BE492824A

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Info

Publication number: BE492824A
Authority: BE
Publication date: 1900-01-01

Description

Ebauches de jantes et procédé pour les fabriquer.

La présente invention se rapporte aux ébauches de jantes utilisables, par exemple, pour des roues et engrenages, ainsi qu'à un procédé de fabrication de ces ébauches de jantes.

On fabrique depuis quelques temps des engrenages et des roues en matière fibreuse imprégnée d'une matière résineuse.

Dans la fabrication de ces objets composites, la confection des ébauches de jantes lamellées , formées de multiples couches de matière fibreuse, devant faire partie de ces objets est d'un in- terêt particulier. Jusqu'à présent, ces ébauches de jantes lamel- lées ont été obtenues en enroulant en hélice des bandes de ma- tière fibreuse, imprégnée, échancrées ou entaillées de manière à enlever une partie de la matière pour faciliter l'enroulement de la bande sur champ. Les procédés industriels connus pour la fabrication de ces ébauches de jantes fournissent des articles satisfaisants, mais entraînent un déchet considérable ; échan- crures ou entailles réduisent la résistance de la bande, et le coût de la fabrication s'en trouve fortement augmenté.

La présente invention permet d'obtenir des ébauchesde jante lamellées formées par des couches de matière fibreuse enroulée en hélice sur champ, présentant des fils continus sur toute la largeur des enroulements.

L'invention procure également un procédé de fabrica- tion d'ébauches de jantes lamellées, qui comprend le traitement à la vapeur de la matière en bande pour en faciliter le maniement et l'enroulement en corps solide sous forme d'une hélice exempte de plis, de doublages ou de ruptures de la matière en bande.

Une forme de réalisation préférée de l'invention est décrite ci-dessous à titre d'exemple avec référence au dessin annexé dans lequel:
Fig. 1 est une vue en plan d'une bande de matière fi- breuse imprégnée d'une matière adhésive résineuse, utilisée pour la confection d'ébauches de jantes lamellées,
Fig. 2 une vue schématique des appareils et machines servant à confectionner les ébauches de jantes, illustrant le procédé de confection,
Fig. 3 une vue en plan d'une partie de la surface d'un plateau à vapeur utilisé dans l'appareil de la Fig. 2,
Fig. 4 une vue en partie en coupe, suivant la ligne IV- IV de la Fig. 2,
Fig. 5 une représentation schématique de l'appareil utilisé dans la suite de la transformation de la matière produite dans l'installation illustrée par la Fig. 2,
Fig.

6 une vue en élévation de côté de l'extrémité d'un outil de coupe utilisé dans l'appareil de la Fig. 5,
Fig. 7 une vue en bout de l'outil de coupe de la Fig. 6,
Fig. 8 une vue en bout d'une jante obtenue suivant l'invention, et
Fig. 9 une vue en élévation de côté d'une ébauche de jante.

La Fig. 1 montre une bande 10 de matière fibreuse imprégnée d'une matière adhésive résineuse, une résine phénol/ formaldéhyde ou urée/formaldéhyde par exemple, à transformer en ébauches de jante suivant l'invention. Cette bande 10 est de préférence en tissu, en coton par exemple, avec une chaîne 12 et une trame 14, la bande étant coupée de telle manière que les fils de chaîne 12 s'étendent de préférence dans le sens de la longueur. La bande lOprésente de nombreuses fentes 16, étroites et courtes, alignées et espacées sur l'axe médian de la bande pour faciliter le pliage de celle-ci, comme expliqué plus loin.

Ces fentes 16 sont de préférence de fines entailles de très fai- ble largeur, les fils de chaîne de part et d'autre des fentes 16 étant continus sur toute la longueur de la bande dans toute la largeur comprise entre les bords des fentes et les bords exté- rieurs de la bande.

En pratique,la bande imprégnée 10, avec les fentes 16 et la matière adhésive résineuse à l'état B est fournie en bo- bine 18 (Fig. 2). La bande 10 provenant de cette bobine 18 est enroulée sur un mandrin fendu 20 entraîné par un tour (non repré- senté) entre un flasque 22 et un galet presseur 24. La machine enrouleuse comprenant le mandrin fendu 20 n'est pas représen- tée dans la vue schématique de la Fig. 2, étant bien connue dans la partie.

En passant de la bobine 18 au mandrin 20, la bande 10 est entraînée entre les surfaces de deux plateaux 26 et 28 et entre des galets plieurs pour arriver finalement sur le mandrin.

Comme on le voit sur la figure, un bloc 34 de cire ou de matière lubrifiante convenable, du stéarate de calcium par exemple, est placé entre les plateaux 26 et 28 et les galets plieurs 30 et 32 pour appliquer sur la bande 10 une mince couche de cire qui en facilite le pliage et l'enroulement.

Les plateaux 26 et 28 sont respectivement reliés par

des conduites 36 et 38 à un surchauffeur de vapeur 39 pour en- voyer de la vapeur à la surface des plateaux. En pratique, la largeur de chacun des plateaux 26 et 28 est sensiblement égale à la largeur de la bande 10, et la longueur 5 à 7 fois plus grande. La surface de chacun des plateaux 26 et 28 est percée d'un certain nombre d'orifices 40. Disposés en deux rangées lon- gitudinales, comme sur la Fig. 3. Comme on le voit mieux sur la Fig. 4, les orifices 40 sont disposés angulairement de manière à diriger les jets de vapeur vers l'axe médian de la bande 10, toute la largeur de la bande 10 étant cependant enveloppée de vapeur pendant son passage entre les plateaux 26 et 28.

Les galets plieurs 30 et 32 sont de construction connue, le galet 30 a une surface convexe, tandis que le galet 31 a une surface concave. Quand la bande 10 passe entre les galets 30 et 32, le galet concave 32 force la bande 10 à se plier sur la sur- face du galet convexe 30, suivant l'axe médian de la bande, c'est à dire suivant la ligne des fentes 16, et la bande quitte les ga- lets 30 et 32, pliée en deux épaisseurs adjacentes. La bande pliée passe alors sur le mandrin 20 où elle est enroulée sur champ en hélice, les fentes 16 se trouvant dans le bord extérieur de cha- cune des spires.

Suivant une forme de l'invention, la bande 10, en tissu de coton pesant 0,51 kg/m2, imprégnée de résine phénolique, passe de la bobine 18 sur le mandrin d'enroulement 20, où elle est enroulée sur champ à la vitesse de 178 à 204 m. par minute. Au passage entre les plateaux 26 et 28, la bande 10 est soumise à des jets de vapeur surchauffée entre 250 et 270 C, dirigés de préférence vers l'axe médian pour ramollir les fibres et la ma- tière résineuse adhésive à l'état B de la bande. Sans que le fait ait été établi de manière certaine, il est possible que la vapeur joue le rôle de plastifiant pour la résine non cuite de la bande, qui devient notablement souple.

La vapeur pénètre en profondeur dans la matière de la bande, et paraît avoir tendance

à faire pénétrer l'adhésif plus profondément dans les fibres de la bande.

L'application de la vapeur à la bande n'est que momen- tanée, la bande passant à grande vitesse entre les plateaux, et la chaleur communiquée est par conséquent insuffisante pour fai- re passer la résine de l'état B à l'état C. Cependant, à tout moment de l'enroulement de la bande sur le mandrin 20, la vapeur est appliquée sur une longueur de bande équivalant à 5 à 7 fois la largeur de la bande. Dans la forme de réalisation décrite, la bande 10 a une largeur de 27 mm et les plateaux ont de pré- férence une dimension suffisante pour recouvrir une surface des deux côtés de la bande comprise entre 26 et 32 cm2 .

Pendant l'enroulement de la bande pliée 10 sur le mandrin 20, une pression supérieure à 0,73 kg/cm2 environ est ap- pliquée de préférence à chaque spire de l'hélice. La matière de la bande est évidemment encore chaude au moment de l'enroulement, la matière adhésive étant encore à l'état mou, mais on n'a pas déterminé la température exacte à cet endroit. La matière adhé- sive résineuse étant dans cet état, la pression appliquée aux spires entre le flasque 22 et le galet presseur 24 suffit à fai- re adhérer l'une à l'autre les épaisseurs adjacentes et les spi- res de l'hélice à mesure que la matière constituant l'hélice se refroidit en dessous de la température de ramollissement de la matière adhésive résineuse.

Si on le désire des moyens exté- rieurs peuvent être utilisés pour déterminer un refroidissement forcé de l'hélice en dessous de la température de ramollissement de la matière adhésive résineuse.

Une fois la bande 10 enroulée sur le mandrin 20, et la matière refroidie en dessous de ce point de ramollissement, 1, hélice peut être enlevée du mandrin 20 sous forme d'un cylindre 42 (Fig. 5). Ce cylindre est pratiquement massif et peut être manipulé facilement en vue d'opérations ultérieures.

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Comme le montre la Fig. 5, le cylindre 42 est placé sur un manchon 44, de préférence en métal, supporté de toute ma- nière cbnvenable. Le manchon 44 est de préférence supporté et disposé de manière mobile pour coopérer avec un outil de cou- pe 46. Dans la forme de réalisation décrite, l'outil de coupe est monté sur un support 48 et peut être animé d'un mouvement de monte et baisse au moyen d'un levier 50.

Suivant les Figs. 6 et 7, le bord tranchant de l'ou- til de coupe 46 est de préférence formé de deux tranchants déca- lés 51 et 52, le décalage suffisant à prendre exactement une spire de l'hélice lamellée formant le cylindre 42; ainsi à cha- que mouvement du levier 50, exactement une spire de la bande pliée en deux formant l'hélice sera tranchée pour détacher une section déterminée du cylindre 42. La dimension de la section 53 à détacher du cylindre 42 peut être déterminée en plaçant un arrêt 54 contre lequel l'extrémité du cylindre 42 vient buter en se plaçant sous l'outil de coupe 46.

Le cylindre 42 peut donc être découpé en sections de dimensions déterminées, et on peut obtenir plusieurs de ces sections avec de très faibles écarts de dimensions et de poids.

La section 53 ainsi détachée du cylindre 42 sera de préférence de dimensions suffisantes pour former une ébauche de jante, pouvant être transformée par l'application de chaleur et de pres- sion en une jante renforcée faisant partie d'une roue, d'un en- grenage ou l'équivalent.

Comme on le voit sur les Figs. 8 et 9, la section 53 détachée du cylindre 42 est constituée par un grand nombre de spires d'hélice, les couches et les spires successives de l'hé- lice adhérant les unes aux autres par suite du traitement par la vapeur et la pression, et peut être facilement manipulée pour la soumettre à un traitement de moulage quelconque pour la fabrication de la roue, de l'engrenage ou l'équivalent. Cette

section 53 est exempte de déchirures ou de ruptures au sein de la matière, et de doublages ou de plis dans les bandes. Le pro- duit obtenu est résistant, puisque les fils de chaîne 12 de la matière de la bande sont continus sur toute la longueur des spires et sur la largeur de chaque spire, étant seulement in- terrompus par les fentes qui se trouvent à l'extrême bord de l'ébauche de jante obtenue.

Le procédé décrit réduit fortement le prix des ébauches de jantes qui peuvent être ultérieurement transformées en pro- duits moulés, n'entraîne pratiquement aucune perte et fournit un article pouvant être manipulé facilement. Les ébauches de jantes suivant l'invention, obtenues par le procédé décrit peu- vent être facilement reproduites.

REVENDICATIONS
1.- Procédé de fabrication d'ébauches de jantes lamel- lées caractérisé en ce qu'on fend longitudinalement de manière discontinue une bande de matière fibreuse, imprégnée d'une ma- tière adhésive résineuse, suivant l'axe médian de la bande de manière à former une ligne de fentes espacées, on applique de la vapeur surchauffée à la bande pour ramollir la résine -qui y est contenue, on plie la bande assouplie et fendue suivant l'axe mé- dian à l'endroit des fentes alignées pour former deux épaisseurs adjacentes, et on enroule en hélice sur champ la bande pliée, les fentes alignées se trouvant sur le bord extérieur, l'opération d'enroulement étant effectuée avec application de pression à chaque spire,

ce qui fait adhérer les couches adjacentes les unes aux autres à mesure du refroidissement de la matière adhésive résineuse en dessous de sa température de ramollissement.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on coupe la ligne de fentes parallèlement aux fils de cahî- ne s'étendant longitudinalement dans une bande en matière fibreuse <Desc/Clms Page number 8> tissée, laissant ainsi les fils de chaîne ininterrompus de part et d'autre des fentes.

3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce qu'on fait passer la bande à 178-204 m/minute et on y applique de la vapeur à 250-270 C avant de la plier.

4.- Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, carac- térisé en ce qu'on fait passer la bande en mouvement entre des jets de vapeur surchauffée, celle-ci étant appliquée simultané- ment des deux côtés de la bande de manière à couvrir de chaque côté et à tout moment une surface de 26 à 32 cm2- 5. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on coupe l'hélice en- roulée en plusieurs parties de dimensions sensiblement égales, en coupant une spire seulement de la bande pliée en chacun des points du découpage, les spires de chaque partie restant collées aux spires adjacentes de manière à faciliter la manipulation de ces parties.

6. - Ebauche de jante lamellée comprenant un certain nombre de spires de bande de matière fibreuse tissée imprégnée d'une matière adhésive résineuse, caractériséeen ce que les spi- res sont constituées par une matière en bande continue enroulée en hélice, pliée longitudinalement en son milieu pour former deux épaisseurs adjacentes, les fils de chaîne longitudinaux de chacune d'elles s'étendant sur toute la largeur de l'épaisseur, et les épaisseurs et spires adjacentes adhérant les unes aux autres.

7. - Ebauche de jante suivant la revendication 6, ca- ractériséeen ce que le bord plié de la bande est placé à l'exté- rieur de la jante, et muni,d'une ligne de fentes espacées.

8.- Ebauche de jante suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'une résine phénol/formaldéhyde est utilisée comme matière adhésive résineuse.

@ <Desc/Clms Page number 9> 9. - Ebauche de jante lamellée obtenue par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5.

10. - Ebauche de jante lamellée, en substance comme dé- crit ci-dessus avec référence au dessin annexé.

11.- Procédé de fabrication d'ébauches de jantes lamellées, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.