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"Procédé et dispositif poux la fabrication par voie presque pu- rement mécanique d'un ruban continu épais de fibres artificielles.
Depuis les débuts de l'industrie des fibres artificielles, on a fait de nombreuses tentatives pour fabriquer autant que possible par la voie mécanique des produits de fibres en vrac .
Toutes les propositions ntont pas dépassé la période des essais et n'ont pu acquérir une importance industrielle. Les causes doivent en être attribuées aux appareils employés, ainsi qu'à la nature défectueuse des produits, qui est en partie une consé- quence de la défectuosité des appareils.
Les procédés proposés font usage en général de dévidoirs, ou de tambours centrifuges, ou de bobines ou de cylindres comme organes retireuss à l'aide desquels les fils ou groupes de fils
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éjectés des différentes filières sont retirés du bain de préci- pitation pour être bobinés ensuite ou être déposés dans un col- lecteur.
Au point de vue économique, ces dispositifs présentent ltin- convénient que les organes récepteurs au moyen desquels les fi- bres sont recueillies, doivent être remplacés dans une succession relativement rapide. De ce fait et par l'aménage des masses de fi- bres recueillies au traitement suivant, de la main-d'oeuvre de- vient nécessaire. Au point de vue technique intéressant la quali- té des fibres, les dispositifs mentionnés sont défectueux en ce sens qu'aucun d'eux ne permet de produire directement un produit fibreux complètement exempt de fibres d'épaisseur différente, et plus spécialement des "raccords de filage" résultant du remplace- ment couramment nécessaire des filières.
Le temps qui reste au fil ou à l'ouvrier entre la sortie de la filière et la réception par l'organe retireur ou collecteur est beaucoup trop court dans tous ces dispositifs pour permettre de débarrasser un fil nouvel- lement raccordé des parties fibreuses d'épaisseur inégale. Or, une matière fibreuse aussi défectueuse ne peut être employée par le filateur plus spécialement par le filateur de fils très fins, genre chape, quaprès un triage à la main soigneux et coûteux fait par des femmes exercées, et même en ce cas, on n'a aucune garantie absolue d'une pureté complète de la matière.
Un autre inconvénient s'attache à ceux des produits fibreux qui sont obtenus par le découpage de pelotes recueillies sur des dévidoifs ou sur des tambours et par le traitement suivant en faisceaux ouverts des deux c8tés. On ne peut alors éviter en au- cune façon que les extrémités ouvertes s'emmêlent et se feutrent.
Cela entraîne évidemment des inconvénients sérieux pour le trai- tement ultérieur sur la corde pour obtenir une mèche continue. pour que le filateur reçoive un ruban qui puisse servir.di- rectement à l'alimentation continue des machines textiles, par
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exemple de la carde, la condition s'impose d'une épaisseur de titre courante restant aussi égale que possible. 3. ces conditions de qualité vient s'ajouter la nécessité pour le produit fabriqué en masse d'un prix de revient aussi réduit que possible, ee qui implique entre autres, la suppression des salaires d'ouvriers dans la plus large mesure possible.
La présente invention apporte la solution du problème qui est posé par la somme des conditions énumérées ci-dessus. La mé- thode de travail d'après l'invention présente les caractéristi- ques suivantes :
1 - La formation de ce ruban fibreux épais est opérée en ce sens que les faisceaux de fibres sortant des différentes filières sont guidés, déjà dans leur trajet à travers le bain de filage, aussi parallèlement que possible (fig.1 a-b) à la rangée des tuy- ères (à l'axe longitudinal de la table de filage), pour être réu- nis dans des guide-fils spacieux, ouverts et fixes (fig.3 A) et continuer ensuite leur trajet en direction pratiquement parallè- le au sens longitudinal de la rangée de filières.
Afin d'assurer dans tous les cas une séparation entre les parties fibreuses ir- régulières pouvant provenir de tuyères ayant des ratés de fonc- tionnement et les tuyères voisines, on a prévu de très longues cloisons de séparation (0 C) qui sont guidées également en di- rection aussi parallèle que possible au sens longitudinal de la table de filage.
Dans le xxxxx cas de l'emploi de l'air comprimé pour le mou- vement de la viscose, les appareils de filage n'ont aucun organe qui tourne d'une façon continue pendant le travail. La machine à filer devient une simple cuve de filage (fig.l D D). Grâce au guidage parallèle, la cuve peut être très étroite, de sorte que le faisceau de fibres aussi bien que la table de filage sont ac- cessibles avec la plus grande facilité. Les tables de filage peu- vent avoir toute longueur voulue et être très rapprochées les
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unes des autres, par exemple à une distance de 1 mètre.
Un dévi- doir retireur auxiliaire (fig.l E) est prévu soit à l'extrémité de tête de chaque table de filage, soit en commun pour tout un
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groupe de tables de f lage tlltxxixxlxxxxxgtx.#axxxltxx2 xxxxxxxxxxxxxxxx soit enfin aux deux endroits ; sur ce dévi- doir, le filage se fait uniquement lors de la mise en marche de tout le système ou d'une seule rangée de tuyères jusqu'à ce que tous les faisceaux de fibres des tables de filage respectives soient réunis en un ruban sur le dévidoir.
2. - La fibre traverse toutes les phases de la fabrication, depuis la sortie de la tuyère jusqu'à la fourniture du ruban à l'état purifié et séché, en un ruban sans fin formé de fibres parallèles autant que possible sans fin, en un parcours ininter- rompu, en évitant strictement toute stagnation ou repos du ruban.
3.- Le ruban de fibres possède une épaisseur titrimétrique élevée correspondant aux efforts mécaniques qu'il a à subir et à ltutilisation économique des appareils, par exemple une épaisseur de 50.000 à 100.000 deniers et plus. Une telle épaisseur est pos- sible, car il ne se produit nulle part une accumulation ou stagna- tion.
4. - Une autre caractéristique nouvelle de l'invention consis- te dans le fait qu'entre le tambour auxiliaire et la partie de désacidification qui fait suite, est intercalée une section rela- tivement grande (fig.l F G) que le ruban doit parcourir. Cette section, que le ruban parcourt au- dessus d'une rigole d'aspiration et d'égouttage (H), à une hauteur convenable au-dessus du plan- cher, est prévue dans le but de donner aux filateurs, tant lors de la mise en marche de toute l'installation que pendant le rem- placement des différents groupes de filières, le temps et ltocca- sion nécessaires pour débarrasser les nouveaux faisceaux de fils arrivants, soit directement, soit après un court dévidage sur le tambour auxiliaire,
de toutes les parties fibreuses contraires au
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titre qui sont inévitables dans le raccordement des fils, et d'é- pisser ces faisceaux avec le faisceau principal de manière qu'il participe à leur translation sans la troubler en aucune façon. Il est tout particulièrement nécessaire que l'épissure soit effectuée en évitant que des extrémités ressortent et pendent librement.
En plus de la possibilité de procéder à cette opération ma- nuelle, la longue section en question joue aussi un rôle impor- tant en ce qui concerne les propriétés de la fibre produite,grâ- ce à la traction vigoureuse qui est exercée dans le trajelh de cette longue section sur la fibre qui est précisément en formation
Le faisceau de fibres épais sans fin obtenu de cette façon doit ensuite être soumis à un lavage et à un traitement complé- mentaire continus.
Ainsi que cela a été mentionné dans le paragraphe 2 plus haut, c'est l'une des caractéristiques spéciales de la présente invention que ce lavage se rattache d'une façon toute automatique à la formation du faisceau de fibres sans fin, sans aucune autre main-d'oeuvre que celle qui est nécessaire à la préparation cou- rante des liquides de lavage et à la surveillance des appareils.
Les opérations automatiques de lavage en question sont effec- tuées essentiellement d'après l'invention pendant que le ruban passe en spires nombreuses sur des paires de tambours (fig.l KK) ou, d'une façon générale, sur des groupes de tambours en fer émaillé, etc...
Le ruban de fibres est guidé sur ou autour de tam- bours ou de poulies à gorge à une vitesse appropriée au filage, qui n'augmente ou ne diminue que dans une mesure limitée par des effets de contraction et d'étirage (l'étirage du ruban est à évi- ter dans la mesure du possible); dans les trajets tangentiels, le ruban est amené en général en contact intime avec les liquides de lavage voulus. puis, dans les trajets périphériques, le liquide recueilli est de nouveau exprimé en partie par la pression natu- relle du ruban contre la paroi du tambour. On obtient de cette
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façon Inaction réciproque la plus vive entre le liquide et les fibres.
Leffet particulier et nouveau du dispositif de lavage et de séchage est basé sur les points suivants:
5. - Les tambours ou poulies reçoivent un grand diamètre, par exemple 80 cm. ou plus. Il en résulte qu'une extrémité de fil qui pourrait coller a le temps suffisant, avant d'arriver sous la tangente, d' être détachée du pourtour du tambour.
Afin d'empêcher le collage et l'enroulement, les tambours sont chauffés intérieurement par la vapeur ou par un liquide.
Grâce à la vapeur d'eau dégagée sur la paroi chaude du tambour, le collage de fils est-empêché. l'emploi de grand tambours pro- cure les autres avantages suivants :
Par suite du grand diamètre des tambours, l'effet total de chauffage est accru dans la partie de lavage et de séchage, la vitesse est réduite de la manière désirée, et, de plus, un glis- sement du ruban sur le tambour est évité . Enfin, comme effet favorable particulièrement important, on doit encore mentionner que, grâce à la courbure plus faible, la bande de fibres est main tenue plus facilement dans la position étirée voulue. Un passage répété du ruban sur des rouleaux à courbure très prononcée ocoa- sionnerait des bouclages et des feutrages indésirables de la masse fibreuse.
6 - Il est tenu compte des variations de longueur qui se produisent pendant le lavage et le séchage par le fait que les pourtours des tambours parcourus successivement par le ruban sans fin s'agrandissent ou diminuent dans la mesure de la variation de longueur aux endroits eù se produisent des variations de lon- gueux, c'est-à-dire plus spécialement pendant la désacidifica- tion et pendant le séchage. Cependant, par ce moyen, il n'est tenu compte de la variation de longueur qu'en partie et en ce qui concerne la vitesse périphérique ou de translation.
La présente invention obvie aux conséquences nuisibles qui peuvent être oc- casionnées par l'ensemble des raccourcissements ou des étirages
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du ruban, par le fait que, dans les parties subissant la contrac- tion ou l'étirage, les trajets tangentiels du ruban sont soumis à une flexion augmentant ou diminuant graduellement quant à l'an- gle de brisure. Cette flexion peut être produite par des systèmes de rouleaux disposés à la façon de tendeurs de courroies. Confor- mément à l'invention, on emploie cependant, avec un grand avanta- ge pour l'effet de lavage, des bandes à surface lisse (par exem- ple en porcelaine ou en fer émaillé) qui sont garnies de nervures agissant à la façon d'un peigne sur le ruban (figs.l, 4, et 5 L L).
En passant sur ces bandes, le ruban subit une division de section (figs. 4 et 5 c c c ) qui est très favorable à la pénétration du liquide de lavage ou de traitement arrivant par ces bandes-peignes Les bandes sont de préférence creuses, et les ergots ou nervures (fig.4 N N) de la bande constituent des tuyères d'éjection. Ces bandes-peignes sont pourvues sur leurs appuis latéraux de balan- ces à ressort qui indiquent la traction des rubans exercée sur elles. Cette balance à ressort ou peson peut aussi être remplacée par des contrepoids (f igs. 1 0,0) agissant des deux cotés sur la bande par des cordes passant sur des rouleaux.
Le tambour supérieur d'une paire de tambours ou d'un groupe de tambours peut être amené dans une position plus haute ou plus basse selon que dans ce groupe il se produit des tensions trop fortes ou trop faibles dans les rubans.
On doit prévoir dans chaque cas un montage tel de la comman- de qu'il soit possible de produire la mise en marche de toute l' installation avec un seul démarreur. En outre, en vue de la pré- paration de la mise en marche, tous les appareils doivent pouvoir être amenés à une marche uniformément lente. Des explications plus complètes à ce sujet sont données plus loin dans la description du mode de fonctionnement.
7.- Une autre caractéristique de l'invention consiste dans le fait qu'aussitôt après.le séchage, le ruban de fibres est amené directement à un appareil désagrégateur (figs. 1, Q).
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8 - A cet appareil désagrégateur ou broyeur fait suite direc- tement le bobinoir en pelotes (fig.l R) qui constitue le dernier élément dans la chaîne des appareils et la dernière caractéristi- que de l'invention. Ce bobinoir est établi de manière connue pour enrouler toujours totalement la ruban qui lui arrive et pour le maintenir à une tension modérée, sans que le ruban souffre de cet- te tension. Tout cylindre, tout tambour, tout dévidoir qui remplit cette condition comme organe récepteur de la pelote, peut être employé.
La mise et le maintien en marche des appareils de l'installa- tion sont opérés de la manière suivante :
Tout le trajet à parcourir par le ruban de fibres Jusqu'au delà des tambours est pourvu, avant la mise en service des filières ,d'un fort cordon ou bande élastique, par exemple en caoutchouc.
Cette bande doit être élastique pour qu'elle puisse participer également aux étirages et aux contractions qui se produisent dans le ruban de fibres et en vue desquels les appareils ont été cal- culés et établis.
Ltextrémité de cette bande élastique s'étend jusqu'au tambour retireur auxiliaire (E). Lorsque ce tambour auxiliaire est en mare che avec tout le faisceau ou tout au moins avec un faisceau suffi- samment épais de fibres fraîchement filées, tous les élements de levage et de séchage sont mis en même temps en marche lente, et le faisceau de fibres est, après le découpage, rattaché d'une façon aussi nette et aussi solide que possible à l'extrémité du cordon ou bande élastique. Les ouvriers doivent avoir acquis au préalable la dextérité nécessaire à cette opération. Lorsque cela est fait, tout le système de tambours reçoit la vitesse normale de tirage à l'aide d'un seul et même démarreur.
En même temps, commencent l'ar- rivée des liquides de traitement pour le lavage, la désulfuration, etc..., ainsi que l'aspiration et le chauffage de la partie de séchage.
A partir de ce moment, le service des appareils comprend ;
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1 - La surveillance et le remplacement des filières.
2 - l'observation des tensions qui se produisent dans les rubans entre les tambours.
3 - La surveillance générale des appareils, à savoir le régla- ge de l'arrivée de la vapeur et des liquides, le graissage et le nettoyage.
4 - Le service du ou des bobinoirs de mise en pelotes.
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A method and apparatus for the almost purely mechanical manufacture of a continuous thick ribbon of man-made fibers.
Since the early days of the man-made fiber industry, many attempts have been made to manufacture as much as possible mechanically bulk fiber products.
Not all proposals have passed the testing period and have not been able to acquire industrial importance. The causes must be attributed to the devices used, as well as to the defective nature of the products, which is in part a consequence of the defective devices.
The proposed methods generally make use of reels, or of centrifugal drums, or of coils or of cylinders as withdrawing members with the aid of which the wires or groups of wires
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Ejected from the various dies are withdrawn from the precipitation bath to be subsequently wound up or to be placed in a collector.
Economically, these devices have the disadvantage that the receiving organs by means of which the fibers are collected must be replaced in relatively rapid succession. Due to this fact and by the arrangement of the masses of fibers collected in the following treatment, manpower becomes necessary. From the technical point of view of fiber quality, the devices mentioned are defective in that none of them allows the direct production of a fibrous product completely free of fibers of different thickness, and more especially of fittings. spinning "resulting from the commonly required replacement of dies.
The time that remains for the yarn or the worker between the exit of the die and the reception by the withdrawing or collecting member is much too short in all these devices to allow a newly connected yarn to be freed from the fibrous parts of it. uneven thickness. However, such a defective fibrous material can only be used by the spinner, more especially by the spinner of very fine yarns, such as a screed, after careful and expensive hand sorting by experienced women, and even in this case, we do There is no absolute guarantee of complete purity of the material.
Another disadvantage relates to those of the fibrous products which are obtained by cutting the balls collected on reels or on drums and by the following treatment in open bundles on both sides. In this case, there is no way to prevent the open ends from getting tangled and felt.
This obviously results in serious drawbacks for the subsequent processing on the cord to obtain a continuous wick. so that the spinner receives a ribbon which can be used directly for the continuous feeding of textile machines, for example
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example of the card, the condition is essential of a current thickness of title remaining as equal as possible. 3. These quality conditions are added to the need for the mass-produced product to have as low a cost price as possible, which implies, among other things, the suppression of workers' wages to the greatest extent possible.
The present invention provides the solution of the problem which is posed by the sum of the conditions enumerated above. The working method according to the invention has the following characteristics:
1 - The formation of this thick fibrous ribbon is carried out in the sense that the bundles of fibers leaving the different dies are guided, already in their path through the spinning bath, as parallel as possible (fig. 1 ab) to the row nozzles (to the longitudinal axis of the spinning table), to be assembled in spacious, open and fixed yarn guides (fig. 3 A) and then continue their path in a direction practically parallel to the longitudinal direction of the row of dies.
In order to ensure in all cases a separation between the irregular fibrous parts which may come from nozzles having malfunctions and the neighboring nozzles, very long separation partitions (0 C) are provided which are also guided. in a direction as parallel as possible to the longitudinal direction of the spinning table.
In the xxxxx case of the use of compressed air for the movement of the viscose, the spinning devices do not have any part which rotates continuously during the work. The spinning machine becomes a simple spinning tank (fig.l D D). Thanks to the parallel guidance, the tub can be very narrow, so that the fiber bundle as well as the spinning table are easily accessible. The spinning tables can have any desired length and be very close together.
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from each other, for example at a distance of 1 meter.
An auxiliary withdrawal reel (fig.l E) is provided either at the head end of each spinning table, or in common for a whole
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group of spinning tables tlltxxixxlxxxxxgtx. # axxxltxx2 xxxxxxxxxxxxxxxx or finally in both places; On this reel, the spinning takes place only when switching on the whole system or a single row of nozzles until all the fiber bundles of the respective spinning tables are gathered in a ribbon on the reel.
2. - The fiber passes through all the stages of manufacture, from the outlet of the nozzle to the supply of the ribbon in the purified and dried state, in an endless ribbon formed of parallel fibers as far as possible without end, in an uninterrupted course, strictly avoiding any stagnation or rest of the ribbon.
3.- The fiber ribbon has a high titrimetric thickness corresponding to the mechanical stresses that it has to undergo and to the economical use of the apparatus, for example a thickness of 50,000 to 100,000 denier and more. Such a thickness is possible, because nowhere does accumulation or stagnation occur.
4. - Another new feature of the invention consists in the fact that between the auxiliary drum and the deacidification part which follows, there is interposed a relatively large section (fig.l FG) which the tape must. Browse. This section, which the ribbon travels over a suction and drainage channel (H), at a suitable height above the floor, is intended for the purpose of giving spinners, both when the start-up of the whole installation only during the replacement of the different groups of dies, the time and occasion necessary to free the new bundles of incoming wires, either directly or after a short unwinding on the auxiliary drum,
of all the fibrous parts contrary to the
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title which are inevitable in the connection of the wires, and to splice these bundles with the main bundle in such a way that it participates in their translation without disturbing it in any way. It is especially necessary that the splice be made without the ends sticking out and hanging freely.
In addition to the possibility of carrying out this operation manually, the long section in question also plays an important role with regard to the properties of the fiber produced, thanks to the vigorous traction which is exerted in the trajelh of this long section on the fiber which is precisely in formation
The thick endless fiber bundle obtained in this way must then be subjected to continuous washing and further treatment.
As mentioned in paragraph 2 above, it is one of the special features of the present invention that this washing is linked in a very automatic way to the formation of the endless bundle of fibers, without any other manpower than that necessary for the routine preparation of the washing liquids and for the supervision of the apparatus.
The automatic washing operations in question are carried out essentially according to the invention while the ribbon passes in numerous turns over pairs of drums (fig. 1 KK) or, in general, over groups of drums. enamelled iron, etc ...
The sliver of fibers is guided on or around drums or grooved pulleys at a speed suitable for spinning, which increases or decreases only to a limited extent by the effects of contraction and stretching (stretching tape should be avoided as far as possible); in tangential paths, the tape is generally brought into intimate contact with the desired washing liquids. then, in the peripheral paths, the collected liquid is again expressed in part by the natural pressure of the tape against the wall of the drum. We get from this
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way Strongest reciprocal inaction between liquid and fibers.
The special and new effect of the washing and drying device is based on the following points:
5. - The drums or pulleys have a large diameter, for example 80 cm. or more. As a result, an end of wire which could stick has sufficient time, before reaching the tangent, to be detached from the periphery of the drum.
In order to prevent sticking and curling, the drums are heated internally by steam or liquid.
Thanks to the water vapor released on the hot wall of the drum, the sticking of threads is prevented. the use of large drums provides the following other advantages:
Due to the large diameter of the drums, the total heating effect is increased in the washing and drying part, the speed is reduced as desired, and, moreover, slippage of the tape on the drum is avoided. . Finally, as a particularly important favorable effect, it should also be mentioned that, thanks to the lower curvature, the fiber web is held more easily in the desired stretched position. Repeated running of the tape over rolls with a very pronounced curvature would cause unwanted curling and felting of the fibrous mass.
6 - The variations in length which occur during washing and drying are taken into account by the fact that the peripheries of the drums successively traversed by the endless ribbon increase or decrease in proportion to the variation in length at the places where There are variations in length, that is to say more especially during deacidification and during drying. However, by this means, the variation in length is only partially taken into account and as regards the peripheral or translational speed.
The present invention obviates the harmful consequences which may be caused by all of the shortening or stretching.
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tape, in that in the parts undergoing contraction or stretching, the tangential paths of the tape are subjected to bending gradually increasing or decreasing with respect to the breaking angle. This bending can be produced by roller systems arranged like belt tensioners. In accordance with the invention, however, with great advantage for the washing effect, bands with a smooth surface (for example of porcelain or enameled iron) are used which are lined with ribs acting at the same time. way of a comb on the ribbon (figs.l, 4, and 5 LL).
Passing over these bands, the tape undergoes a section division (figs. 4 and 5 cc) which is very favorable to the penetration of the washing or treatment liquid arriving by these comb bands. The bands are preferably hollow, and the lugs or ribs (fig. 4 NN) of the strip constitute ejection nozzles. These comb bands are provided on their lateral supports with spring balances which indicate the tension of the bands exerted on them. This spring balance or load cell can also be replaced by counterweights (fig. 1 0,0) acting on both sides on the belt by ropes passing over rollers.
The upper drum of a pair of drums or group of drums can be brought to a higher or lower position depending on whether in this group too much or too little tension occurs in the ribbons.
In each case, provision must be made for such an assembly of the control that it is possible to start the whole installation with a single starter. In addition, in order to prepare for switching on, it must be possible for all devices to be brought to a uniformly slow operation. More complete explanations on this subject are given later in the description of the operating mode.
7.- Another characteristic of the invention consists in the fact that immediately after drying, the ribbon of fibers is brought directly to a disintegrator (figs. 1, Q).
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8 - This crusher or crusher apparatus is followed directly by the coil winder (fig.l R) which constitutes the last element in the chain of apparatus and the last characteristic of the invention. This winder is set up in a known manner to always completely wind the ribbon which arrives to it and to maintain it at a moderate tension, without the ribbon suffering from this tension. Any cylinder, any drum, any reel which fulfills this condition as a receiving member of the ball, can be used.
The installation's devices are switched on and off as follows:
The entire distance to be covered by the ribbon of fibers up to beyond the drums is provided, before the dies are put into service, with a strong cord or elastic band, for example of rubber.
This band must be elastic so that it can also participate in the stretching and contractions which occur in the ribbon of fibers and for which the devices have been calculated and established.
The end of this elastic band extends to the auxiliary withdrawal drum (E). When this auxiliary drum is running with the whole bundle, or at least with a sufficiently thick bundle of freshly spun fibers, all the lifting and drying elements are put in slow motion at the same time, and the bundle of fibers is, after cutting, attached as neatly and as firmly as possible to the end of the cord or elastic band. The workers must have previously acquired the dexterity necessary for this operation. When this is done, the entire drum system receives the normal pulling speed using a single starter.
At the same time, the arrival of the treatment liquids for washing, desulphurization, etc., as well as the suction and heating of the drying part begins.
From this moment, the appliance service includes;
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1 - Monitoring and replacement of channels.
2 - the observation of the tensions which occur in the ribbons between the drums.
3 - General monitoring of appliances, namely regulating the arrival of steam and liquids, lubricating and cleaning.
4 - The service of the coiling winder (s).