Machine pour la fabrication de fils textiles frisés Dans bien des applications il est désirable d'im partir des ondulations ou des irrégularités à des fils ou filaments textiles ; les filaments ou fibres indivi duels sont alors tortillés ou frisés et le fil présente une apparence et un toucher laineux, ce qui lui con- fère certaines des caractéristiques des fibres naturel les tout en lui donnant par ailleurs un degré d'élasti cité notable.
Un procédé utilisé dans ce but à l'heure actuelle consiste à impartir une torsion au fil, à fixer cette torsion en soumettant le fil à la chaleur, puis enfin à détordre ledit fil. Ce procédé, qui comporte trois opérations séparées avec des manipulations intermé diaires et qui exige beaucoup de temps, est onéreux et nécessite dés appareils coûteux.
Un perfectionnement de ce procédé, dans lequel les ondulations du fil sont réalisées en une seule opé ration, consiste à impartir au fil une fausse torsion et à lui appliquer de la chaleur pour fixer cette torsion au moment où celle-ci lui est impartie.
Dans ce but l'on dévide le fil à partir d'une réserve et on le fait passer dans une chambre chauffante dans son trajet vers une tête de fausse torsion où s'effectuent la tor sion et la détorsion, le fil étant tordu dans sa partie qui s'étend entre la tête et la réserve, y compris la longueur de ce fil qui se trouve à l'intérieur de la chambre chauffante, et étant au contraire détordu à partir du moment où il quitte la tête pour se rendre à un dispositif envideur de type connu où il est enroulé sur un tube de papier ou analogue en vue de constituer une bobine de fil traité.
Ce procédé en une seule opération pour onduler les fils synthétiques est beaucoup plus efficace que le procédé en trois opérations, mais il exige des mécanismes très coû teux et la production est limitée par la vitesse à laquelle on peut faire fonctionner les têtes de fausse torsion.
La présente invention a pour objet une machine pour la fabrication de fils textiles frisés,, qui élimine les inconvénients ci-dessus mentionnés. A cet effet, elle est caractérisée en ce qu'elle comporte des méca nismes pour déplacer longitudinalement le fil, au moins une courroie sans fin disposée en travers du trajet suivi par le fil et propre à venir au contact de celui-ci pendant son déplacement de manière à lui impartir une fausse torsion, des moyens pour modifier la direction du déplacement du fil quand il quitte la courroie, et un dispositif placé sur le trajet suivi par le fil, à proximité de la courroie, pour fixer la torsion du fil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en bout d'une première forme d'exécution pour la fabrication de fils synthé tiques frisés.
La fig. 2 est une vue en élévation d'un poste d'ondulation de la machine de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en perspective partielle à plus grande échelle du poste représenté en fig. 2, la réserve de fil n'étant pas figurée.
La fig. 4 est une coupe à grande échelle d'un mécanisme que comprend cette machine, destinée à impartir une fausse torsion au fil. La fig. 5 en est une vue en plan, suivant la flèche V de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue schématique en perspective montrant le mécanisme de fausse torsion à la posi tion de repos.
La fig. 7 est une vue de côté suivant la flèche VII de la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe suivant VIII-VIII (fig. 6), mais les pièces étant représentées à la position de fonctionnement du mécanisme de fausse torsion.
La fig. 9 est une vue schématique en perspective montrant une autre forme d'exécution de la machine suivant l'invention.
La fig. 10 est une coupe suivant X-X (fig. 9). La machine à friser le fil représentée en fig. 1 à 8 comporte un bâti 20 sur lequel sont montés une série de postes convenablement espacés les uns des autres entre les extrémités dudit bâti.
Chaque poste comprend un dispostif propre à supporter une bobine de réserve de fil dans le bas du bâti ; au-dessus de chacun des dispositifs précités, le bâti porte un dispo sitif chauffant 22, un mécanisme de fausse torsion 24 et un dispositif pour envider le fil traité sous forme de bobine.
Le dispositif de support des bobines de fil peut être de toute construction connue. Le nombre des postes montés sur le bâti 20 dépend de la longueur de celui-ci.
Le dispositif chauffant comporte un cylindre ver tical 26 qui renferme un élément 28 de résistance électrique chauffante, ce cylindre étant fendu longi tudinalement et ses deux moitiés étant articulées l'une à l'autre de manière qu'elles puissent s'ouvrir, comme représenté en fig. 3, pour faciliter la mise en place du fil à son intérieur.
Des dispositifs de contrôle permettent de com mander la température qui règne à l'intérieur du cy lindre 26, ces dispositifs pouvant comporter un ther mostat.
Le mécanisme de fausse: torsion 24 comprend deux courroies sans fin 30, 32 (fig. 3 et 4), la courroie 30 étant disposée immédiatement au-dessus de la cour roie 32. Chaque courroie 30 ou 32 passe sur deux poulies espacées l'une de l'autre, respectivement 34, 36 et 38, 40, les poulies qui correspondent aux deux courroies tournant autour d'axes verticaux alignés deux à deux. Les deux poulies 36 et 40 constituent une seule pièce et elles sont montées sur un arbre 42 supporté par un palier 44 fixé au bâti 20.
L'arbre 42 porte une autre poulie 45, laquelle est entraînée par une courroie 46 (fig. 1 et 3) passant sur une poulie 48 montée sur un arbre moteur général 50 qui court sur toute la longueur du bâti.
La seconde poulie 38 de la courroie 32 est mon tée à rotation sur un support 52 (fig. 4) porté à cou lissement par deux bras 54 fixés au palier 44. Deux ressorts 56 sont interposés entre le support 52 et le palier 44 en vue de tendre à éloigner ce support du palier pour maintenir tendue la courroie 32.
La poulie 34 de la courroie 30 est également montée à rotation sur un support 58 porté à coulisse ment par deux bras parallèles 60, lesquels sont fixés à un palier 62 solidaire de l'extrémité inférieure d'un arbre 64, lui-même monté à rotation dans un palier 66, l'axe de l'arbre 64 étant aligné avec celui de l'arbre 42. Pour maintenir tendue la courroie 30, deux ressorts 68 sont interposés entre le support 58 et le palier 62 en vue de tendre à repousser ledit support par rapport au palier.
La courroie 30 est maintenue au-dessus de la courroie 32 par le moyen d'un cliquet élastique 70 monté dans le palier 66 et qui s'engage dans une rainure longitudinale 72 de l'arbre 64. Mais l'on peut déplacer la courroie 30 autour de l'axe de l'arbre 64 de manière à la disposer à un certain angle par rapport à la courroie 32, comme montré en fig. 6 et 7. Pour retenir la courroie 30 à cette position déca lée angulairement, l'arbre 64 présente une seconde rainure longitudinale (non représentée) propre à rece voir le cliquet à ressort 70 lorsque la courroie 30 a été amenée à la position décalée en question.
Il est préférable que la vitesse linéaire de la courroie supérieure 30 soit légèrement plus grande que celle de la courroie inférieure 32. Dans ce but la poulie 36 de la courroie supérieure 30 est un peu plus grande en diamètre que la poulie correspon dante 40 de la courroie inférieure 32.
Pour guider le fil à son passage dans le méca nisme de fausse torsion un guide-fil 172 en forme de V est monté sur le support 52 au voisinage du brin de la courroie 32 qui se trouve en avant en fig. 4 et vers le milieu de la longueur de ce brin. Un autre guide-fil 74 est disposé au voisinage du brin arrière de la courroie 30,à une position semblable à celle du guide 172, ce guide 74 étant fixé au support 58.
Dans. la forme d'exécution décrite ci-dessus, les courroies sont substantiellement disposées à angle droit par rapport aux côtés avant ou arrière de la machine ; par conséquent le terme de brin antérieur d'une courroie correspond au brin qui est tourné vers l'une des extrémités de la machine tandis que le brin arrière est celui qui est tourné vers l'autre extré mité de celle-ci. On comprend que la face arrière de la machine pourrait porter une série de postes d'on dulation semblables à ceux prévus sur la face avant de celle-ci, les courroies de tous les postes étant en traînées par l'arbre moteur général horizontal 50 dis posé dans l'axe longitudinal du bâti de la machine.
Le dispositif envideur du fil, indiqué en 76 en fig. 1, 2 et 3, est d'un type bien connu comportant un rouleau d'entraînement 78- propre à être entraîné par l'arbre moteur 50, un organe de va-et-vient 80, et un moyen destiné à supporter une bobine ou ana logue, l'agencement étant tel que lorsque cette bo bine est montée sur ledit moyen, sa périphérie vient au contact de celle du rouleau qui lui transmet son mouvement d'entraînement. Entre le dispositif de support des bobines de fil et le dispositif chauffant est monté un mécanisme 81 d'entraînement du fil.
Un mécanisme semblable 83 est monté entre le mécanisme de fausse torsion et le dispositif envideur du fil. Chacun de ces mécanismes d'entraînement comprend un rouleau moteur 82 et un rouleau fou 84 monté sur l'extrémité libre d'un bras 86 articulé sur le bâti 20, chacun desdits bras 86 portant également un ceillet de guidage 88.
Pour friser du fil par le moyen de la machine sus-décrite, "on monte une bobine de ce fil sur le sup port disposé à la partie basse du bâti 20. L'extrémité libre du fil est alors passée dans un dispositif 90 qui assure la tension initiale. On fait ensuite passer le fil dans le mécanisme d'entraînement 81, dans le dispo sitif chauffant 22 à l'intérieur duquel il se trouve au voisinage de l'élément chauffant 28 ; on le fait arri ver au mécanisme de fausse torsion 24 dans lequel la courroie 30 a été décalée angulairement par rapport à la courroie 32, comme représenté en fig. 6.
Le fil est ensuite passé dans le guide 172 et amené au mé canisme d'entraînement 83 d'où on le fait passer au dispositif d'envidage 76. On referme le dispositif chauffant 22 et on le verrouille à la position fermée, puis on ramène la courroie 30 du mécanisme de fausse torsion à la position pour laquelle elle se trouve au-dessus de la courroie 32 et centrée par rapport à celle-ci. Pendant ce mouvement de retour le guide-fil 74 vient au contact du fil de telle sorte que celui-ci est alors tendu sur le brin antérieur de la courroie 32 et sous le brin postérieur de la cour roie 30.
On met alors la machine en marche. Le fil est tiré dans le mécanisme de fausse torsion et comme les courroies 30 et 32 circulent à angle droit par rap port à la direction de mouvement de ce fil, une fausse torsion est impartie à ce dernier. Bien que le brin antérieur de la courroie 32 circule en sens in verse par rapport au brin postérieur de la courroie 30, chacune des deux courroies impartit au fil une torsion de même sens parce que ces courroies vien nent au contact du fil sur deux côtés opposés de celui-ci (voir en particulier fig. 8).
Il apparaît donc sur le fil une torsion dans un sens au-dessus des cour roies et une torsion en sens inverse au-dessous de celles-ci, mais la torsion impartie par les courroies ne se retrouve plus dans le fil lorsque celui-ci atteint le mécanisme d'entraînement 83. La torsion au-dessous des courroies remonte sur le fil à l'intérieur du dis positif chauffant quia pour objet de fixer cette tor sion, mais au-dessus des courroies la torsion dispa raît et par conséquent les filaments individuels du fil ont tendance à friser lorsque la tension de ce fil est relâchée. La vitesse du mécanisme d'entraînement 83 est déterminée par rapport à celle du dispositif envideur de manière à relâcher la tension du fil dans une mesure prédéterminée.
Le résultat final est qu'on a conféré au fil de façon permanente une apparence frisée ou laineuse. La forme d'exécution décrite ci-dessus présente deux courroies à chaque poste pour coopérer avec un fil unique. Mais on comprend que chaque paire de courroies peut être agencée de manière à venir au contact de deux fils ou davantage. En outre les cour roies peuvent être disposées à angle droit par rapport aux trajets suivis par les fils, ou bien elles peuvent présenter une certaine inclinaison par rapport à ces trajets, par exemple 45". Il est préférable que les deux courroies soient parallèles l'une à l'autre, mais on pourrait les prévoir obliques l'une par rapport à l'autre, si désiré.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 9 et 10, un bâti, non figuré, comporte une série de postes de frisage de fil disposés à un certain écarte ment les uns des autres entre les extrémités du bâti, chaque poste comprenant un dispositif de support de la bobine de fil à traiter (non représenté), un dispo sitif chauffant 100 établit comme décrit dans l'exem ple précédent, un mécanisme de fausse torsion du fil et un dispositif envideur non figuré. Sauf le méca nisme de fausse torsion, la machine est semblable à celle précédemment décrite.
Le mécanisme de fausse torsion est commun à tous les postes. Il comprend une courroie sans fin 10,2 qui s'étend sur la longueur du bâti et qui est dispo sée au-dessus et en arrière des dispositifs chauffants 100, les brins avant et arrière de la courroie étant dis posés l'un derrière l'autre, de préférence dans le même plan horizontal.
La courroie 102 est supportée par une série de galopins ou poulies de guidage 104 convenablement espacés les uns des autres. Elle passe sur une poulie motrice 106 montée sur un arbre moteur 108. Des moyens non représentés permettent de faire varier la vitesse de cette courroie. Des guide-fils 110 sont dis posés en arrière de ladite courroie 102.
Des mécanismes d'entraînement du fil, non repré sentés et qui peuvent être établis de la même manière que ceux décrits dans l'exemple précédent, sont dis posés d'une part entre les dispositifs de support des bobines de fil et les dispositifs chauffants, et d'autre part entre le mécanisme de fausse torsion et les dis positifs envideurs. A chaque poste, le fil traverse le dispositif chauffant 100 de bas en haut, passe sur le brin antérieur de la courroie 102, revient avec une légère inclinaison en direction du bas pour passer sous le brin postérieur de cette courroie, puis re monte pour aller au mécanisme d'entraînement et au dispositif envideur.
Dans cette forme d'exécution, la fausse torsion est impartie au fil comme dans la forme d'exécution précédemment décrite, la torsion du fil au-dessous de la courroie étant fixée par le dispositif chauffant, de telle sorte que lorsque ce fil arrive au mécanisme d'entraînement, la torsion a disparu, mais les fila ments individuels sont frisés.
Il est préférable que les postes de frisage du fil soient divisés en deux groupes et qu'il existe une courroie séparée pour chaque groupe de façon à évi- ter que la courroie unique ne présente une longueur excessive. D'autre part une seconde série de postes de frisage peut être disposée sur l'arrière du bâti de la machine, exactement semblable aux postes dis posés sur l'avant de ce bâti, l'arbre moteur commun s'étendant dans l'axe du bâti pour entraîner toutes les courroies. Comme montré en fig. 9, les poulies de guidage 104 sont disposées entre les postes successifs, chacune venant au contact des deux brins de la cour roie.
Les poulies 104 sont portées par des consoles fixées à une barre qui court sur toute la longueur du bâti. La tension des fils tend à maintenir la cour roie au contact de ces poulies de guidage.
Les courroies destinées à venir au contact des fils peuvent être faites en toute matière appropriée ; cette matière peut dépendre du type de fil ou fila ment textile avec lequel les courroies doivent être utilisées. Les courroies doivent assurer le frottement de contact nécessaire pour impartir au fil la fausse torsion désirée, mais elles doivent être suffisamment dures pour supporter l'usure à laquelle elles sont soumises. Ces courroies peuvent par conséquent être faites en caoutchouc naturel ou synthétique. Il a été relevé, par exemple, qu'un caoutchouc synthétique présentant une dureté Shore comprise entre 70 et 85 donnait satisfaction pour le traitement des fils de polyesters.
En outre, lorsqu'on utilise deux courroies, celles-ci peuvent être faites en des matières diffé rentes et/ou présenter des sections de formes diffé- rentes et/ou des surfaces différentes, c'est-à-dire que les surfaces peuvent être lisses ou rugueuses, par exemple, être nervurées ou réalisées de façon ana logue. Il est préférable que les courroies soient à section circulaire, mais l'on peut utiliser toute autre forme de section convenable.