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Procédé et appareil pour le traitement thermique des tissus ou matières textiles.
La présente invention est relative à des perfectionne- ments apportés au traitement thermique des matières textiles.
Certains tissus consistant en fibres ou contenant des fibres formées de certaines matières synthétiques, et notamment de polyamides, sont défectueux parce qu'ils manquent de corps, ne se drapent pas et présentent une élasticité insuffisante.
Pour remédier à ces défectuosités et améliorer les caractéristi- ques de ces fibres, et en particulier pour permettre de tirer parti de leurs autres propriétés avantageuses, telles que la solidité et la flexibilité des fibres, on a recours à un trai- tement de "fixation" permettant de leur donner du corps. Ce traitement tel qu'il a été pratiqué jusqu'à présent comprend une opération de finissage du tissu (consistant en fibres
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synthétiques à base de polyamides ou contenant de ces fibres) et implique le chauffage du tissu obtenu en pressant ce dernier contre une surface chauffée, en maintenant une pression sensi- blement constante entre le tissu et la surface chauffée, jusqu'à ce que la température du tissu atteigne un degré qui se situe juste au-dessous du point de fusion de la polyamide.
Habituel- lement, ceci oblige à chauffer le tissu à une température qui, ordinairement, ne doit pas dépasser de 5 à 25 C au-dessous du point de fusion de la polyamide. Le chauffage sous pression du tissu jusqu'au degré de température se situant dans les limi- tes requises, suivant le genre particulier de polyamide em- ployée, ne doit pas dépasser ordinairement 60 secondes environ.
Les conditions de traitement sont délicates au point de vue des rapports qui doivent exister entre elles, en restant dans de certaines limites relativement restreintes, et des dépassements relativement minimes de ces limites, en ce qui concerne la pé- riode de chauffage, les températures ou la pression de traite- ment, sont de nature à nuire sérieusement à la solidité des fibres.
Il a déjà été proposé divers dispositifs pour permet- tre d'obtenir industriellement une fixation satisfaisante des tissus composés de fibres à base de polyamides, en utilisant le procédé décrit ci-dessus. Dans un des dispositifs qui ont été suggérés à cet effet, on fait passer le tissu entre deux sur- faces chauffées, deux rouleaux chauffés par exemple, entre lesquels le tissu est placé sous une pression uniforme prédé- terminée, sur toute sa largeur. Dans un autre dispositif, on fait cheminer le tissu le long d'une surface chauffée fixe, au moyen d'un tablier ou courroie. Dans un autre dispositif en- core, la nappe de tissu est entraînée sur un rouleau contre le- quel elle est pressée par un manchon ou patin chauffé, sensi- blement immobile.
Le procédé et les dispositifs qui ont été proposés
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jusqu'à présent pour la fixation des tissus à base de polyamides sont relativement encombrants et inefficaces, si on. les utilise industriellement, ne donnent pas de résultats présentant l'uni- formité désirable et exigent un degré relativement élevé d'ha- bileté de la part de l'opérateur. Ils ne permettent pas facile- ment d'observer avec la précision désirée les conditions, re- lativement délicates de traitement, exigées pour l'obtention d'une fixation satisfaisante des fibres de polyamides et ne permettent de traiter qu'un métrage relativement faible, aui, habituellement,ne dépasse pas sensiblement 3m65 à 4m60 par minute.
La présente invention a entre autres pour objet le traitement thermique efficace et rapide des tissus ou matières textiles et en particulier la fixation par la chaleur des tissus consistant en polyamides ou contenant des polyamides.
Elle vise également le traitement thermique rapide de nappes de tissu ou matières textiles et en particulier la fixa- tion sous l'action de la chaleur de ces nappes de tissus ou matières textiles contenant des fibres à base de polyamides ou constitués par ces fibres, ainsi que la fixation thermique effi- cace et rapide de matières textiles préfabriquées contenant ou consistant en des fibres de polyamides et en particulier la fixation thermique de la bonneterie pour dames, contenant des fibres de polyamides ou constituée par ces fibres.
Les buts de l'invention qui sont mentionnés ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront clairement de la description qui suit, en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
La fig.l est une vue de face en coupe transversale, avec arrachement partiels, de la construction représentée à la fig.2, suivant la ligne 1-1 de celle-ci, et permettant la mise en pratique d'une forme d'exécution de l'invention.
La fig.2 est une vue de côté en coupe transversale de
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la construction représentée à la fig.l, suivant la ligne II-II de celle-ci, montrant à titre dupplémentaire, la partie avant de l'appareil, ainsi que les dispositifs de refroidissement, d'entraînement et de ramassage.
La fig.3 est une vue de côté de la construction qui est représentée aux figs.l et 2, une partie du côté de l'enve- loppe extérieure étant arrachée.
La fig. 4 est une vue en plan de la construction qui est représentée à la fig. 2 suivant la ligne IV-IV de celle-ci.
Les figs. 5 et 6 sont, respectivement, une vue de côté et un plan montrant des détails du dispositif de commande des rouleaux et des pièces hélicoïdales qui font partie de la construction qui est représentée dans les précédentes figures.
La fig. 7 est une vue de dessus montrant des détails d'une partie du dispositif de commande du rouleau de refroidis- sement et de ramassage représenté à la fig.2.
La fig. 8 est une vue de côté, partie en coupe trans- versale et partie arrachée, d'une autre construction permet- tant la mise en pratique d'une autre forme d'exécution de l'invention.
La fig. 9 est une vue en plan de la construction re- présentée à la fig.8, partie en coupe transversale et en partie arrachée.
La fig.10 est une vue en bout, en coupe transversale, de la construction représentée à la fig.8, vue suivant la ligne X-X de celle-ci.
La fig.ll est une vue de côté d'une autre construction encore, partie en coupe transversale et en partie arrachée, permettant la mise en pratique de l'invention.
La fig.12 est une vue en coupe transversale d'une par- tie de la construction représentée à la fig.ll, suivant la ligne XII-XII de cette dernière.
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La fig.13 est une vue de côté, partie en coupe trans- versale et en partie arrachée, d'une autre variante de construc- tion encore, permettant la mise en pratique d'une autre forme d'exécution de l'invention.
La fig.14 est une vue de face de la construction qui est représentée à la fig.13, partie en coupe transversale et en partie arrachée.
La fig.15 montre une vue en perspective d'une des chambres à gaz pour le chauffage rapide et la surface en forme de tuyère de celle-ci, telle qu'elle est représentée aux figs.l? et 14.
Conformément à l'invention, on fait passer un tissu, susceptible d'être fixé par la chaleur, d'une façon sensible- ment continue, à travers une zone de chauffage, et de préfé- rence à l'allure d'environ 33 à 132 mètres par minute de vitesse linéaire, en dirigeant continuellement sur ce tissu un courant de gaz à une grande vitesse, de préférence de l'ordre de plus de 120 mètres environ, à une température de fixation thermique prédéterminée du tissu de l'ordre de préférence de 149 à 260 C (de préférence d'environ 205 à 246 C pour un tissu à base de polyamide), pendant que ce tissu chemine à travers la dite zone de chauffage sur une longueur permettant d'exposer chaque partie de ce tissu à l'action du courant de gaz de chauffage pendant une durée de 1 à 10 secondes,
et en soumettant de préférence ledit tissu au refroidissement lorsqu'il sort de la zone de chauffage en question.
Dans une forme d'exécution de l'invention, par exemple dans son application à une nappe de tissu à base de polyamide, on fait passer ce tissu, à l'état étendu, à travers la zone de chauffage sur un support à mouvement sans fin qui, de préférence, fait mouvoir ce tissu à l'allure de 33 à 132 mètres environ, comme vitesse linéaire par minute. Le tissu en mouvement doit être soumis par ses deux faces à l'action du chauffage dans la
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zone de chauffage.
Lorsqu'une face du tissu repose ou chemine sur un support ou surface de fond, qui supporte la nappe de tissu sur toute sa largeur entre les lisières de ce tissu, cette surface de support doit être chauffée à la température prédéterminée pour la fixation thermique du tissu particulier soumis au traitement, et dans ce cas, le courant de gaz de chauffage rapide n'est appliqué qu'à une des faces du tissu en mouvement. A titre de variante, lorsqu'une des faces du tissu n'est pas supportée de la manière indiquée et lorsque le tissu pend librement entre les lisières supportées, un courant de gaz de chauffage rapide est appliqué aux deux faces de la nappe de tissu en mouvement.
En l'absence d'un support solide, l'applica- tion du courant de gaz rapide sur une face seulement de la nappe de tissu, surtout oeil s'agit d'un tissu léger, peut avoir ten- dance à provoquer un affaissement. Le courant de gaz de chauffa- ge à grande vitesse est appliqué de préférence à un tissu en mouvement dans une direction transversale à la surface de: ce tissu. Dans le cas où un rouleau est choisi comme support du tissu, dans les limites de la zone de chauffage, la direction du courant de gaz de chauffage se trouve être dans un ou plu- sieurs plans dirigés radialement par rapport à la circonférence du rouleau.
Dans l'application de l'invention au traitement de pièces préfabriquées de tissu tel que de la bonneterie pour dames, en particulier lorsqu'il s'agit de tissu à fibres de polyamides, on fait passer les pièces à travers la zone de chauffage sur des formes de fixation fixées à un support à mouvement continu, se déplaçant sensiblement à l'allure de
33 à 132 mètres linéaires par minute. Le courant de gaz est alors dirigé, dans les limites de la zone de chauffage, depuis les côtés opposés de celle-ci sur les pièces de tissu, suppor- tées par des formes, à mesure qu'elles cheminent à travers la- dite zone, de manière que ce courent vienne lécher les deux
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faces de la pièce.
En pareil cas, l'application du gaz de chauffage s'opère sous un certain angle qui est de préférence de 45 par rapport au sens du mouvement, à travers la zone de chauffage, du tissu monté sur formes.
L'expression de tissu "susceptible d'être fixé sous l'action de la chaleur", telle qu'elle est employée ici, sert à désigner toute matière textile ou tissu consistant en des fibres, ou contenant des fibres, susceptibles d'être fixées par l'application de la chaleur, pour être amenées à l'état modifié que l'on désire obtenir.
Toutes les fois que, au cours de la description et du résumé, il est fait mention de tissus ou fibres à base de polyamides, ou lorsqu'il est fait usage d'une expression analo- gue, on entend alors désigner tous tissus ou fibres consistant en fibres de polyamides ou contenant lesdites fibres et, en principe, les fibres de polyamides synthétiques linéaires.
Les figs.l à 7, inclusivement, montrant un appareil pouvant être utilisé pour la mise en pratique du nouveau procédé.
Comme représenté, deux rouleaux 1 et 2, respectivement, sont montés dans une enveloppe extérieure 3. Une autre enveloppe 4 est montée à l'intérieur de l'enveloppe extérieure 3 et se termine par des bras courbes définissant les conduits 5 et 5a. Les sur- faces internes 6 et 6a des conduits 5 et 5a délimitent une cham- bre de chauffage située au-dessus des parties de surface correspondantes des rouleaux 1 et 2. Les surfaces internes 6 et 6a des conduits 5 et 5a portent les tuyères 7 et 7a qui s'étendent dans le sens de la longueur des surfaces de leurs rouleaux respectifs. Les extrémités des conduits 5 et 5a sont incurvées en descendant pour se terminer par les tuyères 8 et 8a.
Des chicanes 9, 9a et 10, 10a, respectivement, sont dispo- sées à l'intérieur de l'enveloppe intérieure 4 pour diriger correctement le gaz de chauffage vers les diverses tuyères des conduits de branchement. Sur chacun des conduits 5 et 5a sont
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branchées des parties 11 et 11a, respectivement, qui se pro- longent sous la forme de conduits 12 et 12a lesquels se termi- nent par les ouvertures évasées 13 et 13a. Les axes 14 et 14a des rouleaux 1 et 2 passent, respectivement, à travers les ex- trémités évasées 13 et 13a et les parties adjacentes des con- duits 12 et 12a. De cette manière, les extrémités évasées 13 et 13a débouchent au centre des rouleaux 1 et 2.
Un ventilateur 15,monté sur l'arbre 16 et recevant sa commande d'un moteur (non représenté), par l'intermédiaire d'une chaîne 17, est installé à l'intérieur du col 18 de l'enveloppe
4. Des chicanes articulées 19 et 19a, placées à l'intérieur de l'enveloppe 4, permettent de régler le courant d'air passant à travers les branchements formés par les chicanes 9 et 9a, res- pectivement.
La partie antérieure 20 de l'enveloppe 3 porte la partie en forme de bac 21 présentant une fente 22 et suppor- tée par les cornières arrondies 23. Des paires de brûleurs opposées 24 et 24a, respectivement, sont prévues dans la partie postérieure de l'enveloppe extérieure 3, et sont supportées par des supports en U 80, 80a boulonnés à des cornières ou supports d'angle 81, 81a. Ces brûleurs sont des brûleurs à gaz classi- ques, du genre des tubes de Venturi, comportant des prolonge- ments formant injecteurs 82, 82a, des tubes évasés et perforés
83, 83a et des tubes extérieurs 84, 84a présentant des passages d'admission d'air 85, 85a. Chaque paire de brûleurs d'un même côté est alimentée en gaz combustible au moyen de raccords convenables, tels qu'un tuyau 25 et un tuyau de branchement
26 (fig.3).
Un bâti 28 est fixé à la partie antérieure 20 de l'enveloppe 3 et comprend des supports transversaux 30 et
30a, ainsi que des supports inférieurs 31 et 31a. Ledit bâti supporte le rouleau de refroidissement 32, l'arbre 33 du rouleau 34 pour l'entraînement du tissu, l'arbre 35 pour le rouleau 36
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de ramassage du tissu et les rouleaux de guidage 69,70 et 72.
Un bâti auxiliaire 30b, placé d'une côté du bâti principal, porte les roues dentées 38, 39 et les pignons 37,40 et 40a, montés sur les arbres 37a et 39a (fig. 7). Comme le montrent les figs.
2 et 7, l'arbre 35 reçoit sa commande, par l'intermédiaire d'une chaîne 63, d'un pignon 37, monté sur l'arbre 37a qui, à son tour, est actionné par la roue dentée 38 engrenant avec la roue dentée
39 montée sur l'arbre 39a et recevant sa commande du pignon 40, de la chaîne 41 et du pignon 42 calé sur l'arbre 14 du rouleau 1.
Un second pignon 40a monté sur l'arbre 39a,derrière la roue dentée 39, actionne le rouleau de refroidissement 32, par l'intermédiaire de la chaîne 43 et du pignon 44.
Comme on le verra en se référant aux figs.2 et 3, l'en- veloppe extérieure 3 comporte les parois latérales fermées 45, la paroi postérieure 46, la paroi antérieure 40, le dessus 47 et le bas 48. Dans ces conditions, l'ensemble de l'enveloppe
3 est complètement fermé de tous côtés, à l'exception de la fen- te 22 servant au passage d'une nappe de tissu à l'intérieur de l'enveloppe et à la sortie de ce tissu. Le dessus 47 de l'enve- loppe extérieure 3 comporte le conduit. d'échappement 27 du ven- tilateur.
L'enveloppe intérieure 4 présente les côtés 49, dé- limitant ainsi un système de conduit complètement clcs pour un gaz de chauffage entrant à travers le col ouvert 18 et chas- sé à travers les tuyères 7, 7a, 8 et 8a.
La construction des rouleaux de chauffage est repré- sentée par exemple, à la fig.l. Comme on le voit sur cette figure, les rouleaux de chauffage, comme le rouleau 1, portent, en leur milieu, la paroi ou chicane 50 qui divise le rouleau en deux moitiés sensiblement égales. Dans chaque moitié, un cer- tain nombre de cônes 51a, 51b et 51c sont montés sur l'arbre central au moyen des supports à brides 52. Chacun de ces cônes présente une ouverture centrale 53, les ouvertures des cônes
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successifs allant en diminuant progressivement, la plus grande ouverture se trouvant à l'extrémité extérieure du rouleau et la plus petite, près du centre dudit rouleau. Les cônes sont espa- cés par rapport à la paroi intérieure du rouleau.
Des entretoi- ses de renfort 54 sont prévues à l'intérieur des rouleaux, à l'endroit des parties extérieures de ces derniers. Les arbres des rouleaux sont montés dans les paliers 55 et 55a, respective- ment. Une série de rouleaux étendeurs 56, 57 et 58 (pourvus des rainures classiques) sont montés à l'intérieur de l'enveloppe 3 et servent à guider, étaler et (ou) placer correctement la nappe de tissu en mouvement. Ces rouleaux engrènent de préférence à une vitesse linéaire circonférentielle qui est de 5 à 20% supé- rieure aux vitesses linéaires circonférentielles des rouleaux 1 et 2. La roue d'engrenage 59 (fig.l) est calée sur l'arbre 14a est engrène avec la roue 60 actionnée par un moteur convenable
61. La roue 59 engrène avec la roue 62, montée, de manière à pouvoir tourner, sur l'arbre 58 (fig.5).
La roue 62 engrène avec la roue 64 calée sur l'arbre 14. Des pignons 65 et 66 (figs.5 et 6)sont cales sur les arbres 56 et 57, respectivement; le pignon
67 -est fixé à la roue 62, de manière à pouvoir tourner libre- ment avec celle-ci sur l'arbre 58. Une chaîne 68 établit la com- munication entre les pignons 65,66 et 67 pour permettre à leurs rouleaux étaleurs ou étendeurs respectifs de tourner. Le pignon 87, calé sur l'arbre hélicoïdal inférieur 57, actionne l'arbre 58 au moyen de la chaîne 68a et du pignon 88 calé sur l'arbre 58.
Dans la mise en pratique de l'invention, comme par exemple à l'aide du dispositif qui est représenté aux figs.l à
7, inclusivement, une nappe de tissu telle, par exemple, celle qui se trouve sur le rouleau d'alimentation 34 (fig. 2) est en- traînée, au moyen-des rouleaux de guidage 69 et 70 et de la pièce 56, à travers la fente 22 vers le rouleau 1 passant sous la surface inférieure 6 du conduit 5. La nappe de tissu, désignée
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par 71, passe du rouleau supérieur 1 sur l'arbre 58 et le rou- leau inférieur 2, et de là sous la surface en forme de tuyère 6a du conduit 5a. La nappe passe du rouleau 2 autour de l'arbre hélicoïdal 57 et sort par la fente 22 pour venir sur le rouleau de refroidissement 32 au moyen des rouleaux de guidage 72 et 73.
Le rouleau de refroidissement est du type classique creux et est pourvu d'un système de circulation d'eau de refroidissement (non représenté). Le tissu passe du rouleau de refroidissement, par l'intermédiaire du guide 74, sur le rouleau ramasseur 36 monté sur l'arbre 35. Des cornières 23 s'étendent sur au moins la largeur de la nappe de tissu. Elles sont réglables dans le sens vertical et sont réglées de manière que leurs parties lisses arrondies viennent en contact tangentiellement avec les par- ties entrante et sortante de la nappe de tissu. Un rouleau de guidage 23a sert à séparer les parties entrante et sortante de la nappe et est monté de manière à former avec la partie angu- laire 23 un barrage qui s'oppose au passage de quantités exces- sives d'air froid dans la zone de chauffage à travers la fente
22.
Fig. 3 montre le fonctionnement de l'appareil juste après l'amorçage d'un nouveau rouleau ou pièce de tissu. Dans ce cas, le rouleau 34 est pratiquement plein du rouleau de ramassage 36 qui est relativement petit. La situation telle qu'elle se pré- sente près du bout du rouleau d'alimentation originelle 34 est représentée en pointillé. Dans ce cas, le rouleau d'alimentation sera relativement petit et le rouleau de ramassage sera rela- tivement grand.
Les brûleurs 24 et 24a chauffent l'air ou autre agent de chauffage qui se trouve dans l'enveloppe 3 et le ventilateur
15 refoule de l'air dans le système de conduits de l'enveloppe intérieure. Une partie de l'air traverse directement et sort à travers les tuyères centrales 7 et 7a, à proximité de l'arbre hélicoïdal 58. D'autres portions d'air sont déviées par les di- verses chicanes 9, 9a 10, 10a et sont refoulées à travers les
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diverses tuyères 7, 7a que comportent les surfaces 6 et 6a des conduits 5 et 5a. Une autre partie encore de l'air, refoulée dans et à travers le système de conduits, est dérivée dans les conduits 11 et 11a, respectivement, pour passer ensuite à travers les con- duits 12 et 12a, respectivement, et sortir par les ouvertures évasées 13 et 13a.
L'air sortant de ces ouvertures 13 et 13a passera en partie à travers les ouvertures des cônes, pour at- teindre finalement la plaque intérieure 50 qui fait dévier cet air lequel sort alors le long de la périphérie intérieure du rouleau. En raison de ce que les dimensions desdites ouvertures vont en diminuant vers l'intérieur, une partie de l'air est dirigée par chaque cône le long de la surface chicanée du cône et contre la périphérie intérieure du rouleau. L'air passe à l'extérieur le long de la périphérie intérieure du rouleau pour passer dans l'espace extérieur 75 de l'enveloppe 3 d'où il est aspiré par le ventilateur 15.
Les tuyères 7 et 7a présentent des formes et des dimensions telles qu'elles peuvent fournir un courant de gaz de chauffage forcé relativement uniforme sur toute la largeur du tissu et les tuyères sont de préférence disposées radialement par rapport à la circonférence des rou- leaux, en définissant des fentes radiales qui s'étendent en travers de la largeur de la nappe de tissu et sont sensiblement parallèles à l'axe de rotation des rouleaux respectifs. La tem- pérature de l'air ou autre agent de chauffage est réglée par thermostat afin de maintenir une température ou une gamme de températures prédéterminée, l'élément thermostatique étant re- présenté schématiquement en 76 (fig. 2).
L'air ou autre agent de chauffage, chassé des tuyères et dirigé contre la nappe de tissu en mouvement, est refoulé à travers les côtés ouverts 77 et 77a et les extrémités ouvertes 78 et 78a. (figs.l et 3) pour être ensuite ramené dans le ventilateur 15 qui remet cet air en circulation à travers l'appareil. Après une certaine période de fonctionnement, une concentration indésirable de gaz de combus-
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tion et (ou) d'humidité peut se produire dans le gaz de chauf- fage qui est remis en circulation à travers le système. Dans ce cas, il est fait usage du conduit d'échappement 27 pour élimi- ner par aspiration toute quantité voulue de gaz de chauffage et de préférence une quantité ne dépassant pas 30%. Il devra être prévu une provision convenable pour remplacer la quantité de gaz de chauffage épuisé.
Lorsqu'on emploie de l'air comme agent de chauffage, celui-ci peut être remplacé, dans de certaines li- mites, par de l'air extérieur fuyant en différents endroits, y compris la fente 22. Il est recommandé, toutefois, d'avoir une arrivée d'air distincte pour remplacer l'air de chauffage épuisé, comme par exemple la porte à panneau à charnière 90 (fig.3). Un organe classique de chauffage par l'air (non représenté) est placé de préférence à l'intérieur du conduit d'admission, en vue de réchauffer l'air admis. On aura ainsi à intervenir le moins possible avec la température ou la gamme de températures à maintenir dans le système.
Dans bien des cas, il est bon et même avantageux de régler préalablement l'échappement à un degré déterminé et de le faire coordonner avec l'admission d'air de compensation pour empêcher ainsi automatiquement une accumulation indésirable d'humidité et (ou) de gaz de combustion.
Le moteur, tel que le moteur 61 par exemple, employé pour actionner les rouleaux, est de préférence à vitesse va- riable. A titre de variante, on pourra employer tout autre sys- tème classique de commande à vitesse variable. La vitesse à laquelle la nappe de tissu chemine à travers l'enveloppe ou zone de chauffage devra être soigneusement déterminée à l'avance suivant le tissu et le fini définitif qu'on désire lui donner et, à cet effet, elle devra se conformer à la température ou gamme de température à laquelle le chauffage doit être conduit.
C'est ainsi qu'un traitement donné peut exiger un chauffage du tissu à une température donnée, ou dans certaines limites de température données, pendant une période de temps déterminée. La
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vitesse de rotation des rouleaux devra alors être réglée de telle sorte que la nappe de tissu puisse cheminer par-dessus les rouleaux et puisse entrer et sortir de l'enveloppe dans un délai de temps assurant qu'aucune partie du tissu n'est demeurée dans la zone de chauffage plus longtemps que la période détermi- née d'avance.
Pour cette raison, l'emploi d'un dispositif de refroidissement approprié, tel qu'une surface de refroidissement et (ou) d'un dispositif de refroidissement au moyen d'un liqui- de, présente de l'importance du fait qu'il enlève à la nappe de tissu toute chaleur qui pourrait exercer une action continue et tendrait ainsi à détruire les résultats obtenus à l'intérieur de la zone de chauffage.
Dans la forme d'exécution de l'invention qui est adop- tée de préférence, on fait passer le tissu à travers la zone de chauffage, c'est-à-dire, dans le cas du dispositif qui est représenté aux figs.l à 7, inclusivement, à travers l'enveloppe de l'appareil, à raison d'environ 33 à 132 mètres par minute.
La température régnant à l'intérieur de la zone de chauffage est maintenue, suivant le genre particulier de matière traitée, à une température ou dans des limites de température, prédétermi- née variant entre 149 et 260 C, t notamment, pour ce qui con- cerne les tissus à base de polyamides, entre environ 205 et 246 C.; du courant de chauffage étant dirigé à une grande vitesse sur la nappe de tissu à mesure que celle-ci chemine à travers la zone de chauffage, de préférence à une allure d'au moins 120 mètres à la minute. Des résultats satisfaisants ont été obtenus en di- rigeant le courant de gaz de chauffage vers la nappe de tissu à l'allure d'environ 120 à 1200 mètres à. la minute.
La zone de chauffage présente une longueur telle à la température particu- lière prédéterminée pour la fixation thermique de la matière traitée, et cela à la vitesse de cheminement d'au moins 1 se- conde, mais n'excédant pas 10 secondes.
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Au lieu d'employer un système à rouleaux multiples, comme dans le dispositif qui est représenté sur les dessins, on peut prévoir un seul rouleau de support de la nappe de tissu.
Ce résultat peut, par exemple, s'obtenir en montant d'une ma- nière convenable un rouleau de guidage auxiliaire 91 qui permet de faire passer la nappe de tissu sur un rouleau unique. Dans ce cas, le tissu passe de l'arbre hélicoïdal 56 sur le rouleau 1 et sort de là par l'ouverture 22, pour passer directement au rouleau de guidage 73, par l'intermédiaire du rouleau de guidage 91. Ceci est représenté par le pointillé du tissu à la fig.2.
Des variantes de dispositifs pour la mise en pratique de l'invention sont représentées aux figs.8 à 11, inclusivement.
Alors que le dispositif des figs.l à 7 montre essentiellement un porte-tissu offrant une surface de support sur toute la largeur de la nappe, le dispositif des figs. 8 à 11 montre l'entraîne- ment du tissu à travers la zone de chauffage par une paire de bâtis à picots, à mouvement sans fin, qui maintiennent les li- sières du tissu de manière à en maintenir la forme. Dans ce cas, la nappe de tissu est en quelque sorte suspendue librement entre ses lisières qui sont maintenues par lesdits cadres ou bâtis à picots et il n'y a pas de surface de support sur laquelle le tis- su chemine, comme tel est le cas dans le dispositif qui est re- présenté aux figs.l à 7.
Si on se réfère en particulier aux figs. 8 à 10, on verra que 101 désigne une enveloppe dans laquelle sont montées les chambres cunéiformes à gaz de chauffage 102 et 102a. Chacune de ces chambres est pourvue de tuyères à gaz de chauffage à grande vitesse 103 et 103a, du même type que celles qui ont été décrites jusqu'à présent, en regard des figs.l à 7. La zone de chauffage est délimitée par l'espace 104 existant entre les chambres de chauffage 102 et 102a.
Des conduits de gaz de chauffage 105 et 105a sont pré- vus à l'intérieur de l'enveloppe 101 pour fournir du gaz de
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chauffage aux conduits de branchements 106 et 106a, disposés au sommet des chambres 102 et 102a, respectivement, en libre commu- nication avec elles. Des paires de brûleurs à gaz 107 et 107a, commandées par thermostat, sont montées dans l'espace de chauffa- ge 108 communiquant avec les conduits de gaz de chauffage 105 et 105a. Les conduits de chauffage 105 et 105a sont pourvus de chi- canes 108a, à leur intersection avec les conduits 106 et 106a, pour équilibrer la fourniture de gaz au chambres de chauffa- ge 102 et 102a.
Un ventilateur 109, actionné par un moteur (non représenté) est monté dans une ouverture prévue dans la cloison 110 qui sépare la chambre de chauffage 108 de la chambre 111 de l'enveloppe intérieure.
Une paire de roues dentées 112 est montée, sur un arbre commun 113, à l'intérieur de l'enveloppe 101 et au-dessus de la chambre de chauffage 104. Une paire correspondante de roues dentées 112a est montée, sur un arbre commun 113a, en dehors de l'enveloppe 101, au dessous de l'espace définissant la zone de chauffage 104. Des chaînes ou courroies à picots, sans fin, 114 et 114a sont actionnées par des pignons et sont commandées, dans leur course à travers la chambre de chauffage 104, par les pai- res rigidement espacées de rails de guidage 115. Deux brosses ou balais 116 (dont une seulement est représentée), sont montées de manière à venir en contact avec les picots de la chaîne ou courroie, chacune de ces brosses étant adjacente à chacun des pignons 112 a de la paire inférieure.
Une nappe de tissu, se déroulant du rouleau d'alimentation 118, passe dans le dispositif d'entraî- nement en excès représenté schématiquement sous la forme d'une boite 119. Un rouleau de guidage du tissu 120 est monté en un point adjacent à la paire supérieure de roues dentées ou pi- gnons 112.
Une cloison de séparation 121, montée à l'intérieur de l'enveloppe 101, définit le compartiment de refroidissement 122 dans lequel sont montées les chambres à air de refroidisses ment en forme de coins 123 et 123a, alimentées en air de refroi-
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dissement à travers des conduits transversaux 124 et 124a. Les chambres de refroidissement 123 et 123a sont pourvues de tuyères à air de refroidissement à grande vitesse 125 et 125a, de formes et de dimensions analogues aux tuyères à gaz de chauffage 103 et 103a. Les chambres 123 et 123a sont placées de manière à définir la zone de refroidissement 126.
Des conduits de branche- ment de gaz de refroidissement 127 et 127a sont alimentés en gaz de refroidissement, de l'air par exemple, par le ventilateur cen- trifuge 128 et font passer l'air de refroidissement aux conduits transversaux 124 et 124a, et de là dans les chambres de refroi- dissement 123 et 123a. Un dispositif d'échappement 129, actionné par un moteur, communique avec la chambre de refroidissement 122.
Des rouleaux de guidage 130 et 131 font passer le tissu à tra- vers la zone de refroidissement 126, au moment où il passe du rouleau ramasseur 120, à travers la fente 132, dans la partie ré- frigérante du dispositif. Un rouleau 133, pour l'envidage du tissu, est monté de manière à enrouler le tissu à mesure que celui-ci sort de la zone de refroidissement, guidé par le rou- leau de guidage 131. Le tuyau d'échappement 134, monté sur le dessus de l'enveloppe, sert à équilibrer le système à gaz de chauffage monté à l'intérieur de l'enveloppe 101 et à évacuer une certaine quantité de gaz de chauffage, à la manière et dans le but qui sont représentés en regard du tuyau d'échappe- ment analogue du dispositif représenté aux figs.l à 7.
Dans la mise en pratique de l'invention, à l'aide du dispositif qui est représenté aux figs. 8 à 10, le tissu passe dans le dispositif 119 et ses deux bords ou lisières sont alors enfoncés dans les picots de chacune des chaînes sans fin 114 au moyen des brosses 116. La nappe de tissu, maintenue en forme et en position par les chaînes à picots, de chaque côté de cette nappe, et commandée par le cadre rigide 115, chemine à travers la zone de chauffage 104 et est retirée de la chaîne pour passer sur le rouleau de guidage 120 et de là, à travers la fente 122,sur
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le rouleau de guidage 130, à travers la zone de refroidissement 126, pour sortir ensuite du dispositif à travers la fente 126a et passer sur le rouleau d'envidage 133 par l'intermédiaire du rouleau de guidage 131.
A mesure que le tissu chemine à travers la zone de chauffage 104, un courant rapide de gaz de chauffage, dirigé sur le tissu, vient en lécher les deux faces en passant à travers les tuyères 103 et 103a des chambres à gaz de chauffage 102 et 102a. L'entraînement des chaînes à picots 114 sur les pignons 112 et 112a est combiné de telle sorte que les chaînes se meuvent à une vitesse permettant d'entraîner de 33 à 132 mètres par minute. Des commandes thermostatiques (non représen- tées) sont prévues pour maintenir la température du courant de gaz de chauffage dans les limites de 205 à 245 C.
L'équilibre du courant de gaz de chauffage à l'intérieur,du système et la force qui lui est imprimée par le ventilateur 109 faisant passer le courant de gaz de chauffage à travers les divers conduits vers les tuyères 103 et 103a, sont calculés de manière que la vitesse du courant de gaz de chauffage au moment où il lèche la nappe de tissu en mouvement dépasse 120 mètres environ à la mi- nute, et se situe de préférence entre 120 et 1200 mètres à la minute. Lorsque le tissu quitte la zone de chauffage pour péné- trer dans la zone de refroidissement 126, de l'air de refroidis- sement à grande vitesse vient lécher ce tissu sur ses deux faces pour le refroidir rapidement et le faire sortir de la zone de température dangereuse qui serait susceptible de provoquer un surchauffage ou une fixation excessive du tissu.
La longueur de la zone de chauffage, telle qu'elle est définie entre les surfaces à tuyères des chambres à gaz de chauffage est calculée de manière que les articles qui les tra- versent soient exposés à la température prédéterminée de fixation par la chaleur, à leur vitesse de cheminement particulière, pen- dant une période de 1 à 10 secondes. Il convient, suivant la construction particulière qui est employée, de faire rentrer dans
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les dimensions effectives de la zone de chauffage la totalité de la course qu'effectuent les articles depuis le point d'en- trée dans la partie du dispositif où s'opère le chauffage jusqu'au point d'entrée dans la zone de refroidissement de celui-ci.
L'exposition totale de chaque partie du tissu à la température prédéterminée pour la fixation par la chaleur se trouve être ainsi limitée, de manière à ne pas dépasser sensi- blement 10 secondes.
Les figs. 11 et 12 montrent une variante de forme d'exécution du dispositif qui est représentée aux figs.8 à 10, inclusivement. Dans cette variante, l'enveloppe 201 renferme les chambres de chauffage cunéiformes doubles 202 et 202a, pourvues des tuyères à gaz de chauffage à grande vitesse 203 et 203a et définissant, entre leurs surfaces à tuyères, la zone de chauffage 204. Un ventilateur centrifuge 205, monté sur l'arbre 206 et ac- tionné par le moteur 207, fournit du gaz de chauffage à grande vitesse à travers les tuyaux de branchement 208 et 208a en com- munication avec les chambres d'air de chauffage 202 et 202a. Des chicanes convenables pour la commande du gaz de chauffage, 209 et 209a, servent à régler l'équilibre du gaz de chauffage four- ni aux chambres 202 et 202a.
Il est prévu des paires de pi- gnons 210 et 210a qui portent les paires de chaînes à picots sans fin 211 montées sur les pignons 210a pour servir à sup- porter le tissu à travers la zone de chauffage 204. Deux bros- ses ou balais 212 (dont une seule a été représentée), montées chacune en un point adjacent à la paire de pignons 210, ser- vent à presser la lisière de la nappe de tissu en contact avec les picots. Un rouleau de ramassage du tissu 213 est monté à proximité de la paire de pignons 210a et sert à guider la nappe de tissu 214 vers le rouleau d'envidage 215. Le rouleau 216 fait passer le tissu dans le dispositif d'alimentation 217 d'où il . passe sur le cadre ou bâti à picots 211. Une paire de brû- fleurs à gaz 218 est montée dans l'enveloppe du ventilateur 219.
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Des tuyaux d'échappement 220 et 221 servent à équilibrer le système de gaz de chauffage à l'intérieur de l'appareil. Un dis- positif de refroidissement de la nappe de tissu 222 est prêta à l'extrémité de ramassage de l'appareil et comprend l'enveloppe 223, les chambres à gaz de refroidissement 224 et 224a, pourvues des tuyères à gaz de refroidissement à grande vitesse 225 et 225a, et livre du gaz de refroidissement à travers les conduits 226 et 226a, pourvus des ventilateurs 227 et 227a,repserctivement.
Dans la forme d'exécution qui est représentée aux figs.ll et 12 pour la mise en pratique de l'invention, la nappe de tissu passe du rouleau d'alimentation 216 au dispositif d'entraînement en excès 217, en passant par les paires de chaînes sans fin à picots 211 dans les picots desquelles les lisières du tissu sont pressées par les brosses 212. La nappe de tissu est entraînée par les chaînes ou courroies en question à travers la fente 220a, de l'extrémité d'entrée de l'enveloppe 201, à travers la zone de chauffage 204, pour sortir par la fente 227a, à l'extrémité de ramassage de l'enveloppe 201. La nappe de tissu 214 est enlevée des chaînes à picots sans fin 211 au moyen du rouleau de ramassage et de guidage 213, pour s'en- rouler ensuite autour du rouleau d'envidage 215.
Les dites chaînes sont actionnées de manière à se mouvoir à l'allure de 33 à 132 mètres environ à la minute. Le courant de gaz de chauffage est maintenu à une température d'environ 205 à 246 C et est re- foulé, à travers les conduits de chauffage 208 et 208a, dans les chambres à gaz de chauffage 202 et 202a au moyen du ventilateur centrifuge 205.
Les tuyères à gaz de chauffage rapide et la force de propulsion du ventilateur centrifuge sont réglées de manière que le gaz de chauffage sorte des tuyères 203 et 203a, de façon à lécher les faces de la nappe de tissu en mouvement, à l'allure de 120 à 1200 mètres environ à la minute, la lon- gueur de la zone à l'intérieur de laquelle le tissu est soumis aux températures de fixation par la chaleur étant calculée de telle sorte que le tissu puisse la traverser, à sa vitesse de
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cheminement, dans un temps variant entre 1 et 10 secondes.
Le dispositif d'entraînement en excès 217 de même que le dispositif correspondant 119 (fig.8) servent à entraîner le tissu à l'état lâche pour éviter une tension anormale qui résul- terait du retrait ou rétrécissement pendant le traitement ther- mique.
A mesure que le tissu se meut à travers la zone de refroidissement 223a, définie entre les surfaces à tuyères des chambres à gaz de refroidissement 224 et 224a, du gaz de refroi- dissement, de préférence à grande vitesse, fourni par les venti- lateurs de propulsion 227 et 227a, ainsi que les conduits 227 et 227a est refoulé à travers les tuyères 225 et 225a pour venir lécher les faces de la nappe de tissu mobile 214 et s'échapper ensuite en 222a.
Les dispositifs qui sont représentés, à titre d'exem- ple, dans les figs.8 à 12 se prêtent avantageusement à l'appli- cation de l'invention à des nappes de tissu relativement lâche et en particulier aux tricots. Pour ces derniers, il est indis- pendable que la fixation par la chaleur soit effectuée pendant que la nappe de tissu est maintenue d'une façon rigide sous une largeur uniforme, de manière à éviter un rétrécissement irré- gulier et la formation d'une nappe à ondulations inégales.
Pour obtenir les meilleurs résultats, il y a avantage non seu- lement à entraîner une quantité de tissu légèrement en excès avant son passage dans la zone de chauffage, mais aussi àré- gler la distance entre les parties de support de chaque paire de chaînes à picots sans fin pour permettre un retrait pour le moins moyen dans la largeur, pendant le traitement thermi- que des articles.
Les figs.13 à 15 montrent une construction qui permet d'appliquer l'invention au traitement d'articles textiles pré- fabriqués, comme par exemple de la bonneterie pour dames.
Dans le dispositif qui est représenté, 301 désigne une enveloppe
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avec prolongement 301a pour le ventilateur. L'enveloppe 301 com- porte des plaques de fermeture latérales, supérieure et inférieu- re 302. Les chambres à gaz de chauffage cunéiformes 311 et 311a comportent, respectivement, les tuyères à gaz de chauffage à grande vitesse 312 et 312a et sont disposées à,l'intérieur de l'enveloppe 301 pour définir, entre leurs surfaces à tuyères, la zone de chauffage 310. Un ventilateur centrifuge 307 est monté sur l'arbre 306 actionné par une poulie 305. Leventilateur 307 est entouré d'une enveloppe à extrémités ouvertes 330 sur la- quelle sont branchés des conduits de gaz de chauffage 308 et 308a qui mènent, respectivement, dans les chambres à gaz de chauffage 311 et 311a.
Des branchements de tuyaux à gaz alimentent les brûleurs 303 et 303a. Des supports multiples 309 pour la bonne- terie, sont montés sur des axes 318 fixés aux chaînes sans fin 319, qui coulissent sur le rail rigide monté sur les supports 321.
Un compartiment de refroidissement 340 est disposé à l'extrémité de décharge de l'appareil et porte le ventilateur centrifuge 341 monté dans l'enveloppe 342 qui est reliée aux conduits 343 et 343a conduisant à une paire de chambres cunéifor- mes à gaz de refroidissement 344. Le système de ventilateurs et de conduits du compartiment de refroidissement 340 est analogue à celui qui fournit le courant de gaz de chauffage. Les cham- bres à gaz de refroidissement 344 sont construites d'une manière analogue aux chambres 311 et 311a, sauf qu'elles sont plus courtes. Une cloison 345 sépare la partie de chauffage de la partie de refroidissement de l'appareil. Un ventilateur d'évacua- tion 346, porté par le chambre de refroidissement 340, communi- que avec l'intérieur de l'enveloppe 347 du compartiment de re- froidissement 340.
Dans l'application de l'invention au traitement des articles textiles préfabriqués, tels que la bonneterie pour dames, et telle qu'elle est réalisée à l'aide du dispositif qui est représenté aux figs.13 à 15, des pièces de tissu préfabri-
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que sont placées sur les formes multiples qui entrent conti- nuellement dans le dispositif, traversent celui-ci et en sortent.
Lesdites formes, concurremment avec les chaînes qui leur sont reliées, cheminent continuellement à travers la zone 320. Les chaînes 319 sont disposées sous la forme classique d'une bande ou courroie sans fin (non représentée), de manière que, après avoir quitté le dispositif à l'extrémité de sortie du dispositif, elles reviennent à l'extrémité d'entrée de ce dernier. Un ou- vrier place les pièces de tissu préfabriqué, de la bonneterie par exemple, sur les formes, à l'extrémité d'entrée du disposi- tif et un autre ouvrier retire des formes le tissu fixé par la chaleur au moment où ces formes sortent de l'extrémité de dé- charge de ce dernier.
Les organes classiques pour la commande de la chaîne (non représentés) sont disposés et réglés de ma- nière à faire cheminer la chaîne à travers l'appareil à la vitesse de 33 à 132 mètres environ par minute. La longueur de la zone de chauffage à travers laquelle les articles passent est calculée de telle façon que, à une vitesse de course prédé- terminée, les articles demeurent dans la zone de chauffage pendant une période de 1 à 10 secondes. Le gaz de chauffage est aspiré d'une façon continue à l'intérieur du ventilateur cen- trifuge 307 qui l'envoie dans les conduits 308 et 308a d'où il passe dans les chambres de chauffa.ge 311 et 311a et sort, à une grande vitesse, par les tuyères 312 et 312a.
La puissance de propulsion du ventilateur est réglée de manière que le gaz de chauffage vienne lécher le tissu qui chemine sur les formes à travers la zone de chauffage à une vitesse d'environ 120 à 1200 mètres à la minute. Ledit gaz de chauffage à grande vi- tesse, après avoir léché le tissu, est dévié vers l'intérieur de la partie de chauffage de l'enveloppe 301 et revient de là au ventilateur 307, en passant par la zone de chauffage 307a. Les brûleurs à gaz 303 et 303a sont réglés par thermostat de ma- nière à maintenir la température du gaz de chauffage en retour à
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un degré qui lui permet d'être livré à la zone de chauffage à une température d'environ 205 à 246 C.
Après que les articles ont traversé la zone de chauffa- ge 310, ils traversent le compartiment de refroidissement 340.
Dans ce dernier, un ventilateur centrifuge 341 est en communi- cation, par ses extrémités ouvertes, avec l'air extérieur. De l'air frais est aspiré continuellement à l'intérieur du venti- lateur et chassé vers la périphérie et, à travers les conduits de branchements 343 et 343a, dans la paire de coins à gaz de refroidissement d'où de l'air de refroidissement, à une vitesse relativement grande, est envoyé à travers les tuyères 350 sur les deux faces du tissu, à mesure que celui-ci chemine à travers le passage de refroidissement délimité par les surfaces à tuyères opposées des coins. L'air de refroidissement s'échappe ensuite à travers le ventilateur d'évacuation 346.
Lorsqu'on fait usage, pour le traitement de tissus pré- fabriqués, d'un dispositif tel que celui qui est représenté aux figs. 13 à 15, inclusivement, il y a avantage, comme on le verra dans cet exemple, à disposer les tuyères à gaz à grande vitesse débouchant dans la zone de chauffage, et de préférence aussi celles qui débouchent dans le passage de refroidissement, de manière à former un angle avec la direction que suit le tissu en cours de traitement, et de préférence sous un angle de 45 avec cette direction.
Bien qu'il soit préférable d'employer de l'air comme agent de chauffage pour la mise en pratique de l'invention, il est possible et parfois même à conseiller, suivant les conditions et les circonstances particulières qui peuvent se présenter, de faire usage d'un autre gaz, et de préférence d'un gaz inerte, en tant qu'agent de chauffage. Ceci est particulièrement recom- mandé dans les cas où des teintes ou nuances spéciales ont tendance à s'oxyder sous l'action de la chaleur et où il y a lieu de recourir, pour éviter la destruction de ces nuances, à
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l'emploi d'un agent de chauffage non oxydant.
Bien que l'invention ait été décrite, à tire d'exemple, dans son application à la fixation sous l'action de la chaleur de tissus ou matières textiles à base de polyamides, elle s'est révélée comme convenant tout aussi bien pour la fixation d'au- tres tissus ou matières textiles, et en particulier de. ceux peur ' =¯ quels il est d'usage de recourir à un traitement thermique lors- qu'on veut obtenir comme résultat un fini spécial.
L'expérience a révélé que, dans bien des cas, la présente invention a rendu ces traitements de finissage plus efficaces et plus économiques et moins assujettis au contrôle de l'opérateur, que cela n'a été possible avec les procédés ou appareils classiques et que, dans bien des cas aussi, l'application de l'invention à ces traitements thermiques spéciaux a permis, pour la première fois, de soumettre les articles au traitement thermique particulier appliqué à de grandes vitesses.
A titre d'exemple de l'utilité que présente l'inven- tion pour la fixation par la chaleur d'articles autres que les polyamides, on peut citer notamment le traitement thermique des acétates. Dans ce cas, on fait passer une nappe de tissu cons- titué par des fibres d'acétate, ou contenant de ces fibres, par exemple dans l'appareil qui est représenté ici aux figs.l à 7, inclusivement, à des vitesses variant entre 33 et 132 mètres par minute, le temps d'exposition total étant de 1 à 10 secondes et la température régnant à l'intérieur de la zone de chauffage variant entre 149 et 182 C. On a obtenu de cette manière un effet de lustrage, du genre de celui des toiles imprimées, très avantageux.
C'est pourquoi, dans le but d'assurer le maximum de souplesse à l'appareil employé pour la mise en pratique de l'invention, il est préférable que celui-ci puisse fonctionner en disposant d'une gamme de températures allant, par exemple, de 149 C, ou au-dessous, à environ 260 C, ou au-dessus.
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Method and apparatus for the heat treatment of fabrics or textile materials.
The present invention relates to improvements made to the heat treatment of textile materials.
Certain fabrics consisting of fibers or containing fibers formed from certain synthetic materials, and in particular polyamides, are defective because they lack body, do not drape and have insufficient elasticity.
In order to remedy these defects and improve the characteristics of these fibers, and in particular to make it possible to take advantage of their other advantageous properties, such as the strength and flexibility of the fibers, a "fixing treatment" is used. "allowing to give them body. This treatment as it has been practiced until now comprises an operation of finishing the fabric (consisting of fibers
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synthetic fibers based on or containing polyamides) and involves heating the fabric obtained by pressing the latter against a heated surface, maintaining a substantially constant pressure between the fabric and the heated surface, until the temperature of the fabric reaches a degree which is just below the melting point of polyamide.
Usually this will require heating the fabric to a temperature which usually should not exceed 5 to 25 ° C below the melting point of the polyamide. Heating the fabric under pressure to the degree of temperature within the limits required, depending on the particular kind of polyamide employed, should ordinarily not exceed about 60 seconds.
The treatment conditions are delicate from the point of view of the relationships which must exist between them, while remaining within certain relatively restricted limits, and of the relatively small exceedances of these limits, as regards the heating period, the temperatures or processing pressure are such as to seriously affect the strength of the fibers.
Various devices have already been proposed for making it possible to obtain industrially satisfactory fixing of fabrics composed of fibers based on polyamides, by using the process described above. In one of the devices which have been suggested for this purpose, the fabric is passed between two heated surfaces, two heated rollers for example, between which the fabric is placed under a predetermined uniform pressure, over its entire width. In another device, the fabric is made to travel along a fixed heated surface, by means of an apron or belt. In yet another device, the web of fabric is driven over a roller against which it is pressed by a heated, substantially stationary sleeve or pad.
The method and devices which have been proposed
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So far for fixing polyamide based fabrics are relatively bulky and inefficient, if one. used industrially, do not give results of the desirable uniformity and require a relatively high degree of skill on the part of the operator. They do not easily make it possible to observe with the desired precision the relatively delicate processing conditions required to obtain satisfactory fixation of the polyamide fibers and only allow a relatively small yardage to be processed. usually does not appreciably exceed 3m65 to 4m60 per minute.
A subject of the present invention is, inter alia, the efficient and rapid heat treatment of fabrics or textile materials and in particular the heat fixing of fabrics consisting of polyamides or containing polyamides.
It also relates to the rapid heat treatment of webs of fabric or textile materials and in particular the fixing under the action of heat of these webs of fabrics or textile materials containing fibers based on polyamides or constituted by these fibers, thus that the efficient and rapid thermal fixing of prefabricated textile materials containing or consisting of polyamide fibers and in particular the thermal fixing of ladies' hosiery, containing or consisting of polyamide fibers.
The objects of the invention which are mentioned above, and others still, will emerge clearly from the following description, with reference to the appended drawings in which:
Fig. 1 is a front view in cross section, partially cut away, of the construction shown in Fig. 2, taken along line 1-1 thereof, and allowing the practice of a form of execution of the invention.
Fig. 2 is a side view in cross section of
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the construction shown in fig.l, along line II-II thereof, showing as a dupplémentaire, the front part of the device, as well as the cooling, driving and collecting devices.
Fig. 3 is a side view of the construction which is shown in Figs. 1 and 2, part of the side of the outer casing being broken away.
Fig. 4 is a plan view of the construction which is shown in FIG. 2 following line IV-IV thereof.
Figs. 5 and 6 are, respectively, a side view and a plan showing details of the device for controlling the rollers and the helical parts which form part of the construction which is shown in the previous figures.
Fig. 7 is a top view showing details of part of the cooling and collecting roller control device shown in FIG.
Fig. 8 is a side view, part in cross section and part broken away, of another construction allowing the practice of another embodiment of the invention.
Fig. 9 is a plan view of the construction shown in FIG. 8, partly in cross section and partly broken away.
Fig.10 is an end view, in cross section, of the construction shown in Fig.8, viewed along the line X-X thereof.
Fig.ll is a side view of yet another construction, partly in cross section and partly broken away, allowing the practice of the invention.
Fig.12 is a cross-sectional view of part of the construction shown in Fig.ll, taken along line XII-XII thereof.
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Fig. 13 is a side view, partly in cross section and partly cut away, of yet another alternative construction, allowing the practice of another embodiment of the invention.
Fig. 14 is a front view of the construction shown in Fig. 13, partly in cross section and partly broken away.
Fig.15 shows a perspective view of one of the gas chambers for rapid heating and the nozzle-shaped surface thereof, as shown in figs.l? and 14.
In accordance with the invention, a fabric capable of being fixed by heat is passed in a substantially continuous fashion through a heating zone, and preferably at the rate of about 33. at 132 meters per minute of linear speed, continuously directing a stream of gas at a high speed, preferably of the order of more than about 120 meters, at a predetermined thermal fixing temperature of the tissue of the order preferably at 149 to 260 C (preferably from about 205 to 246 C for a polyamide-based fabric), while this fabric travels through said heating zone over a length allowing each part of this fabric to be exposed to the action of the current of heating gas for a period of 1 to 10 seconds,
and preferably subjecting said fabric to cooling as it exits the said heating zone.
In one embodiment of the invention, for example in its application to a web of polyamide-based fabric, this fabric is passed, in the extended state, through the heating zone on a support moving without movement. fine which, preferably, makes this fabric move at the rate of 33 to 132 meters approximately, like linear speed per minute. The moving fabric must be subjected on both sides to the action of heating in the
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heating zone.
When one face of the fabric rests or runs on a support or bottom surface, which supports the fabric web over its entire width between the edges of this fabric, this support surface must be heated to the predetermined temperature for the thermal fixation of the fabric. particular tissue being treated, and in this case the rapid heating gas stream is applied only to one side of the moving tissue. Alternatively, when one side of the fabric is not supported as shown and the fabric hangs freely between the supported selvages, a rapid heating gas stream is applied to both sides of the web of fabric. movement.
In the absence of a solid backing, the application of the rapid gas stream to only one side of the fabric web, especially the eye of a lightweight fabric, may tend to cause sagging. . The high velocity heating gas stream is preferably applied to a tissue moving in a direction transverse to the surface of that tissue. In the event that a roll is chosen as the backing for the fabric, within the limits of the heating zone, the direction of the flow of heating gas is found to be in one or more planes directed radially to the circumference of the roll.
In the application of the invention to the treatment of prefabricated pieces of fabric such as ladies' hosiery, in particular in the case of polyamide fiber fabric, the pieces are passed through the heating zone on forms of fastening attached to a continuously moving support, moving substantially at the pace of
33 to 132 linear meters per minute. The flow of gas is then directed, within the limits of the heating zone, from the opposite sides of this to the pieces of fabric, supported by forms, as they pass through said zone. , so that they come and lick the two
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sides of the coin.
In such a case, the heating gas is applied at an angle which is preferably 45 relative to the direction of movement, through the heating zone, of the molded fabric.
The term "heatable" fabric, as used herein, is used to denote any textile or fabric material consisting of, or containing fibers, capable of being. fixed by the application of heat, to be brought to the modified state that is desired.
Whenever, during the description and the summary, mention is made of fabrics or fibers based on polyamides, or when an analogous expression is used, it is then intended to denote all fabrics or fibers. consisting of or containing polyamide fibers and, in principle, linear synthetic polyamide fibers.
Figs. 1 to 7, inclusive, showing an apparatus which can be used for practicing the new method.
As shown, two rollers 1 and 2, respectively, are mounted in an outer casing 3. Another casing 4 is mounted inside the outer casing 3 and terminates with curved arms defining the conduits 5 and 5a. The internal surfaces 6 and 6a of the conduits 5 and 5a define a heating chamber situated above the corresponding surface parts of the rollers 1 and 2. The internal surfaces 6 and 6a of the conduits 5 and 5a carry the nozzles 7 and 7a which extend lengthwise of the surfaces of their respective rollers. The ends of the conduits 5 and 5a are curved downwards to end with the nozzles 8 and 8a.
Baffles 9, 9a and 10, 10a, respectively, are arranged inside the inner casing 4 to properly direct the heating gas to the various nozzles of the branch pipes. On each of the conduits 5 and 5a are
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connected from parts 11 and 11a, respectively, which extend in the form of conduits 12 and 12a which terminate in the flared openings 13 and 13a. The axes 14 and 14a of the rollers 1 and 2 pass, respectively, through the flared ends 13 and 13a and the adjacent parts of the conduits 12 and 12a. In this way, the flared ends 13 and 13a open out in the center of the rollers 1 and 2.
A fan 15, mounted on the shaft 16 and receiving its control from a motor (not shown), via a chain 17, is installed inside the neck 18 of the casing
4. Hinged baffles 19 and 19a, placed inside the casing 4, make it possible to adjust the air flow passing through the connections formed by the baffles 9 and 9a, respectively.
The anterior part 20 of the casing 3 carries the pan-shaped part 21 having a slot 22 and supported by the rounded angles 23. pairs of opposed burners 24 and 24a, respectively, are provided in the rear part of the casing. 'outer casing 3, and are supported by U-shaped brackets 80, 80a bolted to angles or corner brackets 81, 81a. These burners are conventional gas burners, of the Venturi tube type, comprising extensions forming injectors 82, 82a, flared and perforated tubes.
83, 83a and outer tubes 84, 84a having air intake passages 85, 85a. Each pair of burners on the same side is supplied with combustible gas by means of suitable fittings, such as a pipe 25 and a branch pipe.
26 (fig. 3).
A frame 28 is fixed to the front part 20 of the casing 3 and comprises transverse supports 30 and
30a, as well as lower supports 31 and 31a. Said frame supports the cooling roller 32, the shaft 33 of the roller 34 for driving the fabric, the shaft 35 for the roller 36
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pick-up and guide rollers 69, 70 and 72.
An auxiliary frame 30b, placed on one side of the main frame, carries the toothed wheels 38, 39 and the pinions 37, 40 and 40a, mounted on the shafts 37a and 39a (FIG. 7). As shown in figs.
2 and 7, the shaft 35 receives its command, via a chain 63, from a pinion 37, mounted on the shaft 37a which, in turn, is actuated by the toothed wheel 38 meshing with the cogwheel
39 mounted on the shaft 39a and receiving its command from the pinion 40, the chain 41 and the pinion 42 wedged on the shaft 14 of the roller 1.
A second pinion 40a mounted on the shaft 39a, behind the toothed wheel 39, actuates the cooling roller 32, via the chain 43 and the pinion 44.
As will be seen with reference to Figs. 2 and 3, the outer casing 3 comprises the closed side walls 45, the rear wall 46, the front wall 40, the top 47 and the bottom 48. Under these conditions, the whole envelope
3 is completely closed on all sides, with the exception of the window 22 serving for the passage of a sheet of fabric inside the envelope and for the exit of this fabric. The top 47 of the outer casing 3 comprises the duct. exhaust 27 from the fan.
The inner shell 4 has sides 49, thus limiting a completely closed duct system for heating gas entering through the open neck 18 and expelled through the nozzles 7, 7a, 8 and 8a.
The construction of the heating rollers is shown, for example, in fig.l. As can be seen in this figure, the heating rollers, like the roller 1, carry, in their middle, the wall or baffle 50 which divides the roller into two substantially equal halves. In each half, a number of cones 51a, 51b and 51c are mounted on the central shaft by means of the flanged supports 52. Each of these cones has a central opening 53, the apertures of the cones
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successive gradually decreasing, the largest opening being at the outer end of the roll and the smallest near the center of said roll. The cones are spaced from the inner wall of the roll.
Reinforcing spacers 54 are provided inside the rollers, at the location of the outer parts of the latter. The roller shafts are mounted in the bearings 55 and 55a, respectively. A series of spreader rollers 56, 57 and 58 (provided with the conventional grooves) are mounted inside the casing 3 and serve to guide, spread and (or) correctly place the moving fabric web. These rollers preferably mesh at a circumferential linear speed which is 5 to 20% greater than the circumferential linear speeds of rollers 1 and 2. The gear wheel 59 (fig. 1) is wedged on the shaft 14a and is meshed. with the wheel 60 driven by a suitable motor
61. The wheel 59 meshes with the wheel 62, mounted so as to be able to rotate, on the shaft 58 (fig.5).
The wheel 62 meshes with the wheel 64 wedged on the shaft 14. Pinions 65 and 66 (figs.5 and 6) are wedged on the shafts 56 and 57, respectively; the pinion
67 -is fixed to the wheel 62, so as to be able to rotate freely with the latter on the shaft 58. A chain 68 establishes communication between the sprockets 65, 66 and 67 to enable their spreader rollers or Respective extenders to turn. The pinion 87, wedged on the lower helical shaft 57, actuates the shaft 58 by means of the chain 68a and the pinion 88 wedged on the shaft 58.
In the practice of the invention, such as for example using the device which is shown in figs.l to
7, inclusive, a web of fabric such as, for example, that on the feed roller 34 (Fig. 2) is drawn, by means of the guide rollers 69 and 70 and the part 56, through the slit 22 towards the roll 1 passing under the lower surface 6 of the duct 5. The fabric web, designated
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through 71, passes from the upper roller 1 over the shaft 58 and the lower roller 2, and thence under the nozzle-shaped surface 6a of the duct 5a. The web passes from the roller 2 around the helical shaft 57 and comes out through the slot 22 to come onto the cooling roller 32 by means of the guide rollers 72 and 73.
The cooling roll is of the conventional hollow type and is provided with a cooling water circulation system (not shown). The fabric passes from the cooling roll, via the guide 74, to the pick-up roll 36 mounted on the shaft 35. Angle bars 23 extend over at least the width of the web of fabric. They are adjustable in the vertical direction and are adjusted so that their rounded smooth parts come into tangential contact with the entering and exiting parts of the fabric web. A guide roller 23a serves to separate the entering and exiting parts of the web and is mounted so as to form with the angular part 23 a barrier which opposes the passage of excessive quantities of cold air in the zone. heating through the slot
22.
Fig. 3 shows the operation of the apparatus immediately after the priming of a new roll or piece of fabric. In this case, the roller 34 is almost full of the pickup roller 36 which is relatively small. The situation as it occurs near the end of the original feed roll 34 is shown in dotted lines. In this case, the feed roller will be relatively small and the pickup roller will be relatively large.
The burners 24 and 24a heat the air or other heating medium which is in the casing 3 and the fan
15 forces air into the duct system of the inner shell. Part of the air passes directly through and exits through the central nozzles 7 and 7a, near the helical shaft 58. Other air portions are diverted by the various baffles 9, 9a 10, 10a and are repressed through the
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various nozzles 7, 7a that comprise the surfaces 6 and 6a of the conduits 5 and 5a. Still another part of the air, forced into and through the duct system, is diverted into ducts 11 and 11a, respectively, to then pass through ducts 12 and 12a, respectively, and exit through openings. flared 13 and 13a.
The air leaving these openings 13 and 13a will pass in part through the openings of the cones, to finally reach the inner plate 50 which deflects this air which then exits along the inner periphery of the roll. Because the dimensions of said openings decrease inwardly, part of the air is directed by each cone along the baffled surface of the cone and against the inner periphery of the roller. The air passes outside along the inner periphery of the roller to pass into the outer space 75 of the casing 3 from where it is sucked by the fan 15.
The nozzles 7 and 7a are of such shapes and dimensions that they can provide a relatively uniform forced heating gas stream across the width of the fabric and the nozzles are preferably disposed radially of the circumference of the rollers. by defining radial slits which extend across the width of the web of fabric and are substantially parallel to the axis of rotation of the respective rollers. The temperature of the air or other heating medium is thermostatically controlled to maintain a predetermined temperature or temperature range, the thermostatic element being shown schematically at 76 (Fig. 2).
Air or other heating medium expelled from the nozzles and directed against the moving web of fabric is forced through open sides 77 and 77a and open ends 78 and 78a. (figs.l and 3) to then be returned to the fan 15 which puts this air back into circulation through the device. After a certain period of operation, an undesirable concentration of flue gas
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tion and / or moisture can occur in the heating gas which is recirculated through the system. In this case, use is made of the exhaust duct 27 to remove by suction any desired quantity of heating gas and preferably not more than 30%. A suitable supply should be made to replace the quantity of exhausted heating gas.
When air is used as the heating medium, it can be replaced, within certain limits, by outside air leaking from different places, including slot 22. It is recommended, however, to have a separate air supply to replace the exhausted heating air, such as for example the hinged panel door 90 (fig. 3). A conventional air heater (not shown) is preferably placed inside the intake duct, in order to heat the intake air. We will thus have to intervene as little as possible with the temperature or the range of temperatures to be maintained in the system.
In many cases, it is good and even beneficial to pre-set the exhaust to a certain degree and coordinate it with the make-up air intake to thereby automatically prevent unwanted build-up of moisture and / or loss. combustion gases.
The motor, such as the motor 61 for example, employed to drive the rollers, is preferably at variable speed. As a variant, any other conventional variable speed control system can be used. The speed at which the web of fabric travels through the envelope or heating zone should be carefully determined in advance depending on the fabric and the final finish desired to be given to it and, for this purpose, it should conform to the temperature or temperature range at which the heating is to be conducted.
Thus, a given treatment may require heating the tissue to a given temperature, or within certain temperature limits, for a specified period of time. The
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The rotational speed of the rollers should then be adjusted so that the web of fabric can travel over the rollers and can enter and exit the casing within a period of time ensuring that no part of the fabric has remained in the heating zone longer than the pre-determined period.
For this reason, the use of a suitable cooling device, such as a cooling surface and / or a liquid cooling device, is important because it removes from the sheet of fabric any heat which could exert a continuous action and would thus tend to destroy the results obtained inside the heating zone.
In the embodiment of the invention which is preferably adopted, the fabric is passed through the heating zone, that is to say, in the case of the device which is shown in Figs. to 7, inclusive, through the casing of the apparatus, at a rate of approximately 33 to 132 meters per minute.
The temperature prevailing inside the heating zone is maintained, depending on the particular type of material treated, at a temperature or within temperature limits, predetermined varying between 149 and 260 C, t in particular, for what con - surrounds fabrics based on polyamides, between approximately 205 and 246 C .; with the heating current being directed at a high speed over the web of fabric as it travels through the heating zone, preferably at a rate of at least 120 meters per minute. Satisfactory results have been obtained by directing the flow of heating gas to the web of fabric at a rate of about 120 to 1200 meters at. the minute.
The heating zone has a length such at the particular temperature predetermined for the thermal fixation of the material treated, and this at the travel speed of at least 1 second, but not exceeding 10 seconds.
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Instead of employing a multiple roll system, as in the device shown in the drawings, a single roll of fabric web support can be provided.
This can, for example, be achieved by suitably mounting an auxiliary guide roll 91 which allows the web of fabric to pass over a single roll. In this case, the fabric passes from the helical shaft 56 on the roller 1 and leaves there through the opening 22, to pass directly to the guide roller 73, through the guide roller 91. This is represented by the dotted line of the fabric in fig. 2.
Alternative devices for practicing the invention are shown in Figs. 8 to 11, inclusive.
While the device of figs.l to 7 essentially shows a fabric holder offering a support surface over the entire width of the web, the device of figs. 8 to 11 shows the dragging of the fabric through the heating zone by a pair of endlessly moving spike frames which hold the strings of the fabric so as to maintain its shape. In this case, the web of fabric is in a way suspended freely between its selvedges which are held by said frames or frames with pins and there is no support surface on which the fabric runs, as such is the case in the device which is shown in figs. 1 to 7.
If one refers in particular to figs. 8 to 10, it will be seen that 101 designates a casing in which the wedge-shaped heating gas chambers 102 and 102a are mounted. Each of these chambers is provided with high speed heating gas nozzles 103 and 103a, of the same type as those which have been described so far, with reference to Figs. 1 to 7. The heating zone is delimited by l 'space 104 existing between the heating chambers 102 and 102a.
Heater gas conduits 105 and 105a are provided within the casing 101 to supply heating gas.
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heating to connection conduits 106 and 106a, arranged at the top of chambers 102 and 102a, respectively, in free communication with them. Pairs of thermostatically controlled gas burners 107 and 107a are mounted in heating space 108 communicating with heating gas conduits 105 and 105a. Heating ducts 105 and 105a are provided with chokes 108a, at their intersection with ducts 106 and 106a, to balance the supply of gas to heating chambers 102 and 102a.
A fan 109, driven by a motor (not shown) is mounted in an opening provided in the partition 110 which separates the heating chamber 108 from the chamber 111 of the inner envelope.
A pair of toothed wheels 112 is mounted, on a common shaft 113, inside the casing 101 and above the heating chamber 104. A corresponding pair of toothed wheels 112a is mounted, on a common shaft 113a. , outside the casing 101, below the space defining the heating zone 104. Endless sprocket chains or belts 114 and 114a are actuated by pinions and are controlled in their course through the heating chamber 104, by the rigidly spaced pairs of guide rails 115. Two brushes or brooms 116 (only one of which is shown), are mounted so as to come into contact with the pins of the chain or belt, each of which is these brushes being adjacent to each of the pinions 112a of the lower pair.
A web of fabric, unwinding from feed roll 118, passes through the excess feeder shown schematically as a box 119. A fabric guide roll 120 is mounted at a point adjacent to it. the upper pair of cogwheels or pinions 112.
A partition wall 121, mounted inside the casing 101, defines the cooling compartment 122 in which the wedge-shaped cooling air chambers 123 and 123a, supplied with cooling air, are mounted.
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dissement through transverse conduits 124 and 124a. The cooling chambers 123 and 123a are provided with high speed cooling air nozzles 125 and 125a, of shapes and dimensions similar to the heating gas nozzles 103 and 103a. The chambers 123 and 123a are placed so as to define the cooling zone 126.
Cooling gas branch conduits 127 and 127a are supplied with cooling gas, for example air, by centrifugal fan 128 and pass cooling air to transverse conduits 124 and 124a, and from there to cooling chambers 123 and 123a. An exhaust device 129, powered by an engine, communicates with the cooling chamber 122.
Guide rollers 130 and 131 pass the fabric through the cooling zone 126, as it passes from the pick-up roll 120, through the slit 132, into the cooling part of the device. A roller 133, for unwinding the fabric, is mounted so as to wind the fabric as it exits the cooling zone, guided by the guide roller 131. The exhaust pipe 134, mounted on the top of the casing, serves to balance the heating gas system mounted inside the casing 101 and to evacuate a certain quantity of heating gas, in the manner and for the purpose shown opposite of the similar exhaust pipe of the device shown in Figs. 1 to 7.
In the practice of the invention, using the device which is shown in FIGS. 8 to 10, the fabric passes through the device 119 and its two edges or selvedges are then driven into the pins of each of the endless chains 114 by means of the brushes 116. The sheet of fabric, held in shape and in position by the chains with pins, on each side of this ply, and controlled by the rigid frame 115, travels through the heating zone 104 and is withdrawn from the chain to pass on the guide roller 120 and from there, through the slot 122, sure
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the guide roller 130, through the cooling zone 126, to then exit the device through the slot 126a and pass on the take-up roller 133 via the guide roller 131.
As the fabric travels through the heating zone 104, a rapid stream of heating gas, directed at the fabric, licks both sides thereof, passing through the nozzles 103 and 103a of the heating gas chambers 102 and 102a. The drive of the sprocket chains 114 on the sprockets 112 and 112a is combined so that the chains move at a speed capable of driving from 33 to 132 meters per minute. Thermostatic controls (not shown) are provided to maintain the temperature of the heating gas stream within the limits of 205 to 245 C.
The balance of the flow of heating gas inside the system and the force imparted to it by the fan 109 passing the flow of heating gas through the various ducts to the nozzles 103 and 103a, are calculated from such that the speed of the heating gas stream as it licks the moving web of fabric exceeds about 120 meters per minute, and is preferably between 120 and 1200 meters per minute. When the fabric leaves the heating zone to enter the cooling zone 126, high speed cooling air licks this fabric on both sides to cool it rapidly and force it out of the cooling zone. dangerous temperature which could cause overheating or excessive fixation of the fabric.
The length of the heating zone, as defined between the nozzle surfaces of the heating gas chambers, is calculated so that the articles passing through them are exposed to the predetermined heat-fixing temperature, to their particular travel speed, for a period of 1 to 10 seconds. It is advisable, according to the particular construction which is employed, to fit into
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the actual dimensions of the heating zone the entire travel of the articles from the point of entry into the part of the device where the heating takes place to the point of entry into the cooling zone of this one.
The total exposure of each part of the tissue to the predetermined temperature for heat fixation is thus limited, so as not to exceed substantially 10 seconds.
Figs. 11 and 12 show an alternative embodiment of the device which is shown in Figs.8 to 10, inclusive. In this variant, the casing 201 encloses the double wedge-shaped heating chambers 202 and 202a, provided with the high-speed heating gas nozzles 203 and 203a and defining, between their nozzle surfaces, the heating zone 204. A centrifugal fan. 205, mounted on shaft 206 and powered by engine 207, supplies high velocity heating gas through branch pipes 208 and 208a in communication with heating air chambers 202 and 202a. Suitable baffles for heating gas control, 209 and 209a, serve to regulate the balance of the heating gas supplied to chambers 202 and 202a.
Pairs of sprockets 210 and 210a are provided which carry the pairs of endless sprocket chains 211 mounted on sprockets 210a to serve to support the fabric through the heating zone 204. Two brushes or brooms 212 (only one of which has been shown), each mounted at a point adjacent to the pair of gears 210, serve to press the edge of the web of fabric into contact with the pins. A fabric pick-up roller 213 is mounted near the pair of sprockets 210a and serves to guide the web of fabric 214 to the take-up roll 215. The roll 216 passes the fabric through the feeder 217 of. where he . passes over the frame or stud frame 211. A pair of gas burners 218 is mounted in the casing of the fan 219.
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Exhaust pipes 220 and 221 serve to balance the heating gas system inside the device. A fabric web cooling device 222 is ready at the pick-up end of the apparatus and comprises the jacket 223, the cooling gas chambers 224 and 224a, with the large cooling gas nozzles. speed 225 and 225a, and delivers cooling gas through conduits 226 and 226a, provided with fans 227 and 227a, respectively.
In the embodiment which is shown in Figs. 11 and 12 for the practice of the invention, the web of fabric passes from the feed roll 216 to the excess feed device 217, passing through the pairs. endless chains with pins 211 in the pins of which the edges of the fabric are pressed by the brushes 212. The web of fabric is driven by the chains or belts in question through the slot 220a, from the entry end of the envelope 201, through heating zone 204, to exit through slot 227a, at the pick-up end of envelope 201. The web of fabric 214 is removed from the endless spike chains 211 by means of the roller. pickup and guide 213, to then wrap around the winding roller 215.
Said chains are actuated so as to move at a rate of 33 to 132 meters per minute. The flow of heating gas is maintained at a temperature of about 205 to 246 C and is returned, through the heating conduits 208 and 208a, to the heating gas chambers 202 and 202a by means of the centrifugal fan 205 .
The rapid heating gas nozzles and the propulsive force of the centrifugal fan are adjusted so that the heating gas comes out of the nozzles 203 and 203a, so as to lick the faces of the moving web of fabric, at the rate of Approximately 120 to 1,200 meters per minute, the length of the area within which the fabric is subjected to heat-setting temperatures being calculated such that the fabric can pass through it at its speed.
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progression, in a time varying between 1 and 10 seconds.
The excess driver 217 as well as the corresponding device 119 (Fig. 8) serve to drive the tissue in a loose state to avoid abnormal tension which would result from shrinkage or shrinkage during the heat treatment.
As the fabric moves through the cooling zone 223a, defined between the nozzle surfaces of the cooling gas chambers 224 and 224a, cooling gas, preferably at high velocity, supplied by the fans. propulsion 227 and 227a, as well as the conduits 227 and 227a, is forced back through the nozzles 225 and 225a to come and lick the faces of the movable sheet of fabric 214 and then escape at 222a.
The devices which are shown, by way of example, in Figs. 8 to 12 lend themselves advantageously to the application of the invention to relatively loose webs of fabric and in particular to knits. For the latter, it is essential that the heat setting be effected while the web of fabric is held rigidly under a uniform width, so as to avoid uneven shrinkage and the formation of a web. tablecloth with uneven waves.
For the best results, it is advantageous not only to entrain a slightly excess amount of fabric before it passes through the heating zone, but also to adjust the distance between the supporting parts of each pair of chains. endless spikes to allow for at least moderate shrinkage across the width during heat treatment of the articles.
Figs. 13 to 15 show a construction which enables the invention to be applied to the treatment of pre-fabricated textile articles, such as, for example, ladies' hosiery.
In the device which is shown, 301 designates an envelope
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with extension 301a for the fan. The casing 301 has side, top and bottom closure plates 302. The wedge-shaped heating gas chambers 311 and 311a have, respectively, the high-speed heating gas nozzles 312 and 312a and are arranged at , the interior of the casing 301 to define, between their nozzle surfaces, the heating zone 310. A centrifugal fan 307 is mounted on the shaft 306 actuated by a pulley 305. The fan 307 is surrounded by a casing with open ends 330 to which are connected heating gas conduits 308 and 308a which lead, respectively, into the heating gas chambers 311 and 311a.
Gas pipe connections supply the burners 303 and 303a. Multiple supports 309 for the laundry, are mounted on pins 318 attached to endless chains 319, which slide on the rigid rail mounted on supports 321.
A cooling compartment 340 is disposed at the discharge end of the apparatus and carries the centrifugal fan 341 mounted in the casing 342 which is connected to the conduits 343 and 343a leading to a pair of wedge-shaped cooling gas chambers. 344. The cooling compartment 340 fan and duct system is analogous to that which supplies the flow of heating gas. Cooling gas chambers 344 are constructed in a similar fashion to chambers 311 and 311a, except that they are shorter. A partition 345 separates the heating part from the cooling part of the apparatus. An exhaust fan 346, carried by the cooling chamber 340, communicates with the interior of the casing 347 of the cooling compartment 340.
In the application of the invention to the treatment of prefabricated textile articles, such as ladies' hosiery, and as produced using the device shown in Figs. 13 to 15, pieces of prefabricated fabric -
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that are placed on the multiple forms which continuously enter, pass through and exit the device.
Said shapes, concurrently with the chains connected to them, run continuously through the area 320. The chains 319 are arranged in the conventional form of an endless belt or belt (not shown), so that after leaving the device at the outlet end of the device, they return to the inlet end of the latter. One worker places the pre-fabricated pieces of fabric, such as hosiery, on the forms at the inlet end of the device and another worker removes the heat-fixed fabric from the forms as these forms come out of the discharge end of the latter.
Conventional chain control members (not shown) are arranged and adjusted so as to run the chain through the apparatus at a speed of approximately 33 to 132 meters per minute. The length of the heating zone through which the articles pass is calculated such that, at a predetermined stroke speed, the articles remain in the heating zone for a period of 1 to 10 seconds. The heating gas is continuously sucked inside the centrifugal fan 307 which sends it into the conduits 308 and 308a from where it passes into the heating chambers 311 and 311a and leaves, at high speed, by the nozzles 312 and 312a.
The propulsive power of the fan is adjusted so that the heating gas comes to lick the fabric which travels on the forms through the heating zone at a speed of approximately 120 to 1200 meters per minute. Said high speed heating gas, after licking the tissue, is deflected inwardly of the heating portion of the casing 301 and thence back to the fan 307, passing through the heating zone 307a. The gas burners 303 and 303a are thermostatically controlled so as to maintain the temperature of the heating gas returning to
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a degree that allows it to be delivered to the heating zone at a temperature of about 205 to 246 C.
After the articles pass through heating zone 310, they pass through cooling compartment 340.
In the latter, a centrifugal fan 341 is in communication, by its open ends, with the outside air. Fresh air is continuously drawn into the interior of the fan and forced out to the periphery and, through branch ducts 343 and 343a, into the pair of cooling gas wedges from where cooling, at a relatively high rate, is sent through nozzles 350 on both sides of the fabric as the fabric travels through the cooling passage defined by the opposing nozzle surfaces of the corners. The cooling air then escapes through the exhaust fan 346.
When use is made, for the treatment of pre-fabricated fabrics, of a device such as that shown in FIGS. 13 to 15, inclusive, there is an advantage, as will be seen in this example, in arranging the high speed gas nozzles opening into the heating zone, and preferably also those which open into the cooling passage, so forming an angle with the direction that the fabric being treated is following, and preferably at an angle of 45 with that direction.
Although it is preferable to employ air as a heating agent for the practice of the invention, it is possible and sometimes even advisable, depending on the particular conditions and circumstances which may arise, to do so. use of another gas, and preferably an inert gas, as a heating agent. This is particularly recommended in cases where special shades or shades tend to oxidize under the action of heat and where it is necessary to resort, to avoid the destruction of these shades, to
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the use of a non-oxidizing heating agent.
Although the invention has been described, by way of example, in its application to the fixing under the action of heat of fabrics or textile materials based on polyamides, it has proved to be equally suitable for fixing of other fabrics or textile materials, and in particular of. those fear '= ¯ which it is customary to resort to a heat treatment when one wishes to obtain like result a special finish.
Experience has shown that in many instances the present invention has made such finishing treatments more efficient and economical and less subject to operator control than has been possible with conventional methods or apparatus and that, in many cases also, the application of the invention to these special heat treatments has made it possible, for the first time, to subject the articles to the particular heat treatment applied at high speeds.
As an example of the utility of the invention for the heat fixing of articles other than polyamides, mention may in particular be made of the heat treatment of acetates. In this case, a web of fabric consisting of acetate fibers or containing these fibers is passed, for example in the apparatus which is shown here in Figs. 1 to 7, inclusive, at speeds varying between 33 and 132 meters per minute, the total exposure time being from 1 to 10 seconds and the temperature inside the heating zone varying between 149 and 182 C. In this way a polishing effect was obtained , of the kind of printed canvas, very advantageous.
This is why, in order to ensure maximum flexibility in the apparatus used for the practice of the invention, it is preferable that the latter be able to operate with a range of temperatures ranging, for example example, from 149 C, or below, to about 260 C, or above.