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APPAREIL POUR LA PREPARATION DES MECHES TEXTILES.
Cette invention a trait à la fabrication des pro- duits textiles:) et plus particulièrement à un appareil ser- vant à préparer les mèches textiles préparatoirement au blan- chiment, à la teinture ou à d'autres traitements qui ren- dent nécessaire ou désirable que la matière soit manipulée sous forme dtune masse compacte et se supportant d'elle- même de façon à permettre la pénétration ou le passage faci- les de réactifs ( y compris ceux d'une nature gazeuse ou
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fluide) dans ou à, travers la masse,
L'appareil suivant l'invention est destiné à la préparation d'une bobine ou masse de mèche non filée, non tordue et dont les fibres élémentaires sont sensiblement parallèles,
la mèche étant enroulée sur un noyau ou cylin- dre rigide (usuellement tubulaire et perforé) pour consti- tuer une masse allongée, creuse, à enroulement croisé, com- pacte et uniformément dense, mais poreuse, masse dont les convolutions élémentaires sont posées sous une tension telle (et sous une telle compression radiale de la masse bobinée) que chaque convolution résiste à son déplacement à partir de la position dans laquelle elle a été posée initialement, et la bobine devient ainsi apte à se supporter par elle- même et ne s'affaise pas lorsqu'on la place debout et qu'on la mouille, par exemple en la plongeant dans un bain de teinture.
L'application d'un noyau ou cylindre perforé sur lequel la mèche est enroulée permet à la liqueur de teinture, agent de séchage ou autre réactif de passer radialement à travers la masse, soit vers l'intérieur, soit vers l'extérieur ,et la nature dense mais uniforme de la masse assure l'uniformité d'action de l'agent de traitement.
L'appareil suivant l'invention est du type général comportant des barrettes à aiguilles ou dispositif équiva- lent servant à placer les fibres élémentaires de la mèche sensiblement parallèlement, en combinaison avec des'rou- leaux distributeurs de mèche qui reçoivent la mèche non tordue des barrettes à aiguilles, un tambour d'entraîne- ment , un guide--mèche à travers lequel la mèche passe à sa sortie des rouleaux distributeurs, des paliers servant à @ supporter, de façon qu'il puisse tourner, un noyau, allongé rigide dont l'axe est sensiblement parallèle à celui du tambour,
ce noyau étant sollicité par des ressorts ou poids @ qui poussent le noyau contre la surface du rouleau avec une
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force suffisante pour assurer son entraînement par ce der- nier$ mais, suivant l'invention, il comporte un chariot agencé pour effectuer un mouvement de va-et-vient parallèle à l'axe du tambour} ce chariot portant les paliers de sup- port du noyau et étant disposé de façon à faire mouvoir le tambour d'entraînement suivant son axe lorsque le chariot effectue un mouvement de va-et-vient,
en combinaison avec un dispositif pour faire tourner les rouleaux distributeurs et le tambour et pour communiquer un mouvement de va-et-vient au chariot à des vitesses relatives prédéterminées et telles que la mèche non tordue est enroulée avec un enroulement croisé directement sur le noyau et sous une tension et une compression sensiblement constantes du commencement à la fin du bobinageo
Les paliers supportant le noyau sont portés par des bras pivotant sur le chariot,chaque bras étant muni d'un tourillon entrant en prise avec une des extré- mités du noyau.
Ces tourillons sont déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre pour permettre d'introduire un noyau entre eux ou d'en retirer un noyau et sont munis de têtes rotatives agencées pour s'adapter dans les extré- mités d'un noyau creux et supporter ce noyau, dont le dia- mètre externe peut être aussi grand que 50% du diamètre de la bobine finie.Les bras qui portent les tourillons sont reliés aux ressorts ou poids qui pressent le noyau contre le tambour d'enroulement de telle manière qu'à mesure que la bobine augmente de diamètrele bras de levier avec le- quel le ressort agit diminue progressivement de façon à maintenir une pression constante entre le tambour'et la masse d'enroulement o
Dans son mouvement des rouleaux distributeurs au noyau la mèche traverse un guide qui reçoit un mouvement oscillant en synchronisme avec le mouvement de
va-et-vient
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du chariot de façon à neutraliser toute torsion partielle qui pourrait être communiquée à la mèche comme résultat du mouvement de va-et-vient du chariot. Dans une disposition désirable, plusieurs guides de ce genre sont prévus, chacun dteux étant agencé pour fournir une mèche de façon qu'une série de masses de fil soient enroulées les unes à côté et au contact des autres sur le noyau pour constituer col- lectivement la bobine, ce qui permet de constituer une lon- gue bobine sans mouvement de va-et-vient transversal anor- mal.
Le chariot reçoit son mouvement de va-et-vient d'une roue de calandre et lorsque les fibres traitées sont sinueuses, on actionne le rouleau d'entraînement à une vitesse superficielle telle, par rapport aux rouleaux dé- livreurs, que les fibres sont redressées et enroulées dans cet état.
Fig.l est une vue de face d'une machine établie suivant l'invention.
Fig.2 est une vue schématique fragmentaire avec coupe verticale partielle suivant 2-2 (fig.l) certaines des transmissions de commande n'étant pas représentées.
Fig.3 est un plan fragmentaire représentant les pièces de fig.2 .
Fig.4 est une vue en bout de la boite à engrena- ges située à droite de fig.3 .
Fig.5 est une coupe suivant 5-5 (fig.3), certai- nes pièces n'étant pas représentées.
Fig. 6 est une coupe suivant 6-6 (fig.l).
Fig.7 est une coupe axiale des tourillons de sup- port du noyau et représente un noyau creux perforé suppor- té par ces tourillons.
Fig.8 est un plan schématique représentant une disposition désirable des transmissions de commande.
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Fig. 9 est une coupe fragmentaire suivant 9-9 (fig.2).
La fig.8 représente par un plan schématique certaines transmissions de commande d'un genre ordinaire- ment employé dans les gills-boxes ainsi que certaines caractéristiques supplémentaires se rapportant particuliè- rement aux présents perfectionnements. Ainsi,dans cette figure, 1 désigne un arbre moteur principal recevant son mouvement de toute source convenable de force motrice et aotionnant, par lentremise dtengrenages convenables, l'ar- bre arrière 2 et les pignons de changement 3.
Les rouleaux d'étirage arrière sont représentés en 4, les rouleaux d'é- tirage avant en 5 et les barrettes à aiguilles en 6, ces der- nières étant actionnées de toute manière usuelle par un dis- positif non représentée
Comme on le voit dans la fig.2, le bâti de la ma- chine supporte un bras 7 portant une planche verticale 8 munie d'oeillets en porcelaine 9 convenablement disposés pour recevoir et guider des mèches S qui peuvent provenir de toute source convenable Pour faciliter la description, mais sans que ceci limite l'invention en aucune façon, ces mèohes S peuvent être considérées comme étant des mèches de laine ou autre matière désirée qui n'ont pas encore reçu de torsion appréciable ni été soumises à une opération de filage.
Après avoir traversé les oeillets 9, les mèches sont de préférence conduites sur la surface supérieure d'une table de support 10, les diverses mèches étant dis- posées très près les unes des autreso
Dans le présent appareil, ces mèches peuvent être divisées en deux groupes comme indiqué, par exemple, en
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Sa,Sb (fig.3) mais tout autre groupement convenable des mèches peut être adopté en conformité avec la disposition générale et le mode d'action envisagé de la machine. Ces groupes de mèches passent ensuite entre les rouleaux dtéti- rage arrière 4 et, après être entrés en prise avec les barrettes à aiguilles 6 du gill-box, sont délivrés aux ruuleaux d'étirage avant 5.
L'engrenage de commande des rouleaux d'étirage et des barrettes à aiguilles peut par exemple être tel que la vitesse périphérique des rouleaux avant 5 soit approximativement six fois celle des rouleaux arrière 4, de sorte que la mèche est étirée et que ses fibres sont approximativement parallélisêes, Les barrettes à aiguilles 6 ont de préférence une vitesse linéaire un peu plus grande que celle des,rouleaux arrière! et contri buent ainsi à assurer le parallélisme des fibres. De pré- férence, le rouleau avant supérieur 5 est muni d'un ou .plusieursdoubliers sans fin 11 passant autour d'un ou plusieurs rouleaux montés sur un arbre fou 12, ce ou ces doubliers venant en aide aux rouleaux avant pour exercer une traction convenable sur la mèche.
Dans la présente disposition, le bâti de la ma- chine supporte deux bras 13 (fig.2) munis de coussinets
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/de guidage 14 supportant des tourillons destinés à deyx cornets/oscil- lants 15. Chacun de ces cornets est agencé pour recevoir un des groupes Sa ou Sb de mèches et pour délivrer les mèches de ce groupe aux dispositifs de bobinage comme il sera décrit ci-après plus en détails Si l'on ne prévoyait qu'un seul groupe de mèches, un cornet dé guidage unique suffirait. Par contre, si l'on prévoit un nombre de groupes de mèches supérieur à deux, on prévoira un nombre de cornets de guidage augmenté de façon correspondante.
Chaque cornet 15 (fig.9) est percé d'Un conduit longitudinal 16
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destiné à reeevoir la mèche et présentant de préférence des parois excentriques, ce qui s'obtient par exemple en dé- portant latéralement un conduit de section circulaire ou en prévoyant un conduit de section angulaire, de façon que le cornet osoillant ait une prise ferme sur la mèche qui le traverse et soit capable de communiquer son propre mouvement à la mècheo Chaque cornet est muni d'une poulie 18 autour de laquelle passe un des brins d'une corde sans fin 19 qui passe aussi autour de poulies 20 (fig.3) montées sur un chariot à mouvement de va-et-vient que l'on va décrire.
Un arbre rotatif sensiblement horizontal 21 (fig.l et 3) est monté à ses extrémités opposées dans des paliers supportés par des bras 22 et 23 s'étendant laté- ralement à partir des côtés opposés du bâti principal de la machine} respectivement. Cet arbre porte un tambour ou rouleau d'entraînement 24 qui possède de préférence une sur- face rugueuse ou canneléeet qui est mobile suivant l'axe de l'arbre 21 mais qui est contraint à tourner avec l'arbre grâce à un assemblage à rainures et languettes. A droite de la machine (en regardant la (fig.1), l'arbre 21 porte une roue dentée 26 qui est renfermée à l'intérieur d'un carter à engrenages 25 supporté par des bras 23.
La roue 26 engrène avec un pignon de changement 27 porté par un bras réglable et engrenant lui-même avec un pignon 28 fixé à l'extrémité de l'arbre 5a qui porte le rouleau inférieur 5
Une barre de guidage fixe 29 parallèle à l'arbre 21 est fixée panses extrémités opposées dans les bras 22 et 23 et constitue, conjointement avec l'arbre 21, le support du chariot à mouvement de va-et-vient 30 .Ce chariot est muni d'éléments de cadre extrêmes 31 et 32 (fig.l) qui présentent respectivement des bossages creux 33 et 34 pour le passage de l'arbre 21.
A leur extrémité interne, ces
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bossages sont en contact avec les extrémités du rouleau ou tambour 24 et servent de butées à ce rouleau pour le contraindre à participer au mouvement de va-et-vient longi- tudinal du chariot.
Comme représenté dans la fig.2, l'élément infé- rieur du chariot 30 est muni dune crémaillère 35 qui engrè- ne avec un pignon 36 fixé à l'extrémité supérieure d'un arbre vertical 37 monté dans des paliers 38 et 39 agencés pour permettre à l'arbre 37 d'effectuer un léger mouvement oscillant.
Une roue de calandre 40 est fixée à l'extrémité de l'arbre 37 et munie d'une série de goupilles (fig.6) en prise avec un pignon 41 qui est fixé à l'extrémité infé- rieure d'un arbre 42 supporté par des paliers convenables du bâti de la machine; Une roue d'angle 43 (fig.1) est fixée à l'extrémité supérieure de l'arbre 42 et engrène avec une roue d'angle 44 fixée à un arbre horizontal 45 qui pénètre dans le carter 25 dans lequel il porte un pi- gnon 46. Ce pignon engrène avec une roue de changement 47 (fig.4) montée sur un bras réglable et engrenant avec la roue 26.
Comme on le voit dans les fig.l et 5 le.s éléments extrêmes 31 et 32 du chariot sont munis de bras 48 sétendant vers le haut et portant des pivots agencés pour supporter des bras pivotants 50. De préférence, ces bras sont munis de manettes 51 à leur extrémité avant de façon quon puisse les soulever commodément . Chacun des bras 50 est muni d'une goupille 50a à laquelle est fixé un organe tel qu'une biellette 52 servant à transmettre une force.
Les biellettes 52, reliées aux bras correspondants, sont assujetties à des cordes ou chaînes souples 53 passant autour de poulies folles 54 et fixées respectivement aux extrémités opposées dtun ressort de traction 55 qui, agissant par l'entremise
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des liaisons décrites, tend à faire pivoter les bras 50 vers le bas en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig.5).0 On remarquera qu'à l'aide d'un ressort unique, des forces sensiblement égales seront toujours exercées sur les deux bras. On remarquera aussi que la disposition relative de la goupille 50a et du pivot 49 est telle que lorsque le bras oscille vers le haut, la force du ressort est appliquée avec un bras de levier décroissant.
Chacun des bras 50 est muni d'un bossage 58 destiné à recevoir un tourillon qui est constitué, dams le mode de réalisation préféré, par un arbre court 59 agencé pour coulisser suivant son axe et pour tourner dans un alésage du bossage 58. L'arbre 59 porte une tête 60, de préférence constituée par un disque de diamètre assez grand monté sur l'arbre 59 par l'entremise de roulements anti- friction 61, cette tête pouvant ainsi tourner librement par rapport à 1''arbre 59. De préférence, le disque 60est muni;, près de son bord externe, d'un rebord cylindrique 62 et d'un rebord marginal plan 63.
L'arbre 59 est muni d'un bras ou manette de commande 64 qui fait saillie à l'extérieur à travers une fente formant came 65 du palier 58, la fente 65 comprenant une partie située dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre, de telle sorte que lorsque la manette 64 est disposée dans cette partie de la fente,l'arbre 59 ne peut pas se déplacer suivant ,son axe.
Les tourillons sont agencés pour supporter entre eux un noyau rigide 66 qui est de préférence un tube métallique creux perforé et qui, dans un mode de réalisation préféré, est muni d'une large tête 67 à chaque extrémité.
Les têtes 60 des tourillons ont un diamètre tel que les rebords cylindriques 62 s'emboîtent exactement dans le noyau creux de telle sorte que les rebords plans 63 s'appli-
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quent contre les extrémités externes du dit noyau, les têtes 60 ayant des dimensions telles qu'elles s'adaptent à des noyaux de grandes dimensions, c'est-à-dire des noyaux qui peuvent posséder un diamètre externe de 50% ou davantage du diamètre de la bobine finie.
Dans le fonctionnement de la machine, les mèches S arrivant d'une source convenable traversent les oeillets 9 de la façon précédemment décrite, passent entre les rouleaux d'étirage arrière et avant et en travers des barret- tes à aiguilles 6, de sorte que les fibres dont est compo- sée la mèche émergent des rouleaux avant 5 dans des posi- tions sensiblement parallèles. Les groupes de mèches passent alors à travers les cornets de guidage respectifs, et lorsque le chariot 30 est en mouvement, la corde 19 fait osciller ces guides autour de leur axe propre, ce qui commu- nique un léger mouvement oscillant à la mèche qui les tra- verse.
Le mouvement de va-et-vient du chariot a pour effet de communiquer un mouvement de va-et-vient au tambour 24 par rapport aux guides, et si l'on suppose qu'un noyau 66 a été monté sur les tourillons, ce noyau participe aussi au mouvement de va-et-vient.
Les extrémités des mèches arrivant des cornets de guidage sont fixées au noyau de l'une quelconque des manières usuelles, et lorsque le tambour 24 tourne, il fait aussi tourner le noyau, celui-ci reposant contre la surface du tambour, avec une pression assez grande due en partie au poids du noyau et de ses supports et en partie, et surtout, à l'action du ressort '55' Le pignon de change- ment 27 est choisi tel que la sur race périphérique du tem- bour 55, et par suite celle du noyau ou de la masse bobinée sur ce noyau, sont dans un rapport tel, avec la vitesse à laquelle la mèche est délivrée par les rouleaux 5, que
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la mèche bobinée est soumise à une tension prédéterminée assez grande.
Dans le cas de fibres sinueuses ou ondulées telles que les fibres de peignés de laine, il est préfé- rable (rappliquer une tension telle que les fibres sont redressées et maintenues dans cet état pendant leur enrou- lement sur le noyau. Le pignon de changement 47 du carter à engrenage est aussi choisi de façon que le tambour effec- tue par rapport aux guides distribuant la mèche un mouvement de va-et-vient rapide et tel qu'on obtient un enroulement croisé$ usuellement suivant un angle de 30 environ, quoique cet angle puisse varier selon la matière bobinée.
On remarquera que la mèche délivrée par les rou- leaux 5 et dont les fibres sont sensiblement parallèles est enroulée par le mécanisme qui vient d'être décrit sans qu'aucune torsion lui soit communiquée et de façon à cons- tituer sur le noyau une bobine à enroulement croisé, l'os- cillation des cornets de guidage étant telle qu'elle empêche l'introduction d'une torsion partielle dans la mèche au mo- ment où le chariot est sur le point d'atteindre les extré- mités de son mouvement de va-et-vient.
L'application d'une série de cornets de guidage rend inutile l'application d'un mouvement de va-et-vient d'amplitude excessive comme il le faudrait pour constituer la bobine cylindrique longue dé- sirée, étant donné qu'elle permet d'établir plusieurs masses bobinées individuellement et se touchant par leurs extré- mités, le mouvement transversal ayant une longueur suffi- sante pour constituer une seule de ces masses individuelles.
Par ltapplication d'une tension convenable et par Inapplication d'une force convenable pour presser la masse d'enroulement sur le tambour d'entraînement, il est possi- ble de constituer sur le noyau creux une bobine cylindrique de grande longueur par exemple de 75 centimètres, et de
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structure dure, dense mais poreuse et uniforme et dont les spires élémentaires sont posées sous une tension et une compression telles que chacune d'elles tend à conserver la position qu'elle a reçu initialement,'de sorte que lors- qu'on enlève la bobine et qu'on la place debout, par exemple pour faciliter la teinture sous pression, le blanchiment ou des opérations analogues, la matière mouillée se supporte d'elle-même sur le noyau et ne s'affaisse pas pour exposer une partie quelconque du noyau.
Quoique cette bobine soit d'une nature,très dense et très dure en raison de la tension et de la compression avec lesquelles elle a été bobinée, elle peut néanmoins être bobinee à une vitesse élevée et, grâce à la disposi- tion des tourillons précédemment décrits, on peut facile- ment enlever la bobine terminée de la machine, et la rem- placer par un noyau vide avec le minimum de perte de temps et d'ennui.
Bien entendu, la construction décrite est suscep- tible de recevoir un grand nombre de modifications relatives aux proportions, à la disposition relative et aux dimensions des pièces, ainsi qu'à la substitution d'équivalents sans s'écarter de l'esprit de l'invention.