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EP0802993A1 - Procede d'etirage-texturation par fausse torsion et nouveau type de four permettant sa mise en uvre - Google Patents

Procede d'etirage-texturation par fausse torsion et nouveau type de four permettant sa mise en uvre

Info

Publication number
EP0802993A1
EP0802993A1 EP95935502A EP95935502A EP0802993A1 EP 0802993 A1 EP0802993 A1 EP 0802993A1 EP 95935502 A EP95935502 A EP 95935502A EP 95935502 A EP95935502 A EP 95935502A EP 0802993 A1 EP0802993 A1 EP 0802993A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oven
wire
heating
zone
trajectory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP95935502A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0802993B1 (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 Roanne SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9414245A external-priority patent/FR2727134B1/fr
Priority claimed from FR9508982A external-priority patent/FR2736938B1/fr
Application filed by ICBT Roanne SA filed Critical ICBT Roanne SA
Publication of EP0802993A1 publication Critical patent/EP0802993A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0802993B1 publication Critical patent/EP0802993B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 brought to the texturing techniques by false twist, and relates more particularly to a new type of process able to be implemented on machines making it possible to treat partially or unstretched yarns, at high speed, in general. greater than 1000 m / min, the drawing of the wire being carried out during the texturing operation.
  • the technique most used today is the so-called “simultaneous stretching-texturing” technique for which the stretching phase is carried out on the wire in the twisted state upstream of the false twist spindle, and this by simply adjusting the speeds between the two wire drawing 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, of which it is known that the zone where the necking point is located must be perfectly controlled.
  • the invention therefore relates to a stretch-texturing process by false twist capable of being implemented on a machine consisting, in known manner, of a plurality of identical working positions mounted on a support frame , each position comprising, if we consider the direction of movement of the wire during its processing:
  • a call system for delivering the yarn at a predetermined speed inside the texturing zone proper, zone formed by an oven, a cooling track and a false twist spindle; . a second call, the speed of which is greater than the first, by a value corresponding to the rate of drawing to be carried out on the wire; . means for winding the drawn and textured yarn, possibly preceded by a thermal re-fixing oven with a third call placed immediately before reception.
  • the process according to the invention is characterized in that the necking point is located on the wire during the stretching phase, causing a sudden break or modification of the trajectory of the wire when it rises in temperature in the zone. texturing, and this by pressing on a surface or element allowing a rise in the torsion communicated by the spindle to the first call system.
  • the trajectory is broken inside the furnace by adapting said furnace so that the trajectory change takes place when the temperature of the wire rises, preferably in the vicinity of the zone where it reaches inside the oven its optimal processing temperature.
  • Such a process 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 zone, such as those forming the subject of US-A-5,193,293 (corresponding to EP-A-524,111), the content of which is integrated as necessary into the present description.
  • the type of oven which is the subject of the aforementioned patent comprising a heating block proper, which comprises a succession of cylindrical zones having different diameters, arranged in the extension of one another, the wire to be treated being kept at a constant distance from the outer surface of the zones of small diameter so that the temperature rise of the wire is obtained in these zones by radiation, while it comes into contact with the surface of the zones of large diameter, the heat transmission then being effected by contact, elements for guiding the wire being provided along the length of the
  • This type of oven implementing the method according to the invention is characterized in that it comprises, if one follows the path of the wire, an entry zone where the heating is effected by radiation followed by a zoned
  • the last zone advantageously consisting of a radiation heating zone.
  • the intermediate zone between the entry zone and the exit zone is designed to allow, as said previously, a combination of radiation heating and contact heating, the length of the different zones being adapted depending on the wires to be treated.
  • the zones of different diameters making it possible to have such a combination of radiation heating and contact heating are produced in a manner similar to the teachings of European patent EP-A-578 589 (patent corresponding to US-A-5 332 882), the design of which is such that the active element known as the "heating block” can be easily disassembled and reassembled, either for carrying out maintenance operations such as cleaning , or possibly to replace a heating block of structure determined by a different block when one wishes to modify the
  • extremes of the enclosure surrounding the insulating enclosure and the heating block is removable and supports all of the connections making it possible to ensure the electrical supply of the oven, its regulation ..., that the heating block being fixed by the one of its ends of said removable face, in accordance with the improvement according to the invention, the areas of
  • the oven is advantageously designed to treat two wires in parallel, guiding and positioning the wires
  • the localization of the point of necking is obtained in the entry zone either during the rise in temperature of the wire, or when it reaches approximately the normal temperature of treatment by means of a module. of large diameter on which the wire or wires are in contact and at the outlet of which they embarrass, which makes it possible to cause a sudden rupture or modification of the trajectory of said wire, zone in which the necking point is located.
  • the heating elements can also be adapted to each type of treatment by simple substitution or combination of elementary modules allowing a succession of contact heating and radiation heating, the lengths of which can be adapted according to the wires, the heating body proper being the same for any type of wire.
  • FIG. 1 schematically illustrates a side view of a working position of a machine capable of implementing the method according to the invention
  • FIG. 2 illustrates, in schematic perspective, the structure of an oven, which is also part of the invention, specially adapted to locate the point of necking of the wire during its drawing, and this in accordance with the invention, this figure showing the path of the wire during its passage inside the oven;
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing in detail the heating element of an oven specially designed to implement the method according to the invention
  • FIGS. 4 and 5 are views respectively in exploded perspective and in sectional elevation of an oven comprising a heating element produced in accordance with FIG. 3.
  • each working position of the machine implementing the method according to the invention comprises, like any false twist texturing machine:
  • a calling system (3) making it possible to deliver the yarn (2) at a predetermined speed inside the texturing zone proper, zone constituted by an oven (4), a cooling track (5) and a false twist pin (6);
  • this machine comprises means which make it possible to modify the trajectory of the wire (2) during its rise in temperature in the texturing zone, preferably inside the same oven (4) in the vicinity of the zone where it reaches its optimal treatment temperature, while allowing a rise in torsion communicated by the spindle (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 achieved by providing means for preheating and deviating the path of the wire (2) before it enters the oven (4 ).
  • Such means will however preferably be integrated into the oven (4) itself.
  • the oven will advantageously be of the type comprising a heating block (B) proper which comprises a succession of cylindrical zones (see FIG. 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 small diameter sections d, the temperature rise being obtained in these areas by radiation, while it is in contact with the surface of large diameter zones D.
  • the heating block (B) is designed, if one follows the path of the wire (2), so that it comprises an area (10) for entry of the radiation heating followed by a first contact heating zone (11).
  • a guide (12) is arranged which makes it possible to locate the necking point on the wire by modifying the trajectory, without however blocking the rise in torsion communicated by the spindle (6), said trajectory then becoming regular, rectilinear or curvilinear as shown in FIG. 2 up to the exit from the oven with alternating heating zones by contact and by radiation.
  • the last contact heating zone (13) is followed by a radiation heating zone (14).
  • FIGS. 3, 4 and 5 illustrate in detail a furnace implementing the method 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 shape and comprises a recess, of cylindrical shape, intended to contain the heating element (B) which has a structure as illustrated in exploded manner in FIG. 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) making it possible to ensure the electric supply of the oven and its regulation.
  • the heating block (B) is designed so as to present a succession of zones having different diameters D and d, and this so that the wires (2) are in contact with the zones of large diameter D, the heat transmission then being carried out by conduction and are kept away from the zones of smaller diameter d, the heat transmission being then obtained by radiation.
  • the sudden change in the path of the wire inside the oven is obtained by associating with the first module (11) of diameter D the first element guide (30) which is designed to embarrass the wire on the edge (lia) of the module (11) and which therefore serves to guide (12), thus making it possible to locate the point of necking in this zone.
  • the length of the wire contact zone on this first module (11) can be variable depending on the nature of the wires and will generally be of the order of 2 to 10 cm.
  • the heating element (B) is designed as shown diagrammatically in FIG. 3, and essentially consists of a cylindrical heating body (15), represented in dotted lines, comprising a or several resistors embedded in a matrix and obtained by molding.
  • This heater also includes a thermocouple element allowing precise temperature regulation.
  • the resistors 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 it is possible, for example, to have two resistors in parallel which can either be the same length or be offset from each other along the length of the oven.
  • elementary modules are used, the length of which can be adapted as a function of the treatments to be carried out, which can be fitted by sliding on the heating body (10), and which constitute cylindrical surfaces of different diameter D and d.
  • Each module can either alone form a zone of small diameter d, or a zone of large diameter D, or optionally combine an alternation of zones of large diameter D and zones of small diameter d as illustrated in FIG. 3.
  • each module corresponds to the external diameter of the heating resistor (15) so that the modules can be fitted by simple sliding around the latter. Thanks to such a design, it is possible to adapt the structure of the oven according to the heat treatment to be carried out and the type of wire to be treated.
  • the various modules and guides are kept in position around the heating body (10) by any appropriate means, for example by means of a locking ring or by means of screws, the various modules being blocked longitudinally by the intermediate a tie rod (17) integral with the inlet face (6), and the end (33) of which snaps into a notch (34) provided in the outlet guide (32). radiation
  • the positioning of the first module (11) relative to the inlet of the oven is adjusted by means of a spacer (35) of appropriate length, making it possible to define an inlet area (10) where the heating is carried out by radiation which can have a length adapted according to needs.
  • Such a type of oven makes it possible to carry out a texturing stretching operation of any type of synthetic yarn, including polyester yarn, the point of necking of the yarn being perfectly located during the stretching phase.
  • This machine is equipped with a high temperature oven 100 cm in length, having a structure as shown diagrammatically in FIG. 2 and which comprises an inlet zone (10) allowing heating by radiation having a length of 20 cm followed by '' a zone (11) of diameter of diameter D of contact heating of 2 cm.
  • the path of the wire (2) is deflected by the guide (30), which therefore causes an embarrassment with said surface (11) making it possible to locate the point of necking.
  • Downstream of the deflection guide (30) are arranged a succession of zones of diameter D and of diameter d, having respectively a length of 1.2 cm and 5.5 cm, the trajectory of the wire being regular, straight or curvilinear until '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 heating by radiation 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) with a length of 1.25 meters and a false friction spindle with external friction (6) rotating at a speed of 11,000 revolutions / minute, comprising ceramic discs .
  • the speed of the output deliverer (7) is set to 1000 m / min, allowing a stretch of 1.73.
  • a conventional fixing oven Downstream of the deliverer (7), a conventional fixing oven, not shown in FIG. 1, is arranged, 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 makes it possible, in industrial production, to eliminate the presence of broken strands and makes it possible to obtain a very homogeneous production between the different treatment positions from one machine to another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Procédé d'étirage-texturation par fausse torsion. Lors du traitement du fil (2), on localise le point de striction lors de la phase d'étirage en provoquant une rupture ou modification brutale de la trajectoire dudit fil 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 de fausse torsion jusqu'au premier système d'appel. Avantageusement, la modification de la trajectoire du fil (2) est réalisée à l'intérieur même du four soit lors de sa montée en température, soit au voisinage de la zone où il atteint sa température optimale de traitement.

Description

16210 PCÏYFR95/01361
PROCEDE D'ETIRAGE-TEXTURATION PAR FAUSSE TORSION ET NOUVEAU TYPE DE FOUR PERMETTANT SA MISE EN OEUVRE.
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 maîtriser 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 fil 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 maîtriser 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 texture, 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 rencontre 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 texture 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) dont le contenu est intégré en tant que besoin à la présente description. 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 unç distance constante de la surface extérieure des zones de petit diamètre de {elle 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
10 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
,5 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
7f) 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
10 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
7- 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
,_n 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 recαligne, 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 texture, 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 po|nt 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 (lia) 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 dl 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 entraîne 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

REVENDICATIONS
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 texture, 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 (5) 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 (5), 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 11 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/ Dispositif de chauffage 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
(lia) dudit premier module (11).
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