Installation pour la fabrication d'un fil extensible en matière synthétique thermoplastique L'invention a pour objet une installation pour la fabrication d'un fil extensible en matière synthétique thermoplastique, caractérisée en ce qu'elle comporte un passage étroit, des moyens pour amener le fil dans ledit passage et l'en extraire dès sa sortie à une vitesse inférieure à celle de l'amenée, de façon que le fil soit obligé de prendre, dans le passage, une forme tortueuse et qu'il en sorte dans cette même forme, et des moyens de chauffage pour fixer le fil ainsi conditionné dans ladite forme tortueuse par un traitement thermique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 schématise, de façon sommaire, en élé vation de côté, les parties essentielles de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en plan desdites parties. La fig. 3 est une vue perspective, à échelle agrandie, d'un conduit de bouclage.
La fig. 4 est une coupe à travers ce conduit montrant la façon dont les boucles s'y forment.
Les fig. 5 et 6 montrent d'autres formes du fil terminé.
La fig. 7 est une vue en bout de l'installation. La fig. 8 représente, vue de face, une partie de l'installation.
La fig. 9 est une vue en bout, à échelle agrandie, d'un détail de l'installation. La fig. 10 est une vue agrandie d'un autre détail de l'installation.
La fig. 11 est une vue en bout dudit détail.
La fig. 12 est une vue en plan dudit détail dont la partie supérieure a été enlevée.
La fig. 13 montre, en coupe transversale, un autre détail de l'installation, comportant des moyens pour transmettre au conduit de bouclage un mouve ment vibratoire, et la fig. 14 représente schématiquement une variante de détail.
Comme schématisé très sommairement dans les fig. 1 et 2, dans l'installation représentée, le fil en matière thermoplastique 10 à traiter est amené par deux rouleaux d'alimentation 11a et llb dans un passage 12 aménagé dans un conduit de bouclage 13 et, à la sortie de ce conduit, il est saisi entre deux rubans sans fin 14a et 14b entraînés par des rou leaux dont deux seulement sont représentés, et dési gnés par 15a et 15b.
La section transversale du passage 12 est subs tantiellement de forme oblongue, sa hauteur étant inférieure à deux fois le diamètre du fil introduit, sa largeur étant choisie en relation avec l'amplitude, respectivement la hauteur des boucles à former dans ledit fil. On comprendra que, lorsqu'on empêche le fil de sortir de l'autre extrémité du conduit de bou clage 13 ou lorsqu'on l'empêche de sortir à la même vitesse à laquelle il est introduit dans ledit conduit, ledit fil adopte la forme de méandres, comme repré senté dans les fig. 2 et 4.
En vue de favoriser cette formation du fil, le conduit 13 ,peut être mis en vibration suivant la direction de la plus grande dimension transversale du passage, c'est-à-dire dans une direction parallèle aux axes des rouleaux d'ali mentation 11a, 11b. La fréquence des vibrations à appliquer est déterminée par la vitesse à laquelle le fil droit est introduit dans le conduit de bouclage par les rouleaux d'alimentation. En cas de vitesses d'alimentation très élevées,
la fréquence des vibra tions peut être dans les gammes connues sous le nom de supersoniques . Les vibrations peuvent conve nablement être produites par des moyens électro magnétiques, mais on pourra également se servir de tout autre moyen propre à la production de vibra tions à haute fréquence. Cependant, l'application de vibrations n'est pas essentielle.
Lorsque le conduit de bouclage 13 est rempli de fil plissé sous forme de méandres ou boucles, on permet audit fil plissé de sortir de l'autre extrémité dudit tube, et avant qu'il ait la possibilité de se déplisser, ledit fil plissé est serré entre les rabans sans fin 14a, 14b.
Ceux-ci, en se mouvant, emmè nent le fil plissé et l'éloignent du conduit de bou clage 13 ; bien entendu, la vitesse linéaire de ces rabans est plus petite que celle déterminée à l'entrée du fil dans le conduit par les rouleaux 11<I>a,</I> 11<I>b.</I>
A la sortie du conduit 13, l'installation présente des moyens de chauffage afin de soumettre le fil à un traitement thermique, en vue d'en fixer les plis. A cet effet, ces moyens de chauffage peuvent être constitués par les rubans 14a, 14b, lesquels sont en acier ou toute autre matière appropriée, et chauffés par tout moyen convenable, par exemple par chauf fage diélectrique. Si on le désire, après chauffage, lesdits rubans peuvent être soumis à l'action réfri gérante d'un moyen de refroidissement.
En sortant d'entre les deux rubans, le fil peut être bobiné sous sa forme plissée et fixée sur des bobines ou cannet tes de toute sorte. Il est ainsi prêt pour le tricotage.
Le conduit de blocage 13 est représenté en pers pective dans la fig. 3. Les deux extrémités dudit conduit comportent, de part et d'autre, une partie amincie en arc de cercle, comme il apparait claire ment des fig. 1 et 3, en vue de permettre auxdites extrémités de pénétrer aussi profondément que pos sible dans l'espace cunéiforme que laissent entre eux les rouleaux d'alimentation 11a, llb,
respectivement dans l'espace cunéiforme que laissent entre eux les rubans 14a, 14b, passant sur les rouleaux 15a, 15b. Par cette disposition, les rouleaux d'alimentation 11a, 11b, sont capables d'exercer sur le fil une pous sée dirigée vers l'orifice 12, sans que ledit fil ait la possibilité de s'échapper, c'est-à-dire de s'écarter de cet orifice, et les rubans d'évacuation<I>14a, 14b,</I> sont à même de saisir le fil plissé dès sa sortie du conduit 13,
avant qu'il puisse perdre cette forme plissée.
La fig. 4 montre la façon dont le fil 10 partant de sa forme initiale droite se plisse dans le passage 12 du conduit du bouclage 13 sous la poussée exer- cée par les rouleaux d'alimentation 11a, 11b. Pour retirer le fil sous sa forme bouclée du conduit de bouclage 13, la vitesse d'extraction est notablement plus faible que celle de l'alimentation dudit fil et, à cet effet, les rouleaux 15a, 15b, entraînant les bandes chauffées 14a, 14b, tournent à une vitesse périphérique inférieure à celle des rouleaux d'ali mentation lla, 11b.
Ainsi, une résistance s'oppose continuellement à la sortie du fil du conduit 13, de sorte que les rouleaux d'alimentation 11<I>a,</I> 11<I>b,</I> peu vent en permanence contraindre le fil à se plisser dans la forme désirée à l'intérieur du conduit 13. Le rapport entre les vitesses d'alimentation et d'ex traction du fil doit être judicieusement réglé pour assurer la fixation du fil dans la forme plissée dési rée. Par exemple, dans la forme montrée dans la fig. 5, les boucles successives sont relativement ser rées l'une contre l'autre. Le fil ainsi obtenu est très extensible et s.'étire déjà de façon satisfaisante sous des sollicitations relativement faibles.
On compren dra que l'espacement ou le pas des boucles peut être réglé en changeant la vitesse d'extraction. Si, par exemple, on augmente la vitesse des rubans d'extraction 14a, 14b, le fil formera des boucles moins serrées, ou, s'il se plisse dans le conduit en boucles aussi serrées qu'avant, ces boucles seront légèrement étirées lors de leur sortie dudit conduit. On obtiendra par exemple un fil tel que représenté dans la fig. 6. Le rapport entre la vitesse des rubans 14a, 14b, et celle des rouleaux 11<I>a,</I> 11<I>b,</I> peut varier à volonté ; à cet effet, on peut utiliser un engrenage de changement de vitesse ou une transmission varia ble de façon continue.
Les dimensions, transversales du passage 12 doi vent être choisies de façon à s'adapter au denier ou titre du fil à traiter et à l'amplitude des boucles qu'on désire obtenir. La largeur du passage, c'est- à-dire sa plus grande dimension transversale, est déterminée par l'amplitude désirée des boucles ; la hauteur du passage, c'est-à-dire sa plus petite dimen sion transversale, doit être choisie de façon à empê cher le chevauchement sous pression d'une boucle sur une autre. Un fil de nylon de 15 deniers a un diamètre de 0,0425 mm et, pour le traitement d'un tel fil, un passage de 0,25 mm de large et de 0,050 mm de haut pourra convenir.
On comprendra qu'une augmentation de la largeur du passage aura pour conséquence une augmentation de l'amplitude des boucles. On prévoira un jeu de différents con duits de bouclage comportant des passages de diver ses dimensions en vue d'adapter l'installation à des fils de différents deniers, de façon à pouvoir choisir, pour chaque opération de plissage, le conduit appro prié au fil à traiter. En variante, le conduit de bou clage peut être conçu de façon à pouvoir modifier les dimensions du passage, selon les besoins.
L'installation ne doit pas nécessairement présen ter une paire de rouleaux d'alimentation et une paire de rubans d'évacuation pour chaque conduit de bouclage en service à un instant donné.
Certaines formes d'exécution de l'installation peuvent présenter plusieurs conduits de bouclage pourvus, chacun, d'un ou de plusieurs passages disposés l'un à côté de l'au tre, ces conduits étant juxtaposés et mis en relation avec une paire de rouleaux d'alimentation et une paire de rubans d'évacuation communs à tous les conduits, respectivement à tous les passages de cha que conduit. Ceci permettra de traiter à la fois un groupe de fils identiques juxtaposés, amenés chacun de sa propre source d'alimentation, de façon à obte nir des fils d'un plissage identique.
Il peut s'avérer avantageux de réduire la résis tance à la flexion, par exemple d'un fil de nylon à filament unique, de façon à faciliter la formation de boucles dans le passage en portant le fil à une tem pérature plus élevée qui, toutefois, doit rester suffi samment en dessous de la température de fixation du fil. A cet effet, l'installation peut présenter des moyens pour élever la température du fil, pendant que celui-ci est introduit dans le conduit. Dans cer taines formes d'exécution, ce sont les rouleaux d'ali mentation qui sont chauffés.
Comme représenté dans les fig. 7 et 8, dans ladite forme d'exécution de l'installation, les fils, en se déroulant de bobines 16, sont dirigés vers le haut, où l'on peut les faire passer, à un niveau supérieur, à travers un dispositif de plissage et de fixation 17, légèrement incliné par rapport à la verticale, et ensuite lesdits fils sont amenés, substantiellement dans un plan horizontal, vers l'arrière pour arriver à des moyens individuels de stockage 18. Des bobi nes 16, les fils 10 sont entraînés à travers des oeillets de guidage espacés 19 pour converger et passer par un oeillet de guidage commun 20 vers la partie infé rieure dudit dispositif 17.
A partir de l'extrémité supérieure dudit dispositif 17, les fils 10 divergent vers des oeillets de guidage juxtaposés 21, par les quels ils passent vers des oeillets de guidage 22 mon tés séparément, d'où ils continuent, chacun, vers leur propre moyen de stockage 18.
Les moyens de sto ckage 18 sont constitués par des broches portant des manchons sur lesquels le fil est enroulé de façon à former des bobines de fil plissé, lesdites broches (ainsi que les bobines) étant entraînées en rotation à vitesse périphérique constante, par contact avec des rouleaux 25 recouverts de liège, lesdits rouleaux étant eux-mêmes entraînés par une courroie sans fin 23 à partir d'un moteur 24.
Dans une variante (non représentée), les moyens de stockage peuvent être du type connu d'un enrou leur ou bobineuse de haute précision, en vue d'en rouler les fils directement sur des bobines ou can- nettes coniques à grande vitesse.
Comme représenté dans la fig. 8, les bobines de départ 16 sont disposées à la partie frontale de l'installation, chaque jeu de quatre bobines, étant affecté à un dispositif 17, les différents dispositifs étant montés côte à côte, espacés à des distances convenables.
Chacun des dispositifs 17 comporte un support de base 26 (lequel, ensemble avec les bobines 16, les oeillets 19, 20, 21, 22, et les moyens de stockage du fil, est monté sur un châssis 126), lesdits rou leaux d'alimentation 11a, 11b, disposés à l'extrémité inférieure, ledit conduit de bouclage 13 avec le pas sage 12, et deux bandes sans fin 14a, 14b, en acier, se déplaçant sur les rouleaux 15a, 15b, et sur d'au tres rouleaux 15c, 15d, disposés dans la partie infé rieure, ainsi que des rouleaux<I>27a, 27b, 27c, 27d,</I> montés dans la partie supérieure du dispositif.
Chaque dispositif 17 comporte, en outre, des guide-fils profilés inférieur et supérieur, respective ment 28-29, dont chacun présente un profil en con cordance avec le changement de direction des fils, et comporte des rainures à section en V, comme montrées en détail par 28a dans la fig. 12, en vue du guidage des fils. Les rainures du guide-fil infé rieur 28 convergent vers le haut, tandis que les rai nures du guide-fil supérieur divergent vers le haut.
En outre, le guide-fil inférieur 28, vers son sommet 28b, s'amincit progressivement de façon à pouvoir guider le fil aussi près que possible du point de pinçage entre les rouleaux d'alimentation 11a, 11b ; à cet effet, la partie amincie est profilée de façon à épouser étroitement les deux surfaces cylindriques des rouleaux, sur lesquels ledit guide-fil s'appuie.
Le guide-fil supérieur 29 comporte également une partie chanfreinée 29b délimitée par des surfaces incurvées et est disposé inférieurement de façon à s'appuyer contre la partie supérieure des surfaces incurvées des bandes sans fin 14a, 14b, en vue de guider les fils dès qu'ils quittent lesdites bandes.
Chaque dispositif 17 comporte, en outre, des moyens de chauffage, constitués par des éléments de chauffage électrique par résistance 30, 31, disposés de part et d'autre des brins juxtaposés.
des bandes sans fin 14a, 14b, en acier, en vue du chauffage de celles-ci. Ces moyens de chauffage s'étendent à par tir de la partie inférieure approximativement jusqu'au milieu desdits brins, tandis qu'à la partie supérieure restante desdits brins sont juxtaposés, de part et d'autre, des moyens de refroidissement 32, 33, cons titués par des récipients en fonte comportant des entrées 32a et des sorties 33a de l'eau de refroidis sement, lesdits moyens étant affectés à la réfrigéra tion des bandes.
Les rouleaux d'alimentation 11a, 11b, ainsi que les rouleaux inférieurs 15a, 15b, et les rouleaux supé rieurs<I>27a, 27b,</I> déplaçant les bandes sans fin 14a, 14b, sont entraînés, à partir du moteur 24, par des moyens de transmission comprenant les dispositifs suivants:
un petit pignon à chaîne 34 disposé au milieu du dispositif 17 et relié par une chaîne 35 à une grande roue à chaîne 24a fixée sur l'axe du moteur, une grande roue à chaîne 36 calée sur le même arbre qui porte le petit pignon 34, ladite grande roue 36 entraînant une chaîne de commande sans fin 37 et deux petits pignons à chaîne 38-39 fixés sur les axes des rouleaux<I>15b, 27b,</I> et com- mandés par ladite chaîne de commande 37, lesdits pignons 38, 39, entraînant la bande sans fin 14b.
Sur les axes des pignons à chaîne 38, 39, sont mon tés des pignons 40, 41 (voir fig. 9), engrenant avec des pignons 42, 43, montés sur les axes. des rouleaux 15a, 27a, lesquels entraînent l'autre bande sans fin 14a. Comme il est représenté dans la fig. 10, sur l'axe dudit pignon 40 est montée une roue dentée 44 engrenant avec une roue intermédiaire 45 du même diamètre. Sur l'axe de cette roue intermédiaire 45 se trouve une roue dentée de plus grand diamètre 46 en relation avec un pignon 47 calé sur l'axe du rou leau d'alimentation 11 b de façon à entraîner celui-ci en rotation.
Sur l'autre bout du dernier axe est monté un pignon 48 engrenant avec un pignon 49 calé sur l'axe de l'autre rouleau d'alimentation lla en vue d'entraîner celui-ci en rotation. Cet engrenage assure l'entraînement des rouleaux d'alimentation à la vitesse requise, celle-ci étant plus élevée que la vitesse des bandés sans fin 14a, 14b.
Comme il apparaît de la fig. 9, le dispositif 17 est construit en deux parties articulées l'une sur l'au tre par une charnière 50, ceci afin de pouvoir enfiler les fils.
La partie mobile du dispositif comprend la bande sans fin 14a, les rouleaux 15a, 15c, 27a, 27c, l'élé ment de chauffage 30 et le dispositif de refroidisse ment 32. L'autre partie, c'est-à-dire la partie fixe, comporte la bande sans fin lob, les rouleaux 15b, <I>15d, 27b, 27d,</I> l'élément de chauffage 31, le dispo sitif de refroidissement 33, les rouleaux d'alimenta tion 11a, 11b, et le conduit de bouclage 13.
En outre, le rouleau d'alimentation est monté dans un carter 51 (fig. 11) articulé sur la partie fixe du dispositif par une charnière 52. Le conduit de bouclage est exécuté en deux parties., dont l'une est montée sur des chevilles 113 de façon à pouvoir être enlevée facilement et rapidement en vue de l'en filage, lesdites chevilles 113 faisant saillie sur l'autre partie dudit conduit fixée sur une potence 213,
cha cune desdites parties comportant une rainure formant la moitié du passage. Ledit carter 51 comporte une structure en pont en vue de serrer la partie mobile du conduit sur la partie fixe.
Pour enfiler les fils devant être traités, la partie mobile du dispositif 17 est soulevée de façon à pi voter autour de sa charnière 50, en vue de séparer les deux bandes sans fin 14a, 14b. De même on fait basculer le carter 51 en vue de séparer les deux rou leaux d'alimentation 11a, 11b, puis on enlève la partie mobile du conduit de bouclage 13.
On amène les fils des bobines 16, on les passe à travers les oeillets de guidage 19, 20 et on les dispose dans les connelures 28a du guide-fil 28, puis on les fait pas ser entre les rouleaux d'alimentation 11a, 11b, dans les rainures formées dans la moitié inférieure du conduit de bouclage 13, puis à l'autre bout du dis positif 17, dans les rainures du guide-fil supérieur 29, pour les amener enfin, à travers les aeillets de guidage 21, 22,
chacun vers son moyen d'emmaga sinage 18.
Par la disposition des guide-fils 28, 29, les fils sont maintenus dans le plan déterminé par la sur face extérieure de la bande sans fin 14b et les rai nures de la partie fixe du conduit de bouclage 13.
Le carter 51 est alors remis en place de façon à amener en position de travail le rouleau d'alimentation 15a, après remontage de la partie mobile du conduit de bouclage 13, en sorte que les fils se trouvent renfer més en position correcte. Puis on replace la partie mobile du dispositif 17 de façon à serrer les fils en tre les brins superposés des bandes sans fin 14a, 14b ;
en vue de pouvoir verrouiller et maintenir ladite partie mobile en position de travail, des pattes latérales 26a (fig. 10 et 12) font saillie sur le bâti 26, et sont pourvues chacune d'une encoche 26b, dans lesquelles s'engagent les parties terminales de l'axe du rouleau l5a, chacune des encoches compor tant un loquet à ressort 26c disposé de façon à em pêcher ledit axe de sortir de l'encoche, une fois que ledit axe est arrivé en position correcte.
La fig. 13 schématise des moyens pour faire vibrer le conduit de bouclage 13. Dans l'exemple représenté, la partie fixe inférieure du conduit 13 comporte des pattes 13a montées sur une tige 53, laquelle peut glisser longitudinalement dans le sup- port de base 26. Cette tige est reliée à un vibrateur électrique 55, celui-ci pouvant faire vibrer le con duit avec une amplitude de 0,25 mm par exemple.
En vue de permettre ce mouvement, la partie fixe du conduit 13 est montée sur le support de base 26, de façon à conserver un jeu adéquat entre le conduit et le support, un manchon 54 fixé sur la tige 53 étant interposé entre les deux pattes 13a du con duit 13.
L'appui de la tige 53 dans les pattes 13a se fait avantageusement par des boutonnières oblongues ménagées dans celles-ci de façon à permettre un lé ger déplacement longitudinal du conduit de bouclage 13 en vue de pouvoir amener les surfaces concaves des biseaux terminaux dudit conduit en contact avec les rouleaux adjacents.
Un dispositif de vibration modifié est schématisé dans la fig. 14; ce dispositif comporte un diaphragme 56 mis en vibration par un vibrateur supersonique 58, par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique 57.