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AMERICAN VISCOSE CORPORATION.
La présente invention concerne un appareil pour le chauffa- ge de produits en mouvement tels que filaments, fils, rubans, pellicules, bandes, par exemple de tissus, etc... en vue de sé- cher ces produits ou dans un autre but exigeant un transfert de chaleur à ces produits en mouvement.
Un but de la présente invention est de réaliser un appareil perfectionné comportant au moins un tambour creux pour le chauf- fage de filaments ou de pellicules, tambour dans lequel un lu- brifiant liquide, par exemple une huile, est utilisé comme fluide de chauffage, et qui comporte des conduits pour dériver une par- tie de ce liquide en vue de graisser les paliers de l'appareil.
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Grâce à cette disposition l'agencement du dispositif de chauffa- ge est grandement simplifié en ce sens que le joint tournant est plus simple et peut m'orne, dans certains cas, 'être pratiquement supprimé, tandis que les dispositifs d'étanchéité sont simpli- fiés, étant donné qu'il suffit de prévoir un seul jeu de garni- tures ; enfin, la corrosion est entièrement éliminée.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif,fera bien comprendre com- ment l'invention peut 'être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
La fig. 1 est une coupe verticale d'un mode de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 2 est une coupe longitudinale d'une variante de ré alisation.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 1, deux tamboursl sont montés l'un au-dessus de l'autre sur des arbres qui peuvent 'être parallèles ou un peu inclinés l'un par rapport à l'autre, par exemple de 1 à 3 degrés. Pour le traitement de pel- licules, les arbres peuvent être parallèles, et l'on peut faire passer une ou plusieurs pellicules, d'abord sur l'un et ensuite sur l'autre tambour. Le dispositif de chauffage peut alors com- porter un grand nombre de paires de tambours de ce genre montés sur des arbres parallèles, afin d'obtenir la surface de contact désirée permettant de sécher le produit ou de lui fournir la chaleur nécessaire au traitement effectué.
Pour le chauffage ou le séchage de filaments, il est avantageux de faire passer les filaments ou les fils suivant un trajet hélicoïdal autour des deux t ambours. A cet effet, il convient d'incliner l'axe de l'un des tambours de façon qu'il ne soit plus parallèle à l'autre.
La direction de l'inclinaison peut 'être dans le plan des deux axes, ou elle peut également 'être transversale par rapport au plan de la fig. 1.
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La fig. 1 représente une coupe dans le cas d'axes parade- les, mais, étant donné que l'inclinaison ne dépasse pas 1 à 5 degrés, on peut considérer qu'on n'en a pas tenu compte pour simplifier le dessin. les deux tambours étant analogues et leur montage étant essentiellement semblable, la description ci- après concerne les deux tambours, et les éléments similaires sont désignés par les marnes chiffres de référence, sauf pour les organes qui diffèrent légèrement, les chiffres de référence étant alors suivis d'un indice.
Le tambour 1 peut être un corps creux moulé ou forgé en aluminium, présentant une surface extérieure 2 chromée et une surface intérieure lisse 3. A l'extrémité extérieure, un disque d'isolement 4 est maintenu en place par un anneau de retenue 5.
Le plateau postérieur 6 et le disque isolant 6a sont assemblés avec le tambour par des vis 7 avec interposition d'une rondelle d'étanchéité 8. L'arbre creux 9 est soudé au plateau postérieur 6. Bans le prolongement 10 de l'arbre sont fixés deux ou plu- sieurs tubes 11. Un écrou d'étanchéité 12 presse une rondelle de cuir ou une bague de laiton 13 contre la bague 14 qui est maintenue par un épaulement 14a afin de centrer le tube 15, et d'isoler hermétiquement l'espace annulaire 16, formé 0, l'inté- rieur de l'arbre 9, de l'intérieur du tambour. La pièce de fonderie 17 formant la plaque de fermeture est fixée au carter en acier 18, qui constitue le support principal des deux tambours ou d'une série d'unités de séchage de ce genre, au moyen de boulons 19 avec interposition d'une garniture d'étanchéité 20.
Chaque bossage en forme de cuvette 21 de la pièce 18 contient une bague d'étanchéité usuelle 22 et un roulement 23. Au dessous des bossages 21 sont prévues des cuvettes ou auges 25 et 25a de sections semi-circulaire, qui sont fixées de façon étanche à la pièce 17 par des vis 26 et une garniture convenable empê- chant les fuites vers l'extérieur.
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Sur l'arbre creux 9 est calé un pignon à denture hélicoïda- le 27 qui engrène avec un pignon entraîneur 28 tournant dans un support à paliers 29 fixé par des boulons à l'intérieur du car- ter 18. Le pignon 28 et le pignon correspondant 28a (entraînant le tambour inférieur) sont disposés de façon que le support à paliers 29 maintienne à la fois les deux arbres entraîneurs 30 et 30a, et remplace ainsi deux éléments séparés. Le roulement 37 qui est fixé sur l'arbre 9, est encastré dans une cuvette 39 qui peut se déplacer librement dans le sens axial lorsque l'ar- bre 9 se dilate sous l'action de la chaleur. Une bague d'étan- chéité 40 est coincée dans la cuvette 39. Celle-ci est fixée au carter 18 par des vis 43 avec interposition d'une rondelle d'étanchéité 44.
Un revêtement isolant 46 recouvre toutes les surfaces extérieures du carter 18. Un embout 48, prévu à une extrémité du tube 15, se visse dans une extrémité de l'arbre 9.
Des conduits adducteurs 50 réunissent les cuvettes 39 à un robinet à trois voies 52. Une tubulure 56 relie le robinet 52 à un collecteur de distribution 53. Un revêtement isolant 57 recouvre le collecteur de distribution de la manière représentée et tous les conduits peuvent 'être isolés de la même manière.
Les flèchent indiquent le sens de la circulation. Le liqui- de, par exemple une huile minérale passe du collecteur de distri- bution 53 par le robinet 52 et les conduits 50 dans les cavités ou évidements 60 des cuvettes 39. Les orifices calibrés 61 des embouts 48 règlent le débit dans les tubes 15 proportionnelle- ment à la pression d'alimentation. Les surfaces de contact 62 entre les bagues d'étanchéité 40 et les ambres tournants 9 em- pêchent l'huile des chambres 60 de passer autour des arbres creux 9. Une légère fuite est toutefois avantageuse pour assurer le graissage de la surface de contact. C'est par cette surface de contact que le dispositif ressemble le plus à un joint tournant.
L'agencement est aussi simple que possible, et une légère fuite n'est pas nuisible. L'huile est introduite dans les tambours par l'extrémité des tubes 15, il en résulte que l'huile chaude
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est continuellement amenée sur 360 de la surface périphérique intérieure des tambours pendant leur rotation. Les tubes 11, prévus au nombre de deux ou plus, sont agencés pour ne laisser qu'un minimum de jeu entre leurs extrémités etla surface inté- rieure des tambours. Cet agencement réduit au minimum l'effet de peau de l'huile contre le tambour. L'huile quitte les tam- bours par les tubes 11 et pénètre dans l'intervalle annulaire 16 de l'arbre 9. Une certaine quantité d'huile sort des arbres creux par un ou plusieurs trous latéraux 66 et pénètre dans des chambres 67, d'où elle s'écoule à travers les roulement 23.
Si la quantité traversant les roulements est inférieure à celle arri vant par les trous 66, l'excédant s'échappe pat des rainures 68 pratiquées dans les bossages 21. Ces rainures 68 sont de préfé- rence prévues à 45 ou 60 au-dessous de l'horizontale, quoique le dessin les montre au sommet pour faciliter leur représentation.
L'huile sortant des trous 66 est recueillie dans les auges collec- trices 25 et 25a. L'auge 25 dirige l'huile sur le pignon entraî- neur 28, elle remplit l'auge 25a et le rebord de celle-ci main- tient un niveau suffisant pour que l'huile soit en contact avec les dents du pignon entraîné 27a de l'arbre 9 inférieur. L'huile ne sortant pas par les trous 66 continue de scouler dans la partie creuse 16 de l'arbre, passe par un ou plusieurs orifices 72 dans les chambres 63, et ensuite à travers les roulements 37.
Deux rainures 73 pratiquées dans les cuvettes 39 permettent à l'excédent d'huile ne passant pas à travers les roulements 37 de s'échapper. Les rainures 73 sont également placées à 45 ou 60 au- dessous de l'horizontale. L'huile ayant chauffé les tambours et graissé les roulements et les pignons, tombe dans le fond du car- ter 18 qui forme un collecteur situé le long de la machine, et qui est relié à une tuyauterie 74 ramenant l'huile dans un échan- geur de température communiquant avec le collecteur de distribu- tion 52, dans lequel l'huile est refoulée sous débit constant par exemple par une pompe ou par un réservoir en charge à niveau const ant .
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La fig. 2 représente un unique tambour 75 chauffé intérieu- rement. Ce tambour peut être isolé comme les tambours 1 de la fig. 1, mais au lieu d'être monté en porte-à-faux de la manière représentée sur la fig. 1, il comporte un arbre central 76 qui peut être entrainé par un pignon 77 et tourne dans des paliers 78 et 79. Chacun de ces paliers comporte une cuvette fixe 80 contenant les coussinets 81 dans chacun desquels est pratiquée une rainure d'écoulement d'huile 82. La cuvette 80 est fermée par un couvercle 83 et contient des garnitures d'étanchéité 84 et 85. Ces garnitures peuvent être en matière plastique telle que le caoutchouc naturel ou synthétique, par exemple la néoprène résistant à l'action dissolvante de l'huile chaude ou d'un autre liquide de chauffage.
Un conduit d'évacuation 86 part de chacune des cuvettes 80 vers un conduit commun 87 aboutissant à un réservoir ou bac 88 contenant le liquide lubrifiant. Ce réservoir peut également contenir un serpentin de chauffage 98 destiné à réchauffer le liquide pour le porter à la température appropriée avant sa réintroduction dans le tambour. L'aspiration d'une pompe 89 est reliée au réservoir 88, et son refoulement à l'une des cuvettes 80 par une conduite 91.
L'arbre 76 est creux aux deux extrémités. Dans la cavité axiale de l'extrémité montée dans la cuvette 80 à laquelle est raccordée la conduite 91, est fixé un tube intérieur 92. Ce tube 2 comporte à une extrémité un embout 93 qui est vissé dans l'extrémité de la cavité de l'arbre 76. Un petit canal central 94 communique avec l'extrémité intérieure du tube 92 et avec des orifices radiaux 95. Des tubes 96 sont fixés par soudure dure ou tendre, ou vissés dans des orifices radiaux à proximité des extrémités du tambour.
Pour assurer le passage du fluide de chauffage à travers les paliers, l'extrémité de gauche (fig. 2) est simplement laissée ouverte, tandis qu'à l'extrémité de droite de petits trous radiaux 97 sont pratiqués
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dans l'arbre entre la garniture 93 et le coussinet 81.
Bans le modede réalisation que montre la fig. 2, le liquide de chauffage est aspiré dans le réservoir 88 par la pompe 89 et refoulé dans l'extrémité de l'une des cuvettes 80 par le canal central du tube 92, le canal 94 et un ou plusieurs orifices 95, vers la cavité dutambour 75. Le liquide de chauffage chauffe la paroi périphérique du tambour 75 et s'écoule ensuite par les tubes 96. L'huile sortant par l'extrémité de gauche de l'ar- bre (fig. 2) passe par la cavité axiale 96a de l'arbre dans une extrémité de la cuvette 80 et ensuite par la rainure d'écoule- ment 82 vers l'autre extrémité de la cuvette 80, d'où elle s'échappe par le conduit 86 vers le réservoir 88.
L'huile tra- versant l'autre palier passe par l'intervalle annulaire entre le tube 92 et l'arbre creux 76, et par les orifices 97, dans l'es- pace compris entre la garniture d'étanchéité 85 et le coussinet 81, puis ensuite par la rainure d'écoulement 82 dans l'autre extrémité de la cuvette 80 de laquelle elle retourne par le con- duit 86 dans le réservoir 88.
Lorsqu'on doit traiter des bandes ou des pellicules avec l'appareil de la fig. 1, on peut faire passer un certain nombre de ces .bandes ou pellicules côte à côte et successivement sur la périphérie de chaque tambour. Bans ce cas, il est préférable que les axes des deux tambours soient bien parallèles. A titre d'exemples de pellicules ou de bandes à traiter de cette façon, on peut citer les feuilles de papier, les pellicules de cellulose régénérée, les étoffes tissées ou tricotées, les feutres, les feuilles ou rubans continus en matières plastiques telles que les dérivés de la cellulose, notamment l'acétate de cellulose et les éthers de cellulose, ou les résines telles que les résines vinyliques et similaires.
Lorsqu'on utilise l'appareil de la fig. 1 pour le chauffage ou le séchage de filaments, fils, cordes ou autres produits allongés, pn peut assembler un certain nombre de ces produits
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en un brin unique et faire passer ce brin suivant un trajet hélicoïdal sur deux de ces tambours montés sur des arbres incli- nés l'un sur 1autre. L'appareil est avantageux pour le chauffa- ge de filaments, fils, cordes etc.... en matières quelconques, naturelles ou synthétiques, par exemple pour les fils et cordes en coton, laine, soie, ou les filaments artificiels fabriqués en partant de la viscose, de la cellulose cupro-ammoniacale, de l'acétate de cellulose, des résines, etc...
Au lieu de former un brin de plusieurs filaments, fils ou cordes continus, on peut également faire passer un unique élément suivant un trajet hélicoïdal sur les tambours inclinés. Si on le désire, on peut faire passer sur les tambours plusieurs éléments cote à Cote suivant un trajet hélicoïdal.
Dans ce cas, chaque spire de l'hélice se compose de plusieurs brins élémentaires disposés côte à côte.