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TUYERE POUR LA FABRICATION DE FILS CREUX ARTIFICIELS
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ET PROCEDE POUR LA FABRICATION DE CES TUYERES.
La présente invention est relative aux tuyères pour la fabrication de fils creux artificiels, tels que soie artificielle
ou laine artificielle, devant remplacer les fils naturels de par exemple coton, laine animale ou soie naturelle et ayant en général un diamètre de 5 - 80 my.
L'un des objets de la présente invention est constitué par
des tuyères permettant une fabrication simple et économique de tels fils sous forme de fils creux. Un autre objet de la présente Invention est constitué par un procédé de fabrication simple de telles tuyères.
La fabrication de fils artificiels creux a fait déjà l'objet de nombreuses recherches car les fils artificiels à section pleine sont sous plusieurs rapports inférieurs aux fils naturels
et par la formation d'espaces creux les propriétés des fils artificiels se rapprochent beaucoup de celles des fils naturels. Jus-
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re techniquement satisfaisante sous forme de fils creux des fils artificiels ayant les dimensions des fils naturels très fins,
<EMI ID=2.1> Cela doit être attribué au fait que jusqu'à présent des dispositifs spéciaux étaient considérés nécessaires pour assurer un passage ininterrompu de la masse à filer à travers la tuyère.
Les dispositifs utilisés jusqu'à présent sont basés principalement sur la constatation que par l'emploi d'un mandrin formateur d'espace creux à l'intérieur du canal de la tuyère, le passage irréprochable de la masse à filer serait troublé et que par le mouvement en sens opposés d'un noyau formateur d'espace creux et de la tuyère, ce danger peut être évité.
Par exemple, il a été proposé d'introduire la solution à filer dans les espaces creux formés entre deux cylindres rainurés tournant en sens opposés et d'insérer des aiguilles dans ces espaces de telle manière que les fils se formant entre les cylindres le soient sous forme creuse.
D'après une autre proposition on fait mouvoir de fines aiguilles dans les ouvertures de tuyère, d'un mouvement alternatif. Il a été cependant montré que ces procédés ne conviennent pas pour la fabrication de fils fins, car à cause des faibles diamètres ces dispositifs ne sont pas d'application pratique, abstraction faite de la difficulté de fonctionnement: la fabrication de fils creux uniformes n'a pas réussi juaqu'à présent avec ces dispositifs. Même les procédés et dispositifs qu'on a employé pour la formation creuse de diamètresplus grands, tels que chambres à air, par exemple en cellulose, n'ont pas réussi pour la fabrication de fils fins, car les dispositifs employés pour cela ne s'appliquent qu'aux tuyères ayant une seule ouverture et ne peuvent pas être appliquées aux tuyères employées pour fils fins artificiels possédant un grand nombre d'ouvertures.
La présente invention consiste principalement en ce que des noyaux fixes, par exemple sous forme de fils ou petits tubes axiaux, sont prévus dans les ouvertures de tuyères telles que celles employées d'ordinaire pour la filature de la laine cellulosique ou de la soie artificielle de grosseur et forme diverses.
La présente invention est basée notamment sur la constata'tion surprenante qu'on peut obtenir au moyen d'un tel dispositif simple les fils artifioiels les plus fins aux cavités uniformes, traversant le fil d'un bout à l'autre, sans troubler le passage irréprochable de la masse à filer à travers la tuyère et avant tout sans modification fondamentale des procédés de filature employés jusqu'à présent.
L'emploi pratique de ces tuyères a montré que la crainte qu'on avait éprouvée jusqu'à présent d'un dérangement de l'écoulement uniforme de la masse à filer à cause du dispositif de noyaux dans l'ouverture des tuyères, n'est pas fondée. Il a été montré que le liquide à filer, par exemple de la viscose ne s'écoule pas en bloc après sa sortie.du canal annumaire d'une tuyère suivant la présente invention, car la coagulation de l'extérieur se fait tellement vite que la croûte extérieure formée en premier lieu suffit pour obtenir la forme tubulaire, malgré l'espace creux à l'intérieur et de la présence de viscose non encore gonflée.
La disposition de parties mobiles spéciales, telles que aiguilles à mouvement alternatif, s'est montrée superflue et ne serait pas réalisable pour les dimensions en question alors que, ainsi qu'il a été déjà dit, à cause des faibles dimensions des fils, la solidité extrêmement faible de la couche extérieure coagulée suffit pour donner au fil creux une consistance suffisante. La paroi interne plus ou moins fluide du fil creux ne
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tionnement d'une certaine durée on obtient des fils irréprochables ayant les dimensions les plus grandes; ainsi par exemple pour des épaisseurs de paroi correspondant à un diamètre de noyau d'envi-
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qu'à des épaisseurs de paroi correspondant à un diamètre de noyau d'environ 60 my et à un diamètre de perforation d'environ
80 my. Comme la composition du bain de filature et du bain de précipitation peut influencer la vitesse de coagulation et que la résistance du fil formé dépend jusqu'à un certain degré de la vitesse de coagulation, on peut, par le réglage de ces facteurs, fabriquer des fils creux avec des épaisseurs de paroi variant entre de fortes limites. On peut de cette manière fabriquer des fils creux continus, ce qui devait paraître impossible jusqu'à présent.
La tuyère consiste principalement, comme déjà dit ci-dessus, en un corps de tuyère de construction connue, dans les nombreuses fines perforations duquel se trouvent prévus des fils axiaux, pouvant avoir n'importe quelle section, par exemple cylindrique ou une autre forme que la forme ronde et en partie cônique dans le sens de la longueur et en partie cylindrique, et pouvant être retenus d'une manière appropriée dans leur position dans la perforation. Les perforations de la tuyère peuvent aussi avoir les sections les plus variées, par exemple du côté de l'entrée, c'est à-dire peuvent être élargies côniquement à la surface interne du corps de tuyère.
Pour la fixation des mandrins formateurs de creux ou des noyaux on peut connecter ceux-ci mêmes ou par l'intermédiaire de corps de connexion spéciaux avec la tuyère. La connexion se fait principalement à l'entrée de l'ouverture de tuyère, ou au voisinage de cette ouverture. Ainsi par exemple, par l'emploi d'un noyau plein en forme de fil on peut ancrer celui-ci à la perforation de la tuyère par un fil transversal, ce qui donnera environ la forme d'une croix, de telle manière que les deux extrémités du fil transversal peuvent pénétrer dans le métal du corps de tuyère. Le fil transversal peut également être amené en connexion résistante avec la tuyère par matage. Quand le fil transversal ne peut être fixé que par pressage, il est naturellement nécessaire de choisir pour la tuyère un métal plus mou que celui du fil transversal.
Lorsque la tuyère et le fil sont formés d'un même alliage, on emploiera de préférence des alliages pouvant être ennoblis, et notamment pour le fil transversal il sera à l'état déjà annobli, et pour la tuyère à l'état non encore annobl� L'amélioration de la tuyère ne se fait donc dans ce cas qu'après fixation,
Au lieu d'un fil transversal on peut aussi employer deux fils transversaux, par exemple deux fils se croisant, qui forment une croix axiale.
Afin de fixer le fil formant l'espace creux sans fils transversaux, on presse vers l'intérieur une petite quantité de la matière du corps de tuyère au moyen d'un outil approprié des deux côtés du fil introduit dans l'ouverture de la perforation, de manière à former de petite barrettes transversales qui tiennent fortement le fil entr'elles.
Le noyau formateur d'espace creux, par exemple fil ou tube,
a environ la longueur de la perforation de la tuyère. Pour des diamètres très petits, il est cependant préférable d'employer des noyaux plus longs de telle sorte qu'ils dépassent un peu l'ouverture de sortie du côté extérieur de la tuyère.
Lors de l'emploi de petits tubes, qui en général ne sont envisagés que pour des sections plus grandes de la perforation, d'environ 1 mm. et au-dessus, et pour des buts spéciaux tels que le procédé de filature dit par "étirage", ils sont prolongés audelà de l'endroit de fixation dans le corps de tuyàne intérieur vers l'arrière, et les extrémités postérieures des tuyères introduites éventuellement dans un nouvel espace creux fermé, constitué par les éléments de la tuyère et par les fluides spéciaux du petit tube, tels que air ou gaz, pour faciliter la formation de l'espace creux.
A cet espace creux de chaque tuyère on peut adjoindre des canalisations de connexion au récipient d'air avec des dispositifs de pression correspondants et analogues. Même des liquides, tels que les liquides des bains de précipitation, peuvent être introduits de cette manière à travers les tubes à l'intérieur des fils, Afin d'éviter la fixation de noyaux pleins par les fils transversaux mentionnés ci-dessus ou par matage avec le corps de tuyère ou d'autres mesures accessoires, on peut, d'après un second mode de réalisation de l'invention, obtenir le noyau plein en le formant de la matière même de la tuyère. Le mandrin formateur de creux est fait dans ce cas d'une pièce avec la tuyère.
Ce mode dtobtention du noyau est réalisé principalement en perforant un canal annulaire au moyen d'un outil approprié avec la condition qu'il reste encore une connexion entre le noyau et la tuyère. Dans ce but, on peut par exemple procéder de telle manière que
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forateur tubulaire on réalise une perforation annulaire seulement jusqu'à une certaine profondeur en-dessous de la surface interne de la tuyère, et du fond de ce canal annulaire on exécute des
nt perforations séparées vers l'intérieur de la tuyère, qui renferme encore des connexions entre la tuyère et le noyau. Par ces perforations le liquide à filer peut pénétrer de l'intérieur de la tuyère dans le canal annulaire et, entourant le noyau,former des fils creux.
Il a été montré d'une manière surprenante que le tourillon ou noyau formé de cette manière, malgré ses faibles dimensions, par exemple 50 - 100 my, et malgré le frottement exercé et ltaspiration provoquée par le retrait du perforateur creux qui le forme, n'est pas arraché. Au lieu de la perforation au moyen d'un perforateur creux et de l'insertion du corps de tuyère au moyen d'aiguilles de plus petits diamètres, on peut aussi utiliser un outil qui par sa forme ne peut pénétrer le corps de tuyère que partiellement. Par exemple, un type de perforateur à couronne s'est montré approprié dont les surfaces d'attaque exécutent complètement dés tourillons dépassant la base de la tuyère.
Ces tourillons peuvent avoir n'importe quelle section, pour former par exemple de petites perforations de connexion coniques ou cylindriques vers l'un des canaux annulaires qui ne dépassent pas complètement la base de la tuyère. Un tel outil peut être fabriqué de la manière la plus simple en enlevant par rodage,des parties d'un corps creux approprié, de sa surface frontale, par exemple d'un tuyau en matériau approprié, de telle manière qu'il
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leurs être aiguisés en forme de coin*
Tandis que les modes de réalisation ci-dessus se-rapportent à des dispositifs dans lesquels les mandrins formateurs d'espaces creux, c'est-à-dire les noyaux pleins ou creux, sont connectés avec la tuyère d'une manière rigide, on peut aussi d'après un autre mode de réalisation, fixer le mandrin de manière,amovible
à la tuyère. Plus spécialement, pour la facilité du nettoyage
il s'est montré avantageux de rendre le mandrin amovible.
Les modes de réalisation décrits ci-après facilitent cependant même dans les dispositifs rigides non amovibles, l'insertion des mandrins dans les perforations,
Ce mode de réalisation consiste en ce que le mandrin a sa section augmentée dans la région de la perforation de tuyère sur certaines parties de sa périphérie, c'est-à-dire qu'il est formé avec des ajutages ou avec une partie de son axe de section plus grande qui, en vue d'assurer une introduction irréprochable du liquide de filage dans le mandrin, ne correspond qu'en partie à la section de son guidage dans le corps de tuyère. Le dispositif peut être tel qu'en dessous d'un mandrin de petite longueur on forme des encoches axiales parallèles en forme d'ailettes par estampage du matériau don�est constitué le mandrin, lesquelles encoches mènent à la perforation de tuyères et retiennent la partie restante de ce mandrin, plus spécialement la partie qui
se trouve à l'avant, eentralement dans la partie constituant la sortie de l'ouverture de la tuyère, notamment dans le trou de filage ou embouchure. Ou bien le dispositif peut être tel que la perforation pour une tige renforcée, par exemple une tige cylindrique aplatie des deux côtés, passe d'abord dans un espace creux, par exemple en forme de cône, qui se prolonge dans l'ouverture de filage proprement dite, dans laquelle le mandrin proprement dit disposé à l'extrémité de l'arbre, est retenu centralement. Le diamètre de là perforation du petit cylindre mentionné en dernier lieu correspond par sa-largeur libre au diamètre voulu du fil, d'environ 5 - 80 my et forme le trou de filature proprement dit, tandis que la section conique forme une chambre antérieure, et la section cylindrique plus grande forme le guidage pour l'arbre renforcé du mandrin.
Par les parties aplaties des deux côtés de l'arbre en tronc de cône, celui-ci ne pénètre que partiellement dans le cône mais laisse passer des canaux d'écoulement entre les parties aplaties et les parois du guidage cylindrique et conique des deux côtés vers la chambre antérieure et vers le trou de filage.
Les divers noyaux peuvent éventuellement être fixés avec les extrémités libres postérieures à une plaque qui peut s'avancer
un peu dans la paroi de la tuyère, permettant un enlèvement simul' tané particulièrement facile des ajutages en vue du nettoyage. Plus spécialement, dans un tel dispositif de mandrin, par exemple d'arbres renforcés sur une plaque, il s'est montré avantageux dans le but d'une plus facile insertion et avant tout pour éviter des endommagements des fines sections antérieures du noyau, d'élargir côniquement l'ouverture d'admission de la perforation de tuyère sur le côté interne du corps de tuyère.
Dans le dessin ci-joint se trouvent montrés quelques modes de réalisation de tuyères de filature suivant l'invention, ou leurs parties constitutives décrites ci-dessus. En se reportant
à ces dessins, d'autres détails de la présente invention seront expliqués plus en détail.
Fig. 1 montre en coupe longitudinale une perforation usuelle de tuyère à échelle plusieurs fois agrandie. Fig. 2 montre également en coupe longitudinale deux vues à
90[deg.] l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de la perforation,_ d'une perforation de tuyère avec mandrins suivant l'invention. Fig. 3 montre une tuyère agrandie en coupe longitudinale avec tube servant de mandrin. Fig. 5 montre une vue du dessus correspondant le long d'une <EMI ID=7.1> Fig. 6 montre une coupe longitudinale faite dans une partie du corps de tuyère avec le tourillon formé hors de la matière même pendant la fabrication, � échelle agrandie. Fig. 7 est une vue du dessus d'une partie de tuyère suivant la fig. 6 après achèvement de la perforation. Fig. 8 est une coupe perpendiculaire à la surface I - I de la fig. 7.
Fig, 9 montre en perspective un outil pour la formation de perforations suivant les figs. 6 - 8. Fig. 10 est une coupe longitudinale à travers une perforation de tuyère suivant un autre mode de réalisation. Fig. 11 est un noyau appartenant à la perforation suivant la fig, 10 avec l'axe en vue latérale. Fig. 12 est une vue du dessus du noyau suivant la fig. 11. <EMI ID=8.1> par rapport à l'autre un noyau suivant la fig. 11 dans sa perforation suivant la fig. 10. Fige 15 montre également agrandie d'une manière considérable, une partie du corps de tuyère ayant une autre forme de perforation eh coupe longitudinale. Fig. 16 montre en coupe longitudinale plusieurs perforations de tuyères dans lesquelles se trouvent des noyaux fixés dans une plaque. Fig. 17 est une vue du dessus de la base de la tuyère et notamment à la partie supérieure en coupe horizontale le long de
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de tuyère intérieur, En se reportant aux dessins, d'après la fig. 1 la perforation usuelle 1 est formée avec une entrée 2 s'élargissant côniquement vers l'intérieur. D'après la fig. 2, dans une telle perforation 1, se trouve fixé un fil 4 introduit depuis l'entrée 2 et maintenu dans cette entrée en direction axiale au moyen d'un
fil transversal 3. Le fil 3 et le fil 4 peuvent être faits en
une seule pièce. Suivant la fig. 3, un fil 5 formateur d'espace creux se trouve fixé dans le corps de tuyère 6 au moyen du fil transversal 3 qui dépasse l'ouverture de sortie de la perforation. Dans les figs. 4 et 5 le chiffre de référence 7 désigne la tuyère, 8 désigne la perforation de la tuyère, montrant comme dans les figs. 1 - 3, une admission s'élargissant côniquement vers l'extérieur. Les tubes sont désignés par 9. Ils sont prolongés vers l'extérieur au-delà du corps intérieur de la tuyère, et après repliement au niveau du bord de tuyère, ils sont fixés dans un ciment 10 résistant aux acides et aux alcalis, de telle manière qu'ils fassent saillie vers l'extérieur autour de la périphérie du ciment annulaire. Ce ciment annulaire est placé sur le bord de tuyère 11.
Sur le ciment se trouve placé l'anneau 12 recourbé vers l'extérieur, soudé en 15 de manière à faire corps avec le rebord
11 et renfermant avec ce rebord un espace creux 13, c'est-à-dire une chambre annulaire dans laquelle aboutit l'admission 14 pour l'insufflation ou injection d'air, gaz ou liquide de précipitation, afin de conduire plus loin vers l'intérieur au moyen des petits tubes 9 les fils qui se sont formés. Pour la fabrication de telles tuyères on peut par exemple procéder comme suit :
Après que la tuyère a reçu la perforation correspondant au mandrin, on ancre un petit tube après l'autre par passage du fil transversal dans la perforation de tuyère ou par fixation du petit tube à travers la matière du corps de tuyère au moyen d'un outil approprie par le côte opposé du tube sur la base interne de -La tuyère. Chaque petit tube est ensuite recourbé, après cette fixation, et pressé dans le ciment 10 placé à l'avant, de sorte que l'extrémité du tube fait un peu saillie hors du ciment vers l'extérieur.
La fixation du tube suivant se fait chaque fois seulement après que le précédent a été fixé de cette manière en haut et en bas d'une manière irréprochable. Après que les divers tubes ont
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cette manière, anneau et tuyère sont soudés ou brasés en 15 au bord du rebord 11. Comme ciment, les polymères des résines artifi-
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lièrement avantageux.
Dans la fig. 6, le chiffre 16 ihdique la partie de tuyère formant le fond de l'enveloppe. Dans cette partie se trouve forée la perforation annulaire 17, formée au moyen d'un perforateur creux cylindrique, rotatif, jusqu'à environ 1/3 du corps de tuyère. Dans cette perforation le tourillon 18 s'est formé par l'emploi d'un perforateur, et il constituera le noyau. Pour obtenir une arrivée du liquide dans le canal annulaire 18, on a fait suivant la fig.7 des perforations 19 jusqu'à l'intérieur de la tuyère. Ces perforations s'élargissent côniquement vers le haut, comme le montre
la fig. 8.
L'outil suivant la fig. 9 consiste en un tube 20 fabriqué en acier pour outil, à la surface frontale 31'duquel, par exemple par rodage latéral, sont formés les tranchants en saillie,22. Au lieu de deux ajutages 22 on peut prévoir un ou plusieurs ajutages , de toute forme et section voulues.
Les ajutages ou tranchants peuvent par exemple être aiguisés, etc,
L'outil peut aussi avoir une autre forme que la forme ronde, ou avoir une section rectangulaire. Le diamètre intérieur peut par exemple être diminué par degrés ou recevoir une forme cônique à la partie supérieure. Avec l'aide de cet outil on forme un espace creux analogue, comme suivant la fig. 8 mais l'outil est conduit sous pression d'en bas contre le oorps. de tuyère extérieur. De petites déformations peuvent être facilement éliminées par rodage.
Par ce dispositif, on obtient divers avantages, notamment
-ceux qui ne peuvent être obtenus que par l'emploi d'ouvriers expérimentés, étant données les dimensions très réduites, et on évite aussi l'introduction difficile des fils formateurs d'espaces creux, le découpage de ces fils et enfin le finissage même des fils fins. De même on évite le danger d'un déplacement du mandrin et par conséquent celui de l'obtention de fils creux non uniformes qui existe dans l'autre mode de réalisation de la fixation. Les perforations correspondantes avec des noyaux déplaçables axialement d'une manière irréprochable à distance égale des parois de <EMI ID=12.1>
Dans les figs. 10 à 15, le corps de tuyère est désigné par
23, la perforation cylindrique de l'arbre 24 du tourillon montré dans la fig. 11 et désigné par 25; le chiffre 26 désigne la chambre antérieure cônique, 27 est le trou d'entrée de la perforation de tuyère. L'arbre 24 montre un cylindre dépassant vers le haut le tronc de cône 28, :aplati sur toute sa hauteur sur deux côtés opposés, et portant sur la petite base du tronc de cône le mandrin proprement dit 29 de dimensions voulues, par exemple 50 - 60 my diamètre.
A travers les sections cylindriques restant après l'aplatissement l'arbre passe avec ses parois cylindriques 30 et 31 dans la partie cylindrique 25'de la perforation et se place partiellement avec la base correspondante du tronc de cône dans la chambre en forme de cône creux 26 (figs. 13, 14). Entre les parois plates
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et 26 reste en section un canal ayant approximativement la forme d'une demi-lune des deux côtés du tranchant, permettant le passage du liquide qui entre dans la direction de la flèche dans le canal
27. L'arbre 24 peut bien entendu, comme décrit ci-dessus, être fixé au corps de tuyère par matage ou par un autre procédé analogue, mais présente des avantages spéciaux lorsque le dispositif comprend une plaque tenue à écartement convenable au-dessus du corps de tuyère. Notamment, les noyaux des diverses perforations <EMI ID=14.1>
tuyères. Le dispositif empêche un endommagement des mandrins délicats 29, qui de cette manière peuvent être employés aux dimensions les plus réduites.
Suivant la fig. 14, la partie cylindrique d'entrée de la perforation est de nouveau élargie côniquement vers l'extérieur pour faciliter l'introduction de noyaux particulièrement délicats. La partie conique d'admission est désignée par 34. Suivant les figs. 16 et 17 les mandrins 36 sont fixés dans la plaque 35 et sont introduits avec leurs extrémités libres dans la perforation
37 côniquement élargie dans l'entrée.
Les mandrins 36 sont élargis par estampage près de la perforation en 38, avec des saillies 39 en forme de croix et d'ailettes dont la hauteur permet un guidage du mandrin 36 dans les perforations de tuyère et qui tiennent la partie 40 formatrice d'espace creux constituant le mandrin proprement dit, centralement dans la perforation.
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tout par suite de la possibilité de donner des dimensions plus fortes à l'axe ou dtun guidage plus sûr dans l'entrée de tuyère, la mise en place et la fixation du mandrin finsent considérablement) facilitées, et notamment après qu'il.a été montré qu'il est suffisant d'entourer le noyau de tous côtés, même pour une faible sec" tion du canal de tuyère et notamment dans la dernière partie du trou d'entrée.
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TUBE FOR MANUFACTURING ARTIFICIAL HOLLOW WIRES
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AND PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF THESE TUBES.
The present invention relates to nozzles for the manufacture of artificial hollow threads, such as artificial silk
or artificial wool, having to replace the natural yarns of for example cotton, animal wool or natural silk and having in general a diameter of 5 - 80 my.
One of the objects of the present invention is constituted by
nozzles allowing simple and economical manufacture of such wires in the form of hollow wires. Another object of the present invention is constituted by a simple manufacturing process of such nozzles.
The manufacture of hollow artificial threads has already been the subject of much research because artificial threads with a solid section are in many respects inferior to natural threads.
and by the formation of hollow spaces the properties of artificial threads closely resemble those of natural threads. Juice-
<EMI ID = 1.1>
re technically satisfactory in the form of hollow threads of artificial threads having the dimensions of very fine natural threads,
<EMI ID = 2.1> This must be attributed to the fact that until now special devices were considered necessary to ensure uninterrupted passage of the spinning mass through the nozzle.
The devices used up to now are mainly based on the observation that by using a mandrel forming a hollow space inside the nozzle channel, the flawless passage of the mass to be extruded would be disturbed and that by the movement in opposite directions of a core forming a hollow space and the nozzle, this danger can be avoided.
For example, it has been proposed to introduce the solution to be spun into the hollow spaces formed between two grooved cylinders rotating in opposite directions and to insert needles into these spaces so that the threads forming between the cylinders are formed under hollow shape.
According to another proposal, fine needles are made to move in the nozzle openings in a reciprocating motion. However, it has been shown that these methods are not suitable for the manufacture of fine wires, because due to the small diameters these devices are not of practical application, apart from the difficulty of operation: the manufacture of uniform hollow wires does not has not been successful with these devices so far. Even the methods and devices which have been employed for the hollow formation of larger diameters, such as air chambers, for example of cellulose, have not succeeded in the manufacture of fine threads, since the devices employed for this are not successful. apply only to nozzles having a single opening and cannot be applied to nozzles used for artificial fine threads having a large number of openings.
The present invention mainly consists in that fixed cores, for example in the form of threads or small axial tubes, are provided in the openings of nozzles such as those ordinarily employed for the spinning of cellulosic wool or artificial silk. various size and shape.
The present invention is based in particular on the surprising finding that it is possible to obtain by means of such a simple device the finest artificial threads with uniform cavities, passing through the thread from one end to the other, without disturbing the thread. flawless passage of the mass to be spun through the nozzle and above all without fundamental modification of the spinning processes employed until now.
The practical use of these nozzles has shown that the fear which had hitherto been experienced of a disturbance of the uniform flow of the spinning mass on account of the arrangement of cores in the opening of the nozzles, does not is unfounded. It has been shown that the liquid to be spun, for example viscose, does not flow out as a block after it leaves the annumary channel of a nozzle according to the present invention, because the coagulation from the outside takes place so quickly that the outer crust formed in the first place is sufficient to obtain the tubular shape, despite the hollow space inside and the presence of viscose not yet swollen.
The arrangement of special moving parts, such as reciprocating needles, has been shown to be superfluous and would not be feasible for the dimensions in question whereas, as has already been said, because of the small dimensions of the threads, the Extremely low strength of the coagulated outer layer is sufficient to give the hollow wire sufficient consistency. The more or less fluid internal wall of the hollow wire does not
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operation for a certain period of time, flawless threads are obtained with the largest dimensions; so for example for wall thicknesses corresponding to a core diameter of approx.
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only at wall thicknesses corresponding to a core diameter of about 60 my and a perforation diameter of about
80 my. Since the composition of the spinning bath and the precipitation bath can influence the coagulation rate and the strength of the formed yarn depends to a certain extent on the coagulation rate, by adjusting these factors, it is possible to produce hollow wires with wall thicknesses varying between high limits. In this way, continuous hollow threads can be produced, which had seemed impossible until now.
The nozzle consists mainly, as already said above, of a nozzle body of known construction, in the numerous fine perforations of which there are provided axial threads, which may have any section, for example cylindrical or a shape other than the shape being round and partly conical in the length direction and partly cylindrical, and capable of being appropriately retained in their position in the perforation. The perforations of the nozzle can also have the most varied cross-sections, for example on the side of the inlet, that is to say can be widened conically to the internal surface of the nozzle body.
For fixing the hollow forming mandrels or cores it is possible to connect these themselves or through special connection bodies with the nozzle. The connection is made mainly at the inlet of the nozzle opening, or in the vicinity of this opening. Thus for example, by using a solid core in the form of a wire, it can be anchored to the perforation of the nozzle by a transverse wire, which will give approximately the shape of a cross, so that the both ends of the cross wire can penetrate the metal of the nozzle body. The cross wire can also be brought into strong connection with the nozzle by matting. When the transverse wire can only be fixed by pressing, it is naturally necessary to choose a softer metal for the nozzle than that of the transverse wire.
When the nozzle and the wire are formed from the same alloy, alloys which can be ennobled will preferably be used, and in particular for the transverse wire it will be in the already annealed state, and for the nozzle in the state not yet annobl � The improvement of the nozzle is therefore only done in this case after fixing,
Instead of a transverse thread, it is also possible to use two transverse threads, for example two crossing threads, which form an axial cross.
In order to secure the wire forming the hollow space without transverse wires, a small amount of the material of the nozzle body is pressed inwardly with a suitable tool on both sides of the wire introduced into the opening of the perforation. , so as to form small transverse bars which strongly hold the thread between them.
The core forming a hollow space, for example wire or tube,
is approximately the length of the nozzle perforation. For very small diameters, however, it is preferable to use longer cores so that they protrude a little from the outlet opening on the outside of the nozzle.
When using small tubes, which in general are only considered for larger sections of the perforation, of about 1 mm. and above, and for special purposes such as the so-called "stretching" spinning process, they are extended beyond the place of attachment in the inner pipe body to the rear, and the posterior ends of the introduced nozzles. possibly in a new closed hollow space, consisting of the elements of the nozzle and of the special fluids of the small tube, such as air or gas, to facilitate the formation of the hollow space.
To this hollow space of each nozzle can be added connecting pipes to the air container with corresponding pressure devices and the like. Even liquids, such as liquids from precipitation baths, can be introduced in this way through the tubes inside the wires, In order to avoid the attachment of solid cores by the transverse wires mentioned above or by matting with the nozzle body or other accessory measures, one can, according to a second embodiment of the invention, obtain the solid core by forming it from the material of the nozzle. In this case, the hollow forming mandrel is made in one piece with the nozzle.
This method of obtaining the core is achieved mainly by perforating an annular channel by means of a suitable tool with the condition that there still remains a connection between the core and the nozzle. For this purpose, one can for example proceed in such a way that
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tubular driller an annular perforation is made only to a certain depth below the internal surface of the nozzle, and from the bottom of this annular channel
nt separate perforations towards the interior of the nozzle, which still contains connections between the nozzle and the core. Through these perforations, the liquid to be extruded can penetrate from the inside of the nozzle into the annular channel and, surrounding the core, form hollow threads.
It has surprisingly been shown that the journal or core formed in this way, despite its small dimensions, for example 50 - 100 my, and despite the friction exerted and the suction caused by the withdrawal of the hollow perforator which forms it, no is not ripped off. Instead of perforating by means of a hollow perforator and inserting the nozzle body by means of needles of smaller diameters, it is also possible to use a tool which by its shape can only partially penetrate the nozzle body. . For example, one type of crown perforator has been shown to be suitable whose leading surfaces fully execute journals extending beyond the base of the nozzle.
These journals can have any section, for example to form small conical or cylindrical connecting perforations towards one of the annular channels which do not completely protrude from the base of the nozzle. Such a tool can be manufactured in the simplest way by lapping off parts of a suitable hollow body from its front surface, for example from a pipe of suitable material, in such a way that it
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their being sharpened in a wedge shape *
While the above embodiments relate to devices in which the hollow space-forming mandrels, i.e. the solid or hollow cores, are connected with the nozzle in a rigid manner, one can also according to another embodiment, fix the mandrel in a removable manner
to the nozzle. More specifically, for ease of cleaning
it has proved advantageous to make the mandrel removable.
The embodiments described below, however, even in non-removable rigid devices, facilitate the insertion of the mandrels into the perforations,
This embodiment consists in that the mandrel has its section increased in the region of the nozzle perforation on certain parts of its periphery, i.e. it is formed with nozzles or with part of its axis of larger section which, in order to ensure an irreproachable introduction of the spinning liquid into the mandrel, only partially corresponds to the section of its guide in the nozzle body. The device may be such that below a mandrel of short length parallel axial notches in the form of fins are formed by stamping the material don � the mandrel is formed, which notches lead to the perforation of the nozzles and retain the remaining part of this mandrel, especially the part which
is located at the front, eentrally in the part constituting the outlet of the opening of the nozzle, in particular in the spinning hole or mouth. Or the device may be such that the perforation for a reinforced rod, for example a cylindrical rod flattened on both sides, first passes through a hollow space, for example in the shape of a cone, which extends into the spinning opening. proper, in which the actual mandrel disposed at the end of the shaft, is retained centrally. The diameter of the perforation of the last mentioned small cylinder corresponds by its free width to the desired diameter of the wire, of about 5 - 80 my and forms the actual spinning hole, while the conical section forms an anterior chamber, and the larger cylindrical section forms the guide for the reinforced shaft of the mandrel.
Through the flattened parts on both sides of the truncated cone shaft, the latter only partially penetrates into the cone but allows flow channels to pass between the flattened parts and the walls of the cylindrical and conical guide on both sides towards the anterior chamber and towards the threading hole.
The various cores can optionally be fixed with the free posterior ends to a plate which can come forward.
a little in the wall of the nozzle, allowing particularly easy simultaneous removal of the nozzles for cleaning. More especially, in such a mandrel device, for example of shafts reinforced on a plate, it has been shown to be advantageous for the purpose of easier insertion and above all to avoid damage to the thin anterior sections of the core, d 'Conically widening the inlet opening of the nozzle perforation on the inner side of the nozzle body.
In the accompanying drawing are shown some embodiments of spinning nozzles according to the invention, or their component parts described above. By referring
In these drawings, other details of the present invention will be explained in more detail.
Fig. 1 shows in longitudinal section a usual nozzle perforation on a scale several times enlarged. Fig. 2 also shows in longitudinal section two views at
90 [deg.] With respect to each other around the axis of the perforation, _ of a nozzle perforation with mandrels according to the invention. Fig. 3 shows an enlarged nozzle in longitudinal section with tube serving as mandrel. Fig. 5 shows a corresponding top view along an <EMI ID = 7.1> Fig. 6 shows a longitudinal section made in a part of the nozzle body with the journal formed out of the material even during manufacture, � enlarged scale. Fig. 7 is a top view of a nozzle part according to FIG. 6 after completion of the perforation. Fig. 8 is a section perpendicular to the surface I - I of FIG. 7.
Fig, 9 shows in perspective a tool for forming perforations according to Figs. 6 - 8. Fig. 10 is a longitudinal section through a nozzle perforation according to another embodiment. Fig. 11 is a core belonging to the perforation according to FIG. 10 with the axis in side view. Fig. 12 is a top view of the core according to FIG. 11. <EMI ID = 8.1> with respect to the other a core according to fig. 11 in its perforation according to FIG. 10. Fig. 15 also shows, enlarged to a considerable extent, a part of the nozzle body having another form of perforation in longitudinal section. Fig. 16 shows in longitudinal section several nozzle perforations in which there are cores fixed in a plate. Fig. 17 is a top view of the base of the nozzle and in particular of the upper part in horizontal section along
<EMI ID = 9.1>
inner nozzle, Referring to the drawings, according to fig. 1 the usual perforation 1 is formed with an entrance 2 widening conically inward. According to fig. 2, in such a perforation 1, there is fixed a wire 4 introduced from the inlet 2 and held in this inlet in the axial direction by means of a
cross wire 3. Wire 3 and wire 4 can be made of
one piece. According to fig. 3, a hollow space-forming wire 5 is fixed in the nozzle body 6 by means of the transverse wire 3 which protrudes through the outlet opening of the perforation. In figs. 4 and 5 the reference numeral 7 designates the nozzle, 8 designates the perforation of the nozzle, showing as in figs. 1 - 3, an inlet widening conically outwards. The tubes are designated by 9. They are extended outwardly beyond the inner body of the nozzle, and after folding at the nozzle edge, they are fixed in a cement 10 resistant to acids and alkalis, as such. so that they protrude outwardly around the periphery of the annular cement. This annular cement is placed on the edge of nozzle 11.
On the cement is placed the ring 12 curved outwards, welded at 15 so as to be integral with the rim
11 and containing with this rim a hollow space 13, that is to say an annular chamber in which the inlet 14 ends for the insufflation or injection of air, gas or precipitation liquid, in order to lead further towards inside by means of the small tubes 9 the threads that have formed. For the manufacture of such nozzles one can for example proceed as follows:
After the nozzle has received the perforation corresponding to the mandrel, one small tube after another is anchored by passing the transverse wire through the nozzle perforation or by fixing the small tube through the material of the nozzle body by means of a appropriate tool from the opposite side of the tube on the internal base of the nozzle. Each small tube is then bent, after this fixation, and pressed into the cement 10 placed at the front, so that the end of the tube protrudes a little out of the cement to the outside.
The fixing of the next tube is done each time only after the previous one has been fixed in this way above and below in an irreproachable manner. After the various tubes have
<EMI ID = 10.1>
in this way, the ring and nozzle are welded or brazed at 15 to the edge of the flange 11. As cement, the polymers of the artificial resins.
<EMI ID = 11.1>
quite advantageous.
In fig. 6, the number 16 indicates the part of the nozzle forming the bottom of the casing. In this part is drilled the annular perforation 17, formed by means of a hollow cylindrical rotary perforator, up to approximately 1/3 of the nozzle body. In this perforation, the journal 18 was formed by the use of a perforator, and it will constitute the core. To obtain an arrival of the liquid in the annular channel 18, according to FIG. 7, perforations 19 have been made up to the interior of the nozzle. These perforations widen conically upwards, as shown
fig. 8.
The tool according to fig. 9 consists of a tube 20 made of tool steel, at the front surface 31 'of which, for example by lateral lapping, the protruding cutting edges, 22 are formed. Instead of two nozzles 22, one or more nozzles can be provided, of any desired shape and section.
Nozzles or cutting edges can for example be sharpened, etc.
The tool can also have a shape other than the round shape, or have a rectangular section. The internal diameter can for example be reduced by degrees or receive a conical shape at the top. With the help of this tool a similar hollow space is formed, as in fig. 8 but the tool is driven under pressure from below against the body. outer nozzle. Small deformations can be easily removed by lapping.
By this device, various advantages are obtained, in particular
-those which can only be obtained by the use of experienced workers, given the very small dimensions, and one also avoids the difficult introduction of son forming hollow spaces, the cutting of these son and finally the finishing itself fine threads. Likewise, the danger of a displacement of the mandrel and consequently that of obtaining non-uniform hollow wires which exists in the other embodiment of the binding is avoided. The corresponding perforations with cores that can be moved axially in an irreproachable manner at an equal distance from the walls of <EMI ID = 12.1>
In figs. 10 to 15, the nozzle body is designated by
23, the cylindrical perforation of the shaft 24 of the journal shown in FIG. 11 and designated by 25; the numeral 26 denotes the conical anterior chamber, 27 is the inlet hole of the nozzle perforation. The shaft 24 shows a cylinder protruding upwards from the truncated cone 28,: flattened over its entire height on two opposite sides, and bearing on the small base of the truncated cone the actual mandrel 29 of desired dimensions, for example 50 - 60 my diameter.
Through the cylindrical sections remaining after the flattening the shaft passes with its cylindrical walls 30 and 31 into the cylindrical part 25 'of the perforation and is partially placed with the corresponding base of the truncated cone in the hollow cone-shaped chamber 26 (figs. 13, 14). Between the flat walls
<EMI ID = 13.1>
and 26 remains in section a channel having approximately the shape of a half-moon on both sides of the cutting edge, allowing the passage of the liquid which enters in the direction of the arrow in the channel
27. The shaft 24 may of course, as described above, be attached to the nozzle body by matting or some other similar process, but has special advantages when the device comprises a plate held at a suitable spacing above the nozzle. nozzle body. In particular, the cores of the various perforations <EMI ID = 14.1>
nozzles. The device prevents damage to the delicate mandrels 29, which in this way can be used in the smallest dimensions.
According to fig. 14, the cylindrical entry part of the perforation is again widened conically outwards to facilitate the introduction of particularly delicate cores. The conical inlet part is designated by 34. According to figs. 16 and 17 the mandrels 36 are fixed in the plate 35 and are introduced with their free ends into the perforation
37 conically widened in the entrance.
The mandrels 36 are enlarged by stamping close to the perforation at 38, with projections 39 in the form of a cross and fins, the height of which allows the mandrel 36 to be guided in the nozzle perforations and which hold the space-forming part 40 hollow constituting the mandrel itself, centrally in the perforation.
<EMI ID = 15.1>
as a result of the possibility of giving larger dimensions to the axis or of a more reliable guide in the nozzle inlet, the positioning and fixing of the mandrel are considerably facilitated, and in particular after it has been completed. It has been shown that it is sufficient to surround the core on all sides, even for a small section of the nozzle channel and in particular in the last part of the inlet hole.