Procédé dans la fabrication<B>de</B> fils artificiels, filaments et autres produits similaires, pour mouvoir lesdits fils, filaments, etc. en vue de les soumettre<B>à</B> certains traitements, et appareil pour la mise en #uvre de<B>ce</B> procédé.
La présente invention comprend un pro <B>cédé</B> dans la, fabrication de fils artificiels, de filaments et autres produits similaires pour mouvoir lesdits fils, filaments, etc., en vue de les soumettre<B>à</B> certains traitements, et un appareil pour la mise en #uvre de ce pro <B>cédé.</B> Grâce<B>à</B> l'invention, le fil ou autre pro duit semblable peut être amené<B>à</B> passer,<B>à</B> partir de sa précipitation, sans interruption par toutes les phases ultérieures du procédé de fabrication.
Dans le procédé suivant l'invention, les fils ou produits semblables sortant du bain de précipitation sont amenés<B>à,</B> s'enrouler et,<B>à</B> progresser de manière continue en forme d'hélice sur un tambour rotatif<B>à</B> surface d'enroulement formée de deux groupes de barres qui, pendant la rotation du tambour, subissent par rapport<B>à</B> la surface d'enroule ment de celui-ci des déplacements tant longi tudinaux que radiaux, chaque barre de cha- que groupe effectuant lesdits déplacements entre deux barres consécutives de l'autre groupe, le fil ou produit similaire étant tou jours porté en partie par des barres d'un oupe et en partie par des barres de l'autre groupe,
le déplacement des barres étant tel qu'il détermine ledit mouvement du fil ou autre produit et la longueur d'une spire en un point donné restant sensiblement cons tante.
Si on désire tendre les fils ou produits semblables, le tambour d'enroulement peut être établi de façon<B>à</B> affecter une forme tron conique, le diamètre plus grand étant prévu <B>à,</B> l'extrémité où le fil ou produit semblable est enlevé du tambour. Dans quelques cas, il peut être préférable de donner de la coni- cité <B>à.</B> une partie seulement dudit tambour.
Pendant que les fils ou produits sembla bles se déplacent en mouvement hélic6idal sur le tambour, ils peuvent être traités avec un ou plusieurs liquides, tels que, de l'eau, un acide, etc., et ils peuvent aussi être séchés. En traitant les fils ou produits semblables avec un liquide, il est avantageux d'amener le liquide<B>à</B> égoutter sur le tambour et d'in cliner ce dernier de façon que le liquide coule <B>à</B> l'encontre de l'avancement des fils ou pro duits semblables sur le tambour. Si on le désire, les différents liquides de traitement peuvent être recueillis séparément.
L'appareil pour l'exécution du procédé suivant l'invention comprend un tambour ro tatif pour enrouler le fil ou produit similaire en vue de le soumettre aux opérations de traitement désirées, ce tambour ayant une surface d'enroulement formée de deux groupes de barres mobiles qui, pendant la rotation du tambour, subissent, par rapport<B>à</B> la surface d'enroulement de celui-ci, des déplacements tant longitudinaux que radiaux, chaque barre de chaque groupe effectuant lesdits déplace ments entre deux barres consécutives de l'au tre groupe, la disposition étant telle que le fil, filament, etc., soit toujours -porté en partie par des barres d'un groupe et en partie par des barres de l'autre groupe, le déplacement des barres déterminant la progression conti nue du fil, filament, etc.,
sur le tambour, et la, longueur d'une spire en un point donné restant sensiblement constante.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. <B>1</B> représente, en élévation, un appareil servant<B>à</B> la fabrication de fils de soie artificielle cupro-ammoniacale; La fig. <B>2</B> représente partie en coupe, par tie en élévation,<B>à</B> échelle plus grande, le tambour en forme de cage de l'appareil repré- seiA6 <B>à,</B> la fig. <B>1;</B> La fig. <B>S</B> est une vue de bout correspoli- dant <B>à</B> la fig. 2-;
La fig. 4 représente, en élévation, une va riante d'appareil servant<B>à</B> la fabrication de fils, et Les fig. <B>5, 6</B> et<B>7</B> représentent des détails de l'appareil envisagé. Bien que l'appareil représenté aux fig. <B>1</B> <B>à 3,</B> con-vienne le mieux<B>à</B> la fabrication de fils de soie artificielle cuproammoniacale, il est entendu que l'appareil pourrait aussi être convenablement établi pour se prêter<B>à</B> la fa brication d'autres genres de fils, sans pour cela sortir<B>du</B> cadre de l'invention.
Dans l'appareil représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> du dessin,<B>7</B> désigne un tuyau destiné<B>â</B> être relié <B>à</B> une source de solution cellulosique cupro- ammoniacale (non représent & ), <B>8</B> désigne une pompe et<B>9</B> une filière de forme convenable pour filer un certain nombre de filaments. La filière<B>9</B> est immergée dans un bain de précipitation<B>10</B> de soude caustique.
Le fil ou groupe de filaments<B>11</B> passe sur une pièce de guidage 12 lorsqu'il sort du bain et ensuite sur des pièces de guidage convenables<B>13</B> et 14 pour se rendre<B>à</B> un tambour incliné en forme de cage<B>là.</B> Ce tambour est légèrement incliné et est amené<B>à</B> tourner autour -de son axe au moyen d'une commande<B>à</B> engrenage <B>16.</B> Il présente une légère conicité avec son extrémité plus grosse tournée vers le haut. Le fil est enroulé sur le tambour en forme de cage<B>15</B> et se déplace vers l'extrémité supé rieure de celui-ci souslaforme d'une hélice.
Le fil est dévidé de l'extrémité supérieure du tambour en forme de cage<B>là,</B> après quoi il est amené<B>à</B> passer sur des pièces de guidage convenables<B>17</B> et<B>18</B> et ensuite<B>à</B> travers,un dispositif de retordage et d'envidage <B>19</B> au moyen duquel il est tordu et enroulé sur une bobine 20.
Le fil forme une couche unique sur le tambour en forme de cao-e et ne fait contact en aucun point avec lui-même sur toute la longueur du tambour en forme de cage, de sorte qu'il<B>y</B> a une grande surface de fil dis ponible pour tout traitement auquel on désire soumettre le fil avant de l'enrouler sur la bobine 20. Le fil se déplace d'une manière continue sur le tambour et en est dévidé éga lement de manière continue.
On peut laisser égoutter un acide sur le tambour tournant et sur les spires de fil au moyen d'un tuyau d'égouttage 21, l'arrivée d'acide étant réglée au moyen d'un robinet <B>9-2.</B> L'endroit où l'acide tombe sur le tambour' et par conséquent sur le fil dépend du dia mètre du tambour, celui-ci déterminant la longueur du fil<B>à</B> partir de l'endroit où il est enroulé sur le tambour jusqu'à l'endroit où l'acide tombe sur lui. I;
acide doit être amené <B>à</B> s'égoutter<B>à</B> un endroit suffisamment éloi <B>gné</B> de l'extrémité inférieure du tambour pour permettre la réalisation de la modification chimique désirée.<B>A</B> un endroit plus élevé du tambour, de l'eau s'égoutte sur le tambour et le fil au moyen d'un tuyau d'amenée 2.3 ayant un robinet 24.<B>A</B> mesure que le fil monte de l'endroit où l'eau s'égoutte,<B>à</B> l'ex trémité supérieure du tambour, il est séché au moyen d'un courant d'air chaud provenant d'une buse<B>25.</B>
Ainsi toutes les opérations nécessaires pour produire de la soie artificielle cupro- ammoniacale sont exécutées d'une manière continue avant que le fil soit embobiné.
L'eau et l'acide s'égouttent sur le tam bour et coulent vers l'extrémité inférieure de celui-ci, en raison de l'inclinaison du tam bour. La vitesse de rotation du tambour ne devra pas être tellement grande que les li quides soient projetés<B>à</B> l'extérieur en vertu de la force centrifuge, mais elle devra être suffisamment grande pour amener les liqui des<B>à</B> s'écouler en nappe large vers en bas<B>à</B> la surface extérieure du tambour, de façon que le fil soit efficacement soumis<B>à,</B> l# action des liquides. Ainsi les liquides coulent<B>à,</B> l'encontre de l'avancement du fil.
En raison de ce fait, le fil se trouvant dans la région d'égouttage d'acide emmène seulement de l'hydroxyde de cuivre et celui- ci est transformé en sulfate de cuivre par l'acide. Une partie du sulfate de cuivre peut être emmenée par le fil<B>à</B> un endroit quelque peu supérieur<B>à</B> celui où l'égouttage d'acide a lieu. Attendu que le fil qui se trouve dans la région d'égouttage d'acide ne porte que de l'hydroxyde de cuivre, on n'a besoin que de sensiblement la quantité théorique d'acide.
L'eau sert uniquement<B>à</B> laver le fil, de façon<B>à</B> le libérer de sulfate de cuivre con jointement avec tout excès d'acide. Cette li- queur se mélange avec l'acide, formant un mélange qui devient progressivement moins acide<B>à</B> mesure qu'il coule vers le bas jus qu'à ce qu'il devienne finalement neutre. Le mélange dans lequel le sulfate de cuivre est dissous rencontre alors de la soude caustique entraînée vers le haut par le fil qui arrive et la soude caustique précipite de l'hydroxyde de cuivre avec du sulfate de soude comme produit secondaire. L'hydroxyde de cuivre reste en suspension dans le mélange de li quides qui coule vers le bas et qui contient aussi encore d'autres sels.
Pendant que le mélange coule vers le bas, il élimine une grande portion de la soude caustique, de sorte qu'aucune quantité de soude caustique n'at teindra la région d'arrivée d'acide. Cela ré duit la quantité requise d'acide<B>à</B> un mini <B>mum.</B>
Le mélange s'égoutte finalement de l'ex trémité inférieure du tambour<B>là</B> et est re cueilli dans une cuvette en tôle<B>26,</B> d'où il est conduit par un tuyau 217 dans un réci pient convenable en vue d'un traitement ul térieur. L'ammoniaque entraîné<B>à</B> partir du bain par le fil est dissoute par ces liquides et ne<U>s'échappera</U> pas. Ainsi, il n'y a pas beau coup de vapeurs d'échappement et il n'est pas nécessaire de prévoir de cheminée,<B>de</B> hotte ou autre moyen d'évacuation pour protéger les opérateurs.
<B>A</B> mesure que le fil se déplace vers le haut sur le tambour et que l'acide et l'eau agissent sur lui, il se trouve graduellement réduit en diamètre en raison de l'élimination de la soude caustique, de Veau et de l'hydroxyde de cuivre, la réduction en diamètre étant ap proximativement complète<B>-à</B> l'endroit où<B>l'é-</B> gouttage d'eau a lieu. lia réduction en sec tion transversale provoque un léger allonge ment du fil, ce qui pourrait peut-être donner lieu<B>à</B> un relâchement du fil sur le tambour et par conséquent<B>à</B> un, entremêlement des spires du fil enroulé.
Ce léger allongement est compensé par l'augmentation du diamètre du tambour depuis son extrémité inférieure <B>à</B> l'endroit où Fégouttage d'eau a lieu, la co- nicité du tambour étant suffisante pour com penser ledit allongement ou, si on le désire, pour soumettre le fil<B>à</B> une tension.
Grâce au fait qu'un fil unique est traité avec l'appareil représenté, la quantité d'eau requise est beaucoup moins grande que dans d'autres procédés connus<B>de</B> ce genre. Similai- rement, une petite quantité d'air seulement ou relativement peu de chaleur seulement est nécessaire pour sécher le fil.<B>En</B> plus, le temps requis pour traiter chimiquement et sécher le fil est extrêmement court en compa raison d'autres procédés dans lesquels le fil est traité en forme de tourteau ou de bobine.
L'appareil représenté peut marcher de façon continue pendant de très longues<B>pé-</B> riodes de temps. Lorsque la bobine 20 est pleine, le fil est simplement cassé et enroulé sur une autre bobine sans interrompre le pro cédé, sauf que la marche de l'appareil est peut-être légèrement ralentie.
La construction du tambour précité et la manière d'amener le fil<B>à</B> avancer le long du tambour seront maintenant décrites en re gard, de fig. 2 et<B>3</B> du dessin. Le tambour comprend deux séries ou groupes annulaires de barres longitudinales 28,<B>29,</B> qui sont creu ses, si on le désire, en vue de les rendre<B>lé-</B> gères, et qui sont faites d'un métal résistant convenable, tel que du métal monel, les barres d'une série alternant avec celles de l'autre série.
Les barres<B>28</B> d'une série sont portées à-une extrémité par un disque<B>30</B> et<B>à</B> l'autre extrémité par un disque similaire<B>ai</B> par l'intermédiaire de chevilles<B>32</B> qui sont -vis sées dans les disques et s'étendent latérale ment de ceux-ci, leur extrémité pénétrant dans des trous pré-vus dans les barres. Ces barres sont fixées sur les extrémités de leurs chevilles de support au moyen d'un fil de fer M ou de toute autre manière admettant un certain mouvement universel des barres.
Les barres<B>29</B> de l'autre série sont portées<B>à</B> une extrémité par un disque 34 et<B>à</B> l'autre extrémité par un disque similaire<B>35</B> par l'intermédiaire de chevilles semblables<B>32.</B> Un arbre de commande constitué par t'rois sections<B>36, 37</B> et<B>38,</B> dont les deux extrêmes sont parallèles, mais non en alignement, tra verse le tambour dans le sens de son axe, les sections de cet arbre étant reliées entre elles au moyen de joints universels<B>39.</B> Des paliers 40 sont prévus pour les deux sections de bout<B>36</B> et<B>38</B> de l'arbre et sont disposés de façon que ces deux sections soient inclinées par rapport<B>à</B> l'horizontale, en supposant le tambour lui-même horizontal,
les disques<B>30</B> et<B>31</B> qui sont entraînés par elles étant incli nés de façon correspondante par rapport<B>à</B> un plan vertical, comme on le voit<B>à</B> la fi-. 2. Les disques 34 et 35 sont montés sur des pa liers<B>à</B> billes 41 disposés excentriquement et d'une manière inclinée par rapport aux sec tions d'arbre<B>36</B> et<B>38</B> et sont inclinés l'un et l'autre dans une même mesure, mais diffé remment par rapport aux disques<B>30</B> et<B>31.</B>
Lorsque l'arbre est amené<B>à</B> tourner, il en traîne les disques<B>30</B> et<B>31</B> qui portent les barres<B>28.</B> Ces barres sont disposées pour bu ter pendant leur rotation contre les 'barres<B>-29</B> <B>à</B> leur partie de base en raison des centres dif férents de rotation des disques 34,<B>35</B> et<B>30,</B> <B>31,</B> respectivement, de sorte que les barres<B>29</B> et les disques 34 et<B>35</B> sont amenés<B>à</B> tour ner également, le tambour tournant ainsi d'un bloc dans la direction de rotation de l'arbre de commande. Tout autre moyen d'entraîne ment du tambour pourrait être employé.
Comme les disques 34 et<B>35</B> tournent au tour de l'axe de rotation 42, excentriquement par rapport<B>à</B> l'axe de rotation des sections d'arbre<B>36</B> et<B>38,</B> et comme l'axe de rotation 42 est situé<B>à</B> gauche, mais sensiblement dans le même plan horizontal que l'axe de rota tion des sections<B>36</B> et<B>38,</B> les barres<B>28</B> et<B>29</B> s'étendent dans sensiblement le même plan lorsqu'elles sont tout en haut ou tout en bas du tambour.
On voit que si l'on part de la position en bas,<B>à</B> mesure que la rotation con tinue, les barres<B>29</B> se retirent progressive ment vers le centre, étant le plus près de l'axe de rotation des sections d'arbre<B>36</B> et <B>38</B> lorsqu'elles s'approchent du plan horizon tal passant par ledit axe de rotation,<U>comme</U> il est montré<B>à</B> droite de la fig. <B>3,</B> Au cours de la rotation, les barres<B>29</B> se déplacent de nouveau graduellement vers l'extérieur jus qu'à ce que, dans leur position extrême, elles se trouvent sensiblement<B>à</B> la même hauteur radiale que les barres<B>28,</B> au haut du tam bour.
Les barres<B>29</B> se déplacent alors radia- lement au delà. des barres<B>28,</B> comme repré senté<B>à</B> gauche de la fig. <B>3,</B> et reviennent ensuite graduellement de nouveau<B>à</B> la hau teur radiale des barres<B>28</B> et ainsi de suite. Il en résulte que, lorsque les barres<B>29</B> se re tirent par rapport aux barres<B>28,</B> elles s'éloi gnent et se dégagent du fil et<B>-à</B> mesure qu'elles avancent en saillie au delà des barres<B>28,</B> elles se réengagent avec le fil, tandis que les barres<B>28</B> ne sont pas en contact avec le fil en ce moment.
Ainsi, le fil est toujours porté par quelques-unes des barres d'une série <B>(28)</B> et par quelques-unes des barres de l'au tre série<B>(29).</B> La section transversale de la couche de fil unique reste, en plus, sensible ment circulaire et conserve un diamètre sen siblement constant, de façon que le fil est continuellement soumis<B>à</B> la même tension.
Pour revenir aux barres<B>28,</B> celles-ci sont animées d'un mouvement de va-et-vient longitudinal par rapport<B>à</B> l'axe du tambour, ce mouvement leur étant imprimé en raison de l'inclinaison des disques<B>30</B> et<B>31</B> par rap port<B>à,</B> cet axe. Par exemple, la barre du haut<B>28 à</B> la fig. <B>3</B> qui se trouve justement <B>à</B> droite du plan vertical axial du tambour, se déplace longitudinalement, vers la droite en fig. 2, lorsque le tambour est amené<B>à</B> tourner, jusqu'à ce qu'elle atteigne le bas du tambour, pour se déplacer ensuite longitudi nalement, lors de la continuation de rotation du tambour, dans la direction longitudinale opposée, c'est-à-dire vers la gauche en fig. 2,
et ainsi de suite pour chaque 'barre<B>28.</B> Tou tefois, lorsque les barres<B>28</B> se déplacent lon gitudinalement vers la droite, elles sont hors d'engagement avec le fil et ne le portent pas, celui-ci étant porté en ce moment par les barres<B>29,</B> tandis que lorsqu'elles se déplacent vers la gauche, elles sont en engagement avec le fil et l'emportent<B>à</B> gauche en fig. 2. Comme le fil n'est pas en engagement avec les barres<B>29</B> pendant que les barres<B>28</B> sont déplacées vers la gauche, le fil est avancé le long du tambour dans une mesure correspon dant<B>à</B> l'inclinaison des disques<B>30</B> et<B>31</B> lors de chaque révolution du tambour.
Le fil est alors repris par les barres<B>9,9</B> et -comme les disques 34 et<B>35</B> sont inclinés dans le sens op posé par rapport aux disques<B>30</B> et<B>31,</B> les barres<B>29</B> se déplaceront vers la gauche et le fil continue<B>à</B> avancer vers la, gauche et est ainsi enroulé sur le tambour sors forme d'une véritable hélice. L'inclinaison des disques est représentée aux fig. 2 et<B>3</B> d'une manière exagérée pour des raisons de clarté, de même que la distance des spires du fil, qu# en pra tique, peuvent être plus rapprochées les unes des autres.
Si on le désire, on peut employer plus de deux séries de barres.
<B>Il</B> résulte des explications précédentes que pendant que les barres sont en engage ment avec le fil, elles se déplacent vers la gauche (fig. 2), et pendant qu'elles sont hors d'engagement avec le fil, elles se dépla cent vers la droite. Lorsqu'on a<U>commencé</U><B>à</B> enrouler le fil sur le tambour d'une manière convenable quelconque<B>à</B> l'extrémité de droite (fig. 2), le fil sera transporte; le long du tambour et délivré<B>à</B> l'extrémité de gauche de celui-ci. On remarquera également que le fil ne se déplace pas relativement<B>à</B> la sur face par laquelle il est porté, de façon que tout frottement du fil est évité.
L'appareil représenté<B>à</B> la fig. 4 est sen siblement de la même construction que celui montré<B>à</B> la fig. <B>1,</B> mais son emploi est pré férable lorsqu'on désire recueillir séparément les liquides employés pour les opérations chi miques.<B>A</B> cet effet, la cuvette 26a est divi sée en plusieurs compartiments dont chacun comporte un tuyau d'écoulement 2Za. Des moyens convenables sont prévus pour amener <B>à</B> s'égoutter les divers liquides dans les com partiments respectifs.
Ainsi, des nervures 43 (fig. 4 et<B>5)</B> peuvent être pré-vues <B>à</B> la sur face extérieure des barres, le liquide coulant en bas les barres étant amené<B>à</B> s'égoutter lors- qu s'il rencoigtre lesdites nervures. Des trous 44 (fig. <B>6)</B> pratiqués dans la face extérieure des barres auraient le même effet; on pour rait aussi employer un jet d'air de soufflage 45 (fig- <B>7).</B>
Le tambour représenté<B>à</B> la fig. 4 affecte une forme cylindrique et non conique, comme celui montré<B>à</B> la fig. <B>1.</B>
Si on le désire, on peut donner au tam bour une conicité telle que non seulement l'allongement du fil<B>dû à</B> la réduction de son diamètre soit compensé, mais qu'il soit aussi soumis<B>à</B> un effet d'étirage pendant qu'il est plastique.
Le fil n'est tordu que peu avant qu'il n'atteigne le curseur de retordage<B>19,</B> mais on ne rencontre aucune difficulté au point de vue de la séparation des filaments,- attendu que la tension de surface ou capillarité du liquide entre les points de contact<B>du</B> fil maintient les filaments ensemble.
Pour des raisons de comm di <B>6</B> du dessin, la buse d'air<B>25 à</B> la fig. <B>1</B> est représentée située au-dessus du tambour<B>15.</B> Mais il est préférable de la- disposer sur le côté, son orifice de décharge affectant la forme d'une fente qui s'étend longitudinalement par rap port au tambour.
On comprend sans autres que plus d'un fil pourrait être enroulé sur le tambour en forme d'une hélice, le nombre de dispositifs collecteurs de liquide correspondant alors au nombre de fils ainsi enroulés.
Process in the manufacture of <B> </B> artificial threads, filaments and other similar products, for moving said threads, filaments, etc. with a view to subjecting them <B> to </B> certain treatments, and apparatus for the implementation of <B> this </B> process.
The present invention comprises a process in the manufacture of artificial yarns, filaments and other similar products for moving said yarns, filaments, etc., with a view to subjecting them <B> to </ B > certain treatments, and an apparatus for carrying out this <B> assigned process. </B> Thanks <B> to </B> the invention, the yarn or other similar product can be brought <B > to </B> pass, <B> to </B> from its precipitation, without interruption by all subsequent phases of the manufacturing process.
In the process according to the invention, the threads or similar products coming out of the precipitation bath are brought <B> to, </B> wind up and, <B> to </B> progress continuously in the form of a propeller on a rotating drum <B> with </B> winding surface formed by two groups of bars which, during the rotation of the drum, undergo relative <B> to </B> the winding surface of that - here displacements as longi tudinal as radial, each bar of each group performing said displacements between two consecutive bars of the other group, the wire or similar product always being carried in part by bars of one lug and in part by bars of the other group,
the movement of the bars being such that it determines said movement of the wire or other product and the length of a turn at a given point remaining substantially constant.
If it is desired to stretch the yarns or similar products, the winding drum can be set so <B> to </B> take on a truncated conical shape, the larger diameter being provided <B> at, </B> l end where the yarn or the like is removed from the drum. In some cases it may be preferable to taper <B> to. </B> only part of said drum.
While the threads or the like are moving in a helical motion on the drum, they can be treated with one or more liquids, such as, water, acid, etc., and they can also be dried. When treating threads or similar products with a liquid, it is advantageous to bring the liquid <B> to </B> to drain on the drum and to tilt the latter so that the liquid flows <B> to </ B> against the advancement of threads or similar products on the drum. If desired, the different processing liquids can be collected separately.
The apparatus for carrying out the process according to the invention comprises a rotary drum for winding the wire or the like with a view to subjecting it to the desired processing operations, this drum having a winding surface formed by two groups of bars. movable which, during the rotation of the drum, undergo, relative <B> to </B> its winding surface, both longitudinal and radial displacements, each bar of each group performing said displacements between two bars of the other group, the arrangement being such that the yarn, filament, etc., is always carried partly by bars of one group and partly by bars of the other group, the displacement of the bars determining the continuous progression of yarn, filament, etc.,
on the drum, and the length of a turn at a given point remaining substantially constant.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, some embodiments of the apparatus according to the invention.
Fig. <B> 1 </B> represents, in elevation, an apparatus used <B> for </B> the manufacture of artificial cupro-ammoniacal silk threads; Fig. <B> 2 </B> shows partly in section, partly in elevation, <B> to </B> on a larger scale, the cage-shaped drum of the apparatus shown in A6 <B> at, </ B> fig. <B> 1; </B> Fig. <B> S </B> is an end view corresponding <B> to </B> in fig. 2-;
Fig. 4 shows, in elevation, a variant of an apparatus used <B> for </B> the manufacture of threads, and FIGS. <B> 5, 6 </B> and <B> 7 </B> represent details of the contemplated apparatus. Although the apparatus shown in Figs. <B> 1 </B> <B> to 3, </B> best suited <B> to </B> the manufacture of cupro-ammoniacal artificial silk threads, it is understood that the apparatus could also be suitably established to lend itself <B> to </B> the manufacture of other kinds of yarns, without thereby departing <B> from </B> the scope of the invention.
In the apparatus shown <B> to </B> in FIG. <B> 1 </B> of the drawing, <B> 7 </B> designates a pipe intended <B> â </B> to be connected <B> to </B> a source of cupro- ammoniacal cellulosic solution ( not shown &), <B> 8 </B> designates a pump and <B> 9 </B> a spinneret of suitable shape for spinning a certain number of filaments. The <B> 9 </B> die is immersed in a <B> 10 </B> caustic soda precipitation bath.
The yarn or group of filaments <B> 11 </B> passes over a guide piece 12 when it leaves the bath and then over suitable guide pieces <B> 13 </B> and 14 to get to <B > to </B> an inclined cage-shaped drum <B> there. </B> This drum is slightly inclined and is caused <B> to </B> rotate about its axis by means of a control <B> to </B> gear <B> 16. </B> It has a slight taper with its larger end facing upwards. The wire is wound on the cage-shaped drum <B> 15 </B> and travels to the upper end thereof in the form of a helix.
The wire is unwound from the upper end of the cage-shaped drum <B> there, </B> after which it is made <B> to </B> pass through suitable guide pieces <B> 17 </ B> and <B> 18 </B> and then <B> through </B>, a twisting and winding device <B> 19 </B> by means of which it is twisted and wound onto a spool 20.
The wire forms a single layer on the cao-e-shaped drum and does not contact itself at any point along the length of the cage-shaped drum, so that it is <B> y </B> has a large yarn surface available for any treatment to which it is desired to subject the yarn before winding it on the spool 20. The yarn moves continuously on the drum and is also unwound there continuously.
An acid can be allowed to drain on the rotating drum and on the turns of wire by means of a drain pipe 21, the acid inlet being regulated by means of a valve <B> 9-2. </ B> The place where the acid falls on the drum 'and therefore on the wire depends on the diameter of the drum, this determining the length of the wire <B> to </B> from where it is is wound on the drum to where the acid falls on it. I;
acid must be brought <B> to </B> drip <B> to </B> a place sufficiently distant <B> gne </B> from the lower end of the drum to allow the chemical modification to be carried out desired. <B> A </B> higher place on the drum, water drips onto the drum and the wire through an inlet pipe 2.3 having a tap 24. <B> A < / B> as the wire rises from where the water drains, <B> to </B> the upper end of the drum, it is dried by means of a stream of hot air coming from a <B> 25. </B> nozzle
Thus all the operations necessary to produce artificial cupro-ammoniacal silk are carried out continuously before the thread is wound up.
Water and acid drip on the drum and flow towards the lower end of it, due to the tilt of the drum. The speed of rotation of the drum should not be so great that the liquids are thrown <B> to </B> the outside by virtue of the centrifugal force, but it should be high enough to bring the liquids from the <B> to </B> flow in a broad web downwards <B> to </B> the outer surface of the drum, so that the yarn is effectively subjected <B> to, </B> the action of liquids . Thus the liquids flow <B> to, </B> against the advancement of the wire.
Due to this fact, the wire in the acid draining region only carries copper hydroxide and this is converted into copper sulfate by the acid. Some of the copper sulphate can be carried by the wire <B> to </B> a place somewhat higher <B> than </B> where the acid draining takes place. Since the wire in the acid draining region carries only copper hydroxide, only about the theoretical amount of acid is needed.
The water is only used <B> for </B> washing the wire, in order to <B> </B> free it from copper sulphate together with any excess acid. This liquor mixes with the acid, forming a mixture which gradually becomes less acidic <B> to </B> as it sinks downward until it finally becomes neutral. The mixture in which the copper sulphate is dissolved then encounters caustic soda carried upwards by the incoming wire and the caustic soda precipitates copper hydroxide with sodium sulphate as a side product. The copper hydroxide remains suspended in the liquid mixture which flows downwards and which also contains other salts.
As the mixture is flowing down, it removes a large portion of the caustic soda, so that no amount of caustic soda will stain the acid inlet region. This reduces the required amount of acid <B> to </B> a minimum <B> mum. </B>
The mixture finally drains from the lower end of the drum <B> there </B> and is collected in a sheet pan <B> 26, </B> from where it is led by a pipe 217 in a suitable container for further processing. Ammonia carried <B> to </B> from the bath by the wire is dissolved by these liquids and will not <U> escape </U>. Thus, there is not much exhaust fumes and it is not necessary to provide a chimney, <B> of </B> hood or other means of evacuation to protect the operators.
<B> A </B> As the wire moves upward on the drum and the acid and water act on it, it is gradually reduced in diameter due to the removal of the caustic soda , water and copper hydroxide, the reduction in diameter being approximately complete <B> -at </B> where <B> e- </B> water dripping takes place. The reduction in cross section causes a slight elongation of the yarn, which could possibly give rise to <B> </B> slackening of the yarn on the drum and therefore <B> to </B> a, interweaving of the turns of the wound wire.
This slight elongation is compensated by the increase in the diameter of the drum from its lower end <B> to </B> the place where the water dripping takes place, the conicity of the drum being sufficient to compensate for said elongation or , if desired, to subject the wire <B> to </B> a tension.
By virtue of the fact that a single yarn is treated with the apparatus shown, the amount of water required is much less than in other known methods of this kind. Likewise, only a small amount of air or relatively little heat is required to dry the yarn. <B> In addition </B>, the time required to chemically treat and dry the yarn is extremely short in comparison. other processes in which the yarn is processed in the shape of a cake or a coil.
The apparatus shown can be operated continuously for very long <B> periods of time. When the spool 20 is full, the thread is simply broken and wound up on another spool without interrupting the process, except that the operation of the apparatus is perhaps slightly slowed down.
The construction of the above-mentioned drum and the manner of bringing the yarn <B> to </B> advance along the drum will now be described with reference to fig. 2 and <B> 3 </B> of the drawing. The drum comprises two series or annular groups of longitudinal bars 28, <B> 29, </B> which are hollow, if desired, in order to make them <B> light </B> managed, and which are made of a suitable resistant metal, such as monel metal, the bars of one series alternating with those of the other series.
The bars <B> 28 </B> of a series are carried at one end by a disc <B> 30 </B> and <B> at </B> the other end by a similar disc <B > ai </B> by means of plugs <B> 32 </B> which are screwed into the discs and extend laterally from them, their end penetrating into holes provided in the bars. These bars are fixed to the ends of their support pegs by means of a wire M or any other way allowing a certain universal movement of the bars.
The bars <B> 29 </B> of the other series are carried <B> at </B> one end by a disc 34 and <B> at </B> the other end by a similar disc <B > 35 </B> via similar plugs <B> 32. </B> A control tree made up of three sections <B> 36, 37 </B> and <B> 38, </ B>, the two extremities of which are parallel, but not in alignment, traverses the drum in the direction of its axis, the sections of this shaft being connected to each other by means of universal joints <B> 39. </B> Bearings 40 are provided for the two end sections <B> 36 </B> and <B> 38 </B> of the shaft and are arranged so that these two sections are inclined with respect to <B> to </ B > horizontal, assuming the drum itself horizontal,
the discs <B> 30 </B> and <B> 31 </B> which are driven by them being inclined correspondingly with respect to <B> to </B> a vertical plane, as seen <B > at </B> the fi-. 2. The discs 34 and 35 are mounted on bearings <B> with </B> balls 41 arranged eccentrically and in an inclined manner with respect to the shaft sections <B> 36 </B> and <B > 38 </B> and are both tilted to the same extent, but different from <B> 30 </B> and <B> 31. </B> discs
When the shaft is made <B> to </B> rotate, it drags the disks <B> 30 </B> and <B> 31 </B> which carry the bars <B> 28. </ B > These bars are arranged to droop during their rotation against the 'bars <B> -29 </B> <B> at </B> their base part due to the different centers of rotation of the discs 34, <B > 35 </B> and <B> 30, </B> <B> 31, </B> respectively, so that bars <B> 29 </B> and disks 34 and <B> 35 < / B> are also rotated <B> to </B>, the drum thus rotating integrally in the direction of rotation of the drive shaft. Any other means of driving the drum could be used.
As the disks 34 and <B> 35 </B> rotate around the axis of rotation 42, eccentrically with respect to <B> to </B> the axis of rotation of the shaft sections <B> 36 < / B> and <B> 38, </B> and since the axis of rotation 42 is located <B> to </B> left, but substantially in the same horizontal plane as the axis of rotation of the sections < B> 36 </B> and <B> 38, </B> the bars <B> 28 </B> and <B> 29 </B> extend in substantially the same plane when they are in top or bottom of the drum.
We see that if we start from the bottom position, <B> to </B> as the rotation continues, the bars <B> 29 </B> gradually withdraw towards the center, being the most near the axis of rotation of shaft sections <B> 36 </B> and <B> 38 </B> as they approach the horizontal plane passing through said axis of rotation, <U> as </U> it is shown <B> to </B> right of fig. <B> 3, </B> During the rotation, the bars <B> 29 </B> move again gradually outwards until, in their extreme position, they are appreciably <B> at </B> the same radial height as the bars <B> 28, </B> at the top of the drum.
The bars <B> 29 </B> then move radially beyond. bars <B> 28, </B> as shown <B> on the left </B> of fig. <B> 3, </B> and then gradually return <B> to </B> the radial height of the bars <B> 28 </B> and so on. As a result, when the bars <B> 29 </B> pull back relative to the bars <B> 28, </B> they pull away and come free from the wire and <B> -à </ B> as they protrude beyond the bars <B> 28 </B> they re-engage with the wire, while the bars <B> 28 </B> are not in contact with the wire in this moment.
Thus, the wire is always carried by some of the bars of one series <B> (28) </B> and by some of the bars of the other series <B> (29). </ B > The cross section of the single yarn layer also remains substantially circular and retains a substantially constant diameter, so that the yarn is continuously subjected <B> to </B> the same tension.
To return to the bars <B> 28, </B> these are animated by a longitudinal back and forth movement with respect to <B> to </B> the axis of the drum, this movement being imprinted on them due to the inclination of the <B> 30 </B> and <B> 31 </B> disks with respect to <B> to, </B> this axis. For example, the top bar <B> 28 to </B> in fig. <B> 3 </B> which is precisely <B> to </B> right of the axial vertical plane of the drum, moves longitudinally, to the right in fig. 2, when the drum is made <B> to </B> rotate, until it reaches the bottom of the drum, then to move longitudinally, during the continued rotation of the drum, in the longitudinal direction opposite, that is to say to the left in fig. 2,
and so on for each bar <B> 28. </B> However, when the bars <B> 28 </B> move longitudinally to the right, they are out of engagement with the wire and do not do not wear it, this one being carried at this moment by the bars <B> 29, </B> while when they move to the left, they are in engagement with the wire and carry it <B> to </B> left in fig. 2. Since the wire is not in engagement with the bars <B> 29 </B> while the bars <B> 28 </B> are moved to the left, the wire is advanced along the drum in a measurement corresponding <B> to </B> the inclination of the discs <B> 30 </B> and <B> 31 </B> during each revolution of the drum.
The wire is then taken up by the bars <B> 9,9 </B> and -as the disks 34 and <B> 35 </B> are inclined in the opposite direction posed with respect to the disks <B> 30 </ B> and <B> 31, </B> the bars <B> 29 </B> will move to the left and the thread continues <B> to </B> to advance to the left and is thus wound on the drum come out in the form of a real propeller. The inclination of the discs is shown in fig. 2 and <B> 3 </B> exaggeratedly for the sake of clarity, as the distance of the turns of the wire, which in practice, may be closer to each other.
If desired, more than two sets of bars can be used.
<B> It </B> results from the previous explanations that while the bars are in engagement with the wire, they move to the left (fig. 2), and while they are out of engagement with the wire , they moved a hundred to the right. When you have <U> started </U> <B> </B> winding the thread on the drum in any suitable way <B> at </B> the right end (fig. 2) , the wire will be transported; along the drum and delivered <B> to </B> the left end of it. It will also be noted that the thread does not move relatively <B> to </B> the surface by which it is carried, so that any friction of the thread is avoided.
The apparatus shown <B> in </B> in fig. 4 is substantially of the same construction as that shown <B> in </B> in fig. <B> 1, </B> but its use is preferable when it is desired to collect separately the liquids used for chemical operations. <B> A </B> this effect, the bowl 26a is divided into several compartments each of which has a 2Za discharge pipe. Suitable means are provided for bringing <B> to </B> the various liquids to drip into the respective compartments.
Thus, ribs 43 (fig. 4 and <B> 5) </B> can be provided <B> at </B> the outer face of the bars, the liquid flowing at the bottom of the bars being brought <B > to </B> drip off when it meets said ribs. Holes 44 (fig. <B> 6) </B> made in the outside face of the bars would have the same effect; one could also use a blast air jet 45 (fig- <B> 7). </B>
The drum shown <B> in </B> in fig. 4 has a cylindrical and not a conical shape, like that shown <B> in </B> in fig. <B> 1. </B>
If desired, the drum can be given a conicity such that not only the elongation of the wire <B> due to </B> the reduction in its diameter is compensated, but it is also subjected <B> to </B> a stretch effect while it is plastic.
The yarn is not twisted until shortly before it reaches the twisting slider <B> 19, </B>, but no difficulty is encountered in separating the filaments, - since the tension of surface or capillary action of the liquid between the <B> wire </B> contact points holds the filaments together.
For reasons of comm di <B> 6 </B> of the drawing, the air nozzle <B> 25 to </B> in fig. <B> 1 </B> is shown located above the drum <B> 15. </B> But it is preferable to place it on its side, its discharge opening taking the form of a slit that s 'extends longitudinally relative to the drum.
It is understood without further that more than one wire could be wound on the drum in the form of a helix, the number of liquid collecting devices then corresponding to the number of wires thus wound up.