Procédé pour la fabrication de fibres de matière minérale, notamment de fibres de verre, et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé. L'invention se réfère à un procédé de fabrication de fibres de matière minérale, notamment de fibres de verre. On connaît déjà un tel procédé, suivant lequel des filets de matière fondue s'écoulant par les orifices d'une filière sont étirés mécaniquement sur une bobine sur laquelle les fibres s'enroulent après avoir été groupées en un fil non re tordu. L'enroulement sur la. bobine y est réalisé de telle façon que le fil s'enroule en spirales sur la bobine avec un croisement des spires d'une couche à la suivante.
Le guidage du fil nécessaire pour obtenir cette encroi- sure est généralement réalisé au moyen de roues à pales dont les pales viennent. succes sivement en contact avec le fil pour provo quer son déplacement parallèlement à l'axe de la bobine et sur toute la longueur du man chon prévu sur cette bobine et destiné à rece voir l'enroulement. Dans ce dispositif connu, le mouvement du fil est commandé dans un sens et le fil revient de lui-même dans l'autre sens.
Au moyen de ce procédé connu, on obtient des bobinages dans lesquels le fil forme un certain nombre de couches superposées s'éten dant chacune d'un bout à l'autre du manchon.
Dans le procédé que comprend la présente invention, on étire mécaniquement des filets de matière fondue, s'écoulant des orifices d'une filière, en fibres que l'on enroule sur un man- thon prévu sur un rouleau, après avoir groupé ces fibres en un fil non retordu, en ce qu'on réalise cet enroulement. de façon à constituer des couches dont chacune n'occupe qu'une partie de la longueur du manchon et qui soient décalées l'une par rapport à. l'autre, et de façon que chacune de ces couches re- -couvre partiellement la précédente, de ma nière qu'une partie de chaque couche ne soit pas recouverte par les couches suivantes.
L'invention comprend aussi un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé par un dispositif de guidage du fil qui donne à ce dernier un mouvement de . va-et-vient sur une portion de la longueur dudit manchon, ce dispositif étant susceptible d'être animé d'un mouvement de translatiôn parallèle à l'axe du manchon, d'une extrémité à l'autre de ce dernier. Ce manchon ainsi re couvert de son enroulement peut alors être enlevé.
L'appareil peut. être établi de façon que le mouvement. de translation du dispositif reprenne dans la même direction, après que le dispositif a été ramené à la position de dé part pour effectuer un nouvel enroulement sur un autre manchon, ou bien que l'enroule ment sur le nouveau manchon puisse s'effec tuer pendant le déplacement en sens inverse du dispositif de guidage.
En dehors des avantages résultant de la mise en ce-Livre du procédé selon l'invention qui, en particulier, proviennent du fait qu'il est facile de trouver l'extrémité du fil sur le manchon au début ou en cours d'utilisation, ce procédé permet d'obtenir d'autres avan tages résultant de l'utilisation de ce mode d'enroulement dans la fabrication de fibres de verre ou matières minérales analogues par étirage mécanique.
Le procédé suivant l'invention permet, en réduisant l'amplitude du mouvement de va-et- vient du fil pour constituer chaque couche, de diminuer l'importance des chocs que subit. le fil par l'action du dispositif servant à son entraînement, et donne aussi la possibilité de réaliser facilement le guidage du fil sans risque de choc. pour ce dernier. La. réduction des chocs sur le fil entraîne l'avantage de di minuer les risques de rupture de fibres et de formation de zones de moindre résistance. Elle diminue également l'essorage de l'ensimage du fil.
Il est également possible d'obtenir plus facilement, sans chocs trop importants sur le fil, ou même sans qu'il y ait de chocs, des enroulements d'une longueur plus grande que dans les procédés connus, d'où possibilité d'augmenter le poids de fil enroulé sur une bobine.
Généralement, au moment où les fibres sont groupées en un fil non retordu, elles reçoivent un enduit qui sert, d'une part, à lier les fibres entre elles et, d'autre part, à les lubrifier. Jusqu'à maintenant, il pouvait être nécessaire, suivant le mode de dévidage ou la nature de l'ensimage, d'assurer un sé chage complet de l'enduit et, à cet effet, de porter l'enroulement dans une étuve. En effet, si l'enduit n'était pas complètement sec au moment du dévidage, il pouvait se pro duire un collage des spires avec celles des spires parallèles des couches sous-jacentes lorsque celles-ci étaient trop rapprochées, ce qui entraînait des difficultés dans le dévidage.
Lorsque, dans une mise en oeuvre du procédé, on effectue un tel ensimage, ce passage à l'étuve n'est plus nécessaire, étant donné qu'il y a moins de risques de collage entre spires parallèles par suite du décalage des couches successives et que si ce collage arrive à se produire il ne peut intéresser qu'une faible partie de l'enroulement. Etant donné que ce séchage n'a pas besoin d'être aussi poussé que dans le cas des enroulements, habituels, on a.
plus de latitude dans le choix de l'enduit et on peut réduire la distance de la bobine por tant le manchon au dispositif d'ensimage et, par suite, la distance de la bobine à la filière, ce qui permet à la personne chargée de sur veiller la formation des fibres à la sortie de la filière de surveiller également l'opération d'enroulement du fil.
Dans une mise en oeuvre particulière, les filets de matière minérale peuvent être étirés verticalement et être enroulés sur une bobine horizontale.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Fig. 1 est une vue schématique du bobi nage.
Fig. 2 est, une vue en perspective d'une première forme d'exécution.
Fig. 3 est une vue en élévation de détail montrant. l'aetionnement du fil pour son en- roulage.
Fig. 4 est une vue en perspective dune autre forme d'exécution.
Fig. 5 est une vue en plan de détail mon trant l'entraînement du fil pour son enr ou lage.
Fig. 6 et 7 sont des vues de détail de pro fil et en plan d'un doigt de guidage et d'ensi- mage pouvant être utilisé dans l'appareil de la fig. 4.
Fig. 8 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 1 montre le fil 1 non retordu pro venant d'une filière et qui est soumis à un étirage mécanique. Cet étirage est réalisé par enroulement du fil sur un manchon 2 prévu sur une bobine horizontale 3 animée d'un mouvement. de rotation autour de son axe. L'enroulement du fil est obtenu au moyen d'un dispositif de guidage agencé et mîi de telle façon que cet enroulement s'effectue sui vant des couches 4 dont chacune n'occupe qu'une partie de la longueur du manchon et qui sont décalées l'une par rapport à l'autre. Ce décalage est tel que chaque couche 4 re couvre partiellement la précédente et que chaque couche ne soit pas entièrement. recou verte par les suivantes.
L'axe de déplacement 5 du dispositif de guidage du fil est parallèle à l'axe de la bobine et le sens d'avancement de ce dispositif est représenté par la flèche f .
L'appareil représenté schématiquement en fig. 2 comprend un moteur électrique 7 monté sur un chariot. 8 se déplaçant d'un mouve ment uniforme dans une glissière horizontale 9 dont l'axe est parallèle à l'axe de la bo bine 3. Le mouvement d'avancement du cha riot du moteur peut être obtenu par une vis tourillonnée à ses deux extrémités dans les faces terminales de la glissière et se vissant dans ledit chariot, cette vis pouvant être mue au moyen d'une chaîne 14 entraînée par et passant sur une roue 15 calée sur l'arbre de commande<B>1.0</B> de la vis. Le mouvement de re tour du chariot peut être obtenu par inver sion du sens de marche de la chaîne ou au moyen d'une manivelle 11.
Le dispositif d'en roulement, dans son mouvement de retour, peut servir à enrouler le fil sur un nouveau manchon ou bien il peut être ramené à sa position de départ pour effectuer le nouvel enroulement. En bout d'arbre du moteur 7 est. prévu un disque 12 portant. un ou plusieurs doigts 13, par exemple deux. Ces doigts agissent. sur le fil 1 pour lui donner im déplacement d'un angle a (fig. 3), le fil revenant en arrière, sous l'effet de son inclinaison, lorsqu'il cesse d'être en contact avec un doigt et avant d'être repris par un autre doit.
Dans la forme d'exécution de la fig. 4, il est prévu également une glissière 9 avec cha riot 8 pour le moteur, mais ce dernier a son axe disposé verticalement et entraînant une manivelle 16. Cette manivelle actionne un levier 17 articulé en un point 18 solidaire du chariot. Ce levier est donc animé d'un mouve ment alternatif d'oscillation autour du point 18 en même temps qu'il se déplace d'un mouvement uniforme parallèlement à l'axe de la. bobine. Ce levier présente un bec 19 dans lequel passe le fil 1 et qui assure l'enroule ment du fil sur le manchon 2 par couches suc cessives 4 de longueur limitée et qui se recou vrent seulement partiellement les unes les autres.
Cet appareil présente l'avantage, sur celui de la fig. 2, de commander de façon impéra tive le mouvement du fil, ce dernier étant con tinuellement en contact avec le système de guidage. Il en résulte que l'on obtient une ac tion régulière du dispositif de guidage sur le fil et que l'on évite un essorage discontinu de son ensimage. De plus, il n'est plus néces saire d'incliner l'axe du dispositif de guidage pour obtenir le retour du fil sous l'effet de son inclinaison.
L'ensimage du fil peut être réalisé, en. amont du système de guidage, à la façon habi tuelle. On peut également combiner à cet ensi- mage un second ensimage réalisé par le sys tème de guidage lui-même. Dans ce but, on peut prévoir au-dessus .du moteur 7 un réser voir 20 contenant le liquide d'ensimage et communiquant, par un tuyau 21 débouchant en 18, avec un canal 22 aboutissant au bec 19 (fig. 6 et 7).
L'ensimage effectué en amont du système de guidage du fil peut être réalisé au moyen d'un liant assurant. la réunion des fibres élé mentaires pour former le fil 1 non retordu. L'ensimage effectué sur le dispositif de gui dage peut être lui-même réalisé au moyen d'un enduit protecteur intéressant l'ensemble du fil. On peut également utiliser pour ces deux ensimages des produits réagissant l'un sur l'autre pour donner un produit présentant des propriétés avantageuses pour la liaison et/ou la protection du fil.
On peut également effectuer un seul ensi- mage réalisé sur le dispositif de guidage. Dans la forme d'exécution représentée schématiquement en fig. 8, la manivelle d'en traînement du levier d'actionnement 17 du système de guidage est remplacée par une came en c#ur 23 entraînée par le moteur et imprimant au système de guidage un mouve- ment alternatif uniforme. On évite ainsi qu'à chaque changement de direction du fil, la vi tesse du bec décroisse et passe par une valeur nulle, ce quia pour effet une accumulation ;des spires sur les deux extrémités de la couche.
Au lieu d'une came en coeur, on peut uti liser tout autre dispositif, tel que, par exem ple, un système à deux engrenages elliptiques, permettant de donner au système de guidage du fil un mouvement alternatif -uniforme.
Process for the manufacture of fibers of mineral material, in particular glass fibers, and apparatus for carrying out this process. The invention relates to a process for manufacturing mineral fibers, in particular glass fibers. Such a process is already known, according to which streams of molten material flowing through the orifices of a die are mechanically drawn on a spool on which the fibers are wound after having been grouped into a non-twisted yarn. Winding on the. spool is produced there in such a way that the wire is wound in spirals on the spool with a crossing of the turns from one layer to the next.
The guiding of the wire necessary to obtain this netting is generally carried out by means of impellers from which the blades come. successively in contact with the wire to cause its displacement parallel to the axis of the spool and over the entire length of the sleeve provided on this spool and intended to receive the winding. In this known device, the movement of the thread is controlled in one direction and the thread returns by itself in the other direction.
By means of this known process, windings are obtained in which the wire forms a certain number of superimposed layers each extending from one end of the sleeve to the other.
In the process of the present invention, strands of molten material, flowing from the orifices of a die, are mechanically stretched into fibers which are wound on a sleeve provided on a roll, after having grouped these fibers. in a non-twisted yarn, in that this winding is carried out. so as to constitute layers each of which occupies only part of the length of the sleeve and which are offset with respect to one another. the other, and so that each of these layers partially overlaps the previous one, so that part of each layer is not covered by subsequent layers.
The invention also comprises an apparatus for carrying out the above method, characterized by a device for guiding the thread which gives the latter a movement of. back and forth over a portion of the length of said sleeve, this device being capable of being driven by a translatory movement parallel to the axis of the sleeve, from one end of the latter to the other. This sleeve thus covered with its winding can then be removed.
The device can. be established so that movement. translation of the device resumes in the same direction, after the device has been returned to the starting position to perform a new winding on another sleeve, or else the winding on the new sleeve can take place for the reverse movement of the guide device.
Apart from the advantages resulting from the implementation of the method according to the invention which, in particular, derive from the fact that it is easy to find the end of the thread on the sleeve at the beginning or during use, this process makes it possible to obtain other advantages resulting from the use of this winding method in the manufacture of glass fibers or similar mineral materials by mechanical drawing.
The method according to the invention makes it possible, by reducing the amplitude of the back and forth movement of the yarn to constitute each layer, to reduce the importance of the shocks to which it is subjected. the wire by the action of the device serving to drive it, and also gives the possibility of easily guiding the wire without risk of shock. for the latter. The reduction in impact on the yarn has the advantage of reducing the risks of fiber breakage and the formation of zones of lower resistance. It also reduces the drying of the yarn size.
It is also possible to obtain more easily, without excessive shocks on the wire, or even without there being shocks, windings of a greater length than in the known methods, hence the possibility of increasing the weight of wire wound on a spool.
Generally, when the fibers are grouped into a non-twisted yarn, they receive a coating which serves, on the one hand, to bind the fibers together and, on the other hand, to lubricate them. Until now, it may have been necessary, depending on the unwinding method or the nature of the sizing, to ensure complete drying of the coating and, for this purpose, to place the winding in an oven. Indeed, if the coating was not completely dry at the time of unwinding, it could occur a sticking of the turns with those of the parallel turns of the underlying layers when they were too close together, which caused difficulties. in the unwinding.
When, in an implementation of the process, such a sizing is carried out, this passage in the oven is no longer necessary, given that there is less risk of sticking between parallel turns as a result of the offset of the successive layers. and that if this sticking happens to occur, it can only affect a small part of the winding. Since this drying does not need to be as extensive as in the case of windings, usual, we have.
more latitude in the choice of the coating and one can reduce the distance of the reel from the sleeve to the sizing device and, consequently, the distance from the reel to the die, which allows the person in charge to to ensure the formation of fibers at the exit of the spinneret and also to monitor the yarn winding operation.
In a particular implementation, the mineral fillets can be stretched vertically and be wound up on a horizontal spool.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the apparatus for carrying out the method according to the invention.
Fig. 1 is a schematic view of the bobbin swim.
Fig. 2 is a perspective view of a first embodiment.
Fig. 3 is a detail elevational view showing. aeration of the wire for its winding.
Fig. 4 is a perspective view of another embodiment.
Fig. 5 is a detail plan view showing the drive of the wire for its winding or lage.
Fig. 6 and 7 are detailed profile and plan views of a guide and sizing finger which can be used in the apparatus of FIG. 4.
Fig. 8 is a schematic view of another embodiment of the apparatus.
Fig. 1 shows the untwisted yarn 1 coming from a die and which is subjected to mechanical drawing. This drawing is carried out by winding the wire on a sleeve 2 provided on a horizontal spool 3 driven by a movement. of rotation around its axis. The winding of the wire is obtained by means of a guide device arranged and mîi such that this winding takes place following layers 4 each of which occupies only a part of the length of the sleeve and which are offset. one in relation to the other. This shift is such that each layer 4 re partially covers the previous one and that each layer is not entirely. recou green by the following.
The axis of movement 5 of the yarn guide device is parallel to the axis of the spool and the direction of advance of this device is represented by the arrow f.
The apparatus shown schematically in FIG. 2 comprises an electric motor 7 mounted on a carriage. 8 moving with a uniform movement in a horizontal slide 9 whose axis is parallel to the axis of the coil 3. The forward movement of the motor carriage can be obtained by a screw journaled at both ends ends in the end faces of the slide and screwing into said carriage, this screw being movable by means of a chain 14 driven by and passing over a wheel 15 wedged on the control shaft <B> 1.0 </B> of the screw. The return movement of the carriage can be obtained by reversing the direction of travel of the chain or by means of a crank 11.
The rolling device, in its return movement, can be used to wind the thread on a new sleeve or it can be returned to its starting position to carry out the new winding. At the end of the motor shaft 7 is. provided a disc 12 bearing. one or more fingers 13, for example two. These fingers act. on the wire 1 to give it im displacement of an angle a (fig. 3), the wire coming back, under the effect of its inclination, when it ceases to be in contact with a finger and before be taken over by another must.
In the embodiment of FIG. 4, there is also provided a slide 9 with carriage 8 for the motor, but the latter has its axis arranged vertically and driving a crank 16. This crank actuates a lever 17 articulated at a point 18 integral with the carriage. This lever is therefore driven by a reciprocating movement of oscillation around point 18 at the same time as it moves with a uniform movement parallel to the axis of the. coil. This lever has a beak 19 through which the wire 1 passes and which ensures the winding of the wire on the sleeve 2 by successive layers 4 of limited length and which only partially overlap each other.
This device has the advantage, over that of FIG. 2, to imperatively control the movement of the wire, the latter being continuously in contact with the guide system. As a result, a regular action of the guiding device on the wire is obtained and discontinuous dewatering of its size is avoided. In addition, it is no longer necessary to incline the axis of the guide device in order to obtain the return of the wire under the effect of its inclination.
The sizing of the wire can be carried out, in. upstream of the guidance system, in the usual way. It is also possible to combine this sizing with a second sizing produced by the guiding system itself. For this purpose, one can provide above .du motor 7 a tank see 20 containing the sizing liquid and communicating, by a pipe 21 opening at 18, with a channel 22 leading to the spout 19 (fig. 6 and 7). .
The sizing carried out upstream of the wire guide system can be carried out by means of a binder ensuring. the meeting of the elementary fibers to form the untwisted yarn 1. The sizing carried out on the guiding device may itself be carried out by means of a protective coating affecting the entire wire. Products which react with one another to give a product exhibiting advantageous properties for binding and / or protecting the thread can also be used for these two sizes.
It is also possible to carry out a single sizing carried out on the guide device. In the embodiment shown schematically in FIG. 8, the driving crank of the actuating lever 17 of the guide system is replaced by a cam 23 driven by the motor and imparting to the guide system a uniform reciprocating motion. This prevents each change of direction of the wire, the speed of the nose decreases and passes through a zero value, which has the effect of an accumulation of turns on the two ends of the layer.
Instead of a heart-shaped cam, any other device can be used, such as, for example, a system with two elliptical gears, making it possible to give the system for guiding the wire a reciprocating -uniform movement.