Appareil pour rendre élastique un fil monofilamentaire thermoplastique La présente invention a pour objet un appareil pour rendre élastique un fil monofilamentaire ther moplastique.
On sait que, en faisant passer dans des condi tions .appropriées un fil thermoplastique sous ten sion le long d'un trajet linéaire, présentant un angle aigu, on communique à ce fil une tendance perma nente à s'enrouler en serpentin. Conformément à une pratique courante, on :réalise l'angle aigu du trajet du fil en faisant passer celui-ci par-dessus une arête rectiligne, constituée, par exemple, par une lame de rasoir ordinaire ; des appareils présentant une arête rectiligne pour .rendre élastiques des fils, sont déjà connus.
Ces. appareils sont particulièrement avantageux pour les fils à monofilament, car ils permettent de produire des fils élastifiés , qui sont sensiblement exempts de toute contrainte de torsion, à l'exception des contraintes locales, et qui peuvent être utilisés facilement, sans être câblés avec d'autres fils, pour tricoter des articles de bonneterie sur une machine à chariot unique.
Tous les phénomènes. intervenant dans ces appa reils d'élastification utilisant une arête vive ne sont pas parfaitement connus; .cependant, on sait que, en faisant passer un fil monofilament sur une arête rectiligne, on produit dans ce fil des contraintes transversales différentielles ;
on sait aussi que la ten dance du fil à s'enrouler en serpentin et sa nature élastique sont dues à une tendance à la suppression de ces contraintes. Le passage d'un fil à monofila- ment sur une arête rectiligne provoque également une déformation de la section transversale :du filament, avec un aplatissement d'un côté -de cette section ;
cet aplatissement atteint dans certains cas un tel degré que la section du filament prend 1a forme d'un crois sant. On considérait dans le passé que cette défor mation de la section transversale du fil était néces saire pour obtenir un :degré élevé d'élastifieatio-n.
On s'est aperçu maintenant que cette déforma tion de la section -transversale d'un fil à monofila- ment n'est pas nécessaire pour donner au fil une excellente élasticité, et que, en évitant cette défor- mation, on obtient un fil à monofnlament élastifié présentant plusieurs .avantages inattendus. A cet effet, l'appareil selon l'invention,
qui comprend un dispo sitif d'alimentation en fil, un dispositif de recueil du fil, une lame pourvue d'une arête vive d'engagement du fil, et un moyen de guidage pour guider le fil se déplaçant du dispositif d'alimentation au dispositif de recueil, le long d'un trajet à forte courbure par dessus ladite arête, est caractérisé en ce que ladite arête présente une partie d'engagement du fil qui,
vue en projection sur un plan parallèle au plan de la lame, est de forme générale semi-circulaire, de façon à empêcher une déformation notable de la sec tion transversale circulaire du fil, lors de son pas sage dans la ,partie à forte courbure de son trajet.
Les fils traités dans cet appareil possèdent plu sieurs avantages, qui permettent d'obtenir avec ces fils un tissu plus uniforme et d'une plus belle appa rence.
Tout d'abord, ces fils peuvent être passés à travers un guide ou organe analogue, sans qu'il en résulte une accumulation .de torsion dans le fil. Quand on faisait passer les fils à monofilament élasti- fiés dans les anciens appameil s à travers un guide ou un organe analogue,
le côté plat du filament empê chait le fil de tourner librement à l'intérieur de l'oeil- leton du guide, de sorte qu'il se produisait .une accu mulation de torsion à l'entrée du guide, jusqu'au moment où le couple résultant atteignait une valeur suffisante pour faire disparaître une grande partie ou la totalité de la torsion ; il en résultait une distri- bution inégale de la torsion à la sortie du guide.
Ceci constitue un grave inconvénient dans :de nombreuses applications. Par exemple, pour le tricotage des bas de dames, la répartition inégale de la torsion provo que tout le long du bas, à certains intervalles, des bandes parfaitement visibles. Avec les fils à section transversale sensiblement ronde, .aucune accumula tion de torsion ne se produit quand le fil passe à travers un guide ou un organe analogue,
et la répar tition de latorsion dans le fil reste sensiblement uni forme. Un autre inconvénient des fils élastifiés dans les anciens appareils est que les tissus fabriqués avec ceux-ci présentent fréquemment un lustre indésirable, au moins dans certaines zones.
On -a constaté que ce lustre indésirable provient de la déformation de la section transversale du fil, et qu'il est d'autant plus accentué que la section transversale du fil a été plus déformée pas le passage du fil sur l'arête vive.
Puisque le degré de déformation de .la section trans versale, dans les anciens appareils, dépend d'un cer- tain nombre de variables qu'on ne peut pas com mander avec précision, il n'a pas été possible de fabriquer des tissus présentant un lustre uniforme. Les fils à monofil.ament à section transversale cir culaire permettent de produire des tissus ayant une apparence mate et uniforme.
Pour obtenir les avantages précédents, il n'est pas nécessaire que le fil ait une section transversale exactement circulaire ; il suffit que cette section cir- culaire. ne soit pas notablement déformée, c'est à-dire que la partie aplatie, au point d'avoir un rayon de courbure notablement supérieur au rayon de courbure moyen de la surface périphérique du fil,
ne dépasse pas environ 15 Vo de cette surface, et que le diamètre minimum du fil soit au moins égal à 80 % environ de son diamètre maximum. Si l'on commande la configuration de la section trans versale du fil,
de manière qu'elle se conforme au moins à ces limites, le fil est sensiblement exempt des inconvénients propres aux fils élastifiés dans les anciens appareils.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante.
La fig. 1 est une vue schématique en perspective de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en plan agrandie d'un détail de l'appareil.
La fig. 3 est une vue de profil <B>de</B> détail, montrant la partie du haut de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une coupe transversale semblable d'une variante de ce détail. La fig. 6 est une coupe transversale de plusieurs monofilaments élastifiés par passage dans un appa reil ancien.
La fig. 7 est une coupe transversale de plusieurs monofilaments élastifiés par passage dans ladite forme d'exécution de l'appareil de l'invention.
L'appareil représenté en fi-. 1 comprend un dis positif 10 d'alimentation en fil monofilamentaire thermoplastique, dispositif qui est monté sur un sup port non représenté. Le fil 12, partant du bobinage d'alimentation 10, traverse un oéilleton de guidage 14, passe autour d'un dispositif 16 régulateur de ten sion, et arrive ensuite sur un ensemble à lame 18.
Le dispositif 16 régulateur de tension joue un double rôle: d'abord, il supprime les fluctuations de tension résultant du tirage du fil en dehors du bobinage 10 ; ensuite, il fournit le fil à l'ensemble 18 avec une ten sion appropriée, tandis que le guide 14 permet de retirer le fil par un bout du bobinage 10. A partir de l'ensemble 18, que l'on décrira avec plus de détails ultérieurement, le fil est tiré sur une fraction de trajet 20 pour passer ensuite à travers un guide 22 et arriver entre deux rouleaux entraînés 24. Le fil passe ensuite à travers un guide 25 et arrive à un dispositif courant de recueil 26, à anneau et à broche.
L'ensemble à lame 18 comprend une bande de chauffage 28, incurvée suivant un rayon d'environ 10 cm, de manière à présenter au fil une surface légè rement courbe. Cette bande de chauffage 28 peut être chauffée en y faisant passer un courant électri que ; elle est connectée, à cet effet, au moyen de deux conducteurs électriques 30 et 32,à un trans formateur réglable 34, qui est alimenté en énergie par une source non représentée, par l'intermédiaire de conducteurs 36 et 38.
Une lame métallique sensi blement plane 42 est montée sur la bande de chauf fage 28 au moyen d'une monture 40. Une arête 44 de la lame 42 s'étend au-delà du bord arrière de la bande de chauffage 28, jusqu'à une courte distance de celui-ci, et comporte une encoche 46. Le fil 12 passe au contact de la face inférieure de la bande de chauffage 28, puis traverse l'encoche 46 de l'arête de la lame 42, de telle sorte que le fil est forcé de suivre un trajet anguleux, le fond de l'encoche 46 se trouvant .au sommet de l'angle, de ce trajet.
L'encoche 46 pénètre dans la .lame 42 sur une distance au moins égale au rayon du fil ; sa largeur est égale approximativement au diamètre du fil. Le fond 48 de l'encoche est concave et sensiblement semi-circulaire dans le plan de la lame, avec un rayon moyen de courbure approximativement égal au rayon du fil ;
il est en outre incurvé d'une manière convexe dans des plans perpendiculaires au plan de la lame. Comme on le voit sur la fig. 3, le rayon de la courbure convexe de la surface du fond 48 de l'encoche est le plus faible .au centre et tend vers l'infini aux points où cette surface se raccorde aux surfaces latérales planes.
La lame 42 comporte aussi deux rainures opposées conoïdes 50 et 52, qui se conforment sensiblement à la périphérie<B>du</B> fil et qui constituent pour celui-ci des guides vers l'encoche 46 et à partir de l'encoche. Les :rainures 50 et 52, non seulement permettent de donner à la surface du fond 48 de l'encoche 46 un rayon de courbure convexe minimum approprié, mais constituent aussi des surfa ces d'appui additionnelles qui forcent le fil à con server sa section transversale circulaire.
Pour faire fonctionner l'appareil décrit, on fait passer à travers celui-ci une certaine longueur de fil 12, comme on l'a expliqué précédemment, jusqu'aux rouleaux 24, et l'on actionne momentanément ces rouleaux pour faire passer ce fil sur le dispositif de recueil 26. On règle le transformateur réglable 34, de manière à fournir à la bande de chauffage 28 une énergie suffisante pour la maintenir à la tempé rature désirée, puis on fait tourner le dispositif de recueil 26 et les rouleaux 24.
L'appareil n'exige ensuite normalement aucune surveillance, sauf quand un fil se casse ou quand le bobinage d'alimentation est épuisé.
On voit à la fig. 5 une portion d'une lame 54 comportant une encoche 56 destinée au passage d'un fil 58. Cette lame 54 est une variante de la lame 42 représentée sur la fig. 1. Elle en diffère par le fait qu'elle est suffisamment mince pour que le fond 60 de l'encoche possède le rayon minimum approprié de courbure convexe, sans qu'on soit obligé d'avoir ,
re- cours à des rainures d'entrée et de sortie. La lame 54 présente un avantage du fait que le fond 60 de l'encoche 56 peut subir un certain degré d'usure, sans que le rayon de courbure de la partie anguleuse du trajet du fil soit modifié d'une manière apprécia ble ; cependant, cette lame présente un inconvénient, car les surfaces d'appui, qui forcent le fil à conserver une section transversale circulaire ne sont pas aussi grandes que dans la variante précédente.
On voit sur da fig. 6, en coupe transversale, plu sieurs monofilaments, élastifiés par passage sur une arête vive d'un appareil ancien. On voit ,qu'un côté de chaque filament est sérieusement aplati, par exemple en 62 et 64, à tel point qu'une fraction attei- gnant presque 30 % de la surface périphérique du fil,
présenté une courbure concave, au lieu de la courbure convexe normale, et que le diamètre mini mum des filaments déformés est, au moins dans quelques cas, inférieur à 60 % de leur diamètre maximum.
La fig. 7 représente en coupe des fils élastifiés dans l'appareil décrit. On voit que la section trans- versale des fils de la fig. 7 est sensiblement circu laire, que leur périphérie n'est aplatie d'une manière appréciable en aucun point et que leur diamètre minimum est sensiblement égal à leur diamètre maxi mum.
L'appareil de l'invention peut être utilisé pour élastifier tout monofilament thermoplastique pouvant être élastifié par les anciens appareils. La lame à encoche peut -être formée par une matière quelconque, possédant une résistance à l'usure suffisante.
Les métaux ou alliages, tels que l'acier inoxydable ou d'acier à haute teneur en car bone, donnent généralement satisfaction; ceci est vrai, en particulier, si le métal possède dans sa struc- ture interne des grains .assez fins pour présenter, au sommet de la partie anguleuse du trajet du fil, une surface lisse d'engagement du fil.
La lame peut aussi être constituée par une pierre précieuse, telle qu'un diamant ou un saphir; de tels organes ont l'avantage de pouvoir être utilisés pendant des périodes exces- sivement longues, sans subir une usure nécessitant leur remplacement.
Si l'on utilise, pour former la lame, une matière s'usant rapidement, les surfaces latérales de d'encoche .sont -rapidement usées à tel point qu'elles ne forcent plus le fil à conserver une section transversale circulaire ;
dans ce cas, à moins d'utiliser une lame comme celle représentée sur la fig. 5, le rayon minimum de courbure du fond de l'encoche peut augmenter, nu point que la lame ne peut plus produire un fil d'une élasticité satisfai sante.
L'encoche de la lame a, de préférence, une pro fondeur égale,au moins au rayon du fil, de manière que celui-ci ne puisse se déformer, au moins sur une moitié de sa périphérie. La largeur de l'encoche, aux deux points où le fond arrondi se raccorde aux faces latérales opposées, est de préférence égale approxi mativement au diamètre du fil à traiter ;
pour pro duire un fil possédant les avantages mentionnés, il faut en général que la largeur de d'encoche à cet endroit soit comprise entre 80 fl/o et 120 % du dia- mètre <RTI
ID="0003.0146"> du fil et, de préférence, entre 90 % et 110 0/0 de ce diamètre. Le rayon de courbure du fond de l'encoche, dans le plan de la lame,
ne s'écarte de préférence pas de plus de 20 % du rayon de cour- bure moyen de la périphérie du fil ;
pour obtenir les meilleurs résultats, ce rayon de courbure du fond de l'encoche doit être compris entre 90 fl/o et 110 % du rayon de courbure moyen de la périphérie du fil. Par exemple, si le diamètre du fil à .traiter est égal à 0,04 mm,
le rayon moyen de courbure concave du fond de l'encoche, dans le plan de la lame, est compris de préférence entre 0,018 mm et 0,022 mm.
Le .rayon minimum de courbure convexe du fond arrondi de l'encoche, dans des plans perpendiculai res au plan de la lame, peut varier entre de larges limites, mais doit être en général aussi faible que possible, sans que le fil soit sectionné .à son passage à travers l'encoche.
Le plus petit rayon de courbure possible dépend lui-même de la nature du fil, des dimensions du monofilament, de la texture de la matière constituant la lame, et enfin de la tension du fil. En :règle générale, plus le grain de la texture de la matière constituant la lame est fin, et plus la tension du fil est faible, plus faible est également le rayon minimum et optimum de la courbure convexe du fond -de l'encoche.
D'autre part, on peut traiter d'une manière satisfaisante des fils de nylon avec un rayon de courbure plus réduit que les fils de tout autre type et dans. des conditions compara bles, on peut utiliser, avec des fils de nylon ,
une encoche ayant un rayon de courbure convexe mini- mum qui est plus petit de 20 % que celui corres- pondant aux autres types de fil. Tous les facteurs étant favorables,
il est parfois possible de donner .au fond de l'encoche un rayon minimum de courbure convexe compris à peu près entre 2 microns et 4 microns ;
cependant, -dans :des conditions moins favo rables, un rayon<U>minim</U>um de courbure compris entre 5 microns et 8 microns peut être nécessaire .pour obtenir des résultats satisfaisants. Le rayon minimum de courbure convexe le plus grand que l'on puisse utiliser d'.une manière satisfaisante pour le fond de l'encoche dépend de la grosseur du fil à traites. Le rayon minimum de courbure
convexe ne doit pas être en général supérieur à quatre fois le diamètre du fil, et il est de préférence inférieur à ce diamètre. Avec un monofilament de 15 :deniers, le rayon mini- mum de courbure convexe, au fond de l'encoche, ne doit pas dépasser environ 150 miorons, et l'on obtient des meilleurs résultats s'il est inférieur à 30 microns.
La lame peut avoir .une épaisseur désirée quel conque ; en utilisant des rainures d'entrée, comme celles représentées sur les fig. 1 à 4 du dessin, on peut donner à la lame une épaisseur notablement supérieure à deux fois le rayon minimum désiré de courbure convexe au fond de l'encoche.
Une lame de rasoir ordinaire constitue, par exemple, facilement un flan satisfaisant, à partir duquel on peut fabri quer la lame ; on peut aussi utiliser de la tôle (comme celle utilisée pour les cales d'épaisseur) possédant l'épaisseur désirée.
Pour fabriquer une lame telle que celle représentée sur la fi-, 5, on peut utiliser une telle tôle ayant une épaisseur comprise à peu près entre 0,012 mm et 0,05 mm ; on élimine .ainsi la nécessité des rainures d'entrée.
Il est facile de former dans l'arête de la lame une encoche ayant la forme désirée, en arrondissant d'abord un bord d'une pièce de tôle pour cales d'épaisseur, ou d'un autre métal mince, ayant une épaisseur correspondant au diamètre du fil à traiter, et en utilisant ensuite le bord ainsi arrondi comme une lime pour usiner l'en coche et, le cas échéant, les rainures d'entrée.
Si la lame est constituée par un diamant, un saphir ou une matière .analogue, il faut évidemment avoir re- cours, en général, à un tailleur de diamant qualifié.
L'angle d'approche et l'angle de départ du fil, par rapport à la lame, peuvent avoir des valeurs courantes ; l'angle compris entre le brin d e fil se rapprochant de l'arête et le brin de fil s'en éloignant peut varier à peu près de 1200 à 10 , et peut même être inférieur à cette dernière valeur si l'angle de meulage de la lame le permet. En règle générale,
le degré d'élastification obtenu est d'autant plus élevé que l'angle compris entre le brin de fil se rappro chant et le brin de fil s'éloignant de l'arête est plus petit; cependant, dans quelques cas, il peut être avan tageux d'utiliser un angle d'approche relativement grand, par exemple de 301, à 1000, de manière que le fil puisse être chauffé plus facilement jusqu'à une température appropriée à l'instant où il entre en con tact avec l'arête de la lame.
La tension du fil passant autour de la lame et la température du fil, à l'instant où celui-ci vient en contact avec l'arête de la lame, peuvent aussi avoir des valeurs courantes ;
elles dépendent du type du fil à traiter et des conditions d'élastification. La température du fil peut varier depuis la température ambiante jusqu'à la température de collage du fil, et la tension du fil peut varier à peu près de 0,05 à 2,5 g par denier. La vitesse linéaire du fil autour de la lame peut aussi être courante ; elle peut aller jusqu'à 900 mètres à la minute dans certains cas.
Apparatus for rendering elastic a thermoplastic monofilament yarn The present invention relates to an apparatus for rendering elastic a thermoplastic monofilament yarn.
It is known that by passing under suitable conditions a thermoplastic wire under tension along a linear path, having an acute angle, one imparts to this wire a permanent tendency to coil up in a serpentine. In accordance with current practice, the acute angle of the path of the wire is produced by passing the latter over a rectilinear edge, constituted, for example, by an ordinary razor blade; devices having a rectilinear edge for making elastic threads are already known.
These. Apparatuses are particularly advantageous for monofilament yarns, as they allow the production of elasticized yarns, which are substantially free from any torsional stress, except local stresses, and which can be used easily, without being cabled with other yarns, for knitting hosiery on a single carriage machine.
All phenomena. involved in these elastification devices using a sharp edge are not fully known; .However, it is known that, by passing a monofilament yarn over a rectilinear edge, differential transverse stresses are produced in this yarn;
it is also known that the tendency of the yarn to wind up in a serpentine and its elastic nature are due to a tendency to remove these stresses. The passage of a monofilament yarn over a rectilinear edge also causes a deformation of the cross section: of the filament, with a flattening of one side of this section;
this flattening reaches in some cases such a degree that the section of the filament takes the form of a cross. This deformation of the cross section of the wire was considered in the past to be necessary in order to obtain a high degree of elasticity.
It has now been seen that this deformation of the cross-section of a monofilament yarn is not necessary in order to give the yarn excellent elasticity, and that, by avoiding this deformation, a yarn is obtained. elasticized monofnlament presenting several unexpected advantages. For this purpose, the apparatus according to the invention,
which comprises a wire feed device, a wire take-up device, a blade with a sharp wire engaging edge, and guide means for guiding the wire moving from the feeder to the device collection, along a strongly curved path over said ridge, is characterized in that said ridge has a wire engaging portion which,
view in projection on a plane parallel to the plane of the blade, is of general semi-circular shape, so as to prevent a noticeable deformation of the circular transverse section of the wire, during its passage in the, part with strong curvature of its journey.
The yarns treated in this apparatus have several advantages, which make it possible to obtain with these yarns a more uniform fabric and a more beautiful appearance.
First of all, these threads can be passed through a guide or the like, without resulting in an accumulation of twist in the thread. When passing the elastic monofilament threads in the old apparatus through a guide or the like,
the flat side of the filament prevented the wire from turning freely inside the eye of the guide, so that a build-up of torsion occurred at the entry of the guide, until the point when the resulting torque reached a value sufficient to remove most or all of the torsion; this resulted in an uneven distribution of the torsion at the exit of the guide.
This constitutes a serious drawback in: many applications. For example, for knitting ladies' stockings, the uneven distribution of the twist causes perfectly visible bands all along the stocking at certain intervals. With yarns having a substantially round cross section, no accumulation of torsion occurs when the yarn passes through a guide or the like,
and the distribution of the twist in the yarn remains substantially uniform. Another disadvantage of elasticized yarns in older appliances is that fabrics made with them frequently exhibit an undesirable sheen, at least in some areas.
It has been observed that this undesirable luster comes from the deformation of the cross section of the wire, and that it is all the more accentuated as the cross section of the wire has been more deformed by the passage of the wire over the sharp edge.
Since the degree of deformation of the cross section in older devices depends on a number of variables which cannot be controlled with precision, it has not been possible to fabricate fabrics with uniform luster. Monofilament yarns with a circular cross section make it possible to produce fabrics with a matt and uniform appearance.
In order to obtain the above advantages, it is not necessary for the wire to have an exactly circular cross section; it suffices that this circular section. is not notably deformed, that is to say that the flattened part, to the point of having a radius of curvature notably greater than the mean radius of curvature of the peripheral surface of the wire,
does not exceed approximately 15 Vo of this surface, and that the minimum diameter of the wire is at least equal to approximately 80% of its maximum diameter. If you order the configuration of the cross section of the wire,
so that it conforms at least to these limits, the yarn is substantially free from the drawbacks inherent in elasticized yarns in older devices.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus forming the subject of the invention, as well as a variant.
Fig. 1 is a schematic perspective view of said embodiment.
Fig. 2 is an enlarged plan view of a detail of the apparatus.
Fig. 3 is a side view <B> of </B> detail, showing the top part of FIG. 2.
Fig. 4 is a cross section taken on line IV IV of FIG. 2.
Fig. 5 is a similar cross section of a variation of this detail. Fig. 6 is a cross section of several monofilaments elasticized by passage through an old apparatus.
Fig. 7 is a cross section of several monofilaments elasticized by passage in said embodiment of the apparatus of the invention.
The apparatus shown in fi-. 1 comprises a positive device 10 for feeding thermoplastic monofilament yarn, a device which is mounted on a support, not shown. The wire 12, from the supply winding 10, passes through a guide eyelet 14, passes around a voltage regulator device 16, and then arrives on a blade assembly 18.
The voltage regulator device 16 plays a dual role: first, it eliminates the voltage fluctuations resulting from the drawing of the yarn outside the winding 10; then, it supplies the wire to the assembly 18 with an appropriate tension, while the guide 14 allows the wire to be withdrawn by one end of the winding 10. From the assembly 18, which will be described with more than Details later, the yarn is pulled over a fraction of path 20 to then pass through a guide 22 and arrive between two driven rollers 24. The yarn then passes through a guide 25 and arrives at a current collecting device 26, ring and spindle.
The blade assembly 18 comprises a heating strip 28, curved with a radius of about 10 cm, so as to present a slightly curved surface on the grain. This heating strip 28 can be heated by passing an electric current through it; it is connected, for this purpose, by means of two electrical conductors 30 and 32, to an adjustable transformer 34, which is supplied with energy by a source not shown, via conductors 36 and 38.
A substantially planar metal blade 42 is mounted on the heating strip 28 by means of a mount 40. An edge 44 of the blade 42 extends beyond the rear edge of the heating strip 28, up to a short distance from it, and has a notch 46. The wire 12 passes in contact with the underside of the heating strip 28, then passes through the notch 46 of the edge of the blade 42, so that the wire is forced to follow an angular path, the bottom of the notch 46 being .at the apex of the angle, of this path.
The notch 46 penetrates into the .lame 42 over a distance at least equal to the radius of the wire; its width is approximately equal to the diameter of the wire. The bottom 48 of the notch is concave and substantially semi-circular in the plane of the blade, with an average radius of curvature approximately equal to the radius of the wire;
it is furthermore curved in a convex manner in planes perpendicular to the plane of the blade. As seen in fig. 3, the radius of the convex curvature of the surface of the bottom 48 of the notch is smallest in the center and tends towards infinity at the points where this surface joins with the flat side surfaces.
The blade 42 also has two opposed conoidal grooves 50 and 52, which conform substantially to the periphery of the <B> wire </B> and which constitute for the latter guides towards the notch 46 and from the notch . The: grooves 50 and 52, not only make it possible to give the surface of the bottom 48 of the notch 46 an appropriate minimum convex radius of curvature, but also constitute additional support surfaces which force the wire to retain its section circular transverse.
To operate the apparatus described, a certain length of wire 12 is passed through it, as explained previously, to the rollers 24, and these rollers are momentarily actuated to pass this wire. on the collecting device 26. The adjustable transformer 34 is adjusted so as to supply the heating strip 28 with sufficient energy to maintain it at the desired temperature, then the collecting device 26 and the rollers 24 are rotated.
The device then normally requires no monitoring, except when a wire breaks or when the power coil is exhausted.
We see in fig. 5 a portion of a blade 54 comprising a notch 56 intended for the passage of a wire 58. This blade 54 is a variant of the blade 42 shown in FIG. 1. It differs from it by the fact that it is thin enough so that the bottom 60 of the notch has the appropriate minimum radius of convex curvature, without being obliged to have,
use entry and exit grooves. The blade 54 has an advantage in that the bottom 60 of the notch 56 can be subjected to a certain degree of wear, without the radius of curvature of the angular portion of the path of the wire being appreciably changed; however, this blade has a drawback, because the bearing surfaces, which force the wire to maintain a circular cross section, are not as large as in the previous variant.
We see in fig. 6, in cross section, several monofilaments, elasticized by passing over a sharp edge of an old device. It can be seen that one side of each filament is seriously flattened, for example at 62 and 64, to such an extent that a fraction reaching almost 30% of the peripheral surface of the wire,
exhibited a concave curvature, instead of the normal convex curvature, and that the minimum diameter of the deformed filaments is, at least in some cases, less than 60% of their maximum diameter.
Fig. 7 shows in section the elasticized son in the apparatus described. It can be seen that the cross section of the wires of FIG. 7 is substantially circular, that their periphery is not appreciably flattened at any point and that their minimum diameter is substantially equal to their maximum diameter mum.
The apparatus of the invention can be used to elasticize any thermoplastic monofilament which can be elasticized by the old apparatus. The notched blade may be formed of any material having sufficient wear resistance.
Metals or alloys, such as stainless steel or high carbon steel, are generally satisfactory; this is particularly true if the metal has in its internal structure grains fine enough to present, at the top of the angular portion of the wire path, a smooth wire engaging surface.
The blade can also be formed by a precious stone, such as a diamond or a sapphire; such members have the advantage of being able to be used for excessively long periods without undergoing wear requiring their replacement.
If a rapidly wearing material is used to form the blade, the side surfaces of the notch are rapidly worn so as to no longer force the wire to maintain a circular cross section;
in this case, unless using a blade like the one shown in fig. 5, the minimum radius of curvature of the bottom of the notch may increase, so that the blade can no longer produce a thread of satisfactory elasticity.
The notch of the blade preferably has a depth equal, at least to the radius of the wire, so that the latter cannot be deformed, at least over half of its periphery. The width of the notch, at the two points where the rounded bottom connects to the opposite side faces, is preferably equal approxi matively to the diameter of the wire to be treated;
in order to produce a yarn having the advantages mentioned, it is generally necessary that the width of the notch at this location is between 80 fl / o and 120% of the diameter <RTI
ID = "0003.0146"> of the wire and, preferably, between 90% and 110% of this diameter. The radius of curvature of the bottom of the notch, in the plane of the blade,
preferably does not deviate by more than 20% from the mean radius of curvature of the periphery of the wire;
to obtain the best results, this radius of curvature of the bottom of the notch should be between 90 fl / o and 110% of the mean radius of curvature of the periphery of the wire. For example, if the diameter of the wire to be treated is equal to 0.04 mm,
the mean radius of concave curvature of the bottom of the notch, in the plane of the blade, is preferably between 0.018 mm and 0.022 mm.
The minimum radius of convex curvature of the rounded bottom of the notch, in planes perpendicular to the plane of the blade, can vary between wide limits, but should generally be as low as possible, without the wire being cut. as it passes through the notch.
The smallest possible radius of curvature itself depends on the nature of the yarn, the dimensions of the monofilament, the texture of the material constituting the blade, and finally the tension of the yarn. As a general rule, the finer the grain of the texture of the material constituting the blade, and the lower the thread tension, the lower is also the minimum and optimum radius of the convex curvature of the bottom of the notch.
On the other hand, nylon threads with a smaller radius of curvature can be satisfactorily processed than threads of any other type and in. under comparable conditions, it is possible to use, with nylon threads,
a notch having a minimum convex radius of curvature which is 20% smaller than that of other types of wire. All the factors being favorable,
it is sometimes possible to give the bottom of the notch a minimum radius of convex curvature of approximately between 2 microns and 4 microns;
however, under less favorable conditions, a <U> minimum </U> um radius of curvature of between 5 microns and 8 microns may be necessary to obtain satisfactory results. The largest minimum radius of convex curvature that can be satisfactorily employed for the bottom of the notch depends on the size of the milking wire. The minimum radius of curvature
convex should generally not be greater than four times the diameter of the wire, and it is preferably less than this diameter. With a 15: denier monofilament, the minimum radius of convex curvature at the bottom of the notch should not exceed about 150 miorons, and best results are obtained if it is less than 30 microns.
The blade can have any desired thickness whatever; using entry grooves, like those shown in figs. 1 to 4 of the drawing, the blade can be given a thickness significantly greater than twice the minimum desired radius of convex curvature at the bottom of the notch.
An ordinary razor blade, for example, easily constitutes a satisfactory blank from which the blade can be made; it is also possible to use sheet metal (such as that used for shims) having the desired thickness.
In order to manufacture a blade such as that shown in FIG. 5, such a sheet having a thickness of between approximately 0.012 mm and 0.05 mm can be used; the need for the entry grooves is thus eliminated.
It is easy to form a notch of the desired shape in the edge of the blade, by first rounding an edge of a piece of shim plate, or other thin metal, having a corresponding thickness. to the diameter of the wire to be treated, and then using the edge thus rounded as a file to machine the notch and, if necessary, the entry grooves.
If the blade is made of a diamond, sapphire or the like, it is of course necessary to have recourse, in general, to a qualified diamond cutter.
The approach angle and the starting angle of the wire, relative to the blade, may have current values; the angle between the strand of wire approaching the edge and the strand of wire moving away from it can vary from about 1200 to 10, and can even be less than the latter value if the grinding angle of the blade allows it. Generally,
the degree of elastification obtained is all the greater as the angle between the strand of wire approaching and the strand of wire moving away from the edge is smaller; however, in some cases it may be advantageous to use a relatively large approach angle, for example from 301 to 1000, so that the wire can be heated more easily to a suitable temperature at the time. where it comes into contact with the edge of the blade.
The tension of the wire passing around the blade and the temperature of the wire, at the moment when the latter comes into contact with the edge of the blade, can also have current values;
they depend on the type of yarn to be treated and the elasticization conditions. The yarn temperature can vary from room temperature to the yarn sticking temperature, and the yarn tension can vary from about 0.05 to 2.5 g per denier. The linear speed of the wire around the blade can also be common; it can go up to 900 meters per minute in some cases.