CH670661A5

CH670661A5 -

Info

Publication number: CH670661A5
Application number: CH653/87A
Authority: CH
Inventors: Remi Cottenceau; Erwin Zuercher
Original assignee: Mesdan Spa
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1989-06-30
Also published as: US4888943A; US4829759A; US4890451A; JPS6440629A; JPH07113172B2; SU1623565A3; DE3804684C2; IT1218199B; DE3804684A1; IT8819227A0

Description

DESCRIPTION

La présente invention se rapporte à un procédé universel pour défaire et défibrer un fil textile en plaçant l'extrémité libre de ce fil dans un écoulement d'air, et en le tenant en amont de cet écoulement d'air. Les systèmes de rattache de fil sans nœuds remplacent peu à peu les noueurs classiques dans tous les domaines du textile. ' La première condition à remplir pour obtenir une rattache à la fois solide et invisible d'un fil est de bien défaire et de défibrer les extrémités de fils à rattacher. Théoriquement, le fil résultant d'une torsion de fibres, il suffit de détordre le fil en le tenant à un endroit et d'enlever les fibres non retenues à l'endroit oû le fil est tenu. Si cela est à peu près vrai pour les fils obtenus par filage sur métier anneau-curseur, ce ne l'est plus du tout pour les fils produits par la technique dite «open-end» ou pour les fils retors. En outre, il faut encore tenir compte du fait que les fils peuvent être obtenus par une torsion à droite ou à gauche. Cela explique la difficulté que l'on rencontre pour défaire et défibrer certains fils et qu'il n'existe pratiquement pas d'appareil ou de procédé apte à défaire tous les types de fils.

Parmi les solutions proposées, on distingue en particulier celles que l'on peut qualifier de mécaniques et celles qui sont fondées sur des effets aérodynamiques. De telles solutions sont décrites dans le DE-C2-2 954 426, ainsi que dans le DE-C2-2 939 481. Dans ces deux documents, le fil est introduit dans un conduit dans lequel un écoulement d'air tangentiel est créé pour détordre le fil et en séparer les fibres libres, c'est-à-dire pour le défibrer.

Comme on l'a dit précédemment, ce mode de détorsion n'est valable au plus que pour des fils réalisés selon la technique classique à anneau-curseur, mais reste inefficace pour d'autres types de fils. En outre, dans les solutions proposées dans ces documents, le sens de torsion du fil en S ou en Z doit être connu de manière que l'action aérodynamique s'exerce sur le fil dans le sens contraire de sa détorsion. Cela pose un problème particulier dans le cas de fils retors qui peuvent être constitués de fils tordus en S et retordus ensuite en Z, ou inversement. C'est la raison pour laquelle on a proposé dans le EP-A1-0 053 093 un procédé qui consiste à réduire les forces de frottement entre les fibres en soumettant celles-ci à des vibrations et en exerçant simultanément une force axiale tendant à séparer les fibres ainsi libérées du fil. Cette technique a montré qu'il devenait possible de défaire et de défibrer des fils réputés difficiles, tels les fils «open-end» ou les fils retors.

Il s'est avéré que l'élément vibrant ou intermittent apporte une amélioration aux processus continus chaque fois que l'on se trouve en présence de fils dont toutes les fibres ne sont pas parallèles, comme dans le cas de fils «open-end» ou dans le cas de fils retors. En effet, lorsque certaines fibres ne sont pas parallèles, elles peuvent se bloquer et une action intermittente sur le fil est alors plus efficace qu'une action continue qui favorise au contraire le blocage. C'est la raison qui explique les meilleurs résultats obtenus grâce à la présence d'un organe vibrant dans le canal d'écoulement d'air dans lequel le fil à défaire a été introduit.

Le but de la présente invention est d'apporter un perfectionnement au procédé de détorsion utilisant un élément vibrant, en vue d'en améliorer encore l'efficacité. En effet, jusqu'ici l'élément vibrant a été utilisé simplement comme élément de frappe agissant sur le fil et créant simultanément des turbulences dans l'écoulement. C'est à un meilleur contrôle des effets aérodynamiques sur le fil que cherche à parvenir la solution proposée.

A cet effet, cette invention a tout d'abord pour objet un procédé universel pour défaire et défibrer un fil textile selon la revendication 1.

Cette invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé selon la revendication 3.

Comme on l'expliquera plus en détail par la suite, il s'est avéré, aussi bien par des observations faites par caméra à haute vitesse qu'au stroboscope, que le rôle de la lamelle vibrante dans cette solution est fondamentalement modifié par rapport à ce qu'il était dans le document susmentionné. Cette modification résulte essentiellement de la présence d'une ouverture longitudinale ouvrant latéralement le canal vers l'extérieur, ce qui modifie considérablement le mode d'écoulement de l'air et les comportements réciproques du fil et de la lamelle vibrante dans cet écoulement.

Le dessin annexé illustre, très schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.

La fig. 1 est une vue agrandie en perspective de ce dispositif.

La fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la fig. 1.

Les fig. 3 à 7 sont des vues, depuis l'extrémité aval du dispositif par rapport à l'écoulement d'air, illustrant différentes phases du procédé.

Le dispositif illustré par les fig. 1 et 2 comporte un canal 1 de section rectangulaire, ouvert à ses deux extrémités 2 et 3 ainsi que latéralement sur toute sa longueur par une ouverture longitudinale 4 correspondant à un côté de la section rectangulaire du canal 1. Les deux parois 5 et 6 formant les faces latérales de ce canal comportent deux encoches 7, respectivement 8, qui se font face et qui sont destinées au positionnement du fil à défaire. L'une des parois 5 et 6 pré-

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sente un dégagement 9 qui forme deux faces à angle droit dont l'une fait, dans cet exemple, un angle de 20° avec la paroi du canal 1. Ce dégagement 9 est destiné au positionnement d'une lamelle souple 10 qui s'étend à travers le canal 1. Dans cet exemple, le matériau choisi pour réaliser cette lamelle est une feuille de néoprène 70 Shore qui présente une bonne résistance à l'usure.

Le fond du canal 1 présente un dégagement 11 qui s'étend sur la majeure partie de la longueur de ce canal et qui commence à peu près vis-à-vis de l'endroit où la lamelle souple 10 quitte la paroi 6 à laquelle elle est fixée. Ce dégagement 11 est de l'ordre de 2 mm dans cet exemple et la distance entre le fond de ce dégagement 11 et le bord parallèle adjacent de la lamelle 10 est de 3 mm.

Comme on le voit sur la fig. 2, une plaquette 12 est fixée contre la paroi 5 du canal 1 et s'étend depuis l'extrémité libre de la lamelle souple 10 jusqu'à l'extrémité aval 3 du canal 1. Cette plaquette est destinée à réduire la section du canal pour compenser la perte de vitesse de l'air, afin que la force exercée sur le fil soit aussi élevée que possible. Une buse 13 pénètre légèrement à l'extrémité amont du canal 1. Elle est reliée à une source d'air sous pression (non représentée).

Il est évident que, si l'on tient compte de la diversité des fils textiles à défaire, et dont on a expliqué précédemment les différentes caractéristiques, ainsi que de la difficulté d'observer le procédé mis en œuvre, compte tenu des fréquences élevées atteintes (1000 Hz pour la vibration de la lamelle souple 10), la mise au point d'un tel procédé et du dispositif pour sa mise en œuvre repose en partie sur l'expérimentation systématique. C'est ainsi que le dispositif qui vient d'être décrit est le résultat d'une évolution réalisée à partir d'un concept de base, jusqu'à l'obtention de résultats considérés comme bons.

Une fois que les résultats jugés satisfaisants ont été obtenus, des observations ont été faites à la fois à l'aide d'une caméra à haute vitesse et d'un éclairage stroboscopique, pour mieux comprendre le processus qui conduit à défaire et à défibrer des fils très différents avec des résultats constants. Ces observations ont permis de décrire le comportement aérodynamique du fil et de la lamelle souple 10 dans le canal 1. C'est ce qui est illustré par les fig. 3 à 7.

Au moment où un fil doit être défait et défibré, il traverse les encoches 7 et 8, et la buse 13 est engagée dans l'extrémité amont 2 du canal 1. Le fil est coupé à la longueur désirée d'un côté du canal par un couteau (non représenté), alors qu'il est retenu de l'autre côté de ce canal 1. La buse 13 est alors alimentée en air sous pression et l'air qu'elle projette a, pour premier effet, d'introduire le fil dans le canal 1. Grâce aux encoches 7 et 8, le fil prend place entre le fond 11 du canal 1 et le bord longitudinal adjacent de la semelle souple 10. Simultanément, cette lamelle se met à vibrer très rapidement à une fréquence de l'ordre de 1000 Hz. Ces battements de la lamelle entre les deux parois opposées 5 et 6 du canal 1 s'accompagnent d'un mouvement du fil en opposition de phase avec celui de la lamelle. Compte tenu de l'ouverture latérale 4 du canal 1, une partie de l'air peut s'échapper latéralement de celui-ci. C'est ce qui explique que le fil, après avoir tourné autour de la lamelle souple 10 (fig. 4 et 6), revient au-dessous (fig. 5), respectivement au-dessus (fig. 7), de cette lamelle. Dans ces figures, les flèches F1; F2 indiquent les déplacements respectifs de la lamelle 10 et du fil. Comme on le voit, au cours d'un cycle complet (fig. 3 à 7), le fil est soumis à deux mouvements de rotation contraires par rapport à son axe longitudinal. Ces rotations vont dans le sens de la torsion et de la détorsion des fibres, ce qui explique que le procédé s'applique à tous les types de fils.

Parallèlement à ce mouvement du fil, le mouvement de la lamelle 10 a un effet sur l'écoulement de l'air. En effet, comme on peut le constater, en effectuant son battement d'une paroi 5 à l'autre 6 et vice versa du canal 1, tantôt la lamelle 10 laisse libre passage à l'air sortant de la buse 13 (fig. 3), tantôt elle dévie cet air en barrant le canal 1 (fig. 5). Etant donné que, dans la position illustrée par cette fig. 5, l'extrémité libre du fil se trouve au-dessous de la lamelle 10, la traction exercée sur lui diminue pour augmenter de nouveau (fig. 7 et 3). Par conséquent, le fil est soumis, en synchronisme avec les torsions/détorsions successives, à des impulsions de traction alternant avec des relâchements de celle-ci. Le caractère intermittent des torsions/détorsions et des impulsions de traction explique sans doute l'efficacité du procédé décrit ci-dessus. Comme on le voit, la présence de l'ouverture longitudinale 4 s'étendant latéralement au fil permet à la fois le mouvement du fil non seulement d'un côté à l'autre du canal, mais encore dessus et dessous la lamelle, ainsi que la modulation de l'effet de traction sur le fil, l'air, dans le cas de la fig. 5, étant dévié latéralement vers l'extérieur à travers l'ouverture longitudinale 4 du canal 1.

Il est utile de donner quelques indications relatives à certaines dimensions critiques du dispositif susceptibles de garantir une mise en œuvre correcte du procédé.

Le canal 1 ne doit pas être trop court, sinon les fibres qui dépassent son extrémité aval 3 peuvent faire de petits nœuds et empêcher ainsi l'ouverture de la barbe de fibres que l'on cherche à obtenir. Les tests réalisés ont montré que la longueur de ce canal doit se situer entre environ 30 et 35 mm. La longueur de la lamelle souple 10 se situe à environ Vs de celle du canal. Un facteur important est la distance entre le bord longitudinal de la lamelle souple 10 adjacent au fond du dégagement 11 et ce fond qui constitue en même temps celui du canal 1. Cette distance est, dans l'exemple décrit, de 3 mm alors qu'elle est de 0,5 à 1 mm par rapport à la partie non fraisée du fond, la largeur de la lamelle étant de 5 mm. La buse 13 a un diamètre interne de 2 mm. De préférence, comme représenté, la buse de 2 mm a été légèrement écrasée pour former une ouverture ovale de 1 mm de largeur. Cette variante a donné d'excellents résultats en disposant le grand axe de la section ovale dans le même sens que la hauteur de la section rectangulaire du canal 1. Il semble qu'une telle buse produise un jet d'air plus laminaire.

La durée d'injection d'air nécessaire pour défaire et défibrer différents types de fibres est variable. Pour les fils coton, à fibres courtes, cette durée est de l'ordre de 0,15 s, voire de 0,10 s. Pour les fils du type laine, à fibres longues, la durée d'injection semble être fonction directe de la nature du fil (classique-«open-end») et du titrage de celui-ci et varie entre 0,15 et 0,30 s.

Les fils coton retors se défont relativement facilement, avec une durée d'injection de 0,15 s. Il existe un certain risque que de petits nœuds se forment aux extrémités si la durée n'est pas correcte. Les fils laine retors sont plus difficiles à défaire et à défibrer. Si la durée d'injection d'air est bien choisie, le risque de formation de nœuds est très faible. Cette durée varie entre 0,15 et 0,30 s.

Au lieu de changer la durée d'injection d'air, il est également possible de varier le débit d'air injecté à travers la buse 13 pendant la même durée. Cette variation du débit d'air permet également d'adapter le procédé à différents types de fils. A titre d'exemple, le débit peut varier, pour une buse ronde de 1,5 mm de diamètre, de 751/min à 1401/min respectivement pour des fils coton et retors.

En ce qui concerne la dimension de la plaquette 12 fixée contre une paroi du canal en aval de la lamelle souple 10, elle est chargée de définir une épaisseur 13 telle que, avec une buse 13 à section ovale, le rapport entre la largeur de la section de cette buse et l'épaisseur 13 soit approximativement dans un rapport de 1/2.

Des essais de résistance des lamelles souples ont été réalisés. Ils ont montré que la lamelle en néoprène 70 Shore résiste à plus de 400000 opérations, en utilisant une buse de 1,5 mm de diamètre et un débit d'air de 1051/min, chaque opération durant 0,18 s.

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Claims

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1. Procédé universel pour défaire et défibrer un fil textile en plaçant l'extrémité libre de ce fil dans un écoulement d'air, et en le tenant en amont de cet écoulement d'air, caractérisé par le fait que l'on soumet ce fil à une succession de torsions/détorsions alternées à une fréquence de plusieurs centaines de Hz et que l'on module ledit écoulement pour engendrer, sur l'extrémité libre de ce fil, des efforts de traction intermittents synchronisés avec la fréquence desdites torsions/détorsions alternées.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on soumet le fil auxdites torsions/détorsions alternées pendant une durée comprise entre 0,10 et 0,30 s selon la nature du fil.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un canal ouvert à ses deux extrémités ainsi que latéralement par une ouverture longitudinale, une buse d'injection d'air disposée à l'une de ses deux extrémités, une lamelle souple de forme allongée, fixée à une paroi de ce canal par son extrémité située en amont par rapport au sens d'écoulement de l'air sortant de ladite buse, cette lamelle formant un angle aigu avec un plan contenant l'axe longitudinal du canal et passant par le centre de ladite ouverture longitudinale, l'intersection entre ce plan et ladite lamelle formant une ligne transversale dont la longueur correspond à la largeur de ladite lamelle, un espace étant ménagé entre le fond de ce canal et le bord longitudinal adjacent de ladite lamelle.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit canal est de section rectangulaire, ladite ouverture longitudinale s'étendant sur un des côtés étroits de cette section rectangulaire.

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'un dégagement longitudinal est ménagé dans le fond du canal entre le début de la partie libre de ladite semelle souple et l'extrémité aval du canal.

6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite lamelle s'étend dans la moitié amont du canal.

7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la largeur de la section rectangulaire du canal est réduite dans la partie aval de ce canal.

8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite buse d'injection d'air a une section allongée, le grand axe de cette section allongée étant disposé parallèlement au grand axe de la section rectangulaire dudit canal.

9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la paroi de l'extrémité amont du canal comporte des encoches, alignées selon une direction transversale à l'axe longitudinal de ce canal, pour le guidage du fil.