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.