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Perfectionnement aux machines travaillant des fils ou rubans métalliques fins, notamment machines à tréfiler de précision, et celles pour filaments de lampes électriques.
La:, présente invention a pour objet un dispositif dont l'emploi peut être extrêmement utile sur toutes les machines à fonctionnement continu qui travaillent.des fils ou des ru- bans métalliques fins ou très fins et dans lesquelles, inde- pendamment des fonctions spécifiques propres à la machine et des organes qui la constituent le fil ou le ruban à travailler se trouve concentré sur un rouet ou bobine ou un organe simi- laire freiné, qui sera désigné ci-après par les mots " rouet d'approvisionnement ", passe à vitesse uniforme à travers la machine au moyen d'un organe transporteur, généralement consti- tué par un tambour commandé, autour duquel deux ou plusieurs spires;
du fil ou du ruban sont enroulées afin de donner l'adhé- rence nécessaire, et qui sera appelé par la suite "tambour- transporteur" et eat enfin enroulé de nouveau sur un organe qui le recueille appelé par la suite " rouet enrouleur ".
Le principe constructif,'d'une semblable machine est schématisé par la fig. l, dans laquelle à, est le rouet d'ap- provisionnement freiné; B un rouleau de guidage du fil F; C
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le dispositif dans lequel le fil subit l'opération, le traite- ment ou la transformation auxquels la machine est destinée; D le tambour transporteur commandé qui, grâce à sa surface cylin- drique rugueuse, fait avancer le fil dont une ou plusieurs spires sontenroulées sur lui; et E le rouet enrouleur sur lequel on recueille le fil qui a subi le traitement désiré.
On peut citer, comme exemples les plus marquants de sem- blables machines, les machines à tréfiler de précision pour fils métalliques fins et très fins et les machines pour la fabrication des filaments en spirale des lampes électriques à incandescence.
Dans ces machines l'organe commandé directement est tou- jours le tambour transporteur D. Le rouet d'approvisionnement freiné A tourne sous l'action du fil même qui s'en déroule sous l'effort de tra/ction exercé par le tambour D, tandis que le rouet enrouleur E est à commande indépendante ou à commande dérivée de celle du tambour transporteur.
Toutes ces machines doivent satisfaire à une série de conditions fondamentales courantes qu'il serait trop long d'énu- mérer. La description ci-après sera limitée de façon à mettre en évidence celles qui intéressent plus spécialement la présen- te invention et qui sont : A) Mise en marche douce, sans secousses, tenant compte de la faible résistance du produit traité;
B) Marche absolument uniforme;
C) Tirage du fil aussi constant que possible et constam- ment contrôlable, particulièrement sur le parcours AC ou AD; D) Tirage du fil réglable en fonction du fil travaillé.
La présente invention a pour but de réaliser les condi- tions constructives voulues en vue de la réalisation parfaite des quittés énumérées plus haut, en réalisant en même temps une simplification des moyens nécessaires.
La machine, objet de la présente invention, est essen- tiellement caractérisée par le fait qu'un des deux rouets,
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rouet enrouleur ou rouet d'approvisionnement, est commandé par l'autre rouet ou par le tambour transporteur au moyen d'un accouplement pouvant céder sous l'effort; cet accouplement @ est constitué de préférence par un accouplement à friction qui, grâce à son glissement, fournit en même temps le couple de frei- nage dont le rouet enrouleur a besoin pour assurer la traction nécessaire au fil qui se déroule du rouet même.
Le couple de freinage peut être réglé à la main suivant l'effort de traction auquel le fil qui se déroule du rouet d'approvisionnement doit être soumis en fonction de sa section; il peut être aussi réglé automatiquement afin de maintenir l'effort de traction à la valeur prescrite.
Avec la disposition adoptée par la présente invention on arrive ainsi à réunir en un ensemble unique, deux des trois organes fondamentaux A, D, E, de la machine en simplifiant et parfois en réduisant le nombre des organes de commande néces- saires, cet ensemble assumant également, en plus des fonctions propres à chacun des deux organes mêmes, la mission, extrêmement délicate, de -contrôler et de régler l'effort de traction dans le parcours AC ou AD' du fil, parcours qui est celui qui intéres- se presque exclusivement.
La caractéristique générale qui est à la base de la pré- sente invention est illustré.e dans ce qui suit avec un dessin des détails à grande échelle en se référant à une de ses fermes possibles de réalisation choisie purement à titre d'exemple et appliquée à deux cas pratiques concrets.
En se référant à la fige '2, qui en donne une coupe axia- le, on voit en 1 un pivot cylindrique fixe monté sur la plaque de base 21 d'une machine du genre qui est envisagée ici. L'ac- couplement à friction est constitué par deux douilles portant deux flasques 2, et 3; entre ces flasques est intercalé un dis- que 2 0 en matière souple, par exemple du cuir. Une troisième douille 4 vient s'appuyer contre l'extrémité antérieure cylin- drique de la douille 3; cette douille est assujettie à la
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douille 2¯ en ce qui concerne le mouvement de rotation, mais peut se déplacer légèrement dans le sens axial par rapport à cette dernière.
Deux paliers à billes 5 et 6, capables de supporter et de transmettre de légères poussées axiales, sont logés dans deux prolongements axiaux cylindriques creux des deux douilles 2 et 4.. Sur les douilles 3 et 4 sont montés res- pectivement deux des trois organes A, D, E, de la fig. 1 entre lesquels on veut réaliser l'accouplement dynamique et qui sont désignés par les références 7 et 8, La partie antérieure du pivot 1 est filetée et porte deux écrous 9 et 10. Sur une seconde portion filetée 11 du pivot 1 est vissé le moyeu 12 d'un levier 13 qui porte un renvoi 14 tournant autour de son axe propre.
L'extrémité droite 15 de ce levier 13 ne sert qu'à l'équilibrage.
Pour rendre plus clairs le comportement et les fonctions du dispositif décrit brièvement plus haut, son fonctionnement sera illustré dans ce qui suit en se référant à deux exemples d'application pratique.
1) - Fonctionnement du dispositif appliqué à une machine pour la fabrication des filaments en spirale des lampes électri- ques à incandescence.
La constitution de ces machines étant connue, il suffit de rappeler qu'on y fait avancer d'un mouvement uniforme et à très petite vitesse un mince fil de fer, appelé mandrin, enroulé sur un rouet d'approvisionnement freiné et tiré par un tambour transporteur en avant duquel on enroule sur le fil de fer en' spires très serrées une spirale légère de fil très fin, généra- lement en tungstène, après quoi le tout est enroulé de nouveau sur un rouet enrouleur. Le cas considéré est, comme on voit, celui schématisé fig, 1.
En se référant aux figs. 2 et 3, on supposera que 7. est le rouet d'approvisionnement freiné portant le mandrin, 16 le mandrin qui se déroule du rouet d'approvisionnement et est tiré par le tambour transporteur non indiqué sur la machine et que 17 est le mandrin, recouvert de la spirale de tungstèhe, que le
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ruue enrouleur 8 reoueille après qu'il a traversé la' machine.
Parmi, les conditions auxquelles doit Satisfaire cette catégorie de machine figurent, entre autres, la nécessité de maintenir aussi constant que possible 1 ',effort de traction sur le brin de fil 16 qui va du rouet d'approvisionnement 7,au tambour trans- porteur, ainsi que la possibilité de faire varier cet'effort de traction en fonction du diamètre du mandrin qui sera employé chaque fois. On satisfait à ces deux conditions au moyen d'un poids, 18 se déplaçant le long du levier équilibré 13 lequel est pourvu dans ce but d'une série de trous 19 dont la distance des uns par rapport aux autres est déterminée en fonction des diamètres des mandrins généralement employés.
Cela posé, on supposera qu'on a monté sur la machine un mandrin 16 ayant un diamètre tel que l'effort de traction néces- saire sera obtenu en accrochant le poids 18 au levier 13 au point indiqué dans la fig. 3. On met la machine en marche et le mandrin 16, tiré par le tambour transporteur, fait tourner très lentement le rouet d'approvisionnement 7. En agissant sur l'écrou 2 (l'écrou 10 ne sert qu'à bloquer l'écrou 9) on règle la pression exercée par le flasque de la douille 3 sur le dis- que en cuir 20 et, par suite, le frottement de l'accouplement intercalé: entre le rouet d'approvisionnement 7 et le rouet en- rouleur 8. En effet, la pression axiale imprimée par l'écrou 9 se transmet à l'anneau intérieur du palier 6., de celui-ci à la douille 4 et par elle à la douille portant le flasque 3.
Sur l'autre moitié de l'accouplement est monté le rouet enrou- leur 8 qui, par suite du frottement du disque en cuir 2 0, se mettra donc à tourner à son tour en enroulant le fil 17 dans la mesure même où le mandrin 16 se déroule du rouet d'appro- vi sionnement.
Le rouet enrouleur 8 a un diamètre légèrement supérieur à celui du rouet d'approvisionnement. Avec ce perfectionnement on poursuit e double, but d'enrouler sûrement sur le rouet 8
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tout le fil qui se déroule du rouet 7 et cela avec une vitesse de rotation du rouet 8 qui est', en moyenne, inférieure à celle du rouet 7. Cette différence de vitesse engendre précisément à travers l'accouplement à friction le couple de freinage dont le rouet d'approvisionnemen t 7 a besoin afin que le fil s'en déroule avec l'effort de traction nécessaire.
Ce couple de freinage peut être réglé de deux manières : par un réglage à la main, qui n'est généralement exécuté qu'au début de l'opéra- tion au moyen de l'écrou 9 comme indiqué ci-dessus; par un ré- glage automatique qui tient compte, au contraire, de l'inévita- ble imprécision du réglage à main et du fait que l'effort de traction dans le brin de mandrin AD de la fig. 1.
de même que le couple de freinage, peuvent être sujets à des variations accidentelles et systématiques dues, les premières à diverses raisons qu'on ne peut toujours identifier avec précision, les secondes, au fait, entre autres, .que, au fur et à mesure que le travail avance, la couche de fil enroulé sur le rouet va croissant alors que la réserve de fil va diminuant sur le rouet 7. Il s'en suit que, alors que la vitesse du rouet 7 augmente graduellement, à mesure que diminue le diamètre de déroulement du fil, la vitesse du rouet 8 diminue au contraire progressivement pour la raison inverse. Le couple de freinage exercé sur le rouet d'approvisionnement Z augmente donc pro- portionnellement à l'augmentation de la différence de vitesse des deux rouets, ce qu'il est nécessaire d'éviter.
Si le couple de freinage augmente, le levier 13 est graduellement attiré vers le haut en tournant autour du pivot 1 et en avançant sur la partie filetée 11 de celui-ci. Ce faisant, la face antérieu- re du moyeu 12 du levier 13 s'éloigne de l'anneau intérieur du palier à billes 5 permettant ainsi au flasque de la douille 2 de réduire la pression exercée sur le disque de cuir 20 de l'accouplement à friction ; le couple de freinage diminue, ce que l'on voulait précisément obtenir.
Le pas du filetage de la zone Il peut être aisément choisi de manière que l'équili-
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bre des forces en jeu se rétablisse pour une déviation du levier 13 qui ne soit que d'une dizaine de degrés seulement à partir de sa position horizontale normale, après quoi le levier revient à sa position de départ, la dépasse légèrement pour reprendre ensuite, toujours très lentement, le même mou- vement que précédemment. Les variations introduites dans l'effort de traction que subit le fil 16 par ce mouvement os- cillant du levier 13 se maintiennent dans des limites extrême- ment admissibles de sorte que cet effort de traction,peut être considéré comme pratiquement invariable.
2) - Fonctionnement du dispositif appliqué à une machine à tréfiler de précision pour fils fins et très fins.
La construction de ces machines est connue et il suffit de rappeler que, dans le type envisagé, présentement, on suppose au préalable qu'il existe un rouet d'approvisionnement freiné d'où se déroule le fil à tréfiler, qu'après réchauffage ce der- nier est tiré à travers la filière au moyen d'un tambour trans- porteur autour duquel sont enroulées deux ou trois spires de ce même fil, et que, après tréfilage, ce fil aboutit encore à un rouet enrouleur.
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Dans ces machiner il est intéressant de réaliser, entre autres conditions, une mise en marche douce, sans secousses, ce qu'on ne'peut obtenir qu'en mettant en marche simultanément le tambour transporteur et le rouet d'approvisionnement,
Dans la disposition objet de la présente invention, le rouet d'approvisionnement est, dans ce but, commande directement par le tambour transporteur, tous deux étant montés sur un même axe avec interposition,d'un accouplement à friction; par son glissement cet accouplement donne en même temps le couple de freinage indispensable à ce même rouet d'approvisionnement pour assurer l'effort de traction nécessaire au brin qui va de ce rouet à la filière.
Le dispositif est encore celui représenté par les figs. 2 et 3 avec la seule différence que l'organe 8
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fonctionne maintenant comme tambour transporteur et représente comme tel l'organe commandé, alors que lé rouet d'approvisionne- ment7 fonctionne comme organe entraîné.
Compte tenu de cette inversion de fonctions, on peut répéter, en substance, les mêmes considérations que celles exposées à l'exemple précédent.