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"PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION OU AU- TRAITEMENT
DES FILS OU FILAMENTS ARTIFICIELS"
Cette invention a trait à la fabrication ou au @ traitement des fils ou filaments de soie artificielle ou d'autres fils ou filaments artificiels.
Elle comprend un procédé et un appareil à l'aide desquels ces filaments ou fils artificiels (appelés ci-après filaments") peuvent être étirés ou allongés d'une façon uni- forme et à tout degré désiré, ce traitement pouvant être réa- lisé pendant que les filamentssont en mouvement, par exem- ple au cours de leur fabrication ou pendant les opérations de bobinage au de renvidage.
Le procédé de fabrication ou de traitement de
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filaments artificiels suivant l'invention comprend une opé- ration réalisée d'une façon continue sur les filaments en déplacement et consistant à faire passer ces filaments au- tour d'un rouleau, d'une poulie, d'un tambour ou d'un orga- ne analogue sur lequel on exerce une action de freinage ou à la rotation duquel on oppose une résistance, et à exercer sur les filaments une force suffisante pour les obliger à faire tourner ce rouleau, poulie, etc..., de telle sorte que ladite force appliquée pour permettre aux filaments de sur- monter la résistance ou action de freinage effectue un éti- rage ou allongement permanent desdits filaments.
La résistance offerte à la rotation du rouleau ou organe analogue est de préférence réglable en grandeur se- lon la force nécessaire pour effectuer l'allongement requis des filaments. Bien entendu, cette force variera avec le de- gré d'allongement que les filaments doivent subir, la force nécessaire pour allonger un filament particulier étant d'au- tant plus grande que le degré d'allongement qu'il doit rece- voir est plus grand, et vice versa. Dans le cas du traite- ment de filaments finis, la force à communiquer variera aus- si avec la résistance initiale des filaments.
L'action de freinage ou effort résistant peut être produit de nombreuses façons. Par exemple, des sabots de frein, rubans ou autres dispositifs de friction peuvent être montés sur le rouleau ou organe équivalent ou sur une pièce fixée à cet organe ou accouplée avec lui. Ainsi, on peut appliquer une lame de ressort ou un levier fixé rigi- dement à l'une de ses extrémités et reposant sur le rouleau ou organe équivalent par son autre extrémité, ou des cordes ou bandes soumises à l'action d'un poids au d'un ressort et passant autour.du rouleau ou organe équivalent ou autour d'une poulie accouplée avec cet organe.
De même, un dispo- .
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sitif de freinage,fonctionnant sous l'action de changements de vitesse, peut être actionné par, ou être combiné avec le rouleau ou organe équivalent pour offrir la résistance re- quise à son mouvement. Ainsi, le rouleau ou organe équiva- lent peut actionner un frein à friction à commande centri- fuge, par exemple du genre de celui appliqué comme régula- teur de vitesse pour les moteurs de phonographes ou autres moteurs à mouvement d'horlogerie, ou bien on peut faire usa- ge d'un régulateur à ailettes tournant dans l'air ou d'un autre frein à frottement de fluide.
De même, un disque ou autre organe actionné en antagonisme à toute résistance électromagnétique convenablement appliquée peut servir à exercer l'effort résistant. quel que soit le genre de dispositif de freinage appliqué, il est préférable de le munir de moyens permettant de régler l'action de freinage du rouleau ou organe équiva- lent, et quoique l'invention ne soit limitée à l'application d'aucun type particulier de frein ou de dispositif de régla- ge du frein, il est préférable que le réglage puisse être effectué pendant le fonctionnement de l'appareil d'étirage.
S'il est nécessaire, le rouleau résistant ou or- gane équivalent peut être muni d'un dispositif d'entraîne- ment positif servant à le faire tourner au commencement de l'opération d'étirage. Ceci permet d'éviter le risque que les filaments soient soumis à une tension excessive par la nécessité de surmonter l'inertie du rouleau ou organe équi- valent et,facilite la mise en marche. Lorsque la vitesse requise a été atteinte, on permet aux filaments d'entraîner le rouleau, et l'on effectue l'étirage de ces filaments de la façon précédemment décrite.
Pendant cette mise en marche, l'effort résistant ou action de freinage peut être supprimée afin que, dans le passage de l'entraînement positif du rou-
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leau à l'entraînement dudit rouleau par les filaments, ceux- ci ne soient soumis qu'à une faible fatigue, l'action de freinage étant ensuite appliquée jusqu'au moment où l' ef- fort résistant nécessaire est opposé à la rotation du rou- leau. Toutefois, le frein peut recevoir sa commande automa- tiquement du dispositif d'entraînement positif afin que ce frein soit serré, de préférence graduellement, lorsque ou pendant qu'on supprime l'action du dispositif d'entraîne- ment.
Un embrayage à friction ou autre, une transmission à courroie à poulies fixe et folle ou d'autres moyens conve- nables peuvent être appliqués pour mettre en et hors d'ac- tion le dispositif d'entraînement positif.
Dans certains cas, par exemple lorsqu'on n'a be- soin que de faibles efforts résistants pour permettre aux filaments d'être étirés, il est désirable que le rouleau ou organe équivalent Boit monté très librement, et il peut être avantageux, dans ce cas, de supporter l'arbre du rouleau à l'aide de roulements à billes ou à.galets.
Quoique le dispositif de freinage appliqué puisse être tel qu'il s'oppose à des fluctuations de vitesse du rouleau ou organe équivalent, il peut aussi être désirable de donner au rouleau une masse telle que son inertie ait un effet de stabilisation sur la vitesse, dans le but d'assurer l'obtention d'un degré d'allongement constant sur la longueur entière des filaments. Poux surmonter les difficultés que pourrait présenter la mise en marche en raison de l'inertie du rouleau ou organe équivalent, en particulier dans le trai- tement'de filaments relativement légers ou délicats, un dis- positif d'entraînement positif du genre de ceux précédemment décrits, est préférablement prévu pour le rouleau.
Tout dispositif approprié peut être appliqué pour communiquer aux filaments la force qui les oblige à passer
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aur le rouleau résistant. Un dispositif convenable comprend un autre rouleau ou organe équivalent autour duquel passent les filaments se rendant a un dispositif récepteur ou col- lecteur tel qu'un dévidoir, un bobinoir ou un dispositif de moulinage. On peut aussi se servir de rouleaux de serra- ge lisses ou de rouleaux dentés, ondulés ou rugueux entre lesquels passent les filaments se rendant au dispositif col- lecteur.
La tension exercée sur les filaments par les dispo- sitifs de bobinage ou de moulinage pourrait aussi fournir la force qui doit être appliquée aux filaments, ceux-ci pas- sant dans ce cas directement du rouleau résistant ou organe équivalent, avec ou sans l'intercalation de guide-fil, au dispositif de bobinage ou de moulinage.
Lorsqu'un dispositif d'entraînement positif est appliqué pour commencer la rotation du rouleau résistant ou organe équivalent, il est commode d'actionner ce dispositif et le dispositif de traction par le même dispositif de com- mande, en adoptant tout rapport de vitesse convenable. En général, la vitesse périphérique maximum du rouleau résis- tant ne sera pas plus grande que celle du dispositif de traction et sera de préférence un peu plus faible.
Si on le désire, deux ou plus de deux rouleaux résistants peuvent être agencés pour intercepter les fila- ments se rendant au dispositif de traction, chacun d'eux étant de préférence réglable, en ce qui concerne sa vites- se périphérique, indépendamment de l'autre ou des autres, grâce à des dispositifs de freinage tels que ceux précédem- ment décrits, ceci permet de communiquer l'étirage en plu- sieurs étages et d'obtenir tout degré d'étirage désiré dans chaque étage. En outre, des dispositifs de traction supplé- mentaires peuvent être prévus pour communiquer des actions d'étirage supplémentaires de ce genre aux filaments après
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qu'ils ont quitté le premier dispositif de traction.
Le procédé et l'appareil suivant l'invention sont applicables au traitement de filaments pendant toute phase convenable de leur fabrication, que'ce soit d'une façon con- tinue au cours de la fabrication des filaments par le procé- dé à sec au évaporatcire ou par le procédé au mouillé ou à coagulation au que ce soit après leur fabrication par l'un ou l'autre de ces procédés. Ainsi, le traitement peut être appliqué aux filaments pendant le dévidage, le renvidage ou d'autres opérations de bobinage.
L'invention est en particulier avantageusement applicable à l'étirage des filaments d'acétate de cellulose ou d'autres dérivés cellulosiques produits par le procédé à sec ou évaporatoire et peut être appliquée à cet effet aux filaments au fur et à mesure de leur fabrication par le pro- cédé à sec au évaporatoire et pendant qu'ils sont à un état semi-solide ou plastique en raison de la présence du dissol- vant résiduel qu'ils renferment, comme décrit dans la de-
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ùznàe àu même demandeur dU11IM""dOt""'1wl. rpÚ.<I' J- ayant 'pour titre:
"Perfectionnement au traitement des dérivés cellulosiques"'. L'invention peut aussi être appliquée en vue d'étirer des filaments d'acétate de cellulose ou d'autres dérivés cellulosiques au-delà de leur limite d'élasticité, que ces filaments aient, ou non, été traités par des . substances qui facilitent l'étirage, comme décrit dans la demande de brevet anglais N 21.778 du 27 Juillet 1928.
Lorsque l'invention est appliquée à l'étirage de . filaments au cours de leur fabrication, en particulier par le procédé à. sec ou évaporatoire, l'action de freinage exercée sur le rouleau résistant qui reçoit d'abord les filaments extrudés peut être réglée de telle sorte que ce rou-
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leau tourne à une vitesse périphérique plus grande que la vitesse d'extrudage des filaments. Les filaments sont ainsi soumis à un étirage dans leur passage des orifices de filage aux rouleaux résistants, en plus de l'étirage effectué en- tre ce rouleau et le dispositif de traction.
Plusieurs façons de réaliser l'invention seront décrites ci-après d'une façon détaillée en se référant au dessin annexé, mais il est bien entendu que la description qui suit n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite l'invention en aucune façon.
Dans la fig. l, qui représente l'application de l'invention au traitement de filaments, par exemple d'acé- tate de cellulose, au fur et à mesure de leur fabrication, les filaments 8 sortant dela cellule de filage 9 sont con- duite autour d'un rouleau résistant 10, d'où. ils passent , à un rouleau d'étirage 11 pour être finalement enroulés au- tour d'une bobine 12 par un dispositif de moulinage à clo- che 13. L'effort résistant ou action de freinage est commu- niqué au rouleau 10 par une lame de ressort 14 portant un sabot ou patin à friction 15 qui repose sur la périphérie du rouleau. La partie du rouleau 10 sur laquelle frotte le patin peut être garnie de cuir, tissu ou matière analogue propre à augmenter l'effet de freinage du patin.
On peut régler l'action de freinage à l'aide d'une vis à oreilles 16 permettant de pousser le patin 15 plus ou moins forte- ment contre le rouleau 10.
Dans la fig. 2, une corde ou ruban 17 passe au- tour d'une poulie 18 (ou si on le désire autour du rouleau 10), une des extrémités de cette corde ou ruban étant fixe et l'autre étant assujettie à. un ressort 19 servant à com- muniquer la tension nécessaire à la corde ou ruban. Un écrou moleté ou à oreilles 20 permet de régler la tension.
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Fig. 3 représente l'application d'un régulateur centrifuge pour freiner le rouleau la et maintenir 'sa vi- tesse constante. Le régulateur 21 est actionné par des roues dentées 22 à une vitesse égale ou proportionnelle à celle du rouleau la, l'extrémité mobile 23 du régulateur action- nant un levier coudé 24 de faon à pousser un sabot de frein
25 porté par un des bras de ce levier contre la face extrême du tambour 10 sous une pression qui varie selon la vitesse du tambour.
Dans la fig. 4, un frein à air 26 est actionné par une poulie à friction 27 reposant contre la surface in- terne du tambour. Si on le désire, on peut modifier l'ac- tion de freinage en faisant en sorte que le frein tourne à l'intérieur d'un boîtier 28 qui peut être déplacé suivant son axe, pour envelopper plus ou moine le frein, comme in- diqué en pointillé.
Fig. 5 représente une disposition analogue à cel- le de fig. 4, un frein 29 recevant sa commande du rouleau
10 par des engrenages, étant agencé pour tourner'dans une @ boîte 30 contenant tout liquide convenable 31. La boîte 30 est réglable verticalement comme représenté en pointillé pour permettre de régler Inaction de freinage.
Fig. 6 et 7 sont respectivement une vue en bout et'une vue de côté d'une disposition qui peut être appli- quéeen vue de régler magnétiquement la vitesse du rouleau 10. Un disque 32 est fixé l'arbre 33 sur lequel est monté le rouleau 10, et un aimant 34 est disposé de telle sorte que le disque 32 tourne entre ses pôles. Grâce à cette dis- position, une action de freinage exactement proportionnelle à la vitesse de rotation du tambour 10 est appliquée au dis- que 32. On peut faire varier l'intensité de l'action de frei- nage en.faisant mouvoir l'aimant 34 vers l'intérieur ou vers
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l'extérieur par rapport à l'arbre 33.
Dans la construction représentée, l'aimant est un électro-aimant dont la capacité de freinage peut être réglée à l'aide d'un rhéostat 35. On a aussi représenté un dispositif permettant d'actionner le rouleau 10 positi- vement à la mise en marche, ce dispositif comprenant des poulies fixe 36 et folle 37 montées sur l'arbre 33. Une fourchette 38 permet de déplacer la courroie de la poulie fixe à la poulie folle et est reliée par une barre 39 au bras de commande 40 du rhéostat 35, de sort,e que la résis- tance du circuit de l'électro-aimant 34 diminue graduelle- ment à mesure qu'on diminue la force d'enttaînement positi- ve agissant sur le rouleau 10.
Un dispositif permettant d'actionner le rouleau 10 positivement à la mise en marche est aussi représenté dans la fig. 1. Une poulie 41 montée sur l'arbre du rou- leau 10 est actionnée par une courroie 42 passant sur une poulie 43 montée sur un arbre 44 dont le rouleau d'étirage 13¯ reçoit aussi sa commande à l'aide d'une courroie 45 et d'une poulie 46. Un dispositif d'embrayage ou à poulies fi- xe et folle est appliqué pour débrayer la commande positive du rouleau 10 lorsque ce rouleau a acquis la vitesse requise.
Au lieu d'étirer les filaments 8 en les faisant passer au- tour du rouleau 11¯. on peut serrer ces filaments entre le rouleau Il et un autre rquleau 47. En outre, ces deux rou- leaux peuvent être ondulés, dentés ou autrement rendus ru- gueux pour faciliter l'action d'entraînement.