EP0802993B1 - Procede d'etirage-texturation par fausse torsion et four permettant sa mise en oeuvre - Google Patents

Procede d'etirage-texturation par fausse torsion et four permettant sa mise en oeuvre Download PDF

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EP0802993B1
EP0802993B1 EP95935502A EP95935502A EP0802993B1 EP 0802993 B1 EP0802993 B1 EP 0802993B1 EP 95935502 A EP95935502 A EP 95935502A EP 95935502 A EP95935502 A EP 95935502A EP 0802993 B1 EP0802993 B1 EP 0802993B1
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EP
European Patent Office
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oven
yarn
zone
heating
trajectory
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP95935502A
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German (de)
English (en)
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EP0802993A1 (fr
Inventor
Carlos Matas Gabalda
Pierre Mirabel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ICBT Yarn SA
Original Assignee
ICBT Yarn SA
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR9508982A external-priority patent/FR2736938B1/fr
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/02—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
    • D02G1/0206—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist by false-twisting
    • D02G1/0266—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist by false-twisting false-twisting machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/003—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one stationary surface, e.g. a plate

Definitions

  • the present invention relates to an improvement made to false twist texturing techniques, and more particularly a new type of process able to be implemented on machines making it possible to treat wires partially or not drawn, at high speed, generally greater than 1000 m / min, the drawing of yarn being produced during the texturing operation.
  • the technique most used these days is the technique called "simultaneous stretching-texturing" for which the stretching phase is performed on the twisted thread upstream of the false twist spindle, and this by simply adjusting the speeds between the two wire calling systems provided upstream of the oven and downstream of the false twist spindle.
  • This technique poses implementation problems, in particular in the case of polyester yarns which are known to be under control perfectly the area where the necking point is located.
  • the process according to the invention is characterized in that it localizes the necking point on the wire during the stretching phase causing a sudden break or change in the path of the wire during its ascent in temperature in the texturing zone, and this by pressing a surface or element allowing a rise in the reported torsion through the pin to the first call system.
  • Such a break in the path of the wire makes it possible to locate the necking point can be achieved possibly by providing additional means for preheating and deflecting the path of the wire before entering the oven proper.
  • the break trajectory is achieved inside the furnace by adapting said oven so that the change of trajectory takes place during its rise in wire temperature, preferably in the vicinity of the area where it inside the oven reaches its optimum processing temperature.
  • Such a method is particularly suitable for being applied to so-called "high temperature” ovens which are increasingly offered on false twist texturing machines to reduce the length of the heat treatment area, such as those subject to US-A-5 193,293 (corresponding to EP-A-524,111).
  • the type of oven covered by the patent aforementioned comprising a heating block proper, which comprises a succession of cylindrical zones having different diameters, arranged in line with each other, the wire to be treated being kept at a constant distance from the outside surface of small diameter areas so that the temperature rise of the wire is obtained in these radiation areas as it comes into contact with the surface of the areas of large diameter, the heat transmission then being carried out by contact, wire guiding elements being provided along the length of the oven to ensure its positioning.
  • This type of oven implementing the method according to the invention is characterized in that it comprises, if one follows the trajectory of the wire, a entry area where heating is by radiation followed by a zone contact heating, at the outlet of which are arranged means allowing to modify the trajectory of the wire without however blocking the torsional rise, said trajectory then becoming regular again, straight or curvilinear, the wire then being subjected to a succession of thermal treatments by contact and by radiation until leaving the oven, the last zone being advantageously constituted by a zone of radiant heating.
  • the intermediate zone between the entry zone and the exit zone is designed to allow, as said before, a combination radiant heating and contact heating, the length of different zones being adapted according to the wires to be treated.
  • the zones of different diameters allowing to have such a combination of radiant heating and contact heating are performed in a similar to the teachings of European patent EP-A-578 589 (patent corresponding to US-A-5 332 882), whose design is such that the active element called "heating block” can be easily removed and reassembled, either to carry out maintenance operations such as the cleaning, or possibly to replace a heating block structure determined by a different block when you want to modify the heat treatment, for example when a wire must be treated different nature.
  • the areas of different diameters allowing the combination of heating by radiation and contact heating consist of a plurality of elementary modules juxtaposed by fitting on the body of cylindrical heater which is fixed by one of its ends to the face removable from the hood of the oven, keeping said modules in position juxtaposed being provided by a positioning and blocking element itself secured to said removable face.
  • the oven is advantageously designed to process two wires in parallel, guiding and positioning the wires inside the oven between the entry through eyelets provided on the face and the outlet through eyelets provided at the other end of the oven, being provided by guides distributed over the length of the heating assembly, thus allowing the path of the wires to be modified which can be either straight or preferably form one or two helices along the length of the oven between the inlet area and the outlet area where the path is straight.
  • the location of the necking point is obtained in the entry area either during the temperature rise of the wire, or when it reaches approximately the normal temperature of treatment via a large diameter module on which the wire or wires are in contact and at the outlet of which they tie up, which can cause a sudden rupture or modification of the trajectory of said wire, area in which the necking point is located.
  • this machine includes means which allow to modify the trajectory of the wire (2) during its rise in temperature in the texturing area, preferably inside even from the oven (4) in the vicinity of the zone where it reaches its temperature optimal treatment, while allowing torsional rise communicated by pin (6) until the first call (3).
  • Such a rupture of the trajectory which makes it possible to locate the point of necking during the stretching phase, can possibly be carried out providing means for preheating and deflecting the path of the wire (2) before entering the oven (4).
  • Such means will however preferably be integrated into the oven (4) himself.
  • the oven will advantageously be of the type comprising a heating block (B) proper which comprises a succession of cylindrical zones (see Figure 2) having different diameters D and d arranged in the extension of each other.
  • the wire (2) to be treated is kept at a constant distance from the sections of small diameter d, the rise in temperature being obtained in these radiation zones while in contact with the surface of D zones large diameter.
  • Guiding means are provided along the length of the oven for ensure the positioning of the wire.
  • the heating block (B) is designed, if one follows the path of the wire (2), so that it includes an area (10) radiant heating input followed by a first zone (11) of contact heating.
  • a guide (12) is arranged which makes it possible to locate the necking point on the wire by modifying the trajectory, without however block the rise in torsion communicated by the spindle (6), said trajectory then becoming regular, straight or curvilinear as shown in Figure 2 to the exit of the oven with alternating contact and radiation heating zones.
  • the last zone (13) of contact heating is followed by a zone (14) of radiant heating.
  • FIGs 3, 4 and 5 illustrate in detail a furnace implementing the process according to the invention having the general structure of the type of that which is the subject of US-A-5,332,882 (EP-A 578,589).
  • the oven makes it possible to process two wires (2) in parallel.
  • the insulating block (21), made of refractory material, is advantageously of cylindrical in shape and has a recess, cylindrical in shape, intended to contain the heating element (B) which has a structure such as illustrated exploded in Figure 3.
  • the heating element (B) is fixed by one of its ends to one of the end faces (16) of the cowling, this face being removable and supporting fittings (17) ensuring the electric supply of the oven and its regulation.
  • the heating block (B) is designed so as to present a succession zones with different diameters D and d, so that the wires (2) are in contact with the large diameter zones D, the heat transmission then being carried out by conduction and are kept away from areas of smaller diameter d, the transmission of heat is then obtained by radiation.
  • the guidance and positioning of the wires (2) inside the oven between the entry through the eyelets (18) provided on the face (16) and the exit at through eyelets (19) provided at the other end of the oven, is provided by through guides (30,31,32). These guides are spread over the length of the heating assembly and allow the path of the wires so that it is for example rectilinear over part of the length of the oven, in this case in the entry area (10) and in the exit (14), then helically in one or more successive zones, in the case present in the two middle zones.
  • the abrupt change in the trajectory of the wire to the interior of the oven is obtained by associating with the first module (11) of diameter D the first guide element (30) which is designed so to wire the wire on the edge (11a) of the module (11) and which therefore serves as guide (12), thus making it possible to locate the point of necking in this zoned.
  • the length of the wire contact area on this first module (11) may be variable depending on the nature of the wires and will generally be in the range of 2 to 10 cm.
  • the heating element (B) is designed as as shown schematically in Figure 3, and consists essentially a cylindrical heating body (15), shown in dotted lines, comprising one or more resistors embedded in a matrix and obtained by molding.
  • This heater also has an element thermocouple allowing precise regulation of the temperature.
  • the resistances can be designed in different ways, for example to have a constant temperature over the entire length of the oven or to have variable temperatures, in which case we could, for example, have in parallel two resistors which can either be of the same length or be offset from each other along the length of the oven.
  • elementary modules are used whose length can be adapted according to the treatments to be carried out, which can be slid onto the heating body (10), and which constitute cylindrical surfaces of different diameter D and d.
  • Each module can either alone form a small diameter area d, either a large diameter area D, or possibly combine a alternation of large diameter zones D and small diameter zones d as shown in figure 3.
  • each module corresponds to the diameter external of the heating resistor (15) so that the modules can be fitted by simple sliding around the latter.
  • Maintaining the position of the various modules and guides around the heating body (10), is produced by any suitable means, for example by means of a locking ring or by means of screws, the different modules being locked longitudinally via a tie rod (17) integral with the entry face (6), and the end (33) of which comes snap into a notch (34) provided in the outlet guide (32).
  • radiation The positioning of the first module (11) relative to the oven inlet is adjusted by means of a spacer (35) appropriate length to define an entry area (10) where carried out radiation heating which may have a suitable length as needed.
  • Such a type of oven makes it possible to carry out a drawing operation texturing of all types of synthetic yarn including polyester yarn, wire neck point being perfectly located during the phase stretching.
  • This machine is equipped with a 100 cm high temperature oven in length, having a structure as shown schematically in Figure 2 and which has an entry area (10) for radiant heating having a length of 20 cm followed by an area (11) with a diameter of diameter D of contact heating of 2 cm.
  • the path of the wire (2) is deflected by the guide (30), which therefore results in an embarrassment with said surface (11) making it possible to locate the point of necking.
  • Downstream of the deflection guide (30) are arranged in a succession of zones of diameter D and of diameter d, having a length of 1.2 cm and 5.5 cm respectively, the path of the wire being regular, straight or curvilinear until taken out of the oven.
  • the last zone (13) of diameter D is followed by a zone (14) of diameter d having a length of 16 cm where radiant heating takes place.
  • the heating element embedded inside the block, element not shown in Figure 2 attached, is brought to a temperature of 600 ° C.
  • the oven is followed by a cooling zone (5) of length 1.25 meters and a false friction spindle with external friction (6) rotating at a speed of 11,000 rpm, comprising discs in ceramic.
  • the speed of the output deliverer (7) is set to 1000 m / min, allowing a stretch of 1.73.
  • a conventional fixing oven is arranged, not shown in Figure 1, having a length of 1.20 m and brought to a temperature of 200 ° C.
  • the winding speed is 980 m / min.
  • the machine according to the invention allows, in production industrial, to eliminate the presence of broken strands and allows to obtain a very homogeneous production between the different positions of processing from one machine to another.

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Description

La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux techniques de texturation par fausse torsion, et a trait plus particulièrement un nouveau type de procédé apte à être mis en oeuvre sur des machines permettant de traiter des fils partiellement ou non étirés, à grande vitesse, en général supérieure à 1000 m/min, l'étirage du fil étant réalisé pendant l'opération de texturation.
A ce jour, deux techniques connues, l'une sous l'expression "étirage-texturation séquentiel", l'autre, selon l'expression "étirage-texturation simultané", sont mises en oeuvre sur les machines de texturation par fausse torsion, et ce en fonction de la nature des fils traités.
Dans la technique "étirage-texturation séquentiel", la machine est conçue de telle sorte que les opérations d'étirage et de texturation soient réalisées successivement dans deux zones distinctes. On réalise donc une simple juxtaposition d'opérations bien connues, ce qui permet de maítriser parfaitement, en fonction de la nature des fils traités, les conditions opératoires tant dans la zone d'étirage que dans la zone de texturation proprement dite. Cette technique présente cependant comme inconvénient de conduire à des machines complexes et délicates à mettre en oeuvre.
Par suite, la technique la plus utilisée de nos jours est la technique dite "d'étirage-texturation simultané" pour laquelle la phase d'étirage est réalisée sur le ffl à l'état tordu en amont de la broche de fausse torsion, et ce par simple réglage des vitesses entre les deux systèmes d'appel du fil prévus en amont du four et en aval de la broche de fausse torsion. Cette technique pose cependant des problèmes de mise en oeuvre, notamment dans le cas de fils polyester dont on sait qu'il convient de maítriser parfaitement la zone où se situe le point de striction.
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé perfectionné d'étirage-texturation par fausse torsion qui permet non seulement de conserver les avantages des machines mettant en oeuvre le procédé d'étirage-texturation simultané, mais également ceux de la technique d'étirage-texturation séquentiel, perfectionnement grâce auquel il est possible de localiser de manière très précise le point de striction du fil lors de la phase d'étirage, condition impérative notamment dans le cas de traitement de fils polyester.
D'une manière générale, l'invention concerne donc un procédé d'étirage-texturation par fausse torsion apte à être mis en oeuvre sur une machine constituée, de manière connue, d'une pluralité de positions de travail identiques montées sur un bâti support, chaque position comprenant, si l'on considère le sens de déplacement du fil lors de son traitement :
  • une cantre pour l'alimentation en fil non ou partiellement étiré à traiter ;
  • un système d'appel permettant de délivrer le fil à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation proprement dite, zone constituée par un four, une piste de refroidissement et une broche de fausse torsion;
  • un second appel dont la vitesse est supérieure au premier, d'une valeur correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil;
  • des moyens de renvidage du fil étiré et texturé, éventuellement précédés d'un four de refixation thermique avec un troisième appel disposé immédiatement avant la réception.
Le procédé conforme à l'invention se caractérise en ce qu'on localise le point de striction sur le fil lors de la phase d'étirage en provoquant une rupture ou modification brutale de la trajectoire du fil lors de sa montée en température dans la zone de texturation, et ce par appui sur une surface ou élément autorisant une remontée de la torsion communiquée par la broche jusqu'au premier système d'appel.
Grâce à une telle manière de procéder qui va à l'encontre de ce qui est généralement admis dans le domaine de la texturation où l'une des conditions recherchées pour obtenir une bonne régularité du fil texturé était que le trajet dudit fil soit rectiligne dans la zone allant du premier délivreur à la sortie de la broche de fausse torsion, il a été constaté que l'on obtenait une meilleure qualité des fils produits, notamment dans le cas de fils polyester.
Une telle rupture dans la trajectoire du fil permet de localiser le point de striction peut être réalisée éventuellement en prévoyant des moyens additionnels de préchauffage et de déviation du trajet du fil avant son entrée dans le four proprement dit. De préférence, la rupture de trajectoire est réalisée à l'intérieur même du four en adaptant ledit four pour que le changement de trajectoire s'effectue lors de sa montée en température du fil, et ce de préférence au voisinage de la zone où il atteint à l'intérieur du four sa température optimale de traitement.
Un tel procédé est particulièrement approprié pour être appliqué aux fours dits "à haute température" qui sont de plus en plus proposés sur les machines de texturation par fausse torsion pour réduire la longueur de la zone de traitement thermique, tels que ceux faisant l'objet de l'US-A-5 193 293 (correspondant à l'EP-A-524 111).
D'une manière générale, le type de four faisant l'objet du brevet précité comprenant un bloc chauffant proprement dit, qui comporte une succession de zones cylindriques ayant des diamètres différents, disposés dans le prolongement les unes des autres, le fil à traiter étant maintenu à une distance constante de la surface extérieure des zones de petit diamètre de telle sorte que l'élévation de température du fil soit obtenue dans ces zones par radiation, alors qu'il vient en contact avec la surface des zones de grand diamètre, la transmission de chaleur étant alors réalisée par contact, des éléments de guidage du fil étant prévus sur la longueur du four pour assurer son positionnement.
Ce type de four mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il comporte, si l'on suit la trajectoire du fil, une zone d'entrée où le chauffage s'effectue par radiation suivie d'une zone de chauffage par contact, à la sortie de laquelle sont disposés des moyens permettant de modifier la trajectoire du fil sans cependant bloquer la remontée de torsion, ladite trajectoire redevenant ensuite régulière, rectiligne ou curviligne, le fil étant alors soumis à une succession de traitements thermiques par contact et par radiation jusqu'à la sortie du four, la dernière zone étant avantageusement constituée par une zone de chauffage par radiation.
Il a été constaté que pour un four permettant un traitement à haute température (de l'ordre de 600°C à 800°C), ayant une longueur de l'ordre de un mètre, une zone d'entrée et une zone de sortie permettant un chauffage par radiation ayant chacune une longueur de 100 mm, permettent d'obtenir de très bonnes caractéristiques textiles sur les fils traiter, notamment dans le cas de fils polyester. Dans un tel type de four, la zone intermédiaire comprise entre la zone d'entrée et la zone de sortie est conçue pour permettre, comme dit précédemment, une combinaison de chauffage par radiation et de chauffage par contact, la longueur des différentes zones étant adaptée en fonction des fils traiter.
Avantageusement, dans un tel type de conception de four, les zones de diamètres différents permettant d'avoir une telle combinaison de chauffage par radiation et de chauffage par contact, sont réalisées d'une manière similaire aux enseignements du brevet européen EP-A-578 589 (brevet qui correspond à l'US-A-5 332 882), dont la conception est telle que l'élément actif dit "bloc chauffant" peut être facilement démonté et remonté, soit pour effectuer les opérations de maintenance tel que le nettoyage, soit éventuellement pour remplacer un bloc chauffant de structure déterminée par un bloc différent lorsqu'on souhaite modifier le traitement thermique, par exemple lorsque l'on doit traiter un fil de nature différente.
Dans un tel four mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention, et qui est donc conçu de telle sorte que l'une des faces extrêmes du capotage entourant l'enceinte isolante et le bloc chauffant soit amovible et supporte l'ensemble des raccords permettant d'assurer l'alimentation électrique du four, sa régulation ..., que le bloc chauffant étant fixé par l'une de ses extrémités de ladite face amovible, conformément au perfectionnement selon l'invention, les zones de diamètres différents permettant d'avoir la combinaison de chauffage par radiation et de chauffage par contact, sont constituées d'une pluralité de modules élémentaires juxtaposés par emmanchement sur le corps de chauffe cylindrique qui est fixé par l'une de ses extrémités à la face amovible du capotage du four, le maintien en position desdits modules juxtaposés étant assuré par un élément de positionnement et de blocage lui-même solidaire de ladite face amovible.
Dans un tel mode de réalisation, le four est avantageusement conçu pour traiter deux fils en parallèle, le guidage et le positionnement des fils à l'intérieur du four entre l'entrée au travers d'oeillets prévus sur la face et la sortie au travers d'oeillets prévus à l'autre extrémité du four, étant assuré par l'intermédiaire de guides répartis sur la longueur de l'ensemble de chauffage, ce qui permet ainsi de modifier le trajet des fils qui peut être soit rectiligne, soit de préférence former une ou deux hélices sur la longueur du four entre la zone d'entrée et la zone de sortie où le trajet est rectiligne.
Dans un tel type de four, la localisation du point de striction est obtenue dans la zone d'entrée soit lors de la montée en température du fil, soit lorsqu'il atteint approximativement la température normale de traitement par l'intermédiaire d'un module de grand diamètre sur lequel le ou les fils sont en contact et à la sortie duquel ils embarrent, ce qui permet de provoquer une rupture ou modification brutale de la trajectoire dudit fil, zone dans laquelle se localise le point de striction.
Grâce à une telle conception du four, il est donc possible non seulement de localiser de manière précise la zone où s'effectue l'étirage du fil, mais l'on peut également adapter les éléments chauffants à chaque type de traitement par simple substitution ou combinaison de modules élémentaires permettant une succession de chauffage par contact et de chauffage par radiation, dont les longueurs peuvent être adaptées en fonction des fils, le corps de chauffe proprement dit étant le même pour n'importe quel type de fil.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à la description qui suit qui est illustrée par les schémas annexés dans lesquels :
  • la figure 1 illustre schématiquement en vue de côté une position de travail d'une machine apte à mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention ;
  • la figure 2 illustre, en perspective schématique, la structure d'un four, qui fait également partie de l'invention, spécialement adapté pour localiser le point de striction du fil lors de son étirage, et ce conformément à l'invention, cette figure montrant la trajectoire du fil lors de son passage à l'intérieur du four ;
  • la figure 3 est une vue en perspective éclatée montrant en détail l'élément chauffant d'un four spécialement conçu pour mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention;
  • les figures 4 et 5 sont des vues respectivement en perspective éclatée et en élévation en coupe d'un four comportant un élément chauffant réalisé conformément à la figure 3.
En se reportant à la figure 1 annexée, chaque position de travail de la machine mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention comporte, comme toute machine de texturation par fausse torsion :
  • une cantre (1) pour l'alimentation en fil (2), non ou partiellement étiré, à traiter;
  • un système d'appel (3) permettant de délivrer le fil (2) à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation proprement dite, zone constituée par un four (4), une piste de refroidissement (5) et une broche de fausse torsion (6);
  • un second appel (7) dont la vitesse est supérieure au premier (3) d'une valeur correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil (2) et;
  • des moyens de renvidage (R) du fil étiré et texturé, éventuellement précédé d'un four de refixation thermique avec un troisième appel disposé immédiatement avant la réception.
Conformément à l'invention, cette machine comporte des moyens qui permettent de modifier la trajectoire du fil (2) lors de sa montée en température dans la zone de texturation, de préférence à l'intérieur même du four (4) au voisinage de la zone où il atteint sa température optimale de traitement, tout en autorisant une remontée de torsion communiquée par la broche (6) jusqu'au premier appel (3).
Une telle rupture de la trajectoire qui permet de localiser le point de striction lors de la phase d'étirage, peut éventuellement être réalisée en prévoyant des moyens de préchauffage et de déviation du trajet du fil (2) avant son entrée dans le four (4).
De tels moyens seront cependant de préférence intégrés au four (4) lui-même.
Une telle possibilité d'intrégration des moyens permettant de localiser le point de striction à l'intérieur du four lui-même, peut être obtenues de manière simple par une adaptation des fours du type faisant l'objet des brevets US-A-5 193 293 et US-A-5 332 882, mentionnés dans le préambule, étant attendu que l'on ne sort pas du cadre de l'invention en modifiant la structure d'autres types de fours connus pour obtenir un tel changement de la trajectoire du fil.
D'une manière générale, pour la mise en oeuvre de l'invention, le four sera avantageusement du type comprenant un bloc chauffant (B) proprement dit qui comporte une succession de zones cylindriques (voir figure 2) ayant des diamètres différents D et d disposés dans le prolongement les unes des autres. Lors de son passage à l'intérieur du four, le fil (2) à traiter est maintenu à une distance constante des sections de petit diamètre d, l'élévation de température étant obtenue dans ces zones par radiation, alors qu'il est en contact avec la surface des zones D de grand diamètre.
Des moyens de guidage sont prévus sur la longueur du four pour assurer le positionnement du fil.
Conformément à l'invention, le bloc chauffant (B) est conçu, si l'on suit la trajectoire du fil (2), de telle sorte qu'il comporte une zone (10) d'entrée du chauffage par radiation suivie d'une première zone (11) de chauffage par contact. Immédiatement en aval de la zone (11) de chauffage par contact, est disposé un guide (12) qui permet de localiser le point de striction sur le fil en modifiant la trajectoire, sans cependant bloquer la remontée de torsion communiquée par la broche (6), ladite trajectoire redevenant ensuite régulière, rectiligne ou curviligne comme représenté à la figure 2 jusqu'à la sortie du four avec une alternance de zones de chauffage par contact et par radiation. De préférence, la dernière zone (13) de chauffage par contact est suivie par une zone (14) de chauffage par radiation.
Les figures 3, 4 et 5 illustrent en détail un four mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention ayant la structure générale du type de celle faisant l'objet du brevet US-A-5 332 882 (EP-A 578 589).
Il se compose essentiellement (voir figures 4 et 5) d'une enceinte isolante désignée par la référence générale (20) et qui est constituée d'un bloc réfractaire (21) entouré par un capotage extérieur (22) qui entoure un bloc chauffant (BQ) réalisé conformément à l'invention, avec lequel elle définit un canal longitudinal à l'intérieur passe le fil à traiter.
Dans le cas présent, le four permet de traiter en parallèle deux fils (2).
Le bloc isolant (21), en matériau réfractaire, est avantageusement de forme cylindrique et comporte un évidement, de forme cylindrique, destiné à contenir l'élément chauffant (B) qui a une structure telle qu'illustrée de manière éclatée à la figure 3.
Dans cette forme de réalisation, l'élément chauffant (B) est fixé par l'une de ses extrémités à l'une des faces extrêmes (16) du capotage, cette face étant amovible et supportant des raccords (17) permettant d'assurer l'alimentation électrique du four et sa régulation.
Le bloc chauffant (B) est conçu de manière à présenter une succession de zones ayant des diamètres différents D et d, et ce de telle sorte que les fils (2) soient en contact avec les zones de grand diamètre D, la transmission de chaleur étant alors réalisée par conduction et soient maintenus éloignés des zones de plus petit diamètre d, la transmission de chaleur étant alors obtenue par radiation.
Le guidage et le positionnement des fils (2) à l'intérieur du four entre l'entrée au travers des oeillets (18) prévue sur la face (16) et la sortie au travers d'oeillets (19) prévue à l'autre extrémité du four, est assuré par l'intermédiaire de guides (30,31,32). Ces guides sont répartis sur la longueur de l'ensemble de chauffage et permettent de définir le trajet des fils pour qu'il soit par exemple rectiligne sur une partie de la longueur du four, dans le cas présent dans la zone d'entrée (10) et dans la zone de sortie (14), puis en hélice dans une ou plusieurs zones successives, dans le cas présent dans les deux zones médianes.
Conformément à l'invention, les fils tangentent avec les zones de grand diamètre D où ils sont chauffés par contact et sont maintenus espacés de la surface des zones de petit diamètre d où le chauffage est réalisé par radiation.
Pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, dans un tel mode de réalisation, le changement brutal dans la trajectoire du fil à l'intérieur du four est obtenu en associant au premier module (11) de diamètre D le premier élément de guidage (30) qui est conçu de manière à faire embarrer le fil sur le bord (11a) du module (11) et qui sert donc de guide (12), permettant ainsi de localiser le point de striction dans cette zone. La longueur de la zone de contact du fil sur ce premier module (11) peut être variable en fonction de la nature des fils et sera en général de l'ordre de 2 à 10 cm.
Dans un tel type de four, l'élément chauffant (B) est conçu de la manière telle que schématisée à la figure 3, et se compose essentiellement d'un corps de chauffe (15), cylindrique, représenté en traits pointillés, comprenant une ou plusieurs résistances noyées dans une matrice et obtenu par moulage. Ce corps de chauffe comporte également un élément thermocouple permettant de réaliser une régulation précise de la température. En fonction des traitements à réaliser, les résistances peuvent être conçues de différentes manières, par exemple pour avoir une température constante sur toute la longueur du four ou pour avoir des températures variables, auquel cas on pourra, par exemple, disposer en parallèle deux résistances pouvant être soit de même longueur, soit être décalées l'une par rapport à l'autre sur la longueur du four.
Dans ce mode de réalisation, pour réaliser une succession de zones de diamètres différents, on utilise des modules élémentaires dont la longueur peut être adaptée en fonction des traitements à réaliser, qui peuvent être emmanchés par coulissement sur le corps de chauffe (10), et qui constituent des surfaces cylindriques de diamètre différent D et d. Chaque module peut soit former à lui seul une zone de petit diamètre d, soit une zone de grand diamètre D, soit éventuellement combiner une alternance de zones de grand diamètre D et de zones de petit diamètre d comme illustré à la figure 3.
Le diamètre interne de chaque module correspond au diamètre externe de la résistance chauffante (15) afin que les modules puissent être emmanchés par simple coulissement autour de cette dernière.
Grâce à une telle conception, il est possible d'adapter la structure du four en fonction du traitement thermique à réaliser et du type de fil à traiter.
Le maintien en position des différents modules et guides autour du corps de chauffe (10), est réalisé par tous moyens appropriés, par exemple au moyen d'une bague de blocage ou au moyen de vis, les différents modules étant bloqués longitudinalement par l'intermédiaire d'un tirant (17) solidaire de la face d'entrée (6), et dont l'extrémité (33) vient s'encliqueter dans une encoche (34) prévue dans le guide de sortie (32). radiation Le positionnement du premier module (11) par rapport à l'entrée du four est réglé par l'intermédiaire d'une entretoise (35) de longueur appropriée, permettant de définir une zone d'entrée (10) où est effectué le chauffage par radiation pouvant avoir une longueur adaptée en fonction des besoins.
Grâce à une telle conception, il est donc possible d'adapter facilement l'organe de chauffe aux conditions de traitement et aux matières à traiter en modifiant la longueur des zones de grand diamètre D et de petit diamètre d1 et en modifiant leur positionnement sur la longueur du four.
Un tel type de four permet de réaliser une opération d'étirage texturation de tout type de fils synthétique y compris de fil polyester, le point de striction du fil étant parfaitement localisé lors de la phase d'étirage.
La mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention ressortira cependant mieux de l'exemple concret de réalisation donné ci-après à titre indicatif, mais non limitatif.
Exemple :
Sur une machine de texturation par fausse torsion telle qu'illustrée à la figure 1, on traite un fil de polyester, partiellement étiré, ayant un titre de 167 dtex avant traitement et comportant 34 brins.
Cette machine est équipée d'un four à haute température de 100 cm de longueur, ayant une structure telle que schématisée en figure 2 et qui comporte une zone d'entrée (10) permettant un chauffage par radiation ayant une longueur de 20 cm suivie d'une zone (11) de diamètre de diamètre D de chauffage par contact de 2 cm. A la sortie de cette zone (11) de chauffage par contact, la trajectoire du fil (2) est déviée par le guide (30), ce qui entraíne donc un embarrage avec ladite surface (11) permettant de localiser le point de striction. En aval du guide de déviation (30), sont disposées une succession de zones de diamètre D et de diamètre d, ayant respectivement une longueur de 1,2 cm et 5,5 cm, la trajectoire du fil étant régulière, rectiligne ou curviligne jusqu'à la sortie du four. La dernière zone (13) de diamètre D est suivie d'une zone (14) de diamètre d ayant une longueur de 16 cm où s'effectue un chauffage par radiation.
L'élément chauffant noyé à l'intérieur du bloc, élément non représenté à la figure 2 annexée, est portée à une température de 600°C.
Le four est suivi d'une zone de refroidissement (5) de longueur de 1,25 mètre et d'une broche de fausse torsion à friction externe (6) tournant à une vitesse de 11 000 tours/minute, comportant des disques en céramique.
La vitesse du délivreur de sortie (7) est réglée à 1000 m/min, permettant un étirage de 1,73.
En aval du délivreur (7), est disposé un four de fixation classique, non représenté à la figure 1, ayant une longueur de 1,20 m et porté à une température de 200°C.
La vitesse de renvidage est de 980 m/min.
En procédant de cette manière, on obtient un fil qui présente les caractéristiques suivantes :
résistance 650 g
allongement 22 %
élasticité 27 %
frisure 18 %
stabilité 85 %
La machine conforme à l'invention permet, en production industrielle, d'éliminer la présence de brins cassés et permet d'obtenir une production très homogène entre les différentes positions de traitement d'une machine à une autre.

Claims (7)

  1. Procédé d'étirage-texturation par fausse torsion apte à être mis en oeuvre sur une machine constituée, de manière connue, d'une pluralité de positions de travail identiques montées sur un bâti support, chaque position comprenant, si l'on considère le sens de déplacement du fil lors de son traitement :
    une cantre (1) pour l'alimentation en fil (2), non ou partiellement étiré, à traiter ;
    un système d'appel (3) permettant de délivrer le fil (2) à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation proprement dite, zone constituée par un four (4), une piste de refroidissement (5) et une broche de fausse torsion (6) ;
    un second appel (7) dont la vitesse est supérieure au premier (3), d'une valeur correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil (2) ;
    des moyens de renvidage du fil étiré et texturé, éventuellement précédés d'un four de refixation thermique avec un troisième appel disposé immédiatement avant la réception,
    caractérisé en ce qu'on localise le point de striction sur le fil lors de la phase d'étirage en provoquant une rupture ou modification brutale de la trajectoire du fil (2) lors de sa montée en température dans la zone de texturation, et ce par appui sur une surface ou élément (11) autorisant une remontée de la torsion communiquée par la broche (6) jusqu'au premier système d'appel (3).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rupture ou modification de la trajectoire du fil (2) permettant de localiser le point de striction est réalisée par l'intermédiaire de moyens additionnels de préchauffage et de déviation du trajet du fil (2) avant son entrée dans le four (4) proprement dit.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rupture ou modification de la trajectoire du fil (2) est réalisée à l'intérieur même du four (4), soit lors de la montée en température du fil (2), soit au voisinage de la zone où il atteint à l'intérieur du four sa température optimale de traitement.
  4. Four pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 3, comprenant un bloc chauffant (B) proprement dit qui comporte une succession de zones cylindriques ayant des diamètres d et D différents, disposés dans le prolongement les uns des autres, le fil (2) à traiter étant maintenu à une distance constante de la surface extérieure des zones de petit diamètre d de telle sorte que l'élévation de température du fil (2) soit obtenue dans ces zones par radiation, alors qu'il vient en contact avec la surface des zones de grand diamètre D, la transmission de chaleur étant alors réalisée par contact, des éléments de guidage du fil étant prévus sur la longueur du four pour assurer son positionnement, caractérisé en ce qu'il comporte, si l'on suit la trajectoire du fil (2), une zone d'entrée (10) où le chauffage s'effectue par radiation, suivie d'une zone (11) de chauffage par contact, à la sortie de laquelle sont disposés des moyens (12) permettant de modifier la trajectoire du fil (2) sans cependant bloquer la remontée de torsion, ladite trajectoire redevenant ensuite régulière, rectiligne ou curviligne, le fil (2) étant alors soumis à une succession de traitements thermiques par contact et par radiation jusqu'à la sortie du four, la dernière zone (14) étant avantageusement constituée par une zone de chauffage par radiation.
  5. Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones de diamètre différent (d,D) permettant d'avoir une combinaison de chauffage par radiation et de chauffage par contact, sont constituées d'une pluralité de modules élémentaires juxtaposés par emmanchement sur un corps de chauffe (15) cylindrique, fixé par l'une de ses extrémités à une face amovible (16) du capotage du four, le maintien en position des modules juxtaposés le long du corps de chauffe étant assuré par un élément de positionnement et de blocage (17) lui-même solidaire de la face amovible (16).
  6. Four selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est conçu pour traiter deux fils (2) en parallèle, le guidage et le positionnement des fils (2) à l'intérieur du four entre l'entrée au travers d'oeillets (18) prévus sur la face (16) et la sortie au travers d'oeillets (19) prévus à l'autre extrémité du four, étant assurés par l'intermédiaire de guides (30,31,32) répartis sur la longueur de l'ensemble de chauffage.
  7. Four selon la revendication 6, caractérisé en ce que la modification de la trajectoire du fil à l'intérieur du four est obtenue par l'intermédiaire d'un module (11) de diamètre D associé à un guide (30) permettant de faire embarrer le fil (2) contre le bord extrême (11a) dudit premier module (11).
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