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Perfectionnement à la fabrication de cordons de matière fibreuse.
La présente invention se rapporte à la fabrication de cordons de matière fibreuse imprégnée ou revêtue d'une matière solide combustible. Il est connu de préparer des cordons ou fils de cette espèce en les faisant passer à travers un bain en fusion de la matière d'imprégnation et en les tirant ensuite à travers une série de filières, ces opérations pouvant être répétées jusqu'à ce que l'imprégnation ait reçu la qualité désirée et que le cordon ou fil ait reçu la forme et les dimensions voulues.
Dans les procédés connus le tirage du cordon ou fil s'effectue par enroulement du cordon sur un tambour rotatif transportable, qui, lorsqu'il est plein, est détaché du mécanisme d'enroulement et placé dans un dispositif pour une opération de tirage suivante ou tout autre traitement désiré du cordon, tandis qu'un nouveau tambour d'enroulement vide est placé dans le dispositif d'enroulement.
Ce procédé comporte cependant de sérieux inconvénients. Les tambours d'enroulement, déjà lourds en eux-mêmes, représentent avec
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le cordon enroulé un poids assez considérable, ce qui nécessite des moyens de transport spéciaux et un grand nombre d'ouvriers uniquement pour l'enlèvement et la mise en place des tambours. Comme les tambours d'enroulement doivent avoir un diamètre relativement grand pour ne pas soumettre le cordon à des fléchissements trop forts et comme leur nombre doit être relativement grand pour permettre un tirage sans de longues interruptions, ils donnent lieu à un encombrement considérable et leur poids n'en est qu'augmenté. Les cordons ou fils utilisés dans ces procédés sont relativement faibles et se rompent facilement, donnant ainsi lieu 4 des interruptions de travail fréquentes.
Ces inconvénients et d'autres sont éliminés par le procédé selon l'invention, qui est essentiellement caractérisé par le fait que le cordon ou fil, apres avoir traversé le bain d'imprégnation et après avoir été tiré à travers une série de filières, est enroulé sur l'un des deux tambours rotatifs portés dans un dispositif stationnaire, et lorsqu'il est plein, le tambour est débravé de son arbre moteur, l'enroulement étant continué sur l'autre desdits tambours, le cordon étant déroulé du premier desdits tambours pour passer par un second procédé de tirage ou par un autre procédé de traitement.
L'avantage principal de ce procédé est que les tambours restent toujours dans le dispositif d'enroulement qui forme simultanément dispositif de déroulement, tout transport des tambours, soit à la main soit par moyens mécaniques, étant supprimé. Le déroulement peut commencer presque immédiatement après la fin de l'enroulement ce qui réduit à un minimum le temps mort et la longueur de cordon en cours de fabrication. Le nombre des tambours en usage est fortement réduit, ainsi que la main-d'oeuvre, et le risque d'endommager les cordons finis ou pendant le transport entre les différentes étapes de fabrication est éliminé.
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L'invention comprend aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé nommé ci-dessus, qui est essentiellement caractérisé par un mécanisme d'enroulement servant à titer un ou plusieurs cordons successivement à travers un bàin d'une matière d'imprégnation combustible fondue et un nombre de filières, le mécanisme d'enroulement comprenant une paire de tambours d'enroulement pour chaque cordon mis en rotation par force motrice et reliés chacun à son arbre moteur par un dispositif d'accouplement débrayables individuellement.
L'invention s'applique avec avantage à. la fabrication des allumettes en cire bien connues, qui, généralement, consistent en un cordon ou fil imprégné et recouvert de stéarine ou analogue, des morceaux de longueur appropriée de ce cordon formant des tiges d'allumettes qui sont munies d'une tête de pâte inflammable à l'une des extrémités. L'invention se rapporte cependant plus spécialement aux cordons consistant principalement en une bande de papier plissée généralement dans le sens de la longueur et imprégnée de paraffine ou analogue, ces cordons remplasant avec avantage les cordons connus consistant en une mèche de fibres textiles tordues revêtue d'une couche de stéarine ou autre matière similaire.
Ces caractéristiques et avantages de l'invention et d'autres ressortent de la description suivante d'une forme de réalisation de l'invention adaptée à la fabrication- de cordons de papier imprégnés d'une matière solide inflammable, référence étant faite au dessin annexé.
Fig. 1 représente schématiquement en élévation un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
Figs. 2 et 2a montrent en plan,chacune une partie du dispositif illustré dans la Fig. 1.
Le dispositif illustré comprend dix magasins à rouleaux 1 desquels un nombre correspondant de bandes de papier 2 sont dévidées.
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Ces bandes passent sur deux blocs 3 et 4 de stéarine, de cire, de talc ou autre matière à effet lubrifiant et sont appuyées en contact avec ces blocs par des rouleaux 5 à roulement libre disposés entre les blocs. La surface de la bande de papier est lissée par le frottement contre les blocs et l'effet lubrifiant de la stéarine ou analogue facilite le passage des bandes à travers les dispositifs de plissage. Le dispositif de plissage consiste en des tuyères en forme d'entonnoir 6 de préférence à section circulaire, une tuyère étant prévue pour chacune des bandes de papier. Celles-ci sont par leur passage à travers la tuyère à partir de l'état plat d'abord repliées sur elles-mêmes en forme de tube.
Après les tuyères 6 on peut prévoir un nombre de filières 7 correspondant au nombre des bandes, ces filières présentant une section en forme de croix ou d'étoile donnant à la bande de papier un plissage de forme correspondante.
Les bandes de papier ainsi plissées sont passées à travers un ou plusieurs récipients 8 ouverts, ceux-ci se trouvant au nombre de deux dans la Fig. 2, On passe donc cinq bandes de papier à travers chacun des récipients 8. Ces récipients, qui sont chauffés de manière appropriée, contiennent un bain de matière d'imprégnation fondue, par exemple de la paraffine avec une faible addition de cire de Carnuba ou toute autre matière à effet similaire. Cette faible addition, qui, de préférence, est d'environ 5, amélio- re sensiblement les propriétés mécaniques de la matière d'imprégnation figée. Les bandes sont immergées dans le bain par des rouleaux cylindriques 9 portés à roulement libre sur un arbre fixe.
A la sortie du bain chacune des bandes passe par une ou plusieurs filières 10 et 12 et reçoit par cela une section de forme préliminaire ou définitive. Les filières sont de préférence chauffées, ce qui peut être effectué électriquement soit par résistance, soit par induction, ou par ductilité de chaleur par une partie du sup-
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port de la filière qui trempe dans le bain .d'imprégnation chaud, La bande est ensuite passée sur des poulies 13 et 14 et retournée en arrière pour être immergée une seconde fois dans le bain d'im- prégnation et pour passer par de nouvelles filières 10, 15 et 16, desquelles la première peut être formée par un trou de filière per- cé dans le même bloc 10 que le trou par lequel passe la bande im- médiatement après le premier passage par le bain d'imprégnation.
Le filage du cordon décrit ci-dessus est effectué sous l'ac- tion d'un mécanisme d'enroulement comprenant deux tambours d'enrou- lement pour chaque cordon, Dans le dessin les chiffres 17, 18, 19,
20 et 21 désignent chacun une de ces paires de tambours, dans les- quelles les tambours disposés l'un au dessus de l'autre sont dési- gnés par les lettres a et 1, Ainsi par exemple, la paire 17 com- prend les tambours 17a et 17b.
Les tambours 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b, 20a, 20b, 21a et 21b sont portés sur des arbres horizon- taux 23a, 23b, 24a, 24b, 25a, 25b, 26a, 26b, 27a, et 27b respecti- vement, ces arbres formant angle droit avec la direction du mouve- ment du cordon, Chacun des groupes d'arbres 23a - 27a appartenant aux tambours supérieurs 17a - 2la et 23b - 27b appartenant aux tam- bours inférieurs 17b - 21b, sont actionnés par un moteur commun 28 par l'intermédiaire de moyens de transmission appropriés, Chacun des tambours est relié à son arbre par un accouplement 22, par le- quel chaque tambour peut être individuellement embrayé ou débrayé de son arbre. Cet accouplement est de préférence à friction pour permettre un glissement rendant possible la mise en mouvement dou- ce et sans à-coups du tambour.
Un tambour d'enroulement avec son accouplement 22 est disposé aux deux extrémités des arbres 23 - 27, chaque arbre portant ainsi les tambours supérieurs ou inférieurs de deux paires 17 et 29, 18 et 30, 19 et 31, 20 et 32,21 et 33 respectivement. Les arbres sont de longueur différente, comme le montre la Fig.2, de manière que chaque tambour soit librement acces-
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sible de sa face extérieure. Les accouplements 22 sont de préférence de construction telle, qu'ils peuvent être actionnés du centre extérieur des tambours.
Les cordons sont individuellement connectés chacun à l'un des tambours dans les différentes paires et enroulés sur ces tambours par embraya.ge des accouplements 22 respectifs. Comme le montre la Fig. l, les cordons sont connectés aux tambours supérieurs 17a - 2la sur lesquels ils sont enroulés. Les cordons enroulés sur les tambours inférieurs 17b - 21b dans un filage précédent sont simultanément déroulés et menés à travers un second dispositif de filage comprenant les mêmes éléments que le dispositif préalablement dé- crit à l'exception de la tuyère en forme d'entonnoir. A la sortie de ce second dispositif les bandes ou cordons sont enroulés sur des tambours disposés de manière analogue au mécanisme d'enroulement décrit préalablement.
Dans ce deuxième dispositif de filage et de bobinage les différentes parties portent les mêmes références que les parties correspondantes du dispositif décrit en premier lieu.
Dans le deuxième dispositif de filage les cordons peuvent être tirés avec une plus grande vitesse qu'à travers le premier. Comme un cordon déroulé de l'un quelconque des tambours du premier mé- canisme d'enroulement peut être enroulé sur n'importe lequel des tambours du deuxième mécanisme d'enroulement, le nombre de tambours ou paires de tambours d'enroulement dans le premier et le deuxième des mécanismes peut être inversement proportionnel à la vitesse, avec laquelle les cordons sont tirés à travers les dispositifs de filage en question.
Si par exemple la vitesse du cordon à travers le premier dispositif de filage est 2 mis et à travers le deuxième 5 m/s, le nombre de paires de tambours d'enroulement dans le deuxième mécanisme d'enroulement peut être 2/5 du nombre des paires de tambours d'enroulement dans le premier mécanisme d'enroulement.
Dans le dessin, le premier mécanisme d'enroulement comprend ainsi
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dix paires de tambours, tandis que le deuxième mécanisme n'en a que qua,tre.
Du dernier mécanisme d'enroulement, les cordons peuvent être passé par un dispositif de filage ultérieur du type décrit préalablement ou bien être transférés à un autre procédé de traitement.
On a, trouvé convenable de faire passer les bandes de papier par trois ou quatre dispositifs de filage arrangés en série l'un après l'autre et comprenant chacun un bain d'imprégnation, les tuyères, filières et mécanismes d'enroulement y appartenant. A la sortie du dernier filage les cordons ou fils de papier sont envoyés dans une machine pour le coupage en tiges de longueur voulue et pour munir lesdites tiges d'un bout en les trempant dans une pâte inflammable de la manière connue pour la fabrication d'allumettes ordinaires en bois. La bande de papier plissée forme pour ainsi dire un squelette à l'intérieur de la masse de paraffine et donne au produit fini une haute résistance et une grande rigidité.
Le papier choisi doit être de bonne qualité et doit présenter une grande élasticité combinée avec une haute résistance à la traction afin d'éviter une rupture fréquente du cordon lors de son passage à travers le dispositif de plissage. Dans certains cas, il sera convenable d'effectuer le plissage en plusieurs étages en disposant plusieurs tuyères l'une derrière l'autre.
Il est évident que le procédé décrit peut être modifié en plusieurs points sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention.
Le premier plissage peut par exemple être effectué aussi bien après le passage de la bande de papier à travers le bain d'imprégnation ou même pendant que la bande est encore immergée dans ledit bain.
Dans ce cas, le dispositif de lubrification représenté par les blocs 3 et 4 et le rouleau 5 peut être éliminé, et la première filière peut servir simultanément comme tuyère de plissage. Pour faciliter ce plissage dans la filière on peut former des plis ou
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ondulations longitudinales sur la bande en la faisant passer entre deux rouleaux à canelures périphériques. Le cas échéant on pourra aussi supprimer le deuxième trempage de la bande au sortir de la boucle de séchage formée par les poulies 13 et 14 et faire passer le cordon directement de la poulie 14 à travers une filière au dispositif d'enroulement.
Le deuxième procédé de tirage peut ne former qu'un traitement de polissage du cordon et être constitué par un simple trempage rapide du cordon dans un bain d'imprégnation et un tirage subséquent à travers une filière chauffée, la boucle de séchage sur les poulies 13 et 14 pouvant être sensiblement réduite ou entièrement supprimée. Le nombre des procédés de tirage, la présence ou l'absence de bains d'imprégnation et de boucles de séchage, le nombre et la configuration des filières, le degré de leur chauffage ainsi que la vitesse de passage du cordon à travers chaque procédé peuvent être variés à souhait suivant la nature des matières utilisées et la qualité du produit désiré. Par conformation appropriée des filières on peut obtenir une section quelconque désirée du cordon, par exemple carrée ou polygonale.
Au point de vue constructif il est aussi possible de recourir à plusieurs différentes alternatives. Le récipient pour la matière d'imprégnation peut par exemple être fait d'une seule pièce pour toutes les bandes tirées dans la même machine, comme le montre la Fig. 2a, ou bien l'on peut prévoir deux ou plusieurs récipients, à travers lesquels les bandes sont passées en groupes ou individuellement.
Les filières peuvent aussi être réunies en blocs ayarlt des trous pour plusieurs cordons, comme le montre la Fig.2 ou bien consister en filières individuelles avec seulement un trou comme le montre la Fig. 2a. La construction du dispositif d'enroulement peut aussi être variée de différentes manières. Il n'est pas absolument nécessaire que les tambours soient portés sur des axes immobiles à l'exception du mouvement de rotation. On pourrait aussi placer
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chaque paire de tambours dans un cadre à bascule permettant de mettre le tambour, sur lequel l'enroulement s'effectue, toujours dans la position inférieure, tandis que le dévidement aura toujours lieu dans la position supérieure ou vice-versa.
Résumé.
En résumé l'invention concerne :
1. Un procédé pour la fabrication de cordons en matière fibreuse imprégnés d'une matière combustible solide mais fusible, ce procédé étant caractérisé par les points suivants considérés séparément ou en combinaison : a) après avoir passé à travers un bain contenant la matière d'imprégnation fondue et avoir été tiré à travers un nombre de filières, le cordon est enroulé sur l'un des deux tambours rotatifs portés dans un dispositif stationnaire, et lorsqu'il est plein, le tambour est débrayé de son arbre moteur, l'enroulement étant continué sur l'autre desdits tambours et le cordon étant déroulé du premier desdits tambours pour passer par un second procédé de tirage ou un autre procédé de traitement;
b) plusieurs cordons sant tirés à travers le bain d'imprégnation et les filières, et enroulés chacun sur l'un d'une rangée de tambours appartenant chacun à une paire de tambours, le cordon enroulé sur l'autre tambour de chaque paire dans un procédé de filage précédent étant déroulé pour passer par un procédé de filage ultérieur, à travers lequel le cordon est tiré par une série ultérieure de tambours d'enroulement appartenant chacun à une paire de tambours; c) le cordon est déroulé du tambour avec une plus grande vitesse que celle avec laquelle il y est enroulé.
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