Dispositif de crêpage d'une matière textile constituée par une ou plusieurs fibres textiles
La présente invention a pour objet un dispositif de crêpage d'une matière textile constituée par une ou plusieurs fibres textiles, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de surfaces opposées pourvues alternativement de parties creuses et de parties saillantes conjuguées au moins lorsqu'elles sont mutuellement en contact avec pression, de façon que ces parties s'engagent les unes dans les autres, l'une de ces surfaces étant déformable et l'autre surface étant pratiquement indéformable, des moyens pour amener les surfaces mutuellement en contact et pour les maintenir l'une contre l'autre avec pression.
des moyens pour amener la matière textile entre lesdites surfaces à l'état pratiquement exempt de tensions et des moyens pour reprendre la matière textile sous tension après qu'elle soit passée entre les surfaces précitées.
Conformément à l'invention, un procédé de fabrication du dispositif précité consiste successivement à mouiller la surface déformable initialement lisse, à chauffer au moins la surface indéformable, pourvue d'une configuration en relief et en creux, à appuyer l'une de ces surfaces contre l'autre et à les maintenir ainsi en contact pressé puis à écarter les surfaces et à répéter ces opérations autant de fois que nécessaire jusqu'à ce que le contour profilé de la surface indéformable soit imprimé dans la surface déformable.
Pour que l'invention soit mieux comprise, on se reportera à la description explicative ci-après et au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel:
la fig. 1 est une vue schématique, en élévation latérale, d'une forme d'exécution d'un dispositif selon l'inven tion
la fig. 2 est une vue de dessus du dispositif de la fig. 1;
la fig. 3 est une vue en perspective d'un ensemble de rouleaux destiné à déformer une matière textile, cet ensemble de rouleaux comportant des rouleaux d'alimentation et des rouleaux de tension;
la fig. 4 est une vue de détail, à plus grande échelle, montrant la façon dont s'engagent les unes dans les autres les parties en saillie et les parties en creux des rouleaux, de façon à déformer la matière textile.
En se référant plus particulièrement aux fig. 1 et 2, on voit un dispositif, désigné d'une façon générale par le repère 10, destiné au traitement d'une matière textile, désignée ci-après par le terme fibre . Selon le mode de réalisation représenté, le dispositif comprend une ensouple ou un cylindre ou tambour analogue, désignés par le chiffre de référence 11, sur laquelle est enroulée une quantité importante d'une matière textile fibreuse 12 en attente de traitement. L'ensouple 11 est portée par des tourillons, coussinets. paliers ou organes de support analogues non représentés et est montée folle ou à rotation libre, mais elle est munie d'un organe de friction créant un tirage ou une traction ou de tout autre organe de freinage approprié pour conférer une tension uniforme à la matière textile enroulée sur l'ensouple.
Les matières textiles fibreuses, c'ext-à-dire, les fibres textiles 12, traversent un peigne ou analogue 13 porté par des moyens qui ne sont pas représentés. Les matières textiles fibreuses 12 passent ensuite à travers un peigne 14 destiné à intercepter sensiblement horizontalement, d'une fa çon connue en soi la trajectoire des matières fibreuses dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle de leur déplacement ou mouvement.
La matière textile fibreuse 12 passe ensuite dans un mécanisme d'alimentation ou d'avancement 15 à excès de débit qui comporte deux rouleaux 16 et 17 de diamètre relativement petit, la matière textile contournant, suivant un boucle en forme de S, ces rouleaux 16 et 17, qui sont entraînés tous deux par des moyens de commande non représentés. On peut utiliser d'une façon générale toute combinaison convenable de rouleaux et de moyens d'entraînement pour assurer cette alimentation avec excès de débit. Les fibres 12 passent ensuite entre
un ensemble de surfaces opposées, représentées par une paire de rouleaux 18 et 19. Cependant, le nombre de surfaces opposées peut être supérieur à deux. L'un des
rouleaux au moins est fait d'une matière déformable, comme cela sera décrit plus complètement ci-après.
Chaque autre rouleau est constitué en une matière relativement indéformable, telle que l'acier. Dans tous les cas
chaque rouleau relativement dur possède une surface dont la configuration est conçue pour impartir aux fibres 12 une forme crêpée, frisée ou ondulée et pour imposer, au rouleau élastique plus mou 19, sa propre forme.
Les surfaces des rouleaux 18 et 19 sont en contact l'une contre vautre sous une certaine pression. Cette pression est produite et maintenue par des moyens hydrauliques ou autres et grâce à un agencement approprié généralement en poussant, pressant ou appuyant le rouleau inférieur contre le rouleau supérieur. Le rouleau menant, entraîneur ou moteur 18, est entraîné en rotation par des moyens non représentés et le rouleau 19 est entraîné par les forces de frottement qui résultent de son contact sous pression avec le rouleau 18.
On peut chauffer le rouleau 18 par exemple, en faisant passer un fluide chaud dans sa partie centrale.
Dans ce cas, le rouleau 18 est fabriqué de préférence en une matière conductrice de la chaleur. On a représenté sur la fig. 3, un élément de portée de palier fixe 20 qui communique avec l'intérieur de l'arbre creux rotatif 21 du rouleau 18. Un conduit, tuyau souple ou flexible 22 provenant d'une source de fluide chauffé, non représentée, est relié à l'élément de portée 20. Un prolongement 23 de l'arbre 21 est relié aux moyens d'entrame- ment du rouleau rotatif 18. De cette façon, le fluide chauffé peut être amené au rouleau 18 pendant sa rotation.
Comme le rouleau 19 est élastique et afin de l'empêcher d'être surchauffé, donc de s'user de façon excessive, des moyens sont prévus pour le refroidir par exemple par soufflage ou jet d'air, ou ventilation par exemple par un tube 24 comportant plusieurs orifices, buses ou ajutages de sortie d'air 25. Le tube 24 est relié à une source d'air comprimé qui n'est pas représentée.
Le dispositif de reprise désigné d'une façon générale par le repère 16a, comporte des rouleaux 26 et 27 et est susceptible de maintenir la matière textile fibreuse 12 sous une tension déterminée jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment refroidie pour conserver, d'une façon sensiblement permanente, la forme ondulée, crêpée ou frisée qui lui a été imposée. Les deux rouleaux 26 et 27 sont entraînés par des moyens non représentés. On peut utiliser dans ce but tout dispositif de reprise approprié. En outre le dispositif de reprise peut comprendre plus de deux rouleaux si on le désire. Il convient de noter, par ailleurs, que l'on peut utiliser soit d'un des deux rouleaux, soit les deux rouleaux 26 et 27 à la fois comme moyens positifs de refroidissement de la matière textile en cours de traitement.
Ceci est illustré par la fig. 3 qui montre un élément de portée ou palier 28 dans lequel est monté tournant l'arbre creux 29 du rouleau 26, à travers lequel un agent refroidissant provenant d'une source non représentée est fourni par l'intermédiaire du conduit ou tuyau souple 30. On comprend que si on utilise ce mode de refroidissement le rouleau 26 doit être fabriqué en une matière conductrice de la chaleur. On comprendra cependant que l'on peut refroidir suffisamment la matière textile en traitement par échange de chaleur avec le milieu ambiant pour qu'elle conserve, d'une façon pratiquement permanente, la déformation qui lui a été imposée lors du traitement. Dans ce cas, les rouleaux 26 et 27 n'ont pas à être adaptés pour réaliser le refroidissement.
Le dispositif peut aussi, en variante, comporter une enceinte contenant un milieu ou fluide gazeux ou une atmosphère maintenue à une base température ambiante pour effectuer le refroidissement de la matière textile.
Le dispositif de suralimentation ou d'avancement avec excès de débit ou de vitesse désigné par le chiffre de référence 15, constitue une partie importante du dispositif décrit. Lorsque la matière textile en traitement pénètre dans l'étranglement entre les rouleaux 18 et 19, elle doit être sensiblement exempte de tensions comme cela a été indiqué plus haut. Lorsque la matière passe entre ces rouleaux, elle est déformée selon les aspérités et les creux de leurs surfaces. Une fois que la matière textile a pénétré dans l'étranglement entre les rouleaux
18 et 19, il ne doit plus se produire aucun glissement.
Si la matière est amenée ou délivrée avecune certaine tension, une pression sensiblement plus élevée est nécessaire afin d'obtenir le degré désiré de déformation. fl en résulte que l'on obtient les meilleurs résultats en amenant la matière textile 12 dans un état pratiquement sans tension afin de ménager une réserve de longueur suffisante pour compenser tout rétrécissement ou analogue qui pourrait se produire. Il est également avantageux d'amener la matière textile dans un état sans tension afin de fournir un excès de longueur de matière aussi grand que possible, afin de rendre minimal l'étirement, l'allongement ou l'extension de la matière lorsque se produit le crêpage ou frisage.
Une autre raison de cette alimentation sans tension réside dans le fait que la matière est tout d'abord tordue dans une direction puis dans l'autre, c'est-à-dire à droite et à gauche lorsqu'elle est étirée par les aspérités et les creux des rouleaux à l'entrée de l'étranglement entre les rouleaux.
La quantité d'excès de débit d'alimentation ou de vitesse d'avancement peut varier. Elle dépend évidemment de la conception de l'installation, de la nature de la matière, de la vitesse de déplacement ou de défilement de celle-ci à travers la machine et d'autres facteurs analogues. La quantité ou valeur particulière de cet excès de débit ou de vitesse d'avancement ou de suralimentation, pour une matière particulière donnée, peut être déterminée facilement. Dans tous les cas il est nécessaire que l'alimentation en excès soit suffisante, d'une façon générale, pour que la matière textile traitée soit dans un état pratiquement exempt de tensions lorsqu'elle passe d'abord entre les rouleaux 18 et 19.
Par exemple, lorsque l'on traite du nylon, la rotation des rouleaux d'alimentation 16 et 17 du dispositif d'alimentation en excès 15 est réglée de façon à produire une vitesse linéaire de déplacement qui soit environ de 5 à 15 % plus grande que la vitesse linéaire du rouleau 18, c'est-à-dire du rouleau menant ou moteur qui comporte, sur sa surface, les régions en saillie et en creux d'origine. Cette quantité ou valeur d'excès de débit d'alimentation est généralement suffisante pour que la matière en traitement soit dans un état sensiblement exempt de tensions lorsqu'elle pénètre entre les rouleaux destinés à produire les ondulations de crêpage ou de frisage.
Après être passée dans le mécanisme produisant les ondulations de crépage ou de frisage, c'est-à-dire entre les rouleaux 18 et 19, comme mentionné plus haut, la matière textile fibreuse est reprise ou récupérée par le dispositif de reprise 1.6a, dans des conditions telles qu'elle soit pratiquement sans tension, c'est-à-dire, sous une tension contrôlée. Pendant que s'effectue cette reprise, la matière comme indiqué plus haut peut être refroidie puis soumise à la tension nécessaire pour effectuer le restant d'une opération quelconque. C'est ainsi par exemple que la matière textile 2 peut passer à travers un peigne 31 après avoir quitté le dispositif 16a, puis passer dans un appareil ou équipement effectuant une opération de finissage et désigné par le chiffre de référence 32 sur la fig. 1.
Cette opération de finissage peut comporter un apprêtage, encollage, parage, calibrage ou une mise aux dimensions de la matière ou une teinture ou toute autre opération. La matière est enfin enroulée sur un cylindre ou tambour 33 qui est entraîné en rotation par des moyens non représentés et elle est maintenant prête à être tricotée, tissée ou utilisée d'une autre façon dans un procédé de fabrication quelconque.
En ce qui concerne le rouleau 18, il convient de remarquer, comme cela a été mentionné plus haut, qu'il peut être fabriqué en une matière relativement dure telle que l'acier, tandis que le rouleau 19 est fait en une matière élastique. Dans un tel cas, l'empreinte ou la configuration en relief et en creux de la surface du rouleau dur est réalisée par gravure ou par tout autre procédé analogue permettant de tailler dans sa surface, les zones en relief et en creux selon le motif ou dessin désiré.
D'autre part, le rouleau élastique 19 est fabriqué en une substance de composition appropriée rendue compacte ou dense, ayant un degré de dureté mesuré au duromètre compris entre environ 72 et 100, et, de préférence, compris entre environ 80 et 86 (voir la norme américaine
ASTM,D 1484-59). Le rouleau élastique 19 peut, par exemple, être convenablement fabriqué à partir d'un mélange d'environ 65 % de coton et 35 % de laine, lequel mélange est imprégné d'une résine et comprimé, de façon à avoir une dureté comprise dans le domaine d'ordres de grandeur indiqué plus haut.
On décrira ci-après un procédé de fabrication permettant de mettre en forme ou d'élaborer la surface du rouleau élastique déformable. Tout d'abord on humidifie ou mouille la surface du rouleau en y passant une éponge mouillée et on chauffe le rouleau dur, c'est-à-dire, le rouleau 18, jusqu'à une température d'environ 1250 C puis on applique, presse ou appuie avec force le rouleau élastique contre le rouleau dur sous une pression d'environ 43 kg/cm linéaire. On entraîne ou fait tourner ensuite le rouleau dur 18 à une vitesse linéaire d'environ 15 m/mn pendant une durée de 15 minutes environ. Le rouleau élastique 19 est ensuite écarté du rouleau 18 et mouillé à nouveau.
On élève la température du rouleau 18 jusqu'à 1500 C environ et on applique ou presse une fois de plus le rouleau élastique contre celui-ci sous une pression d'environ 72 kg/cm linéaire. On entraîne à nouveau le rouleau 18 avec une vitesse linéaire d'environ 15 mlmn pendant une durée de 15 minutes environ. Le processus est alors répété aussi souvent que nécessaire en utilisant des pressions croissantes jusqu'à ce que le contour ou profil du rouleau 18 soit pratiquement imprimé, façonné ou formé sur la surface du rouleau 19.
L'élasticité du rouleau 19 contribue à empêcher la rupture ou la coupure de la matière textile passant entre les rouleaux. L'emploi d'un rouleau élastique contribue à éviter l'établissement d'une pression excessive indésirable en répartissant la charge exercée par la pression.
En d'autres termes, tout excès de pression en un point ou une zone quelconque entre les surfaces des rouleaux est éliminé, car le rouleau élastique se déformera. Ceci empêche toute contrainte exagérée sur les matières passant entre les rouleaux. Ainsi, la dureté maximale de 100 pour le rouleau élastique est basée sur le désir d'avoir au moins l'élasticité requise pour assurer une entrée en prise ou un contact continu et pour empêcher la cassure ou rupture de la matière traitée par suite de pressions excessives et non uniformes. L'élasticité du rouleau 19 permet manifestement un contact continu entre les parties en saillie et en creux des surfaces coopérantes des rouleaux. Une partie saillante ou en relief rencontrant une autre portion saillante ou aspérité couperait la matière plutôt que de la crêper ou friser.
Avec l'emploi du rouleau élastique, aucune action de ce genre n'existe comme on peut s'en rendre compte en examinant à la fois la matière crêpée ou frisée et la configuration ou le motif franc ou net taillé ou imprimé dans le rouleau tendre 19.
En ce qui concerne la limite inférieure de la dureté du rouleau 19, il convient de remarquer qu'une surface, qui est trop élastique. entraîne des déformations excessives du rouleau avec par conséquent absence d'un motif nettement taillé ou manque de précision de sa conformation et par suite une déformation insuffisante de la matière traitée.
En cours d'usage ou de fonctionnement, le rouleau élastique 19 conserve ou comporte toujours le motif ou la conformation taillé complémentaire ou conjugué des rainures 35 du rouleau 18. En même temps, le diamètre décroît ou diminue par usure. Il en résulte que le rouleau inférieur est progressivement et continuellement réformé, refaçonné ou retaillé pendant son usage.
Dans le mode de réalisation représenté dans les dessins, les rainures 35 du rouleau 18 ont une forme hélicoïdale et font un angle d'environ 250 avec l'axe du rouleau 18. On utilise la configuration hélicoïdale pour éviter des répétitions de motif, dessin ou configuration dans un article tissé ou tricoté avec la matière traitée. Il convient de remarquer cependant que de telles répétitions de configuration peuvent être évitées par le choix du mode de tissage ou de l'armure, contexture, croisement, liage, entrelacement ou par le contrôle ou réglage d'autres variables. Il en résulte que si l'on désire obtenir un fil crêpé, frisé ou ondulé, les rainures 35 peuvent être parallèles à l'axe du rouleau 18 ou faire n'importe quel angle jusqu'à 45o ou plus, tout en donnant toujours un fil ayant les propriétés désirées.
Dans le dispositif représenté, les surfaces des rouleaux 18 et 19 ont un contour en forme de motif ou dessin en dents de scie arrondi ou chanfreiné comme le montre la fig. 4, les rainures 35 étant séparées par des portions formant filets saillants ou nervures. La forme de dents du rouleau inférieur 19 possède un rayon plus grand au sommet et au fond de la dent que les parties correspondantes de la surface du rouleau dur 18. Ceci a pour résultat un effet d'ondulation ou de crêpage tel que mentionné plus haut. On obtient une ondulation ou un crêpage satisfaisant du fil lorsque l'on utilise des espacements ou intervalles d'écartement corrrespondant à un nombre spécifique de rainures allant jusqu'à 350 rainures sur 2,54 cm, soit environ 138 rainures par centimètre de longueur.
La profondeur des rainures 35 dépend en partie de l'espacement de ces rainures, c'est-à-dire que la profondeur maximale est limitée par la configuration nécessaire des zones à filets saillants ou nervures qui est requise pour résister aux pressions nécessaires à l'opération de crêpage. En dehors de cette considération, il convient de remarquer qu'une rainure plus profonde entraîne une conformation plus accentuée ou prononcée du fil. De la même façon, on accentue la conformation en utilisant un plus grand nombre de rainures sur une longueur donnée.
C'est ainsi par exemple, qu'en utilisant une surface ayant environ 150 rainures pour 2,54 cm, soit environ 59 rainures par centimètre de longueur, la profondeur admissible est de l'ordre de 0,05 mm tandis qu'avec 85 rainures environ pour 2,54 cm soit environ 33,5 rainures par centimètre de longueur, la profondeur peut être augmentée jusqu'à environ 0,1 mm. Il est souhaitable naturellement de supprimer tout bord coupant afin d'éviter toute possibilité de couper le fil en cours de traitement.
En ce qui concerne le choix des diamètres des rouleaux 18 et 19, le dispositif représenté montre que ces rouleaux ont des diamètres sensiblement égaux. Cependant le rouleau 19 peut être plus gros que le rouleau 18, car la surface de ce rouleau tend à s'user et est reformée, retaillée ou refaçonnée. Il peut être également de bonne pratique, à l'occasion, de faire tourner les rouleaux sans matière textile interposée de façon à exécuter cette remise en forme ou ce retaillage pour obtenir une configuration ou un motif à contours plus nets, plus vifs ou plus effilés sur le rouleau 19. En choisissant un rouleau de grand diamètre, la durabilité du rouleau 19 est alors accrue.
Selon la dureté de la matière textile en traitement, il peut y avoir usure des surfaces des rouleaux 18 et 19 dans les zones de contact avec la matière textile. Si une telle usure se produit, le dessin ou motif dans ces zones est partiellement réduit, ce qui entraîne une diminution du degré de conformation des fibres. Pour éviter cette usure, si elle se produit, on peut relier le peigne 14 à un mécanisme de translation latérale non représenté. Ce mécanisme provoque un mouvement alternatif de la matière textile avec un déplacement par exemple de 1,25 cm ou un déplacement quelque peu plus grand que l'espacement entre les brins, fibres ou fils dans la direction horizontale perpendiculaire au mouvement de la matière textile 12 entre les rouleaux 18 et 19.
De cette façon, la matière textile est en contact avec une large partie de la surface des rouleaux 18 et 19 et l'usure sur cette grande surface sera uniforme.
La fig. 3 illustre un dispositif de préchauffage de la matière textile 12 avant qu'elle atteigne l'étranglement entre les rouleaux 18 et 19. Comme représenté sur le dessin, les rouleaux 16 et 17 du système d'alimentation avec excès de débit ou de vitesse sont respectivement pourvus de manchons ou analogues rotatifs 36 et 37. Les manchons 36 et 37 communiquent respectivement avec les arbres creux 38 et 19 des rouleaux et sont alimentés en fluide chauffé, provenant d'une source non représentée, par des conduits ou tuyaux souples 40 et 41. La matière textile fibreuse peut, de cette façon, être chauffée avant d'entrer en contact avec les rouleaux 18 et 19 et on peut augmenter la vitesse de rotation des rouleaux 18 et 19, en accroissant ainsi la cadence de production. Un préchauffage suffisant peut éviter, pour certaines opérations, d'avoir à chauffer le rouleau 18.
Le dispositif décrit peut fonctionner d'une façon continue, semi-continue ou discontinue. D'une façon générale cependant, il fonctionne d'une façon continue, c'est-à-dire que la matière à traiter peut être amenée dans le dispositif et reprise à l'extrémité opposée de celui-ci sans arrêter ni redémarrer le dispositif à un moment quelconque.
Dans les exemples donnés, les rouleaux 18 et 19 avaient des contours prévus pour l'obtention de fils crêpés, frisés ou ondulés. Il est bien entendu que l'on peut utiliser une grande variété de dessins, motifs ou configurations pour les rouleaux 18 et 19 en vue d'obtenir toute conformation désirée sur les fibres textiles.
Device for creping a textile material consisting of one or more textile fibers
The present invention relates to a device for creping a textile material constituted by one or more textile fibers, characterized in that it comprises a set of opposed surfaces provided alternately with hollow parts and projecting parts which are conjugated at least when they are mutually in contact with pressure, so that these parts engage with each other, one of these surfaces being deformable and the other surface being practically non-deformable, means for bringing the surfaces into contact with each other and for them hold against each other with pressure.
means for bringing the textile material between said surfaces in a state substantially free of tension and means for taking up the textile material under tension after it has passed between the aforesaid surfaces.
According to the invention, a method of manufacturing the aforementioned device consists successively in wetting the initially smooth deformable surface, in heating at least the non-deformable surface, provided with a raised and recessed configuration, in pressing one of these surfaces. against each other and thus keep them in pressed contact, then move the surfaces apart and repeat these operations as many times as necessary until the profiled contour of the undeformable surface is imprinted in the deformable surface.
In order for the invention to be better understood, reference is made to the explanatory description below and to the appended drawing, given solely by way of example and in which:
fig. 1 is a schematic view, in side elevation, of an embodiment of a device according to the invention.
fig. 2 is a top view of the device of FIG. 1;
fig. 3 is a perspective view of a set of rollers intended to deform a textile material, this set of rollers comprising feed rollers and tension rollers;
fig. 4 is a detail view, on a larger scale, showing the way in which the protruding parts and the recessed parts of the rollers engage one another, so as to deform the textile material.
Referring more particularly to FIGS. 1 and 2 shows a device, generally designated by the reference 10, for treating a textile material, hereinafter designated by the term fiber. According to the embodiment shown, the device comprises a beam or a similar cylinder or drum, designated by the reference numeral 11, on which is wound a large quantity of a fibrous textile material 12 awaiting treatment. The beam 11 is carried by journals, bearings. bearings or similar support members not shown and is mounted idle or free to rotate, but it is provided with a friction member creating a pull or a traction or any other suitable braking member to impart uniform tension to the textile material wound on the beam.
The fibrous textile materials, i.e., textile fibers 12, pass through a comb or the like 13 carried by means which are not shown. The fibrous textile materials 12 then pass through a comb 14 intended to intercept substantially horizontally, in a manner known per se, the path of the fibrous materials in a direction substantially perpendicular to that of their displacement or movement.
The fibrous textile material 12 then passes through an excess flow feed or advancement mechanism 15 which comprises two rollers 16 and 17 of relatively small diameter, the textile material bypassing, in an S-shaped loop, these rollers 16 and 17, which are both driven by control means not shown. In general, any suitable combination of rollers and drive means can be used to provide this excess flow feed. The fibers 12 then pass between
a set of opposing surfaces, represented by a pair of rollers 18 and 19. However, the number of opposing surfaces may be more than two. One of the
at least the rollers are made of a deformable material, as will be described more fully below.
Each other roll is made of a relatively undeformable material, such as steel. In all cases
each relatively hard roll has a surface configured to impart to fibers 12 a crimped, crimped or wavy shape and to impose, on the softer elastic roll 19, its own shape.
The surfaces of the rollers 18 and 19 are in contact with each other under a certain pressure. This pressure is produced and maintained by hydraulic or other means and by a suitable arrangement generally by pushing, pressing or pressing the lower roll against the upper roll. The driving roller, driver or motor 18, is driven in rotation by means not shown and the roller 19 is driven by the frictional forces which result from its contact under pressure with the roller 18.
The roller 18 can be heated, for example, by passing a hot fluid through its central part.
In this case, the roller 18 is preferably made of a heat conductive material. There is shown in FIG. 3, a fixed bearing seat member 20 which communicates with the interior of the rotating hollow shaft 21 of the roller 18. A conduit, flexible pipe or hose 22 from a source of heated fluid, not shown, is connected to. the bearing member 20. An extension 23 of the shaft 21 is connected to the driving means of the rotating roller 18. In this way, the heated fluid can be supplied to the roller 18 during its rotation.
As the roller 19 is elastic and in order to prevent it from being overheated, and therefore from wearing excessively, means are provided to cool it, for example by blowing or jet of air, or ventilation, for example by a tube. 24 comprising several orifices, nozzles or air outlet nozzles 25. The tube 24 is connected to a source of compressed air which is not shown.
The take-up device, generally designated by the reference 16a, comprises rollers 26 and 27 and is capable of maintaining the fibrous textile material 12 under a determined tension until it is sufficiently cooled to keep, of a substantially permanent way, the wavy, crimped or curly shape that has been imposed on it. The two rollers 26 and 27 are driven by means not shown. Any suitable recovery device can be used for this purpose. In addition, the take-up device can include more than two rollers if desired. It should be noted, moreover, that it is possible to use either one of the two rollers, or the two rollers 26 and 27 both as positive means for cooling the textile material during treatment.
This is illustrated by fig. 3 which shows a bearing member or bearing 28 in which is rotatably mounted the hollow shaft 29 of the roller 26, through which a cooling agent from a source not shown is supplied through the conduit or flexible pipe 30. It will be understood that if this method of cooling is used the roller 26 must be made of a material which conducts heat. It will be understood, however, that the textile material being treated by heat exchange with the ambient medium can be cooled sufficiently so that it retains, in a practically permanent manner, the deformation which was imposed on it during the treatment. In this case, the rollers 26 and 27 do not have to be adapted to achieve cooling.
The device may also, as a variant, include an enclosure containing a gaseous medium or fluid or an atmosphere maintained at a low ambient temperature in order to cool the textile material.
The supercharging or advancing device with excess flow or speed designated by the reference numeral 15, constitutes an important part of the device described. As the textile material being processed enters the constriction between rollers 18 and 19, it should be substantially tension-free as noted above. When the material passes between these rollers, it is deformed according to the asperities and hollows of their surfaces. Once the textile material has entered the constriction between the rollers
18 and 19, there should no longer be any slippage.
If the material is fed or delivered with a certain tension, a significantly higher pressure is needed in order to achieve the desired degree of strain. As a result, the best results are obtained by bringing the textile material 12 into a substantially tension-free state in order to provide a reserve of sufficient length to compensate for any shrinkage or the like which may occur. It is also advantageous to bring the textile material into a tension-free state in order to provide as much excess length of material as possible, in order to minimize stretching, elongation or extension of the material when occurring. creping or crimping.
Another reason for this tension free power supply is that the material is first twisted in one direction and then in the other, that is to say to the right and to the left when it is stretched by the rough edges. and the recesses of the rollers at the entrance to the constriction between the rollers.
The amount of excess feed rate or forward speed may vary. It obviously depends on the design of the installation, the nature of the material, the speed of movement or movement of the latter through the machine and other similar factors. The particular amount or value of this excess flow rate or forward speed or supercharging, for a given particular material, can be readily determined. In any event it is necessary that the excess supply be sufficient, in general, so that the treated textile material is in a substantially tension-free state when it first passes between the rollers 18 and 19.
For example, when processing nylon, the rotation of the feed rollers 16 and 17 of the excess feeder 15 is adjusted so as to produce a linear speed of travel which is about 5 to 15% greater. than the linear speed of the roller 18, that is to say of the driving or motor roller which has, on its surface, the original protruding and recessed regions. This amount or amount of excess feed rate is generally sufficient for the material being processed to be in a substantially tension free state as it enters between the rollers intended to produce the crimping or crimping corrugations.
After having passed through the mechanism producing the crimping or crimping corrugations, that is to say between the rollers 18 and 19, as mentioned above, the fibrous textile material is taken up or recovered by the recovery device 1.6a, under conditions such that it is substantially tension-free, that is, under controlled tension. While this recovery takes place, the material as indicated above can be cooled and then subjected to the tension necessary to carry out the remainder of any operation. Thus, for example, the textile material 2 can pass through a comb 31 after leaving the device 16a, then pass into an apparatus or equipment performing a finishing operation and designated by the reference numeral 32 in FIG. 1.
This finishing operation may include priming, gluing, trimming, sizing or sizing the material or dyeing or any other operation. The material is finally wound onto a cylinder or drum 33 which is rotated by means not shown and is now ready to be knitted, woven or otherwise used in any manufacturing process.
With respect to the roller 18, it should be noted, as mentioned above, that it can be made of a relatively hard material such as steel, while the roller 19 is made of an elastic material. In such a case, the imprint or the relief and recessed configuration of the surface of the hard roller is produced by etching or by any other similar process making it possible to cut in its surface, the raised and recessed areas according to the pattern or desired design.
On the other hand, the elastic roll 19 is made of a substance of suitable composition made compact or dense, having a durometer-measured degree of hardness of between about 72 and 100, and preferably between about 80 and 86 (see American standard
ASTM, D 1484-59). The elastic roll 19 may, for example, be suitably made from a blend of about 65% cotton and 35% wool, which blend is impregnated with a resin and compressed, so as to have a hardness within. the domain of orders of magnitude indicated above.
A manufacturing process for shaping or developing the surface of the deformable elastic roller will be described below. First of all, the surface of the roller is moistened or wetted by passing a wet sponge through it and the hard roller, that is to say, the roller 18, is heated up to a temperature of about 1250 C then the , presses or presses with force the elastic roller against the hard roller under a pressure of about 43 kg / linear cm. The hard roller 18 is then driven or rotated at a linear speed of about 15 m / min for a period of about 15 minutes. The elastic roll 19 is then moved away from the roll 18 and wet again.
The temperature of the roll 18 is raised to about 1500 ° C. and the elastic roll is once again pressed or pressed against it under a pressure of about 72 kg / linear cm. Roller 18 is driven again at a linear speed of about 15 mlm for a period of about 15 minutes. The process is then repeated as often as necessary using increasing pressures until the outline or profile of roll 18 is substantially imprinted, shaped or formed on the surface of roll 19.
The elasticity of the roll 19 helps to prevent breaking or cutting of the textile material passing between the rolls. The use of an elastic roller helps to avoid the build-up of undesirable excessive pressure by distributing the load exerted by the pressure.
In other words, any excess pressure at any point or area between the surfaces of the rollers is removed, as the elastic roll will deform. This prevents undue stress on the material passing between the rollers. Thus, the maximum hardness of 100 for the elastic roll is based on the desire to have at least the elasticity required to provide continuous engagement or contact and to prevent breakage or rupture of the material being processed due to pressures. excessive and inconsistent. The resiliency of the roller 19 clearly allows continuous contact between the protruding and recessed portions of the cooperating surfaces of the rollers. A protruding or raised portion meeting another protruding portion or asperity would cut the material rather than crimping or curling it.
With the use of the elastic roll, no such action exists as can be seen by examining both the crimped or crimped material and the frank or neat configuration or pattern cut or printed in the soft roll. 19.
Regarding the lower limit of the hardness of the roller 19, it should be noted that a surface, which is too elastic. causes excessive deformation of the roll with consequently absence of a clearly cut pattern or lack of precision of its conformation and consequently insufficient deformation of the material treated.
In use or in operation, the resilient roller 19 retains or always comprises the pattern or the cut conformation complementary or conjugate of the grooves 35 of the roller 18. At the same time, the diameter decreases or decreases by wear. As a result, the lower roll is gradually and continuously reformed, reshaped or resized during use.
In the embodiment shown in the drawings, the grooves 35 of roller 18 have a helical shape and make an angle of about 250 with the axis of roller 18. The helical configuration is used to avoid pattern, pattern or pattern repeats. configuration in an article woven or knitted with the treated material. It should be noted, however, that such pattern repeats can be avoided by the choice of weaving or weaving mode, thread count, crossing, binding, interlacing or by controlling or adjusting other variables. As a result, if it is desired to obtain a crimped, crimped or corrugated yarn, the grooves 35 can be parallel to the axis of the roll 18 or make any angle up to 45o or more, while still giving a yarn having the desired properties.
In the device shown, the surfaces of the rollers 18 and 19 have an outline in the form of a rounded or chamfered sawtooth pattern or pattern as shown in FIG. 4, the grooves 35 being separated by portions forming projecting threads or ribs. The tooth shape of the lower roll 19 has a larger radius at the top and bottom of the tooth than the corresponding parts of the surface of the hard roll 18. This results in a rippling or creping effect as mentioned above. . Satisfactory crimping or crimping of the yarn is achieved when using spacings or spacing intervals corresponding to a specific number of grooves of up to 350 grooves over 2.54 cm, or about 138 grooves per centimeter of length.
The depth of the grooves 35 depends in part on the spacing of these grooves, i.e. the maximum depth is limited by the necessary configuration of the protruding thread zones or ribs which is required to withstand the pressures necessary for the grooves. creping operation. Apart from this consideration, it should be noted that a deeper groove results in a more accentuated or pronounced conformation of the wire. Likewise, conformation is accentuated by using a greater number of grooves over a given length.
Thus, for example, by using a surface having about 150 grooves for 2.54 cm, or about 59 grooves per centimeter of length, the admissible depth is of the order of 0.05 mm while with 85 grooves approximately for 2.54 cm or approximately 33.5 grooves per centimeter of length, the depth can be increased up to approximately 0.1 mm. It is naturally desirable to eliminate any sharp edge in order to avoid any possibility of cutting the wire during processing.
As regards the choice of the diameters of the rollers 18 and 19, the device shown shows that these rollers have substantially equal diameters. However, roll 19 may be larger than roll 18, as the surface of this roll tends to wear out and is reformed, resized or reshaped. It may also be good practice, on occasion, to rotate the rollers without interposed textile material so as to perform this reshaping or resizing to obtain a configuration or a pattern with sharper, sharper or more tapered contours. on the roll 19. By choosing a large diameter roll, the durability of the roll 19 is then increased.
Depending on the hardness of the textile material being treated, there may be wear on the surfaces of the rollers 18 and 19 in the areas of contact with the textile material. If such wear occurs, the design or pattern in these areas is partially reduced, resulting in a decrease in the degree of conformation of the fibers. To avoid this wear, if it occurs, the comb 14 can be connected to a lateral translation mechanism, not shown. This mechanism causes a reciprocating movement of the textile material with a displacement for example of 1.25 cm or a displacement somewhat greater than the spacing between the strands, fibers or threads in the horizontal direction perpendicular to the movement of the textile material 12 between rollers 18 and 19.
In this way, the textile material is in contact with a large part of the surface of the rollers 18 and 19 and the wear over this large surface will be uniform.
Fig. 3 illustrates a device for preheating the textile material 12 before it reaches the constriction between the rollers 18 and 19. As shown in the drawing, the rollers 16 and 17 of the feed system with excess flow or speed are respectively provided with rotating sleeves or the like 36 and 37. The sleeves 36 and 37 communicate respectively with the hollow shafts 38 and 19 of the rollers and are supplied with heated fluid, coming from a source not shown, by conduits or flexible pipes 40 and 41. The fibrous textile material can in this way be heated before coming into contact with the rollers 18 and 19 and the rotational speed of the rollers 18 and 19 can be increased, thereby increasing the production rate. Sufficient preheating can avoid, for certain operations, having to heat the roller 18.
The device described can operate continuously, semi-continuously or discontinuously. In general, however, it operates in a continuous fashion, that is to say that the material to be treated can be brought into the device and taken up at the opposite end thereof without stopping or restarting the device. at any time.
In the examples given, the rollers 18 and 19 had contours designed to obtain crimped, crimped or wavy yarns. Of course, a wide variety of designs, patterns or configurations can be used for the rollers 18 and 19 in order to achieve any desired shape on the textile fibers.