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Perfectionnements au procédé de fabrication d'articles et de fils en caoutchouc.
La présente invention concerne la fabrication de fils en caoutchouc ou en des matières analogues, ayant sensible- ment une section transversale cir culaire.
La fabrication de fils en caoutchouc s'est faitejus- qu'à présent par découpage de feuilles de caoutchouc dans des machines à découper appropriées ou par refoulement du caoutchouc à travers des orifices ou par l'obtention de bandes de caoutchouc de largeur relativement étroite moyen- nant le dépôt sur des bandes en mouvement de largeur rela- tivement plus.grande, c'est à dire dans lesquelles les bandes de caoutchouc ne couvraient pas la totalité de la surface de la bande en mouvement (voir brevet américain N 1. 846.253).
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Suivant la présente invention, des fils de caoutchouc et de matières analogues de coupe transversale sensiblement circulaire sont produits par une opération de travail con- tinue par le fait qu'on dépose continûment sur toute la lar- geur d'un support mobile à bords parallèles, tel qu'une courroie, une couche de caoutchouc ou d'une matière analogue provenant d'un liquide contenant celle-ci, cette couche étant ainsi de la même ou sensiblement de la même largeur que le support sur lequel elle est produite, après quoi la bande de caoutchouc ou de matière analogue est enlevée, du support et est envoyée directement et continûment dans un dispositif à retordre pour former le fil.
Dans ce mode de fonctionnement, une bande de caout- chouc ou de matière analogue est produite, qui devient pro- gressivement de plus en plus mince vers les bords de telle manière que lorsqu'elle est tordue en un fil, les couches intérieures se trouvent intimement rapprochées et forment un noyau homogène, tandis que le bord situé à l'extérieur du fil est tellement mince que le fil est sensiblement exempt de toute nervure ou ligne indiquant le bord de la bande dont le fil a été produit.
Dans les bandes produites par d'autres méthodes dans lesquelles le caoutchouc ou la matiè- re analogue est d'épaisseur sensiblement uniforme sur sa largeur, un fil circulaire parfaitement uniforme est prati- quement impossible à obtenir d'abord à cause de la tension appliquée à la bande lors de la torsion en diamètre très pe- tit vers le centre du fil et en second lieu parce que le bord de la partie de la bande formant la couche extérieure du fil forme une crête sur le fil.
Dans la mis e en pratique de la présente invention, la pellicule de caoutchouc peut êtreproduite par exemple à l'aide d'une bande de transporteur sans fin qui est intro- duite, à travers une fente pourvue d'un bourrage, dans le
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fond d'un récipient rempli de dispersion de caoutchouc, la bande circulant à travers la dispersion. Au cours de ce mou- vement, la bande devient enduite de chaque côté d'une pelli- cule de caoutchouc qui est plus ou moins épaisse suivant la vitesse de mouvement et suivant la concentration de la dispersion de caoutchouc.
Il est préférable d'employer comme dispersion une masse à vulcanisation spontanée et d'accélérer l'opération de vul- canisation par séchage de la pellicule pendant le transport, en vue, en premier lieu, d'augmenter le taux de production et, en second lieu, de réduire les dimensions de l'appareil employé. La bande de transporteur est par exemple obligée, en sortant de la cuve de dispersion à circuler dans le disposi- tif de séchage qui est de préférence disposé de façon à en- tourer la bande sous une forme tubulaire.
L'application de la pellicule de caoutchouc à la bande de transporteur peut également se faire d'une autre raanière quelconque, par exemple par arrosage ou par électro-phorèse.
La vulcanisation de la pellicule peut être effectuée non seulement par une action thermique mais également d'une ,manière comme par une action chimique, mais dans chaque 'cas elle peut être réalisée seulement jusqu'à un point tel que la pellicule conserve toujours une force adhésive suffisante pour donner la certitude que dans le retordage subséquent, les surfaces se contractant de la bande de matière soient unies de façon sûre de.sorte qu'il se forme un fil rond.
Immédiatement après avoir quitté le dispositif de sé- chage, la matière en bande pelliculaire est reprise par un dispositif retordeur disposé sur le côté de la bande de trans- porteur; est retirée de cette bande et tordue en un fil de section. Bonde.
Le fil dérivé du dispositif retordeur est enroulé, par un dispositif d'enroulement, par exemple sur un tambour ou sur
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un dévidoir. Des galets de guidage peuvent être prévus pour le fil dans son trajet du dispositif retordeur vers le dévi- doir. Le dispositif d'enroulement est d'un type habituellement employé dans l'industrie textile et n'est pas représenté au dessin.
A la place d'une seule bande pelliculaire en caoutchouc, il est évidemment possible aussi de tordre deux ou plusieurs de ces bandes et également de tordre ensemble un certain nomè bre de fils tordus individuels.
Pour la torsion des pellicules de caoutchouc formées des deux côtés de la bande de transporteur, un dispositif re- tordeur est de préférence disposé de chaque c6té de la bande.
Le dispositif retordeur consiste en deux disques ou rouleaux marchant en sens inverse qui sont contigus à la cir- conférence et qui sont pourvus de rainures périphériques cor- respondant, pour la dimension, à l'épaisseur du fil. Ces dis- ques ou rouleaux prennent le fil entre eux et le système en- tier tourne, en outre, pour l'obtention de l'effet de torsion, autour d'un axe coïncidant avec le fil tordu.
La matière du fil se trouvant sur le dispositif d'en- roulement est laissée au repos, dans le cas d'une matière à vulcanisation spontanée, ou est placée dans une étuve de sé- chage en vue d'accélérer la vulcanisation finale. Pour obtenir le rendement maximum, la plus grande économie et la plus forte vitesse dans l'opération de fabrication, la vulcanisation fina- le du fil est effectuée, conformément à la présente invention, sur le tambour d'enroulement lui-même. Ainsi par exemple, le fil peut être chauffé ou soumis à une opération connue quel- conque de vulcanisationtandis qu'il est sur les tambours d'en- roulement .
Le fil de caoutchouc est tordu et agglutiné entre le dispositif retordeur et le point où la pellicule est détachée de la bande de transporteur. En vue d'obtenir une adhérence in-
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time, la torsion est effectuée avec une vitesse de rotation qui est plus grande que celle qui est théoriquement nécessaire pour rapprocher les surfaces à coller. ces vitesses élevées provoquent une pression exercée entre ces surfaces, avec ce résultat qu' elles sont obligées d'adhérer intimement. Le fil dont les parties adhèrent quitte le dispositif retordeur sous la forme d'un corps unifié en forme de fil qui subit alors un retordage inverse sur le trajet du dispositif retordeur au dispositif d'enroulement, avec ce résultat qu'une torsion inhérente est produite.
Ce re- tordage inverse annule simplement la torsion excessive produite sur le trajet de la bande de transport au dispositif retordeur, de sorte qu'il reste dans le fil la tendance à la torsion qui correspond au degré de torsion de recouvrement des surfaces adhérant entre elles. Le fil, en atteignant le dispositif d'en- roulemerit, a donc une tendance à la torsion qui l'oblige à former une boucle lorsqu'il est déroulé du tambour. En vue d'éliminer cette formation de boucle, le dispositif d'enroule- ment est mis en rotation tout d'une pièce autour d'un axe coïncidant avec le fil,à une vitesse appropriée pour annuler la tendance de torsion inhérente qui 'est encore présente dans le fil lorsqu'il atteint le tambour.
L'épaisseur du fil de caoutchouc produite peut être modifiée, soit par variation de la concentration de la disper- sion de caoutchouc et par conséquent aussi de l'épaisseur de la pellicule de caoutchouc sur la bande de transporteur, soit par variation de la largeur de la bande de transporteur, de façon à modifier la largeur de la pellicule tout en conservant la même épaisseur.
Un exemple de la disposition d'une installation pour la mise en pratique du procédé suivant la présente invention est représenté schématiquement aux dessins annexés. Sur les dessins, la fig. 1 montre schématiquement une vue en élévation de côté d'un appareil fonctionnant suivant la présente inven-
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tion, tandis que la fig. 2 montre une vue en élévation en bout de la position du dispositif retordeur par rapport à la bande sans fin sur laquelle le caoutchouc ou la matière analogue est déposé. La bande de transporteur 2 pour la pel- licule sans fin est supportée par les disques 1 qui tournent dans la même direction.
Le récipient représenté 3 est rempli de dispersion 4 de caoutchouc à vulcanisation spontanée et est pourvu dans son fond d'une fente 5 qui permet le passage, d'une façon étanche au liquide, de la bande de transporteur.
Après être sortie de la dispersion de caoutchouc 4, la bande 2 circule dans un dispositif sécheur 6 et arrive ensuite avec les enduits pelliculaires 10 de chaque côté, aux disposi- tifs retordeurs comportant les disques rainurés 8 qui déta- chent les bandes pelliculaires 10 de la bande de transporteur 2 et tordent celles-ci dans une mesure telle qu'elles entrent sous la forme de fil rond 11 entre les disques rainurés ro- tatifs. La sortie, la mise en bobine et la vulcanisation sub- séquente du fil s'effectuent alors de la manière déjà indi- quée.
L'ouverture dans le récipient de dispersion pour le passage de la bande de transporteur venant d'en-dessous est pourvue d'une garniture d'étanchéité, de préférence en matière textile, par exemple une garniture en tissu ou une garniture comprimée de liège avec des fibres textiles.
Une garniture d'étanchéité de ce genre forme un joint parfaitement étanche avec la bande et produit en même temps l'essuyage de la bande avant l'entrée dans la dispersion. Les garnitures d'étanchéité sont insérées dans des renfoncements prévus dans le récipient.
Aucune revendication n'est faite concernant la torsion des bandes de caoutchouc ou analogues sous tension, de la ma- nière revendiquée dans un autre brevet.
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Improvements in the manufacturing process of rubber articles and threads.
The present invention relates to the manufacture of threads of rubber or the like, having substantially a circular cross section.
The manufacture of rubber threads has been carried out until now by cutting rubber sheets in suitable cutting machines or by upsetting the rubber through orifices or by obtaining rubber bands of relatively narrow average width. - resting the deposit on moving belts of relatively greater width, that is to say in which the rubber bands did not cover the entire surface of the moving belt (see US Pat. No. 1,846,253 ).
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In accordance with the present invention, threads of rubber and the like of substantially circular cross-section are produced by a continuous working operation by continuously depositing over the entire width of a movable support with parallel edges. , such as a belt, a layer of rubber or the like from a liquid containing it, this layer thus being the same or substantially the same width as the backing on which it is produced, after whereby the strip of rubber or the like is removed from the backing and is fed directly and continuously into a twisting device to form the yarn.
In this mode of operation, a strip of rubber or the like is produced which gradually becomes thinner and thinner towards the edges so that when twisted into a thread the inner layers are found. closely spaced and form a homogeneous core, while the edge on the outside of the yarn is so thin that the yarn is substantially free of any ribs or lines indicating the edge of the web from which the yarn was produced.
In webs produced by other methods in which the rubber or the like is of substantially uniform thickness across its width, a perfectly uniform circular yarn is virtually impossible to obtain at first because of the tension applied. to the web when twisting in very small diameter towards the center of the yarn and secondly because the edge of the part of the tape forming the outer layer of the yarn forms a peak on the yarn.
In the practice of the present invention, the rubber film can be produced, for example, by means of an endless conveyor belt which is introduced, through a slot provided with a stuffing, into the
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bottom of a container filled with the rubber dispersion, the tape circulating through the dispersion. During this movement, the strip becomes coated on either side with a rubber film which is more or less thick depending on the speed of movement and the concentration of the rubber dispersion.
It is preferable to employ a self-vulcanizing mass as a dispersion and to accelerate the vulcanization operation by drying the film during transport, in order, firstly, to increase the production rate and, in the first place. second, to reduce the dimensions of the apparatus employed. The conveyor belt is for example forced, on leaving the dispersion tank to circulate in the drying device which is preferably arranged so as to surround the belt in a tubular form.
The application of the rubber film to the conveyor belt can also be done in any other way, for example by spraying or by electrophoresis.
Vulcanization of the film can be effected not only by thermal action but also in a manner such as by chemical action, but in each case it can be effected only to such an extent that the film still retains strength. sufficient adhesive to assure that in subsequent twisting the contracting surfaces of the web of material are securely united so that a round yarn is formed.
Immediately after leaving the dryer, the film web material is taken up by a twisting device arranged on the side of the conveyor web; is removed from this strip and twisted into a section wire. Crowded.
The yarn derived from the twisting device is wound up, by a winding device, for example on a drum or on
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a reel. Guide rollers may be provided for the yarn in its path from the twisting device to the unwinder. The winding device is of a type usually used in the textile industry and is not shown in the drawing.
Instead of a single rubber film strip, it is of course also possible to twist two or more of these strips and also to twist together a number of individual twisted threads.
For twisting the rubber films formed on both sides of the conveyor belt, a twisting device is preferably provided on each side of the belt.
The twisting device consists of two disks or rollers running in the opposite direction which are contiguous to the circumference and which are provided with peripheral grooves corresponding, in size, to the thickness of the yarn. These discs or rollers take the wire between them and the entire system rotates, moreover, to obtain the twisting effect, about an axis coinciding with the twisted wire.
The yarn material on the winding device is left to stand, in the case of a spontaneously vulcanizing material, or is placed in a drying oven to accelerate the final vulcanization. In order to obtain the maximum efficiency, the greatest economy and the highest speed in the manufacturing operation, the final vulcanization of the yarn is carried out, in accordance with the present invention, on the winding drum itself. Thus, for example, the wire may be heated or subjected to any known vulcanization operation while it is on the winding drums.
The rubber thread is twisted and bonded between the twisting device and the point where the film is peeled off from the conveyor belt. In order to obtain an in-
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time, the torsion is carried out with a speed of rotation which is greater than that which is theoretically necessary to bring the surfaces to be glued together. these high speeds cause pressure to be exerted between these surfaces, with the result that they are forced to adhere intimately. The yarn whose parts adhere leaves the twisting device as a unified yarn-like body which then undergoes reverse twisting in the path from the twisting device to the winding device, with the result that an inherent twist is produced .
This reverse twisting simply cancels out the excessive twist produced in the path from the conveyor belt to the twisting device, so that the twist tendency remains in the yarn which corresponds to the degree of twist covering the surfaces adhering to each other. . The yarn, on reaching the winding device, therefore has a tendency to twist which forces it to form a loop when it is unwound from the drum. In order to eliminate this looping, the winding device is rotated all in one piece about an axis coinciding with the wire, at a speed suitable to counteract the inherent tendency to twist which is. still present in the wire when it reaches the drum.
The thickness of the rubber yarn produced can be varied, either by varying the concentration of the rubber dispersion and hence also the thickness of the rubber film on the conveyor belt, or by varying the width. of the conveyor belt, so as to modify the width of the film while maintaining the same thickness.
An example of the arrangement of an installation for carrying out the method according to the present invention is shown schematically in the accompanying drawings. In the drawings, FIG. 1 schematically shows a side elevational view of an apparatus operating according to the present invention.
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tion, while fig. 2 shows an end elevational view of the position of the twisting device relative to the endless belt on which the rubber or the like is deposited. The conveyor belt 2 for the endless film is supported by the discs 1 which rotate in the same direction.
The container shown 3 is filled with dispersion 4 of spontaneously vulcanizing rubber and is provided in its bottom with a slot 5 which allows the passage, in a liquid-tight manner, of the conveyor belt.
After leaving the rubber dispersion 4, the strip 2 circulates in a drying device 6 and then arrives with the film coatings 10 on each side, at the twisting devices comprising the grooved discs 8 which detach the film bands 10 from the conveyor belt 2 and twist these to such an extent that they enter as a round wire 11 between the rotating grooved discs. The pulling out, rewinding and subsequent vulcanization of the wire then takes place in the manner already indicated.
The opening in the dispersion vessel for the passage of the conveyor belt from below is provided with a sealing gasket, preferably of textile material, for example a fabric insert or a compressed cork insert. with textile fibers.
Such a gasket forms a perfectly tight seal with the strip and at the same time produces wiping of the strip before entering the dispersion. The seals are inserted into recesses provided in the container.
No claim is made regarding the twisting of rubber bands or the like under tension, as claimed in another patent.