Jusqu'à présent ont été proposés de nombreux appareils de chauffage à vapeur de liquide se composant de plusieurs récipients verticaux comportant, à l'avant, des faces de chauffage par contact, I'appareil comportant un conduit supérieur de passage de vapeur assurant la communication des récipients les uns avec les autres, et un conduit inférieur rempli d'un liquide servant de fluide calorifère dans lequel est immergé un élément chauffant entouré d'une gaine.
Toutefois les appareils à récipients verticaux comportant, tant à l'avant qu'à l'arrière, des faces destinées à être mises en contact avec les filés, ainsi que des conduits supérieurs et inférieurs de mise en communication du liquide et de la vapeur contenus dans chacun des récipients, présentent des inconvénients, les difficultés étant essentiellement dues au conduit de communication inférieur, étant donné que, dans un tel appareil, un conduit de fortes dimensions et de longueur suffisante doit être agencé entre l'un des côtés de chaque récipient vertical et un tel conduit de communication disposé à distance des récipients; de tels appareils sont d'une construction compliquée.
Un autre inconvénient que présentent de tels appareils est dû à la coexistence de vapeur saturée de fluide calorifère assurant le chauffage des récipients, de fluide calorifère liquide condensé dans les récipients et de fluide calorifère liquide dans le conduit de communication inférieur, ce qui entraîne un refroidissement des récipients, la répartition de température à travers les récipients devenant irrégulière.
La présente invention a pour objet un appareil de traitement thermique des filés en fibres synthétiques comprenant plusieurs récipients verticaux agencés à distance les uns des autres, et présentant respectivement à l'avant et à l'arrière des surfaces destinées à être en contact avec les filés, caractérisé en ce qu'il comporte des chambres chauffantes horizontales oblongues s'étendant vers l'arrière depuis l'un des côtés du fond de chacun des récipients verticaux, chaque récipient étant en communication avec la chambre chauffante adjacente, la partie supérieure de chaque récipient étant en communication avec au moins une chambre chauffante par un conduit, toutes les chambres étant en communication les unes avec les autres par un conduit flexible.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'appareil, objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'une forme d'exécution d'un appareil, objet de l'invention;
la fig. 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de l'appareil représenté sur la fig. 1;
la fig. 3 est une coupe selon la ligne III-III de la fig. 2;
la fig. 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 2;
la fig. 5 est une vue en plan de l'appareil;
la fig. 6 est une vue en perspective d'une autre forme d'exécution de l'appareil;
la fig. 7 est une vue en élévation en bout, partiellement en coupe, de l'appareil; et
la fig. 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
L'appareil représenté comprend plusieurs récipients verticaux 1 destinés au traitement thermique des filés. Les récipients I comportent une face antérieure 2 et une face postérieure 3 destinées à être mises en contact avec les filés. Ces faces destinées à chauffer les filés par contact peuvent comporter une rainure, comme représenté sur la fig. 4, ou être planes ou dépourvues de rainures. Une chambre chauffante oblongue 4 est disposée horizontalement de manière à s'étendre vers l'arrière à partir du côté gauche du fond de chaque récipient vertical 1 et le long de ce côté.
Un élément chauffant 5 est agencé à l'intérieur de chaque chambre chauffante 4. Chaque chambre chauffante contient un fluide calorifère liquide 6 en quantité telle que l'élément chauffant 5 soit entièrement recouvert par le liquide. Le liquide 6 est introduit dans le récipient fermé après que le vide a été fait dans ce dernier.
Les récipients I étant en communication les uns avec les autres, le liquide contenu dans chaque récipient se trouve au même niveau.
Une ouverture 7 assure la communication entre le récipient 1 et la chambre chauffante 4. Un conduit de communication supérieur 8 assure la communication entre les récipients verticaux 1.
Chaque récipient 1 communique avec le conduit de communication 8 par un conduit de raccordement 9 débouchant dans l'une des parois latérales du récipient vertical 1. Ce conduit de raccordement 9 est d'une longueur suffisante pour permettre le déplacement vers la droite ou vers la gauche des récipients verticaux 1. Les parties postérieures des chambres chauffantes 4 communiquent entre elles par un conduit 10 en cuivre ou en matière similaire, ce conduit étant flexible et ondulé de manière à permettre de modifier l'écartement de chambres chauffantes adjacentes. Un conduit étroit 11 permet au liquide résultant de la condensation, dans le conduit supérieur 8, de vapeur de fluide calorifère de retourner dans la chambre chauffante.
De préférence plusieurs conduits 1 1 débouchant dans plusieurs chambres chauffantes 4 seront agencés afin d'éviter la chute de température dans un récipient seulement. Un soufflet 12 en matière élastique est agencé à l'extrémité d'un tube débouchant dans la paroi de l'un des récipients verticaux (de préférence le récipient se trouvant au centre de l'appareil). Ce soufflet 12 est actionné par les variations de la pression de vapeur dans les récipients et coupe ou établit le circuit entre une source d'énergie électrique et les éléments chauffants 5 dans les chambres chauffantes 4 en fonction de ces variations.
En variante, un couple thermo-électrique peut être monté sur le récipient, ce couple thermo-électrique réagissant directement aux variations de température du récipient de manière à maintenir la température de tous les récipients sensiblement constante.
Etant donné que les compartiments de vapeur de chaque récipient 1 communiquent entre eux par le conduit supérieur 8 et que les chambres chauffantes 4 communiquent entre elles par le conduit inférieur 10, le niveau de liquide est le même dans tous les récipients. La vapeur de fluide calorifère produite par chauffage du liquide par l'élément chauffant peut passer d'un récipient à l'autre grâce au conduit supérieur 8 et il en résulte que la pression de vapeur et la température sont les mêmes dans chaque récipient.
La régulation de la pression de vapeur dans l'un quelconque des récipients permet donc de maintenir constante la température dans tous les récipients.
Etant donné également que la vapeur de fluide calorifère produite dans la chambre chauffante 4 se répand immédiatement dans tout le récipient vertical adjacent, une répartition de température uniforme appropriée au traitement thermique des filés peut être obtenue dans tous les récipients. Il ne se produit donc aucun abaissement de température comme c'est le cas dans les appareils classiques de traitement thermique des filés dotés de tubes de grande longueur.
Les fig. 6 à 8 représentent une autre forme d'exécution de l'appareil, objet de l'invention. Un conduit 13 relie la partie supérieure du récipient vertical 1 à la chambre chauffante 4, un condenseur 14 étant intercalé sur ce conduit. Les chambres chauffantes 4 sont toutes reliées les unes aux autres par une paire de conduits flexibles 10 et 15. Le conduit 10 met en communication les parties de chaque chambre 4 contenant la phase liquide alors que le conduit 15 met en communication les parties de chaque chambre 4 contenant la phase de vapeur. Quant au reste, la construction de cet appareil est identique à celle de l'appareil représenté sur les fig. 1 à 5; en particulier, la phase de vapeur et la phase liquide de chaque récipient communiquent respectivement entre elles et remplissent essentiellement les mêmes fonctions.