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Machine à filer la soie artificielle en continu.
La présente invention a trait à la fabrication de la soie artificielle et en particulier à son filage en continu. Elle vise un procédé et un appareil pas lesquels le fil peut être filé, traité de diverses manières, séché et recueilli ou enroulé en paquets ou bobines terminés ou demi-finis prêts pour l'expédition, la vente, la distribu- tion, etc., dans une machine unique.
Un but de l'invention est de fournir à l'indus- trie un procédé et une machine par lesquels tout nombre d'opérations peut être exécuté sur le fil pendant qu'il est en déplacement continu depuis les dispositifs de filage jusqu'aux dispositifs le recueillant finalement, mais néan- moins de manière à éviter la contamination d'un bain par
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un autre ou, en d'autres termes, avec une séparation com- plète des diverses opérations et des divers bains de trai- tement les uns des autres,le toutà l'aide d'une machine extrêmement compacte n'occupant sensiblement pas plus de place que le métier à filer usuel seul et dans laquelle toutes les parties du fil sont commodément accessibles aux opérateurs pour toutes les interventions utiles,
cette machine présentant dans son ensemble une forme rationnelle et se composant de pièces de travail facilement accessibles pour les réglages, remplacements ou réparations.
L'invention a encore pour but de fournir à l'in- dustrie une machine à filer continue perfectionnée sous forme multiple, capable d'être construite et montée par éléments placés bout à bout, les diverses opérations ou phases du procédé étant exécutées dans des dispositifs su- perposés ou empilés les uns sur les autres, afin d'écono- miser la place et de donner accès commodément au fil et aux diverses parties de la machine, ainsi que de permettre de monter les machines en série bout à bout sur toute longueur désirée.
Divers autres buts et caractéristiques de l'in- vention ressortiront de la description détaillée qui suit.
Les dessins annexés représentent un mode de réali- sation convenable de l'invention.
La fig. 1 est une élévation de face d'une partie de la machine.
La fig. 2 est une coupe-élévation suivant la ligne 2-2 (fig. 1) en regardant dans la direction des flèches, certaines parties étant omises pour la simplicité du dessin.
La fig. 3 est une coupe transversale de détail, suivant la ligne 3-3 (fig. 8).
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La fig. 4 est une élévation scnematique repre- sentant une variante.
La fig. 5 est un plan à plus grande échelle d'une partie d'une des barres d'adhérence du fil.
La fig. 6 est une coupe transversale suivant la ligne 6-6 (fig. 5).
La fig. 7 est une élévation de l'extrémité gauche de la fig. 1.
La fig. 8 est une coupe-élévation de détail sui- vant la ligne 8-8 (fig. 2) d'une extrémité d'une des bobines de filage, toutes les barres se trouvant au delà du plan de coupe étant omises pour la clarté de la figure.
La fig. 9 est une élévation d'extrémité de détail d'une des cames de commande.
La fig. 10 est une vue d'extrémité de détail d'une des barres de bobines.
Bien que l'invention puisse être utilisée avec tout procédé de fabrication de soie artificielle, tel que les procédés à l'oxyde de cuivre ammoniacal, à la nitrocellulose, à l'acétate de cellulose ou à la viscose, pour plus de com- modité et sans en limiter aucunement la portée, elle sera décrite et illustrée ici dans son application avec le procédé à la viscose.
Le procédé et la machine sont étudiés pour que le fil puisse être filé de toute manière ordinaire et ensuite conduit successivement ou à tour de rôle à divers dispositifs pour le soumettre aux .opérations nécessaires suivant le pro- cédé particulier par lequel la soie artificielle est fabri- quée, le fil sortant finalement de la machine en bloc sous une forme finie ou partiellement finie, de préférence à l'état sec et enroulé ou rassemblé sur un dispositif collecteur en
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un paquet convenable approprié pour la manipulation et l'ex- pédition.
On sait que, dans le procédé à la viscose, une solution alcaline de cellulose est filée dans un bain acide de coagulation, après quoi le fil est recueilli sur des bo- bines dans un métier à filer à bobines ou sous la forme de gâteaux dans un métier à filer centrifuge, puis le fil se trouvant sur les bobines ou sous forme de gâteaux est soumis à divers traitements,tels que lavage, désulfuration, blan- chiment, acidification, séchage, etc., bien que certaines de ces opérations puissent être omises ou que d'autres opérations puissent être exécutées sur ce fil.
Conformément à l'inven- tion, certaines de ces opérations ou toutes peuvent être à volonté exécutées sur le fil dans une seule et même ma- chine organisée en conséquence, pendant le déplacement con- tinu du fil de l'endroit où a lieu le filage jusqu'au dis- positif sur lequel il est finalement recueilli. Pour plus de commodité, les dessins n'illustrent que quelques-unes de ces opérations, mais leur nombre peut être augmenté à l'in- fini.
Comme le montrent les fig. 1, 2 et 7, la machine comporte un bâti convenable comportant des montants anté- rieur et postérieur 1 et 2, reliés par des entretoises trans- versales horizontales 3 destinées à supporter les éléments assurant l'exécution des différentes phases ou opérations du procédé. Le bâti, et en fait l'ensemble de la machine, est construit pour former un élément, avec faculté d'as- sembler les uns aux autres, en ordre régulier., des éléments de ce genre en nombre quelconque, de façon à multiplier dans toute mesure désirée le nombre de fils pouvant être produits dans une machine multiple donnée.
Par exemple, cent ou deux cents jeux complets de dispositifs de formation du fil peuvent facilement être compris dans une seule machine
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et être commandés à l'unisson ou par la même source de force motrice, les divers jeux de dispositifs étant installés le long les uns des autres à peu près de la même manière que les mécaniques individuelles commandées par les touches d'un piano. Mais, pour plus de simplicité, on n'a représenté ici qu'un seul élément multiple, qui est agencé pour donner nais- sance à six fils, bien que le nombre de fils formés dans chaque élément puisse être supérieur ou inférieur à six.
Sur l'envers du bâti sont montés les dispositifs- nécessaires pour filer le fil, tels que les pompes 4 (une pour chaque fil), qui sont toutes alimentées par un con- duit ou tuyau 5 distributeur de la masse et qui débitent chacune sa part de solution de viscose au bras oscillant usuel 6 se terminant par une buse.ou filière 7. Les bras 6 sont articulés ou tournent autour d'un axe situé au point 8, afin de faire entrer les filières dans le bain de coagulation et de les en faire sortir par pivotement comme à l'ordinaire.
En fonctionnement, la filière est immergée sous le bain de coagulation acide 9 dans une cuvette 10, puis le fil A est conduit de la filière à travers le bain en passant sur ou par des guides convenables 11, 12 au premier d'une série de bobines ou dispositifs d'enroulement, dont cinq sont représentés dans les dessins et désignés respectivement par 13, 13a, 13b, 13c, 13d. Sauf les différences relatives aux bains utilisés avec eux ou les opérations de traitement pour lesquelles ils sont utilisés ou leur diamètre ou direc- tion d'avancement du fil, ces dispositifs ont la même cons- truction et le même mode de fonctionnement, de sorte qu'il suffit d'en décrire un.
Chacune des bobines 13, 13a, etc., peut être un dispositif de construction quelconque sur lequel un fil ou filament peut être enroulé et rassemblé en une longueur re-
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lativement grande, de manière à exposer tout le fil enroulé sur lui,et dont le fil peut être dévidéen même temps qu'il est bobiné sur ce dispositif. En d'autres termes, il faut que la bobine soit un dispositif construit et commandé de façon à permettre de bobiner sur lui et de dévider simulta- nément le fil, ce dispositif devant pouvoir en même temps retenir une longueur appréciable du fil et l'exposer sur toute sa longueur avec possibilité de traiter le fil ainsi maintenu sur la bobine par des réactifs.
De même, les spires ou plis successifs du fil ne doivent pas venir en contact les uns avec les autres en un point quelconque et le fil ne doit pas être soumis à un effort excessif ou à une com- mande brutale pendant qu'il est sur la bobine. Divers dis- positifs sont prévus à cet effet.
Dans la disposition représentée dans les dessins, chaque bobine est de forme générale cylindrique et comprend deux jeux de barres 14a, 14b ayant toutes une section rectan- gulaire, disposées parallèlement les unes aux autres et de façon à constituer d'une manière générale les éléments d'un cylindre, en formant par leur ensemble une bobine creuse analogue à une cage sur laquelle le fil est enroulé en hé- lice. La bobine comporte également un mécanisme servant à commander les barres individuellement ou par groupes de façon à amener le fil enroulé sur elle à prendre une forme sensiblement hélicoïdale, puis à amener les spires du fil à progresser en bloc le long de la bobine depuis le point ou le fil est bobiné sur elle jusqu'en un point de dévidage où il est dévidé de cette bobine et conduit à la bobine suivante.
Les bobines représentées sont suffisamment lon- gues pour recevoir une série de fils, à savoir six dans
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l'exemple représenté. En d'autres termes, la longueur de la bobine est divisée en six zones disposées bout à bout et, dans chaque zone, la bobine porte un grand nombre de spires de fil , par exemple de cinquante à deux cents spi- res de fil, bien que les spires soient représentées plus largement espacées pour plus de clarté.
Tout nombre de bobines de ce genre peut être monté en superposant ou disposant en piles ces bobines, dont cinq sont représentées dans les dessins, et le mécanisme des bobines successives 13, 13a, 13b, etc., est agencé de façon à assurer le déplacement des spires de fil le long des bo- bines dans un sens sur la première bobine, dans le sens inverse sur la bobine suivante et ainsi de suite.
En d'au- tres termes (comme le montre la fig. 1 les spires de fil progressent en bloc de gauche à droite sur la bobine 13, de droite à gauche sur la bobine 13a, de gauche à droite sur la bobine 13b et ainsi de suite, de sorte que chaque fil se déplace à travers la machine de bobine à bobine en zigzag ou en va-et-vient jusqu'au bas de la machine où le fil passe de la dernière bobine 13d à un dispositif repré- senté conventionnellement en 15 et destiné à recueillir le fil sous forme de paquets convenables, par exemple sous la forme de cônes, d'écheveaux ou autres analogues.
Si on suppose en conséquence que chaque bobine a un diamètre voulu pour qu'avec l'espacement qui est nécessaire entre les spi- res de fil pour les maintenir hors de contact il soit pos- sible de rassembler sur une longueur de bobine donnée, par exemple 10 cm., une longueur suffisante de fil pour exécuter complètement un traitement par contact du fil avec le bain pendant que cette longueur se déplace autour de la bobine, on constate que dans la machine prise dans son ensemble le
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mécanisme servant à produire un seul fil, en lui faisant su- bir toutes les opérations de traitement, occupe une longueur totale de machine de 10 cm.
En conséquence, en ce qui con- cerne la longueur, on économise plus de place avec cette machine qu'avec le métier à filer à bobine ordinaire qui nécessite approximativement 22 cm. 5 de longueur pour cha- que fil, de sorte que la machine de l'invention économise même plus de place que les machines à filer à pot.
Le fil est conduit aux bobines, puis de bobine à bobine, de telle manière que les parties du fil passant d'une bobine à l'autre soient toutes exposées sur le devant de la machine, comme le montre la fig. 2. Comme cette face est la face de travail de la machine, tous les fils sont facilement accessibles au conducteur non seulement entre les phases du traitement, mais à chaque phase et, en fait, la longueur totale de chaque fil est accessible depuis sa sortie de la buse ou tuyère de filage jusqu'au dispositif récepteur.
Dans la machine représentée dans les dessins, la bobine supérieure 13 est une bobine de maintien ou d'expo- sition et le fil enroulé sur elle est représenté comme n'é- tant traité par aucun bain, bien qu'il puisse être traité suivant les nécessités d'un procédé particulier. Des guides 11 et 12 servent de balais essuyeurs pour renvoyer vers la cuve 10 la liqueur en excès du bain adhérant au fil ou en- traînée par lui, de façon que le fil soit enroulé sur la bobine supérieure 13 à l'état humide et que le temps né- cessaire au fil pour passer au point d'enroulement sur la bobine 13, puis pour progresser le long de cette bobine jusqu'au point de dévidage de celle-ci, soit utilisé pour permettre la régénération complète du xanthate sodique de
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cellulose en cellulose.
Les dessins supposent l'hypothèse où le second éta- ge à partir du haut de la machine est utilisé pour une opé- ration de lavage, tel qu'un lavage à l'eau chaude destiné à retirer l'acide venant du bain de coagulation ou un lavage à l'eau chaude contenant une petite quantité de bicarbonate de soude, de cendre de soude ou d'un autre alcalin destiné à neutraliser les traces d'acide restantes qui proviennent du bain de coagulation et cela sous forme d'une solution suf- fisamment diluée pour retirer du fil par lavage les sels ou autres substances solubles qu'il porte.
A cet étage de la machine, la bobine 13a est munie d'un dispositif conve- nable pour distribuer de la liqueur de lavage au fil se trouvant sur la bobine, ce dispositif affectant par exemple la forme d'une cuvette 16 montée dans le bâti et de laquelle de la liqueur de lavage est distribuée au fil se trouvant sur la bobine, soit par des ajutages à jet convenables placés au-dessus de cette bobine, soit de la manière repré- sentée en coulant sur un déversoir horizontal 17 déversant au-dessus de l'axe de la bobine. Ce déversoir s'étend sur toute la longueur de la bobine et distribue de la liqueur de lavage à tous les fils enroulés sur elle.
La liqueur de lavage coule naturellement sur les fils et les barres de la bobine tournante, en tournant avec ces barres, ce qui a pour effet de soumettre toutes les parties du fil se trou- vant sur la bobine à l'action de la liqueur de lavage qui coule, compte tenu, la longueur de chaque fil enroulé sur la bobine étant suffisante, de la vitesse de déplacement du fil pour que celui-ci soit complètement lavé et que tout acide soit neutralisé lorsque le fil quitte la bobine 13a La liqueur du bain de lavage coule de la bobine 13a dans A
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la cuvette collectrice 18 se trouvant sous cette bobine et d'où. elle peut être envoyée à l'égout ou remise en circula- tion en la ramenant à la cuvette distributrice 16, pour continuer à l'utiliser, par tout dispositif convenable tel que la pompe 18a représentée schématiquement.
D'une manière analogue, le fil enroulé sur la troisième bobine 13b peut être soumis à un traitement de désulfuration, par exemple en le traitant avec une solution de sulfures alcalins distribuée sur le fil par une cuvette 19 au moyen d'un déversoir 20 et recueillie par une cuvette réceptrice 21, d'où cette solution sulfurée peut être rame- née à la cuvette distributrice 19 par une pompe (non repré- sentée) comme expliqué dans ce qui précède.
Pareillement, au quatrième étage en descendant, à la bobine 13c, le fil peut être soumis à une autre opéra- tion de lavage à l'eau claire qui peut être remise en cir- culation ou envoyée à l'égout.
D'autres bobines peuvent être installées pour exécuter des opérations supplémentaires telles qu'un traite- ment à l'aide d'un bain de substance blanchissante, d'un bain de sulfite de soude, d'un autre bain de lavage, etc., mais les bobines, la distribution de liqueur, les cuvettes collectrices et de remise en circulation et les pompes ser- vant à ces opérations ont été omises pour simplifier les dessins.
Enfin, le fil est conduit 'à la dernière bobine 13d où il est soumis à une opérationde séchage. La bobine 13d est logée dans une chambre de séchage 24 ménagée dans un carter creux 22 en tôle ou analogue, une petite partie seu- lement de la bobine sortant de ce carter suffisamment pour amener le fil à cette bobine et l'en dévider. En fait, même
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la partie de la bobine sortant de ce carter peut être prati- quement couverte par des tôles de métal en laissant les divers fils passer par des fentes ou ouvertures très étroites 22a pour les amener à la bobine et les en dévider.
Des. serpentins de chauffage à ailettes 23, chauffés par de la vapeur ou un fluide analogue, sont placés dans le carter 22 dont la cham- bre 24 communique par un conduit 25 avec une chambre 26 ali- mentée par un ventilateur ou un appareil analogue d'air mis préalablement sous un état convenable en ce qui concerne sa teneur en humidité, par exemple en le faisant passer par un appareil ou dispositif réglant convenablement l'état de l'air qui est représenté schématiquement en 26a. La chambre 24 communique également par un conduit 27 avec un canal de sortie 28, 29 désigne un registre ou autre dispositif ré- glable destiné à régler la quantité d'air distribué.
Dans le dispositif 26a, l'air est traité par un simple deshumidificateur, de façon à réduire sa teneur en humidité à une mesure connue. Quand l'air passe par les serpentins de chauffage 23, sa température est élevée à un point où il laisse une quantité prédéterminée d'humidité dans le fil, et le réglage de la température à lui seul est suffisant pour maintenir des conditions de séchage unifor- me dans la chambre 24.
En conséquence, une ampoule de ré- glage est placée dans le canal de sortie d'air et cette ampoule est associée de façon réglable avec un obturateur 31 ou est utilisée pour commander cet obturateur qui est placé dans la canalisation de distribution de vapeur aux serpen- tins 23, de sorte que le mécanisme de séchage représenté maintient automatiquement des conditions de séchage uni- forme et livre le fil au dispositif récepteur avec toute teneur en humidité maxima désirable.
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Il est évident que lorsque les unités d'une ma- chine donnée sont multipliées en les plaçant bout à bout (comme représenté dans la fig. 1) les cuvettes ou dispo- sitifs distributeurs et collecteurs pour chaque étage de la machine ou phase de traitement, de même que les cuves 10, peuvent être réunies en un seul à chaque étage sur toute la longueur de la machine. En d'autres termes, unè seule cuvette 10 à bain de coagulation s'étend sur toute la lon- gueur de la machine et ne comporte qu'une seule alimenta- tion et une seule évacuation pour faire circuler le bain.
Pareillement, chacune des cuvettes distributrices et collec- trices 16, 18, etc., s'étend sur toute la longueur de la machine et, si ces cuvettes sont construites sous forme d'é- léments, à raison d'un tronçon de cuvette pour chaque élé- ment, les cuvettes individuelles d'étages correspondants de la machine ou d'opérations correspondantes du traitement d'éléments adjacents sont reliées entre elles par des tuyaux de façon à ne former en fait qu'une cuvette unique sur toute la longueur de la machine. Cette disposition échelonnée est applicable à toutes les liqueurs de lavage ou bains.
De cette façon, il suffit d'une seule pompe pour faire circu- ler le bain de coagulation, d'une pompe pour le bain de lavage neutralisant, d'une pompe pour,le bain de désulfura- tion, etc., pour toute la machine, de sorte que tous les fils subissent des traitements analogues et que les divers traitements et opérations sont parfaitement synchronisés conformément aux conditions désirables et prédéterminées pour lesquelles l'installation a été préalablement agen- cée.
Les figs. 3 à 6, 8 et 9 représentent en détail l'un des mécanismes de bobine. Chaque bobine est munie d'un arbre rotatif central 32, sur lequel est claveté, à chaque
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extrémité de la bobine, un fond en forme de croisillon 33 comportant une série d'encoches radiales 33a, dans lesquelles sont montées des barres 14a, 14b. Chacun des fonds d'ex- trémité 33 tourne contre un disque excentrique fixe 34 rigi- dement monté et supporté sur l'une des entretoises transver- sales 3 du bâti. Chaque disque excentrique 34 comporte deux rainures excentriques 35 et 36 et deux rampes d'extrémité 37, 38.
Chaque barre est munie à chacune de ses extrémités d'une pièce de commande 39 fixée à cette barre par des rivets 40 ou de façon analogue, cette pièce comportant un doigt 41 entrant dans une des rainures 35, 36 et un épau- lement 42 butant contre une des rampes d'extrémité 37, 38.
La construction est semblable aux deux extrémités de la bobine,en ce sens que les rainures d'extrémité 35, 36 de l'un des disques 34 sont comme reproduites par un miroir d'après celles de l'autre disque, tandis que les rampes d'ex- trémité 37, 38 des deux disques sont à actions opposées ou inverses l'une de l'autre. Les doigts 41 prévus sur les barres d'un groupe, telles que les barres 14a, sont dépor- tés radialement vers l'extérieur par rapport à ces barres, tandis que les doigts 41 des barres de l'autre groupe sont déportés radialement vers l'intérieur, comme le montre la fig. 8.
Les rampes d'extrémité 37, 38 impriment un mouve- ment alternatif longitudinal aux barres 14a, 14b, tandis que les rainures excentriques 35, 36 impriment un mouvement radial à ces barres ou, en d'autres termes, impriment à ces barres un mouvement les rapprochant ou les éloignant de l'axe central. Lorsque l'arbre 32 tourne, il entraîne avec lui les deux fonds d'extrémité 33 et fait ainsi tourner les barres à la manière de celles d'une cage d'écureuil et au cours du mouvement de révolution de ces barres, leurs doigts
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41 et épaulements 42 se déplacent dans les rainures excen- triques et le long des rampes d'extrémité en faisant prendre aux barres un mouvement alternatif longitudinal de va-et- vient et également un mouvement radial alternatif.
Le mouve- ment des barres est illustré schématiquement et fortement exagéré dans la fig. 3, parce qu'il est difficile d'illus- trer ce mouvement à petite échelle.
Les barres se meuvent comme suit : les deux rainu- res excentriques 55, 56 sont des cercles légèrement excentrés l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'axe central, soit de 45 mm. dans une bobine de 17 cm. 5 de diamètre. Ce ne sont cependant pas de véritables cercles. Si l'on consi- dère le pourtour complet de 360 de la cage, il y a deux zones M (fig. 3) représentant chacune un arc d'environ 30 , où lesbarres en contact avec les deux rainures sont simul- tanément en contact avec les spires du fil;
au delà de ces deux zones ? de 30 il y a deux zones N très courtes où les deux jeux de barres changent rapidement leurs positions radiales relatives, un groupe des barres de bobine 14a se déplaçant vers l'intérieur et le groupe de barres 14b se déplaçant vers l'extérieur dans une zone N, tandis qu'un mouvement inverse se produit dans la zone N de l'autre côté de la bobine. Pendant le déplacement le long de ces zones M, N, au cours duquel les deux jeux de barres sont en contact avec le fil et changent rapidement de positions radiales relatives, les épaulements 42 se déplacent le long de par- ties plates des rampes d'extrémité 37, 38 de sorte que les deux groupes de barres ne prennent pas de mouvement longi- tudinal dans l'un ou l'autre sens.
Lorsque les barres ont changé de positions radiales relatives, un groupe se dé-
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plaçant vers l'intérieur et l'autre vers l'extérieur, de façon que les spires des fils soient supportées sur un . groupe des barres seul, les rampes d'extrémité 37, 38 com- mencent à se courber et à imprimer un mouvement longitu- dinal aux barres, le groupe de barres se trouvant en con- tact avec les spires du fil se déplaçant en avant pour faire avancer le fil et le groupe qui n'est pas en con- tact avec les spires du fil reculant pour être prêt à exé- cuter le prochain mouvement d'avancement et ainsi de suite.
En pratique, dans la disposition représentée, l'avancement du fil se produit sur approximativement 2700 du tour com- plet.
La bobine présente dans son ensemble sensible- ment le même diamètre effectif d'un bout à l'autre en ce sens que bien qu'elle ne soit pas un véritable cylindre, elle s'en rapproche de très près et sa circonférence ef- fective peut être la même d'un bout à l'autre. Par suite, bien que la même bobine puisse être établie pour supporter et diriger plusieurs fils (six dans le mode de réalisation illustré) il est bien évident que la vitesse d'avancement de chacun des fils le long du cylindre est la même en tous points.
Néanmoins, si on le désire, les divers supports individuels d'un fil de chaque bobine, soit six supports sur chaque bobine dans l'exemple représenté, peuvent avoir chacun une forme générale conique ou aller en s'effilant plus ou moins d'une extrémité à l'autre ou le long d'une partie quelconque de ces supports; de cette manière, il est possible de compenser la contraction du fil ou variation analogue quand il se déplace le long de la bobine. Cette disposition est représentée schématiquement dans la fig. 4.
De même, les rampes d'extrémité 37, 38 peuvent
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varier,dans différentes bobines de façon à assurer des vi- tesses différentes de progression ou déplacement des spires de fil le long des différentes bobines, si cela est dési- rable.
Le mécanisme de commande peut être de tout type approprié. Suivant les fig. 1 à 7, la machine est représentée comme étant commandée par un moteur électrique 50 qui entraîne par un embrayage 51 et un mécanisme réducteur 52 un arbre 53 relié par une chaîne, courroie ou analogue 54 à l'arbre 32 de la bobine inférieure 13d. Cet arbre est muni d'une poulie
55 entraînant une courroie 56 qui commande une poulie ana- logue montée sur l'arbre 32 de la bobine immédiatement su- périeure et la commande est ainsi transmise de bobine à bobine par des courroies successives 56 et des poulies convenables comme le montre la fig. 1. L'arbre 32 porte également un petit pignon 57 engrenant avec un grand pignon
58 monté sur un arbre 59 relié par une courroie 60 à l'ar- bre 61 de commande de la pompe.
L'arbre 53 est également relié par une courroie 62 à un arbre de ligne horizontal principal 63 qui entraîne au moyen d'une courroie 64 une poulie 65 montée sur l'arbre 66 du dispositif récepteur 15.
Il est évident que le même moteur 52 peut être utilisé pour commander tout nombre d'éléments tels que ceux représentés dans la fig. 1. Ce moteur peut être placé à une extrémité de la rangée d'éléments et exercer la com- mande entièrement d'une extrémité, ou bien il peut être placé au milieu de la rangée et exercer des commandes en directions opposées. L'arbre 63 peut par exemple s'étendre sur toute la longueur de la machine et être utilisé comme arbre de commande pour entraîner une série d'éléments en établissant chaque élément complet en lui-même avec ses engrenages,
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courroies et poulies propres pour relier ces divers arbres de bobines, pompes et autres à une prise de force séparée sur l'arbre 63 commandée par embrayage pour chaque élément.
Cette disposition présente cet avantage que les éléments sont indépendants l'un de l'autre et qu'on peut arrêter et mettre en marche l'un quelconque d'entre eux pour l'enfilage, des réparations ou pour des fins analogues sans affecter les au- tres. Pour la commodité des dessins on a cependant repré- senté une disposition selon laquelle les pompes sont com- mandées par un arbre unique 61 s'étendant sur toute la lon- gueur de la machine, les arbres alignés de bobines 32 d'uni- tés adjacentes sont reliés par des joints universels 32a et l'arbre.63 n'est utilisé que pour commander les divers dispositifs récepteurs.
Il est évident que les divers dispositifs bobi- neurs ou bobines d'un élément donné ou, en d'autres termes, les dispositifs bobineurs sur lesquels un fil unique passe dans l'ordre donné depuis la buse de filage ou filière jusqu'au dispositif récepteur doivent être proportionnés les unspar rapport aux autres de façon à fonctionner en harmonie sans produire d'effets nuisibles sur le fil. En fait, ceci s'applique à toutes les parties d'une machine multiple prise dans son ensemble. En d'autres termes, il faut organiser la relation dans le temps ou le synchronisme entre les dispositifs bobineurs. et les autres dispositifs d'un élément unique, et cette même relation dans le temps doit être observée dans tous les éléments d'une même machine.
En conséquence, non seulement une commande ou source de force motrice commune est désirable pour les dispositifs bobineurs d'un élément unique, mais cette même commande commune doit, de préférence, être utilisée pour tous les
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éléments de façon que tous les fils reçoivent le même trai- tement.
De plus, les dispositifs bobineurs d'un élément donné doivent avoir certains rapports convenables entre eux, notamment en ce qui concerne leurs dimensions circonféren- tielles. Si on suppose qu'il n'y a pas d'allongement ou de contraction longitudinal dans le fil au fur et à mesure qu'il progresse dans un élément, les dimensions circonfé- rentielles de travail de tous les dispositifs bobineurs d'un élément donné doivent être les mêmes et, en tout cas, il faut prendre soin qu'aucun dispositif bobineur n'ait une dimension circonférentielle de travail inférieure à celle de son prédécesseur. Autrement, le fil devient lâche entre les deux dispositifs bobineurs et en devenant de plus en plus lâche il finit par s'emmêler.
De préférence, chaque dispositif bobineur a une circonférence de travail très légèrement plus grande, si elle l'est, que la circonfé- rence de son prédécesseur, de façon à assurer que le fil ne devienne pas lâche dans sa partie de passage d'une bobine à l'autre et, si on le désire, toute mesure désirée définie d'étirage peut être imprimée au fil entre les dispositifs bobineurs successifs, lorsque le fil est encore plastique, en donnant au dispositif bobineur suivant une circonférence légèrement plus grande que celle de son prédécesseur.
Ce- pendant, ordinairement les différences de circonférences doivent être très faibles et mesurées en millièmes ou cen- tièmes de centimètre lorsque le diamètre de la bobine est de 17 cm. 5, comme on l'a supposé, à moins qu'il ne soit désirable d'imprimer un étirage considérable au fil, auquel cas toutes différences désirables de diamètres peuvent être
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utilisées. Un effet analogue peut être obtenu en disposant le mécanisme de commande de façon à commander différentes bobines à des vitesses différentes. Une augmentation du nombre de tours à la minute sur une bobine suivante a évidem- ment pour résultat un étirage du fil.
La machine doit être agencée également pour as- surer la commodité de l'enfilage, qui doit naturellement se faire de préférence automatiquement au lieu d'être le ré- sultat d'opérations manuelles. A cet effet, les bobines successives sont décalées horizontalement les unes par rap- port aux autres, comme le montrent les fig. 2 et 7. En d'autres termes, tandis que lés axes des bobines de forme générale cylindrique sont parallèles les uns aux autres, chaque bobine est juste un peu plus près du devant de la machine que la bobine placée immédiatement au-dessus d'elle.
Le fil est enroulé sur les bobines de manière que ses par- ties directrices et suivantes aux endroits où ce fil passe de bobine à bobine soient tangentes aux bobines sur le devant de la machine, mais ne soient pas vraiment verticales.
En conséquence, lorsqu'on enfile la machine, l'extrémité libre du fil est appliquée contre l'une des barres sur la bobine supérieure lorsque celle-ci tourne. Le fil est ensuite enroulé par le bobinage sur la première bobine ou bobine supérieure, les spires du fil progressant en bloc vers la droite (fig. 1) jusqu'à ce que le point de devi- dage soit atteint. L'extrémité libre du fil est alors saisie et descendue jusqu'à la bobine suivante et des opérations analogues sont effectuées à chacune des bobines successives, puis au dispositif récepteur final.
Les bobines sont toutefois munies, de préférence,
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d'un dispositif faisant passer l'extrémité libre du fil au- tomatiquement d'une bobine à l'autre pour enfiler ainsi automatiquement la machine. Chacune des barres a une section de forme générale rectangulaire et les spires du fil sont placées sur la surface la plus étroite de la barre à la pé- riphérie du cylindre. Ces barres peuvent par exemple avoir 12 mm. 5 de largeur. Le fil est humide pendant tout le temps de son passage le long de chaque bobine, de sorte que l'ex- trémité libre et, en fait, toutes les parties du fil ten- dent à adhérer à la surface plate des barres.
Pour amener l'extrémité libre du fil à quitter la barre à laquelle elle - adhère, lorsqu'elle atteint l'extrémité de la zone de travail, les barres sont de préférence découpées à l'extrémité de chaque zone de travail de la manière représentée dans la fig. 6, de façon à former une arête très étroite 70. Ainsi donc chaque barre présente vers l'extérieur une série de parties plates d'amenage ou avancement 71 séparées par des arêtes de transmission relativement étroites 70.
En fonctionnement, lorsque les spires du fil pro- gressent le long d'une zone de travail de la bobine, l'ex- trémité libre atteint finalement l'arête de transmission étroite 70 et la diminution de l'adhérence due au rétrécis- sement de la barre est suffisante pour amener l'extrémité libre du fil à tomber de la barre et à se diriger sous l'ac- tion de la pesanteur vers la surface de bobine suivante placée sous elle, cette bobine étant décalée vers le devant de la machine ce qui assure le contact entre elle et l'extré- mité libre tombante du fil. Le fil progresse alors le long de la zone de travail de la bobine suivante et, lorsqu'il atteint le point de transmission, il tombe automatiquement et descend sous l'action de la pesanteur vers la bobine suivante, de sorte que l'enfilage de la machine est effectué automati- quement.
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Continuous artificial silk spinning machine.
The present invention relates to the manufacture of artificial silk and in particular to its continuous spinning. It is directed to a method and apparatus whereby the yarn can be spun, treated in various ways, dried and collected or wound into finished or semi-finished bundles or coils ready for shipping, sale, distribution, etc. , in a single machine.
An object of the invention is to provide the industry with a method and a machine by which any number of operations can be performed on the yarn while it is in continuous motion from the spinning devices to the devices. collecting it finally, but nevertheless in such a way as to avoid the contamination of a bath by
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another or, in other words, with complete separation of the various operations and the various treatment baths from each other, all with the aid of an extremely compact machine taking up substantially no more than place than the usual spinning machine alone and in which all parts of the yarn are conveniently accessible to operators for all useful interventions,
this machine having as a whole a rational form and consisting of easily accessible working parts for adjustments, replacements or repairs.
A further object of the invention is to provide the industry with an improved continuous spinning machine in multiple form, capable of being constructed and mounted by elements placed end to end, the various operations or phases of the process being carried out in different forms. devices superimposed or stacked on top of each other, in order to save space and give convenient access to the wire and to the various parts of the machine, as well as to allow the machines to be assembled in series end to end on any desired length.
Various other objects and features of the invention will become apparent from the detailed description which follows.
The accompanying drawings show a suitable embodiment of the invention.
Fig. 1 is a front elevation of part of the machine.
Fig. 2 is a sectional elevation taken on line 2-2 (Fig. 1) looking in the direction of the arrows, some parts being omitted for the sake of the drawing.
Fig. 3 is a detail cross section taken on line 3-3 (fig. 8).
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Fig. 4 is a scenic elevation showing a variant.
Fig. 5 is an enlarged plan of part of one of the wire adhesion bars.
Fig. 6 is a cross section taken on line 6-6 (Fig. 5).
Fig. 7 is an elevation of the left end of FIG. 1.
Fig. 8 is a detail sectional elevation taken along line 8-8 (Fig. 2) of one end of one of the spinning spools, all bars beyond the cutting plane being omitted for clarity. the figure.
Fig. 9 is a detail end elevation of one of the control cams.
Fig. 10 is a detail end view of one of the coil bars.
Although the invention can be used with any process for making artificial silk, such as ammoniacal copper oxide, nitrocellulose, cellulose acetate or viscose processes, for convenience. and without limiting its scope in any way, it will be described and illustrated here in its application with the viscose process.
The process and the machine are designed so that the thread can be spun in any ordinary way and then lead successively or in turn to various devices to subject it to the necessary operations according to the particular process by which the artificial silk is made. - quée, the yarn finally leaving the machine en bloc in a finished or partially finished form, preferably in the dry state and wound up or collected on a collecting device in
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a suitable package suitable for handling and shipping.
It is known that in the viscose process an alkaline cellulose solution is spun in an acid coagulation bath, after which the yarn is collected on spools in a spool spinning machine or in the form of cakes in spinning machine, then the yarn on the spools or in the form of cakes is subjected to various treatments, such as washing, desulphurization, bleaching, acidification, drying, etc., although some of these operations can be omitted or other operations can be performed on this thread.
According to the invention, some or all of these operations can be performed at will on the yarn in one and the same machine organized accordingly, during the continuous movement of the yarn from the place where the threading takes place. spinning to the device on which it is finally collected. For convenience, the drawings illustrate only a few of these operations, but their number can be increased indefinitely.
As shown in Figs. 1, 2 and 7, the machine comprises a suitable frame comprising front and rear uprights 1 and 2, connected by horizontal transverse spacers 3 intended to support the elements ensuring the execution of the various phases or operations of the process. The frame, and in fact the whole of the machine, is constructed to form an element, with the faculty of assembling one to another, in regular order., Elements of this kind in any number, so as to multiply to any desired extent the number of threads that can be produced in a given multiple machine.
For example, one hundred or two hundred complete sets of thread forming devices can easily be included in one machine.
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and be controlled in unison or by the same motive power source, the various sets of devices being installed alongside each other in much the same way as the individual mechanics controlled by the keys of a piano. However, for the sake of simplicity, only one multiple element has been shown here, which is arranged to give rise to six threads, although the number of threads formed in each element may be greater or less than six.
On the back of the frame are mounted the devices necessary for spinning the thread, such as the pumps 4 (one for each thread), which are all supplied by a conduit or pipe 5 distributing the mass and which each deliver its part of viscose solution with the usual oscillating arm 6 ending in a nozzle. or die 7. The arms 6 are articulated or rotate around an axis located at point 8, in order to bring the dies into the coagulation bath and pivot them out as usual.
In operation, the die is immersed under the acid coagulation bath 9 in a bowl 10, then the wire A is led from the die through the bath passing over or through suitable guides 11, 12 to the first of a series of coils or winding devices, five of which are shown in the drawings and designated respectively by 13, 13a, 13b, 13c, 13d. Except for the differences relating to the baths used with them or the processing operations for which they are used or their diameter or direction of wire feed, these devices have the same construction and the same mode of operation, so that 'just describe one.
Each of the spools 13, 13a, etc., can be any construction device on which a yarn or filament can be wound up and gathered into a long length.
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relatively large, so as to expose all the wire wound on it, and from which the wire can be unwound at the same time as it is wound on this device. In other words, the spool must be a device constructed and controlled in such a way as to allow the wire to be wound on it and to be unwound simultaneously, this device having to be able at the same time to be able to retain an appreciable length of the wire and the thread. expose over its entire length with the possibility of treating the wire thus held on the spool with reagents.
Likewise, the successive turns or folds of the wire must not come into contact with each other at any point and the wire must not be subjected to excessive force or to sudden control while it is on. the coil. Various devices are provided for this purpose.
In the arrangement shown in the drawings, each coil is generally cylindrical in shape and comprises two sets of bars 14a, 14b all having a rectangular section, arranged parallel to each other and so as to constitute generally the elements. of a cylinder, together forming a hollow coil similar to a cage on which the wire is wound in a helix. The spool also has a mechanism for controlling the bars individually or in groups so as to cause the wire wound on it to assume a substantially helical shape, then to cause the turns of the wire to progress as a block along the spool from the point. or the wire is wound on it until a point of unwinding where it is unwound from this reel and led to the next reel.
The coils shown are long enough to accommodate a series of wires, namely six in
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the example shown. In other words, the length of the spool is divided into six zones arranged end to end, and in each zone the spool carries a large number of turns of wire, for example from fifty to two hundred turns of wire, although the turns are shown more widely spaced for clarity.
Any number of such coils can be mounted by superimposing or stacking these coils, five of which are shown in the drawings, and the mechanism of successive coils 13, 13a, 13b, etc., is arranged to ensure displacement turns of thread along the spools one way on the first spool, backwards on the next spool, and so on.
In other words (as shown in fig. 1 the turns of wire progress as a block from left to right on spool 13, from right to left on spool 13a, from left to right on spool 13b and so away, so that each thread travels through the machine from bobbin to bobbin zigzag or back and forth to the bottom of the machine where the thread passes from the last bobbin 13d to a device conventionally shown at 15 and intended to collect the yarn in the form of suitable bundles, for example in the form of cones, skeins or the like.
Assuming, therefore, that each spool has a desired diameter so that with the spacing which is necessary between the turns of wire to keep them out of contact it is possible to gather over a given length of spool, for example example 10 cm., a sufficient length of wire to completely carry out a treatment by contacting the wire with the bath while this length is moving around the spool, it is found that in the machine taken as a whole the
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mechanism used to produce a single wire, making it undergo all processing operations, occupies a total machine length of 10 cm.
As a result, as regards length, more space is saved with this machine than with the ordinary spool spinning machine which requires approximately 22 cm. 5 in length for each yarn, so that the machine of the invention saves even more space than pot spinning machines.
The thread is fed to the spools, then from spool to spool, so that the parts of the wire passing from one spool to another are all exposed on the front of the machine, as shown in fig. 2. As this face is the working face of the machine, all wires are easily accessible to the conductor not only between phases of processing, but at each phase and, in fact, the full length of each wire is accessible from its exit. from the spinning nozzle or nozzle to the receiving device.
In the machine shown in the drawings, the upper spool 13 is a holding or exposure spool and the yarn wound thereon is shown as not being treated by any bath, although it may be treated as follows. the requirements of a particular process. Guides 11 and 12 act as wipers to return excess liquor from the bath adhering to or drawn by the wire back to the tank 10 so that the wire is wound onto the upper spool 13 in the wet state and the time required for the wire to pass to the point of winding on the reel 13, then to progress along this reel to the point of unwinding thereof, is used to allow the complete regeneration of the sodium xanthate of
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cellulose to cellulose.
The drawings assume the assumption that the second stage from the top of the machine is used for a washing operation, such as a hot water wash to remove acid from the coagulation bath. or washing with hot water containing a small amount of baking soda, soda ash or another alkaline intended to neutralize the remaining traces of acid which come from the coagulation bath and this in the form of a solution sufficiently diluted to wash off the salts or other soluble substances which it carries from the yarn.
At this stage of the machine, the spool 13a is provided with a suitable device for distributing washing liquor to the yarn located on the spool, this device affecting for example the form of a bowl 16 mounted in the frame. and from which wash liquor is distributed to the wire on the spool, either through suitable jet nozzles placed above that spool, or as shown by flowing over a horizontal weir 17 discharging over it. above the spool axis. This weir runs the entire length of the spool and distributes wash liquor to all the threads wound on it.
The washing liquor flows naturally over the threads and the bars of the spinning reel, rotating with these bars, which has the effect of subjecting all the parts of the yarn on the spool to the action of the liquor. washing, taking into account, the length of each wire wound on the spool being sufficient, of the speed of movement of the wire so that this one is completely washed and that any acid is neutralized when the wire leaves the spool 13a The liquor of the washing bath flows from coil 13a into A
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the collecting cup 18 located under this coil and from where. it can be sent to the sewer or put back into circulation by bringing it back to the dispensing bowl 16, to continue using it, by any suitable device such as the pump 18a shown schematically.
Similarly, the wire wound on the third coil 13b can be subjected to a desulfurization treatment, for example by treating it with a solution of alkali sulphides distributed on the wire by a bowl 19 by means of a weir 20 and collected by a receiving cuvette 21, from where this sulphide solution can be returned to the distributing cuvette 19 by a pump (not shown) as explained in the foregoing.
Likewise, on the fourth step down, at spool 13c, the yarn may be subjected to a further clean water washing operation which may be recirculated or sent to the sewer.
Other coils can be installed to perform additional operations such as treatment with a whitening substance bath, a sodium sulphite bath, another wash bath, etc. , but the coils, liquor dispenser, collection and recirculation basins and pumps for these operations have been omitted to simplify the drawings.
Finally, the yarn is led to the last spool 13d where it is subjected to a drying operation. The spool 13d is housed in a drying chamber 24 provided in a hollow housing 22 made of sheet metal or the like, only a small part of the spool emerging from this housing sufficient to bring the yarn to this spool and unwind therefrom. In fact, even
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the part of the spool emerging from this casing can be practically covered by metal sheets allowing the various wires to pass through very narrow slots or openings 22a to bring them to the spool and unwind them therefrom.
Of. Finned heating coils 23, heated by steam or the like, are placed in the housing 22, the chamber 24 of which communicates by a duct 25 with a chamber 26 supplied by a fan or the like of the same. air previously placed in a state suitable as regards its moisture content, for example by passing it through an apparatus or device suitably regulating the state of the air which is shown schematically at 26a. The chamber 24 also communicates by a duct 27 with an outlet channel 28, 29 designates a register or other adjustable device intended to regulate the quantity of distributed air.
In device 26a, the air is treated by a simple dehumidifier, so as to reduce its moisture content to a known extent. As the air passes through the heating coils 23, its temperature is raised to a point where it leaves a predetermined amount of moisture in the wire, and the temperature setting alone is sufficient to maintain uniform drying conditions. - me in room 24.
Consequently, a regulating bulb is placed in the air outlet channel and this bulb is adjustably associated with a shutter 31 or is used to control this shutter which is placed in the steam distribution pipe to the serpen. - Tins 23, so that the drying mechanism shown automatically maintains uniform drying conditions and delivers the yarn to the receiving device with any desired maximum moisture content.
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It is obvious that when the units of a given machine are multiplied by placing them end to end (as shown in fig. 1) the cuvettes or distributors and collectors devices for each stage of the machine or treatment phase. , like the tanks 10, can be combined into a single one on each floor over the entire length of the machine. In other words, a single coagulation bath bowl 10 spans the entire length of the machine and has only a single feed and a single outlet for circulating the bath.
Likewise, each of the distributing and collecting cups 16, 18, etc., extends over the entire length of the machine and, if these cups are constructed in the form of parts, at the rate of one section of the cup for each element, the individual bowls of corresponding stages of the machine or of corresponding operations of the treatment of adjacent elements are connected to each other by pipes so as to form in fact only a single bowl over the entire length of the machine. This phased arrangement is applicable to all washing liquors or baths.
In this way, only one pump is needed to circulate the coagulation bath, one pump for the neutralizing wash bath, one pump for, the desulfurization bath, etc., for any. the machine, so that all the yarns undergo similar treatments and that the various treatments and operations are perfectly synchronized in accordance with the desirable and predetermined conditions for which the installation has been previously arranged.
Figs. 3 to 6, 8 and 9 show in detail one of the coil mechanisms. Each coil is provided with a central rotating shaft 32, on which is keyed, at each
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end of the coil, a bottom in the form of a spider 33 comprising a series of radial notches 33a, in which bars 14a, 14b are mounted. Each of the end caps 33 rotates against a fixed eccentric disc 34 rigidly mounted and supported on one of the transverse struts 3 of the frame. Each eccentric disc 34 has two eccentric grooves 35 and 36 and two end ramps 37, 38.
Each bar is provided at each of its ends with a control piece 39 fixed to this bar by rivets 40 or similar manner, this piece comprising a finger 41 entering one of the grooves 35, 36 and a shoulder 42 abutting. against one of the end ramps 37, 38.
The construction is similar at both ends of the spool, in that the end grooves 35, 36 of one of the discs 34 are mirrored from those of the other disc, while the ramps end 37, 38 of the two discs are in opposite or reverse actions of one another. The fingers 41 provided on the bars of one group, such as the bars 14a, are offset radially outwards relative to these bars, while the fingers 41 of the bars of the other group are offset radially towards the outside. interior, as shown in fig. 8.
The end ramps 37, 38 impart a longitudinal reciprocation to the bars 14a, 14b, while the eccentric grooves 35, 36 impart a radial movement to these bars or, in other words, impart a movement to these bars. bringing them closer to or away from the central axis. When the shaft 32 rotates, it drives with it the two end ends 33 and thus causes the bars to turn in the manner of those of a squirrel cage and during the movement of revolution of these bars, their fingers
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41 and shoulders 42 move in the eccentric grooves and along the end ramps causing the bars to take a longitudinal reciprocating back-and-forth motion and also a reciprocating radial motion.
The movement of the bars is schematically illustrated and greatly exaggerated in fig. 3, because it is difficult to illustrate this movement on a small scale.
The bars move as follows: the two eccentric grooves 55, 56 are circles slightly eccentric with respect to each other and with respect to the central axis, ie by 45 mm. in a 17 cm spool. 5 in diameter. These are not real circles, however. If we consider the full circumference of 360 of the cage, there are two zones M (fig. 3) each representing an arc of about 30, where the bars in contact with the two grooves are simultaneously in contact. with the turns of the wire;
beyond these two areas? of 30 there are two very short N areas where the two busbars rapidly change their relative radial positions, one group of the coil bars 14a moving inward and the group of bars 14b moving outward in a zone N, while reverse movement occurs in zone N on the other side of the coil. During movement along these areas M, N, during which the two busbars are in contact with the wire and rapidly change relative radial positions, the shoulders 42 move along flat parts of the ramps. end 37, 38 so that the two groups of bars do not take longitudinal movement in either direction.
When the bars have changed relative radial positions, a group breaks up.
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placing inward and the other outward, so that the turns of the wires are supported on one. group of bars alone, the end ramps 37, 38 begin to bend and impart a longitudinal movement to the bars, the group of bars being in contact with the turns of the wire moving forward to advance the wire and the group which is not in contact with the turns of the retreating wire to be ready to execute the next advance movement and so on.
In practice, in the arrangement shown, the advancement of the wire occurs over approximately 2700 of the full turn.
The coil as a whole has substantially the same effective diameter throughout in the sense that although it is not a true cylinder, it closely approximates it and its effective circumference may be the same throughout. Therefore, although the same spool can be set up to support and direct several threads (six in the illustrated embodiment) it is obvious that the speed of advance of each of the threads along the cylinder is the same in all points. .
Nevertheless, if desired, the various individual supports of a wire of each spool, that is to say six supports on each spool in the example shown, can each have a generally conical shape or go by tapering more or less than one. end at the other or along any part of these supports; in this way, it is possible to compensate for the contraction of the yarn or the like as it moves along the spool. This arrangement is shown schematically in FIG. 4.
Likewise, the end ramps 37, 38 can
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vary, in different spools so as to ensure different rates of advance or displacement of the turns of wire along the different spools, if this is desired.
The control mechanism can be of any suitable type. According to fig. 1 to 7, the machine is shown as being controlled by an electric motor 50 which drives by a clutch 51 and a reduction mechanism 52 a shaft 53 connected by a chain, belt or the like 54 to the shaft 32 of the lower spool 13d. This shaft is fitted with a pulley
55 driving a belt 56 which drives an analogous pulley mounted on the shaft 32 of the immediately upper spool and the control is thus transmitted from spool to spool by successive belts 56 and suitable pulleys as shown in FIG. 1. The shaft 32 also carries a small pinion 57 meshing with a large pinion.
58 mounted on a shaft 59 connected by a belt 60 to the pump control shaft 61.
The shaft 53 is also connected by a belt 62 to a main horizontal line shaft 63 which drives by means of a belt 64 a pulley 65 mounted on the shaft 66 of the receiving device 15.
It is obvious that the same motor 52 can be used to control any number of elements such as those shown in FIG. 1. This motor can be placed at one end of the row of elements and exert control entirely from one end, or it can be placed in the middle of the row and exert controls in opposite directions. The shaft 63 can for example extend over the entire length of the machine and be used as a control shaft to drive a series of elements by establishing each complete element in itself with its gears,
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own belts and pulleys to connect these various reel shafts, pumps and the like to a separate power take-off on the shaft 63 controlled by a clutch for each element.
This arrangement has the advantage that the elements are independent of one another and that any one of them can be stopped and started for threading, repairs or for similar purposes without affecting the others. For convenience of the drawings, however, an arrangement has been shown in which the pumps are controlled by a single shaft 61 extending the full length of the machine, the aligned shafts of spools 32 of units. adjacent joints are connected by universal joints 32a and the shaft 63 is only used to control the various receiving devices.
It is obvious that the various winding devices or spools of a given element or, in other words, the winding devices on which a single yarn passes in the given order from the spinning nozzle or die to the device. receiver must be proportioned to each other so as to function in harmony without producing harmful effects on the wire. In fact, this applies to all parts of a multiple machine taken as a whole. In other words, it is necessary to organize the relation in time or the synchronism between the winding devices. and the other devices of a single element, and this same relation in time must be observed in all the elements of the same machine.
Accordingly, not only is a common drive or source of motive power desirable for single element winding devices, but this same common drive should preferably be used for all.
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elements so that all the children receive the same treatment.
In addition, the winding devices of a given element must have certain suitable ratios between them, in particular with regard to their circumferential dimensions. Assuming that there is no longitudinal elongation or contraction in the yarn as it progresses through an element, the circumferential working dimensions of all winding devices of an element given must be the same and, in any case, care must be taken that no winding device has a circumferential working dimension smaller than that of its predecessor. Otherwise the thread becomes slack between the two winding devices and as it becomes more and more slack it ends up getting tangled.
Preferably, each winding device has a very slightly larger working circumference, if any, than the circumference of its predecessor, so as to ensure that the yarn does not become slack in its passing portion of a. spool to the other and, if desired, any defined desired stretch measurement can be printed to the wire between successive winding devices, while the wire is still plastic, giving the winding device along a circumference slightly greater than that of its predecessor.
Usually, however, the differences in circumference should be very small and measured in thousandths or hundredths of a centimeter when the diameter of the coil is 17 cm. 5, as has been assumed, unless it is desirable to impart considerable stretch to the wire, in which case any desirable differences in diameters may be
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used. A similar effect can be obtained by arranging the control mechanism so as to control different coils at different speeds. An increase in the number of revolutions per minute on a subsequent spool obviously results in stretching of the yarn.
The machine should also be arranged for the convenience of the threading, which should of course be done automatically rather than being the result of manual operations. To this end, the successive coils are offset horizontally with respect to each other, as shown in figs. 2 and 7. In other words, while the axes of the generally cylindrical spools are parallel to each other, each spool is just a little closer to the front of the machine than the spool immediately above it. she.
The thread is wound onto the spools so that its guide and subsequent parts at the places where the thread passes from spool to spool are tangent to the spools on the front of the machine, but are not really vertical.
As a result, when threading the machine, the free end of the yarn is pressed against one of the bars on the upper spool as the latter rotates. The wire is then wound from the winding onto the first spool or upper spool, the turns of the wire advancing as a block to the right (fig. 1) until the unwinding point is reached. The free end of the wire is then grasped and lowered to the next spool and similar operations are carried out on each of the successive spools, then on the final receiving device.
The coils are, however, preferably provided with
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a device which passes the free end of the wire automatically from one spool to the other in order thus to automatically thread the machine. Each of the bars has a generally rectangular cross section and the turns of the wire are placed on the narrowest surface of the bar at the periphery of the cylinder. These bars may for example have 12 mm. 5 wide. The wire is wet the entire time it passes along each spool, so that the free end and indeed all parts of the wire tend to adhere to the flat surface of the bars.
To cause the free end of the wire to leave the bar it adheres to, when it reaches the end of the work area, the bars are preferably cut at the end of each work area as shown. in fig. 6, so as to form a very narrow ridge 70. Thus each bar has towards the outside a series of flat feed or advancement parts 71 separated by relatively narrow transmission ridges 70.
In operation, as the turns of the wire progress along a working area of the spool, the free end eventually reaches the narrow transmission edge 70 and the decrease in adhesion due to the shrinkage. of the bar is sufficient to cause the free end of the wire to drop from the bar and to move under the action of gravity towards the next spool surface placed under it, this spool being shifted towards the front of the bar. machine which ensures contact between it and the free falling end of the wire. The wire then progresses along the working area of the next spool and, when it reaches the transmission point, it automatically falls and descends under the action of gravity to the next spool, so that the threading of the machine is carried out automatically.