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La présente invention concerne un procédé de guipage, destiné en particulier au guipage des fils en caoutchouc et un dispositif pour la mise en application de ce procédé.
On sait que l'on tire axialement l'âme à guiper à travers une bobine à laquelle est communiqué un mouvement de rotation. De cette bobine, le fil de guipage est tiré et il se déroule par en haut, en formant ce qu'on appelle un ballon de fil: il s'enroule ensuite hélicoldalement autour de l'ame. La bobine repose sur une broche creuse qui est commandée par un moteur.
Dans les réalisations connues, la bobine présentait aussi des moyens permettant de conduire le fil de guipage autour de l'âme, entre la bobine et l'endroit ou il arrive sur l'âme, et de communiquer en même temps au dit fil de guipage une certaine tension afin qu'il s'applique autour de l'âme avec la raideur désirée, a cet effet, la broche creuse portait, par exemple, une aile en fil métallique, placée radialement à une certaine distance de la dite broche, ou bien une bague entourant la bobine, bague sur laquelle était guidé un curseur servant de guide-fil. L'aile et le curseur pouvaient tourner par rapport à la brocheavecune vitesse égales à la vitesse de déroulemet de la bobine. Ch a également proposé de prolonger l'extrémité libre de la broche creuse, en direction axiale, au delà de la bobine et de munir la dite extrémité d'un chapeau pouvanttourner.
Ce chapeau présente un canal axial pour l'âme à guiper et un canal radial dirigé obliquement par rapport au canal et débouchant dans ce dernier, pour le passage du fil de guipage.
Dans le premier mode de réalisation , on ne peut pas faire tourner la broche a plus de 8,000 tours par minute en raison de la position excentrique du moyen tournant de guidage du fil, tandis que dans le second,mode de réalisation, il est possible de faire tourner la broche à plus de 10.000 tours par minute, Mais dans les deux cas, la tension du fil de guipage est fonction des vibrations, des conditions de graissage et d'autres circonstances de hasard. De ce fait, il n'est pas possible de la régler d'une manière suffisamment précic et suffisamment régulière pour que soient évitées, aux régimes élevés et avec une certàine matière de guipage relativement peu résistante, des cassures fréquentes de la dite matière.
Le grand nombre de ruptures de fils se produisant dans la pratique ne permet pas, dans le cas des dispositifs connus, d'augmenter le nombre de tours au delà d'une certains limite.
Pour éviter ces inconvénients, on a déjà proposé de produire, sans avoir recours à des moyens mécaniques de freinage, la tension du fil de guipage assurant une application du dit fil de guipage contre l'âme, uniquement à l'aide de la force centrifuge et de la résistance de frottement opposée par l'air, résistance qui agit latéralement sur la partie du fil formant le ballon de fil. De cette manière, on peut réduire considérablement le risque d'allongement exagérés et de détériorations de la matière de guipage allongement et détériorations qui sont dus aux sollicitations irrégulières et l'on peut, en conséquence, augmenter le nombre de tours de la broche.
Mais les dispositifs dont il vient d'être question présentent cet inconvénient que l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme voyage en permanence suivant la direction longitudinale de l'âme ce déplacement s'effectuant dans un sens ou dans l'autre et accompagnant le déroulement du fil de guipage entre les deux extrémités de la bobine. Il s'ensuit que l'on obtient ainsi un guipage qui est alternativement plus dense et moins dense, ce qui nuit à l'aspect; du produit.
L'invention a pour ojet de supprimer cet inconvénient.
Elle concerne à cet effet un procédé de guipage, destiné en particulier au guipage ae fils en caoutchouc, dans lequel l'âme à guiper passe axialement à travers une bobine rotative à partir de laquelle le fil de guipage est tiré vers le haut en formant un ballon de fil, et sans qu'il soit fait
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appel à des moyens mécaniques pour conduire le fil autour de l'âme, procédé caractérisé par ce que l'on cnoisit, pour faire tourner la bobine, un nombre de tours suffisamment élevé pour que la résistance opposée naturellement par l'air en repos provoque, conjointement avec la force centrifuge du fil, la tension désirée du fil de guipage, ce procédé permettant un fonctionnement sûr sans allongement exagérés et de détériorations qui pourraient conduire à des cassures du fil.
Suivant un mode de réalisation, on empêche le fil de se déplacer le long de l'âme à l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme, en venant soit de l'intérieur, soit de l'extérieur du ballon, soit de ces deux côtés à la fois, il est empêcné de se déplacer le long de l'âme.
L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise en application du procédé précédent ou procédé similaire comportant une broche creuse tournante destinée à recevoir une bobine ayant même axe que la dite broche, des moyens permettant de commander la rotation de la broche et de sa bobine, ainsi que des moyens permettant de tirer l'âme à guiper, axialement, à travers la broche creuse, dispositif caractérisé par ce que l'extrémité libre de la brocne creuse est précédée par un guide-fil pouvant être déplacé suivant la direction de l'axe dé la broche et servant à empêcher de se déplacer le long de l'âme, dans un sens au moins, l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme.
Suivant un autre mode de réalisation, la broche creuse présente, à son extrémité libre, une pièce tubulaire pouvant être réglée axialement, à travers laquelle l'âme passe en ligne droite; l'extrémité libre de la pièce tubulaire empêchant de se déplacer le long de l'âme, vers la bobine, l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme.
Suivant un autre mode de réalisation, la broche creuse présente, à son extrémité libre, une pièce tubulaire pouvant être réglée suivant le sens axial, à travers laquelle l'âme passe en ligne droite, l'extrémité libre de la pièce tubulaire étant précédée par un porte-fil qui peut être réglé suivant la direction de l'axe de la broche, ce porte-fil étant réuni au châssissupport de la broche, de sorte que l'extrémité libre de la pièce tubulaire et le guide-fil servent à empêcher de se déplacer le long de l'âme, l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles.
On a représente sur le dessin ci-joint des exemples de réalisation du dispositif suivant l'invention. Le procédé de guipage suivant l'invention est expliqué ci-après à l'aide de ce dessin, donné à titre d'exemple.
La figure 1 est une vue en élévation coupe d'une première forme de réalisation du dispositif de guipage.
La figure 2 est une vue en élévation d'une partie d'une forme de réalisation un peu modifié.
La figure 3 est une vue en élévation, avec coupe axiale partielle, d'une autre forme de réalisation du dispositif.
Suivant la figure 1, un porte-broche 11, muni d'une collerette 12, est rixe de la manière ordinaire à un plateau de montage horizontal 10. A cet effet, le porte-broche 11 traverse un trou du plateau 10 et porte sur une partie filetée 13 deux écrous 14 et 15, ce dernier formant contre-écrou. Un ressort de compression 11 qui entoure le porte-broche s'appuie, d'une part, contre l'écrou supérieur 14 et, d'autre part, contre la rondelle 17, afin d'appliquer la collerette 12 contre le plateau 10.
Pour assurer un fonctionnement sans vibrations, on a prévu, intercalées entre la collerette 12 et le plateau 10, d'une part, ainsi qu'entre la rondelle 17 et le plateau 10, d'autre part, des rondelles en caoutchouc 18 et
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19, souples et élastiques. Une tige 20, qui traverse la collerette 12 ainsi que le plateau 10, empêche le porte-broche de tourner par rapport au plateau 10. Dans le porte-broche 11, est monté rigidement un tube vertical 21 sur lequel peut tourner, par l'intermédiaire de deux roulements à billes 22 et 23 la partie inférieure 24 d'une broche creuse 24,26, 27. La partie 24 de la broche présente un troçon 25 qui sert à l'entraînement de la broche et sur lequel passe une courroie de commande.
Cette courroie, qui n'est pas représentée sur le dessin, réunit la broche à un mécanisme de commande connu.
Le nombre de tours du mécanisme de commande peut être réglé d'une manière continue.
Sur la partie inférieure 24 de la broche, est montée folle une partie supérieure 26 qui porte un axe fileté 27 ayant même axe que le tube 21 et percé sur toute sa longueur. La partie supérieure 26 présente en outre une partie 28 en forme de plateau circulaire. Sur la partie 24 de la broche, est introduit un manchon 29 qui porte une bobine 30 sur laquelle est enroulé le fil de guipage. La partie 28, en forme de plateau circulaire, dont le diamètre est plus grand que le diamètre le plus grand que puisse avoir la bobine 30, se trouve immédiatement au-dessus de la bobine.
Pour mettre en place le manchon 29 avec la bobine 30 ou pour l'enlever, on soulève la partie supérieure 26 de la broche par rapport à la partie inférieure 24 de la dite broche. Pour que le manchon 19 soit assemblé avec la broche de manière à ne pas pouvoir tourner par rapport à cette dernière, la partie inférieure 24 de la broche est munie d'un tenon 31 qui peut s'engager dans une encoche correspondante au manchon 29. Pour que la poussière ne puisse pas pénétrer dans le roulement à billes supérieur 22 lorsque la partie supérieure 26 de la broche a été soulevée, le roùlement à billes 22 est prqtégé par une bague d'étanchéité 32 qui est, par exemple, en feutre.
A l'extrémité libre de la broche creuse 24, ,26, 27 se trouve une pièce tubulaire 33 ayant même axe que la broche : cette pièce tubulaire est vissée à l'aide d'un filetage intérieur sur l'axe fileté 27. En vissant plus ou moins la pièce tubulaire 33, on peut régler sa position axiale. Pour que la pièce tubulaire 33 soit maintenue dans la position qui lui a été donnée par le réglage, on a prévu sur l'axe fileté 27 un contre-écrou moleté 34 qui peut coopérer avec l'extrémité inférieure de la pièce tubulaire 33.
Pour faciliter le déplacement à la main de la pièce tubulaire 33, on a muni de stries la surface extérieure 35 de cette dernière, ainsi que le montre nettement la figure 2. L'extrémité supérieure libre de la pièce tubulaire 33 va en s'amincissant coniquement vers le haut.
On introduit de haut en bas, en droite ligne, axialement, l'âme à guiper 36 qui peut être par exemple un fil en caoutchouc, en la faisant passer à travers le tube 21, l'axe fileté 27 et la pièce tubulaire 33. Le dispositif présente des moyens non représentés qui tiennent l'âme tendue en ligne droite et qui la déplacent vers le haut avec une vitesse modérée.
Le mode de fonctionnement du dispositif décrit et le procédé de guipage que ce dispositif permet de mettre en application sont les suivants.
A l'aide du mécanisme de commande, non représenté, on fait tourner la broche 24,26, 27 suivant le sens de la flèche R. La vite$se de rotation de la broche est, en règle générale, de plus de 10.000 tours par minute.
Le fil de guipage 37 est tiré, de la bobine 30 vers le haut et enroulé autour de l'âme 36. Entre la bobine 30 et l'endroit où le fil de guipage 37 arrive sur l'âme 36, le fil de guipage forme une boucle lâche qui, en raison de la rotation de la broche et de la bobine, présente l'aspect d'un ballon, étant donné que cette partie du fil est soumise aux forces centrifuges. Mais la partie du fil formant le ballon est soumise aussi à la résistance de frottement opposée par l'air environnant, résistance qui agit latéralement sur cette
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partie du fil et qui provoque, conjointement avec la force centrifuge, une certaine tension du fil 37.
On augmente le nombre de tours de la broche jusqu'à ce que la tension du fil, dont il vient d'être question, ait atteint la valeur désirée, nécessaire pour que le guipage s'applique bien contre l'âme et n'entoure pas seulement cette dernière d'une manière lâche.
Grâce au réglage continu du nombre de tours, on peut donc choisir à volonté la raideur du guipage. Du fait qu'il n'existe pas de moyens mécaniques de freinage ou de guidage, pour produire la tension de fil désirée, on obtient pour le dispositif un fonctionnement extrêmement sûr parce qu'on peut, pratiquement, éviter d'une manière complète, des allongements exagérés et des détériorations qui pourraient conduire à des cassures du fil. En outre, on peut obtenir, en comparaison des dispositifs connus, une production plus élevée parce qu'en règle générale, on peut régler le nombre de tours à une valeur- plus élevée que celle dont il est fait usage dans le cas des dispositifs couramment employés jusqu'à présent.
Pour assurer un produit 38 régulier, il est important que l'en- droit où le fil de guipage 37 arrive sur l'âme 36, soit maintenu fixe dans l'espace et ne se déplace pas, dans un sens ou dans l'autre, le long de cette âme, lorsque le fil 37 se déroule soit de la partie supérieure, soit de la partie inférieure de la bobine 30. Il est possible, à l'aide de l'extrémité libre de la pièce tubulaire 33, d'empêcher cet endroit de-se déplacer vers la bobine 30, en guidant le fil de guipage 37 à partir de l'intérieur du ballon. A cet effet, on règle la pièce tubulaire 33 de telle manière qu'elle oblige en permanence le ballon à prendre une forme plus allongée que la forme qu'il prendrait s'il n'y avait pas de pièce 33.
La tension du fil de guipage n'est pratiquement pas modifiée par le contact de ce dernier avec la pièce tubulaire 33 et elle demeure déterminée par la résistance de l'air.
Si l'on veut aussi empêcher l'endroit où le fil de guipage 37 arrive sur l'âme 36 de se déplacer en s'éloignant de la bobine 30, on peut y parvenir à l'aide d'un guide-fil placé devant l'extrémité libre de la broche, c'est-à-dire devant l'extrémité libre de la pièce tubulaire 33, de la manière qui a été représentée à titre d'exemple sur les figures 2 et 3.
Suivant la figure 1, le guide-fil présente la d'un doigt rectiligne 40 qui est disposé, à l'aide d'une douille 41 et d'une vis d'arrêt 42, sur une tige horizontale 43, formant une partie du châssis-support du dispositif. Le doigt 40 est en contact par une face avec l'âme guipée et il guide le fil de guipage pendant chaque tour de ce dernier à l'extérieur du ballon.
Pour le réglage, on peut, après avoir désserré la vis d'arrêt 42, faire pivoter le doigt autour de la tige 43, dans un plan contenant l'axe de la broche.
Suivant la figure 2, sur laquelle les éléments concordant avec ceux de la figure 1 ont été désignés avec les mêmes repères que sur cette dernière, le guide fil est constitué par une petite boucle 44, enroulée en hélice, à travers laquelle passe le produit. La petite boucle 44 peut être réglée verticalement au moyen d'un bras 45, qui est réuni, d'une manière non représentée, au châssis-support du dispositif. L'avantage que présente la petite boucle par rapport au doigt 40 réside en ce qu'elle est pratiquement capable de guider le fil de guipage pendant tout le tour de ce dernier. Malgré cela, elle permet d'introduire l'âme 36 et le fil de guipage 37 par le côté.
Sur la figure 3, on a représenté une autre forme de guide fil.
Le guide fil est constitué ici par un oeil fermé qui est représenté en coupe axiale. L'âme 36 et le fil de guipage 37 passent à travers cet oeil. L'oeil 46 peut être également réglé en hauteur, au moyen d'un bras 45 qui est relié au châssis support du dispositif.
Il est donc maintenant possible d'employer pour fixer l'endroit où le fil de guipage 37 arrive sur l'âme 36 soit seulement la pièce tubulaire 33, soit la pièce tubulaire 33 en même temps qu'un guide fil 40, 44, ou 46.
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Mais on peut aussi employer seulement le guide fil et supprimer la pièce tubulaire 33, suivant la représentation de la figure 3.
Dans ce cas, on règle le guide fil de telle manière qu'il pousse le ballon en permanence vers la bobine.
Si le dispositif fonctionne dans une atmosphere tranquille et si l'on procede par exemple au guipage d'un fil de caoutchouc en faisant tourner la broche à raison de 20,000 tours par minute) on obtient un produit qui peut subir un allongement lui donnant une longueur égale à 2,5 fois sa longueur à l'état non tendu. Si l'on réduit le nombre de tours par minute à 15.000, sans modifier les autres conditions, on obtient un produit qui peut suhir un allongement lui donnant une longueur égale à 3 fois sa longueur à l'état non tendu.
Dans le cas où l'on désirerait conserver les résultats indiqués en premier lieu, tout en augmentant le nombre de tours de la broche afin d'aug- menter la production, on peut y parvenir, sans augmenter la tension du fil de guipage en communiquant à l'air dans lequel se trouve le balldn de -fil, une rotation s'effectuant dans le même sens que celle de la broche, afin de diminuer ainsi la résistance de l'air s'opposant au mouvement du ballon de fil.
Dans les exemples du procédé qui ont été décrits jusqu'à présent, l'âme à guiper 36 a été tirée à travers la broche creuse dans un sens qui est le même que celui suivant lequel le fil de guipage 37 vient de la bobine en se déroulant. Mais il est possible aussi de tirer l'âme à travers la broche creuse du haut vers le bas, c'est-à-dire dans le sens opposé à celui suivant le fil de guidage 37 qui vient de la bobine en se déroulant. Dans ce cas, l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme a en général tendance à se déplacer avec l'âme vers le bas, ce que l'on peut empêcher d'une manière efficace au moyen de la pièce tubulaire 33. Pour empêcher l'endroit où se fait l'arrivée de fil sur l'âme de se déplacer vers le haut, il n'est donc pas nécessaire d'employer un guide-fil supplémentaire.
Le grand avantage du procédé de guipage et du dispositif de guipage qui viennent d'être décrits, réside en ce que l'on évite, d'une manière complète d'avoir recours à des moyens tournants pour le réglage de la tension du fil de guipage et en ce que, malgré cela, le guipage de l'âme s'effectue uniformément parce que l'endroit où le fil de guipage arrive sur l'âme est maintenu fixe.