Machine pour la texturisation de fils thermoplastiques
L'invention est relative à une machine pour la texturisation des fils thermoplastiques et plus particulièrement, mais non exclusivement une machine permettant d'obtenir des fils textiles crêpés par fausse torsion, dont l'élasticité par rapport à leur crêpage est réduite.
On a déjà proposé de traiter des fils thermoplastiques selon un procédé de fausse torsion classique et ensuite, de les chauffer à nouveau pour les soumettre à une deuxième fixation sous tension contrôlée, de façon à diminuer leur élasticité tout en leur conservant le maximum de crêpage.
A cet effet il convient de limiter autant que possible la tension exercée sur le fil pendant l'opération de chauffage, notamment la deuxième opération de chauffage.
La machine conforme à l'invention, dans laquelle chaque fil à traiter suit un premier trajet de chauffage vertical de haut en bas, un trajet de refroidissement vertical de bas en haut, et un second trajet de chauffage vertical de haut en bas, est caractérisée en ce qu'elle comporte deux groupes de canaux en U, à savoir, un groupe droite et un groupe gauche, les branches gauche des canaux du groupe droite et les branches droite des canaux du groupe gauche étant situées dans le plan de symétrie vertical de la machine et assurant le chauffage du fil, alors que les branches droite des canaux du groupe droite et les branches gauche des canaux du groupe gauche assurent le refroidissement du fil, et deux groupes de canaux rectilignes, à savoir un groupe droite et un groupe gauche, disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie vertical,
le groupe droite étant situé entre les branches du groupe droite de canaux en U et le groupe gauche étant situé entre les branches du groupe gauche de canaux en U, les canaux rectilignes du groupe droite assurant le chauffage des fils sortant des branches droite des canaux en lu du groupe droite, et les canaux rectilignes du groupe gauche assurant le chauffage des fils sortant des branches gauche des canaux en U du groupe gauche.
La figure unique du dessin annexé montre, schématiquement en coupe, les éléments essentiels d'une machine de texturisation établie selon un mode de réalisation avantageux de l'invention.
On a déjà proposé de soumettre des fils, précédemment crêpés par fausse torsion, à un second chauffage pour les fixer une seconde fois sous une tension contrôlée, afin d'éliminer leur élasticité tout en leur conservant un volume maximum, compte tenu de la quantité de matière utilisée pour occuper ce volume.
Cette deuxième fixation devait avoir lieu sous une tension aussi réduite que possible, afin de réduire au minimum le décrêpage des fils.
Pour faire avancer ces fils sur leur deuxième trajet de chauffage, il fallait les soumettre à une certaine traction dont il résultait une tension correspondante qui, non seulement devait assurer la progression des fils sur leur trajet de chauffage, mais, en outre, devait lutter contre les effets que leur propre poids exerçait généralement en sens opposé pendant leur progression sur ce même trajet.
Sur des machines connues sur lesquelles il y avait à chaque extrémité du trajet de chauffage, un délivreur de fil et dans la mesure où on communiquait au fil, par le délivreur amont, une vitesse supérieure à celle qu'on lui communiquait par le délivreur aval, cette différence de vitesse (suralimentation), pour les raisons sus-indiquées, ne dépassait jamais environ 20 0/o.
Pour augmenter cette différence de vitesse et pour lui faire dépasser éventuellement 60 O/o, notamment pour un fil en polyamide de 70 deniers ayant précédemment subi un crêpage par fausse torsion, afin de mieux conserver au fil son crêpage tout en éliminant son élasticité, on fait parcourir, au fil crêpé, un second trajet de chauffage (recuit) en utilisant sa propre pesanteur pour assurer, ou tout au moins pour aider à assurer, sa progression sur ledit trajet, ce qui permet de réduire d'autant la tension
exercée sur le fil pour obtenir sa progression sur ce trajet
Afin de profiter au maximum de cet effet, il convient d'arranger le trajet de telle manière qu'il s'étende verti
calement du haut vers le bas.
On peut notamment faire atteindre au fil sur son trajet de chauffage une vitesse voisine ou égale à celle qu'il atteindrait vers le milieu du trajet de chauffage s'il le
parcourait en chute libre.
Sur la machine représentée on prévoit, par conséquent, pour chaque fil à traiter 1, la, au moins un passage vertical 2, 2a, susceptible d'être chauffé et dans lequel on fait descendre le fil en le faisant passer aux deux extrémités dudit passage sur des délivreurs de fil respectivement amont 3, 3a et aval 4, 4a, le délivreur pouvant entraîner le fil de plus de 20 o/o et, éventuellement, de plus de 60 o/o plus vite que ledit délivreur aval.
Il convient de faire en sorte que le fil 1 ou la sorte du
délivreur amont 3 ou 3a et entre dans le délivreur aval 4
ou 4a rigoureusement dans l'axe du tube chauffant verti
cal2,2a.
La traction qu'exerce sur le fil son propre poids est
alors dirigée dans le même sens que celle qu'il faut appliquer au fil pour lui faire parcourir le passage de chauffage 2, 2a.
Si on voulait faire progresser le fil à travers son pas
sage de chauffage sur une machine conventionnelle sur laquelle le fil parcourt ce passage par exemple du bas vers le haut, la traction que son propre poids exerce sur le fil à l'endroit où il est rendu malléable sur son trajet de chauffage, s'exercerait dans le sens opposé à celui de sa progression et il faudrait appliquer à ce fil une traction tendant à le décrêper qui serait au moins deux fois supérieure à celle qu'exerce sur lui son propre poids, pour obtenir finalement la même progression du fil sur son trajet de chauffage qu'on a obtenue comme précédemment indiqué, en n'exerçant sur le fil aucune traction extérieure sur le tronçon qui se trouve ramolli sur le trajet de chauffage.
On notera que l'intérêt de la machine représentée est d'autant plus grand que le trajet de chauffage est plus long, ce qui est remarquable puisque, si on veut augmenter le rendement d'une machine de texturation, il faut allonger les trajets de chauffage des fils.
La machine présente, de préférence, un bloc de chauffage commun à une pluralité de fils séparés.
Ce bloc comprend, pour toute une série de tubes de chauffage 2, 2a, alignés les uns derrière les autres dans un plan commun, une masse métallique S ou 5a, en forme de plaque, verticale, que lesdits tubes traversant sur toute la hauteur et qui est chauffée électriquement, par exemple par des résistances 6, 6a qui s'étendent dans ces plaques tranversalement, de préférence perpendiculairement, auxdits tubes.
Les plaques 5, 5a, entourées de calorifuge 7, sont enfermées avec celui-ci dans un boîtier 8.
On peut, bien entendu, sur une telle machine, traiter des fils précédemment crêpés sur une machine de fausse torsion classique.
On peut aussi, et mieux, afin de supprimer une reprise, agencer la machine de telle manière qu'elle effectue en un seul passage du fil son crêpage par fausse torsion et, ensuite, sa deuxième fixation par une opération de recuit.
On met à profit le principe de la progression du fil sur son trajet de chauffage par son propre poids, comme
décrit plus haut, pour le deuxième trajet de chauffage 2
ou 2a (recuit), également pour le premier trajet 9 de
chauffage de fausse torsion en disposant ce trajet verti
calement et en le faisant parcourir par le fil du haut vers
le bas.
A cet effet, on constitue le trajet de chauffage 9a de fausse torsion et un trajet de refroidissement 9b par un
seul tube en forme d'U dont seule la branche 9a traverse une plaque métallique chauffée 5b dans laquelle s'étend, perpendiculairement aux branches 9a des tubes, des
résistances électriques 6b.
Pour utiliser le même bloc de chauffage commun pour le traitement de fils 1 et la séparés, amenés latérale
ment d'un côté ou de l'autre à ce bloc et le quittant du
même côté,
on a avantageusement recours à autant de tubes en forme d'U qu'il y a de fils 1 et la à traiter,
on aligne ces tubes les uns derrière les autres,
on les décale alternativement hors de cet alignement,
d'un côté et de l'autre, de manière à amener l'une des branches 9a de chaque tube au moins approximativement
dans un plan vertical commun,
et on fait traverser à ces branches 9a des tubes, une plaque de chauffage métallique commune 5b, le calorifuge 7 et le boîtier 8, alors que le restant de chaque
conduit en forme d'U reste dégagé en contournant une
partie du fond du boîtier 8 et en remontant latéralement
à l'extérieur de celui-ci avec sa branche de refroidisse
ment 9b.
En amont des branches de chauffage 9a des tubes en forme d'U sont prévus des délivreurs de fil 15 ou 15a et,
en aval des branches de refroidissement 9b des mêmes tubes, des broches de fausse torsion 10 ou 10a.
Le fil 1 ou la, après avoir traversé successivement les
délivreurs 15 ou 15a, les tubes 9a-9b et les broches 10 ou
10a, est ensuite saisi par d'autres délivreurs de fil de vitesse réglable par rapport à celle des délivreurs 15 et
15a pour permettre de régler la tension du fil dans le tube en forme d'U et qui sont, par exemple, les délivreurs 3 et
3a dont il a déjà été question plus haut et par lesquels le fil 1 ou la est ensuite dirigé dans les tubes de recuit, respectivement 2 et 2a, pour perdre une partie de son élasticité.
On notera que l'invention est applicable aux machines de texturation en général, par exemple à une machine qui effectue une texturation par fausse torsion sans recuit, pourvu que le fil, avant d'arriver à la broche de fausse torsion, descende sur un trajet de chauffage au moins approximativement vertical pour utiliser son propre poids au profit de sa progression sur ledit trajet.
On notera aussi que si la traction exercée sur le fil dans la branche de refroidissement 9b du tube par la pesanteur est dirigée en sens contraire de celui de la progression du fil qui remonte dans ce tube, c'est pratiquement sans importance, puisque le fil, déjà refroidi et continuant à se refroidir dans la branche 9b du tube, sera de moins en moins sensible à la tension au fur et à mesure qu'il monte dans ladite branche 9b, tension qui, en même temps, augmente pendant cette même remontée avec le propre poids du fil qui pend verticalement.
Le cas échéant, on peut prévoir, entre les délivreurs 4 et 4a et les bobines réceptrices 1 1 et 1 la des fils, d'autres délivreurs 12 et 12a dont la vitesse est réglable par rapport à celle des délivreurs 4 et 4a qui permettent éventuellement d'étirer les fils venant d'être fixés afin, en particulier, d'augmenter leur capacité de gonflement avant enroulement et d'obtenir des bobines réceptrices 11 ou 1 la très molles, par exemple pour les envoyer à la teinture.
La machine peut être établie de manière à être très peu encombrante par rapport à son rendement.
Les bobines réceptrices de fil 1 1 et 1 la sont réparties sur toute la hauteur, de chaque côté du bloc de chauffage commun, ce qui permet de donner à ces bobines réceptrices des dimensions importantes, chaque bobine pouvant recevoir 4 à 5 kg de fil, par conséquent d'augmenter la productivité et d'abaisser la quantité de main-d'ceuvre nécessaire.
Avantageusement, on adjoint à la machine des cantres extérieurs sur lesquels sont disposés les cops 12 et 12a des fils destinés à être texturisés, en prévoyant un couloir de passage 13, 13a entre ces cantres et chaque côté de la machine pour le passage des desservants.
Ces cops 12 ou 12a peuvent être couplés deux par deux, de façon à assurer une alimentation continue sur chaque trajet de fil.
En supposant que la hauteur de couloir de passage 13 ou 13a, entre le sol 14 et le fil 1 ou la passant au-dessus de ce couloir entre les cantres extérieurs et la machine, soit d'environ 2 m 20 (distance que l'on ne peut guère dépasser si on veut laisser le trajet parcouru par le fil à portée de main commode du desservant), le trajet du traitement entre le premier délivreur 15 ou 15a, sur lequel le fil passe avant de traverser le tube 9a, 9b, la broche de fausse torsion 10 ou 10a, le deuxième délivreur 3 ou 3a, le second tube 2 ou 2a, le troisième délivreur 4 ou 4a, pour arriver finalement au quatrième délivreur 12 ou 12a, est de l'ordre de 5 m, donc beaucoup plus important que sur la plupart des machines traditionnelles, ce qui avec des trajets de fixation longs,
permet d'utiliser pleinement des broches de fausse torsion 10 et 1 0a tournant à très grande vitesse.
On peut, en outre, adjoindre à la machine des rampes d'aspiration ou de soufflage 16 et 17 qui recouvrent, sur le boîtier 8 du bloc de chauffage, les orifices d'entrée et de sortie des tubes 2, 2a et 9a et que les fils, rentrant dans ces tubes ou les quittant, traversent par de faibles orifices prévus à cet effet, ces rampes pouvant fonctionner soit toutes les deux en aspiration, soit l'une en aspiration et l'autre en soufflage, de façon à éliminer toute vapeur d'huile d'ensimage dégagée par les fils dans les tubes de chauffage 2, 2a et 9a.
Les branches 9a des tubes en forme d'U peuvent comporter des orifices, non représentés, à l'endroit où elles traversent la rampe 17, et on peut faire en sorte que l'air chaud circule entre les rampes 16 et 17 plus ou moins en circuit fermé, afin de diminuer la consommation d'énergie du bloc de chauffage, cet air étant purifié par le filtrage de toute saleté, et, en particulier, de toute vapeur d'huile d'ensimage, entre son aspiration dans l'une des rampes et sa réinjection dans l'autre.
La réunion des trois blocs métalliques 5, 5a et 5b calorifugés, enfermés dans un même boîtier 8, permet une économie d'électricité importante puisqu'en définitive les déperditions de chaleur sont analogues à celles d'un seul bloc métallique.