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" PROCEDE ET APPAHEIÏ. POUR LE -rJW:mtItN"1' D'ARTICLES FACONNES ".- @
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La présente Invention est relative. do nouveaux perfactionnoments intéressants dans la technique du traitement d'articles ou structurée façonnes, tels que des rubans des bandes, des filaments, etc, à l'aide d'un liquide et, plue
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particulièrement, au lavage continu de tronçons de tels tarti- clés façonnée, Dana une forme d'exécution préférée l'inven- tion concerne dee perfectionnements au lavage continu de fila,
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mentà sans fin en polymères d'acryl&nitril.
Dans de nombreux procédés de fabrication impliquant la production ou l'utilisation de tronçons d'articles façonné
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sans tint il est souhaitable de traiter ces articles do manib4w re continue, à l'aide d'un liquida Ainsi il peut être ou haitable de laver ces articles. façonnés jusqu'à ce qu'ils
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soient exempta d'impuretés j il peut être souhaitable de $OU. mettre ces articles à un traitèrent à l'aide d'un acide ou
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d'ungeali devant réagir chimiquement avec eux;
ou bien encore, il pout gti,é souhaitable d'appliquer une solution de blanchi** ment ou de teinture à de tels articles façonnes.,
Dans une forme d'exécution convenable d'un appareil de traitement de tronçons d'articles façonnée, de Manière con-
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tinne, à l'aide de volume3 relativement grands, d'un liquidât dans une zone relativement compact on utilise deux rouleaux d'avancement autour desquels les articles en question passent en suivant un trajet hélicoïdal et sur lesquels le liquide de
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traitement est appliqué.
Des exemples illustrants de dispos 3itite connus de traitement à l'aide de liquides août décrite dans le brevet des ttatd-Unis d$Amérique n8 2.714.052 accorde le 26 juillet 1955 et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique
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n* 2.885.818 accordé le 12 Mai 1959. La présente invention a pour atsiet des perfectionnements à ces dispositifs connais.
A la suite d'essaie et de recherches, approfondies, il a été constaté qu'un traitement plue efficace des articles façonnés par le liquide de traitement et qu'une marche améliorée de ce traitement peuvent être obtenus, en apportant certains changements à la structure et au fonctionnement des rouleaux d'avancement.
En principe, ces changements consistent (a) à faire basculer la paire da rouleaux d'avancement, (b) à décaler le rouleau supérieur par rapport à une position dans laquelle il se trouve à la verticale au-dessus du rouleau inférieur, (c) à faire tourner les rouleaux dans un sens particulier, (d) 4 utiliser un rouleau supérieur plus petit que le rouleau infé-
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rieur et (e) à introduire le liquide de traitaient à, Itextré- mité supérieure du rouleau supérieur. Il n'est pas nécessaire que tous ces changements soient appliqués en mime temps Mais lorsqu'on désire obtenir des résultats optima, on profère que ces changements soient appliqués en même temps.
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1) tXfM " b,uxmn" "'JfI1Pl"\:!iJ .Ij ,dlfU5e O\13.é.U d'av8neement.8i$irte q,4e# l'on lnellns les axe de cas rouleaux par rapport à l'horizontale, 1-finclinaisoit cet, de préférence, telle que l'extrémité des rouleaux dont les articles façonnés sont enlevée par les rouleaux d'avancement est plus élevée que l'autre extrémité de rouleaux d'une quantité telle que
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lea axes des rouleaux notent inclinés d'environ 15 à 2S par rapport à Ithortsontale, Quant au er#. "d6caJ,age". il signifie qu'un rou- leau de la paire de rouleaux d'avancement est déplacé par rap- port à une position dans laquelle il se trouve à la verticale au-dessus de l'autre rouleau de la paire.
Le décalage est, de préférence, d'au moins environ 30 , ce qui signifie que les lignes reliant des parties correspondantes des axes des deux rouleaux sont inclinées d'au moins 30 environ, par rapport à la verticale.
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Pour obtenir des conditions de fonctionnement op- timales, les rouleaux doivent tourner, de façon que la surface supérieure du rouleau inférieur se déplace vers le rouleau su- périeur. De cette manière, des articles façonnés passant autour des rouleaux d'avancement '.vont de la partie supérieure du rou- leau inférieur à la partie supérieure du rouleau supérieur, en passant sur une partie du rouleau supérieur, puis de la partie inférieure du rouleau supérieur à la partie inférieure du rouleau inférieur et autour du rouleau inférieur, etc. Ain- si, lorsque le rouleau supérieur est décalé vers la droite, par rapport à une position dans laquelle il se trouve 4 la ver- ticale. au-dessus du rouleau inférieur, les rouleaux doivent tourner dans le sens dextrorsum.
Il a été constaté que le rouleau supérieur doit, de préférence, avoir un diamètre inférieur à celui du rouleau in- férieur, pour permettre un traitement optimum des articles façonnés par le liquide de traitement.
Avec une telle configuration et orientation des rou- loaux, on préfère que le liquide de traitemment sein amené à l'extrémité supérieure du rouleau supérieur . Lorsque l'extra mité supérieure des rouleaux est l'extrémité à laquelle l'arti- cle façonné est éloigné du rouleau, ceci permet au liquide qui s'écoule le long des rouleaux inclinés, de venir en contact à contre-courant avec l'article façonné qui avance, de manière générale, vers le haut des rouleaux inclinés.
Pour mieux comprendre l'invention on fera référence, dans la description suivante, aux dessins ci- annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale que!- que peu schématique d'un appareil suivant la présente invention; - la figure 2 est une vue en regardant dans le sens des flèches 21-11 de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en regardant dans le sens des flèches III-III de la. figure 1.
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Comme le montrent les dessins, 1* appareil de traiment à l'aide d'un liquida rivant l'invention comprend principalement deux rouleaux d'avancement 10, autour desquels l'Article façonné sans fin 11 à traiter passe, en suivant un trajet hélicoïdal, de l'extrémité d'alimentation 12 à l'extré- mité d'évacuation 13, tandis qu'un dispositif 15 nert à appli- quer un liquide de traitement sur l'article façonné 11 passant sur les rouleau% 10,
Les rouleaux d'avancement 10 forment une paire de rouleaux 18 et 19 qui, comme on le voit le Mieux aux figurée 2 et 3, ont des axes non parallèles, comme cela est bien connu,
pour exécuter la fonction d'avancement . Dans la forme d'exé- cution illustrée, l'axe du rouleau supérieur 18 est oblique par rapport à l'axe du rouleau inférieur 19. Bien que ceci ce soit pas essentiel, le rouleau 18 peut être monté de façon qu'il soit possible de faire varier, à l'aide d'un levier 20, son obliquité, de façon à contrôler l'intervalle entre les spi- res adjacentes de l'article façonné 11 enroulé sur les rouleaux d'avancement 10. \
Dans la forme d'exécution particulière illustrée et comme on le voit le mieux à la figure 1, les rouleaux 18 t 19 sont supportes par des supports appropries montés sur une pla- que inclinée 25, de façon à permettra la rotation des rouleaux
18 et 19.
L'arbre du rouleau 19 est agencé pour être entrainé par un mécanisme approprié 26 qui peut comporter un moteur élec- triquet- un engrenage approprié, une poulie entraînée par une courroie, etc, tous ces dispositifs étant bien connus pour l'entraînement en rotation de rouleaux. Le rouleau 18 est un rouleau fou qui est entraîné par l'article façonné 11 passant sur sa périphérique et par le rouleau 19 qui est entraîné po- sitivement par une source d'énergie,
Comme on le voit le mieux à la figure % les rouleaux 18 et 19 sont inclinés, de façon à former un angle appréciable .
avec l'horizontale, l'extrémité d'évacuation 13 étant à un
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niveau plus élevé que 1 ' extrémité d'alimentation 12* ttangle d'inclinaison doit être suffisant pouf empêche* que du liquide
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ne bléeoutte des surfaces périphériques des rouleaux 18 ou 19 et pour faire en sorte que le liquida dra1tement intro- duit par le dispositif applîéatour 15 Idcoulo le long des rouleaux d'avancement 10 jusqu'à un collecteur 27 entourant lea extrémité intérieures de ces rouleau* puis dans la bac 28.
L'angle d'inclinaison nécessaire variera d'une installation à 1 autres selon des facteurs* tels que la vitesse de rotation
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des rouleaux 18 et 19, le débit voluci6ttiquo du liquide, sa viscosité et sa tension superficielle la degré de décalage
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des deux rouleaux ainai que la nature de l'article façonné1 à traiter. On a constaté qu'un angle dlitàînaîson d'environ 15* à 250 par rapport z un plan horizontal envient généralement pour ompêcher un égouttage.
Comme Oh le vôît le mieux A la figure 2, le rouleau supérieur 19 est décalé (vera 1* droite lorsqu'on regarde la figure 2) z partir d'une position dans laquelle il se trouve directement au-dessus d'ouléQU inférieur 19. L'angle de déea4o entré une ligne passant par des partiel cor- respondantes des axes des rouleaux 18 et 19 et le plan vertical,
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En raison de l'obliquité des deuX rouleaux, I#Un par rapport à l'autre, cet angle est le plue faible à l'extrémité d*évacua* ' tion 13 et il est le plus grand à l'extraite d'alimentation 12.
Dans la suite de la présente description et dans les reven.
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dications qui la terminent l'ahgle dû dêa1age est le plus pas tit de ce angles, Il a été constata qu'en decalaht le rouleau supérieur d'un cetê d'une position date laquelle il te trouve à la verticale au-dessus du rouleau inférieur, une répartition plue uniforme du liquide de traitement &ur les rouleaux d'avancement peut être obtenue, ce qui donne lieu A un t'1tent plus uniforme et plus, efficace de l'article 11,Le degré de dé- calage optimum est fonction de facteur* tels que les dimensions du rouleau supérieur les dimensions du rouleau inférieur,
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l'angle d'inclinaison de ces rouleaux par rapport à l'horizon- tale, les vitesses de rotation des rouleaux 18 et 19. le débit volumétrique, la viscosité et la tension superficielle du li- . quide de traitement, ainsi que les caractéristiques physiques de l'article 11 à traiter. Le degré de décalage optimum pour une installation donnée peut être aisément déterminé et on a con- staté que le décalage doit généralement excéder environ 30".
En examinant la figure 2, on notera que les rouleaux 18 et 19 tournent dans un sens déterminé, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre, lorsqu'on considérera figure 2. Le sens particulier dans lequel les rouleaux tournent dépend de la direction de décalage, de façon que la surface supérieure du rouleau inférieur se déplace vers le rouleau supérieur. Ainsi, l'agencement est tel que l'article 11 quitte le rouleau inférieur 19 en un point de sa périphériesitué au- dessus de son axe, pour aller vers le rouleau supérieur 18, tandis que l'article quitte ce rouleau 18 A la périphérie de celui-ci, en un point situé en dessous de son axe, pour re- tourner au rouleau inférieur 19.
Ce sens de rotation favorise, conjointement avec la direction du décalage, l'uniformité du traitement de l'article 11 par le liquide de traitement.
Le rouleau supérieur 18 de le. paire de rouleaux 10 présente. de préférence, un diamètre inférieur à celui du rou- leau inférieur 19, Si le rouleau supérieur 18 est un rouleau fou, qui est entraîné par l'article sans fin 11 qui passe sur sa périphérie, une diminution aussi grande que possible du diamètre du rouleau 18 est importante pour réduire le frotte- ment exercé sur 1' article façonné, par réduction de la masse du rouleau.
On a constaté, au surplus, que, lorsque les rouleaux d'avancement 10 sont utilisés pour laver des articles, un lavage plue efficace peut être assuré en utilisant de petits rouleaux plutôt que des grands rouleaux, les autres conditions (telles que le volume du liquide de lavage et la durée de contact avec celui-ci,) étant par ailleurs équivalentes*
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Cependant, le diamètre du rouleau 18 ne peut pas être réduit en deçà d 'une valeur minimale. Etant donné que le vitesse . rouleau 18 doit tourner la même périphérique que le rouleau
19, un petit diamètre du rouleau 18 implique une vitesse de rotation plue élevée, qui produit une force centrifuge plus grande.
Le diamètre minimum du rouleau 18 est le diamètre auquel la vitesse de rotation est juste insuffisante pour chas- ser le liquide de la surface de ce rouleau 18, plutôt que de permettre au liquide de rester sur les rouleaux d'avancement 10.
Le diamètre minimum du rouleau 18 peut être aisément déterminé et est fonction de facteurs tels que le débit volumétrique, la viscosité et la tension sacrificielle du liquide de traitement, l'angle de décalage du rouleau d18 par rapport à une position à la verticale au-dessus du rouleau 19 et la vitesse périphé- rique des rouleaux d'avancement 10.
Le degré de décalage est important, pour détermine!' le siamètre minimum du rayiez %du parce qu'il affecte la répartition du liquide de traitement par les rouleaux 18 et 19 et le rouleau 18 peut être plus petit, toutes autres conditions étant par ailleurs les marnes, avec un degré de décalage plus faible , parce que le rouleau 18 peut retenir une fractionne liquide de traitement plus faible sur sa périphérie.
On notera que le liquide de traitement est appliqué par le dispositif 15 à la partie supérieure de l'extrémité d'é- vacuation 13 du rouleau supérieur 18. do façon à assurer une sor- te d'écoulement à contre-courant du liquide de traitement, par rapport à la direction d'avancement de l'article 11 qui s'élève, en suivant un trajet hélicoïdal, sur les rouleaux d'avancement inclinés 10.
Le liquide de traitement utilisé, qui s'écoule des extrémités inférieures des rouleaux 18 et 19, est recueilli dans le collecteur 27, puis dans la cuve 28, d'où il peut être jeté ou reconstitua et recyclé dans le dispositif d'applica- tion 15,
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Pour aider à maintenir le fonctionnement de l'appareil aussi uniforme que possible, des guides 30 et 31 peuvent être préfet ces guides servant à disposer, de manière précise, l'ar- ticle 11, lorsqu'il arrive à l'extrémité 12 et lorsqu'il Quitte l'extrémité 13 des rouleaux 10. De même, le dispositif d'appli- cation de liquide 15 peut être équipé d'une soupape de contrôle 32 servant à régler le débit du liquide dit traitement.
Dans une tome d'exécution pratique,, on a utilisé des rouleaux d'avancement inclinés d'environ 20 et décalés d'en- viron 40 , ces rouleaux tournant à une vitesse périphérique de plus de quarante Métrée environ par minute, pour exécuter 1'o- pération de lavage dans un procédé combiné comportant d'autres stades opératoires.
Les rouleaux d'avancement 10 étaient con- stitués d'un rouleau inférieur entraîné possédant un diamètre @ @ d'environ 11,43 cm et une longueur d'environ 56 cm, ainsi que un rouleau fou supérieur d'un diamètre d'environ 5 cm et d'une longueur d'environ 56 cm, incliné de manière appropriée pour former un trajet hélicoïdal d'avancement de l'article à traiter sur une longueur d'environ 20 cm des rouleaux.
Un débit volumétrique d'environ 400 ce par minute d'une solution aqueuse diluée de sel, arrivant sur l'extrémité supérieure d'évacuation des rouleaux d'avancement, a nervi à réduire la teneur en sel de l'articlen polymère d'acrylonitri- legélifié et humide fraichement formé dans une mesure plus im- portante que celle obtenue en utilisant d'autres configurations de rouleaux avec le même volume de liquide de traitement et la même vitesse de fonctionnement.
Par ailleurs, on n'a pas constaté d'écoulement ou de projection de liquide à partir des surfaces des rouleaux d'avan- cement, en sorte que la présence d'un bac en dessous des rouleaux était superflue. On a constaté aussi que le liquide de traite ment était uniformément réparti sur la longueur des rouleaux.