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Procédé et appareil pour la teinture du fil
Cette invention est relative à un procédé et à un appareil pour la teinture du fil.
L'invention a pour but de permettre aux ateliers de tricotage et autres manufacturiers faisant usage du fil de teindre celui-ci d'une manière efficace et éco- nomique dans leurs propres établissements. Tel étant le but de 1' invention , celle-ci prévoit la teinture et le séchage du fil d'une façon rapide alors qu'il est enroulé sous une forme commerciale et prêt à être auti- lisé sur un métier à tricoter de telle sorte qu'aucun renvidage n'est nécessaire soit avant soit après la teinture en évitant l'emploi d'appareils de grande dimension et coûteux,comme par exemple les cuves ou bacs hermétiques.
Conformément à l'invention, un paquet de fil que l'on trouve couramment dans l'industrie, comme par exemple un cône ou oobine conique de fil envidé ou enroulé transversalement et teint dans un bas ouvert, ce qui, autant qu'on le sache,n'a pas été réalisé jus qu'à présent avec succès en raison de la difficulté qu'il y a à obtenir d'une façon certaine une pénétra-
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tion complète et uniforme d'une bobine conique de fil par la teinture.
Ce problème est résolu, confor- mément à la. présente invention, du fait que la teinture est aspirée dans une bobine conique de fil depuis les deux bouts en changeant le parcours de la teinture à travers le cône pendant l'opération de teinture et en établissant un joint hermétique ou étanche entre le fil et un porte-fil perforé sur lequel ce fil est monté de façon à ce que la teinture soit aspirée d'une manière uniforme. ces caractéristiques de l'invnetion ainsi uqe d'autres caractéristiques qui apparaîtront ci-après se- ront bien comprises grâce à la description détaillée d'un procédé spécifique incorporant l'invention.
Ce procédé peut être mis en pratique au moyen de l'appa- reil qui est représenté sur les dessins annexés :
Fig. 1 est une élévation latérale d'un appareil de teinture complet montrant, à l'état arraché, la pa- roi antérieure du bac ou* cuve d'emmagasinage, le bac de teinture étant montré en coupe suivant la ligne 1-1 des figures 2 et 3.
Fig. 2 est une/élévation en bout du frac de teinture en coupe suivant la ligne 2-2 de la fig.l.
Fig. 3 est une vue en plan du bac ou cuve de tein- ture en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig.l.
Fig. 4 est une coupe par l'axe d'un cône ou bobine conique de fil envidé sur un noyau fibreux perforé.
Fig. 5 est une élevation de l'un des supports ou porte-fil à aspiration sur lesquels une bobine colique de ce genre peut être montée.
Fig. 6 est une élévation en coupe montrant un ex- tracteur centrifuge ou essoreuse pour le séchage du fil.
L'appareil complet qui est montré à la fig.l
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comporte une pompe 10 an bac ou cave ouvert 11 destiné à recevoir le fil et un bac ou. cuva de teinture ouvert
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20. Sous le fond ZI du bac de teinture et faisant corps avec lui est disposé un conduit 22 dont une extrémité
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est reliée, par un tuyau. 12 p aveo le conduit d'arrivée de la;pompe 10. A l'orifice de sortie de la pompe, est relié un tuyau 13 qui pénètre dans le bac d'emmagasina- ge 11. Le bac 11 comporte, à proximité de son fond, un réchauffeur on serpentin 15. Une goulotte 16, commandée par une vanne 17, part de la partie inférieure du bac 11 et débouche dans le bac de teinture ouvert 20.
Sur le fond SI de la cuve ou. bao 20 sont montés un certain nombre de supports coniques métalliques creux 25 comportant des trous ou perforations rapprochés 26.
Chaque support ou porte-fil présente,à l'endroit de son
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fond, une tige filetée 27 qui se visse dans un trou taraue. dé aIt de façon à mettre l*intérieur du support ou porte fil en communication avec le sondait 22 Un passage 28; ménagé à travers 10 fond SI et commandé par une vanne 29 susceptible d'être actionnée à la main; assure la oomw mun1oation directe entre le bao et le conduit 229 En plus des baos ou ova8 ot des parties y associées, lappareil comporte des noyaux perforés 30 destinés à
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recevoir des oônes ou bobines coniques de fil et des couvercles latéraux 40 pour les otnes en question, Ires noyaux 30 sont de forme conique; ils sont
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fermés à leurs petits bouts 31 et ouverts à leurs grands bouts 32.
Ils sont établis en une matière telle que celle
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Ci reste rigide à l'état 800 mais devient molle et mallé- able lorsqu'elle est salasse d'un liquide. Les noyaux peuvent être analogues aux noyaux ou bobines en carton sur lesquels des cînec de fil sont ordinairement envidés ou enroulés avec cette1- différence qu'ils présentent un
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grand nombre de perforations 33 très rapprochées les dont unes des autres. Le oarton/est fait un cône de oe genre peut être perforé avant qu'il soit amené à la forme d'un cône et, par conséquent. un cône de fil, envidé sur ;. noyau de carton perforé de ce genre, coûte moins cher, si même il coûte quelque chose, qu'un cône ordinaire le fil envidé sur un noyau de carton non perforé.
Les couvercles latéraux 40 sont amovibles et régla- bles. Chacun de ces couvercles est formé d'un morceau de tôle qui a reçu une forme tronconique. Les bords 41 et 42 de chaque couvercle se recouvrent l'un par dessus l'autre. Afin que la circonférence et la partie conique d'un couvercle 40 puissent être ajustées de façon à permettre au couvercle de s'adapter exactement contre la surface externe de tout cône ou bobine conique de fil en usage dans le commerce, il est prévu trois moyens de fixation réglables 43, 44, 45, dont deux : 3 et 45 sont situés à. proximité des extrémités du. couver cle.
Chaque dispositif de fixation comprend une conso 46 fixée au couvercle à une certaine distance de son bord 42 et une console 47 fixée au couvercle à une cer taine distance de son bord 41, une vis 48 passant 4 tr - vers un trou pratiqué dans la console 46 et s'engagean, dans un trou taraudé pratiqué dans 'autre console 47.
Chaque couvercle peut comporter deux poignées 49,
Un procédé spécifique de teinture incorporant l'un- vention et qui peut être mis en pratique au moyen de l'appareil décrit est le suivant :
Le fil est tout dtabord envidé ou enroulé transver- salement sous une forme tronconique sur les noyaux fibreux perforés 30 sur toute machine d'envidage con- venable. Les cônes ou bobines de fil sont placés sur les porte-fil à aspiration 25 disposés dans le bac 20
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et les couvercles 30, 8 qui ont été préalablement réglés ou. ajustés pour épouser la forme des cônes de fil, sont places autour des cônes.
On ouvre alors la vanne ou robinet 17 pour admettre dans le bac de tein tureO une solution colorante aqueuse chaude contenue dans le bae ou cuve 11.Lorsque le niveau de la solu- tion contenue dans le bac 20 atteint approximativement les sommets des couvercles 40, on met la pompe 10 en ac- tion, la vanne 29 étant fermée, Ceci a pour effet d'aspi rer la teinture à travers les cônes ou bobines coniques 'de fil à partir des extrémités de oes dernières. La solution colorante a tout d'abord pour effet, entre autres, de saturer les noyaux de oarton 30 en les ame- nant à un état mou et malléable dans lequel oes noyaux servent de garniture entre le fil et les porte-fil 25.
L'aspiration qui est exercée a pour effet d'attirer les noyaux ramollis fermement contre les porte-fil et attire également le fil lui-même contre le noyau. Ceci empêche d'une manière effective toute faite de matière colorante dans une direction axiale le long de la surfa ce interne de la masse de fil, ce qui permet à la tein- ture d'être aspirée d'une façon uniforme dans toutes les parties du coeur ou noyau de la masse. L'aspira- tion attire également les couvercles 40 fermement con- tre les cotés extérieurs des cônes de fil.
Pendant le fonctionnement de la pompe, on manoeuvre la vanne 17 ou on l'ajuste de façon à maintenir -un niveau constant dans le bas ou cuve de teinture, La solution colorante contenue dans le dit bac peut ttre maintenue très chaude au moyen du réchauffeur 15 disposé dans le bac d'emmagasinage 11 à travers lequel la solution circule.
Le fonctionnement se prolonge pendant une période de temps suffisanteèpour permettre à la matière colo- rante de la solution de teinture de pénétrer les @
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fibres du fil. Cette période dépend de la puissance et de la nature de la solution colorante. Dans les conditions ordinaires, on a constaté que quinze minutes satisfaisaient. A l'expiration de cette période, on retire les couvercles 40 des cônes ou bobines de fil.
On arrête momentanément l'aspiration en ouvrant la vanne 29 ou en arrêtant le fonctionnement de la pompe 10 pour permettre d'obtenir ce résultat. On prolonge ensuite l'aspiration pendant une seconde période sensiblement de même longueur que la première. Pendant la seconde période, le parcours de la teinture à travers les bobines diffère de celui de la première période étant donné que, pendant la seconde période, la teinture entre à partir de la surface extérieure totale de chaque cône ou bobine, tandis que, pendant la première période, la teinture ne pénètre dans les cônes ou bobines que par les bouts de ceux-ci.
A la fin de la seconde période, on ouvre la vanne 29 et on ferme la vanne 17 puis le fonctionne- ment de la pompe 10 se prolonge jusquà ce que toute la teinture contenue dans le bac ou cuve de teinture ait été ramenée au. bac d'emmagasinage. Les cônes ou bobines coniques de fil et leurs noyaux qui sunt à l'é- tat ramolli au moment où on les retire des porte-fil à aspiration 25 sont placés dans des supports tronoo- niques externes perforés 50 d'un extracteur centrifu- ge (Fig.6} qui sont animés d'un mouvement de rotation rapide de façon à sécher le fil et les noyaux au moyen de la force centrifuge. pendant la rotation, la force centrifuge refoule les noyaux ramollis de dedans en dehors oontre le fil de façon à ce qu'ils puissent se sécher et reprendre la rigidité de leur forme circulaire originelle.
Les cônes de fil teints sont
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alors en état d'être mis en place'directement sur une tricoteuse.
Des changements peuvent être apportés au procé- dé décrit sans s'écarter du principe de l'invention.
Bien qu'on ne cherche pas à énumérer ces changements, il est à remarquer que la seconde phase de la tein- ture du procédé spécifique décrit - c'est à dire la phase dans laquelle la teinture est aspirée alors que les cônes ou bobines de fil sont découverts- n'est pas toujours nécessaire. En fait, Inexpérience a démon* tré que, dans neuf cas sur dire une teinture complète est obtenue dans la première phase seulement, c'est à dire celle dans laquelle les côtes des cônes sont mas- qués.
Toutefois, dans certains cas, on a constaté que des cônes ou bobines coniques qui n'ont pas été sou- mis qu' à la première phase présentent de faibles parties non colorées. Ceci peut être le résultat d'un envidage imparfait ou irrégulier mais, quelle qu'en soit la cause, ces parties sont très désavanta- geuses car elles sont la cause que des places non teintes apparaissent dans le tissu fabriqué avec le fil en question. Lorsqu'on a recours à la fois à la première et à la seconde phases, aucune partie de l'un quelconque des cônes ne reste dépourvue de teinture. Par conséquent,les deux phases ;,au opéra- tions combinées ensemble donnent au procédé une as- surance qui est d'une grande valeur pratique.
L'or- dre dans lequel les deux phases ou opérations sont effectuées n'importe pas et peut être inversé.
1* extracteur centrifuge qui est montré à la fig, 6 n'est pas revendiqué ici,attendu qu'il fait l'objet d'une demande de brevet distincte.
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Method and apparatus for dyeing yarn
This invention relates to a method and apparatus for dyeing yarn.
The object of the invention is to enable knitting shops and other manufacturers making use of yarn to dye the yarn in an efficient and economical manner in their own establishments. Such being the object of the invention, this provides for the dyeing and drying of the yarn in a rapid manner as it is wound up in commercial form and ready to be used on a knitting machine in such a manner. no winding is necessary either before or after dyeing, avoiding the use of large and expensive devices, such as, for example, hermetic tanks or tubs.
In accordance with the invention, a bundle of yarn commonly found in industry, such as for example a cone or conical coil of yarn wrapped or wound up transversely and dyed in an open stocking, which, as far as possible. know, has not been carried out successfully so far because of the difficulty of obtaining certain penetration.
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Complete and uniform tion of a conical coil of yarn by dyeing.
This problem is solved according to the. present invention, in that the dye is drawn into a conical spool of yarn from both ends by changing the path of the dye through the cone during the dyeing operation and establishing an airtight or tight seal between the yarn and a perforated yarn holder on which this yarn is mounted so that the dye is sucked in a uniform manner. these characteristics of the invention as well as other characteristics which will appear below will be well understood by virtue of the detailed description of a specific process incorporating the invention.
This process can be put into practice by means of the apparatus which is shown in the accompanying drawings:
Fig. 1 is a side elevation of a complete dyeing apparatus showing, in a broken state, the anterior wall of the storage tank, the dyeing tank being shown in section on line 1-1 of the figures. 2 and 3.
Fig. 2 is an end elevation of the dye frac in section taken along line 2-2 of fig.l.
Fig. 3 is a plan view of the dye tank or vat in section taken along line 3-3 of FIG. 1.
Fig. 4 is a section through the axis of a cone or conical coil of thread envied on a perforated fibrous core.
Fig. 5 is an elevation of one of the suction supports or wire carriers on which such a colonic spool can be mounted.
Fig. 6 is a sectional elevation showing a centrifugal extractor or wringer for drying yarn.
The complete apparatus which is shown in fig.l
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comprises a pump 10 an open tank or cellar 11 intended to receive the wire and a tank or. open dye tank
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20. Under the bottom ZI of the dye tank and forming a unit with it is arranged a duct 22, one end of which
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is connected, by a pipe. 12 p aveo the inlet pipe of the pump 10. A pipe 13 is connected to the outlet of the pump which enters the storage tank 11. The tank 11 comprises, near its bottom, a heater or coil 15. A chute 16, controlled by a valve 17, starts from the lower part of the tank 11 and opens into the open dye tank 20.
On the SI bottom of the tank or. bao 20 are mounted a number of hollow metal conical supports 25 having closely spaced holes or perforations 26.
Each support or wire holder present, at the place of its
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bottom, a threaded rod 27 which screws into a tapped hole. die so as to put the interior of the support or wire holder in communication with the probe 22 A passage 28; formed through the bottom S1 and controlled by a valve 29 capable of being actuated by hand; ensures the direct oomw mun1oation between the bao and the duct 229 In addition to the baos or ova8 ot of the associated parts, the apparatus comprises perforated cores 30 intended for
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receiving conical rings or spools of wire and side covers 40 for the rings in question, the cores 30 are of conical shape; they are
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closed at their small ends 31 and open at their large ends 32.
They are established in a matter such as that
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Ci remains rigid in state 800 but becomes soft and malleable when dirty with liquid. The cores may be analogous to the cardboard cores or spools on which ends of yarn are ordinarily wrapped or wound with the difference that they have a
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large number of perforations 33 very close to each other. The oarton / is made a kind oe cone can be perforated before it is brought to the shape of a cone and hence. a cone of thread, enveened on ;. a core of perforated cardboard of this kind, costs less, if at all cost, than an ordinary cone the wire wrapped on a core of unperforated cardboard.
The side covers 40 are removable and adjustable. Each of these covers is formed from a piece of sheet metal which has received a frustoconical shape. The edges 41 and 42 of each cover overlap one above the other. In order that the circumference and the conical portion of a cover 40 can be adjusted so as to allow the cover to fit exactly against the outer surface of any cone or conical spool of wire in use in commerce, three means are provided. adjustable fasteners 43, 44, 45, of which two: 3 and 45 are located at. near the ends of the. brooding key.
Each fixing device comprises a bracket 46 fixed to the cover at a certain distance from its edge 42 and a bracket 47 fixed to the cover at a certain distance from its edge 41, a screw 48 passing 4 tr - to a hole in the bracket 46 and engages, in a tapped hole made in the other console 47.
Each cover can have two handles 49,
A specific dyeing process incorporating the invention and which can be practiced by means of the apparatus described is as follows:
The yarn is first fed or transversely wound in a frustoconical shape over the perforated fibrous cores 30 on any suitable winding machine. The cones or spools of wire are placed on the suction wire carriers 25 placed in the tray 20
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and the covers 30, 8 which have been previously set or. adjusted to fit the shape of the wire cones, are placed around the cones.
The valve or tap 17 is then opened in order to admit into the dyeing tank a hot aqueous coloring solution contained in the bae or tank 11. When the level of the solution contained in the tank 20 approximately reaches the tops of the lids 40, Pump 10 is activated with valve 29 closed. This has the effect of sucking the dye through the cones or tapered spools of yarn from the ends of the latter. The coloring solution first has the effect, among other things, of saturating the oarton cores 30 by bringing them to a soft and malleable state in which the cores serve as a packing between the yarn and the yarn carriers 25.
The suction that is exerted has the effect of attracting the softened cores firmly against the thread holders and also draws the thread itself against the core. This effectively prevents any coloring matter in an axial direction along the internal surface of the yarn mass, which allows the dye to be drawn uniformly into all parts. of the core or core of the mass. The suction also attracts the covers 40 firmly against the outer sides of the wire cones.
During the operation of the pump, the valve 17 is operated or adjusted so as to maintain a constant level in the bottom or dyeing tank, The coloring solution contained in said tank can be kept very hot by means of the heater 15 disposed in the storage tank 11 through which the solution circulates.
Operation is continued for a sufficient period of time to allow the coloring matter in the dye solution to penetrate the edges.
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yarn fibers. This period depends on the strength and nature of the coloring solution. Under ordinary conditions, fifteen minutes were found to be satisfactory. At the end of this period, the covers 40 of the cones or spools of wire are removed.
The suction is temporarily stopped by opening the valve 29 or by stopping the operation of the pump 10 to make it possible to obtain this result. The suction is then extended for a second period substantially of the same length as the first. During the second period, the path of the dye through the coils differs from that of the first period since, during the second period, the dye enters from the entire outer surface of each cone or coil, while, during the first period, the dye penetrates into the cones or coils only by the ends thereof.
At the end of the second period, the valve 29 is opened and the valve 17 is closed, then the operation of the pump 10 is continued until all the dye in the dye tank or vat has been returned to. storage bin. The cones or conical spools of wire and their cores which are in a soft state when removed from the suction wire carriers 25 are placed in perforated outer trunnion holders 50 of a centrifugal extractor. (Fig. 6} which are animated by a rapid rotating movement so as to dry the wire and the cores by means of centrifugal force. During the rotation, the centrifugal force pushes the softened cores from inside out against the wire of so that they can dry off and regain the rigidity of their original circular shape.
The dyed thread cones are
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then able to be put in place directly on a knitting machine.
Changes can be made to the process described without departing from the principle of the invention.
Although no attempt is made to enumerate these changes, it should be noted that the second phase of the dyeing of the specific process described - that is, the phase in which the dye is sucked in while the cones or coils of thread are discovered - not always necessary. In fact, experience has shown that in nine cases out of say complete dyeing is obtained in the first phase only, ie that in which the ribs of the cones are masked.
However, in some cases, it has been found that cones or tapered coils which have not been subjected to the first phase have small unstained portions. This may be the result of imperfect or uneven threading, but whatever the cause, these parts are very disadvantageous as they cause undyed spots to appear in the fabric made with the subject yarn. When both the first and second phases are used, no part of any of the cones remains devoid of dye. Therefore, the two phases, or the operations combined together give the process an assurance which is of great practical value.
The order in which the two phases or operations are performed does not matter and can be reversed.
The centrifugal extractor which is shown in Fig. 6 is not claimed here, as it is the subject of a separate patent application.