Appareil pour créer des tensions latentes productrices d'ondulations dans un filament ou faisceau de filaments On connaît un dispositif permettant de rendre élastiques des fils en les faisant passer le long d'un trajet à angle aigu tout en les maintenant sous ten sion. Dans ce dispositif connu, on chauffe le fil, en le faisant passer en contact superficiel avec une pla que fixe de chauffage, et on commande la tension du fil au moyen d'un régulateur mécanique de tension pendant qu'il passe autour de l'arête d'une lame.
Ce dispositif présente certains inconvénients quand on l'utilise avec certains fils; on connait également un dispositif perfectionné spécialement étudié pour sup primer certains de ces inconvénients.
Dans. ce dispo sitif, on utilise un réchauffeur rotatif, pour chauffer le fil, et la tension de celui-ci, passant autour de l'arête d'une lame, est commandée par un dispositif d'excès d'avance, de telle sorte que la tension du fil, passant autour de l'arête, est déterminée principale ment par ses, caractéristiques de contraction thermi que.
Le dispositif mentionné ci-dessus constitue un perfectionnement par rapport aux dispositifs plus anciens, mais il ne résout pas complètement le pro blème de la commande de la tension dans tous les cas et il pose en outre plusieurs problèmes nouveaux particuliers aux dispositifs utilisant un réchauffeur rotatif.
Un dispositif simple d'excès d'avance du fil, tel que celui utilisé dans le dispositif mentionné ci-des sus, permet de réaliser une commande à peu près parfaite de la tension, tant que le fil à traiter est caractérisé par une contraction thermique uniforme ;
malheureusement, les fils reçus du fabricant ne pos sèdent pas une caractéristique uniforme de contrac tion thermique. Ceci est dû principalement au fait que dans une bobine de fil nouvellement fabriquée, le fil, voisin de l'extérieur du bobinage, se contracte davantage que les spires de fil adjacentes au noyau du bobinage ; par suite de cette contraction différen tielle, les caractéristiques de contraction thermique du fil ne sont pas uniformes.
Si on traite le fil d'un bobinage venant de la fabrique sur un appareil utili- sant un simple dispositif d'excès d'avance, les carac- téristiques non uniformes de contraction thermique du fil provoquent des fluctuations de tension dans le fil passant sur l'arête de la lame et ces changements de tension entraînent un manque d'uniformité dans le fil traité.
Ce manque d'uniformité se traduit par des. raies ou bandes, quand le fil est utilisé pour fabriquer des articles de bonneterie, et il est par conséquent indésirable. En raison de ceci, il était nécessaire jusqu'à présent de rebobiner le fil des bobinages venant de la fabrique et de le laisser Pen- dant un certain temps dans les nouveaux bobinages avant de le traiter sur l'appareil utilisant la com mande de tension par excès d'avance.
Cette opéra tion de rebobinage augmente d'une façon apprécia ble le prix total de traitement du fil.
Les anciens appareils, utilisant un réchauffeur du type à cylindre, posaient un autre problème; il fallait en effet isoler le réchauffeur, de manière à maintenir les pertes de chaleur à une valeur satis faisante, tout en maintenant la surface du cylindre à une température choisie uniforme.
La présente invention- a pour objet un appareil pour créer des tensions latentes productrices d'ondu lations dans un filament ou faisceau de filaments thermoplastiques synthétiques en mouvement, dans lequel le filament est tiré sous tension, produite par un premier et un second moyens d'avancement du filament essentiellement non glissants,
le long d'un trajet angulaire autour d'une arête tranchante après avoir été chauffé par un organe de révolution rota tif précédant immédiatement l'arête tranchante.
En vue de remédier aux défauts signalés ci-dessus des appareils connus, cet appareil est caractérisé en ce que ledit organe de révolution chauffé est séparé de, et suit le premier moyen d'avancement de filament, en ce qu'il est mis en rotation de façon que sa vitesse périphérique soit supérieure à la vitesse linéaire du filament passant sur lui, l'appareil permettant un glissement du filament sur la surface périphérique dudit organe,
et en ce qu'un second organe de r6vo- lution rotatif est placé entre l'arête tranchante et le second moyen d'avancement de filament, ledit second organe ayant une vitesse périphérique inférieure à la vitesse linéaire du filament passant sur lui, l'appa reil permettant un glissement du filament sur la sur face périphérique dudit organe.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention. La fig. 1 en est une vue schématique. La fig. 2 est une vue en élévation de face d'une partie de l'appareil de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la<B>hg.</B> 3.
La fig. 5 est une vue de face d'un détail du même appareil, certaines pièces étant arrachées et coupées.
L'appareil représenté comprend un dispositif ordi naire d'alimentation en fil 10 (fig. 1), qui débite un fil 11. Il est facile de construire un appareil à fil unique, mais il est plus avantageux que l'appareil soit capable de traiter plusieurs fils à la fois ; sur toutes les figures, à l'exception de la fig. 1, on a représenté des portions de deux ou plusieurs dispo sitifs analogues et accolés d'un appareil multiple.
Les parties correspondantes de deux ou plusieurs de ces dispositifs sont numérotées de la même manière dans la plupart des cas, sauf que l'on a utilisé, pour plus de clarté, des nombres de référence avec le signe prime .
Le dispositif 10 d'alimentation en fil est repré senté ici sous la forme d'un bobinage 12, qui peut être constitué sous la forme d'une bobine ou d'un organe analogue et qui peut être, dans le cas pré sent, un bobinage reçu directement du fabricant.
Ce bobinage 12 est supporté par une broche 13 s'éten dant à partir d'un organe de support 14, qui peut être constitué par une partie d'un métier ordinaire de torsion. Le fil peut être tiré facilement du bobi nage 12, grâce à la présence d'un dispositif de gui dage 16 comportant un oéilleton de guidage 17 dis- posé sur le prolongement de l'axe de la broche 13 ;
le dispositif de guidage 16 présente un deuxième aeil- leton 18. Ce deuxième oéilleton de guidage 18 per met d'enrouler le fil d'un ou plusieurs tours sur la portion du guide 16, comprise entre les deux aeille- tons, de manière que le guide 16 constitue aussi un dispositif préliminaire de tension du fil.
A partir de l'oeilleton de guidage 18, le fil 11, soumis à une tension résultant du fait qu'il est tiré à partir du bobinage 12 et qu'il passe à travers le guide 16, traverse un premier oéilleton 19 d'un guide- fil double 20 pour arriver à un dispositif double 22 d'avance du fil;
on comprend maintenant que, si on tend le fil en le tirant à travers le guide 16, c'est pour l'empêcher de glisser sur les. surfaces d'enga gement du dispositif d'avance 22.A partir de ce dispositif 22, le fil 11 passe à un système de chauf fage rotatif 24 ; il passe ensuite sur l'arête 25 d'une lame 26 pour arriver à un système rotatif de gui dage 27. Le fil 11 quittant le système de guidage 27 passe autour d'un système de graissage 28, traverse un deuxième oéilleton de guidage 29 du guide-fil double 20 et retourne, au dispositif 22 d'avance du fil.
En quittant le dispositif 22, le fil 11 passe sur une poulie de guidage 30, traverse un guide 31 en queue de cochon et arrive à un dispositif de recueil 32. Ce dispositif de recueil est représenté ici sous la forme d'un dispositif de type courant à anneau -et curseur, mais il peut se présenter aussi sous une autre forme quelconque.
Quand on désire introduire à ce moment une torsion dans le fil, il est particulière ment avantageux d'utiliser comme dispositif de recueil un dispositif à anneau et curseur; si on ne désire pas introduire une torsion dans le fil, il faut utiliser un autre type quelconque de dispositif de recueil.
Le dispositif double 22 d'avance du fil comprend un carter 33, qui sert de support au guide-fil 20 et qui est fixé par des boulons 35, dont un seul est représenté, sur un organe de support 34.
L'organe de support 34 constitue de préférence la portion d'un métier ordinaire de torsion, qui sert habituellement à supporter le dispositif d'avance du fil, dont un tel métier est généralement équipé.
Un rouleau double 36, comportant une première partie 37 et une seconde partie 38, s'étend à partir d'un côté du carter 33. La partie 38 a un plus faible diamètre que la partie 37, pour des raisons qui ap paraîtront plus loin. Le rouleau 36 peut être en une pièce, ou ses deux parties peuvent être formées s6pa- rément et être: fixées ensemble.
Le rouleau 36 est claveté sur un arbre court 40, qui tourillonne dans une paroi du carter 33 ; un deuxième rouleau dou ble 42, comportant des parties 44, 46 correspondant aux parties 37, 38 du rouleau 36, est claveté sur un deuxième arbre court 41, qui tourillonne également dans la paroi du carter 33.
Les rouleaux 36 et 42 sont entrainés en synchronisme l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire des arbres 40, 41 et au moyen d'engrenages; ordinaires (non représentés) logés dans le carter 33 ; ces engrenages sont entraî nés eux-mêmes par un arbre 50.
Le dispositif 22 d'avance du fil est muni d'un dispositif ordinaire d'arrêt (non représenté), logé dans le carter 33, et d'une commande 52 de démar rage, qui peut être utilisée pour rendre temporaire ment inactif le dispositif d'arrêt.
La commande 52 de démarrage est soumise à l'action d'un ressort de manière à ne pas rendre normalement le dispositif d'arrêt inactif, mais quand cette commande est abais sée, elle rend inopérant ce dispositif pendant qu'on la maintient par une pression dans cette position. Le fonctionnement normal du dispositif d'arrêt est réa lisé par deux moyens différents, dont l'un comprend un bras 54,
s'étendant à partir du carter 33 et por tant, sur son extrémité non supportée, la poulie 30 de guidage du fil. Cette poulie 30 sert à guider le fil à partir du dispositif d'avance 22 jusqu'au dis- positif de recueil 32, comme on l'a expliqué précé- demment ;
la tension du fil sert normalement à dépla cer le bras 54, malgré la force opposée d'un disposi tif de sollicitation (non représenté), de manière que ce bras soit maintenu en dehors de toute relation avec le dispositif d'arrêt. Dans le cas d'une rupture du fil,
le bras 54 est entraîné par le dispositif de sol licitation de manière à engager effectivement le dis- positif d'arrêt et à arrêter ainsi la rotation des rou leaux 36 et 42. On décrira ultérieurement le deuxième moyen utilisé pour actionner le dispositif d'arrêt.
Le dispositif double 22 d'avance du fil fait avan cer le fil sous tension le long d'un trajet linéaire, avec une première vitesse choisie, et le fait avancer ensuite une seconde fois avec une seconde vitesse linéaire.
On peut utiliser deux dispositifs distincts, d'avance du fil, si on le désire, mais on préfère géné ralement, pour des raisons d'économie, utiliser un seul dispositif double d'avance. 11-est facile de former un dispositif approprié d'avance du fil avec un dispositif d'avance du type dont la plupart des métiers ordi naires de torsion sont généralement équipés ;
le dis- positif double d'avance du fil, représenté sur le des sin annexé, a été obtenu en modifiant le dispositif d'avance du fil d'un métier de torsion du type Atwood 10-B, fabriqué par la Société Universal Winding Company . Les seules modifications néces saires dans ce cas ont consisté à former un oéilleton de guidage 29 sur le guide-fil 20,
à allonger le bras 54 jusqu'à la poulie de guidage 30 et à remplacer les rouleaux primitifs par des rouleaux doubles 36 et 42.
Le système rotatif de chauffage 24 comprend un arbre tubulaire d'entraînement 56, de préférence métallique., par exemple en cuivre, qui possède une conductibilité calorifique relativement élevée, c'est- à-dire supérieure par exemple à 0,2 calorie par seconde à 100o C.
Un dispositif (non représenté) per met d'entraîner cet arbre à une vitesse invariable par rapport à la vitesse de rotation de l'arbre 50 et par rapport à la vitesse de rotation des rouleaux 36, 42, quand ceux-ci fonctionnent normalement. Un dispositif permet de chauffer l'arbre d'entraînement 56 ; ce dispositif de chauffage comprend plusieurs corps de chauffe tubulaires électriques 58, 58', qui sont connectés en série au moyen d'ùn conducteur 59.
Les corps de chauffe 58, 58' sont disposés à l'in térieur de l'arbre tubulaire 56 .et en contact thermi- que avec celui-ci, de sorte que l'arbre 56 est chauffé par conduction quand les corps de chauffe 58, 58' sont alimentés en énergie électrique à partir d'une source (non représentée).
Plusieurs poulies 60, 60' de chauffage du fil sont portées par l'arbre 56. Ces poulies de chauffage 60, 60' sont conçues pour chauffer des fils en contact avec leurs surfaces périphériques ;
elles sont de pré- férence constituées aussi par un métal, tel que le cui vre, possédant une conductibilité thermique relative ment élevée, de manière que la chaleur soit transfé- rée facilement par conduction de l'arbre 56 à un fil en contact avec la surface périphérique de chaque poulie.
Quand les poulies 60, 60' sont en cuivre ou en métal analogue, il est généralement avantageux de les recouvrir d'une couche de chrome pour empêcher leur oxydation et leur corrosion.
Pour faciliter le transfert de chaleur de l'arbre 56 aux surfaces péri phériques des poulies 60, 60' et pour réduire les per tes de chaleur, les flasques de ces poulies ont une forme conique de manière que la longueur de l'alé sage soit plus grande que la largeur de la face de contact avec le fil.
On obtient généralement les meil leurs résultats quand la longueur de l'alésage est égale à plusieurs fois, par exemple entre deux fois et vingt fois, la largeur de la face de contact, et quand la largeur de cette face est égale sensiblement au minimum nécessaire pour recevoir une gorge de guidage du fil, comme celles désignées par 62, 62'.
Une gorge périphérique de guidage du fil est néces saire quand la largeur des faces de contact des pou lies 60, 60' est très petite, et rend superflu un dispo sitif de guidage placé sur le trajet du fil, entre le rouleau 36 et la poulie de chauffage 60.
Pour permettre la dilatation thermique de l'arbre 56, cet arbre comporte plusieurs joints de dilatation, dont l'un est représenté sur le dessin en 64 (fig. 4). Ces joints de dilatation consistent en un manchon 65 entourant une coupure 66 de l'arbre 56.
Une extré mité du manchon 65 est fixée solidement sur l'arbre 56, au moyen d'une vis 67, et son autre extrémité est clavetée sur l'arbre 56 au moyen d'une clavette 68 ; ainsi, la portion de l'arbre 56 se trouvant d'un côté de la discontinuité 66 peut se déplacer longitu dinalement par rapport au manchon 65, et les por- tions, de l'arbre 56 se trouvant respectivement de cha que côté de la discontinuité 66, peuvent cependant tourner ensemble d'un seul bloc.
Un manchon 70, formé de préférence par un métal, tel que l'acier inoxydable, et possédant une conductibilité calorifique relativement faible (c'est- à-dire inférieure à environ 0,2 calorie par seconde à 1000 C), entoure l'arbre 56, tout en étant écarté de celui-ci, et s'étend entre les poulies adjacentes 60, 60'.
Ce manchon 70 est supporté respectivement à ses extrémités par deux collerettes annulaires 72, 73, qui s'étendent respectivement à partir des surfaces latérales des poulies de chauffage 60, 60' (fig. 4). Le manchon 70 est fixé sur la collerette 72 par des vis 74, dont une seule est représentée sur le dessin ; l'autre extrémité du manchon 70 peut coulisser libre ment sur sa collerette de support 73.
L'une au moins des extrémités du manchon 70 doit ne pas, être fixée sur sa collerette de support, puisque ce manchon est constitué généralement par une matière différente de celle de l'arbre 56 et se trouve normalement à une température différente de celle de cet arbre, de telle sorte qu'il ne subit pas la même dilatation thermique que celui-ci quand le dispositif de chauffage fonc tionne.
Un carter métallique 76 entoure le manchon 70, tout en étant écarté de celui-ci; il s'étend entre les poulies 60, 60' et les recouvre jusqu'aux bords de leurs faces périphériques de contact avec le fil. Ce carter 76 est formé de deux parties séparables 77, 78 ; la partie inférieure 78 comporte une embase de support 79 qui est fixée solidement sur un organe de support 80 par des boulons 81.
Pour augmenter la rigidité, un renfort 82, serré à une extrémité entre le carter 76 et l'organe de support 80, s'étend jus qu'à un deuxième organe de support 84, qui est sup porté lui-même par plusieurs montants 85, dont un seul apparaît sur le dessin.
Puisque le joint de dilatation 64 ne peut pas fournir facilement une rigidité parfaite, et puisque l'arbre 56 possède de préférence une longueur de plusieurs mètres, il est avantageux d'utiliser pour celui-ci, à certains intervalles sur sa longueur, des supports additionnels disposés à l'endroit des joints de dilatation. Ces supports sont constitués par des paliers à billes 86 disposés entre le manchon 70 et le carter 76.
Le chemin intérieur de roulement du palier à billes 86 est fixé rigidement sur le man chon 70, tandis que le chemin extérieur de roule ment de ce palier est fixé sur la face interne du car ter tubulaire 76, de manière à empêcher un mouve ment longitudinal du manchon 70 par rapport à ce carter.
Cette disposition est avantageuse quand l'ar bre 56 est muni de plusieurs joints de dilatation, car du fait que le manchon 70 est fixé à l'une de ses extrémités sur une portion de l'arbre 56 par l'inter- médiaire de la collerette 72, cette portion de l'arbre 56, même si elle se trouve entre deux joints de dila tation, ne peut pas se déplacer longitudinalement et par conséquent ne peut pas détruire l'alignement cor rect de la poulie de chauffage 60 et des autres pou lies de chauffage non représentées,
qui sont portées par cette portion de l'arbre.
Puisque le manchon 70 est écarté de l'arbre 56, il se trouve normalement à une température infé rieure à celle de cet arbre ; si le manchon 70 est formé par une matière possédant une conductibilité thermique relativement faible, ses parties centrales sont normalement à une température beaucoup plus basse que l'arbre 56.
Par conséquent, le manchon 70 ne sert pas seulement à réduire la perte de chaleur à partir de l'arbre 56, mais il constitue aussi un sup port relativement froid pour le palier 86, de sorte que ce palier n'est pas porté à des températures trop élevées.
Le carter 76 sert aussi à diminuer les per tes de chaleur à partir de l'arbre 56 et des poulies de chauffage 60, 60' ; pour réduire encore davan tage les pertes de chaleur, une matière isolante est intercalée en 88 et 89 dans les espaces compris entre le manchon 70 et le carter 76, de chaque côté du palier 86.
Il n'est pas nécessaire en général de prévoir un joint de dilatation dans l'arbre 56, dans chaque in tervalle entre deux poulies adjacentes de chauffage ; quand il n'y a pas de joint de dilatation entre deux poulies adjacentes de chauffage, il n'est pas néces- saire de prévoir un support additionnel pour l'arbre entre ces deux poulies. Pour réduire les pertes de chaleur, il est cependant avantageux, en général, d'utiliser dans ce cas, entre deux poulies adjacentes de chauffage, un manchon correspondant au man chon 70.
Si ce manchon n'est pas utilisé comme sup port de palier, il n'est pas nécessaire de le fixer à une extrémité sur l'une de ses collerettes de support.
Des portions de deux manchons de ce genre sont repréisentées, sur le dessin et désignées par les nom bres de référence 90, 90'. Il est aussi avantageux généralement de prévoir des carters, correspondant au carter 76, entre les poulies de chauffage adja centes, même quand il n'y a pas de joint de dilata tion dans l'arbre 56 entre ces poulies; des portions de deux carters de ce genre sont représentées sur le dessin en 92 et 92'.
Comme le carter 76, les car ters 92, 92' sont constitués de préférence par deux partias séparables 94, 96 et les parties inférieures 96 comportent des embases de support 98 qui sont fixées sur l'organe de support 80 par des boulons 100.
Bien que les carters 92, 92' nie soient pas uti- lisés nécessairement pour constituer des supports de paliers, ils servent tout au moins de couvercles et de supports pour des couches 102, 102' d'une matière isolante, qui sont formées par exemple de laine miné rale, de laine de verre ou d'une matière analogue, et qui contribuent aussi à réduire les pertes de cha leur à partir de l'arbre 56.
Les carters 92, 92' jouent également un autre rôle, que l'on expliquera plus loin, mais aucune de leurs fonctions n'impose une fatigue importante à ces carters, que l'on peut donc fabriquer d'une manière satisfaisante avec de la tôle légère ou une matière analogue.
Le système rotatif de guidage 27 comprend un arbre 104, pouvant tourner autour d'un axe sensible ment parallèle à l'axe de rotation de l'arbre 56 ; cet arbre 104 porte plusieurs cylindres 106, 106', alignés transversalement avec les poulies de chauffage 60, 60' ; un dispositif (non représenté) permet d'entraî ner l'arbre 104 à une vitesse fixe par rapport à la vitesse de rotation de l'arbre 56.
Un carter tubulaire 108 recouvre l'arbre 104, entre les cylindres 106, 106', et constitue un support extérieur pour un palier à billes 110 (fig. 5) dans lequel tourillonne l'arbre 104.
Le carter 108 comprend deux parties sépara- bles 111, 112 ; la partie 111 est prise dans la masse de la partie 77 du carter 76, et la partie 112 est prise dans la masse de la partie 78 du carter 76. Comme dans le cas de l'arbre 56, il n'est pas nécessaire qu'un support soit prévu pour l'arbre 104 dans chaque intervalle entre deux cylindres adjacents;
cependant dans l'appareil représenté, des carters tubulaires 114, 114', correspondant au carter 108, sont prévus pour l'arbre 104, dans les intervalles des cylindres où il n'y a pas de palier, pour protéger les ouvriers con tre les accidents.
Le système de graissage 28 comprend un arbre 117, pouvant aussi tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de l'arbre 56 ; cet arbre 117 tou rillonne dans un pallier 118 (fig. 5) porté par un sup port pendant 119 fixé sur la base du carter 108 par des vis 120, 122.
L'arbre. 117 porte plusieurs cylin- dres de graissage 124, 124', qui sont alignés trans, versalement avec les cylindres 106, 106' ; les cylin- dres 124, 124' s'étendent jusque dans un réservoir 126 en forme d'auge, qui est fixé le long d'un bord de l'organe de support 80.
On peut remplir le réser voir 126 avec un lubrifiant jusqu'à un niveau suffi sant pour que celui-ci soit en contact avec le bord périphérique inférieur des cylindres 124, 124' ; un dispositif (non représenté) permet de faire tourner l'arbre 117 de manière que les fils passant au con tact des surfaces des cylindres 124, 124' soient lubri fiés par ce contact.
La lame 26 est maintenue en position par un assemblage 128. Cet assemblage de support <B>128</B> comprend un premier bras 130, qui -est fixé sur un organe de support 132, au moyen d'un pivot 134, de manière à pouvoir pivoter, comme le montrent les lignes pointillées de la fig. 3, autour d'un axe, qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation de la poulie <B>de</B> chauffage 60 et qui est disposé, par rapport à cette poulie, du côté opposé à celui du cylindre 106.
Un dispositif réglable de butée comprend une vis 136 qui est vissée à travers un alésage du bras 130, avec son extrémité inférieure 138 reposant sur le carter 92' (sur le carter 76 dans le cas de la vis 136').
Grâce à cette vis 136, on peut régler facilement, à l'intérieur de certaines limites, la position angulaire du bras 130 par rapport à un plan de référence parallèle à l'axe d'articulation de ce bras.
Un écrou de verrouillage 140 permet de verrouiller en position la vis 136, dès que le bras 130 a été disposé cor- rectement pour donner un fonctionnement satisfai sant ; on peut alors faire pivoter le bras 130 jus qu'à une position inopérante, dans le but d'enfiler le fil à travers l'appareil, et le ramener ensuite facile- ment à sa position exacte de fonctionnement, choisie précédemment.
L'extrémité non supportée du bras 130 est. repliée, de telle façon qu'une partie terminale 142 de ce bras s'étend parallèlement à l'axe de rotation de l'arbre 56 ; cette partie 142 est ajustée dans un alésage d'un bloc de support 144. Ce bloc est fixé en position, par rapport au bras 130, au moyen d'une vis 146, qui traverse une paroi du bloc 144 et s'ap plique contre la partie 142 du bras.
Un organe 148, en forme de fourche, comportant deux bras 150 et 152, est fixé sur la partie supérieure du bloc 144 par des vis 153 ; les bras 150, 152 comportent un alé sage aligné avec un alésage du bloc 144. Un second bras 154 s'étend à travers les alésages alignés de l'organe 148 et du bloc 144 ; il est supporté par un écrou 155, qui est disposé entre les bras de l'organe 148 et qui est vissé sur la partie supérieure filetée du bras 154.
Cet écrou 155 constitue un moyen pour déplacer avec précision le bras 154 le long de son axe longitudinal ; on voit sur la fig. 3 que le point de support du bras 154 et l'axe de pivotement du bras 130 se trouvent, quand le bras 130 est en posi tion opérante, dans des plans parallèles situés de part et d'autre de l'axe de rotation de la poulie de chauf fage 60.
Le bras 154 s'étend vers le bas à partir du bloc 144 ; il est muni à son extrémité inférieure d'un dispositif 156 de fixation de lame, du type à mâchoires élastiques. Le dispositif 156 fixe la lame 26, de manière que l'arête 25 de celle-ci soit dispo sée près de la surface périphérique de la poulie de chauffage 60 et qu'une ligne, s'étendant depuis le point de support du bras 54 jusqu'à l'arête 25 de la lame, fasse un certain angle avec la ligne passant par le point de support du bras 154 et par l'axe de pivotement du bras 130.
Cet angle, formé par ces deux lignes hypothétiques et projeté sur un plan parallèle à celui dans lequel peut pivoter le bras 130, peut être avantageusement compris entre 500 et 130 et est égal de préférence à environ 900.
Grâce à la vis 136 et à l'écrou 155, non seule ment on peut régler avec précision la distance entre l'arête 25 de la lame et la périphérie de la poulie de chauffage 60, mais on peut également régler, à l'intérieur de certaines limites, la position de l'arête 25 par rapport au plan déterminé par les axes de rotation des arbres 104 et 56.
On peut donc faire varier l'angle, compris entre la direction d'approche et la direction d'éloignement du fil, qui suit un trajet anguleux autour de l'arête 25, et on peut également régler, à l'intérieur de certaines limites, l'angle total d'enroulement du fil sur la poulie de chauffage 60.
Ce dernier facteur est important, car la poulie 60 tourne à une vitesse telle que sa surface périphérique se déplace à une vitesse supérieure à la vitesse linéaire du fil en contact avec cette surface, et l'an gle suivant lequel le fil est en contact avec la sur face périphérique de la poulie 60 détermine, les au tres facteurs étant inchangés,
la différence de ten sion entre la portion de fil arrivant sur l'arête 25 et la portion de fil passant du dispositif d'avance 22 à la poulie 60.
Un bras 160, adjacent au pivot 134, s'étend à partir du bras 130 et comporte un #illeton 162 à son extrémité non supportée. Une tige allongée 164, qui est reliée par son extrémité inférieure au dispo- sitif d'arrêt du dispositif 22 d'avance du fil, s'étend vers le haut à travers l'oeilleton 162 et porte, à son extrémité supérieure, un écrou 166 dont le diamètre est plus grand que celui de l'oailleton 162.
Quand le bras 130 est en position opérante, la tige 164 est sou levée par suite du contact du bras 160 avec l'écrou 166, de telle sorte que le dispositif d'arrêt du dispo sitif d'avance 22 n'est pas rendu actif ;
cepzndant, quand on fait pivoter le bras 130 jusqu'à une posi tion inopérante, dans le but de mettre le fil en place, la tige 164 se déplace sous l'action de la pesanteur pour rendre opérant le dispositif d'arrêt du dispositif d'avance 22.
Le but de cette disposition est d'exiger un opérateur pour faire fonctionner le dispositif d'avance 22 au moyen de la commande de démar rage 52 et pour ramener le support de lame 128 à sa position, opérante, avant de lâcher la commande 52 ; de cette manière on ne peut pas laisser par inadver- tance le support de lame en position inopérante pen dant que l'appareil tourne.
Pour faire fonctionner l'appareil, on fait passer un fil, -tiré du bobinage d'alimentation 12, à travers le guide 16, puis à travers l'oeilleton 19 du guide 20, et on l'enroule ensuite autour des parties 37, 44 des rouleaux 36, 42, en lui faisant faire un nombre de tours suffisant pour l'empêcher de glisser. En général, il est suffisant de faire trois à dix tours de fil autour des parties correspondantes dos cylindres 36, 42, mais on peut évidemment utiliser un plus grand nom bre de tours, si on le désire.
Quand on a fait pivo ter le support de lame 128 jusqu'à une position ino pérante, on tire le fil 11 sur la poulie de chauffage 60, sur les cylindres 106, 124 et à travers l'oeilleton 29 du guide 20. On enroule alors le fil 11 sur les.
parties 38, 46 des rouleaux 36,. 42, en lui faisant faire un nombre de tours, suffisant pour l'empêcher, de glisser; on fait passer alors le fil sur la poulie 30, et à .travers le guide 31, pour le faire: arriver au dispositif de recueil 32.
Quand le dispositif de chauf fage 58 a porté la température superficielle de la poulie 60 à une valeur appropriée, et quand les dif- féren:
bs dispositifs d'entrainement ont été mis en mar che, on abaisse la commande de démarrage 52 pour faire fonctionner le dispositif double 22 d'avance du fil. Il est recommandé de faire fonctionner le dispo sitif 22 avant d'abaisser la lame 26 jusqu'à sa posi tion opérante, car le fil 11, quand la lame 26 est en position opérante, s'applique avec friction. contre la poulie de chauffage 60 le long d'un arc plus grand que dans le cas où la lame 26 est en position inopé rante,
et si on essaie d'abaisser la lame 26 jusqu'à sa position opérante, avant d'avoir fait fonctionner le dispositif d'avance 22, la chaleur résultant du frotte ment entre le fil 11 et la poulie 60 est quelquefois suffisante pour porter le petit segment de fil en con tact avec la poulie jusqu'à une température supérieure à sa température de collage ;
dans ce cas, le fil adhère à la poulie 60 et se casse. Au contraire, quand le fil progresse le long de son trajet avec une vitesse appropriée, on peut abaisser sans aucun ris que la lame 26 jusqu'à sa position opérante.
Dès que l'appareil fonctionne, la poulie 60 dimi nue la tension moyenne du fil passant sur l'arête 25 de la lame, jusqu'à une valeur très faible, c'est-à-dire au moins jusqu'à une valeur inférieure à 0,4 g par denier, et diminue aussi l'amplitude numérique des fluctuations de tension du fil résultant du fait que les caractéristiques de contraction thermique du fil ne sont pas uniformes. Autrement dit,
si la tension du fil venant en contact avec l'arête 25 a tendance à augmenter, il en résulte que le fil est tiré contre la périphérie de la poulie 60 avec une plus grande force, de telle sorte que la portion de fil en contact avec cette périphérie présente une tendance plus ac- centuée à se déplacer à la même vitesse que la. péri phérie de la poulie. Par conséquent,
l'augmentation de la tension du fil est beaucoup plus grande entre le rouleau 36 et la poulie 60, que dans la portion de trajet du fil précédant immédiatement l'arête 25 ; en d'autres termes, la tension du fil passant autour de l'arête de la lame ne présente que des fluctuations légères, même avec des variations importantes dans les caractéristiques de contraction thermique du fil traité.
Le cylindre 106 ne sert pas seulement comme dispositif de guidage pour obliger le fil à suivre un trajet approprié autour de l'arête 25 de la lame 26, mais il sert aussi à refroidir le fil et à le tendre dans la partie de son trajet comprise entre le cylindre 106 et la partie 46 du rouleau 42.
Bien que la tension du fil, entre le cylindre 106 et la partie 46 du rouleau 42, n'ait pas une importance capitale, il faut noter que le fil se trouve sous une tension plus grande dans cette portion de son trajet qu'au moment où il passe autour de la lame 26, et qu'on réalise ainsi un contact adéquat entre le fil d'une part et les par ties 38, 46 des rouleaux 36, 42 d'autre part, en fai sant faire au fil moins de tours sur les rouleaux 36,42.
La vitesse superficielle de la partie 44 du rou leau 42 et de la partie 37 du rouleau 36, par rapport à la vitesse superficielle des parties 38, 46 de ces deux rouleaux, détermine le degré suivant lequel le fil peut se contracter en passant autour de la poulie chauffée 60, et présente donc une grande importance puisque ce degré de contraction détermine le degré d'élasticité conféré au fil traité.
Pour obtenir les meil leurs résultats, la différence entre la vitesse avec laquelle le fil progresse d'abord et la vitesse avec laquelle il progresse ensuite, après son contact avec l'arête de la lame, doit être suffisante pour permet tre au fil traité de se contracter à un degré voisin du maximum possible le long de sa face en contact avec l'arête 25 ;
autrement dit, la valeur de l'excès d'avance doit être sensiblement la valeur maxima pour laquelle le fil peut être transporté à travers l'ap pareil sans prendre du mou entre la poulie 60 et le cylindre 106. Ceci peut être déterminé facilement d'une manière empirique avec un fil donné quelcon- que, mais on peut dire, pour fixer les idées, que le pourcentage de l'excès d'avance optimum est égal numériquement à environ la moitié du pourcentage de contraction du fil quand celui-ci est chauffé sans aucune tension.
Avec la plupart des fils, l'excès d'avance optimum est compris à peu près entre 1 % et 15 %.
Les vitesses de rotation de la poulie 60 et du cylindre 106, par rapport à la vitesse linéaire du fil, n'ont pas théoriquement une grande importance, pourvu que la poulie 60 tourne avec une vitesse superficielle supérieure à la vitesse du fil en contact avec elle, et que le cylindre 106 tourne avec une vitesse circonférentielle inférieure à la vitesse du fil en contact avec lui ;
cependant, on a constaté en pratique qu'on obtenait généralement les meilleurs résultats en faisant tourner la poulie 60 avec une vitesse circonférentielle supérieure de 1% à 3 % à la vitesse du fil,
et en faisant tourner le cylindre 106 avec une vitesse circonférentielle inférieure de 10 % à 20 % environ à la vitesse du fil. La vitesse de rotation du cylindre 124 n'est importante que pour déterminer la quantité de lubrifiant appliquée au fil ; elle varie suivant le lubrifiant particulier appliqué et l'usage réservé au fil traité.
Apparatus for Creating Ripple-Producing Latent Stresses in a Filament or Bundle of Filaments A device is known for making yarns elastic by passing them along a path at an acute angle while maintaining them under tension. In this known device, the wire is heated, by making it pass in surface contact with a fixed heating plate, and the tension of the wire is controlled by means of a mechanical tension regulator as it passes around the wire. edge of a blade.
This device has certain drawbacks when it is used with certain wires; We also know an improved device specially designed to eliminate some of these drawbacks.
In. This device, a rotary heater is used to heat the wire, and the tension of the latter, passing around the edge of a blade, is controlled by an excess advance device, so that the tension of the thread, passing around the edge, is determined mainly by its thermal contraction characteristics.
The above-mentioned device is an improvement over older devices, but it does not completely solve the problem of voltage control in all cases and furthermore it poses several new problems peculiar to devices using a rotary heater. .
A simple device for excess yarn advance, such as that used in the device mentioned above, makes it possible to achieve almost perfect control of the tension, as long as the yarn to be treated is characterized by thermal contraction. uniform;
unfortunately, the yarns received from the manufacturer do not have a uniform thermal contraction characteristic. This is mainly due to the fact that in a newly manufactured coil of wire, the wire adjacent to the exterior of the coil contracts more than the turns of wire adjacent to the core of the coil; as a result of this differential contraction, the thermal contraction characteristics of the yarn are not uniform.
If yarn from a winding coming from the mill is processed on an apparatus using a simple excess feed device, the non-uniform thermal contraction characteristics of the yarn will cause voltage fluctuations in the yarn passing through. the edge of the blade and these changes in tension cause inconsistency in the treated yarn.
This lack of uniformity results in. stripes or bands, when the yarn is used to make hosiery, and therefore it is undesirable. Because of this, it was heretofore necessary to rewind the thread from the windings coming from the factory and to leave it for some time in the new windings before processing it on the apparatus using the tension control. by excess in advance.
This rewinding operation appreciably increases the total cost of processing the yarn.
The older devices, using a cylinder type heater, posed another problem; it was indeed necessary to insulate the heater, so as to maintain the heat losses at a satisfactory value, while maintaining the surface of the cylinder at a uniform chosen temperature.
The present invention relates to an apparatus for creating latent tensions producing ripples in a moving filament or bundle of synthetic thermoplastic filaments, in which the filament is pulled under tension, produced by a first and a second means of. advancement of the filament essentially non-slip,
along an angular path around a cutting edge after being heated by a rotary revolving member immediately preceding the cutting edge.
With a view to remedying the above-mentioned defects of known devices, this device is characterized in that said heated revolving member is separated from, and follows the first filament advancement means, in that it is rotated so that its peripheral speed is greater than the linear speed of the filament passing over it, the apparatus allowing the filament to slide on the peripheral surface of said organ,
and in that a second rotary revolving member is placed between the cutting edge and the second filament advancing means, said second member having a peripheral speed less than the linear speed of the filament passing over it, apparatus allowing sliding of the filament on the peripheral surface of said organ.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the apparatus which is the subject of the invention. Fig. 1 is a schematic view thereof. Fig. 2 is a front elevational view of part of the apparatus of FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a section on line 4-4 of <B> hg. </B> 3.
Fig. 5 is a front view of a detail of the same apparatus, certain parts being torn off and cut.
The apparatus shown comprises an ordinary wire feeder 10 (Fig. 1), which feeds a wire 11. It is easy to construct a single wire apparatus, but it is more advantageous if the apparatus is capable of. process several threads at the same time; in all the figures, with the exception of fig. 1, there is shown portions of two or more similar and contiguous devices of a multiple device.
The corresponding parts of two or more of these devices are numbered in the same way in most cases, except that reference numbers with the prime sign have been used for clarity.
The yarn feed device 10 is shown here in the form of a coil 12, which may be formed as a coil or the like and which may in the present case be a coil. winding received directly from the manufacturer.
This coil 12 is supported by a pin 13 extending from a support member 14, which may be a part of an ordinary twisting loom. The thread can be easily pulled from the bobbin 12, thanks to the presence of a guiding device 16 comprising a guide eyelet 17 arranged on the extension of the axis of the spindle 13;
the guide device 16 has a second eyelet 18. This second guide eyelet 18 makes it possible to wind the wire in one or more turns on the portion of the guide 16, lying between the two eyelets, so that the guide 16 also constitutes a preliminary device for tensioning the thread.
From the guide eyelet 18, the wire 11, subjected to a tension resulting from the fact that it is drawn from the coil 12 and that it passes through the guide 16, passes through a first eyelet 19 of a double thread guide 20 to arrive at a double device 22 for advancing the thread;
it is now understood that, if the thread is stretched by pulling it through the guide 16, it is to prevent it from slipping on them. engagement surfaces of the advancing device 22. From this device 22, the wire 11 passes to a rotary heating system 24; it then passes over the edge 25 of a blade 26 to arrive at a rotary guiding system 27. The wire 11 leaving the guiding system 27 passes around a lubrication system 28, passes through a second guide eyelet 29 of the double thread guide 20 and returns to the thread advance device 22.
On leaving the device 22, the wire 11 passes over a guide pulley 30, passes through a pigtail guide 31 and arrives at a collection device 32. This collection device is shown here in the form of a device of the type ring current and cursor, but it can also be in any other form.
When it is desired to introduce at this time a twist in the yarn, it is particularly advantageous to use a ring and slider device as a collecting device; if it is not desired to introduce a twist in the thread, some other type of collecting device must be used.
The double wire feed device 22 comprises a housing 33, which serves as a support for the wire guide 20 and which is fixed by bolts 35, only one of which is shown, on a support member 34.
The support member 34 preferably constitutes the portion of an ordinary twisting loom, which usually serves to support the yarn advance device, with which such a loom is generally equipped.
A double roller 36, having a first part 37 and a second part 38, extends from one side of the housing 33. The part 38 has a smaller diameter than the part 37, for reasons which will appear later. . Roll 36 may be in one piece, or its two parts may be formed separately and be secured together.
The roller 36 is keyed on a short shaft 40, which journals in a wall of the housing 33; a second double roller 42, comprising parts 44, 46 corresponding to parts 37, 38 of the roller 36, is keyed on a second short shaft 41, which also pivots in the wall of the housing 33.
The rollers 36 and 42 are driven in synchronism with respect to one another by means of the shafts 40, 41 and by means of gears; ordinary (not shown) housed in the housing 33; these gears are themselves driven by a shaft 50.
The thread advance device 22 is provided with an ordinary stop device (not shown), housed in the housing 33, and with a start control 52, which can be used to temporarily deactivate the device. stop.
The start control 52 is subjected to the action of a spring so as not to render the stop device normally inactive, but when this control is lowered, it makes this device inoperative while it is being maintained by a device. pressure in this position. The normal operation of the stop device is carried out by two different means, one of which comprises an arm 54,
extending from the housing 33 and carrying, on its unsupported end, the pulley 30 for guiding the wire. This pulley 30 serves to guide the wire from the advancing device 22 to the collecting device 32, as explained above;
the thread tension normally serves to move the arm 54, despite the opposing force of a biasing device (not shown), so that this arm is kept out of any relation to the stopper. In the event of a wire break,
the arm 54 is driven by the ground licitation device so as to effectively engage the stop device and thus stop the rotation of rollers 36 and 42. The second means used to actuate the stop device will be described later. .
The dual wire feeder 22 advances the tensioned wire along a linear path with a selected first speed, and then feeds it a second time with a second linear speed.
Two separate yarn feed devices can be used if desired, but it is generally preferred, for reasons of economy, to use a single double feed device. It is easy to form a suitable device for advancing the yarn with an advancing device of the type with which most ordinary twisting looms are generally equipped;
the double wire feed device, shown in the attached drawing, was obtained by modifying the wire feed device of a twisting loom of the Atwood 10-B type, manufactured by the Universal Winding Company. . The only modifications necessary in this case consisted in forming a guide eyelet 29 on the thread guide 20,
to extend the arm 54 to the guide pulley 30 and to replace the primitive rollers by double rollers 36 and 42.
The rotary heating system 24 comprises a tubular drive shaft 56, preferably metallic, for example of copper, which has a relatively high heat conductivity, i.e. greater than for example 0.2 calories per second. at 100o C.
A device (not shown) makes it possible to drive this shaft at a speed which is invariable with respect to the speed of rotation of the shaft 50 and with respect to the speed of rotation of the rollers 36, 42, when the latter are operating normally. A device makes it possible to heat the drive shaft 56; this heating device comprises several tubular electric heating bodies 58, 58 ', which are connected in series by means of a conductor 59.
The heating bodies 58, 58 'are arranged inside the tubular shaft 56 and in thermal contact therewith, so that the shaft 56 is heated by conduction when the heating bodies 58 , 58 'are supplied with electrical energy from a source (not shown).
Several wire heating pulleys 60, 60 'are carried by the shaft 56. These heating pulleys 60, 60' are designed to heat wires in contact with their peripheral surfaces;
they are preferably also made of a metal, such as copper, having a relatively high thermal conductivity, so that the heat is easily transferred by conduction from the shaft 56 to a wire in contact with the heat. peripheral surface of each pulley.
When the pulleys 60, 60 'are made of copper or the like, it is generally advantageous to cover them with a layer of chromium to prevent their oxidation and corrosion.
To facilitate heat transfer from shaft 56 to the peripheral surfaces of pulleys 60, 60 'and to reduce heat loss, the flanges of these pulleys have a conical shape so that the length of the bore is greater than the width of the contact face with the wire.
The best results are generally obtained when the length of the bore is equal to several times, for example between two times and twenty times, the width of the contact face, and when the width of this face is substantially equal to the minimum necessary. to receive a thread guide groove, such as those designated by 62, 62 '.
A peripheral groove for guiding the wire is necessary when the width of the contact faces of the louses 60, 60 'is very small, and makes a guiding device placed on the path of the wire between the roller 36 and the pulley superfluous. heating 60.
To allow thermal expansion of the shaft 56, this shaft has several expansion joints, one of which is shown in the drawing at 64 (FIG. 4). These expansion joints consist of a sleeve 65 surrounding a cutout 66 of the shaft 56.
One end of the sleeve 65 is securely fixed to the shaft 56 by means of a screw 67, and its other end is keyed to the shaft 56 by means of a key 68; thus, the portion of the shaft 56 lying on one side of the discontinuity 66 can move longitudinally with respect to the sleeve 65, and the portions of the shaft 56 lying respectively on each side of the. discontinuity 66, can however rotate together as a single block.
A sleeve 70, preferably formed of a metal, such as stainless steel, and having relatively low heat conductivity (i.e. less than about 0.2 calories per second at 1000 C), surrounds the shaft 56, while being separated therefrom, and extends between adjacent pulleys 60, 60 '.
This sleeve 70 is supported respectively at its ends by two annular flanges 72, 73, which extend respectively from the side surfaces of the heating pulleys 60, 60 '(FIG. 4). The sleeve 70 is fixed to the collar 72 by screws 74, only one of which is shown in the drawing; the other end of the sleeve 70 can slide freely on its support collar 73.
At least one of the ends of the sleeve 70 must not be fixed to its support collar, since this sleeve is generally made of a material different from that of the shaft 56 and is normally at a temperature different from that of this shaft, so that it does not undergo the same thermal expansion as the latter when the heater is in operation.
A metal casing 76 surrounds the sleeve 70, while being spaced therefrom; it extends between the pulleys 60, 60 'and covers them up to the edges of their peripheral faces in contact with the wire. This housing 76 is formed of two separable parts 77, 78; the lower part 78 comprises a support base 79 which is firmly fixed to a support member 80 by bolts 81.
To increase rigidity, a reinforcement 82, clamped at one end between the housing 76 and the support member 80, extends to a second support member 84, which is itself supported by several uprights 85. , only one of which appears in the drawing.
Since the expansion joint 64 cannot easily provide perfect rigidity, and since the shaft 56 preferably has a length of several meters, it is advantageous to use for it, at certain intervals along its length, supports. additional placed at the location of the expansion joints. These supports consist of ball bearings 86 arranged between the sleeve 70 and the casing 76.
The inner raceway of the ball bearing 86 is rigidly fixed to the sleeve 70, while the outer raceway of this bearing is fixed to the internal face of the tubular casing 76, so as to prevent longitudinal movement. of the sleeve 70 relative to this housing.
This arrangement is advantageous when the shaft 56 is provided with several expansion joints, since the fact that the sleeve 70 is fixed at one of its ends to a portion of the shaft 56 by means of the flange 72, this portion of the shaft 56, even if it is between two expansion joints, cannot move longitudinally and therefore cannot destroy the correct alignment of the heating pulley 60 and the others heating louse not shown,
which are carried by this portion of the tree.
Since the sleeve 70 is moved away from the shaft 56, it is normally at a temperature lower than that of this shaft; if the sleeve 70 is formed of a material having relatively low thermal conductivity, its central parts are normally at a much lower temperature than the shaft 56.
Therefore, the sleeve 70 not only serves to reduce heat loss from the shaft 56, but it also provides a relatively cool support for the bearing 86, so that the bearing is not brought to stress. temperatures too high.
The housing 76 also serves to decrease heat loss from the shaft 56 and the heating pulleys 60, 60 '; to further reduce heat loss, an insulating material is interposed at 88 and 89 in the spaces between the sleeve 70 and the housing 76, on each side of the bearing 86.
It is generally not necessary to provide an expansion joint in the shaft 56, in each gap between two adjacent heating pulleys; when there is no expansion joint between two adjacent heating pulleys, it is not necessary to provide an additional support for the shaft between these two pulleys. To reduce heat loss, however, it is generally advantageous to use in this case, between two adjacent heating pulleys, a sleeve corresponding to the chon 70.
If this sleeve is not used as a bearing support, it is not necessary to attach it at one end to one of its support flanges.
Portions of two such sleeves are shown in the drawing and designated by the reference names 90, 90 '. It is also generally advantageous to provide housings, corresponding to the housing 76, between the adjacent heating pulleys, even when there is no expansion joint in the shaft 56 between these pulleys; portions of two such casings are shown in the drawing at 92 and 92 '.
Like the casing 76, the casings 92, 92 'are preferably constituted by two separable parts 94, 96 and the lower parts 96 comprise support bases 98 which are fixed to the support member 80 by bolts 100.
Although the housings 92, 92 'nie are not necessarily used as bearing supports, they at the very least serve as covers and supports for layers 102, 102' of an insulating material, which are formed for example. mineral wool, glass wool or the like, and which also help to reduce heat loss from the tree 56.
The casings 92, 92 'also play another role, which will be explained later, but none of their functions imposes significant fatigue on these casings, which can therefore be manufactured satisfactorily with light sheet metal or the like.
The rotary guide system 27 comprises a shaft 104, capable of rotating about an axis substantially parallel to the axis of rotation of the shaft 56; this shaft 104 carries several cylinders 106, 106 ', aligned transversely with the heating pulleys 60, 60'; a device (not shown) enables the shaft 104 to be driven at a fixed speed with respect to the speed of rotation of the shaft 56.
A tubular casing 108 covers the shaft 104, between the cylinders 106, 106 ', and constitutes an external support for a ball bearing 110 (FIG. 5) in which the shaft 104 pivots.
The housing 108 includes two separable parts 111, 112; the part 111 is taken from the mass of the part 77 of the housing 76, and the part 112 is taken from the mass of the part 78 of the housing 76. As in the case of the shaft 56, it is not necessary that a support is provided for the shaft 104 in each gap between two adjacent cylinders;
however, in the apparatus shown, tubular housings 114, 114 ', corresponding to housing 108, are provided for the shaft 104, in the gaps of the cylinders where there is no bearing, to protect the workers against accidents.
The lubrication system 28 comprises a shaft 117, which can also rotate about an axis parallel to the axis of rotation of the shaft 56; this shaft 117 rotates in a bearing 118 (FIG. 5) carried by a pendant support 119 fixed to the base of the housing 108 by screws 120, 122.
The tree. 117 carries several lubrication cylinders 124, 124 ', which are aligned transversely with the cylinders 106, 106'; the cylinders 124, 124 'extend into a trough-shaped reservoir 126, which is secured along one edge of the support member 80.
The reservoir, see 126, can be filled with a lubricant to a level sufficient for it to be in contact with the lower peripheral edge of the cylinders 124, 124 '; a device (not shown) allows the shaft 117 to be rotated so that the wires passing in contact with the surfaces of the cylinders 124, 124 'are lubricated by this contact.
The blade 26 is held in position by an assembly 128. This support assembly <B> 128 </B> comprises a first arm 130, which is fixed to a support member 132, by means of a pivot 134, of so as to be able to pivot, as shown by the dotted lines in fig. 3, around an axis, which extends parallel to the axis of rotation of the <B> of </B> heating pulley 60 and which is arranged, with respect to this pulley, on the side opposite that of the cylinder 106.
An adjustable stopper device comprises a screw 136 which is threaded through a bore of the arm 130, with its lower end 138 resting on the housing 92 '(on the housing 76 in the case of the screw 136').
Thanks to this screw 136, one can easily adjust, within certain limits, the angular position of the arm 130 relative to a reference plane parallel to the articulation axis of this arm.
A locking nut 140 makes it possible to lock the screw 136 in position, as soon as the arm 130 has been properly positioned to give satisfactory operation; the arm 130 can then be rotated to an inoperative position, in order to thread the wire through the apparatus, and then easily return it to its exact operating position, chosen previously.
The unsupported end of arm 130 is. folded back, such that an end portion 142 of this arm extends parallel to the axis of rotation of shaft 56; this part 142 is fitted in a bore of a support block 144. This block is fixed in position, relative to the arm 130, by means of a screw 146, which passes through a wall of the block 144 and rests against part 142 of the arm.
A fork-shaped member 148, comprising two arms 150 and 152, is fixed to the upper part of the block 144 by screws 153; arms 150, 152 have a random aligned with a bore of block 144. A second arm 154 extends through the aligned bores of member 148 and block 144; it is supported by a nut 155, which is arranged between the arms of the member 148 and which is screwed onto the threaded upper part of the arm 154.
This nut 155 constitutes a means for moving the arm 154 with precision along its longitudinal axis; we see in fig. 3 that the support point of the arm 154 and the pivot axis of the arm 130 lie, when the arm 130 is in the operative position, in parallel planes situated on either side of the axis of rotation of the heating pulley 60.
Arm 154 extends downward from block 144; it is provided at its lower end with a blade fixing device 156, of the elastic jaw type. The device 156 fixes the blade 26, so that the edge 25 thereof is disposed near the peripheral surface of the heating pulley 60 and a line, extending from the point of support of the arm 54 up to the edge 25 of the blade, make a certain angle with the line passing through the support point of the arm 154 and through the pivot axis of the arm 130.
This angle, formed by these two hypothetical lines and projected onto a plane parallel to that in which the arm 130 can pivot, may advantageously be between 500 and 130 and is preferably equal to approximately 900.
Thanks to the screw 136 and the nut 155, not only can the distance between the edge 25 of the blade and the periphery of the heating pulley 60 be adjusted with precision, but it is also possible to adjust, inside of certain limits, the position of the edge 25 with respect to the plane determined by the axes of rotation of the shafts 104 and 56.
It is therefore possible to vary the angle, between the direction of approach and the direction of removal of the wire, which follows an angular path around the edge 25, and it is also possible to adjust, within certain limits , the total angle of winding of the wire on the heating pulley 60.
This latter factor is important, because the pulley 60 rotates at such a speed that its peripheral surface moves at a speed greater than the linear speed of the wire in contact with this surface, and the angle in which the wire is in contact with it. the peripheral surface of the pulley 60 determines, the other factors being unchanged,
the difference in tension between the portion of wire arriving at the edge 25 and the portion of wire passing from the feed device 22 to the pulley 60.
An arm 160, adjacent to pivot 134, extends from arm 130 and has a cup 162 at its unsupported end. An elongated rod 164, which is connected at its lower end to the stopper of the yarn advance device 22, extends upwardly through the eyelet 162 and carries, at its upper end, a nut. 166 whose diameter is greater than that of the eyelet 162.
When the arm 130 is in the operative position, the rod 164 is lifted as a result of the contact of the arm 160 with the nut 166, so that the stop device of the advance device 22 is not made active. ;
however, when the arm 130 is rotated to an inoperative position, in order to put the wire in place, the rod 164 moves under the action of gravity to make the stop device of the device operative. 'advance 22.
The purpose of this arrangement is to require an operator to operate the feed device 22 by means of the start control 52 and to return the blade support 128 to its operative position before releasing the control 52; in this way, the blade support cannot be inadvertently left in the inoperative position while the device is running.
To operate the apparatus, a wire is passed, drawn from the supply winding 12, through the guide 16, then through the eyelet 19 of the guide 20, and then wound around the parts 37, 44 of the rollers 36, 42, making it make a sufficient number of turns to prevent it from slipping. In general, it is sufficient to make three to ten turns of wire around the corresponding parts of the cylinders 36, 42, but of course a greater number of turns can be used if desired.
When the blade support 128 has been pivoted to an inoperable position, the wire 11 is pulled over the heating pulley 60, over the cylinders 106, 124 and through the eyelet 29 of the guide 20. It is wound then wire 11 on them.
parts 38, 46 of rollers 36 ,. 42, making it make a number of turns sufficient to prevent it from slipping; the wire is then passed over the pulley 30, and through the guide 31, to do so: arrive at the collection device 32.
When the heater 58 has raised the surface temperature of the pulley 60 to a suitable value, and when the differences:
bs driving devices have been started, the start control 52 is lowered to operate the dual device 22 for advancing the thread. It is recommended to operate the device 22 before lowering the blade 26 to its operative position, because the wire 11, when the blade 26 is in the operative position, is applied with friction. against the heating pulley 60 along a greater arc than in the case where the blade 26 is in the inoperative position,
and if one tries to lower the blade 26 to its operative position, before having operated the feed device 22, the heat resulting from the friction between the wire 11 and the pulley 60 is sometimes sufficient to carry the small segment of wire in contact with the pulley up to a temperature above its bonding temperature;
in this case, the wire adheres to the pulley 60 and breaks. On the contrary, when the wire progresses along its path with an appropriate speed, the blade 26 can be lowered without any risk to its operating position.
As soon as the device is in operation, the pulley 60 decreases the average tension of the wire passing over the edge 25 of the blade, to a very low value, that is to say at least to a lower value. to 0.4 g per denier, and also decreases the numerical magnitude of yarn tension fluctuations resulting from the fact that the thermal contraction characteristics of the yarn are not uniform. In other words,
if the tension of the wire coming into contact with the edge 25 tends to increase, the result is that the wire is pulled against the periphery of the pulley 60 with greater force, so that the portion of the wire in contact with this periphery shows a more marked tendency to move at the same speed as the. periphery of the pulley. Therefore,
the increase in thread tension is much greater between the roller 36 and the pulley 60, than in the portion of the thread path immediately preceding the edge 25; in other words, the tension of the yarn passing around the edge of the blade exhibits only slight fluctuations, even with large variations in the thermal contraction characteristics of the treated yarn.
The cylinder 106 not only serves as a guiding device for causing the wire to follow a suitable path around the edge 25 of the blade 26, but it also serves to cool the wire and tension it in the part of its path included. between cylinder 106 and part 46 of roller 42.
Although the tension of the thread between cylinder 106 and portion 46 of roller 42 is not of paramount importance, it should be noted that the thread is under greater tension in this portion of its path than when where it passes around the blade 26, and that an adequate contact is thus made between the wire on the one hand and the parts 38, 46 of the rollers 36, 42 on the other hand, by making the wire less than turns on the rollers 36.42.
The superficial speed of part 44 of roll 42 and part 37 of roller 36, relative to the superficial speed of parts 38, 46 of these two rollers, determines the degree to which the wire can contract as it passes around. the heated pulley 60, and therefore of great importance since this degree of contraction determines the degree of elasticity imparted to the treated yarn.
To obtain the best results, the difference between the speed with which the wire first progresses and the speed with which it progresses afterwards, after its contact with the edge of the blade, must be sufficient to allow the treated wire to be to contract to a degree close to the maximum possible along its face in contact with the edge 25;
in other words, the value of the excess feed should be substantially the maximum value for which the wire can be transported through the apparatus without taking up slack between the pulley 60 and the cylinder 106. This can be easily determined by 'empirically with any given yarn, but we can say, for the sake of clarity, that the percentage of optimum excess advance is numerically equal to about half of the percentage of contraction of the yarn when it is heated without any voltage.
With most threads, the optimum excess advance is roughly between 1% and 15%.
The rotational speeds of pulley 60 and cylinder 106, with respect to the linear speed of the wire, are theoretically not of great importance, provided that the pulley 60 rotates with a surface speed greater than the speed of the wire in contact with it. it, and that the cylinder 106 rotates with a circumferential speed lower than the speed of the wire in contact with it;
however, it has been found in practice that the best results are generally obtained by rotating pulley 60 at a circumferential speed 1% to 3% greater than the wire speed,
and rotating cylinder 106 at a circumferential speed about 10% to 20% lower than the wire speed. The rotational speed of cylinder 124 is only important in determining the amount of lubricant applied to the wire; it varies according to the particular lubricant applied and the use reserved for the treated wire.