CH542942A - Dispositif pour la fabrication de fils gonflés - Google Patents

Description

  L'invention a pour objet un dispositif pour la fabrication de  fils gonflés.  



  On     connaït    des dispositifs pour gonfler des fils mais ils présen  tent les inconvénients qu'on rencontre une certaine     difficulté    à  gonfler le fil     traité    dans des proportions     suffisantes    et la quantité  de gonflement est     difficile    à contrôler et est irrégulière.  



  L'invention a pour but de     fournir    un dispositif pour produire  des fils gonflés qui     permettent    de gonfler le fil à un     degré    aussi éle  vé que celui pratiquement nécessaire, le degré de     gonflement    étant  maintenu constant dans des limites étroites. L'invention     concerne     également un dispositif pour, de plus,     friser    un fil     thermoplastique     et le stabiliser.  



  Le dispositif selon la présente invention comprend un passage  de     fluide    à haute pression et une chambre de détente à pression       intermédiaire    dans laquelle débouche le passage, ledit passage  comprenant une entrée du fil et une entrée pour le     fluide    gazeux à  haute pression,

   et la chambre de détente à pression     intermédiaire     comprenant un passage de     sortie    du fil dont l'entrée est située à  l'opposé du débouché du passage du fluide à haute     pression    dans  la chambre et qui contient une surface     déflectrice    du fil également  située à l'opposé du débouché du passage de     fluide    à haute pres  sion dans la chambre.  



  On     comprendra    que les expressions   haute pression   et    pression     intermédiaire      sont seulement relatives. Les pressions  respectives peuvent être toutes deux     suratmosphériques,    ou res  pectivement     suratmosphérique    et sensiblement atmosphérique, ou       respectivement    sensiblement atmosphérique et     subatmosphérique.     



  Lorsque la chambre de pression     intermédiaire    doit être main  tenue à une pression     suratmosphérique    ou atmosphérique, la pres  sion peut     être    maintenue à la pression intermédiaire souhaitée par  échappement de     fluide    à     travers    le passage de sortie du fil. De  plus, on peut prévoir au moins une     ouverture    de dérivation dans  la chambre de pression     intermédiaire.    Des moyens peuvent être  prévus pour faire varier la section     efficace    de l'ouverture de déri  vation.  



  Lorsque la chambre de pression     intermédiaire    doit être main  tenue à une     pression        subatmosphérique,    la chambre peut être     con-          nectable    à des moyens de production de vide.  



  Le passage de fluide à haute pression peut comprendre une  ouverture pour l'introduction du fil coaxiale ou débouché du pas  sage et au moins une     ouverture    latérale pour     l'entrée    du fluide ga  zeux.  



  Le dispositif peut comprendre une chambre de haute pression  de laquelle le passage de fluide à haute pression conduit à la  chambre de pression     intermédiaire.    Dans cette     forme    de construc  tion, l'entrée pour le fil et pour le     fluide    à haute pression vers le  passage de     fluide    à haute pression peut être une ouverture com  mune à     travers    laquelle le fil et le     fluide    peuvent passer simultané  ment et la chambre de haute pression comprend des moyens d'in  troduction du fil et du fluide gazeux à haute pression.  



  Les moyens d'introduction du fil dans la chambre de haute  pression peuvent être constitués d'un passage d'entrée du fil qui  peuvent comprendre des moyens, comme un joint à labyrinthe,  pour réduire le plus possible la fuite du     fluide    de la chambre lors  que celle-ci est en pression.  



  Le passage du     fluide    à haute pression peut déboucher dans la  chambre de pression     intermédiaire    entre deux parois parallèles de       manière    que le fluide     sortant    du passage dans la chambre intermé  diaire soit contraint à se dilater latéralement en une couche mince.  Le débouché du passage peut de plus être masqué de manière que  la dilatation latérale ne se fasse que d'un seul côté de l'axe du pas  sage.  



  Le passage et les parois parallèles peuvent être     construits    en  une     seule    pièce démontable montée dans un diaphragme séparant  la chambre de haute pression et la chambre de pression intermé  diaire et     pénétrant    dans ledit diaphragme.  



  La surface     déflectrice    de fil peut être réalisée sous     forme    d'une  paroi de la chambre de pression     intermédiaire    qui comprend aussi    le passage d'extraction de fil. Ladite paroi de la chambre intermé  diaire peut     être    conique et inclinée vers le passage d'extraction de  fil.

   Dans une autre     forme    de réalisation, la surface     déflectrice    peut  être constituée d'une fausse paroi écartée de la paroi de la cham  bre     comprenant    le passage d'extraction de fil, ladite fausse paroi  comprenant une     ouverture    de réception de fil coaxiale audit pas  sage     d'extraction    de fil.  



  Le dispositif peut comprendre une section de     frisage-fixation          disposée    pour stabiliser le fil     après    qu'il a été     gonflé    et frisé. Cette  section peut comprendre un tube de     bourrage    coaxial au passage  d'extraction de fil, le tube comportant des ouvertures latérales       près    de son extrémité adjacente au passage d'extraction du fil et  étant entoure d'un manchon de chauffage sur au moins une     partie     de sa longueur. Les     ouvertures    dans le tube de bourrage peuvent  déboucher dans le manchon.  



  L'alésage du tube de bourrage à l'extrémité adjacente au pas  sage d'extraction de fil peut être convergent vers ladite extrémité  pour     empêcher    le     serrage    du tampon. En variante, l'alésage du  tube de bourrage, au voisinage de ladite     extrémité,    peut être cré  nelé. Ceci constitue la     partie    de     formation    de tampon de fil du  tube de     bourrage    et, de     préférence,    il constitue une     pièce    séparée  du     reste    du tube et peut     comporter    les orifices.  



  Le dispositif peut comprendre un refroidisseur consistant en  un guide de     forme    tubulaire coaxial au tube de bourrage et conçu  pour recevoir le tampon de fil formé dans le tube de bourrage, le  guide de     forme    tubulaire étant     perméable    à l'air et étant au moins  partiellement entouré par un carter d'air de refroidissement.

   Le  guide de forme tubulaire peut être constitué de barres parallèles  disposées aux coins d'un polygone, par exemple quatre barres aux  coins d'un     cané,    le tampon passant le long du guide tout en étant       enfermé    par les     barres    et     l'air    de refroidissement passant entre les       barres    à     travers    le tampon.  



  Le dispositif peut comprendre des rouleaux d'amenée et/ou       d'extraction    de fil pour     fournir    et enlever le fil du dispositif.  Le fluide gazeux peut être de l'air ou de la vapeur.  L'invention     sera    bien comprise en se     référant    à la     description     suivante faite à titre d'exemple et au dessin annexé sur lequel:  La     fig.    1 est une vue en coupe d'une installation complète.

    La     fig.    2 est une vue en coupe d'une installation complète  comprenant un dispositif de gonflage de fil d'une     forme        différente.     La     fig.    3     représente    une     variante    du dispositif de     gonflage    de fil       représenté    à la     fig.    2, mais en coupe selon la ligne 3-3 de la     fig.    2.  



  La     fig.    4 est une vue perspective d'un organe constitué du pas  sage du     fluide    à haute pression et des parois parallèles entre les  quelles débouche le     passage.     



  La     fig.    5     représente    la     partie    de formation du tampon de fil       montrant    sa constitution en une     pièce    séparée fendue à une extré  mité.  



  La     fig.    6     représente    une     variante    du dispositif de gonflage de fil  de la     fig.    3.  



       On    se     réfère    d'abord à la     fig.    1.  



  Le passage de     fluide    à haute pression 1 débouche en un  point 3 dans une chambre de pression     intermédiaire    2. Les en  trées 4 et 5 pour le fil et le     fluide    gazeux à haute pression sont pré  vues dans le passage 1. La chambre 2 comprend un passage d'ex  traction de fil 6 dont l'entrée est située dans la paroi 7 à l'opposé  du débouché 3 du passage 1 dans la chambre 2. La chambre 2  contient une     surface        déflectrice    de fil 8 constituée par la paroi co  nique 7 de la chambre 2 située à l'opposé du débouché 3 du pas  sage 1 dans la chambre 2.

   Des     ouvertures    de dérivation 9 et 10 dé  bouchent de la chambre 2, l'ouverture 9 n'étant pas commandée  et     l'ouverture    10 étant associée à une soupape à pointeau 11 agen  cée pour faire     varier    la section     efficace    de l'ouverture 10.  



  La section de     frisage-fixation    de l'appareil comprend un tube  de     bourrage    12 coaxial au passage d'extraction de fil 6 et compre  nant des     ouvertures        latérales    13 à     l'extrémité    adjacente au passage  d'extraction de fil 6. La     partie    12A du tube de bourrage 12 com  prenant les ouvertures     latérales    13 est séparée de la     partie    princi-      pale du tube de bourrage et converge intérieurement vers le pas  sage 6, comme indiqué en 14 (voir en particulier la     fig.    5).

   Un  manchon 15 entoure la plus grande partie de la longueur du tube  de bourrage, les ouvertures 13 débouchant dans le manchon 15  qui présente une ouverture de sortie 16.  



  Un refroidisseur 17 est conçu pour recevoir un tampon de fil  formé dans le tube de bourrage 12 et consiste en une cage formée  de barres parallèles 18 disposées aux coins d'un polygone, à sa  voir, dans la     forme    de réalisation représentée, quatre barres aux  coins d'un carré. Un carter 19 est disposé de manière à diriger de  l'air de refroidissement depuis un ventilateur ou dispositif d'aspi  ration transversalement à travers un tampon de fil 20 enfermé  dans l'espace limité par les barres 18. Un fil à     multifilament    non       gonflé    21 entre dans le dispositif et les filaments de fil sont séparés  dans la chambre de pression intermédiaire 2. Des rouleaux d'ex  traction de fil 23 extraient le fil du dispositif.  



  La     forme    de construction représentée à la     fig.    2 comprend une  chambre de haute pression 24 séparée de la chambre de pression  intermédiaire 2 par un diaphragme 25, le passage de haute pres  sion 1 étant prévu dans un organe démontable 26 introduit à tra  vers le diaphragme 25. L'organe 26 présente deux parois paral  lèles 27 espacées entre lesquelles débouche le passage à haute pres  sion 1. La chambre de haute pression 24     présente    une entrée 28  pour le fil et une entrée 29 pour les     fluides    gazeux à haute pres  sion.

   Dans ces constructions, le fil et le     fluide    gazeux à haute pres  sion entrent ensemble dans le passage de haute pression 1 par la  même ouverture à l'extrémité du passage 1 dans la chambre de  haute pression 24.  



  La     fig.    3 représente une     construction    ressemblant beaucoup à  celle de la     fig.    2 mais comprenant une surface     déflectrice    consti  tuée par une fausse paroi 30 éloignée de la paroi 7 de la chambre  de pression intermédiaire 2. La fausse paroi 30 comprend une ou  verture 37 coaxiale au passage d'extraction de fil 7. La fausse pa  roi 30 peut être conique avec un angle     différent    de celui de la pa  roi conique 7 de la chambre 2 pour fournir les conditions de pres  sion souhaitées à l'entrée du passage d'extraction de fil 6.

   Par  exemple, le passage annulaire entre la fausse paroi 30 et la paroi 7  peut diverger vers le passage d'extraction de fil 6 de manière que  le     fluide    entrant dans le passage 6 et provenant dudit passage an  nulaire, sur l'extérieur du fil entrant dans le passage à travers l'ou  verture 37 dans la fausse paroi 30, soit à une pression inférieure à  celle du     fluide    contenu entre les filaments du fil.

   Le     fluide    passant  le long du passage 6 à l'extérieur du fil agira ainsi comme un lu  brifiant gazeux pour le fil dans le passage sans le comprimer ni ré  duire son degré de     gonflement.    La fausse paroi, également,     étant     entièrement à l'intérieur de la chambre de pression intermé  diaire 2, peut être maintenue à une température supérieure à celle  de la paroi 7 avec des effets bénéfiques sur la plastification du fil  qui la heurte.  



  Dans la     construction    de la     fig.    6, la fausse paroi 30 sépare la  chambre 2 en deux     parties    reliées seulement par     l'ouverture    31 et  un passage 32 est prévu pour l'introduction de     fluide    dans l'es  pace 2 A entre la fausse paroi 30 et la paroi 7 à     partir    d'une ali  mentation de     fluide    séparée de celle alimentant la chambre de  haute pression 24. Des dispositifs peuvent être prévus pour  contrôler la pression du     fluide    entrant dans l'espace 2 A à travers  le passage 32 séparément du     fluide    alimentant la chambre de  haute pression 24.  



  En pratique, si on se réfère particulièrement à la     fig.    1, le fil  non traité 21 entre dans le passage de haute pression 1 par l'en  trée 4 et rencontre du     fluide    gazeux chaud à haute pression péné  trant dans le passage 1 par l'entrée 5. Dans le passage 1, le fil est  chauffé par le     fluide    et s'imprègne de fluide et, lorsque le     fluide     s'écoule le long du passage 1 vers la chambre de pression intermé  diaire 2 où une pression inférieure prévaut, il entraîne le fil et le  fait avancer. Lorsque le     fluide    entre dans la chambre intermé  diaire 2, il se dilate.

   Comme le     fluide    imprégnant le fil se dilate    avec le reste du fil, les filaments du fil sont amenés à se séparer,  comme représenté en 22.  



  A cause de l'imprégnation préalable du fil en     fluide    dans le  passage 1, l'entrée simultanée du     fluide    mélangé au fil vers la pres  sion inférieure dans la chambre intermédiaire 2 produit un degré  de séparation élevé des filaments du fil et, en conséquence, un de  gré élevé et uniforme de transfert de chaleur qui procure lui-même  un degré élevé d'uniformité de plasticité dans tous les filaments du  fil. Le fait de changer brutalement la direction de mouvement des  filaments en leur faisant heurter la surface     déflectrice    8 consti  tuant la paroi 7 de la chambre 2 les fait friser.

   Les filaments de fil       gonflés    sont ensuite rapprochés les uns des autres et emmenés à  travers le passage 6 par du     fluide    provenant de la chambre 2 et  s'écoulant vers la zone où règnent les conditions de pression infé  rieure à l'autre extrémité du passage 6.  



  Lorsque le fil     gonflé    et le fluide quittent le passage 6, le     fluide     s'échappe à travers les orifices 13 vers le manchon entourant le  tube de bourrage 12 qui est ainsi chauffé, et le fil est projeté con  tre l'extrémité adjacente du tampon 20 de fil qui a pu se former  dans le tube de bourrage. Le     frisage    imparti dans la chambre in  termédiaire 2 est accru par l'impact du fil contre le tampon 20. Le  diamètre du tampon est déterminé au point où le tampon se for  me continuellement et on se sert de cette caractéristique pour évi  ter qu'un serrage du tampon de fil ne puisse jamais se produire.  Ceci est obtenu en donnant à l'extrémité du tube de bourrage où  se forme le tampon une certaine conicité 14.

   En fait, comme on l'a  décrit plus haut, dans la construction utilisée ici, la     partie    conique  est formée, pour un avantage de fabrication, sous forme d'une  pièce séparée du tube de bourrage qui     comporte    aussi les ouver  tures 13     (fig.    5). Le tampon formé dans la     partie    conique est de  diamètre légèrement inférieur à celui de la partie principale du  tube de bourrage de sorte que, lorsque le tampon croît et est  poussé vers le haut par la pression de     fluide    sous le tampon, il  subsiste un     certain    jeu dans le tube de bourrage 12.  



  Le tampon de fil se déplaçant le long de la partie du tube de  bourrage     entourée    par le manchon 15 est maintenu chaud et le fil  qu'il contient est maintenu non tendu. Ceci permet d'obtenir une  uniformité de température dans tout le tampon. Le tampon de fil  entre ensuite dans le refroidisseur 17 et continue son mouvement  entre les barres 18. Là, un gaz de refroidissement, par exemple un  courant d'air frais, s'écoule transversalement à travers le tampon  et refroidit et fixe le fil. Le fil frisé fixé est extrait par les rouleaux  d'extraction 23.  



  Dans la forme de     construction    modifiée de la     fig.    2, le fil est  préchauffé dans la chambre de haute pression 24 avant d'entrer  dans le passage de haute pression 1 et, lorsque le fil sort du pas  sage 1 dans la chambre de pression intermédiaire 2, cette     sortie     s'effectue entre les parois 27 très     proches    l'une de l'autre. Le       fluide    est de ce fait obligé de se dilater en couche, les filaments se  séparant donc en une forme d'éventail plus ou moins aplati.

   On  s'est aperçu que cette disposition     fournit    un effet de     gonflement          particulièrement    souhaitable pour     certains    fils.  



  Dans la forme de     construction    de la     fig.    3, les filaments séparés  voient leurs directions de mouvement     brutalement    changées en les  faisant frapper contre la fausse paroi 30 qui tient le rôle de surface       déflectrice.    Les filaments sont rassemblés pour obtenir la quantité  souhaitée de     gonflement    en passant à travers l'orifice 31 de la  fausse paroi 30, puis en entrant dans le passage d'extraction de  fil 6 dans du     fluide    gazeux qui y est contenu, du     fluide    gazeux en  trant, par l'intervalle entre la fausse paroi 30 et la paroi 7 de la  chambre 2, dans le passage 6.  



  Le fil contient toujours une certaine quantité de matière étran  gère comme des impuretés et de la graisse et on s'est aperçu qu'il  existe parfois une     certaine    tendance, pour une     partie    de cette ma  tière étrangère, à se déposer dans le passage 6 avec pour résultat  une chute de l'efficacité de fonctionnement du dispositif. La forme  de     construction    de la     fig.    6 réduit grandement ou élimine com  plètement cet inconvénient, en plus d'autres avantages acquis par      l'utilisation de la fausse paroi 30. Le     fluide    entrant dans l'es  pace 2 A par le passage 32 n'a pas été en contact avec du fil et est  en conséquence propre.

   En entrant dans le passage d'extraction de  fil 6 avec le fil, le     fluide    propre     forme    une couche contenant peu  ou pas de matière étrangère autour du fil traversant le passage 6 et       empêche    le dépôt de matière étrangère provenant du fil dans le  passage 6.  



  Le dispositif selon l'invention s'est révélé complètement satis  faisant en     permettant    de produire à grande vitesse et à faible prix  des fils     gonflés    dans tous les deniers mais plus particulièrement  dans une gamme de deniers où les dispositifs existants ne peuvent  fonctionner ou ne peuvent fonctionner qu'avec     difficulté    et/ou à  prix élevé. Cette gamme s'étend entre 60 et     4000    deniers.  



       Les    fils traités par le dispositif selon l'invention ont un     frisage     stable du     type    hélicoïdal à trois dimensions, avec des caractéristi  ques sans couple.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif pour la fabrication d'un fil gonflé, caractérisé par le fait qu'il comprend un passage de fluide à haute pression et une chambre de détente à pression intermédiaire dans laquelle débou che le passage, ledit passage comprenant une entrée du fil et une entrée pour le fluide gazeux à haute pression,

   et la chambre de dé tente à pression intermédiaire comprenant un passage de sortie du fil dont l'entrée est située à l'opposé du débouché du passage du fluide à haute pression dans la chambre et qui contient une sur face déflectrice du fil également située à l'opposé du débouché du passage de fluide à haute pression dans la chambre. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une ouverture de dérivation dans la chambre de pression intermédiaire. 2.

   Dispositif selon la sous-revendication I, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour faire varier la section effi cace de l'ouverture de dérivation. 3. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que le passage de fluide à haute pression comprend une ouverture pour l'introduction du fil coaxiale au débouché du passage et au moins une ouverture latérale pour l'entrée du fluide gazeux. 4. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre de haute pression de laquelle le passage de fluide à haute pression conduit à la chambre de pression inter médiaire. 5.

   Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que l'entrée pour le fil et pour le fluide à haute pression vers le passage de fluide à haute pression est une ouverture commune à travers laquelle le fil et le fluide peuvent passer simultanément et la chambre de haute pression comprend des moyens d'introduc tion du fil et du fluide gazeux à haute pression. 6.

   Dispositif selon la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens d'introduction du fil dans la chambre de haute pression sont constitués d'un passage d'entrée du fil comprenant des moyens pour réduire le plus possible la fuite du fluide de la chambre lorsque celle-ci est en pression. 7.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que le passage du fluide à haute pression débouche dans la chambre de pression intermédiaire entre deux parois parallèles de manière que le fluide sortant du passage dans la chambre intermédiaire soit contraint à se dilater latéralement en une couche mince. 8.

   Dispositif selon la sous- revendication 7, caractérisé par le fait que le passage et les parois parallèles sont construits en une seule pièce démontable montée dans un diaphragme séparant la chambre de haute pression et la chambre de pression intermé diaire et pénétrant dans ledit diaphragme. 9. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que la surface déflectrice de fil est réalisée sous forme d'une paroi de la chambre de pression intermédiaire qui comprend aussi le pas sage d'extraction de fil.

   <B>10.</B> Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que la paroi de la chambre intermédiaire servant de surface déflectrice de fil est conique vers le passage d'extraction de fil. <B>11.</B> Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que la surface déflectrice de fil est constituée d'une fausse paroi écar tée de la paroi de la chambre comprenant le passage d'extraction du fil, ladite fausse paroi comprenant une ouverture de réception de fil coaxiale audit passage d'extraction de fil. 12.

   Dispositif selon la sous-revendication 11, caractérisé par le fait que la fausse paroi sépare la chambre en deux parties reliées seulement par l'ouverture de réception du fil dans la fausse paroi, des moyens étant prévus pour introduire dans l'espace entre la fausse paroi et la paroi comprenant le passage d'extraction de fil du fluide gazeux sous pression provenant d'une source, distinct de celui introduit dans le passage de haute pression.

   13, Dispositif selon la sous-revendication 12, caractérisé par le fait qu'un passage d'introduction de fluide débouche dans l'espace entre la fausse paroi et la paroi comprenant le passage d'extrac tion de fil, ledit passage d'introduction de fluide pouvant être relié à une source de fluide réglable par une soupape.

   14. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il comprend un tube de bourrage dans lequel le fil est amené par le passage d'extraction de fil, qui lui est coaxial, le tube com portant des ouvertures latérales prés de son extrémité adjacente au passage d'extraction du fil et étant entouré d'un manchon de chauffage sur au moins une partie de sa longueur. 15. Dispositif selon la sous-revendication 14, caractérisé par le fait que les ouvertures dans le tube de bourrage débouchent dans ledit manchon.

   16. Dispositif selon la sous-revendication 14, caractérisé par le fait que l'alésage du tube de bourrage à l'extrémité adjacente au passage d'extraction de fil est convergent vers ladite extrémité. 17. Dispositif selon la sous-revendication 14, caractérisé par le fait que l'alésage du tube de bourrage, au voisinage de ladite ex trémité, est crénelé. 18.

   Dispositif selon la sous-revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comprend un refroidisseur consistant en un guide de for me tubulaire coaxial au tube de bourrage et conçu pour recevoir le tampon de fil formé dans le tube de bourrage, le guide de forme tubulaire étant perméable à l'air et étant au moins partiellement entouré par un carter d'air de refroidissement qui lui fournit l'air de refroidissement. 19.

   Dispositif selon la sous-revendication 18, caractérisé par le fait que le guide de forme tubulaire est constitué de barres paral lèles disposées aux coins d'un polygone. 20. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il comprend des rouleaux d'amenée et/ou d'extraction de fil pour fournir et enlever le fil du dispositif.