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, Pour;"Filé de verre fabriqué à partir de manchons de
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'filaments entrecroisas 1;f OR oe-- 4à W étirée soue - 1 01../.1" ornte tubula,re j>oar e,n c3re fiZé," \ forme tubulaire W -::8 en faire un filé 4,
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Il est déjà connu de fabriquer des filés de verre par étirage à partir d'un feutre de fibres ou de filaments entrecroisés, obtenus d'abord sur des tambours d'étirage et d'enroulement. suivant un brevet antérieur N 412.804 de la Demanderesse en y découpant des bandes et ensuite en rendant parallèles les fils de ces bandes par étirage mécanique ou pneumatique. Le filé provenait donc immédia- tement d'une mèche présentant substantiellement la forme et la structure d'un ruban ou bande, qui était ensuite tordu.
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Suivant la présente invention on utilise, pour le filage, en particulier les fuseaux, corps ou bobines lé- gèrement coniques réalisées suivant la demande de brevet antérieure ? 428.379 déposé en Italie le 14 Mars 1938 par la Demanderesse, du fait que la mèche est étirée non pas en partant d'une bande plane mais au contraire d'un corps tubulaire, en étant prélevée à l'étirage sur tout le pourtour du bord du tube, en commençant précisément du côté du bord le plus étroit du tronc du cône, c'est-à- dire à partir de sa petite base,
Ce filé présente comme caractéristique une plus gran- de uniformité, un meilleur entrelacement des fibres élé- mentaires, du fait que aussitôt après l'étirage et tout en étant rendues suffisamment parallèles,
ces fibres res- tent superposées avec un certain dessin d'entrecroisement qui existait déjà dans le corps tubulaire de départ. Le filé résultant présente, dans une certaine mesure, la structure intime d'un filé à point de départ tubulaire réalisé sur une machine à tresser,
Suivant l'invention dans le filé de verre ainsi obtenu, on peut insérer, immédiatement pendant sa forma- tion, un noyau ou âme constitué par un fil de type quel- conque, en fibre textile, en métal ou autre, Le filé en soi-même n'a pas besoin d'un retordage particulier et l'on prévoit par suite de le livrer dans le commerce, tel qu'il sort de l'étirage, sans exclure cependant la posai- bilité de le retordre.
Ce nouveau filé permet aussi de réaliser le filage continu, à la sortie même du four et de la filière, mais en passant toujours par un état intermédiaire de strati- fioation à fibres croisées sur le tambour d'étirage ou autre organe équivalent, pour passer ensuite, après l'é-
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tirage mécanique ou pneumatique, à l'enroulement immédiat du filé sur une bobine ou tambour, sana avoir à interrom- pre la continuité du filé,
L'invention prévoit encore la possibilité de recueil- lir les filaments en bourre à l'intérieur d'un tube fixe, c'est-à-dire non rotatif, et en outre de reoueillir la mèche à l'intérieur d'un autre tube fixe, non rotatif, ou sur une bobine fixe, au moyen d'un bras rotatif,
en vertu de la réaotion produite par l'air oomprimé sortant d'un tuyau qui amène la mèche sous l'action de l'air sortant de l'ajutage ou l'injecteur,
L'invention vise également la possibilité d'équili- brer la puissance de production de la ou des filières et la puissance d'absorbtion et de débit de l'injeoteur, et aussi d'équilibrer ce débit aveo la capacité de travail de l'organe qui dépose la mèche autour du corps demma- gasinage.
Les dispositifs servant à assurer cet équilibre fonctionnent d'une façon automatique,
Enfin l'idée d'insérer un noyau ou âme dans le filé à point de départ tubulaire, pendant que celui-ci se for- me, est utilisée, suivant l'invention, pour insérer un conducteur éleotrique en aluminium, en cuivre ou autre; et dans un cas particulier, l'on prévoit de disposer sue- oessivement à l'intérieur du tube donnant naissance au filé des oourbes de natures différentes; par exemple d'a- bord une couche isolante, puis plus à l'intérieur une couche de matière conductrice et enfin à l'extérieur une couchede matière isolante qui peut aussi constituer un apprêt ou finissage, le tout en utilisant toujours l'ac- tion d'entraînement de l'air aspiré et refoulé par l'a- jutage ou injeoteur.
Les dessins annexés représentent quelques formes de
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réalisation données & seul titre d'exemple.
La fig,l montre la formation de la couche tubulaire de fibres ou filaments de verre entrecroisés, déposés sur une âme tubulaire portée par le mandrin de la machi- ne d'étirage,
La fig.2 représente le processus de formation du filé tubulaire par étirage réalisé au moyen d'un injec- teur, en formant en même temps la mèche à partir de tout le pourtour du bord du corps tubulaire placé maintenant sur le mandrin de la maohine de filage.
La fig.3 montre le procédé de filage du filé tubu- laire réalisé par étirage mécanique au lieu d'étirage pneumatique,
La fig,4 représente un schéma général de formation du filé à point de départ tubulaire, obtenu en étirant la partie provenant du bord d'un fuseau de fibres de verre croisées.
La fig.5 représente un schéma de filage en oontinu du filé à point de départ tabulaire en le prenant sur le cylindre même sur lequel a été déposée la fibre de verre.
La fig.6 montre une variante de réalisation de la fig.5.
La fig.7 montre un système d'entraînement graduel, vers l'extrémité de dépouille de la couche des fibres formées sur le tambour d'enroulement, composée en tout ou en partie de bandes mobiles sans fin qui toutes se déplacent aveo leur couohe extérieure vers la dite ex- trémitéa
La fig.8 montre une vue en perspective de la fig,7,
La fig.9 montre en perspective une installation
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entière de filage en oontinu, réalisée en même temps que l'étirage, en traversant la phase olassique d'enroule- ment croisé sur un tambour,
La fig.10 représente ùn détail de l'objet de la fig. 9.
La fig.11 montre une autre installation de filage en continu, qui utilise le dépôt des filaments en bourre à l'intérieur d'un cylindre fixe, c'est-à-dire non ro- tatif.
La fig.12 et la fig.13 représentent une coupe trans- versale du corps rotatif des filières,
La fig.14 est une coupe axiale partielle du cylin- dre fixe et de l'organe d'équilibrage.
La fig.15 représente un schéma du montage du sys- tème rotatif sur un long tube d'acier en porte à, faux sur une charpente,
La fig.16 montre une coupe démonstrative du mode dtengrênement des pignons qui transmettent le mouvement aux barres d'entraînement.
La fig.17 montre une vue par en dessus des organes qui engrènent pour obtenir la rotation des barres en sens inverse l'une par rapport à l'autre.
La fig.18 montre l'engrênement des pignons de toutes les barres, de telle sorte qu'elles tournent alternative- ment en des sens inverses.
La fig.19 montre un arrachement du feutre obtenu avec les empreintes qui se forment à l'intérieur du man- ohon des fibres de verre, au moyen desquelles se produit l'avancement de ce manohon de fibres déposées sur le tambour pendant l'étirage.
La figo20 montre un détail de l'extrémité du tam- bour d'enroulement suivant la fig.9, c'est-à-dire qu'elle montre le corps lisse de sortie de forme cylindro-ogivale
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La fig.21 montre le détail du système d'équilibrage de l'enroulement de la mèche sur la bobine, aveo mouve- ment à réaction de fluide, dans l'installation telle que représentée sur la fig.9..
La fig.22 représente un détail, à plus grande é- ohelle, du système qui introduit par injection un noyau ou âme liquide dans l'assemblage tubulaire, et du sys- tème distributeur et équilibreur de la mèche dans un cy- lindre fixe (installation telle que celle de la fig.ll).
En se référant particulièrement aux figurée du des- sin, on voit en 1 le corps oonique monté sur un noyau qui est lui aussi légèrement conique; en 2 l'ajutage ou injeoteur qui dépose sur le oône vertical 3, la mèche 7' tirée du cône de fibres de verre 7, qui est formé par le dépouillement du bord du corps 1, @@multanément sur tout le pourtour dudit corps monté sur la machine de filage (fig.2).
Suivant la fig.3, du oône 7, au moyen de rouleaux 4, 5 on étire le filé à point de départ tubulaire 7" qui est enroulé directement sur le tambour 6,
La fig.4 permet de distinguer la formation du filé tubulaire dans lequel peut être inclus en même temps un noyau en fil métallique 8 qui reste incorporé dans le filé tubulaire 7" pendant l'opération mime de filage, avec étirage soit pneumatique, soit mécanique, L'avantage de ce procédé est évident, du fait qu'on peut insérer direc- tement des câblée conducteurs dans la gaine tubulaire de filaments de verre, par exemple des conducteurs en cuivre ou en aluminium, sans qu'il soit besoin de recourir à une machine à tresser, et cela au coure même de l'opération de filage.
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Sur la fig.5, on veut montrer oomment, avec le nou- veau filé tubulaire, il est possiblede prévoir le fila- ge en continu, par le moyen du dépôt entrecroise des Si bres de verre, mais sans interruption entre l'opération d'étirage et celle du filage, On suppose que, par un moyen quelconque approprié, la couche déposée sur le cy- lindre d'enroulement 8 se déplace graduellement vers la droite en utilisant la légère conicité du cylindre d'é- tirage, de filage: le cylindre sert donc en même temps aux deux fins; étirage et filage, oelui-ci étant réalisé de préférence aveo un ajutage ou injecteur, Dans la par- tis gauche se réalise l'étirage et dans la partie droite du cylindre se réalise le filage.
Sur la fig.6, la partie 9 du cylindre, servant à l'étirage, est séparée par un bossage M de la partie 10 de ce cylindre, laquelle partie 10 sert de départ au filage, o'est-à-dire qu'elle représente le commencement du corps de transformation 7 en forme de cône, pour l'é- tirage réalisé par exemple pneumatiquement au moyen d'un ajutage d'injection tel que 2.
Dans cette forme de réa- lisation, les conicités 9, 10 sont étudiées de façon que le bossage M provoque naturellement le glissement vers la droite de toute la couche de bourres de filaments entrecroisés, au fur et à mesure que cette couche devient suffisamment épaisse,
Sur la fig.7, l'avancement vers la droite est effec- tué par des bandes sans fin N ,N' qui par leurs faoes extérieures se dirigent vers la droite, c'est-à-dire dans le sens des flèches x, x' en entraînant graduellement la couche des fibres entrecroisées vers la droite, où l'a- jutage 2 forme le cône 7 d'étirage,
Dans la partie gauche 12 des bandes s'effectue le dépôt entrecroisé des fibres et dans la partie 12' se
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réalise au contraire le prélèvement par effet d'étirage pneumatique.
Dans la fig.8, les mêmes parties sont représentées schématiquement; 13, 13' sont deux autres côtés consti- tuée eux aussi par des bandes droites dirigées dans le même sens vers la droite. Ils peuvent cependant être éga- lement lisses et légèrement en retrait, ou bien ils peu- vent être aussi pourvus de bandes mobiles,
Sur la fig.9, on a représenté une installation com- plète pour l'étirage et le filage en continu des fibres de verre, mais elle pourrait en principe être également utilisée pour d'autres bourres obtenues artificiellement en partant d'autres matières premières qui ne soient pas du verre.
Sur cette figure, 11' est un axe constitué de préfé- rence par un tube d'acier laminé sans soudure, et d'é- paisseur relativement faible, emboîté solidement par son extrémité de gauche dans un logement prévu dans la oolon.. ne 14. Celle-ci possède une large base en fonte 15 qui peut s'étendre vers la gauchee sur une distance suffisante pour garantir la stabilité de la maohine; 16 est un an- neau monté à glissement sur l'axe creux 11' et auquel correspond, à l'extrémité opposée de cet axe, un autre anneau 17 lui aussi monté à glissement sur l'axe creux à l'extrémité libre de ce dernier. Les deux anneaux sont reliés entre eux par des barres 18,19 parallèles et pou- Tant tourner dans les dite anneaux.
Les barres 18 portent en relief un filetage hélicoïdal a. arêtes arrondies; les barres 19 comportent le même filetage et de même pas, mais de sens inverse à celui prévu sur les barres 18, le tout de manière que les barres 18 alternent avec les barres 19.
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Les barres 18 portent des pignons 18t et les barres 19 portent des pignons 19; ceux-ci sont plus larges que les pignons 18', et tous les pignons 18' et 19' alternés en- grênent tous entre eux, et en mime temps tournent sur une roue dentée interne 17 (fig.18), reliée à une poulie qui est mise en rotation par une courroie 22;
celle-ci à son tour est commandée par l'intermédiaire d'un changement de vitesse 26 qui sert à régler la vitesse de rotation des barres 18, 19 par rapport à la rotation imprimée à leur ensemble par l'anneau-poulie 16 commandé, au moyen des courroies 23, 24 par le moteur 25 qui aotionne ainsi, par l'intermédiaire du dit changement de vitesse 26, la oourroie 22,
La filière 27 est montée sur un petit four susoepti- ble de mouvements d'oscillation.
Le cône 7" de transfor- mation du filé de verre est entraîné par l'éjecteur 2'; 28 est un cône externe de guidage; 29 est un manchon ser- vant de tiroir de réglage de la pression pneumatique et il est pourvu d'ouvertures 30 ; 31 est un petit tube de guidage de la mèche, communicant avec la sortie de l'aju- tage 2' de telle sorte que la pression entraîne la mèche 7 jusqu'à l'extrémité 37 du tube 32 qui représente un prolongement du tube 31.
Au moyen de roulements à billes, le tube 32 peut tourner autour du tube 31 et présente en outre deux cou- des 34, 35 qui permettent de l'amener (en dehors de l'axe) à tourner autour de la bobine 38. La rotation est impri- mée au tube 32 par l'air comprimé même qui transporte la mèche, du fait que la dernière portion de ce tube, avant la sortie 37, est coudée en direction perpendiculaire au
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plan diamétral correspondant qui passe par l'axe de la bobine 38, Le mouvement de rotation se réalise par un phénomène de réaction bien connu.
La tension de la mèche 7 sur la bobine 38 est réglée par la pression même de l'air; 33, 33' sont les roulements à billes qui facilitent la rotation du tube 32, lequel peut être abaissé et relevé au moyen d'un mécanisme approprié en vue de réaliser une distribution régulière de la mèche. Sur la plateforme 39, susceptible de pivoter, sont placées les trois bobi- nes 38, 38', 38" qui peuvent être amenées à tour derôle dans la position voulue pour être chargées avec la mèche au moyen du tube 32 tournant autour de la bobine à charger.
Sur la fig.10, 40 est un moroeau de feutre déposé sur les barres 18, 19. Le dépôt de filaments de verre en bourre réalise au moyen de la longue filière 27, animée d'un mouvement alternatif. Au fur et à mesure que le feu- tre 40 se dépose, c'est-à-dire se forme sur le tambour rotatif, les barres 18,19 tournent en direction opposée et le transportent vers la droite. Dans cette réalisation, la mèche est assujettie ainsi à un tordage qui correspond à la rotation de la structure, ou équipage, formée par les pièces 16, 17, 18, 19. Le oône extérieur 28 est monté à. pivotement sur le corps de l'ajutage au moyen de paliers à billes 41'; 41 est le cône interne qui sert à guider et à lisser à l'intérieur le filé dirigé vers l'ajutage.2'.
Pour obtenir éventuellement aussi un apprêt ou fi- nissage de la mèche, on prévoit un tube d'amenée 43, dont la portion 43' pénètre dans le récipient 44, Le tuyau 31 présente des perforations au travers desquelles le liquide d'apprêt, aspiré dans le récipient 44 vient arros'er la mèche 7' ; 45 est un dispositif permettant de lever et
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surveiller à la hauteur voulue, le tambour d'enroulement.
Grâce à cette installation, il est possible de pas-' ser direotement de l'étirage oontinu (toujours en passant par la formation intermédiaire d'un oylindre à fibres entrecroisées) au bobinage de la mèche légèrement tordue,
Cependant la mèche tubulaire n'a pas besoin en gé- néral de torsion, et l'on peut prévoir que toutes les pièces mentionnées ci-dessus qui se trouvent après la sortie de l'ajutage 2', soient disposées sur le même axe que le tambour d'enroulement et tournent dans le même sens et à la même vitesse,
En se référant particulièrement à la fig,ll qui représente une installation pour le filetage continu, en partant immédiatement de la formation des fibres: 46 est un tube fixe de diamètre relativement grand et ayant son axe placé verticalement;
47 est un corps creux pivotant, qui porte les filières 48, 48t, 48", 48'", disposées radialement et avec des orifices ménagés sur des plans inclinés par rapport au rayon correspondant.
Sur les fig.12, 13, faute d'espaoe, les bras aont courts, mais les filières peuvent se trouver en réalité à l'extrémité de bras relativement longs, de façon à empêcher que les filaments en bourre émis par la fi- lière puissent arriver à toucher les bras de la filière voisine; 49 est le four ou un récipient dans lequel le verre se trouve à l'état liquide; 50 est un canal fixe annulaire qui met en communication étanche le corps creux 47 avec le réoipient 49, tout en permettant au corps 47 de tourner solidairement avec l'arbre creux 47' aooouplé directement ou indirectement au rotor du moteur 68.
A travers l'arbre creux 67' passe le conduit 59 qui com- munique aveo le récipient 52 contenant, par exemple,
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du métal en fusion, tandis qu'un tuyau 60 communique avec le récipient 51 et contient, par exemple, une masse fondue par la chaleur d'une matière électriquement iso- lante. Le feutre est déposé par les filières à l'inté- rieur du tube 46, à sa partie supérieure. La bague 61 engagée sur le pourtour du roulement à billes 62, assure un mouvement d'oscillation axiale à la pièce 47, avec ses filières, de sorte que les fibres de verre se trou- vent déposées avec entrecroisement à l'intérieur du tu- be 46.
Afin que le feutre 40 soit régulièrement trans- porté vers le bas, au fur et à mesure qu'il se forme, on prévoit les bandes sans fin 70, 70', 70", qui passent à travers des ouvertures du tube 46 (fig.14) et qui sont guidées par des rouleaux rotatifs avec vitesse réglable de sorte que leurs faces du coté intérieur soient conti- nuellement dirigées d'en haut vers le bas.
On pourrait aussi éviter l'emploi des bandes 70, 70' en laissant le feutre descendre par gravité et en prévoyant un faible évasement conique vers le bas du tube 46; 53 est une tôle en forme de calotte avec tige 58 terminée par une surface oonique 57, qui sert de soupape par rapport au siège 56 de l'ajutage d'injecteur 2a; 54 est le ressort s'appuyant sur le plan 55 qui repousse vers le haut la bride supérieure de la calotte 53, lorsque l'ajutage 2a entraine le feutre 40 sans que oelui-oi touche la tôle 53.
Dans ces conditions, l'aspiration produite sur le feutre est diminuée du fait que l'air pénètre aussi entre 56, 57 et non pas seulement à travers l'injeoteur proprement dit (figll). Lorsque, au contraire, l'injeoteur n'attire pas suffisamment le feutre 40, celui-ci s'appuie sur la oa- lotte 53 et, en comprimant le ressort 54, @ fait adhérer
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la surface conique 57 à la surface 56. Alors l'aspira- tion produite par l'ajutage devient plus forte.
De cette manière on équilibre fonctionnellement, avec une auto- maticité parfaite, la puissance de débit de l'ajutage et celle des filières 48, 48', 48", 48"'; 63 est un tube in- férieur fixe, c'est-à-dire non rotatif de même que le tube supérieur 46 n'est pas rotatif non plus.
La mèche qui peut passer à travers un tube semblable à celui re- présenté sur la fig.9, avec aspersion appropriée d'apprêt et d'isolant électrique, est distribuée par un moyen ana- logue sur les parois internes du tube 63; les bandes sans fin 64,65, verticales, entraînent la mèche vers le bas, au fur et à mesure qu'elle se dépose en couches sous l'ef- fet de la force oentrifuge, à l'intérieur du tube 63; la bande sans fin 66 est inclinée tandis que la bande sans fin 67 est horizontale et transporte la mèche déjà enrou- lée en forme tubulaire en plusieurs couches vers l'endroit d'utilisation ou d'emmagasinage.
Sur la fig.11 la mèche est représentée suivant une seule couche en spirale, mais bien entendu aveo un mouvement approprié oscillatoire du tube 32a elle pourrait être disposée avec entrecroisement.
On peut aussi utiliser un genre d'oscillation composée d'une grande oscillation dans laquelle joue une petite oscillation, pour donner de la consistance au tube formé par la mèche, sans besoin de reoourrir à des noyaux ou âmes intérieures; ici s'applique aussi à la stratification intérieure dans le tube supérieur 46, Tandie que le filé se forme, par la bouche 60' du tube 60, jaillit par effet d'aspiration, un liquide le long de la parois interne du cône de transformation 40,
Ce jet peut être, par exemple formé d'une matière' éleotriquement isolante ; au contraire en 59' il peut jaillir
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un métal en fusion comme par exemple de l'aluminium qui fond à basse température, amené par le tuyau 59.
Si la matière d'aspersion en 60' est aussi un bon ieolant, il est possible de préserver le filé de verre du contact direct avec le métal. Tout dépend des facteurs: point de fusion du métal, de la matière isolante et du verre, et plus particulièrement de la quantité de ohaleur qui est susceptible de se transmettre de l'une à l'autre matière.
Sur les fig.12 et 13 on voit l'allure du jet de fibres en bourre débitées par les filières en les fai- sant tourner dans un sens plutôt que dans l'autre.
Le système de filage continu représenté sur la fig.ll présente le grand avantage de pouvoir oontenir aussi des noyaux ou âmes de toute nature et de toute composition quelconques à l'intérieur de l'assemblage tubulaire formant le filé, dans la mesure où le permet la température à laquelle le verre peut résister, en partant de solutions liquides ou bien de masses fondues par la chaleur et cela sans qu'il faille prévoir des installations onéreuses. On peut bien entendu introduire un fil métallique en cuivre ou en aluminium déjà. tréfilé, dans le filé de verre, en le déroulant même d'une bobine spéciale placée plus haut, étant donné le coefficient de conducibilité électrique plus particulièrement élevé que possède le métal tréfilé.
Le corps de la filière peut être disposé de façon à être facile à inspeoter, en le soulevant hors du tube 46, afin de pouvoir vérifier la condition de fonctionne- ment des orifioes de filage.
Le débit ininterrompu des filières est garanti non seulement par la pression hydrostatique mais aussi par
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la force oentrifuge avec laquelle le verre est projeté.
La direction des jets de filaments en bourre, c'est-à-dire leur inclinaison par rapport au rayon du tube 46, est une résultante de la vitesse périphérique moyenne de la fi- lière et de la force centrifuge calculée diaprés la dis- tanoe radiale de la filière ainsi que de la pression hydros- tatique du verre dans le corps central 47 des filières,
La fig.15 montre aussi schématiquement le montage du corps allongé qui doit remplacer le tambour, monté au moyen de paliers de roulement sur l'arbre creux en acier 11', fixe, porté par la pharpente 14',
En se référant particulièrement aux fig.16 et 17, on voit clairement le système qui permet d'obtenir des rota tions en sens opposée, des barres oontigues 18, 19,
pour- vues de deux filetages hélicoïdaux à pas contraire. Les pignons 19' engrènent aveo la roue 17 tandis que les pi- gnons 18@ engrènent seulement aveo les engrenages respec- tifs 19' comme on le voit aussi clairement sur la fig.18.
La vitesse périphérique ou angulaire des engrenages 17 peut être modifiée à l'aide du ahangement de vitesse 26 (fig.29) et par ce moyen, on est à même de faire varier la vitesse d'avancement du feutre.
La fig.19 montre un morceau de feutre 40 aveo des empreintes intérieures 71, 72 déterminées par le pas de vis des barres 18,19. Ces empreintes peuvent être effa- cées lorsque le feutre 40 passe sur la tôle conique lisse 41 (fig.20) disposée à l'intérieur du tube 46 et fixée au tuyau 59. La fig,.21 montre le système distributeur de la mèche sur la bobine en différentes positions (haute et basse) de débit; elle est aussi une illustration de détail de l'installation représentée sur la fig.9.
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Sur la fig.22 on a représenté le système distribu- teur de la mèche appliqué à une installation suivant la fig.11. Cette fig. 22 montre, à plus grande échelle, com- ment à la sortie 59' du tube 59 débouche la matière qui est enrobée de la matière isolante 51' provenant du réci- pient 51, qui à son tour est enrobée dans le filé à point de départ tubulaire 7'. On réalise ainsi directement le filé tubulaire, garni intérieurement d'une ou plusieurs couches de matières différentes, dont ohacune a un rôle particulier, en vue d'obtenir un conducteur isolé par une gaine extérieure, par exemple, de vernis à la baké- lite et par une deuxième gaine extérieure en fils de verre.
Toutes les applications mentionnées ne se limitent pas seulement aux filés de verre, mais elles concernent aussi bien d'autres filés susceptibles d'être obtenus au moyen de filières. Les divers éléments qui se trouvent avant et après l'ajutage à l'injecteur, dans les instal- lations représentées sur les fig.9 et 11, peuvent être interverties.
L'invention ayant été décrite à seul titre indicatif et nullement limitatif, il va de soi que des très nombreu- des modifications peuvent être apportées à ses détails sans s'écarter de son esprit,
REVENDICATIONS.
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, For; "Glass yarn made from sleeves of
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'filaments crisscrossed 1; f OR oe-- 4 to W stretched soue - 1 01 ../. 1 "ornte tubula, re j> oar e, n c3re fiZé," \ tubular shape W - :: 8 make a yarn 4 ,
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It is already known to manufacture glass yarns by drawing from a felt of fibers or of interlocking filaments, obtained firstly on drawing and winding drums. according to a prior patent No. 412,804 of the Applicant by cutting strips therein and then making the threads of these strips parallel by mechanical or pneumatic stretching. The yarn therefore came immediately from a sliver having substantially the shape and structure of a sliver or web, which was then twisted.
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According to the present invention, for the spinning, in particular the spindles, bodies or slightly conical spools produced according to the previous patent application are used. 428.379 filed in Italy on March 14, 1938 by the Applicant, due to the fact that the wick is stretched not starting from a flat strip but, on the contrary, from a tubular body, by being taken by stretching around the entire periphery of the edge of the tube, starting precisely from the side of the narrowest edge of the frustum of the cone, that is to say from its small base,
This yarn has as a characteristic a greater uniformity, a better interlacing of the elementary fibers, because immediately after drawing and while being made sufficiently parallel,
these fibers remain superimposed with a certain interlocking pattern which already existed in the starting tubular body. The resulting yarn exhibits, to some extent, the intimate structure of a tubular starting point yarn produced on a braiding machine,
According to the invention in the glass yarn thus obtained, it is possible to insert, immediately during its formation, a core or core consisting of a yarn of any type, of textile fiber, of metal or the like. it does not even need any particular twisting and it is therefore planned to deliver it to the market, as it comes out of the drawing, without however excluding the possibility of twisting it.
This new yarn also makes it possible to carry out continuous spinning, at the very outlet of the furnace and of the die, but still passing through an intermediate state of cross-fiber lamination on the drawing drum or other equivalent member, to pass then, after the e-
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mechanical or pneumatic pulling, when the yarn is immediately wound up on a spool or drum, without having to interrupt the continuity of the yarn,
The invention also provides for the possibility of collecting the filaments in bulk inside a fixed, that is to say non-rotating tube, and furthermore of rewinding the wick inside another. fixed tube, not rotating, or on a fixed coil, by means of a rotating arm,
by virtue of the reaction produced by the compressed air leaving a pipe which brings the wick under the action of the air leaving the nozzle or the injector,
The invention also aims at the possibility of balancing the production power of the die (s) and the absorption and throughput power of the injector, and also of balancing this throughput with the working capacity of the injector. organ which deposits the wick around the storage body.
The devices used to ensure this balance operate automatically,
Finally, the idea of inserting a core or core in the yarn with a tubular starting point, while the latter is forming, is used, according to the invention, to insert an electric conductor in aluminum, copper or the like. ; and in a particular case, provision is made to arrange sue- oessively inside the tube giving rise to the yarn of odors of different natures; for example, first an insulating layer, then more inside a layer of conductive material and finally on the outside a layer of insulating material which can also constitute a primer or finishing, the whole always using the ac- entrainment of the air sucked in and delivered by the nozzle or injector.
The accompanying drawings show some forms of
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realization data & only as an example.
Fig, l shows the formation of the tubular layer of intersecting glass fibers or filaments, deposited on a tubular core carried by the mandrel of the drawing machine,
Fig. 2 shows the process of forming the tubular yarn by drawing carried out by means of an injector, at the same time forming the wick from all around the edge of the tubular body now placed on the mandrel of the maohine. spinning.
Fig. 3 shows the tubular yarn spinning process carried out by mechanical drawing instead of pneumatic drawing,
Fig, 4 shows a general diagram of the formation of the tubular starting point yarn obtained by stretching the part coming from the edge of a spindle of crossed glass fibers.
Fig. 5 represents a diagram of continuous spinning of the yarn with a tabular starting point by taking it on the same cylinder on which the fiberglass has been deposited.
Fig.6 shows an alternative embodiment of Fig.5.
Fig. 7 shows a gradual drive system, towards the stripping end of the layer of fibers formed on the winding drum, composed in whole or in part of endless moving bands which all move with their outer layer. towards the said end
Fig. 8 shows a perspective view of fig, 7,
Fig. 9 shows a perspective installation
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entire continuous spinning, carried out at the same time as the drawing, passing through the olassic phase of cross-winding on a drum,
FIG. 10 represents a detail of the object of FIG. 9.
Fig. 11 shows another continuous spinning installation, which uses the deposition of the filaments in the bulk inside a fixed, ie non-rotating cylinder.
Fig. 12 and fig. 13 represent a cross section of the rotating die body,
Fig. 14 is a partial axial section of the fixed cylinder and of the balancing member.
Fig. 15 represents a diagram of the assembly of the rotary system on a long steel tube cantilevered on a frame,
Fig. 16 shows a demonstrative cross section of the unengaging mode of the gears which transmit motion to the drive bars.
Fig. 17 shows a view from above of the members which mesh to obtain the rotation of the bars in the opposite direction relative to each other.
Fig. 18 shows the meshing of the pinions of all the bars, so that they rotate alternately in opposite directions.
Fig. 19 shows a tearing of the felt obtained with the indentations which form inside the manohon of the glass fibers, by means of which the advancement of this manohon of fibers deposited on the drum during drawing takes place. .
Figo20 shows a detail of the end of the winding drum according to fig. 9, that is to say it shows the smooth output body of cylindrical-ogival shape
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Fig. 21 shows the detail of the system for balancing the winding of the wick on the spool, with fluid reaction movement, in the installation as shown in fig. 9 ..
Fig. 22 shows a detail, on a larger scale, of the system which injects a liquid core or core into the tubular assembly, and of the dispensing and balancing system of the wick in a fixed cylinder ( installation such as that of fig.ll).
Referring particularly to the figures of the drawing, we see at 1 the oonic body mounted on a core which is also slightly conical; in 2 the nozzle or injector which deposits on the vertical oone 3, the wick 7 'drawn from the cone of glass fibers 7, which is formed by the stripping of the edge of the body 1, @@ simultaneously over the entire periphery of said mounted body on the spinning machine (fig. 2).
According to fig. 3, from oone 7, by means of rollers 4, 5, the yarn with tubular starting point 7 "is drawn which is wound directly on the drum 6,
Fig. 4 makes it possible to distinguish the formation of the tubular yarn in which can be included at the same time a metal wire core 8 which remains incorporated in the tubular yarn 7 "during the same spinning operation, with either pneumatic or mechanical drawing. The advantage of this process is evident from the fact that conductive cords can be inserted directly into the tubular sheath of glass filaments, for example copper or aluminum conductors, without the need for recourse. to a braiding machine, and this even during the spinning operation.
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In fig. 5, we want to show how, with the new tubular yarn, it is possible to provide for continuous spinning, by means of the crisscross deposition of the glass Si bres, but without interruption between the operation of It is assumed that, by some suitable means, the layer deposited on the winding roll 8 gradually moves to the right using the slight taper of the pulling, spinning roll. : the cylinder therefore serves both purposes at the same time; stretching and spinning, where this is preferably carried out with a nozzle or injector, in the left part stretching takes place and in the right part of the cylinder the spinning is carried out.
In fig. 6, part 9 of the cylinder, serving for drawing, is separated by a boss M from part 10 of this cylinder, which part 10 serves as the starting point for spinning, that is to say that it represents the beginning of the cone-shaped transformation body 7, for the drawing carried out for example pneumatically by means of an injection nozzle such as 2.
In this embodiment, the taper 9, 10 are designed so that the boss M naturally causes the sliding to the right of the entire layer of crisscross filament flocks, as this layer becomes thick enough,
In fig. 7, the advance to the right is effected by endless bands N, N 'which by their outer faoes go to the right, that is to say in the direction of the arrows x, x 'by gradually bringing the layer of crossed fibers to the right, where the nozzle 2 forms the drawing cone 7,
In the left part 12 of the bands is carried out the crisscrossing of the fibers and in the part 12 'is
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on the contrary, takes the sample by pneumatic stretching effect.
In fig.8, the same parts are shown schematically; 13, 13 'are two other sides also formed by straight bands directed in the same direction to the right. However, they can also be smooth and slightly recessed, or they can also be provided with movable bands,
Fig. 9 shows a complete installation for the continuous drawing and spinning of glass fibers, but it could in principle also be used for other wads obtained artificially from other raw materials. that are not glass.
In this figure, 11 'is a shaft preferably made of a seamless rolled steel tube, and of relatively low thickness, firmly fitted by its left end in a housing provided in the oolon. 14. This has a large cast iron base 15 which can extend to the left for a sufficient distance to ensure the stability of the maohine; 16 is a ring mounted to slide on the hollow shaft 11 'and to which corresponds, at the opposite end of this shaft, another ring 17, also mounted to slide on the hollow shaft at the free end of this shaft. latest. The two rings are interconnected by parallel bars 18,19 and can rotate in said rings.
The bars 18 bear in relief a helical thread a. rounded edges; the bars 19 have the same thread and the same pitch, but in the opposite direction to that provided for the bars 18, the whole so that the bars 18 alternate with the bars 19.
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The bars 18 carry gears 18t and the bars 19 carry gears 19; these are wider than the gears 18 ', and all the alternating gears 18' and 19 'all mesh with each other, and at the same time turn on an internal toothed wheel 17 (fig. 18), connected to a pulley which is rotated by a belt 22;
this in turn is controlled by means of a speed change 26 which serves to adjust the speed of rotation of the bars 18, 19 with respect to the rotation imparted to their assembly by the ring-pulley 16 controlled, by means of the belts 23, 24 by the motor 25 which thus moves, by means of the said change of speed 26, the belt 22,
The die 27 is mounted on a small oven capable of oscillating movements.
The glass yarn transformation cone 7 "is driven by the ejector 2 '; 28 is an external guide cone; 29 is a sleeve serving as a pneumatic pressure adjustment spool and is provided with openings 30; 31 is a small guide tube for the wick communicating with the outlet of the nozzle 2 'so that the pressure drives the wick 7 to the end 37 of the tube 32 which represents an extension tube 31.
By means of ball bearings, the tube 32 can rotate around the tube 31 and furthermore has two bends 34, 35 which make it possible to cause it (out of the axis) to rotate around the reel 38. The rotation is imparted to the tube 32 by the same compressed air which conveys the wick, because the last portion of this tube, before the outlet 37, is bent in a direction perpendicular to the
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corresponding diametral plane which passes through the axis of the coil 38, the rotational movement is achieved by a well known reaction phenomenon.
The tension of the wick 7 on the coil 38 is regulated by the pressure of the air itself; 33, 33 'are the ball bearings which facilitate the rotation of the tube 32, which can be lowered and raised by means of a suitable mechanism in order to achieve an even distribution of the bit. On the platform 39, capable of pivoting, are placed the three coils 38, 38 ', 38 "which can be brought in turn to the desired position to be loaded with the wick by means of the tube 32 rotating around the coil. to load.
In fig.10, 40 is a piece of felt deposited on the bars 18, 19. The deposit of glass filaments in the flock is carried out by means of the long die 27, driven by a reciprocating movement. As the felt 40 settles, that is, forms on the rotating drum, the bars 18,19 rotate in the opposite direction and carry it to the right. In this embodiment, the bit is thus subjected to a twist which corresponds to the rotation of the structure, or equipment, formed by the parts 16, 17, 18, 19. The outer oone 28 is mounted to. pivoting on the body of the nozzle by means of ball bearings 41 '; 41 is the internal cone which serves to guide and smooth inside the yarn directed towards the nozzle. 2 '.
To optionally also obtain a finishing or finishing of the wick, a supply tube 43 is provided, the portion 43 'of which penetrates into the container 44. The pipe 31 has perforations through which the finishing liquid, sucked in. in the container 44 comes to sprinkle the wick 7 '; 45 is a device for lifting and
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monitor the winding drum at the desired height.
Thanks to this installation, it is possible to switch from continuous stretching (always via the intermediate formation of a crisscross-fiber oylinder) to the winding of the slightly twisted strand,
However, the tubular wick does not generally need twisting, and it can be provided that all the parts mentioned above which are located after the outlet of the nozzle 2 ', are arranged on the same axis as. the winding drum and rotate in the same direction and at the same speed,
With particular reference to Fig. 11 which shows an installation for continuous threading, starting immediately from the formation of the fibers: 46 is a fixed tube of relatively large diameter and having its axis positioned vertically;
47 is a pivoting hollow body, which carries the dies 48, 48t, 48 ", 48 '", arranged radially and with orifices formed on planes inclined with respect to the corresponding radius.
In figs. 12, 13, for lack of space, the arms are short, but the dies can actually be found at the end of relatively long arms, so as to prevent the stuffed filaments emitted by the dies. can manage to touch the arms of the neighboring sector; 49 is the oven or a vessel in which the glass is in the liquid state; 50 is an annular fixed channel which places the hollow body 47 in sealed communication with the receptacle 49, while allowing the body 47 to rotate integrally with the hollow shaft 47 'coupled directly or indirectly to the rotor of the motor 68.
Through the hollow shaft 67 'passes the conduit 59 which communicates with the container 52 containing, for example,
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molten metal, while pipe 60 communicates with vessel 51 and contains, for example, a heat melt of electrically insulating material. The felt is deposited by the dies inside the tube 46, at its upper part. The ring 61 engaged around the periphery of the ball bearing 62, ensures an axial oscillating movement to the part 47, with its dies, so that the glass fibers are deposited with crisscrossing inside the tube. be 46.
In order that the felt 40 is regularly transported downwards, as it is formed, the endless belts 70, 70 ', 70 "are provided, which pass through openings in the tube 46 (fig. .14) and which are guided by rotating rollers with adjustable speed so that their faces on the inner side are continuously directed from top to bottom.
The use of bands 70, 70 'could also be avoided by letting the felt descend by gravity and by providing a slight conical flare towards the bottom of the tube 46; 53 is a sheet in the form of a cap with a rod 58 terminating in an oonic surface 57, which serves as a valve relative to the seat 56 of the injector nozzle 2a; 54 is the spring resting on the plane 55 which pushes the upper flange of the cap 53 upwards, when the nozzle 2a drives the felt 40 without oelui-oi touching the sheet 53.
Under these conditions, the suction produced on the felt is reduced due to the fact that the air also enters between 56, 57 and not only through the injector itself (figll). When, on the contrary, the injector does not sufficiently attract the felt 40, the latter rests on the oatotte 53 and, by compressing the spring 54, makes it adhere
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the conical surface 57 to the surface 56. Then the suction produced by the nozzle becomes stronger.
In this way, the flow power of the nozzle and that of the dies 48, 48 ', 48 ", 48"' are functionally balanced, with perfect autonomy; 63 is a fixed lower tube, that is to say non-rotating just as the upper tube 46 is not rotating either.
The wick which can pass through a tube similar to that shown in FIG. 9, with suitable sprinkling of primer and electrical insulator, is distributed by a similar means on the internal walls of the tube 63; the endless bands 64,65, vertical, drive the wick downwards, as it is deposited in layers under the effect of the centrifugal force, inside the tube 63; the endless belt 66 is inclined while the endless belt 67 is horizontal and conveys the wick already wound in tubular form in several layers to the place of use or storage.
In fig.11 the wick is shown in a single spiral layer, but of course with an appropriate oscillatory movement of the tube 32a it could be arranged with intersection.
We can also use a kind of oscillation composed of a large oscillation in which plays a small oscillation, to give consistency to the tube formed by the wick, without the need to feed back to inner cores or souls; here also applies to the inner lamination in the upper tube 46, so that the yarn is formed, through the mouth 60 'of the tube 60, by the suction effect, a liquid gushes out along the internal walls of the transformation cone 40,
This jet can be, for example formed of an electrically insulating material; on the contrary in 59 'it can spring
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a molten metal such as, for example, aluminum which melts at low temperature, supplied by pipe 59.
While the 60 'spray material is also a good flyer, it is possible to preserve the glass yarn from direct contact with the metal. It all depends on the factors: melting point of the metal, of the insulating material and of the glass, and more particularly of the quantity of heat which is capable of being transmitted from one to the other material.
In FIGS. 12 and 13, we see the shape of the jet of loose fibers fed by the dies by making them rotate in one direction rather than the other.
The continuous spinning system shown in fig.ll has the great advantage of being able to also contain cores or cores of any kind and of any composition whatsoever inside the tubular assembly forming the yarn, as far as this allows. the temperature to which the glass can withstand, starting from liquid solutions or else from molten masses by heat and without the need for expensive installations. We can of course introduce a metal wire made of copper or aluminum already. drawn, in the glass yarn, even unwinding it from a special coil placed higher, given the particularly high coefficient of electrical conductivity possessed by the drawn metal.
The die body may be arranged so as to be easily inspected by lifting it out of tube 46 in order to be able to check the operating condition of the spinning ports.
The uninterrupted flow of the dies is guaranteed not only by the hydrostatic pressure but also by
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the centrifugal force with which the glass is projected.
The direction of the jets of packed filaments, that is to say their inclination with respect to the radius of the tube 46, is a result of the mean peripheral speed of the spinneret and of the centrifugal force calculated according to the distance. radial of the die as well as the hydrostatic pressure of the glass in the central body 47 of the die,
Fig. 15 also shows schematically the assembly of the elongated body which must replace the drum, mounted by means of rolling bearings on the hollow steel shaft 11 ', fixed, carried by the pharpente 14',
Referring particularly to figs. 16 and 17, we can clearly see the system which makes it possible to obtain rotations in the opposite direction, of the contiguous bars 18, 19,
provided with two helical threads with opposite pitch. The pinions 19 'mesh with the wheel 17 while the pinions 18 @ only mesh with the respective gears 19' as can also be seen clearly in fig. 18.
The peripheral or angular speed of the gears 17 can be modified by means of the speed change 26 (fig. 29) and by this means, it is possible to vary the speed of advance of the felt.
Fig. 19 shows a piece of felt 40 with internal indentations 71, 72 determined by the thread pitch of the bars 18,19. These imprints can be erased when the felt 40 passes over the smooth conical sheet 41 (fig.20) placed inside the tube 46 and fixed to the pipe 59. Fig, .21 shows the dispensing system of the wick on the coil in different positions (high and low) of flow; it is also a detailed illustration of the installation shown in fig.9.
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Fig. 22 shows the distribution system of the wick applied to an installation according to fig. 11. This fig. 22 shows, on a larger scale, how at the outlet 59 'of the tube 59 emerges the material which is coated with the insulating material 51' coming from the container 51, which in turn is coated in the stitch yarn. tubular outlet 7 '. The tubular yarn is thus produced directly, lined internally with one or more layers of different materials, each of which has a particular role, with a view to obtaining a conductor insulated by an outer sheath, for example, with bakelite varnish. and by a second outer sheath of glass threads.
All the applications mentioned are not limited only to glass yarns, but they also relate to other yarns capable of being obtained by means of dies as well. The various elements which are located before and after the nozzle to the injector, in the installations shown in Figs. 9 and 11, can be interchanged.
The invention having been described only as an indication and in no way limiting, it goes without saying that very many modifications can be made to its details without departing from its spirit,
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