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La présente invention est relative aux charnières flexibles, telles qu'utilisées pour-courroies, par exemple les courroies de convoyeurs,les courroies de transmission d'énergie motrice ou, en particulier, les feutres sécheurs pour papeteries.
Lorsque, au cours de la fabrication du papier- sur une machine à papier Fourdrinier, et après que les fibres de papier ont été agglomérées en une nappe cohérente à 1' extrémité humide" de la machine, cette nappe est amenée à l'"extrémité sèche", pour y être conduite sur des cylindres chauffés à la vapeur, à la suite de quoi le papier est,
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consolidé et séché. La nappe ou feuille est maintenue en contact intime avec les cylindres chauffés, à l'aide de "feutres sécheurs!! qui présentent souvent une grande longueur et une grande largeur et sont d'un prix élevé.
De tels feutres sont généralement fabriqués entièrement en coton, ou en un mélange de coton et d'amiante, ou en un mélange de coton et dé fibres ou filaments synthétiques, ou en un mélange de coton, d'amiante et de fibres ou filaments synthétiques, ou encore, entièrement en fibres synthétiques.
La plupart des feutres sécheurs sont tissés armure toile et leurs extrémités sont réunies l'une à l'autre, de façon à former une pièc.e sans fin, après que le feutre a été mis en place sur les cylindres sécheurs et les cylindres à feutre de la partie de lamachine à papier que ce feutre est appelé à recouvrir. Ilconvient évidemment de constituer le joint - que l'on dénomme "couture" dans l'industrie de la papeterie - de façon qu'il soit à la fois résistant et flexible et qu'il puisse être établi avec rapidité, afin d'éviter des pertes de temps lors de la fixation.
De nombreuses méthodes ont été employées pour joindre les extrémités des "feutres sécheurs". Ces extrémités peuvent être placées à recouvrement et cousues, rivées ou collées l'une à l'autre. Selon une variante, les extrémités peuvent être'rapprochées de manière à former un joint bout à bout et être fixées à l'aide d'une bande de feutre ou de sangle résistante, bande que l'on rive ou que l'on colle à la face inférieure des deux extrémités du feutre à l'endroit d joint, les extrémités proprement dites du feutre n'étant par fixées directement l'une à l'autre. Une des méthodes les plus favorables et les plus rapides, pour l'assemblage des extrémités de courroies, y compris un feutre de papeterie,
consiste à utiliser une charnière flexible connue sous la . dénomination d'agrafe de courroie à griffes,- qui consiste
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en une série de griffes en fil métallique, espacées régulièrement et dont une extrémité est appelée à s'accrocher dans la courroie sous l'effet d'une pression mécanique et à la manière d'une attache en fil métallique, l'autre extrémité de chaque élément de charnière ou griffe étant pourvue de boucles formant des oeils de charnières et appelées à s'imbriquer les unes dans les autres, après quoi un élément flexible sous forme de broche, appelé à agir comme pivot de charnière, est enfilé à travers ces boucles, le tout formant ainsi) une charnière flexible.
Lorsqu'une telle charnière est appli quée directement sur les extrémités du feutre proprement dit, le joint articulé ainsi formé n'est pas assez sur, étant donné que les extrémités de la courroie sont "brutes" ou tranchées et n'offrent pas une solidité suffisante pour résister à la tension appliquée pendant la durée utile normale d'un feutre sur une machine à papier,, de sorte que les griffes se détachent des extrémités du feutre.
Pour cett raison) on en est venu à attacher d'abord les griffes métalliques à une lisière d'une sangle résistante d'une largeur de trois à quatre pouces (7,62 à 10,16 cm), après quoi une longueur d'une telle sangle, sur laquelle les boucles des griffes occupent la position voulue, était solidement fixée, par piqûre, à la face inférieure de chaque extrémité du feutre, sur toute, la largeur de cette extrémité. Dans ce cas, et afin d'assurer une fixation solide des griffes à la sangle et afin que la couture ainsi achevée demeure intacte pendant la durée d'utilisation normale de la courroie, on est obligé d'utiliser une sangle à épaisseurs multiples, de préférence à quatre épaisseurs.
Par conséquent, le bord d'une telle sangle, éloigné de la broche de charnière, forme un "gradin" très prononcé sur la face inférieure du feutre. Or, la partie sèche d'une machine à papier comprend un certain nombre de cylindres, connus 'dans l'industrie sous la dénomina-
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tion de cylindres à feutre ou sécheurs,qui présentent un diamètre relativement réduit et avec lesquels la face inférieure du feutre à mouvement continu entre en contact. Chaque fois qu'une couture passe sur un cylindre sécheur, le bord frontal de la sangle imprime un choc brutal au cylindre sécheur au moment de la rencontre, tandis qu'un effet de martèlement se produit le long d'une bande transversale du feutre, qui suit immédiatement l'extrémité postérieure de la sangle, au moment où la couture quitte le cylindre.
Ces effets de gradin causent une destruction mécanique et peuvent se produire plusieurs fois par minute, la cadence étant évidemment fonction de la vitesse de travail de la machine à papier et du nombre de cylindres à feutre contenus dans la partie sèche et sur lesquels la couture est appelée à passer. A la suite de cet "effet de gradin", le bord frontal de la sangle frontale,ainsi qu'une bande transversale du feutre proprement dit, qui suit immédiatement la sangle postérieure, se désintègrent d'une façon plus accentuée et plus rapide que le corps du feutre.
La sangle destinée à recevoir les griffes doit présenter une épaisseur importante, généralement une épaisseur triple ou quadruple, afin. d'offrir une résistance suffisante pour retenir les crochets. Le problème de l'effet de gradin mentionné plus haut a été partiellement résolu par l'emploi de deux pièces de sangle plus minces et superposées, mais d'ailleurs indépendantes, de largeur différente, de façon à décomposer le gradin initial en deux gradins moins prononcés, deux lisières de chaque paire de sangles superposées étant en coïncidence, en vue de recevoir les crochets.
Toutefois, dans la pratique, on a constaté que l'emploi de deux bandes de sangle plus mince, de largeur différente, tout en constituant une amélioration par rapport à l'emploi d'une bande de sangle unique plus épaisse, ne donne pas un résultat entière-
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ment satisfaisant. Les bords frontaux tant de la large bande que de la bande étroite de sangle frontale s'usent plus rapidement que le reste de la sangle, tandis que les gradins qui existent respectivement entre les deux bandes de sangle postérieures et entre la large bande de sangle postérieure et le feutre sont encore trop prononcés pour que l'on puisse éviter une dégradation prématurée d'une bande transversale de la large sangle et d'une bande transversale du feutre située immédiatement derrière cette dernière large sangle.
Le principal objet de la présente invention consiste à établir un système perfectionné pour réunir les extrémités d'un feutre "sécheur", cette invention comprenant un mode d'exécution perfectionné d'une sangle qui soit suffisamment ferme et résistant pour maintenir efficacement les griffes de la charnière et qui soit relativement exempt des effets de gradin dus aux sangles utilisées à ce jour dans la confection de tels joints à charnières flexibles.
. Selon l'invention, les moyens pour fixer une charnière flexible aux extrémités d'une courroie ou d'une bande sans fin, un feutre sécheur de papeterie par exemple, comprend un élément récepteur de griffes de charnière flexible, cet élément présentant un caractère homogène et étant appelé à être fixé transversalement aux extrémités du feutre, un bord de cet élément étant appelé à recevoir et à retenir les grif- fes, l'épaisseur dudit élément allant en diminuant vers l'autre bord, afin de réduire l'effet de "gradin" à hauteur de ce bord.
Selon un mode d'exécution préféré de la présente invention, ledit élément présente la forme d'une sangle à - laquelle les griffes sont fixées lors de la confection d'un joint à charnière flexible destiné à un feutre de machine à papier, cet élément étant constitué par un tissu étroit tissé de telle manière que son épaisseur aille en diminuant, de
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telle sorte que la lisière destinée à recevoir les griffes de fil métallique soit à trois épaisseurs ou plus, ce tissu s'amincissant progressivement, épaisseur par épaisseur, en direction de l'autre lisière, laquelle est tournée vers le corps du feutre et présente une simple épaisseur.
L'invention, telle qu'appliquée à ce qu'il est convenu d'appeler "couture" d'un feutre sécheur d'une machine à papier, sera décrite ci-après d'une manière plus détaillée, et se reportant aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en coupe verticale et longi-. tudinale d'un feutre au niveau de la couture à charnière du type à crochets, où l'on a représenté une application connue de sangles à section transversale uniforme dans le sens de la trame..
La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'un feutre à hauteur de la couture à charnière du type à griffes; où l'on voit l'emploi, connu en soi, à chaque extrémité du feutre, de deux pièces de sangle d'épaisseur différente.
La fige 3 est une vue en plan d'une partie d'un feutre sécheur de papeterie, à hauteur de la couture à charnière du type à griffes, où l'on voit un exemple d'une sangle inédite à épaisseur décroissante, sangle dans laquelle sont engagés les griffes et qui est établie selon la présente invention..
La fig. 4 est une vue en coupe verticale et longitudinale d'un feutre à hauteur de la couture à charnière du type à griffes, où l'on voit la nouvelle sangle à épaisseur décroissante selon la fige 3 en une coupe transversale dans le sens de la trame.
La fig. 5 contre un procédé de variante d'après lequel la sangle à épaisseur décroissante selon l'invention peut être piquée aux extrémités du feutre.
La fig. 6 est une représentation schématique d'une
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armure pour une sangle à épaisseur décroissante, établie selon la présente invention, cette armure étant représentée conventionnellement sous la forme d'une coupe à travers une chaîne droite.
Une couture à charnière flexible, telle que représen-1 tée dans la fig. 1, est établie en insérant des griffes en fil métallique 24 et 26, à des intervalles régulièrement espacés, le long d'une lisière de chacune des deux bandes 32 et 34 d'une sangle à épaisseur quadruple,tissée de façon unie. Une longueur d'une telle sangle, à laquelle sont atta- chées les griffes, est cousue à la face inférieure de chaque extrémité du feutre 10, de telle manière que, lorsque les deux séries de griffes sont engagées (imbriquées) l'une dans l'autre, on obtient un passage continu à travers les oeils ou anneaux, les extrémités du feutre formant alors un joint bout à bout 12 très rapproché, juste au-dessous des parties crochues 28, plus longues, d'un jeu de griffes 26.
La couture à charnière flexible est complétée par l'introduction d'un pivot de charnière flexible 42 .'à travers les anneaux imbri- qués des crochets. @
Lorsque la couture du joint 8 charnière flexible est établie de cette facon, et que.,le feutre' est entraîné sur la machine à papier dans '-.le sens 'indiqué- par la flèche A, il se produit une détérioration mécanique, excessive le long du bord frontal 36 de la sangle 32, ainsi que sur toute la largeur du feutre en 14, immédiatement derrière le bord posté- rieur 38 de la sangle 34. Comme il a été exposé plus haut, cette détérioration excessive se produit en raison de la profondeur du "gradin" qui existe en 36 et en 38 entre la face inférieure du feutre et les bandes de sangle.
La couture à charnière flexible telle que représentée dans la fig.2 est établie en assemblant par piquage deux pièces de sangle superposées 52 et 52' de largeur différente,
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les.lisières 62 de ces pièces étant en coïncidence entre elles. Des pièces de sangle superposées analogues 54 et
54' sont assemblées par piquage, avec leurs lisières 64 en coïncidence, après quoi des griffes de charnière 24 et 26 en fil métallique sont plantées à intervalles réguliers le long de chaque paire de lisières coïncidentes 62 et 64.
La sangle à laquelle les griffes ont été attachées est piquée à la face inférieure de chaque extrémité du feutre
10, le joint étant achevé,comme décrit plus haut, par l'in- sertion d'un pivot de charnière flexible.- Lorsqu'un feutre comportant une couture à charnière flexible ainsi établie est entraîné sur une machine à papier dans la direction in- diquée par la flèche A, et en dépit du fait qu'il existe désormais deux gradins entre le feutre et la couche de sangle extérieure, les gradins de la sangle causent une détérioration prématurée des lisières frontales 56 et 56' de la sangle, celle de la sangle postérieure 54, à savoir, à la partie de celle-ci qui suit immédiatement la sangle 54', ainsi que de toute la largeur de la partie 16 du feutre, c'est-à-dire,
celle qui suit immédiatement le bord postérieur
58' de la sangle 54.
La couture à charnière flexible représentée dans les figs.3, 4 et 5 est établie, conformément à un exemple d'exécution de l'invention, de façon à comporter une sangle à épaisseur décroissante. La structure d'une telle sangle est représentée dans la fig.6 et sera décrite d'une façon plus détaillée à propos de cette dernière. Conformément à ces figs., une pièce de sangle 72 est constituée de telle façon qu'environ un sixième de sa largeur, en partant d'une lisière est à simple épaisseur ou pli 88a, cette partie étant suivie d'une partie à double épaisseur 86a', puis par une partie à triple épaisseur 84a, tandis que le restant de la sangle, qui représente environ une moitié de la largeur totale,, est
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à quatre plis ou épaisseurs.
L'autre pièce de sangle 74 présente une section transversale analogue à épaisseur décroissante, où les parties 92, 94a, 96a et 98a sont, respectivement, à quadruple, à triple, à double et à simple épaisseur. Les griffes de charnière 24 et 26 en fil métallique sont plantées à des intervalles réguliers le long de chacune des lisières des parties à quadruple épaisseur 82 et 92 des bandes de sangle 72 et 74.
Les deux bandes de sangle, auxquelles sont attachées les griffes, sont piquées à la face inférieure de chaque extrémité du feutre 10, la couture à charnière flexible étant achevée d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus. Comme montré dans la fig.4, la couture à charnière est établie de telle façon que les gradins de la sangle regardent vers l'extérieur, tandis que, comme représenté dans la fig.5, la couture à charnière est constituée de telle manière que les gradins de la sangle sont tournés vers l'intérieur, c'est-à-dire, vers la face inférieure du foutre, Les deux systèmes de construction donnent des résultats satisfaisants.
Lorsqu'un feutre pourvu d'une couture à charnière flexible, qui comporte des sangles à épaisseur décroissante selon la présente invention, est entraîné sur une machine à papier dans la direction, indiquée par la flèche A, les gradins qui existent entre le feutre et la partie la plus épaisse des pièces de sangle sont moins nettement définis et sont relativement peu profonds, de sorte que toute détérioration locale d'une partie quelconque de la bande de sangle ou de la partie du feutre qui suit immédiatement le prolongement 98a de la pièce de sangle postérieure 98 est sensiblement réduite ou éliminéeDe plus, et en considérant que les griffes de la charnière ont été plantées dans les lisières des parties quadruples de la sangle, ces griffes sont retenues de facon sûre,
comme si l'ensemble de la sangle était un
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tissu quadruple uniforme.
Un. exemple d'armure pour une sangle appropriée à épaisseur décroissante, destinée à une couture à charnière flexible selon la présente invention est montré dans la fig.6 où la nature de l'armure est représentée sous la forme d'une coupe conventionnelle par une chaîne droite. La sangle a une largeur de 3 pouces (7,62 cm) et est constituée par quatre plis ou épaisseurs, à savoir : une première épaisseur 88 qui s'étend sur un demi pouce (1,27 cm) environ vers l'intérieur à partir du bord, en 88a, de manière à former un tissu à simple épaisseur; une seconde épaisseur 86 présentant une extension 86a qui forme avec une partie de l'épaisseur 88 un tissu à double épaisseur sur une distance de 1/2 pouce environ;
ensuite, une troisième épaisseur 84 présentant une extension 84a qui forme, avec une partie des plis 88 et 86, un tissu à triple épaisseur ; finalement, une quatrième épaisseur 82, qui forme un tissu quadruple ou à quatre plis sur le reste de la largeur, soit, 1,5 pouce (3,81 cm) environ. Il s'agit, d'une armure toile, les diverses épaisseurs étant réunies les unes aux autres par des fils de chaîne de liage,l'ordre d'insertion des fils de trame étant choisi de manière à produire une lisière principale ferme et lisse pour la partie 82 à épaisseur quadruple.
Dans le tissage d'une sangle selon le présent exemple,..on emploie un total de 420 fils de chaîne,chacun constitué par un. filé de "Terylene" de 6s/2 (titre de coton) et de 54 fils de trame par pouce, chacun constitué par un filé de Terylene de 6s/5. Cette dernière fig. des dessins annexés est évidemment se-hématique et ne montre pas le nombre total des fils de chaîne et, par conséquent, les proportions des dimensions de largeur ont dd être faussées dans le dessin afin de faire ressortir l'armure.
Il est bien entendu. que l'invention n'est pas limitée à l'exemple ci-dessus. La sangle peut être tissée en fils de
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coton, en fils synthétiques, ou en un mélange de fils de coton et de fils synthétiques, ou en fils produits à partir d'un mélange de fibres de coton et de fibres synthétiques) on encore,en fils produits à partir de mélanges de différentes fibres synthétiques. Dans certains cas, il suffit d'employer une sangle à triple épaisseur, qui va en diminuant jusqu'à une simple épaisseur, tandis que,dans d'autres cas, il est préférable d'utiliser une sangle à quintuple ou à sextuple épaisseur, qui va en diminuant, par gradins de simple épaisseur, jusqu'à une seule épaisseur.
Ni la largeur totale de la sangle, ni la largeur des divers paliers de réduction ne sont critiques, l'une et l'autre pouvant varier sans s'écarter du principe de l'invention.
Bien que la sangle à épaisseur décroissante ait é.té décrite plus haut et représentée dans les dessins annexés, à propos de son application lors de l'établissement de coutures à charnière sur les extrémités de feutres sécheurs de papeterie, il est bien entendu que cette sangle possède des caractéristiques qui rendent précieux son emploi en vue de l'assemblage des extrémités d'autres bandes sans fin, telles que les courroies de convoyeurs ou les courroies de transmission de force motrice.
On conçoit qu'une seule construction de charnière du type à griffes a été décrite ci-dessus à titre d'exemple, en vue de son application à la sangle à épaisseur décroissante selon l'invention. On peut apporter à ce type de charnière plusieurs modifications sans s'écarter de l'objectif de l'invention, qui vise à utiliser une sangle à épaisseur décroissante dans l'établissement d'une couture à charnière flexible du type à griffes,