l'âme tordue et tendue destinée à être revêtue.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on indiquera dans la table suivante les carac téristiques de construction de trois formes d'exécution du fil que comprend l'invention. On remarquera que les renseignements de cette table ont été calculés sur la base de me sures effectuées sur une longueur d'un mètre de fil élastique, c'est-à-dire sur un très faible poids et que, par conséquent, une faible erreur de mesure peut avoir été multipliée dans les nombres indiqués dans cette table. Néanmoins, les renseignements sont exacts entre les limites des tolérances admises dans cette industrie.
Les chiffres indiqués dans la table doivent, par conséquent, être considérés uniquement à titre explicatif et non limitatif.
EMI0010.0001
<I>Table</I>
<tb> Désignation <SEP> A <SEP> B <SEP> C
<tb> 1. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc
<tb> ronde <SEP> à <SEP> l'état <SEP> nu <SEP> (lâche <SEP> et <SEP> 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 <SEP> à <SEP> l'état
<tb> normal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 40,400 <SEP> 12,120 <SEP> 38,300
<tb> 3.
<SEP> Allongement <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> (accroisse ment <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> longueur <SEP> normale
<tb> lorsqu'on <SEP> tend <SEP> ce <SEP> fil <SEP> jusqu'à <SEP> la <SEP> limite) <SEP> . <SEP> . <SEP> 110% <SEP> 110% <SEP> 100%
<tb> 4. <SEP> Matière <SEP> de <SEP> revêtement <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-2 <SEP> bouts <SEP> 4-100/1 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> bouts
<tb> 13/15 <SEP> coton <SEP> 13/15
<tb> soie <SEP> Cheney <SEP> soie
<tb> 5. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> spires <SEP> de <SEP> la <SEP> couche <SEP> par <SEP> cm <SEP> de
<tb> fil <SEP> élastique <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 38,5 <SEP> g <SEP> 25g <SEP> 38 <SEP> g
<tb> 6.
<SEP> Tours <SEP> de <SEP> torsion <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caoutchouc
<tb> par <SEP> cm <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 30,6 <SEP> d <SEP> 21,1 <SEP> d <SEP> 23,1 <SEP> d
<tb> 7. <SEP> Longueur <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nu <SEP> détendu <SEP> dans
<tb> un <SEP> mètre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,388 <SEP> 0,56 <SEP> 0,425
<tb> 8. <SEP> Poids <SEP> en <SEP> grammes:
<tb> a) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nu <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0188 <SEP> 0,0276 <SEP> 0,0202
<tb> b) <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> plus <SEP> revêtement <SEP> dans <SEP> un
<tb> mètre <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> normal <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0245 <SEP> 0,082 <SEP> 0,0252
<tb> 9. <SEP> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> l'âme <SEP> de <SEP> caout chouc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 76,8%, <SEP> 33,8 <SEP> % <SEP> 80,5%
<tb> 10. <SEP> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> . <SEP> . <SEP> 23,2% <SEP> 66,2% <SEP> 19,5%
<tb> 11. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo <SEP> d'âme <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> nue <SEP> (détendue). <SEP> . <SEP> .
<SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 20.400 <SEP> 20.200 <SEP> 20.800
<tb> 12. <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> mètres <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> nu <SEP> dé tendu <SEP> dans <SEP> un <SEP> kilo <SEP> de <SEP> fil <SEP> élastique <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 15.700 <SEP> 6,820 <SEP> 16,240
<tb> 13. <SEP> Diamètre <SEP> en <SEP> mm <SEP> du <SEP> fil <SEP> élastique. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0184 <SEP> 0,0375 <SEP> 0,0172 Les formes d'exécution faisant l'objet de cette table sont des fils parfaitement équili brés et exempts de coques.
Pour la mise en oeuvre des formes d'exé cution décrites du procédé que comprend l'in vention, on n'a pas besoin de métiers spé ciaux, étant donné que les opérations néces saire peuvent être réalisées à l'aide des mé tiers 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.