Appareil pour le séchage d'enroulements de filaments La présente invention a pour objet un appareil pour le séchage d'enroulements annu laires ou gâteaux de matière en filaments avec ou sans enveloppe ou emballage protec teur perméable, et comprenant un support pour chaque enroulement. Ce dernier peut contenir une proportion d'humidité telle qu'il en résulte un rétrécissement pendant le séchage. L'appa reil selon l'invention est particulièrement des tiné au séchage d'enroulements de ce genre formés sans support central, par exemple par réception dans un pot tournant utilisé cou ramment dans l'industrie de la rayonne. Par humidité , on entend ici un liquide quel conque.
On a déjà proposé d'obtenir un produit plus uniforme par un séchage relativement court à l'aide d'un chauffage diélectrique.
L'appareil selon l'invention peut servir à sécher un enroulement humide de matière en filaments, muni ou non d'une enveloppe pro tectrice, contenant au moins 30 % en poids d'humidité (par rapport au poids total ou poids à l'état mouillé), et ne comportant aucun man drin central, de façon que ses spires soient libres de se rétrécir pendant le séchage.
L'ap pareil faisant l'objet de l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend, pour chaque support, une console présentant un alésage perpendiculaire à sa face de support, un arbre monté dans ledit alésage, des moyens sur l'ar bre pour empêcher son mouvement axial rela tif, un plateau monté sur une extrémité de l'arbre, des moyens fixés à l'extrémité opposée de l'arbre pour faire tourner ce dernier dans la console, ces moyens pouvant comprendre un pignon, un disque annulaire perforé sup porté à distance dudit plateau, et plusieurs montants électriquement non conducteurs sup portant le disque à distance du plateau, le diamètre intérieur du disque étant pratique ment égal au diamètre intérieur de l'enroule ment qu'il est destiné à recevoir.
Le diamètre extérieur du disque est de préférence prati quement égal au diamètre extérieur de l'en roulement. Un tel support permet de soumettre l'enroulement à un champ électrique à haute fré quence en présence de courants de convexion tandis qu'une couverture de vapeur suffisam ment dense est créée et maintenue autour de l'enroulement. Cette couverture exclusivement formée par la vapeur dégagée pendant le chauf fage diélectrique est suffisamment dense pour empêcher les spires extérieures de se rétrécir avant les spires situées à l'intérieur de l'enrou lement. De préférence, les électrodes sont dis posées verticalement et. le bobinage est entramé en rotation autour d'un axe vertical situé entre elles.
On a trouvé que les irrégularités et les dif férences de rétrécissement résiduel, d'aptitude à la teinture et autres propriétés du fil, qui se présentent sur les différentes spires d'un enrou lement séché par les procédés connus, dans lesquels les spires extérieures sèchent avant les autres, peuvent être grandement réduites ou pratiquement éliminées en réglant l'intensité du chauffage diélectrique suivant les conditions régnant autour des spires extérieures de l'en roulement, de façon que le dégagement de vapeur soit au moins suffisant pour maintenir une couche de l'atmosphère entourant direc tement les spires extérieures de l'enroulement pratiquement saturée par la vapeur dégagée à la température de séchage, notamment au point d'ébullition du liquide évaporé, qui est de 100,)
C pour l'eau à la pression atmosphérique. Lorsqu'on expose l'enroulement à l'atmosphère de la chambre, de façon que les courants de convection normaux ou naturels agissent à la fois sur les surfaces intérieure et extérieure de l'enroulement annulaire, cet effet peut être obtenu par un chauffage rapide de l'enroule ment, de façon que la vapeur soit dégagée assez rapidement pour remplacer la couche saturée de vapeur autour des spires extérieures de l'en roulement, au fur et à mesure que les courants de convection naturels déplacent cette couche par rapport à la surface de l'enroulement.
On peut également entourer la surface extérieure de l'enroulement avec une enveloppe perméable et, si on le désire, cette enveloppe peut recou vrir les faces en bout de l'enroulement adja centes aux spires extérieures, de façon qu'une couche d'atmosphère saturée de vapeur à la température de séchage soit maintenue en contact avec les spires extérieures pour les empêcher de se rétrécir avant les spires inté rieures.
L'utilisation de l'appareil selon l'invention est particulièrement avantageuse pour le sé chage de filaments artificiels obtenus par voie humide en cellulose régénérée, en acétate de cellulose, en résines vinyliques, en caséine, etc... On peut l'utiliser pour l'élimination du solvant après les opérations d'apprêtage, de revêtement, d'encollage, ou d'autres opérations de finissage des fils.
Lie dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation laté rale.
La fig. 2 est une vue en plan correspon dante.
La fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne 111-1I1 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe d'un support d'enroulement que comprend cette forme d'exé cution.
L'appareil représenté comprend deux ar bres 4 et 4a montés à rotation dans des paliers 3. Ces arbres portent des pignons à chaîne 5 et 5a coopérant avec un transporteur à tablier 6 et guident celui-ci. Un moteur 4b est accou plé à l'arbre 4.
Des supports 7 pour des enroulements sont montés et espacés sur le pourtour du trans porteur 6. Chaque support comprend une pla tine 6a à laquelle est fixée une console 7a présentant un alésage perpendiculaire à la face de support de la platine. Un arbre est monté à rotation dans la console 7a. Il est formé d'un manchon 9 dont une extrémité est fendue en 10 pour former des languettes élastiques 10a. Un collier 12 est destiné au serrage des lan guettes sur une tige 11 constituant une seconde partie dudit arbre.
Cette tige 11 est solidaire d'un plateau 15 résistant à la corrosion et de ce plateau s'élèvent des montants 14 pour porter un disque annu laire perforé 13. Les trous de ce disque 13 permettent le passage de courants de convec tion naturels et/ou forcés à travers le disque 13. Les montants 14 et le disque 13 sont électriquement non conducteurs, de façon à réduire au minimum l'absorption d'énergie élec trique. On a trouvé que certaines matières à base de résines synthétiques, telles qu'un copo- lymère du styrène et du divinylbenzène qui présente une constante diélectrique d'environ 2,4 à 2,5 ainsi qu'un facteur de puissance de 0,007 jusqu'à 3000 mégacycles, sont particu lièrement avantageuses.
Le diamètre intérieur du disque 13 est sensiblement égal au diamètre intérieur d'un enroulement annulaire des fila ments 30. La longueur des montants 14 est suffisante pour isoler le disque 13 du plateau 15 et pour assurer une bonne circulation au centre des enroulements 30, même lorsqu'une enveloppe de protection 30a pend à la suite du rétrécissement pendant le séchage, de la manière indiquée sur la fig. 4.
Une bague 16, fixée au manchon 9 à l'aide d'une vis de serrage 16a, et le collier 12, limitent le déplacement axial du man chon 9. Un pignon 17 est destiné à venir en prise avec une crémaillère fixe 18 qui fait ainsi tourner les supports 7 et les enroulements 30 qu'ils portent au cours du séchage.
L'appareil comprend un oscillateur à radio fréquence 19. Le circuit de sortie de l'oscilla teur 19 comprend des électrodes 20 et 21 entre lesquelles passent les enroulements 30. Une borne de sortie 21a de l'oscillateur est connectée par un conducteur 22 à l'électrode 20, tandis qu'une borne 23 -est connectée par la terre à l'électrode 21. Les électrodes 20 et 21. sont, de préférence, faites en une matière se présentant sous la forme d'une grille, par exemple en toile métallique. Grâce à cette constitution, la quantité d'humidité qui se con dense sur les électrodes est réduite, tandis que la circulation des courants de convection au tour des enroulements est améliorée.
Un pont de court-circuitage 21b (fig. 2) permet d'obtenir une tension sensiblement cons tante le long des électrodes. Ce pont est placé en un point situé à peu près au tiers de la longueur des électrodes -20 et 21 en partant des extrémités d'entrée des enroulements, et les conducteurs de l'oscillateur 19 sont connec tés aux électrodes 20 et 21 en un point situé à peu près au tiers de leur longueur en partant des extrémités entre lesquelles les enroulements sortent de la zone de séchage.
Les enroulements 30, recouverts de leurs enveloppes ou manchons usuels en tissu 30a, ont été préalablement traités par des liquides et ensuite, de préférence, centrifugés pour en éliminer l'excès du liquide de traitement. Ils ont ensuite été avantageusement travaillés et pétris pour desserrer les spires, ce qui facilite l'échappement rapide de l'humidité pendant le séchage. On place ensuite les enroulements sur les disques 13 sur lesquels ils passent dans la zone de séchage. Au moment où les enrou lements 30 pénètrent entre les électrodes, les pignons 17- viennent en prise avec la crémail lère fixe 18 qui fait ainsi tourner les enroule ments 30. Au fur et à mesure que les enrou lements se rétrécissent, l'excès de longueur des enveloppes 30a descend dans l'ouverture cen trale des plateaux 13 (fig. 4).
Aucun des trous n'est masqué et la circulation des courants de convection destinés au séchage n'est pas con trariée par la partie pendante de l'enveloppe. Finalement, lorsque l'opération du séchage est au moins en majeure partie terminée, on retire les enroulements du transporteur 6.
On peut utiliser une vitesse de rotation quelconque, mais une rotation de 1 à 3 tours par minute convient généralement pour assurer l'uniformité sans risque de roussissement. De préférence; on fait fonctionner l'appareil à la pression atmosphérique en présence de courants de convection normaux ou naturels. Mais on peut également utiliser les courants de convec tion forcés, ou placer l'appareil dans une cham bre close sous pression ou en dépression.