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Bobine d'enroulement pour machine à filer la soie artificielle de matières textiles sous forme de fil ou filés, rubans, etc... L'invention a trait, plus particulièrement à un dispositif de séchage du type rotatif sur la périphérie duquel on fait passer la matière pendant au'on applique un agent chauffant tel. que de la vapeur à l'intérieur du dispositif.
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De tels dispositifs de séchage et particulièrement ceux ayant une périphérie généralement circulaire ou de forme généralement cylindri- que sont utilisés pour le traitement de fil ou de filés qu'on fait passer sur les dispositifs soit par un seul ou par plusieurs tours. Des disposi- tifs de séchage de ce type, surtout ceux présentant la forme de rouets dits d'avancement du fil, sont utilisés, par exemple, dans la production de rayonne dans laquelle ils sont avantageusement utilisés pour effectuer une série de traitements individuels dont l'un est celui du séchage du fil ou du filé de rayonne.
Ces dispositifs de séchage sont habituellements faits en une matière légère ayant de bonnes propriétés de conductivité thermique, telle que l'aluminium. De même, il est souhaitable que leur construction pré- sente une surface de transmission de chaleur qui soit pratiquement pareil- le sur toute la périphérie porteuse de fil de manière à assurer un séchage uniforme. De plus, afin d'obtenir un séchage uniforme et continu, l'ali- mentation en agent chauffant, par exemple en vapeur, vers l'intérieur des dispositifs de chauffage doit se faire de manière continue et à une vites- se équivalente à celle de la transmission de la chaleur à travers les parois des dispositifs de séchage.
La vapeur ordinairement utilisée comme agent de chauffage dans les dispositifs de séchage est accompagnée habituellement de certains gaz non condensables tels que, par exemple, de l'air. La vapeur se condense dans le dispositif de séchage et le condensat liquide est éliminé, de manière continue, de l'intérieur du dispositif. Toutefois, les gaz non condensables ont tendance à s'accumuler dans le dispositif et réduisent ainsi l'efficacité de la transmission de la chaleur de la vapeur aux
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parois du dispositif de séchage. Si éventuellement une quantité suffi- sante de gaz non-condensables s'accumulent dans le dispositif de séchage, il se peut que celui-ci se"bouche" de telle manière que la vapeur ne puisse pratiquement pas pénétrer dans le dispositif.
Il est évident qu'une telle accumulation de gaz non-condensables a pour résultat une diminution de la température du dispositif de séchage et qu'elle réduira nécessairement l'efficacité du traitement de séchage du fil.
La présente invention présente un dispositif rotatif de séchage du fil qui supprime les difficultés susdites. En général, ce résultat est obtenu en munissant un tel dispositif d'un moyen pour empê- cher l'accumulation des gaz non-condensables. Le dit moyen consiste avan- tageusement en un dispositif thermostatique lequel est sensible à la température existant à l'intérieur du dispositif de séchage et lequel est adapté de manière à évacuer l'intérieur du dispositif dans l'atmosphère lorsque la température baisse au delà d'un certain point. A mesure que les gaz non-condensables sont expulsés par une soupape dans l'atmosphère, une provision de vapeur fraîche peut entrer dans le dispositif et amener rapidement la température de celui-ci à la température de traitement dési- rée.
L'augmentation de température qui en résulte fait fonctionner le thermostat de manière à fermer la soupape pour empêcher une perte de vapeur. En conséquence, il se produit une transmission rapide et pratique- ment continue et uniforme de la chaleur au fil qui voyage sur la périphé- rie du dispositif de séchage. Ceci, à son tour, a pour résultat la produc- tion d'un fil ou filé ayant des caractéristiques plus homogènes.
La présente invention deviendra plus claire grâce aux description et dessins ci-joints dans lesquels :
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La fig. 1 représente un dispositif généralement cylindrique de séchage d'enroulement et d'avancement du fil en partie en section, englobant un dispositif d'expulsion contrôlé par un thermostat ;
La fig. 2 est une section de la fig. 1 entre les lignes 2-2 ;
La fig. 3 représente une section partielle d'un dispositif d'élimination du condensat compris entre les lignes 3-3 ;
Les fig. 4 et 5 représentent des modifications complémen- taires des dispositifs d'enroulement et d'avancement du fil englobant le moyen d'expulsion de la fig. I.
En se référant à la fig. I du dessin, le dispositif d'avan- cement et d'enroulement et de séchage du fil comprend deux éléments de rouet 10 et II fonctionnant selon le principe du rouet présenté et décrit dans le brevet américain n 2,294,866. Les deux éléments de rouet 10 et II sont de construction rigide et de section transversale généralement circulaire. Leurs périphéries sont formées de barres espacées, longitudi- nales 12 et 13 respectivement. Les barres 12 de l'élément de rouet 10 et les barres 13 de l'élément de rouet II s'emboîtent les unes dans les autres avec intercalation des barres.
Les éléments de rouet 10 et II sont montés pour tourner autour d'axes qui sont indépendants et inclinés les uns par rapport aux autres de manière que les éléments de rouet fassent avancer le fil, filé ou analogue, par plusieurs tours espacés, généralement héli- coidaux.
Les barres 13 de l'élément de rouet II espacées et s'éten- dant longitudinalement forment également la périphérie du cylindre creux 14. Ce cylindre est pourvu d'un élément de fermeture avant 15 et d'un
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élément de fermeture arrière 16 pour former une chambre fermée. Les élé- ments de fermeture 15 et 16 servent également à supporter l'élément de rouet II concentriquement sur l'arbre 17 qui passe à l'intérieur. En outre, en scellant convenablement les éléments de fermeture contre l'arbre 17, la chambre 18 devient imperméable aux fluides, ce qui permet l'utili- sation d'un agent de chauffage tel que la vapeur.
Les éléments de fermeture 15 et 16 contiennent des évidements en forme de clavette 19, 19a autour de l'arbre 17 adaptés pour recevoir des joints de fermeture 20,21 de forme semblable faits dans une matière malléable adéquate telle que du plomb. Le joint de fermeture dans l'élément de fermeture 16 est renforcé par un anneau 27 qui appuie contre un épaulement 23 de l'arbre 17. Le joint 20 est forcé dans l'évidement avant 19 de la fermeture 15 au moyen d'un chapeau 22. Ce chapeau 22 est fixé fermement au moyen d'un écrou 24 vissé dans la partie antérieure de l'arbre 17 pour comprimer les deux joints de fermeture 20, 21 contre l'arbre. Les joints de fermeture en plomb relient ainsi par friction l'élé- ment de rouet II à l'arbre 17, et le fait tourner avec celui-ci et rend également la chambre 18 imperméable aux fluides.
L'arbre 17 est pourvu d'un passage creux central 25 qui s'étend pratiquement sur toute sa longueur sauf à la partie antérieure où il est avantageusement pourvu d'un bouchon pour recevoir l'écrou 24. L'inté- rieur de l'arbre communique avec la chambre 18 par des ouvertures 30 prati- quement adjacentes à l'élément de fermeture antérieur 15. Du fluide de chauffage tel que la vapeur est envoyé à l'intérieur de l'arbre par l'extré- mité supportée du dispositif de séchage qui est fermé par un moyen de ferme- ture adéquat 36. Le fluide de chauffage coule à travers l'âme de l'arbre 25 puis par les ouvertures 30 dans la chambre 18.
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L'arbre 17, tel qu'il est représenté en partie, tourne dans des paliers antifriction placés convenablement dans l'élément de support rigide 32. Il est commandé par un engrenage 33 situé dans la partie gorge de l'élément de support. Etant donné que l'élément de rouet II est relié par friction à l'arbre 17, il sert de commande de l'élément de rouet 10 au moyen d'engreganes intermédiaires 34, 35 qui sont attachés aux éléments de rouet 10 et II, respectivement.
La chambre 18 est également pourvue d'un tube ou conduite d'expulsion 38 dont l'un des bouts passe dans la fermeture terminale 15 et s'ouvre à l'atmosphère. L'autre bout du tube d'expulsion 38 est associé, pour son fonctionnement, à une soupape thermostatique 39 qui ouvre ou ferme le tube d'expulsion selon la température qui doit être maintenue dans la chambre 18. Lorsque la soupape 39 est ouverte, tous les gaz non condensa- bles qui se sont accumulés dans la chambre 18 peuvent s'écouler au dehors par le tube d'expulsion 38. Lorsque l'apport de vapeur élève la tempéra- ture de la chambre 18, la soupape thermostatique 39 se ferme et empêche ainsi toute perte de vapeur. Lorsque la température dans la chambre baisse de nouveau par suite de l'accumulation de gaz non condensables ou pour toutes autres raisons, la soupape 39 s'ouvre de nouveau et le cycle se répète.
La soupape thermostatique 39 dans la chambre 18 est située, de préférence contre la paroi de la chambre 18 pour qu'elle soit sensible à la température au point de transmission de la chaleur. Toutefois, la soupape peut être placée ailleurs à volonté, par exemple à l'extrémité de la fermeture terminale 15 ou bien elle peut être montée sur l'arbre 17 lui-même comme on le verra plus loin.
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La fig. 2 donne en détail l'une des formes qu'on peut donner à la soupape thermostatique. Elle comprend une chambre circulaire fermée 42 contenant un fluide volatile. La chambre possède une paroi flexible 43 qui se meut par l'expansion et la contraction du fluide volatile dans la chambre 42. Attaché à la paroi flexible 43 il y a un piston de soupape 44 qui appuie contre un appui 45 situé au c8té opposé autour de l'ouverture 48 qui est adjacente à la conduite 38. La base de la soupape 40 est soudée à un élément de support 41 qui fait saillie dans la chambre 42 pour former un about pour la valve 44. L'élément 41 est fixé à un cadre de support 47.
Le diaphragme 43 est équilibré par un ressort de compression 49. Le piston de la soupape 44 est mû dans le sens de la fermeture par l'expansion du fluide dans la chambre 42 et dans le sens opposé par le ressort d'expansion 49. Le passage 48 à la conduite 38 est donc adapté de manière à s'ouvrir ou à se fermer selon l'expansion et la contraction du fluide dans la chambre 42 qui est sensible à la température régnant au voisinage de la paroi de la chambre.
Ainsi, lorsque la température dans la chambre 18 baisse au-dessous d'un niveau prédéterminé, le fluide dans la chambre de la soupape 42 se refroidit et le diaphragme 43 est repoussé par le ressort de compression 49 contre le piston de la soupape 44 dont la rétraction ouvre le passage 48 vers la conduite 38 et purge l'intérieur de la chambre en en envoyant le contenu dans l'atmosphère.
La vapeur entrant dans la chambre 18 par les ouvertures 38 continuera à s'écouler en passant par la chambre 18 dans l'atmosphère jusqu'à ce que la température à l'intérieur de la chambre devienne suffisam- ment élevée pour faire dilater le fluide dans la chambre de la soupape thermostatique 42 et pour obturer le passage 48. L'opération décrite se
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répétera naturellement chaque fois que la température à l'intérieur de la chambre 18 tombera sous le' niveau prédéterminé. La soupape thermo- statique décrite ici ne doit pas nécessairement être de la construction spéciale représentée et décrite ; elle peut comprendre tous autres types de soupapes opérées par un diaphragme ou même une simple soupape du type bimétallique.
De plus, il existe d'autres dispositifs thermostatiques qui peuvent être placés dans la fermeture avant 15 et en dehors de celle- ci au lieu d'être placée dans la chambre comme il est montré.
Par suite de la transmission de la chaleur au rouet, la condensation se produira dans la chambre 18, le condensat allant éven- tuellement vers le fond de la chambre. Les gaz non condensâmes s'accu- muleront dans la chambre et s'il s'en accumule suffisamment ils empêche- ront tout nouvel accès de vapeur dans la chambre. Lorsqu'une telle cir- constance se présente, la chambre se refroidira et la soupape thermosta- tique 39 s'ouvrira pour évacuer l'intérieur de la chambre vers l'atmos- phère produisant un écoulement rapide de vapeur à travers la chambre et forçant les gaz occlus vers l'atmosphère.
Four faciliter l'élimination rapide du condensat amassé, l'appareil est muni d'une épuisette plate et large 50. L'épuisette peut être pratiquement aussi longue que la chambre d'une fermeture à l'autre et peut être convenablement courbée pour suivre la paroi de la chambre dans le sens de la rotation. Les fig. I et 3 montrent une telle construc- tion et celle-ci permettra à l'épuisette de diriger plus aisément le condensat vers une chambre d'échappement circulaire 51, de là à travers l'ouverture de l'arbre 52 voisine de la fermeture 16 et dans l'âme 25 de l'arbre 17.
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L'élimination du condensat de l'âme de l'arbre 25 est encore facilitée au moyen d'un ressort ou d'entailles hélicoïdales 54 situé dans l'âme de l'arbre 17. Le ressort ou l'entaille 54 agit comme dispositif de pompage et force le condensat hors de l'arbre dans un séparateur de vapeur (non représenté). Comme la pression de la vapeur qui entre est relativement basse, par exemple entre 5 et 10 livres, l'évacuation du condensat ne sera pas très affectée. Au cas où le rouet de séchage est monté en oblique, la gravité facilitera l'écoulement du condensat à travers l'arbre et l'entaille hélicoïdale ou ressort 54 n'aura pas à servir.
D'autres types de dispositifs de séchage d'enroulement et d'avancement du fil peuvent également appliquer la présente invention.
De tels dispositifs peuvent présenter des diamètres variables ou bien ils peuvent être du type représenté par les fig. 4 et 5. Le dispositif de séchage d'enroulement et d'avancement du fil de la fig. 4 peut comprendre deux cylindres commandés simultanément 56,57 placés dans une position inclinée l'un par rapport à l'autre de manière à faire avancer le fil sur leurs surfaces de manière généralement hélicoïdale. Chacun des cylin- dres peut comprendre des chambres 58, 59 qu'on peut alimenter en un fluide chauffant. La soupape thermostatique peut être montée dans chacune de ces chambres de manière semblable à celle représentée et décrite en ce qui concerne le rouet de séchage du fil de la fig. I.
Comme on le voit, les soupapes thermostatiques 39 peuvent être montées à une des extrémités des conduites ou tubes 38 placés dans chacune des chambres 58, 59 tandis que les autres extrémités des conduites pénètrent dans les fermetures avant de la chambre 60, 61 où elles sont adaptées fermement pour y être
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supportées. Le fluide de chauffage tel que la vapeur entre dans les chambres 58,59 à travers les ouvertures de l'arbre 62, 63.Si les soupapes 39 sont ouvertes, la vapeur continuera à s'écouler dans les chambres et ensuite à travers les conduites 38, dans l'atmosphère. Naturellement, lorsque la température régnant dans les chambres atteint le niveau pré- déterminé, les soupapes thermostatiques 39 fermeront les ouvertures vers les conduites ou tubes 38.
Le condensat des chambres peut également être évacué au moyen d'épuisettes spirales ou hélicoïdales 64, 65 qui peuvent être munies ou non d'une palette de puisage s'étendant sur la longueur des chambres.
Comme on le voit, l'épuisette 64 est attachée à l'arbre 66 adjacent à l'une des extrémités de la chambre de chauffe 58. L'arbre 66 possède deux passa- ges 68,68a. Le passage central 68 est le passage d'alimentation de la vapeur tandis que le passage 68a sert à évacuer le condensat. Ainsi, le condensât peut éviter tout contact avec la vapeur entrante. Toutefois, la présence d'un tel passage (l'évacuation n'est pas absolument essentielle par suite de la pression réduite de la vapeur entrante.
Lorsqu'on utilise deux cylindres, comme le montre la fig. 4, il peut suffire de n'en chauffer qu'un seul aux fins du séchage du fil.
Dans ce cas, la soupape thermostatique peut être supprimée dans l'autre cylindre.
Dans la fig. 5, on voit un dispositif d'enroulement et d'avancement ne possèdent qu'une chambre de chauffe cylindrique. Ce dispo- sitif consiste également en deux cylindres inclinés 69, 70, le cylindre supérieur comprenant une chambre de chauffe 72 dans laquelle se trouve la soupape thermostatique 39 ; l'autre cylindre n'est u'un simple rouleau.
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Ordinairement, dans les dispositifs de ce type, le cylindre de séchage est le cylindre commandé tandis qu'on laisse tourner librement le rouleau. La chambre 72 comprend une soupape thermostatique 39 qui y règle la température de manière analogue à celle décrite ci-dessus. L'arbre 73 autour duquel tourne le cylindre 69 ne s'étend pas sur toute la longueur de la chambre 72. La sortie de la vapeur 77 peut dans ce cas être placée, avec avantage, à l'extrémité de l'arbre. La soupape thermostatique 39 peut ainsi être pla- cée dans la fermeture avant 74, comme indiqué. Une telle position de la soupape permettra d'ouvrir la chambre 72 directement à l'atmosphère. De plus, la position de la soupape dans la fermeture avant d'une chambre de chauffe permettra à l'opérateur de manoeuvrer la soupape si l'on désire activer le chauffage du rouet.
La soupape 39 peut également être montée sur le côté sur l'arbre 73 pour être supportée par celui-ci. Un'tube 38 serait alors nécessaire pour évacuer la chambre 72. Un tel montage permettrait également de faire fonctionner la soupape à la main.
Dans le rouet de séchage du fil du type décrit ici, un moyen récepteur du condensat tel que l'épuisette 75 peut être prévu. L'épuisette est attachée à la fermeture arrière 76 de manière à tourner avec le rouet puisque dans cette modification l'arbre 73 est stationnaire. L'épuisette du du condensât 75 recueillira le condensat et le fera éventuellement tomber dans une ouverture 78 dans l'arbre 73 et de là dans un séparateur de vapeur.
La présente invention a été représentée et décrite par rap- port à certains types de dispositifs de séchage d'enroulement et d'avance- ment du fil. Toutefois, l'invention est également applicable à d'autres types de dispositifs de séchage ou de chauffage tels que, par exen.ple, de chambres ayant des diamètres de périphérie variable et à d'autres du type cylindre
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dans lesquels on fait passer une matière textile en tour simple ou seulement sur une partie de la périphérie d'un tel dispositif.
REVENDICATIONS ---------------------------
I. Un appareil pour le séchage de matières textiles passant sur sa périphérie comprenant un élément creux tournant, sur la périphérie duquel passe la matière textile, une entrée du fluide de chauffage dans le dit élément creux, une sortie du dit élément creux et un moyen coopérant avec la dite sortie et sensible à la température régnant dans le dit élément creux adapté pour ouvrir ou fermer la dite sortie pour maintenir une tempé- rature prédéterminée dans le dit élément,creux circulaire.
2. Dans un appareil pour le séchage du fil ou analogue passant sur sa périphérie, un élément creux circulaire sur la périphérie duquel passe le dit fil ou analogue, une entrée pour le fluide de chauffage, une sortie du dit élément creux, et un moyen coopérant avec la dite sortie et sensible à la température régnant dans le dit élément creux circulaire, adapté de manière à ouvrir et fermer la dite sortie d'après la température prédéter- minée qui doit être maintenue dans le dit élément creux circulaire.
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Winding spool for a machine for spinning artificial silk of textile materials in the form of thread or yarns, ribbons, etc. The invention relates more particularly to a drying device of the rotary type on the periphery of which is passed the material while applying a heating agent such. only steam inside the device.
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Such drying devices and particularly those having a generally circular periphery or generally cylindrical in shape are used for the treatment of yarn or yarns which are passed over the devices either by one or by several turns. Drying devices of this type, especially those in the form of so-called thread advancing wheels, are used, for example, in the production of rayon in which they are advantageously used to carry out a series of individual treatments, including one is that of drying the rayon yarn or yarn.
These drying devices are usually made of a light material having good thermal conductivity properties, such as aluminum. Likewise, it is desirable that their construction have a heat transmitting surface which is substantially the same over the entire yarn bearing periphery so as to ensure uniform drying. In addition, in order to obtain uniform and continuous drying, the supply of heating medium, for example steam, to the interior of the heaters must be carried out continuously and at a speed equivalent to that. heat transmission through the walls of the drying devices.
Steam ordinarily used as a heating agent in drying devices is usually accompanied by certain non-condensable gases such as, for example, air. The vapor condenses in the dryer and the liquid condensate is continuously removed from the interior of the device. However, non-condensable gases tend to accumulate in the device and thus reduce the efficiency of heat transfer from the vapor to the vapor.
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walls of the drying device. If possibly a sufficient quantity of non-condensable gases accumulates in the dryer, it may become "clogged" in such a way that hardly any vapor can penetrate the device.
Obviously, such an accumulation of non-condensable gases results in a decrease in the temperature of the dryer and will necessarily reduce the efficiency of the yarn drying treatment.
The present invention presents a rotary device for drying the yarn which overcomes the above difficulties. In general, this result is obtained by providing such a device with means for preventing the accumulation of non-condensable gases. Said means advantageously consists of a thermostatic device which is sensitive to the temperature existing inside the drying device and which is adapted so as to evacuate the interior of the device into the atmosphere when the temperature drops beyond 'some point. As the non-condensable gases are vented through a valve into the atmosphere, a supply of fresh vapor can enter the device and rapidly raise the temperature thereof to the desired process temperature.
The resulting increase in temperature causes the thermostat to operate to close the valve to prevent loss of steam. As a result, a rapid and substantially continuous and uniform transmission of heat occurs to the yarn which travels around the periphery of the dryer. This, in turn, results in the production of a yarn or yarn having more homogeneous characteristics.
The present invention will become clearer from the accompanying description and drawings in which:
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Fig. 1 shows a generally cylindrical device for drying, winding and advancing the yarn partly in section, including an expulsion device controlled by a thermostat;
Fig. 2 is a section of FIG. 1 between lines 2-2;
Fig. 3 shows a partial section of a device for removing the condensate included between lines 3-3;
Figs. 4 and 5 show additional modifications of the wire winding and advancing devices including the expulsion means of FIG. I.
Referring to fig. I of the drawing, the device for advancing and winding and drying the wire comprises two impeller elements 10 and II operating on the principle of the impeller presented and described in US Pat. No. 2,294,866. The two impeller elements 10 and II are of rigid construction and of generally circular cross section. Their peripheries are formed by spaced, longitudinal bars 12 and 13 respectively. The bars 12 of the impeller element 10 and the bars 13 of the impeller element II fit into each other with interposing of the bars.
The impeller elements 10 and II are mounted to rotate about axes which are independent and inclined relative to each other so that the impeller elements advance the thread, spun or the like, by several spaced turns, generally helically. coidals.
The longitudinally spaced and extending bars 13 of the impeller member II also form the periphery of the hollow cylinder 14. This cylinder is provided with a front closure member 15 and a
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rear closure element 16 to form a closed chamber. The closure elements 15 and 16 also serve to support the impeller element II concentrically on the shaft 17 which passes inside. Further, by properly sealing the closure members against the shaft 17, the chamber 18 becomes impervious to fluids, allowing the use of a heating agent such as steam.
Closure elements 15 and 16 contain key-shaped recesses 19, 19a around shaft 17 adapted to receive similarly shaped closure gaskets 20,21 made of a suitable malleable material such as lead. The closure seal in the closure element 16 is reinforced by a ring 27 which presses against a shoulder 23 of the shaft 17. The seal 20 is forced into the front recess 19 of the closure 15 by means of a cap. 22. This cap 22 is firmly fixed by means of a nut 24 screwed into the front part of the shaft 17 to compress the two closure joints 20, 21 against the shaft. The lead seals thus frictionally connect impeller element II to shaft 17, and rotate it therewith and also render chamber 18 fluid impermeable.
The shaft 17 is provided with a central hollow passage 25 which extends substantially over its entire length except at the front part where it is advantageously provided with a plug to receive the nut 24. The interior of the shaft The shaft communicates with the chamber 18 through openings 30 substantially adjacent to the anterior closure member 15. Heating fluid such as steam is sent into the interior of the shaft through the supported end of the shaft. drying device which is closed by a suitable closing means 36. The heating fluid flows through the shaft of the shaft 25 and then through the openings 30 into the chamber 18.
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The shaft 17, as shown in part, rotates in anti-friction bearings suitably placed in the rigid support member 32. It is controlled by a gear 33 located in the groove part of the support member. Since the impeller element II is frictionally connected to the shaft 17, it serves as a control of the impeller element 10 by means of intermediate gears 34, 35 which are attached to the impeller elements 10 and II, respectively.
The chamber 18 is also provided with an expulsion tube or duct 38, one of the ends of which passes into the end closure 15 and opens to the atmosphere. The other end of the expulsion tube 38 is associated, for its operation, with a thermostatic valve 39 which opens or closes the expulsion tube according to the temperature which must be maintained in the chamber 18. When the valve 39 is open, any non-condensable gases which have accumulated in chamber 18 can flow out through expulsion tube 38. When the supply of steam raises the temperature of chamber 18, thermostatic valve 39 is activated. closes and thus prevents any loss of steam. When the temperature in the chamber drops again due to the accumulation of non-condensable gases or for any other reason, the valve 39 opens again and the cycle repeats.
The thermostatic valve 39 in chamber 18 is located, preferably against the wall of chamber 18, so that it is temperature sensitive at the point of heat transmission. However, the valve can be placed elsewhere at will, for example at the end of the terminal closure 15 or it can be mounted on the shaft 17 itself as will be seen later.
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Fig. 2 gives in detail one of the forms that can be given to the thermostatic valve. It comprises a closed circular chamber 42 containing a volatile fluid. The chamber has a flexible wall 43 which moves by the expansion and contraction of the volatile fluid in the chamber 42. Attached to the flexible wall 43 is a valve piston 44 which presses against a bearing 45 located on the opposite side around it. opening 48 which is adjacent to line 38. The base of valve 40 is welded to a support member 41 which protrudes into chamber 42 to form a butt for valve 44. The member 41 is attached to a support frame 47.
The diaphragm 43 is balanced by a compression spring 49. The piston of the valve 44 is moved in the closing direction by the expansion of the fluid in the chamber 42 and in the opposite direction by the expansion spring 49. The passage 48 to pipe 38 is therefore adapted so as to open or close according to the expansion and contraction of the fluid in the chamber 42 which is sensitive to the temperature prevailing in the vicinity of the wall of the chamber.
Thus, when the temperature in the chamber 18 drops below a predetermined level, the fluid in the chamber of the valve 42 cools and the diaphragm 43 is pushed by the compression spring 49 against the piston of the valve 44 whose the retraction opens the passage 48 to the pipe 38 and purges the interior of the chamber by sending the contents thereof into the atmosphere.
Steam entering chamber 18 through openings 38 will continue to flow through chamber 18 into the atmosphere until the temperature inside the chamber becomes high enough to expand the fluid. in the chamber of the thermostatic valve 42 and to close the passage 48. The operation described is
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will naturally repeat whenever the temperature inside chamber 18 drops below the predetermined level. The thermostatic valve described here need not be of the special construction shown and described; it can include all other types of valves operated by a diaphragm or even a simple valve of the bimetallic type.
In addition, there are other thermostatic devices which can be placed in and out of the front closure 15 instead of being placed in the chamber as shown.
As a result of the transmission of heat to the impeller, condensation will occur in chamber 18, with the condensate possibly going to the bottom of the chamber. Non-condensing gases will accumulate in the chamber and if sufficient accumulate will prevent further access of steam into the chamber. When such a circumstance arises, the chamber will cool and the thermostatic valve 39 will open to vent the interior of the chamber to the atmosphere producing a rapid flow of vapor through the chamber and forcing occluded gases to the atmosphere.
Oven to facilitate the rapid removal of the collected condensate, the apparatus is provided with a flat and wide net 50. The net can be practically as long as the chamber from one closure to the other and can be suitably curved to follow. the wall of the chamber in the direction of rotation. Figs. I and 3 show such a construction and this will allow the landing net to more easily direct the condensate to a circular exhaust chamber 51, thence through the opening of the shaft 52 adjacent to the closure 16. and in the soul 25 of the tree 17.
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Removal of condensate from the shaft core 25 is further facilitated by means of a spring or helical notches 54 located in the shaft core 17. The spring or notch 54 acts as a device. pump and forces the condensate off the shaft into a vapor separator (not shown). Since the pressure of the incoming steam is relatively low, for example between 5 and 10 pounds, the condensate discharge will not be greatly affected. In the event that the drying wheel is mounted obliquely, gravity will facilitate the flow of condensate through the shaft and the helical notch or spring 54 will not have to be used.
Other types of yarn winding and advancing drying devices can also apply the present invention.
Such devices can have variable diameters or they can be of the type shown in FIGS. 4 and 5. The device for winding and advancing the wire of FIG. 4 may include two simultaneously controlled cylinders 56,57 placed in an inclined position relative to each other so as to advance the wire on their surfaces in a generally helical manner. Each of the cylinders can include chambers 58, 59 which can be supplied with a heating fluid. The thermostatic valve can be mounted in each of these chambers in a manner similar to that shown and described with regard to the yarn drying wheel of FIG. I.
As can be seen, the thermostatic valves 39 can be mounted at one end of the pipes or tubes 38 placed in each of the chambers 58, 59 while the other ends of the pipes enter the front closures of the chamber 60, 61 where they are. firmly adapted to be there
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supported. Heating fluid such as steam enters chambers 58,59 through shaft openings 62, 63.If valves 39 are open, steam will continue to flow into the chambers and then through the pipes. 38, in the atmosphere. Of course, when the temperature in the chambers reaches the predetermined level, the thermostatic valves 39 will close the openings to the conduits or tubes 38.
The condensate from the chambers can also be discharged by means of spiral or helical landing nets 64, 65 which may or may not be fitted with a draw-off pallet extending over the length of the chambers.
As seen, the landing net 64 is attached to the shaft 66 adjacent one end of the heating chamber 58. The shaft 66 has two passages 68,68a. The central passage 68 is the steam supply passage while the passage 68a serves to discharge the condensate. Thus, the condensate can avoid contact with the incoming steam. However, the presence of such a passage (the discharge is not absolutely essential due to the reduced pressure of the incoming steam.
When using two cylinders, as shown in fig. 4, it may be sufficient to heat only one for the purpose of drying the yarn.
In this case, the thermostatic valve can be omitted in the other cylinder.
In fig. 5, we see a winding and advancing device having only a cylindrical heating chamber. This device also consists of two inclined cylinders 69, 70, the upper cylinder comprising a heating chamber 72 in which the thermostatic valve 39 is located; the other cylinder is just a single roller.
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Ordinarily, in devices of this type, the drying cylinder is the driven cylinder while the roller is allowed to rotate freely. The chamber 72 comprises a thermostatic valve 39 which regulates the temperature therein in a manner analogous to that described above. The shaft 73 around which the cylinder 69 rotates does not extend over the entire length of the chamber 72. The steam outlet 77 can in this case be placed, with advantage, at the end of the shaft. Thermostatic valve 39 can thus be placed in front closure 74, as shown. Such a position of the valve will allow chamber 72 to be opened directly to the atmosphere. In addition, the position of the valve in the front closure of a heating chamber will allow the operator to operate the valve if it is desired to activate the heating of the impeller.
The valve 39 can also be mounted on the side on the shaft 73 for support therefrom. A tube 38 would then be necessary to evacuate the chamber 72. Such an arrangement would also allow the valve to be operated by hand.
In the wire drying wheel of the type described herein, a condensate receiving means such as the landing net 75 may be provided. The landing net is attached to the rear closure 76 so as to rotate with the impeller since in this modification the shaft 73 is stationary. The condensate landing net 75 will collect the condensate and eventually drop it into an opening 78 in the shaft 73 and thence into a vapor separator.
The present invention has been shown and described with reference to certain types of yarn winding and advancing drying devices. However, the invention is also applicable to other types of drying or heating devices such as, for example, chambers having variable periphery diameters and others of the cylinder type.
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in which a textile material is passed in a single turn or only over part of the periphery of such a device.
CLAIMS ---------------------------
I. An apparatus for drying textile materials passing over its periphery comprising a rotating hollow member, on the periphery of which the textile material passes, an inlet for the heating fluid in said hollow member, an outlet of said hollow member and means cooperating with said outlet and sensitive to the temperature prevailing in said hollow element adapted to open or close said outlet to maintain a predetermined temperature in said circular hollow element.
2. In an apparatus for drying wire or the like passing over its periphery, a circular hollow member on the periphery of which said wire or the like passes, an inlet for the heating fluid, an outlet of said hollow member, and a means. cooperating with said outlet and sensitive to the temperature prevailing in said circular hollow element, adapted so as to open and close said outlet according to the predetermined temperature which must be maintained in said circular hollow element.
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