"Procédé et appareil pour la production de fibres en mèche"
Cette invention concerne un procédé et un appareil pour convertir un ruban de filaments textiles en fibres en mèche, sans détruire la continuité du ruban, et sans tendre indûment les fibres
en mèche, et elle est spécifiquement relative au traitement d'un ruban de filaments continus, de manière telle, et avec des moyens
tels que les filaments individuels sont réduits en fibres en mèche
par une action de tension ou d�risure adaptée pour contrôler effectivement la longueur des fibres en mèche.
Dans le brevet des Etats-Unis ? 1.885.384, du 18 octobre
1932, aux noms de Henry H. Perry et James Louis Lohrke, on a
décrit un procédé de fabrication de fil en partant d'un ruban
composé d'une multiplicité de fibres substantiellement continues, groupées en principe en parallélisme, en réduisant les fibres en
en fibres en mèche tout en maintenant leur parallélisme, ainsi
que la continuité du ruban, en étirant soit simultanément, soit ensuite le ruban résultant, puis en tordant ensuite convenablement .ce ruban résultant pour produire un fil, ou un brin dont est ensuite fait le fil. Suivant la description du dit brevet, la réduction des filaments continus en fibres en mèche est effectuée pendant et par l'étirage de la mèche. Ce point est une particularité importan-
<EMI ID=1.1>
qu'en faisant une mèche continue composée d'une multiplicité
de fibres usuelles, en substance continues, groupées en
principe en parallélisme, et en étirant un tel ruban, les
fibres continues pouvaient être réduites en fibres en
mèche. On a aussi découvert que, en réduisant ainsi les fibres continues en fibres en mèche, elles ont été brisées d'une manière négligée en longueurs irrégulières de mèche, et que le parallélisme substantiel des fibres serait maintenu. On a déoouvert en outre, comme décrit dans ledit brevet, que cette rupture non ordonnée produirait une imbrication convenable des fibres en mèche, de sorte que la continuité du ruban serait aussi maintenue.
En effectuant simultanément la brisure des filaments oontinus et l'étirage du ruban, la longueur des fibres en mèche pro-
<EMI ID=2.1>
taines limites par le réglage du mécanisme d'étirage. Par exemple, lorsqu'on emploie des rouleaux étireurs, la longueur des fibres en
<EMI ID=3.1>
connu sous le terme de réglage de l'éoartement des rouleaux, qui est la distance entre les points de pincement des deux jeux de rouleaux étireurs, le mécanisme d'étirage étant réglé ou déterminé pour la longueur maxima des fibres en mèche qui doit être produite dans l'opération de brisure. De cette manière, la longueur maxima des fibres en mèche peut être modifiée, dans la pratique du procédé breveté, pour s'adapter à la nature du fil à produire, ainsi qu'au procédé et aux dispositifs utilisés pour cette production.
Alors que des fibres en mèche de longueur irrégulière sont satisfaisantes pour de nombreux usages textiles, il est désirable, dans oertains cas, d'avoir des fibres en mèche de longueur plus uniforme que celles produites par le procédé décrit dans le brevet ci-dessus. On a trouvé qu'il était désirable de créer un procédé et des dispositifs à l'aide desquels la longueur des fibres en mèche puisse être contrôlée. Le présent perfectionnement constitue une modification du procédé décrit dans ledit brevet en ce que le contrôle effectif de la longueur des fibres en mèche peut être assuré, bien que les opérations de tension et de brisure ou broyage soient seules utilisées pour réduire les filaments continus en fibres en mèche.
Il a aussi été trouvé désirable, pour certains buts, d'avoir des fibres en mèche qui n'aient pas été étirées à la valeur qui est requise lorsqu'on emploie seulement la tension longitudinale des filaments pour broyer ou briser des fibres continues, et les convertir ainsi en fibres en mèche. Le présent procédé est par conséquent une modification de celui décrit dans le brevet ci-des-
<EMI ID=4.1>
ployée dans le procédé breveté, le perfectionnement utilise un procédé à l'aide duquel le ruban soumis à la tension est, par intermittences, dévié brusquement du trajet qu'il suit normalement pendant l'opération de tension et de rupture. De cette manière, les filaments individuels sont repliés à angle aigu pendant qu'ils sont sous tension, et sont par conséquent brisés à leurs points de pliage, pour produire ainsi des fibres en mèche qui n'ont pas été étirés autant que si l'on n'avait attendu que de la tension longitudinale seule la rupture des filaments.
On a aussi trouvé que, alors que le procédé décrit dans le brevet mentionné fonctionne d'une manière satisfaisante sur un ruban relativement petit de l'ordre de quelques milliers de filaments, une pression excessive doit être employée sur les rouleaux briseurs et étireurs de l'appareil pour agir sur de grands rubans de l'ordre de vingt- cinq mille à cent mille filaments ou davantage, avec une détérioration, qui en est la conséquence, des filaments et des dispositifs employés. L'inventeur a trouvé que ces grands rubans peuvent être traités suivant le procédé décrit dans le bre-
<EMI ID=5.1>
excessive sur les rouleaux briseurs et étireurs et les filaments, si le ruban sous tension est, par intermittences, dévié de son trajet normal entre les deux séries de rouleaux briseurs et étireurs, peur produire ainsi, dans les filaments individuels, une boucle ou un pliage de nature suffisamment aiguë pour affaiblir sensiblement les filaments tendue,. et causer ainsi leur rupture au point de pliage ou de déviation:
L'inventeur a trouvé également qu'une irrégularité indésirable de la longueur des fibres en mèche, telle qu'un nombre excessif de fibres courtes ainsi que les difficultés rencontrées dans l'application du procédé décrit dans le brevet ci-dessus aux rubans relativement grands peuvent être réduites d'une manière sensible si le ruban est aplati, ou s'il est conformé en une bande ou ruban d'épaisseur sensiblement uniforme avant d'être amené au premier groupe de rouleaux briseurs. Lorsque le ruban est conformé ou aplati de cette manière, la pression requise des rouleaux briseurs sur les filaments individuels peut être matériellement réduite, et peut être rendue plus uniforme, de sorte que les filaments individuels, sur toute la largeur du ruban sont tendus à sensiblement la même valeur pour un mouvement donné des deux séries de rouleaux briseurs..
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'un des prin- cipaux objets de l'invention est la disposition d'un degré substantiel de contrôle sur la longueur des fibres en mèche, produit par une tension progressive des filaments continus, et par conséquent par leur rupture en longueurs de mèche. Un autre objet important de l'invention est une réduction du degré de tension auquel ces filaments sont soumis dans le procédé de leur réduction en fibres en mèche. Un autre objet de l'invention est une réduction de la valeur de la pression qui doit être appliquée aux filaments, ou aux rouleaux d'étirage; en réduisant simultanément un ruban de filaments continus en fibres en mèche, et en étirant le ruban.
Pour la réalisation des buts mentionnés ci-dessus, on peut suivre divers procédés, et utiliser différentes formes d'appareils. Par exemple, le ruban de filaments continus peut être étiré sur une arête ou angle briseur disposé entre les points de pincement de deux séries de rouleaux étireurs, et mobile par intermittences dans un sens transversal à la direction de mouvement du ruban dans le but de plier à angle aigu les filaments individuels sur cet organe. Une telle arête briseuse devrait, de préférence, avoir aussi un mouvement dans le sens de la longueur du ruban, d'une manière analogue au mouvement des barrettes usuelles d'un gill box.
Bans l'appareil qui a donné le fonctionnement le plus satisfaisant, un* dispositif briseur rotatif est disposé entre les deux groupes de rouleaux étireurs, et est muni d'une ou plus d'une arête briseuse, amenées en et hors de contact avec le ruban lorsque le dispositif tourne. On utilise de préférence deux dispositifs briseurs rotatifs avec ce type d'appareil, un de chaque côté du ruban avançant, et les arêtes briseuses de chaque dispositif sont disposées de façon à s'entrecroiser avec les arêtes briseuses de l'autre.
Une forme préférée d'appareil est représentée au dessin annexé, dans lequel les particularités essentielles sont représentées, partie en élévation latérale, et partie en coupe verticale, les connexions de commande entre les diverses parties en mouvement étant omises, étant donné que ces dernières seront claires par la description qui suit.
Dans son ensemble, cet appareil comprend un étaleur ou batteur 1, destiné à venir en contact intermittent avec le ruban
<EMI ID=6.1>
res 4, un jeu de rouleaux délivreurs 5, un dispositif briseur 6, disposé entre les rouleaux alimentaires 4 et les rouleaux déliv- , reurs 5, et un dispositif gaufreur 7 auquel le ruban 2 est délivré
<EMI ID=7.1>
nablement montés sur un bâti ou base 8 de telle sorte que le ruban de filaments continus puisse être pris dans un pot 9 ou autre source d'alimentation à une extrémité de la machine, réduit en un ruban de fibres en mèche, étiré de la quantité qui peut être désirée, puis délivré par le dispositif gaufreur 7 à l'autre bout de la machine dans un récipient ou pot 10.
Alors que les rouleaux alimentaires peuvent être construits et disposés autrement, l'inventeur a trouvé que quatre
<EMI ID=8.1>
l'autre fonctionnent pour traiter le ruban 2 d'une manière satisfaisante avec les perfectionnements d'après l'invention. Les extrémités opposées de chaque rouleau alimentaire peuvent être con-venablement supportées pour leur rotation dans une paire de montante 15 boulonnés sur les côtés opposés de la base 8. Le rouleau
11 peut tourner librement, tandis que les rouleaux 12, 13, 14 engrènent les uns avec les autres, et sont commandés positivement de toute manière convenable. Les quatre rouleaux alimentaires ont tous leurs extrémités supportées dans les montants 15 de telle sorte que la pression sur le ruban 2 puisse être modifiée comme on le désire. Cette pression peut être amortie de toute manière bien connue dans cet art, comme par l'utilisation de paliers à ressorts.
La fonction du jeu de rouleaux alimentaires 4 est de tirer le ruban de filaments continus hors du pot 9 ou de toute autre source d'alimentation, et de le redresser ou le pincer pendant qu'il serpente à travers les rouleaux 4, et est amené dans la zone réductrice entre les rouleaux alimentaires et les rouleaux délivreurs 5.
Les rouleaux délivreurs 5 ont leurs extrémités opposées supportées dans une paire de montants 16 boulonnés sur les oôtés opposés de la base 8, et leurs paliers peuvent être montés élastiquement de toute manière convenable. Ces rouleaux sont de préférence faits en acier, et leurs faces sont munies de cannelures 17 pour qu'un meilleur pincement puisse être obtenu sur le ruban de filaments brisés. Le rouleau délivreur inférieur 18 est commandé positivement par toute partie mobile convenable de la machine, et le rouleau délivreur supérieur 19 est commandé par lui par friction. Alors que le rouleau délivreur supérieur 19 peut être recouvert de cuir ou de tout autre revêtement élastique convenable, d'une manière bien connue dans cet art, il est préféré que le revêtement soit en forme d'un tablier ou courroie de cuir 20 qui passe autour
<EMI ID=9.1>
extrémités opposées supportées dans les extrémités supérieures des montants 16. Chaque extrémité du rouleau fou 21 peut être supportée dans un palier mobile 22 disposé avec possibilité de réglage vertieal par un volant à main 23, en vue de maintenir le degré convenable de tension sur le tablier 20. Les rouleaux délivreurs 18, 19 sont mis en rotation à une vitesse telle qu'elle leur communique une vitesse périphérique un peu plus élevée que la vitesse périphérique des rouleaux alimentaires, pour que les filaments du ruban puissent être tendus et brisés en fibres en mèche dans la zone réductrice entre les rouleaux alimentaires 4 et les rouleaux délivreurs 5, et pour étirer le ruban de l'étendue désirée.
En opérant sur un ruban de 'vingt-cinq mille filaments, ou davantage, de filaments de rayonne du denier 5,5, c'est-à-dire de filaments ayant un diamètre d'environ 0,022m/m, l'inventeur a trouvé que des .résultats satisfaisants sont obtenus lorsque la vitesse périphérique des rouleaux délivreurs 5 est approximativement deux fois un quart la vitesse périphérique des rouleaux alimentaires 4.
Suivant le présent perfectionnement, on interpose, dans la zone réductrice, entre les rouleaux alimentaires 4 et les rouleaux délivreurs 5, des moyens tels que le dispositif briseur 6, dans le but de tendre par intermittences le ruban transversalement à la direction de son mouvement, et de le dévier brusquement de son trajet normal de déplacement entre les points de pincement des rouleaux alimentaires 13, 14, et les rouleaux délivreurs 18, 19, et de déterminer ainsi les points ou les filaments seront brisés. Comme représenté au dessin, le dispositif briseur 6 comprend une
<EMI ID=10.1>
sus, et le second au-dessous du trajet du ruban entre les rouleaux alimentaires et les rouleaux délivreurs. Les rouleaux briseurs 24,
25 sent de préférence en acier, et sont munis de cannelures profondes 26 qui s'étendent dans le sens de la longueur des rouleaux et sont disposées de façon à s'engrener lorsque les rouleaux tournent. Les cannelures 26 sont de préférence de forme telle qu'elles présentent un angle aigu ou arête brisante 27 à chacune de leurs extrémités extérieures, de sorte que les filaments du ruban 2 puissent être repliés aussi brusquement que possible lorsqu'ils sont suffisamment tendus par la vitesse différentielle des rouleaux alimentaires et délivreurs.
Les arêtes briseuses 27 de chaque rouleau briseur sont sensiblement écartées les unes des autres, et elles sont conformées et disposées de telle sorte que les arêtes de l'un des rouleaux ne Tiennent pas en contact avec l'autre rouleau ou les arêtes de ce dernier lorsque les deux rouleaux tournent
Les extrémités opposées des rouleaux briseurs 24, 25 sont supportées dans des paliers 28 d'une paire de montants 29 fixés sur les côtés opposés de la base 8 par des boulons 30 ou organes analogues, de préférence de manière à être réglable sur la base ou bâti dans une direction vers et s'écartant des rouleaux alimentaires et des rouleaux délivreurs. Pour que les buts de l'inrention puissent être complètement atteints, il est important que les paliers 28 soient supportés avec mobilité sur les montants 29, de manière à être réglables verticalement par des moyens tels que les volants à main 31, ou tout autre moyen convenable, de sorte que l'un ou les deux rouleaux briseurs 24, 25 puisse être réglé de façon à faire varier l'action des arêtes briseuses 27 sur le ruban 2.
Les rouleaux briseurs 24, 25 sont en prise ensemble, et celui inférieur est commandé positivement par une partie active convenable quelconque de la maohine à une vitesse telle que la vitesse périphérique des arêtes briseuses 27 soit intermédiaire entre la vitesse périphérique des rouleaux alimentaires et la vitesse périphérique des rouleaux délivreurs. Une telle vitesse est importante pour empêcher le mouvement d'avance des filaments brisés d'être gêné, et pour maintenir la continuité du ruban. Avec un ruban de rayonne tel que celui mentionné plus haut, des résultats excellents sont obtenus lorsque la vitesse périphérique des arêtes briseuses 27 est approximativement double de la vitesse périphérique des rouleaux alimentaires, c'est-à-dire légèrement inférieure à celle des rouleaux délivreurs.
La fonction des arêtes briseuses 27 est de dévier le ruban tendu, par intermittences et brusquement de son trajet de mouvement ou de déplacement entre le pincement des rouleaux alimentaires 13, 14 et le pincement des rouleaux délivrées 18, 19, et par conséquent de plier sous un angle aigu les filaments tendus et déterminer ainsi les points où ils sont brisés lorsqu'ils sont suffisamment tendus par les rouleaux délivreurs. Par ce moyen, et
<EMI ID=11.1>
au déplacement du ruban en mouvement, la longueur des fibres en mèche peut être efficacement contrôlée.
Comme représenté au dessin, les rouleaux briseurs 24, 25 sont réglés de telle sorte l'un par rapport à l'autre que les arêtes briseuses 27 de l'un des rouleaux ne pincent à aucun moment le ruban contre le rouleau opposé. En fait, aucune action de pincement ou de sectionnement n'est envisagée ni désirable pendant l'opération, pour la raison que les filaments qui n'ont pas été suffisamment tendus par les rouleaux délivreurs 18, 19 pour être brisés sur
<EMI ID=12.1>
la tension soit suffisante pour les amener à être brisés sur l'une des arêtes 27. Comme on l'appréciera facilement, lorsque les rouleaux briseurs sont réglés l'un par rapport à l'autre à un écartement tel que les arêtes briseuses soient hors de contact avec le ruban tendu, le dispositif briseur n'a aucun effet sur les filaments et la réduction en fibres en mèche s'accorde avec celle décrite dans le brevet mentionné plus haut. Bans ce cas, les filaments du ruban sont réduits d'une manière irrégulière en fibres en mèche de longueur irrégulière la longueur maxima étant déterminée par la distance entre les pincements des rouleaux alimentaires 13, 14 et des rouleaux délivreurs 18, 19.
Lorsque les rouleaux briseurs sont réglés l'un par rapport à l'autre de façon à amener les arêtes briseuses 27 en contact avec le ruban, ce dernier est dévié brusquement de son trajet par les arêtes briseuses, -et les filaments qui sont suffisamment tendus sont brisés sur l'une des arêtes briseuses. Ainsi, l'efficacité du dispositif briseur en ce qui concerne le contrôle de la longueur des fibres en mèche augmente lorsque les rouleaux briseurs sont réglés en les rapprochant l'un de l'autre, étant bien entendu, évi-déciment, que les rouleaux briseurs ne doivent pas être amenés assez près l'un de l'autre pour pincer le ruban entre les arêtes briseuses d'un rouleau et une partie quelconque du rouleau briseur coopérant.
Comme cela apparaîtra de la description qui précède, un ruban de filaments continus peut être traité suivant le prooédé perfectionné, et avec l'appareil perfectionné pour le convertir en un ruban de fibres en mèche ayant des longueur uniformes correspondant à la distance entre le dispositif briseur 6 et les rouleaux délivreurs 5, ou en fibres en mèche ayant des longueurs quelque peu irrégulières lorsqu'on le désire pour certaines applications, telles qu'un mélange ultérieur avec des rubans de laine.
Après avoir quitté les rouleaux délivreurs 5, le ruban de fibres en mèche est tiré à travers un guide en entonnoir 32 par une paire de rouleaux 33, 34 formant une partie du dispositif gaufreur 7. Les rouleaux gaufreurs ont leurs extrémités opposées sup-
<EMI ID=13.1>
rouleaux gaufreurs sont de préférence en métal, ayant une surface cylindrique lisse, et les extrémités d'un rouleau sont supportées dans des paliers qui sont appuyés par des ressorts et réglables sur la console 35 au moyen de volants à main 36, pour que la pression des rouleaux sur le ruban puisse être réglée. Les rouleaux gaufreurs 33, 34 sont engrenés ensemble de façon à tourner à l'unis son, et sont positivement entraînés à une vitesse telle que leur vitesse périphérique soit légèrement plus élevée que la vitesse périphérique des rouleaux délivreurs.
Les rouleaux gaufreurs 33, 34 amènent le ruban dans une boîte gaufreuse.37 supportée directement au-dessous des rouleaux sur la console 35. L'extrémité inférieure ouverte de la boîte 37 est munie d'une porte battante 38 articulée par un bord sur ladite boîte comme représenté en 39, et comportant un bras de levier 40
<EMI ID=14.1>
cessaire pour ouvrir la porte. Dans le fonctionnement d'un tel dispositif gaufreur, on comprendra que, lorsque le ruban de fibres en mèche est amené dans la boîte 37 par les rouleaux 33, 34, la porte 38 empêche le ruban de quitter la boîte jusqu'à ee que la pression produite sur la porte battante par le ruban amené dans la boîte par les rouleaux gaufreurs soit suffisante pour ouvrir la
<EMI ID=15.1>
soit atteinte, le ruban est gaufré ou replié de ci, de là dans la boîte 37, et lorsque la pression sur la porte battante est suffisante pour l'ouvrir, une certaine longueur de ruban gaufré est déchargée de l'extrémité inférieure de la boîte gaufreuse par-dessus le bord de la porte battante, jusqu'à ce que la pression vers le
<EMI ID=16.1>
la pression vers le bas du ruban ondulé dans la boîte. En gaufrant ou ondulant le ruban de fibres en mèche de cette manière, l'inventeur a trouvé que le ruban peut être déposé librement dans le pot
10 et transporté et manipulé sans dommage pour le ruban, et sans
<EMI ID=17.1>
les rouleaux alimentaires 4, passe sur une barre de guidage lisse
42 fixée dans- l'extrémité extérieure d'un bâti 43. ^'extrémité intérieure du bâti 43 est articulée en 44 sur les montants 45 qui
<EMI ID=18.1>
des éléments d'entretoisement 46 ayant leurs extrémités supérieures fixées au bâti, et leurs extrémités inférieures fixées avec
<EMI ID=19.1>
disques écartes 49 fixés sur l'arbre 46 et une ou plusieurs barres étalages 50 s'étendant entre les disques 49 et ayant leurs extré-mités fixées sur la périphérie de ces derniers. L'arbre 48 est mis positivement en rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre, de sorte que les barres étaleuses 50, se déplaçant en sens opposé au sens de mouvement du ruban 2, sont amenées en contact avec le ruban par intermittences, de façon à battre ainsi le ruban, à libérer ou séparer les filaments, et à les étaler sous forme d'une bande ou ruban.
Apres avoir quitté le dispositif étaleur 1, la bande ou ruban de filaments continus pénètre dans l'angle entre les deux rouleaux supérieurs 51, 52 des rouleaux étaleurs 51, 52, 53, 54. Ces rouleaux étaleurs sont de préférence en métal, ont des surfaces cylindriques lisses, et leurs extrémités opposées sont supportées dans les montants 45. Bien qu'ils ne soient pas commandés positiTement autrement que par le passage entre eux du ruban, les rouleaux étaleurs sont de préférence engrenés ensemble pour tourner à la même vitesse, et sont poussés l'un vers l'autre élastiquement d'une manière bien connue dans le but de faire varier la pression sur la bande ou ruban de filaments.
Les rouleaux étaleurs agissent pour étaler encore les filaments du ruban; et pour en former une bande d'épaisseur sensiblement uniforme depuis le, point où ils se trouTent côte à côte lorsque le ruban serpente entre eux pour les délivrer à l'entrée des rouleaux alimentaires 11, 12 décrits plus haut. Les rouleaux étaleurs tendent aussi à ramener les filaments qui peuvent ne pas être positivement saisis par les rouleaux alimentaires 4.
Bien que le perfectionnement a été particulièrement décrit en application à la fabrication d'un ruban ou fil de fibres
en mèche, en partant d'un ruban de filaments continus tels que la rayonne, il est évident que ce perfectionnement est aussi applicable à la conversion d'un ruban de longues fibres en un ruban de fibres plus courtes, comme par exemple en faisant repasser un ruban de filaments brisés ou de fibres de longueur définie dans le <EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
la fois des filaments continus et des fibres ayant une longueur relativement courte. Bans de tels cas, tous les filaments ayant une longueur suffisante pour être pinces par les rouleaux alimentaires
et délivreurs sera tendu par eux, et sera brisé par les arêtes briseuses de la manière décrite plus haut. D'autres adaptations du perfectionnement, encore, seront évidentes pour les hommes du métier,
et il doit être compris par conséquent que l'invention ne doit pas être considérée comme limitée au procédé et aux dispositifs spécifiques décrits plus haut.
"Method and apparatus for the production of roving fibers"
This invention relates to a method and apparatus for converting a sliver of textile filaments into sliver fibers, without destroying the continuity of the sliver, and without unduly straining the fibers.
as a wick, and it relates specifically to the treatment of a ribbon of continuous filaments, in such a manner, and with means
such that the individual filaments are reduced to wick fibers
by a tensioning or tensioning action adapted to effectively control the length of the strand fibers.
In the United States patent? 1.885.384, of October 18
1932, in the names of Henry H. Perry and James Louis Lohrke, we have
describes a method of manufacturing yarn from a ribbon
composed of a multiplicity of substantially continuous fibers, grouped in principle in parallelism, reducing the fibers in
in wick fibers while maintaining their parallelism, thus
that the continuity of the tape, either simultaneously or thereafter stretching the resulting tape, and then suitably twisting this resulting tape to produce a yarn, or a strand of which the yarn is then made. According to the description of said patent, the reduction of the continuous filaments into wick fibers is effected during and by the stretching of the wick. This point is an important peculiarity.
<EMI ID = 1.1>
that by making a continuous wick composed of a multiplicity
customary fibers, substantially continuous, grouped into
principle in parallelism, and by stretching such a ribbon, the
continuous fibers could be reduced to fibers in
wick. It was also found that, by thus reducing the continuous fibers to wick fibers, they were neglectedly broken into irregular lengths of wick, and that substantial parallelism of the fibers would be maintained. It was further discovered, as described in said patent, that this unordered breaking would produce a proper interlocking of the wick fibers, so that the continuity of the tape would also be maintained.
By simultaneously breaking the continuous filaments and stretching the sliver, the length of the strand fibers pro-
<EMI ID = 2.1>
certain limits by adjusting the stretching mechanism. For example, when using stretch rollers, the length of the fibers in
<EMI ID = 3.1>
known as the roll gap adjustment, which is the distance between the pinch points of the two sets of stretch rollers, the draw mechanism being set or determined for the maximum length of roving fibers to be produced in the breaking operation. In this way, the maximum length of the strand fibers can be varied, in the practice of the patented process, to suit the nature of the yarn to be produced, as well as the process and devices used for this production.
While roving fibers of irregular length are satisfactory for many textile uses, it is in some cases desirable to have roving fibers of more uniform length than those produced by the process described in the above patent. It has been found desirable to provide a method and devices by which the length of the wick fibers can be controlled. The present improvement constitutes a modification of the process described in said patent in that effective control of the length of the stranded fibers can be ensured, although the tensioning and breaking or crushing operations alone are used to reduce the continuous filaments to fibers. in wick.
It has also been found desirable, for certain purposes, to have wick fibers which have not been stretched to the amount required when only longitudinal tension of the filaments is employed for crushing or breaking continuous fibers, and thus converting them into wick fibers. The present process is therefore a modification of that described in the above patent.
<EMI ID = 4.1>
Embedded in the patented process, the improvement employs a process whereby the tape subjected to tension is, intermittently, abruptly deflected from the path it normally follows during the tensioning and breaking operation. In this way, the individual filaments are folded at an acute angle while under tension, and are therefore broken at their fold points, thereby producing wick fibers which have not been stretched as much as if the only the longitudinal tension had been expected to break the filaments.
It has also been found that while the process described in the mentioned patent works satisfactorily on a relatively small sliver of the order of a few thousand filaments, excessive pressure must be employed on the breaker and stretchers of the wire. Apparatus for acting on large ribbons of the order of twenty-five thousand to one hundred thousand filaments or more, with consequent deterioration of the filaments and devices employed. The inventor has found that these large ribbons can be treated according to the process described in the patent.
<EMI ID = 5.1>
too much on the breaker and draw rollers and filaments, if the tension tape is intermittently deviated from its normal path between the two sets of breaker and draw rollers, which may result in a loop or bend in the individual filaments sufficiently acute in nature to significantly weaken the taut, filaments. and thus cause them to break at the point of bending or deflection:
The inventor has also found that an undesirable irregularity in the length of the wick fibers, such as an excessive number of short fibers as well as the difficulties encountered in applying the method described in the above patent to relatively large ribbons can be substantially reduced if the tape is flattened, or if it is shaped into a strip or tape of substantially uniform thickness before being fed to the first group of breaker rolls. When the tape is shaped or flattened in this manner, the pressure required of the breaker rolls on the individual filaments can be materially reduced, and can be made more uniform, so that the individual filaments, across the width of the tape are stretched to substantially the same value for a given movement of the two series of breaker rollers.
As can be seen from the foregoing, one of the main objects of the invention is the provision of a substantial degree of control over the length of the wick fibers, produced by progressive tension of the continuous filaments, and by consequently by their breaking in lengths of wick. Another important object of the invention is a reduction in the degree of tension to which these filaments are subjected in the process of their reduction into wick fibers. Another object of the invention is to reduce the value of the pressure which must be applied to the filaments, or to the drawing rollers; simultaneously reducing a sliver of continuous filaments into sliver fibers, and stretching the sliver.
For the achievement of the above-mentioned objects, various methods can be followed, and different forms of apparatus can be used. For example, the continuous filament tape can be stretched over an edge or breaker angle disposed between the pinch points of two sets of stretch rollers, and intermittently movable in a direction transverse to the direction of tape movement for the purpose of bending. at an acute angle the individual filaments on this organ. Such a breaker edge should preferably also have a movement along the length of the tape, in a manner analogous to the movement of the usual bars of a gill box.
In the apparatus which has given the most satisfactory operation, a rotating breaker device is disposed between the two groups of stretching rollers, and is provided with one or more of a breaker edge, brought into and out of contact with the tape when the device rotates. Preferably, two rotary breaker devices are used with this type of apparatus, one on each side of the advancing strip, and the breaker edges of each device are arranged so as to intersect with the breaker edges of the other.
A preferred form of apparatus is shown in the accompanying drawing, in which the essential features are shown, part in side elevation, and part in vertical section, the control connections between the various moving parts being omitted, since the latter will be clear from the following description.
As a whole, this apparatus comprises a spreader or beater 1, intended to come into intermittent contact with the ribbon.
<EMI ID = 6.1>
res 4, a set of delivery rollers 5, a breaker device 6, arranged between the food rollers 4 and the delivery rollers 5, and an embossing device 7 to which the tape 2 is delivered
<EMI ID = 7.1>
nably mounted on a frame or base 8 so that the web of continuous filaments can be taken from a pot 9 or other power source at one end of the machine, reduced to a sliver of wick fibers, stretched as required which may be desired, then delivered by the embossing device 7 at the other end of the machine into a container or pot 10.
While food rolls can be constructed and arranged differently, the inventor has found that four
<EMI ID = 8.1>
the other function to process the ribbon 2 satisfactorily with the improvements according to the invention. Opposite ends of each food roll may be conveniently supported for rotation in a pair of risers 15 bolted to opposite sides of base 8. The roll
11 can rotate freely, while the rollers 12, 13, 14 mesh with each other, and are positively driven in any suitable manner. The four food rolls all have their ends supported in the posts 15 so that the pressure on the tape 2 can be varied as desired. This pressure can be dampened in any manner well known in the art, such as by the use of spring bearings.
The function of the food roller set 4 is to pull the continuous filament ribbon out of the pot 9 or other power source, and straighten or pinch it as it winds through the rollers 4, and is fed. in the reduction zone between the food rollers and the feed rollers 5.
The feed rollers 5 have their opposite ends supported in a pair of posts 16 bolted to the opposite sides of the base 8, and their bearings can be resiliently mounted in any convenient manner. These rollers are preferably made of steel, and their faces are provided with grooves 17 so that better nip can be obtained on the ribbon of broken filaments. The lower delivery roll 18 is positively driven by any suitable movable part of the machine, and the upper delivery roll 19 is frictionally driven by it. While the upper delivery roller 19 may be covered with leather or any other suitable elastic covering, in a manner well known in the art, it is preferred that the covering be in the form of a leather apron or strap 20 which passes through. around
<EMI ID = 9.1>
opposite ends supported in the upper ends of the uprights 16. Each end of the idler roller 21 can be supported in a movable bearing 22 arranged with the possibility of vertical adjustment by a hand wheel 23, in order to maintain the correct degree of tension on the apron 20. The feed rollers 18, 19 are rotated at such a speed as to impart to them a somewhat higher peripheral speed than the peripheral speed of the food rollers, so that the filaments of the ribbon can be stretched and broken into fibers. wicking in the reducing zone between the food rollers 4 and the feed rollers 5, and to stretch the tape to the desired extent.
By operating on a sliver of twenty-five thousand or more filaments of 5.5 denier rayon filaments, i.e. filaments having a diameter of about 0.022 m / m, the inventor has found that satisfactory results are obtained when the peripheral speed of the feed rollers 5 is approximately two-quarter times the peripheral speed of the food rollers 4.
According to the present improvement, means such as the breaker device 6 are interposed in the reducing zone, between the food rollers 4 and the feed rollers 5, with the aim of intermittently stretching the tape transversely to the direction of its movement, and abruptly deviating from its normal path of travel between the pinch points of the food rollers 13, 14, and the feed rollers 18, 19, and thereby determining the points where the filaments will be broken. As shown in the drawing, the breaker device 6 comprises a
<EMI ID = 10.1>
above, and the second below the tape path between the food rolls and the feed rollers. The breaker rollers 24,
25 is preferably made of steel, and is provided with deep grooves 26 which extend lengthwise of the rollers and are arranged to mesh as the rollers rotate. The grooves 26 are preferably shaped such that they have an acute angle or sharp edge 27 at each of their outer ends, so that the filaments of the tape 2 can be folded back as sharply as possible when they are sufficiently stretched by the differential speed of food rollers and feeders.
The breaker edges 27 of each breaker roll are substantially spaced apart from each other, and they are shaped and arranged such that the edges of one of the rolls do not come into contact with the other roll or the edges of the latter. when the two rollers turn
The opposite ends of the breaker rollers 24, 25 are supported in bearings 28 of a pair of uprights 29 secured to the opposite sides of the base 8 by bolts 30 or the like, preferably so as to be adjustable on the base or frame in a direction towards and away from the food rolls and delivery rolls. So that the objects of the invention can be completely achieved, it is important that the bearings 28 are supported with mobility on the uprights 29, so as to be vertically adjustable by means such as handwheels 31, or any other means. suitable, so that one or both of the breaker rollers 24, 25 can be adjusted to vary the action of the breaker edges 27 on the tape 2.
The breaker rollers 24, 25 are engaged together, and the lower one is positively driven by any suitable working part of the machine at a speed such that the peripheral speed of the breaker edges 27 is intermediate between the peripheral speed of the food rollers and the speed. peripheral of the delivery rollers. Such a speed is important to prevent the advance movement of the broken filaments from being hampered, and to maintain the continuity of the ribbon. With a rayon tape such as that mentioned above, excellent results are obtained when the peripheral speed of the breaker edges 27 is approximately double the peripheral speed of the food rolls, i.e. slightly lower than that of the feed rollers. .
The function of the breaker edges 27 is to deflect the taut ribbon, intermittently and sharply from its path of movement or displacement between the pinching of the food rolls 13, 14 and the pinching of the delivered rolls 18, 19, and therefore to bend under an acute angle the taut filaments and thus determine the points where they are broken when they are sufficiently tensioned by the delivery rollers. By this means, and
<EMI ID = 11.1>
By moving the moving ribbon, the length of the strand fibers can be effectively controlled.
As shown in the drawing, the breaker rolls 24, 25 are set so relative to each other that the breaker edges 27 of one of the rolls do not at any time pinch the tape against the opposite roll. In fact, no pinching or severing action is intended or desirable during the operation, for the reason that the filaments which have not been sufficiently tensioned by the feed rollers 18, 19 to be broken on.
<EMI ID = 12.1>
the tension is sufficient to cause them to be broken on one of the ridges 27. As will easily be appreciated, when the breaker rollers are set relative to each other at such a gap that the breaker ridges are out. contact with the taut tape, the breaker device has no effect on the filaments and the reduction in wick fibers is consistent with that described in the patent mentioned above. In this case, the ribbon filaments are irregularly reduced to roving fibers of irregular length, the maximum length being determined by the distance between the nips of the food rolls 13, 14 and the feed rolls 18, 19.
When the breaker rollers are adjusted relative to one another so as to bring the breaker edges 27 into contact with the tape, the latter is abruptly deflected from its path by the breaker edges, and the filaments which are sufficiently taut. are broken on one of the breaker edges. Thus, the efficiency of the breaker device in controlling the length of the wick fibers increases when the breaker rollers are adjusted to bring them closer together, it being of course, of course, obvious that the rollers breakers should not be brought close enough to each other to pinch the tape between the breaker edges of a roll and any part of the cooperating breaker roll.
As will be apparent from the foregoing description, a ribbon of continuous filaments can be processed in accordance with the improved process, and with the improved apparatus to convert it into a ribbon of wick fibers having uniform lengths corresponding to the distance between the breaker device. 6 and feed rollers 5, or of roving fibers having somewhat irregular lengths when desired for certain applications, such as subsequent blending with wool ribbons.
After leaving the feed rollers 5, the sliver of wick fibers is pulled through a funnel guide 32 by a pair of rollers 33, 34 forming part of the embossing device 7. The embossing rolls have their opposite ends supported.
<EMI ID = 13.1>
embossing rollers are preferably made of metal, having a smooth cylindrical surface, and the ends of a roll are supported in bearings which are supported by springs and adjustable on the console 35 by means of handwheels 36, so that the pressure of the rollers on the tape can be adjusted. The embossing rollers 33, 34 are meshed together so as to rotate in unison, and are positively driven at such a speed that their peripheral speed is slightly higher than the peripheral speed of the delivery rolls.
The embossing rollers 33, 34 bring the tape into an embossing box. 37 supported directly below the rollers on the console 35. The open lower end of the box 37 is provided with a hinged door 38 hinged by one edge on said. box as shown at 39, and comprising a lever arm 40
<EMI ID = 14.1>
necessary to open the door. In the operation of such an embossing device, it will be understood that when the sliver of wick fibers is fed into the box 37 by the rollers 33, 34, the door 38 prevents the ribbon from leaving the box until the pressure produced on the hinged door by the tape brought into the box by the embossing rollers is sufficient to open the
<EMI ID = 15.1>
is reached, the tape is embossed or folded back here and there in the box 37, and when the pressure on the hinged door is enough to open it, a certain length of embossed tape is discharged from the lower end of the box embosser over the edge of the hinged door, until the pressure towards the
<EMI ID = 16.1>
downward pressure of the corrugated tape into the box. By embossing or waving the sliver of wick fibers in this manner, the inventor has found that the sliver can be deposited freely in the pot.
10 and transported and handled without damage to the ribbon, and without
<EMI ID = 17.1>
4 food rollers, passes over a smooth guide bar
42 fixed in the outer end of a frame 43. ^ the inner end of the frame 43 is articulated at 44 on the uprights 45 which
<EMI ID = 18.1>
spacer elements 46 having their upper ends fixed to the frame, and their lower ends fixed with
<EMI ID = 19.1>
spaced discs 49 fixed on the shaft 46 and one or more display bars 50 extending between the discs 49 and having their ends fixed on the periphery of the latter. The shaft 48 is positively rotated in an anti-clockwise direction, so that the spreading bars 50, moving in the direction opposite to the direction of movement of the tape 2, are brought into contact with the tape intermittently, so as to beat the ribbon in this way, to release or separate the filaments, and to spread them out in the form of a strip or ribbon.
After leaving the spreader device 1, the web or ribbon of continuous filaments enters the angle between the two upper rollers 51, 52 of the spreader rollers 51, 52, 53, 54. These spreader rollers are preferably made of metal, have smooth cylindrical surfaces, and their opposite ends are supported in the posts 45. Although they are not positively controlled other than by the passage of tape between them, the spreader rollers are preferably meshed together to rotate at the same speed, and are elastically urged towards each other in a well known manner in order to vary the pressure on the web or ribbon of filaments.
The spreader rolls act to further spread the filaments of the tape; and to form a strip of substantially uniform thickness from the point where they lie side by side as the ribbon winds between them to deliver them to the entrance of the food rolls 11, 12 described above. The spreader rollers also tend to bring back the filaments which may not be positively caught by the food rollers 4.
Although the improvement has been particularly described in application to the manufacture of a ribbon or thread of fibers
in roving, starting from a ribbon of continuous filaments such as rayon, it is obvious that this improvement is also applicable to the conversion of a ribbon of long fibers into a ribbon of shorter fibers, such as for example by ironing a sliver of broken filaments or fibers of length defined in <EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
both continuous filaments and fibers having a relatively short length. In such cases, all filaments of sufficient length to be gripped by the food rollers
and deliverers will be strained by them, and will be broken by the breaking ridges in the manner described above. Other adaptations of improvement, again, will be obvious to those skilled in the art,
and it should therefore be understood that the invention is not to be considered as limited to the method and specific devices described above.