Procédé de fabrication d'un filé et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention comprend un pro cédé de fabrication d'un filé et un appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé.
Ce dernier consiste à' amener un faisceau de fils continus dans un courant de fluide et à créer dans ce courant une zone de turbu lence telle que les fils individuels du faisceau sont séparés les uns des autres et subissent une torsion formant sur chacun d'eux au moins une boucle, puis à rassembler les fils ainsi traités en un filé. Ce procédé est caractérisé par le fait qu'on fait subir audit faisceau de fils une déviation angulaire dans la région où il pénètre dans le courant de fluide, l'angle de cette déviation étant aigu.
De préférence, l'angle aigu de la déviation subie par le faisceau de fils est compris entre 451, et 60o.
On peut introduire un obstacle dans le courant de fluide dans la région où le faisceau de fils pénètre dans ledit courant afin d'aug menter la turbulence de ce dernier.
L'appareil pour la mise en oeuvre du pro cédé ci-dessus est caractérisé en ce qu'il com porte un canal pour l'écoulement d'un fluide et des moyens pour l'introduction d'un fais ceau de fils dans ce canal, ces moyens se ter minant dans ledit canal et formant avec lui un angle aigu. Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'appareil que comprend la présente invention.
La fig. 1 en est une vue schématique, en élévation latérale.
La fig. 2 en est une vue en élévation fron tale, à plus grande échelle.
La fig. 3 en est une vue en élévation laté rale, à encore plus grande échelle et à l'état démonté.
La fig. 4 en est une vue en coupe selon 4-4 de la fig. 2 et à même échelle que la fig. 3 ; et la fig. 5 en est une vue depuis le dessous, à même échelle que la fig. 2. De façon générale, l'appareil représenté permet d'atteindre le but spécifié ci-dessus en faisant arriver. un faisceau de fils angulaire ment à l'intérieur d'un courant turbulent de fluide, en particulier en introduisant ce fais ceau du côté aval .d'un obstacle disposé en travers de l'écoulement du fluide.
Le courant turbulent de fluide, généralement de l'air, ondule ou boucle les fils . du faisceau. Comme représenté à la fig. 1, un faisceau de fils 1 devant être traité est amené à une vitesse dé terminée au moyen de galets 2 et 3 entre les- quels il passe avant son arrivée à l'intérieur d'un ajutage.
Le faisceau pénètre dans un ensemble d'introduction 6 qui fait saillie à partir d'une enveloppe 30 dudit ajutage, celui- ci communiquant, à travers un raccord de tuyau 7, avec une source d'air sous pression, le faisceau de fils étant amené à l'intérieur d'un courant d'air qui traverse l'ajutage.
Les fils traités sortant d'un élément 40 de l'aju tage sont avancés à une vitesse commandée et sont rassemblés en un filé en passant entre des galets 4 et 5. Il est d'usage de faire tour ner- l'un des galets de\ chaque paire à l'aide de moyens d'entraînement appropriés. Par exemple, les galets 2 et 4 peuvent être entraînés de sorte qu'ils entraînent à leur tour les ga lets 3 et 5 qui sont respectivement en contact avec eux.
Après être ressortis du courant d'air, à 'la sortie de l'ajutage, les fils distincts du fil sont ondulés ou bouclés comme indiqué par la ligne dentelée représentant le filé à la fig. 1, à partir de l'extrémité de sortie de l'ajutage.
Les fig. 2 à 5 représentent de façon plus détaillée la forme d'exécution. représentée à la fig. 1. La vue à l'état démonté de la fig. 3 montre clairement les trois pièces principales de l'appareil : l'ensemble d'introduction du faisceau de fils 6, l'enveloppe 30 de l'ajutage et l'élément 40. L'enveloppe 30 présente un alésage principal 20 qui la traverse de part en part et constitue l'élément dans lequel les deux autres éléments principaux de l'ajutage sont montés.
L'alésage principal de l'enveloppe présente trois gradins, étagés vers l'extérieur au voisinage de son- extrémité aval et destinés à recevoir l'élément 40 qui est également percé longitudinalement de part en part. Un col 48 de l'élément 40 repose dans un gradin 21 de l'enveloppe. Celle-ci présente également un gradin 22, de dimension juste suffisante pour recevoir un joint toroïdal 47 qui entoure le col de l'élément 40 et qui repose contre un bossage 52 -de cet élément, ce bossage repo sant à son tour dans un gradin 23 de l'enve loppe 30.
Une vis 38 est vissée parallèlement à l'axe dans la partie aval de l'enveloppe, de manière à presser fermement, contre le bossage 52, une bride de fixation fourchue 39 qui chevauche un prolongement 28 de l'élé ment 40, pour maintenir cet élément dans l'enveloppe. L'enveloppe présente également un alésage secondaire 33, qui est incliné vers l'aval et vers l'axe de son alésage principal avec lequel il forme un angle aigu.
Cet alésage secondaire s'étend à partir du côté de l'enve loppe et se resserre avant son intersection avec l'alésage principal. Il contient un tube 32 pour le passage du fil, disposé dans sa partie res serrée, et un boitier 31 pour le tube 32 dis posé dans son extrémité extérieure. L'enve loppe 30 est divisée dans sa longueur au droit de l'alésage 33 et sur une partie de sa pro fondeur, en deux parties latérales 35 et 36, par une fente de séparation 37.
Une ouverture taraudée 26 pratiquée dans la partie 36 co opère avec une vis 34 qui passe à travers une ouverture non taraudée 25, de dimension légèrement plus grande, pratiquée dans la par tie 35, de sorte que la vis 34 peut tirer les parties latérales 35-et 36 suffisamment l'une vers l'autre pour maintenir le boitier 31 étroi tement logé dans l'alésage secondaire 33.
La partie amont 51 de l'enveloppe est filetée pour être raccordée à une source de fluide sous pression. , L'élément 40 comporte un alésage secon daire 41 présentant essentiellement le même diamètre que la partie resserrée de l'alésage secondaire de l'enveloppe, cet alésage 41 s'étendant à partir de l'arête extérieure et amont du col 48 jusqu'à son intersection avec l'alésage principal, dans la gorge 43 et selon un angle identique à celui de l'intersection des alésages respectifs correspondants de l'enve loppe.
Un prolongement borgne 42 de l'alésage secondaire s'étend au-delà de la gorge de l'élé ment .et présente le même diamètre ou un diamètre un peu plus petit selon la dimension et la forme de l'extrémité de@ sortie 46 du tube 32 pour le fil. La gorge est agrandie par un contre-perçage 29 pratiqué au fond de l'alésage principal de l'élément, tandis que l'embouchure 49, qui s'évase extérieurement à la façon d'un tube de Venturi, porte une pièce rapportée 50 trempée et évasée de façon cor respondante.
Le boîtier 31 entoure le tube 32 pour le faisceau de fils à partir d'une de ses extrémités jusqu'en son milieu environ, afin de lui confé rer une rigidité appropriée et de le supporter lorsque les parties latérales de l'enveloppe sont tirées l'une vers l'autre pour maintenir ce tube en position. Ledit boîtier est creux pour rece voir ledit tube et s'étend au-delà d'une des extrémités de ce tube où il se prolonge par une partie 44, en forme d'écrou et de plus grande dimension. L'intérieur de ladite partie est évasé vers l'extérieur afin de former une entrée lisse dans le tube et elle porte une pièce rapportée 45 qui est évasée de façon correspondante.
L'extrémité de sortie 46 du tube est partiellement découpée le long de l'axe de manière à lui donner une forme semi-cylin- drique sur une distance correspondant ap proximativement au diamètre de la gorge de l'élément 40. A l'extrémité opposée du boîtier 31, pour permettre un repérage, la partie 44 est encochée sur sa face parallèle aux bords plats du tube subsistant après l'entaillage de celui-ci. -Cette encoche est destinée à faciliter l'orientation du tube dans une direction telle que l'ouverture formée par le découpage de ce tube soit orientée vers l'aval.
L'appareil est facile à monter. L'opérateur glisse tout d'abord l'élément 40 à l'intérieur de la partie aval de l'enveloppe, jusqu'à ce que cet élément ait pris son assise dans l'en veloppe. Tout en regardant à travers l'alésage secondaire, il fait lentement tourner l'élément autour de l'axe de l'alésage principal, jusqu'à ce que la lumière réfléchie par l'arête amont du col diminue brusquement, l'alésage secon daire de l'élément se trouvant dans la ligne d'observation. Il dispose alors la bride de fixation 39 par-dessus l'enveloppe et à cheval sur l'élément et visse la vis 38 à -travers cette bride dans la partie aval de l'enveloppe,
de façon suffisamment énergique pour comprimer le joint 47 et l'obliger ainsi d'assurer l'étan chéité entre l'élément et l'enveloppe. L'opéra teur fait soigneusement glisser le tube pour le fil dans les alésages secondaires, jusqu'à une profondeur arbitraire connue comme étant suf fisante pour amener l'extrémité du tube jusqu'à l'intérieur du prolongement borgne de l'alésage, en travers de la gorge de l'élément 40. Après avoir fait tourner le tube pour amener l'en coche de référence vers l'aval, il insère la vis 34 dans la partie latérale de l'enveloppe et la serre suffisamment pour maintenir fermement le boîtier en place.
En supposant qu'une source d'air comprimé a été raccordée à l'extrémité filetée de l'enveloppe, l'appareil est alors prêt à fonctionner.
Lorsque de l'air s'écoule à travers l'alésage principal de l'enveloppe et à travers l'alésage principal de l'élément 40 et ressort de l'ajutage à son extrémité aval, celui-ci est autogarnisseur, c'est-à-dire que le courant d'air circulant dans l'alésage principal aspire de l'air à travers le tube pour le faisceau de fils dans des propor tions telles qu'un tronçon de ce faisceau intro duit dans ce tube à son extrémité d'entrée et prêt à se déplacer pénètre dans le .tube et ressort par l'extrémité aval de l'élément 40.
L'ajutage n'est cependant pas simplement un dispositif d'avance, mais il est au contraire capable de traiter les fils de manière à modi fier leur configuration. Pour un faisceau formé de fils continus, le traitement peut convena blement se résumer en une ondulation de fils distincts, ceux-ci formant des boucles plus ou moins fermées sur elles-mêmes le long du fil. Bien que la vitesse de traitement soit si grande que cela rende difficile une observation effec tive, il semble qu'il se produit,
en aval de l'en droit d'injection du faisceau dans l'alésage principal, une turbulence qui fouette violem ment les fils et y forme des boucles, celles-ci subsistant après que le fil sort du courant d'air à l'extrémité aval de l'ajutage. Le fil est généralement assez soudainement éloigné <B>du</B> courant d'air sortant de l'ajutage, par exemple en étant tiré d'un côté, comme repré senté à la fig. 1.
La configuration et les caractéristiques accessoires du filé obtenu au moyen de l'ap pareil qu'on vient de décrire dépendent en partie de la quantité et de la vitesse de l'air ou d'un autre fluide d'entraînement utilisé, ainsi que de diverses particularités de la cons truction de l'ajutage et de son réglage. Par exemple, le filé produit peut présenter une configuration relativement stable telle que celle décrite 'au brevet suisse No 321465 ou bien une configuration relativement instable.
Afin de produire la turbulence nécessaire pour assurer l'ondulation des fils du faisceau, l'ajutage comporte un obstacle disposé dans le courant d'air et le faisceau est introduit dans cet ajutage en aval dudit obstacle, selon une direction angulaire par rapport à l'axe du cou rant de fluide, l'admission de fluide étant co axiale au passage d'échappement ou de sortie pour les fils et le fluide. Dans la forme d'exé cution représentée, ledit obstacle fait partie intégrante des moyens d'introduction du fais ceau de fils.
L'extrémité semi-cylindrique du tube pour le faisceau s'étend jusque dans le courant d'air circulant à travers l'alésage prin cipal et le tube pour le faisceau peut être inséré suffisamment profondément pour repo ser dans le prolongement borgne de l'alésage secondaire du raccord, comme représenté à la fig. 4. Le faisceau dé fils sort de la partie cylindrique du tube et passe juste en aval de ladite extrémité semi-cylindrique qui est dé coupée dans cette direction.
La partie amont de l'alésage principal qui s'étend jusqu'à l'inter section de cet alésage avec l'alésage secondaire est simplement un conduit pour l'air ou tout autre fluide, tandis que la partie aval de cet alésage conduit l'air de la partie amont et les fils du faisceau, en même temps qu'une faible quantité d'air qui pénètre avec le faisceau à travers les moyens d'introduction. La profon deur d'insertion du tube pour le faisceau peut être modifiée à discrétion par l'opérateur, ainsi qu'on peut s'en rendre compte d'après la fig. 4, mais elle reste fixe tant que la vis de réglage 34 est serrée.
Avec la forme d7exé- çution représentée, le réglage de la profondeur d'insertion du tube est très simple, grâce aux parties latérales en forme de rebords de l'en veloppe et ainsi qu'on peut le voir clairement aux fig. 2 et 5.
Il n'est pas nécessaire que l'obstacle géné rateur de turbulence soit fait d'une seule pièce avec les moyens d'introduction du faisceau de fils, mais il peut aussi être monté dans l'alésage principal de l'élément 40, soit de façon fixe, soit de façon réglable.
Le tube pour le faisceau de fils et l'élément lui-même peuvent tous deux faire partie intégrante de l'enve loppe, si on le désire, mais l'appareil en trois pièces représenté est convenablement monté et réglé pour l'obtention de résultats optima tout en étant facilement démontable dans le but d'être contrôlé. Il est désirable que le tube pour le faisceau de fils et l'obstacle soient faits d'une matière spécialement dure, afin de ré duire leur usure.
Cependant, étant donné qu'ils devraient être susceptibles d'être remplacés en cas d'usure, il est moins rentable d'essayer de les combiner avec une autre pièce quelconque, sauf l'un avec l'autre. Lorsqu'ils sont faits d'une seule et même pièce, au lieu d'être ouverte, l'extrémité du tube peut être fermée et présenter simplement une encoche ou une fente sur le côté voulu pour permettre aux fils du faisceau de sortir de ce tube.
De plus, bien qu'une seule dimension de tube pour le faisceau de fils puisse être utilisée de façon satisfaisante pour une large gamme de fils de différents deniers, par exemple par réglage de la profondeur d'insertion, des tubes pour le faisceau de fils présentant d'autres diamètres ou des sections transversales de formes diffé rentes peuvent facilement être substitués au tube décrit, celui-ci étant amovible. L'élément 40 n'est pas aussi sujet à usure que le tube pour le faisceau de fils, de sorte qu'il peut avantageusement être fait d'une seule pièce avec l'enveloppe.
Au contraire, les moyens d'introduction pour le faisceau de fils sont, de préférence, faits d'un acier à haute teneur en carbone et de grande dureté, l'élément et l'enveloppe pouvant être faits d'un métal consi dérablement plus mou, tel qu'un acier inoxy dable ordinaire ou même que du laiton. Il est désirable que l'ouverture de sortie de l'élé ment soit relativement dure ou porte une pièce rapportée durcie, à cause de l'usure qui peut être produite par abrasion au moyen des fils traités. Le tube pour le faisceau de fils est lui-même avantageusement muni d'une pièce rapportée en céramique disposée à son extré mité d'entrée et servant à guider le faisceau jusqu'à l'intérieur de ce tube sans l'endomma ger.
Le canal sensiblement rectiligne ménagé dans l'appareil représenté pour le fluide de traitement est spécialement avantageux du fait qu'il permet d'onduler les fils du faisceau de façon satisfaisante au moyen d'une moindre quantité d'air à plus faible pression. Cette construction contraste avec celles dans les quelles le faisceau suit un parcours plus ou moins rectiligne à travers l'ajutage, alors que de l'air est introduit dans une ou plusieurs directions formant un angle avec ce parcours.
La génération de turbulence par bifurcation du courant d'air autour d'un obstacle est plus économique en ce qui concerne la consom mation d'air que le mode de faire, selon lequel le fluide vient frapper les parois d'un conduit pour ce fluide ou que l'emploi de plusieurs courants de fluide formant chacun un angle. Cette caractéristique de la forme d'exécution représentée est clairement visible à la fig. 5.
Lorsque les moyens générateurs de turbulence et les moyens d'introduction du faisceau de fils sont distincts les uns des autres, on peut obte nir un effet analogue en disposant une gou pille ou un autre obstacle relativement mince en travers de l'alésage principal et en amont de l'intersection de cet alésage et de l'alésage secondâire. Un tel obstacle séparé peut pré senter une section transversale ou longitudinale irrégulière et peut être suceptible d'être déplacé par rotation ou d'être mis en place par glis sement, afin de modifier l'effet qu'il exerce sur le courant d'air.
Par comparaison avec certains appareils connus, l'appareil représenté améliore les ré sultats du traitement en ce qui concerne la configuration résultante du filé et l'uniformité de configuration obtenue au cours d'une pé riode de fonctionnement prolongée, ceci avec une consommation d'air inférieure à celle des- dits. appareils connus. Avec l'appareil repré senté, on peut obtenir des suralimentations extrêmement élevées avec une pression d'ali mentation en air relativement faible.
Par exemple, la- vitesse d'entrée du faisceau de fils peut atteindre ou dépasser cinq fois la vitesse de sortie du filé traité ou bouclé lorsque l'appareil est raccordé à une source d'air comprimé présentant une pression de 4,2 atmo sphères au manomètre tandis que, avec les appareils connus jusqu'ici, la suralimentation était limitée à moins de 100 %.
Les. organes de l'appareil peuvent être con çus de manière que l'angle selon lequel le fais ceau de fils est injecté ou introduit dans le cou rant d'air principal diffère considérablement de celui donné dans l'exemple ci-dessus. Pour onduler des fils avec succès, il est désirable que le faisceau de fils soit obligé de modifier notablement son parcours après être sorti du tube jusque dans le courant d'air. Bien que la raison des avantages procurés par cette dis position ne soit pas très claire, il est possible qu'elle implique l'exposition au courant d'air d'une surface des fils distincts, étendue de façon appropriée.
Une modification de 300 ou moins dans la direction du parcours n'est généralement pas satisfaisante, l'angle susdit étant mesuré entre l'axe du tube pour le fais ceau de fils et l'axe de la partie amont de l'alésage principal. De plus, un angle d'injec tion voisin de 901, n'est pas satisfaisant à cause des défauts d'uniformité du filé traité qui en résultent et qui peuvent aller jusqu'à la rup ture, peut-être à cause d'un effort de -traction excessif exercé par l'air ou du contact inter mittent du faisceau de fils avec la paroi de l'enveloppe opposée au tube d'introduction du faisceau.
Pour des raisons d'économie dans la compression de l'air, l'emploi de ce genre d'ajutage présentant un angle d'injection beau coup plus grand qu'environ 600 est de toute façon peu probable. Ainsi, dans les buts dé crits de fabrication d'un filé, l'angle entre les parcours d'introduction du faisceau de fils et de l'air sera avantageusement compris entre 45o et 60a.
Les dimensions absolues et relatives de l'alésage principal et de l'alésage secondaire, ainsi que le diamètre intérieur du tube pour le faisceau de fils peuvent être modifiés dans des domaines assez larges, bien que l'alésage principal soit généralement de plus grande dimension que l'alésage secondaire. Une des caractéristiques avantageuses de l'appareil re présenté est son efficacité pour le traitement d'une grande variété de fils de comptes diffé rents sans qu'il soit nécessaire de modifier ses dimensions.
En conséquence, lesdites di mensions peuvent s'écarter considérablement de celles données ci-dessus et qu'on a trouvé efficaces pour des fils de comptes en deniers totaux et en nombre de filaments allant de 36-10 et 40-34 à 84-34 et 210-102, entre autres, sans nuire à la configuration désirable du filé produit. Des fils de comptes en deniers totaux et en deniers par filament plus élevés et plus bas peuvent être traités de façon ana logue au moyen de certaines formes d'exécu tion de l'appareil avec des résultats satisfaisants et comparables.