<U>Appareil pour la texturation</U> <U>de fils thermoplastiques</U> La présente invention se rapporte à un ap pareil pour la texturation de fils thermoplas tiques multifilaments, comprenant une paire de surfaces transporteuses, en contact avec le fil, et entourant une paire de rouleaux, de manière à former une zone de pincement, cha cune des surfaces ayant des cavités suffisam ment profondes pour permettre à des segments de fil de rester à l'intérieur, un dispositif pour faire avancer le fil sur les surfaces dans la zone où elles pincent le fil, un élé ment creux s'avançant dans ladite zone de pin cement très près des surfaces pour délimiter avec elles une chambre de bourrage du fil, une aiguille creuse dans laquelle le fil avance,
cette aiguille étant en partie située dans la zone de pincement dans la chambre formée par l'élément creux, des éléments dé limitant un conduit pour un gaz chaud autour de l'aiguille et en communication avec la chambre à l'extrémité de l'aiguille, et un dispositif propre à diriger un courant de gaz chaud de l'extrémité de l'aiguille à la cham bre de bourrage, de façon à précipiter le fil à texturer vers la zone de pincement.
Cet appareil est caractérisé en ce que les surfaces sont espacées entre elles, dans la zone de pincement, où elles sont le plus près l'une de l'autre, d'une distance qui est finie mais pas suffisamemnt grande pour que la force de compression s'exerçant sur le fil bourré dans 1a zone de pincement soit annulée. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la descrip tion qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant, à titre d'exemple, deux formes de réalisation de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est la vue schématique en éléva- tion d'une première forme de réalisation de l'apppreil; la fig. 2 est une vue en plan de galets pin- ceurs de la fig. 1; la fig. 3 est une vue partielle en perspec tive de ces galets pinceurs et d'un tube d'amenée de l'appareil de la fig. 1; la fig. 4 est une coupe partielle en élé vation de cette forme de réalisation de l'ap pareil selon l'invention, montrant en détail une buse de projection;
la fig. 5 est une coupe transversale faite suivant la ligne 5-5 de la fig. 4; la fig. 6 est une vue semblable à celle de la fig. 1 et représentant une deuxième forme de réalisation de l'appareil objet de l'in vention; la fig. 7 est une vue en plan des galets pinceurs de la fig. 6, des joints toriques et des courroies étant en coupe;
la fig. 8 est une vue en plan de la cour roie en treillis métallique utilisée dans l'appareil de la fig. 6, et la fig. 9 est une vue en coupe partielle d'un aspirateur que comprennent les appareils des fig. 1 et 6. Les fig. 1, 2 et 3 représentent une pre mière forme de réalisation de l'appareil con forme à l'invention. Certains détails de cet appareil sont donnés par les fig. 4 et 5. Une deuxième forme de réalisation de l'appareil conforme à l'invention est représentée sur les fig. 6 à 8.
L'appareil pour la texturation de fils thermoplastiques représenté sur les fig. 1 à 5, est combiné avec un équipement d'amenée d'un fil thermoplastique non étiré, Y, par exemple un fil comportant plusieurs filaments continus d'un polypropylène. Ce fil Y passe sur deux premiers rouleaux étireurs coniques 10 et 11, puis sur deux autres rouleaux éti- reurs coniques 12 et 13.
Comme d'habitude, chacune des paires de rouleaux se compose d'un rouleau de diamètre relativement grand, 10 et 12, et d'un rouleau de diamètre relati vement petit, 11 ou 13, les deux rouleaux d'une même paire étant montés de façon que leurs axes fassent entre eux un certain angle et que 1e fil avance ainsi suivant une série de boucles détachées sur les deux rouleaux de chaque paire.
Le fil Y s'enroule 6 à 8 fois sur chaque paire de rouleaux étireurs puis, en quittant la deuxième paire 12, 13, s'engage dans ladite forme d'exécution de l'appareil de texturation conforme à la présente invention Dans l'appareil représenté sur ces figures, le fil non étiré Y est étiré entre les deux paires de rouleaux étireurs. Par exemple, pour le traitement d'un fil non étiré composé de plusieurs filaments en polypropylène de 12000 deniers, le rouleau 10 est chauffé à 95-1200C et tourne à une vitesse circonféren- tielle de 75 mètres par minute, et le rouleau 12,
chauffé à une température de 95 à 1770C, tourne à une vitesse circonférentielle de 300 mètres par minute, de façon à réaliser un taux d'étirage de 4 du fil Y entre les deux paires de rouleaux. Le fil étiré pénètre en suite dans un dispositif de propulsion par la vapeur d'eau, désigné dans son ensemble par le repère 14 et montré en détail sur la fig. 4.
Ce dispositif 14, fonctionnant à la vapeur d'eau et destiné à assurer l'avancement du fil, comprend un tube cylindrique 15, partiel lement obturé à sa partie inférieure par un bouchon 16 et à sa partie supérieure par un bouchon 17, qui délimitent le corps du sys tème propulseur. Ce bouchon 17 porte un bos sage central 18 dirigé vers le bas, en saillie dans la chambre délimitée par le tube 15 et qui reçoit à force, de façon à l'obturer, la partie supérieure d'un second tube 19, de forme générale cylindrique,
coaxial avec le tube 15 et de plus petit diamètre que celui- ci. Ce tube 19 est de diamètre plus petit sur son extrémité inférieure 20 qui se monte à force dans le trou central du bouchon infé rieur 16 et qui reçoit un écrou de serrage 21. Le tube 19 porte à sa partie inférieure un prolongement 22, dont la section droite est rectangulaire, qui dépasse à l'extérieur sous le bouchon 16 et dont le rôle sera indiqué plus loin.
Le tube 19, placé à l'intérieur du tube 15 et coaxialement avec celui-ci, comporte à sa partie supérieure une chambre cylindrique axiale 23, en communication directe avec une chambre cylindrique axiale 24 de diamètre plus petit, située à l'extrémité inférieure de ce tube, traversant complètement le prolongement 22 et s'ouvrant à l'extérieur par les deux faces inférieures de ce prolongement 22. La chambre 23 est reliée à la chambre 24 par une chambre tronconique 25 dont l'angle au sommet du cône est de 300.
Un tampon directeur 26 est placé dans la chambre 23 vers sa partie mé diane; son réle sera décrit plus loin. Une ai guille hypodermique 27 traverse la chambre 23 axialement et pénètre partiellement dans la chambre 24 et suivant l'axe de celle-ci. Cette aiguille 27 est maintenue en place par le bou chon 17 et traverse le tampon 26 en son cen tre. Une garniture 28 en polytétrafluoréthy- lène ("Téflon") et un chapeau de presse-étou pe 29 de type courant assurent l'étanchéité au passage de l'aiguille 27 dans le bouchon 17.
Le diamètre de l'aiguille hypodermique utili sée varie selon le diamètre du fil à texturer.
Pour la texturation d'un fil de polypropylène à 210 filaments de 3000 deniers, une aiguille de 2,324 mm de diamètre convient parfaitement.
De la vapeur surchauffée à 9,8 kg/cm2, en provenance d'une tuyauterie d'alimentation 30, pénètre dans la partie supérieure du tube cy lindrique 15 qui forme une chambre de distri bution 31 entre sa paroi et le tube 19. Un thermocouple 62, en saillie à l'intérieur de la chambre 31, donne la température de la va peur. Le tube 19 porte deux trous radiaux 32 de 4,5 mm de diamètre, débouchant dans la chambre 23. La vapeur contenue dans la cham bre de distribution 31 passe par ces trous ra diaux 32 et pénètre dans la partie de la cham bre 23 située au-dessus du tampon 26.
Ce tampon 26 fait joint étanche à la fois sur la surface latérale de l'aiguille hypo dermique 27 et sur la paroi intérieure du tube 19, et divise ainsi la chambre 23 en deux par ties distinctes. La communication entre ces deux parties de la chambre 23 est assurée par quatre trous 60 de 2,25 mm de diamètre, dont les axes sont parallèles à l'axe du tube 19 et qui, comme le montre la fig. 5, sont répar tis régulièrement à 900 l'un de l'autre au tour de l'axe de l'aiguille hypodermique. Le rôle de ce tampon 26 est de rendre le sens d'écoulement de la vapeur parallèle à celui de l'avance du fil par le trou central de l'aiguille hypodermique 27, de façon que, lors que la vapeur admise passe autour de l'extré mité inférieure de cette aiguille 27,
elle suit un trajet dont la direction générale est parallèle à celui du fil sortant de l'aiguille 27. La chambre 23, qui se prolonge sur une longueur appréciable au-dessous du tampon 26, et 1e petit angle de conicité de la chambre 25 concourent à maintenir le parallélisme dans la direction du courant de vapeur.
L'aiguille hypodermique 27 pénètre dans la chambre 24 mais son extrémité inférieure est à une distance appréciable du point le plus bas de cette chambre, c'est-à-dire des faces d'extrémité du prolongement 22. De sorte qu'il existe une chambre cylindrique à l'intérieur du prolongement 22 immédiatement au-dessous de l'extrémité inférieure de l'aiguille hypo dermique, chambre dans laquelle le fil peut s'amasser. Comme on le voit sur les fig. 3 et 4, ce prolongement 22 se termine à la partie inférieure par deux faces 33, 34, concaves et dont la forme est sensiblement complémentaire de celle des surfaces extérieures striées des galets, surfaces qui seront décrites plus loin.
Le fil Y arrivant par l'extrémité su périeure de l'aiguille hypodermique 27 est projeté par l'extrémité inférieure de cette aiguille vers la zone de pincement constituée par deux surfaces striées avançant l'une vers l'autre.
Comme le montre la fig. 1, le prolongement 22 s'engage de façon très précise entre deux galets 35 et 36 en rotation dans le sens indi qué par les flèches sur la fig. 1. Bien que sur cette figure le prolongement 22 soit mon tré comme étant placé à une certaine distance du point d'approche maximal mutuel des rou leaux 35 et 36, on notera que cette distance a été exagérée pour la clarté du dessin et qu'il doit être entendu que ce prolongement 22 se termine en arête de couteau qui s'in troduit aussi loin que pratiquement possible entre les galets 35 et 36.
Dans l'une des for mes réalisée de la présente invention, la distance existant entre les extrémités con caves 33 et 34 du prolongement 22 et la cir conférence extrême balayée par les surfaces latérales rugueuses des galets 36 et 35 res pectivement, mesurée suivant le rayon des ga lets, était égale à 0,625 mm.
Ainsi qu'on le voit mieux sur les fig. 2 et 3, les galets 35 et 36 portent chacun sur toute leur surface latérale des parties en saillie analogues à des dents d'engrenage. Les deux dentures portées respectivement par les galets 35 et 36 n'engrènent pas; au con traire, les parties les plus voisines des surfaces cylindriques balayées par l'extré mité des dents des deux galets 35 et 36 au cours de leur rotation sont à une certaine distance l'une de l'autre, mais ne sont tout de même pas assez éloignées au point qu'aucune compression ne s'exerce plus sur le fil à son passage. D'autre part, ces points ne doivent pas être rapprochés au point que la force d'entraînement exercée par la vapeur sur le fil soit complètement annulée.
Bien que la théorie des opérations qui s'effectuent entre les galets soit imparfai tement établie, on constate que, si les galets sont trop près l'un de l'autre, le fil entrant dans le dispositif propulseur 14 n'est plus tendu et qu'aucune force d'entraînement ne s'exerce plus sur ce fil. On peut penser que la force d'entraînement du fil par la vapeur est due à l'aspiration qui se produit sur le fil à l'extrémité inférieure de l'aiguille 27 et aussi en partie au frottement du jet de vapeur sur le fil.
Si les galets sont trop éloignés l'un de l'autre, le fil est soufflé au travers de la zone de pincement sans subir une ondulation sufisante du fait que la ré sistance que doit vaincre la force d'entrai- nement pour produire l'ondulation désirée du fil est, dans ces conditions, nulle.
Les galets 35 et 36 sont entraînés de façon à tourner en sens inverse l'un de l'autre et à des vitesses circonférentielles égales. Ils ont tous deux le même diamètre et, dans une forme d'exécution particulière, ce diamètre est de 150 mm, et portent chacun une denture de 280 dents à raison de 48 dents par 2,5 cm, l'angle de pression de cette denture étant 14,50 et la profondeur des dents étant de 1,125 mm.
Dans le cas du fil au polypropylène composé de 210 filaments de 3000 deniers men tionné plus haut, et les vitesses d'amenée et les températures étant les mêmes que celles données plus haut pour le fil polypropylène de 12000 deniers, l'espacement optimal entre les galets est 0,250 mm et la vitesse optimale circonférentielle est 36 mètres par minute.
Ainsi qu'on le voit mieux sur les fig. 2 et 3, le galet 36 porte deux flasques 37 et 38 qui dépassent sur 1a surface dentée de ce ga let 36 de chaque cété et qui enserrent à force les parties périphériques des faces du galet 35 et le prolongement 22, de façon à fermer l'espace libre existant entre ce prolongement 22 et les galets 35 et 36. Ces flasques 37 et 38 portent une série de trous 39 permettant à la vapeur de s'échapper de l'espace que les dits flasques ferment.
Le fil est tiré hors des galets 35 et 36 par un aspirateur désigné dans son ensemble par le repère 40 (fig. 9). Cet aspirateur se compose d'un tube 41 dans la partie supérieure duquel est emmanché serré un bouchon 42. Une chambre de répartition 44 à section droite triangulaire est en communication avec un tube 45 d'arrivée d'air comprimé. Le bouchon 42 est percé suivant son axe d'un conduit 43 en forme de Venturi dans lequel passe le fil. Quatre trous 61, dirigés vers le bas, font communiquer la chambre de distribution d'air 44 et le conduit 43, ces trous débouchant dans cette chambre au-dessous de l'étranglement du Venturi.
L'aspirateur d'air ainsi constitué tire sur le fil en provenance des galets 35 et 36 et refroidit ce fil qui a été chauffé avant texturation par les rouleaux d'étirage et par son contact avec la vapeur surchauffée. A 1a sortie de l'aspirateur-refroidisseur 40, le fil passe sur une poulie 46 et se di rige sur deux premiers galets de reprise 47 et 48, puis sur deux autres galets de reprise 49 et 50 qui tournent à une vitesse légère ment supérieure à celle des premiers galets 47 et 48.
Dans la forme de réalisation décri te, et pour la texturation du fil propylène de 3000 deniers, les deux premiers galets tournent à la vitesse circonférentielle de 228 mètres/minute et les deuxièmes galets à une vitesse circonférentielle de 258 mètres/ minute, de sorte que le fil a subi une réduc tion de longueur de 14% du fait de son ondu lation.
Les conditions sous lesquelles s'effectue la texturation peuvent varier dans certaines limites. Le fil doit être amené à l'aiguille hypodermique à une vitesse linéaire au moins égale à cinq fois la vitesse circonférentielle des galets 35 et 36. D'autres fils thermo plastiques, fils de nylon, de polyester, d'acétate de cellulose, par exemple, peuvent être texturés dans l'appareil représenté, les conditions du traitement étant modifiées pour les adapter à la nature du fil traité. Au lieu de porter des trous longitudinaux parallèles, le tampon 26 peut porter des trous inclinés de façon à faire tourbillonner la vapeur au tour de l'aiguille hypodermique 27.
Cette disposition peut être adoptée lorsque l'on désire produire un effet de fausse torsion sur le fil.
D'autres gaz chauffés peuvent être utilisés en remplacement de la vapeur, mais celle-ci est, dans la plupart des cas, disponible dans les ateliers et d'emploi plus économique. La surchauffe de la vapeur est très avantageuse car elle la sèche. Quel que soit le gaz uti lisé, il doit être à une température suffi sante pour chauffer le fil à onduler à sa température de plasticité, ou bien, si le fil a été préalablement chauffé à cette tempé rature, ce gaz doit être suffisamment chaud pour ne pas refroidir le fil avant qu'il n'ait reçu l'ondulation désirée.
Les fig. 6, 7 et 8 représentent une autre forme de réalisation de l'appareil. Sur la fig. 6, certains éléments similaires à des éléments de la fig. 1, opérant de la même fa çon et assurant la même fonction, ont été dé signés par les mêmes repères numériques mais affectés de l'indice prime: ce sont les piè ces 10', 11', 12', 13', 40', 46', 47', 48', 49' et 50', qui ne seront pas décrites à nou veau. Le propulseur à vapeur 14 utilisé dans cette forme de réalisation est le même que celui précédemment décrit.
Dans la forme de réalisation montrée sur ces figures, trois brins de fil Y', Y " et Y"' passent en même temps dans le dispositif 14 et entre deux rouleaux entraînés tournant dans le sens des flèches. Ainsi qu'on le voit mieux sur la fig. 7, ces rouleaux sont de forme générale cylin- drique et portent chacun un flasque sur l'une de leurs extrémités et une série de gorges périphériques dans lesquelles se logent des joints toriques au silicone, 59. Deux autres rouleaux entraînés, 53 et 54, identiques aux rouleaux 51 et 52 et portant des joints tori- ques semblables, sont placés à environ 60 cm au-dessous des rouleaux 51 et 52.
Une pre mière courroie 55, constituée par un treillis métallique souple, passe sur les rouleaux 51 et 53. Une deuxième courroie 56 identique à la précédente passe sur les rouleaux 52 et 54. Les rouleaux 51, 52, 53 et 54 ont chacun un diamètre extérieur de 50 mm, une longueur de 75 mm et portent chacun douze joints tori- ques régulièrement espacés sur leur longueur. Ces joints toriques ont pour rôle de trans mettre une force d'entraînement aux deux courroies, et d'autre part, ils tiennent ces courroies à une certaine distance de la sur face extérieure des rouleaux de façon que la vapeur sortant du dispositif de propulsion puisse s'échapper de la zone de pincement.
Dans chacune des paires de rouleaux 51, 52 et 53, 54 les rouleaux tournent en sens inverse l'un de l'autre et à la même vitesse circon- férentielle.
Dans cette forme de réalisation, les surfa ces rugueuses des rouleaux 51 et 52 sont cons tituées par les courroies 55 et 56 qui sont faites en treillis métallique souple de fil d'acier inoxydable. Ces courroies, montrées en détail sur la fig. 8, sont constituées par une série de tiges cylindriques 57, réguliè rement espacées et s'étendant d'un bord à l'autre de la courroie, et par une série de fils métalliques 58 et 59, enroulés en héli ces aplaties passant sur les tiges cylindri ques 57 et disposés de façon à former un en semble équilibré. Ces courroies présentent des passages libres, ou cavités, dans lesquels s'introduit en boucle le fil à texturer.
Un type de treillis utilisable pour les courroies 55 et 56 dans le traitement d'un fil polypropylène de 210 deniers et constitué par 70 filaments d'un poids moyen unitaire de 3 deniers, est celui désigné sous la mention "D-264-178-22-28" par son fabricant, la Cam- bridge Wire Cloth Company, de Cambridge, Etat de Maryland, Etats-Unis d'Amérique. Le catalo gue de ce fabricant précise que le premier chiffre indique le nombre de tours par 30 cm de largeur de la bande de treillis, le deuxiè me chiffre indique le nombre de tiges trans versales par 30 cm de longueur et les deux autres chiffres indiquent la dimension du fil en numéro de calibre.
I1 est prévu deux pulvérisateurs d'eau, 57 et 58, projetant de l'eau sur les courroies et sur les fils que ces courroies entraînent en tre elles. Comme on le remarquera sur la fig. 7, ces courroies métalliques ne sont pas join tives. Dans une forme de réalisation, la dis tance entre chacune des faces concaves 33 et 34 et la courroie voisine était de 0,25 mm, la distance entre les courroies dans la partie o ù elles sont les plus rapprochées l'une de l'autre était de 0,30 mm, la vitesse des courroies était de 18 mètres par minute et les fils sortaient des rouleaux 12' et 13' à la vitesse linéaire de 300 mètres/minute.
La vapeur surchauffée utilisée étant à 9,8 kg/ cm2, deux pulvérisateurs 57 et 58 projetant de l'eau à température ambiante suffisaient pour refroidir convenablement les fils.
L'expérience a montré que deux courroies 55 et 56 n'étaient pas absolument nécessaires pour assurer la progression du fil, pour 1a raison que, s'il n'existe qu'une de ces cour roies, le fil se trouve forcé dans les cavi tés de cette courroie unique, demeure pri sonnier sur celle-ci et se trouve entraîné par elle. Par suite, la courroie 56 par exem ple pourrait être remplacée par une simple bande lisse entourant complètement la surface latérale du rouleau 52, adhérant à cette sur face, aucune partie de courroie n'existant plus entre ce rouleau 52 et le rouleau infé rieur, et l'entraînement du fil hors de la zone de pincement étant assuré uniquement par la courroie 55.
Dans la forme de réalisation représentée sur la fig. 6, les rouleaux 51 et 53 sont montés sur un support pivotant sur un axe si tué à quelque distance au-dessous du rouleau 53, de sorte que ces rouleaux 51 et 53 et la courroie 55 peuvent être rabattus en bloc vers la droite et vers le bas pour permettre l'introduction des fils à traiter dans le système de texturation aux mises en route sur un autre fil.
<U> Apparatus for texturing </U> <U> thermoplastic yarns </U> The present invention relates to an apparatus for texturing thermoplastic multifilament yarns, comprising a pair of conveyor surfaces, in contact with the material. wire, and surrounding a pair of rollers, so as to form a nip zone, each of the surfaces having cavities deep enough to allow segments of wire to remain therein, a device for advancing the wire over the surfaces in the area where they pinch the thread, a hollow element advancing into said pinching area very close to the surfaces to delimit with them a thread stuffing chamber, a hollow needle in which the thread advances,
this needle being partly located in the pinching zone in the chamber formed by the hollow element, elements of limiting a duct for a hot gas around the needle and in communication with the chamber at the end of the needle , and a device capable of directing a current of hot gas from the end of the needle to the stuffing chamber, so as to precipitate the thread to be textured towards the pinching zone.
This apparatus is characterized in that the surfaces are spaced apart from each other, in the nip area, where they are closest to each other, by a distance which is finite but not large enough for the force of compression exerted on the stuffed wire in the nip area is canceled. The characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawing and giving, by way of example, two embodiments of the apparatus according to the invention.
Fig. 1 is a schematic elevational view of a first embodiment of the apparatus; fig. 2 is a plan view of the pinch rollers of FIG. 1; fig. 3 is a partial perspective view of these pinch rollers and of a feed tube of the apparatus of FIG. 1; fig. 4 is a partial sectional elevation of this embodiment of the apparatus according to the invention, showing in detail a projection nozzle;
fig. 5 is a cross section taken along line 5-5 of FIG. 4; fig. 6 is a view similar to that of FIG. 1 and showing a second embodiment of the apparatus of the invention; fig. 7 is a plan view of the pinch rollers of FIG. 6, O-rings and belts being in section;
fig. 8 is a plan view of the wire mesh belt used in the apparatus of FIG. 6, and fig. 9 is a partial sectional view of a vacuum cleaner which the apparatuses of FIGS. 1 and 6. Figs. 1, 2 and 3 represent a first embodiment of the apparatus in accordance with the invention. Certain details of this apparatus are given by fig. 4 and 5. A second embodiment of the apparatus according to the invention is shown in FIGS. 6 to 8.
The apparatus for texturing thermoplastic yarns shown in fig. 1 to 5, is combined with equipment for feeding an unstretched thermoplastic yarn, Y, for example a yarn comprising several continuous filaments of a polypropylene. This yarn Y passes over two first tapered stretching rollers 10 and 11, then over two further tapered stretching rollers 12 and 13.
As usual, each of the pairs of rollers consists of a roll of relatively large diameter, 10 and 12, and a roll of relatively small diameter, 11 or 13, the two rollers of the same pair being mounted so that their axes form a certain angle between them and that the wire thus advances in a series of loops detached on the two rollers of each pair.
Yarn Y is wound 6-8 times on each pair of draw rollers and then, leaving the second pair 12, 13, engages said embodiment of the texturing apparatus according to the present invention. apparatus shown in these figures, the unstretched yarn Y is stretched between the two pairs of draw rollers. For example, for processing an unstretched yarn composed of several 12,000 denier polypropylene filaments, the roll 10 is heated to 95-1200C and rotates at a circumferential speed of 75 meters per minute, and the roll 12,
heated to a temperature of 95 to 1770C, rotates at a circumferential speed of 300 meters per minute, so as to achieve a draw rate of 4 of the yarn Y between the two pairs of rollers. The drawn wire then enters a device for propelling the water vapor, denoted as a whole by the reference 14 and shown in detail in FIG. 4.
This device 14, operating with water vapor and intended to ensure the advancement of the wire, comprises a cylindrical tube 15, partially closed at its lower part by a stopper 16 and at its upper part by a stopper 17, which delimit the body of the propellant system. This stopper 17 carries a central bos sage 18 directed downwards, projecting into the chamber delimited by the tube 15 and which forcibly receives, so as to close it, the upper part of a second tube 19, of general shape cylindrical,
coaxial with the tube 15 and of smaller diameter than the latter. This tube 19 is of smaller diameter at its lower end 20 which is force-fitted into the central hole of the lower plug 16 and which receives a clamping nut 21. The tube 19 carries at its lower part an extension 22, whose straight section is rectangular, which protrudes outside under the cap 16 and whose role will be indicated below.
The tube 19, placed inside the tube 15 and coaxially with the latter, comprises at its upper part an axial cylindrical chamber 23, in direct communication with an axial cylindrical chamber 24 of smaller diameter, located at the lower end of this tube, completely crossing the extension 22 and opening to the outside via the two lower faces of this extension 22. The chamber 23 is connected to the chamber 24 by a frustoconical chamber 25 whose angle at the top of the cone is from 300.
A director buffer 26 is placed in the chamber 23 towards its middle part; its role will be described later. A hypodermic needle 27 crosses chamber 23 axially and partially penetrates into chamber 24 and along the axis thereof. This needle 27 is held in place by the plug 17 and passes through the plug 26 at its center. A packing 28 made of polytetrafluoroethylene ("Teflon") and a standard type stuffing box cap 29 seal the passage of the needle 27 through the stopper 17.
The diameter of the hypodermic needle used varies according to the diameter of the wire to be textured.
For texturing a 210 filament, 3000 denier polypropylene yarn, a 2.324mm diameter needle is ideal.
Steam superheated to 9.8 kg / cm2, coming from a supply pipe 30, enters the upper part of the cylindrical tube 15 which forms a distribution chamber 31 between its wall and the tube 19. A thermocouple 62, projecting inside the chamber 31, gives the temperature of the fear. The tube 19 carries two radial holes 32 of 4.5 mm in diameter, opening into the chamber 23. The vapor contained in the distribution chamber 31 passes through these radial holes 32 and enters the part of the chamber 23 situated above the buffer 26.
This pad 26 makes a tight seal both on the lateral surface of the hypodermic needle 27 and on the interior wall of the tube 19, and thus divides the chamber 23 into two distinct parts. The communication between these two parts of the chamber 23 is ensured by four holes 60 of 2.25 mm in diameter, the axes of which are parallel to the axis of the tube 19 and which, as shown in FIG. 5, are regularly distributed at 900 from each other around the axis of the hypodermic needle. The role of this plug 26 is to make the direction of flow of the steam parallel to that of the advance of the thread through the central hole of the hypodermic needle 27, so that, when the admitted steam passes around the 'lower end of this needle 27,
it follows a path the general direction of which is parallel to that of the thread exiting the needle 27. The chamber 23, which extends an appreciable length below the plug 26, and the small angle of taper of the chamber 25 combine to maintain parallelism in the direction of the vapor stream.
The hypodermic needle 27 enters the chamber 24 but its lower end is at an appreciable distance from the lowest point of this chamber, that is to say from the end faces of the extension 22. So that there is a cylindrical chamber within the extension 22 immediately below the lower end of the hypodermic needle, a chamber in which the thread can collect. As seen in Figs. 3 and 4, this extension 22 ends at the lower part with two faces 33, 34, which are concave and whose shape is substantially complementary to that of the striated outer surfaces of the rollers, surfaces which will be described later.
The yarn Y arriving by the upper end of the hypodermic needle 27 is projected by the lower end of this needle towards the pinching zone formed by two ridged surfaces advancing towards one another.
As shown in fig. 1, the extension 22 engages very precisely between two rotating rollers 35 and 36 in the direction indicated by the arrows in FIG. 1. Although in this figure the extension 22 is shown as being placed at a certain distance from the point of mutual maximum approach of the rollers 35 and 36, it will be noted that this distance has been exaggerated for the sake of clarity of the drawing and that it must be understood that this extension 22 ends in the edge of a knife which is troduced as far as practically possible between the rollers 35 and 36.
In one of the embodiments of the present invention, the distance existing between the convex ends 33 and 34 of the extension 22 and the extreme circle swept by the rough side surfaces of the rollers 36 and 35 respectively, measured along the radius ga lets, was equal to 0.625 mm.
As can be seen better in FIGS. 2 and 3, the rollers 35 and 36 each carry over their entire lateral surface projecting parts similar to gear teeth. The two teeth respectively carried by the rollers 35 and 36 do not mesh; on the contrary, the parts closest to the cylindrical surfaces swept by the end of the teeth of the two rollers 35 and 36 during their rotation are at a certain distance from each other, but are not all the same. not far enough apart to the point that no compression is exerted on the wire as it passes. On the other hand, these points should not be so close that the driving force exerted by the steam on the wire is completely canceled.
Although the theory of the operations which take place between the rollers is imperfectly established, it is observed that, if the rollers are too close to each other, the wire entering the propellant device 14 is no longer stretched and that no driving force is exerted on this wire. It can be thought that the force driving the yarn by steam is due to the suction which occurs on the yarn at the lower end of the needle 27 and also in part to the friction of the steam jet on the yarn.
If the rollers are too far apart, the yarn is blown through the nip area without sufficient corrugation because the resistance that the driving force must overcome to produce the desired undulation of the wire is, under these conditions, zero.
The rollers 35 and 36 are driven to rotate in opposite directions to each other and at equal circumferential speeds. They both have the same diameter and, in a particular embodiment, this diameter is 150 mm, and each have a toothing of 280 teeth at the rate of 48 teeth by 2.5 cm, the pressure angle of this teeth being 14.50 and the depth of the teeth being 1.125 mm.
In the case of the polypropylene yarn composed of 210 filaments of 3000 denier mentioned above, and the feed speeds and temperatures being the same as those given above for the polypropylene yarn of 12000 denier, the optimum spacing between the rollers is 0.250 mm and the optimum circumferential speed is 36 meters per minute.
As can be seen better in FIGS. 2 and 3, the roller 36 carries two flanges 37 and 38 which protrude on the toothed surface of this ga let 36 on each side and which forcibly enclose the peripheral parts of the faces of the roller 35 and the extension 22, so as to close the 'free space existing between this extension 22 and the rollers 35 and 36. These flanges 37 and 38 carry a series of holes 39 allowing the steam to escape from the space that the said flanges close.
The thread is pulled out of the rollers 35 and 36 by a vacuum cleaner designated as a whole by the reference 40 (fig. 9). This vacuum cleaner consists of a tube 41 in the upper part of which a plug 42 is tightly fitted. A distribution chamber 44 with a triangular cross section is in communication with a compressed air inlet tube 45. The stopper 42 is pierced along its axis with a duct 43 in the form of a Venturi through which the wire passes. Four holes 61, directed downwards, communicate the air distribution chamber 44 and the duct 43, these holes opening into this chamber below the constriction of the Venturi.
The air aspirator thus constituted pulls on the wire coming from the rollers 35 and 36 and cools this wire which has been heated before texturing by the drawing rollers and by its contact with the superheated steam. On leaving the vacuum cleaner 40, the wire passes over a pulley 46 and is directed to two first take-up rollers 47 and 48, then to two other take-up rollers 49 and 50 which rotate at a slightly higher speed. to that of the first rollers 47 and 48.
In the described embodiment, and for texturing the 3000 denier propylene yarn, the first two rollers rotate at the circumferential speed of 228 meters / minute and the second rollers at a circumferential speed of 258 meters / minute, so that the yarn has undergone a reduction in length of 14% due to its corrugation.
The conditions under which the texturing takes place may vary within certain limits. The thread must be brought to the hypodermic needle at a linear speed at least equal to five times the circumferential speed of the rollers 35 and 36. Other thermoplastic threads, nylon threads, polyester threads, cellulose acetate threads, for example example, can be textured in the apparatus shown, the treatment conditions being modified to adapt them to the nature of the treated yarn. Instead of carrying parallel longitudinal holes, the tampon 26 may have holes inclined so as to swirl the vapor around the hypodermic needle 27.
This arrangement can be adopted when it is desired to produce a false twist effect on the yarn.
Other heated gases can be used as a substitute for steam, but the latter is, in most cases, available in workshops and more economical to use. Superheating the steam is very beneficial because it dries it out. Whatever gas is used, it must be at a temperature sufficient to heat the wire to be corrugated to its plasticity temperature, or else, if the wire has been previously heated to this temperature, this gas must be hot enough to do not cool the wire until it has received the desired waviness.
Figs. 6, 7 and 8 show another embodiment of the apparatus. In fig. 6, some elements similar to elements of FIG. 1, operating in the same way and performing the same function, have been designated by the same numerical references but assigned the index prime: these are the parts 10 ', 11', 12 ', 13', 40 ' , 46 ', 47', 48 ', 49' and 50 ', which will not be described again. The steam propellant 14 used in this embodiment is the same as that previously described.
In the embodiment shown in these figures, three strands of yarn Y ', Y "and Y"' pass at the same time in the device 14 and between two driven rollers rotating in the direction of the arrows. As can be seen better in FIG. 7, these rollers are generally cylindrical in shape and each carry a flange on one of their ends and a series of peripheral grooves in which silicone O-rings are housed, 59. Two other driven rollers, 53 and 54, identical to rollers 51 and 52 and bearing similar O-rings, are placed approximately 60 cm below rollers 51 and 52.
A first belt 55, constituted by a flexible metal mesh, passes over the rollers 51 and 53. A second belt 56 identical to the previous one passes over the rollers 52 and 54. The rollers 51, 52, 53 and 54 each have a diameter outside of 50 mm, a length of 75 mm and each carry twelve O-rings evenly spaced along their length. These O-rings have the role of transmitting a driving force to the two belts, and on the other hand, they hold these belts at a certain distance from the outer surface of the rollers so that the steam coming out of the propulsion device can escape from the pinch area.
In each of the pairs of rollers 51, 52 and 53, 54 the rollers rotate in opposite directions to each other and at the same circumferential speed.
In this embodiment, the rough surfaces of the rollers 51 and 52 are constituted by the belts 55 and 56 which are made of a flexible wire mesh of stainless steel wire. These belts, shown in detail in fig. 8, are constituted by a series of cylindrical rods 57, regularly spaced and extending from one edge to the other of the belt, and by a series of metal wires 58 and 59, wound in heli these flattened passing over the cylindrical rods 57 and arranged to form a balanced seems. These belts have free passages, or cavities, into which the wire to be textured is introduced in a loop.
A type of mesh which can be used for belts 55 and 56 in the treatment of a polypropylene yarn of 210 denier and consisting of 70 filaments with an average unit weight of 3 denier, is that designated under the mention "D-264-178- 22-28 "by its manufacturer, the Cambridge Wire Cloth Company, of Cambridge, State of Maryland, United States of America. The catalog of this manufacturer specifies that the first number indicates the number of turns per 30 cm of width of the trellis strip, the second number indicates the number of transverse rods per 30 cm of length and the other two numbers indicate the wire dimension in gauge number.
Two water sprayers, 57 and 58, are provided for spraying water onto the belts and onto the threads which these belts entrain between them. As will be seen in fig. 7, these metal belts are not joined. In one embodiment, the distance between each of the concave faces 33 and 34 and the neighboring belt was 0.25 mm, the distance between the belts in the part where they are closest to each other. was 0.30 mm, the speed of the belts was 18 meters per minute and the threads came out of the rollers 12 'and 13' at the linear speed of 300 meters / minute.
The superheated steam used being at 9.8 kg / cm2, two sprayers 57 and 58 projecting water at room temperature were sufficient to cool the wires properly.
Experience has shown that two belts 55 and 56 are not absolutely necessary to ensure the progress of the wire, for the reason that, if there is only one of these belts, the wire is forced into the threads. cavities of this single belt, remains captive on it and is entrained by it. As a result, the belt 56 for example could be replaced by a simple smooth strip completely surrounding the lateral surface of the roller 52, adhering to this surface, no part of the belt no longer existing between this roller 52 and the lower roller, and the drive of the wire out of the nip zone being ensured only by the belt 55.
In the embodiment shown in FIG. 6, the rollers 51 and 53 are mounted on a support pivoting on an axis if killed some distance below the roller 53, so that these rollers 51 and 53 and the belt 55 can be folded as a whole to the right and to the right. the bottom to allow the introduction of the yarns to be treated in the texturing system when starting up on another yarn.