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Dispositifs pour essuyer les fils recouverts de substances fluides
L'invention concerne des dispositifs essuyeurs pour régler la quantité et la répartition d'enduits appliqués à la surface de fils métalliques et leur équivalent.
Dans l'application, sur un fil, d'enduits tels que vernis, émaux, résines, lubrifiants et nombre d'autres compo- sitions d'enduits, il est avantageux que l'enduit soit appli- qué ou traité de façon à former sur le fil une pellicule ou couche d'épaisseur relativement uniforme. On a constaté que les nombreux essuyeurs proposésà ce jour en vue d'atteindre ce but ne sont pas à mènera'assurer un essuyage suffisamment constant et précis des .enduits appliqués. On a trouvé en pratique que la plupart des essuyeurs actuellement connus essuient souvent presque à sec un ou deux côtés du fil, dont les autres côtés gardent une plus grande épaisseur d'enduit
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qu'il n'est souhaitable.
Dans certains cas, les essuyeurs de construction connue manquent des possibilités de réglage qui leur permettraient de s'adapter à des variations courantes dans les dimensions et la forme du fil traité. Dans d'autres cas, les essuyeurs sont sujets à une usure rapide, sans que des moyens soient prévus pour rattraper ou compenser une telle usure. En s'usant, l'essuyeur laisse sur les fils un enduit de plus en plus épais ou irrégulier, jusqu'à ce au'on le démon- te et le répare ou qu'on le remplace.
L'invention vise principalement un essuyeur facilement ajustable en vue d'un réglage aisé de la quantité et de la répar- tition des enduits appliqués sur des fils ou leur équivalent.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion détaillée d'exemples d'exécution proférés, avec réfé- rence au dessin annexé.
Fig. 1 est une vue en coupe verticale de l'essuyeur suivant l'invention .
Fig. 2 est une vue en plan d'une partie du dispositif de la fig. 1.
Fig. 3 est une coupe verticale d'une variante de l'essuyeur.
Fig. 4 est une vue en plan du dispositif de la fig.3,et
Fig. 5 est une perspective d'une variante d'une par- tie de l'essuyeur de la fig. 3.
Sur la fig. 1, 10 désigne l'essuyeur perfectionné suivant l'invention, permettant un réglage constant et précis de l'épaisseur d'enduits appliqués sur un fil métallique, tels que: émaux, vernis, couleurs, huiles, asphaltes et de nombreu- ses autres compositions. Comme montré au dessin, l'essuyeur 10 est adjoint à un dispositif d'enduisage pour fils, désigné par A dans on ensemble. L'essuyeur 10 comprend un boîtier 12 renfermant une chambre cylindrique 14 et dont l'extrémité in- férieure est munie d'un élément obturateur ou culasse 16 pour
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une extrémité de la chambre 14. Cette culasse comporte un orifice 18 permettant le passage du fil à travers l'essuyeur.
La culasse 16 présente un creux 20 coaxial à l'orifice 18 dont il est rapproché, mais de plus grand diamètre que celui- ci, ainsi qu'un épaulement annulaire 22 qui s'insère dans la chambre cylindrique 14, en s'adaptant étroitement aux parois de celle-ci. Plusieurs vis 24 fixent la culasse 16 au bottier
12. L'extrémité supérieure du boîtier, c'est-à-dire celle éloignée de la culasse 16, présente une paroi supérieure 26 à orifice cylindrique 28 d'un diamètre similaire à celui de l'orifice 20. La surface extérieure du boîtier porte à son ex- trémité supérieure un filet 30. Un chapeau taraudé 32 s'engage, à vissage et à rotation sur le filet 30 du boîtier.
Le cha- peau 32 présente un creux 34 situé dans le prolongement de l'orifice 28 et aboutissant à un orifice 36 pour le passage du fil, cet orifice étant similaire à l'orifice 18 prévu dans la culasse 16.
Un ressort hélicoïdal 38, qui constitue l'essuyeur proprement dit du dispositif servant à régler la quantité et l'épaisseur des enduits appliqués sur des fils métalliques, est disposé dans la chambre 14 et s'adapte étroitement dans les creux 20 et 34 respectivement de la culasse et du cha- peau. Les spires du ressort 38 sont de préférence en contact les unes avec les autres. Une extrémité 40 du ressort héli- coidal 38 peut être orientée radialement ou tangentilement pour pénétrer dans un évidement 42 de la culasse 16, ce qui fixe cette extrémité du ressort par rapport au bottier. L'au- tre extrémité 44 du ressort est insérée dans un évidement 46 pratiqué dans le chapeau rotatif 32 et est appelée à tourner avec celui-ci.
Pour des raisons qui seront exposées plus loin, il est nécessaire que le pas du filet 30 soit sensiblement égal au diamètre ou à la dimension longitudinale de la section (dans le cas d'un fil de section non circulaire) du fil employé
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pour le ressort hélicoïdal qui constitue l'élément 33. La face supérieure du bottier 12 porte plusieurs alésages es- pacés 48, que l'on voit le mieux sur la fig. 2. Le chapeau ro- tatif 32 est traverse par un orifice 50 pouvant être aligné avec un quelconque des forages 48. Un verrou 52, est appelé à traverser l'orifice 50 et à pénétrer dans un des forages 48, en vue de verrouiller l'élément rotatif 32 dans n'importe quelle position voulue de réglage circulaire.
La chambre 14 contient un bourrage élastique 54 dispo- sé entre le ressort hélicoïdal 58 et le boîtier 12. Ce bourrage peut être en caoutchouc naturel ou synthétique ou en un élasto- mère, par exemple, les polymères du polychlorbutadiène, les co-polymères du polyisobutylène ou du butadiène-styrène, en al-
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cool polyvinylique, ou po1ysulfures,etc.ou Enfeutre. Le choix du bourrage en caoutchouc ou autre matière élastomérique dépend des substances chimiques appliquées sur le fil ou de la nature du solvant présent dans l'enduit. Le bourrage élastique 54 peut être spongieux ou cellulaire, de façon à pouvoir gonfler suf- fisemment sans exercer une pression excessive.
La fonction principale du bourrage élastique 54 con- siste à empêcher que l'enduit raclé du fil ne remonte jusqu'au sommet du dispositif 10 et ne vienne se déposer à noveau sur le fil ou encrasser l'extérieur du dispositif 10. Ce bourrage assure en outre le centrage du ressort 57, en empêchant ce dernier de s'incurver ou de se déformer pendant l'usage. Ce bourrage empêche également l'accumulation de couleur ou de ver- nis ou autre composition d'enduit, dans la chambre 14, ce qui pourrait causer des difficultés en cas de durcisse@ent de la substance accumulée.
Pour permettre une forte compression du bourrage élastique autour du ressort 28 après son introduction dans la chambre 14, la culasse 16 est munie d'un boudin 22. Dans certains cas il peut être avantageux de prévoir un moyen de
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compression réglable pour comprimer plus ou moins fortement le bourrage élastique 54. On peut employer à cet effet une vis traversant la culasse 16 et pénétrant partiellement dans la chambre 14, ou bien, le boudin 22 peut être constitué par un anneau mobile, réglable à l'aide de cette vis. Selon une va- riante, une pièce intercalaire amovible interposée entre la culasse 16 et le boîtier 12, permettra un déplacement variable du boudin 22 par rapport à la chambre 14.
Pour traiter du fil portant un enduit, on choisit un ressort 38 d'un diamètre interne légèrement supérieur à celui que doit présenter le fil recouvert de l'enduit. Comme le montre la fig. 1, le fil 60, après avoir traversé le dispositif d'enduisage A, constitué par exemple par un récipient 62 conte- nant un émail ou un vernis 64, monte vers l'essuyeur 10. Il pénètre par l'orifice 18 dans l'intérieur du ressort 38 où il est essuyé jusqu'à ce que l'enduit présente l'épaisseur voulue, et il quitte l'essuyeur par l'orifice 36. Pour régler le res- sort au diamètre interne voulu, on soulève le verrou 52 de façon à pouvoir faire tourner le chapeau rotatif 32 sur le fi- let 30 en vue d'enrouler plus fortement le ressort et diminuer son diamètre, ou pour le dérouler en augmentant son diamètre.
Le filet 30 est tel que le chapeau 32 tend à s'éloigner du bottier lors du resserrage du ressort 38 à la suite d'une rotation du chapeau en sens inverse des aiguilles'd'une montre , sur la fig. 2. Ce mouvement relatif du chapeau 32 vers l'exté- rieur, absorbe l'allongement du ressort 38 lors'de son resser- rage, tandis que le mouvement du chapeau vers l'intérieur, correspond au raccourcissement du ressort à la suite d'une ro- tation du chapeau dans le sens des aiguilles d'une montre.
Comme l'indique la fig. 2, une rotation du ressort hé- licoïdal 38 en sens inverse des aiguilles d'une montre a pour effet de le resserrer en lui'faisant gagner une spire supplé- mentaire par tour du chapeau 32. Ceci provoque une légère réduc-
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tion, contrôlable avec précision, du diamètre interne de ce ressort. Ainsi, on peut tourner le chapeau rotatif jusqu'à ce que le diamètre interne du ressort assure un essuyage de l'en- duit sur le fil 60 exactement à l'épaisseur voulue. Lorsque le chapeau 32 a été tourné.jusqu'à la position précise voulue, on enfonce le verrou 52 à travers l'orifice 50 et dans un des forages 48. Grâce à cet ajustement,on peut réaliser un réglage très précis du diamètre final de l'enduit sur le fil 60.
Si, après un usage prolongé,le ressort hélicoïdal présente une légère usure, il suffit de tourner le chapeau 32 pour rattraper cette usure.
Le ressort peut être établi en n'importe quelle matière appropriée voulue. On a constaté que le.fil ordinaire en acier au carbone, pour cordes à piano, donne satisfaction dans la. plu- part des applications pratiques. Lorsqu'on désire obtenir une résistance aux acides et autres matières corrosives, on peut employer des alliages d'acier à ressorts, tels que les aciers au nickel-chrome-molybdène et analogues. Dans certains cas, on peut employer pour le ressort hélicoïdal des alliages de cuivre ou de bronze phosphoreux avec du béryllium et d'autres métaux.
Il va de soi que le ressort 38 ne doit pas être nécessairement en fil rond, mais peut être en fil carré ou plat ou de toute autre section voulue.
L'essuyeur 10 est généralement employé dans la position montrée sur la fig. 1, de sorte que l'excédent d'enduit enlevé du fil retourne au bac 62. Toutefois, l'essuyeur peut aussi être employé dans une position horizontale ou toute autre position voulue.
Le dispositif selon les figs. 1 et 2 permet de régler la quantité et la répartition d'enduits sur des fils d'une ma- nière plus satisfaisante que n'importe quel dispositif actuelle- ment connu. Les essais prouvent qu'après le passage au travers
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du ressort, tous les côtés du fil traités par cet essuyeur pré- sentent très sensiblement la même épaisseur d'enduit. La forme hélicoïdale apparait comme étant de nature à faciliter et à améliorer la répartition de l'enduit. L'épaisseur de l'enduit est aisément réglable avec une précision d'une fraction de millième de pouce. Cette caractéristique est particulièrement importante dans l'émaillage du fil.
On a constaté en outre que le réglage de'l'essuyage une fois établi, demeure suffisamment précis même après pne période d'usage prolongée. Par exemple, on a constaté que l'usure subie par le ressort hélicoïdal lors de l'émaillage du fil métallique était négligeable même après plusieurs mois d'usage continu.
Il va de soi que le ressort hélicoïdal selon la fig. 1 est limité au traitement de fils circulaires d'une gamme de diamètres déterminée pour un diamètre donné du ressort 38. Pour traiter les¯fils ayant d'autres sections transversales, par exemple carrée, hexagonale, aplatie, et analogues, on emploie un essuyeur 70 selon la varia.nte montrée sur les figs.3 et 4 du dessin. Le dispositif 70 est constitué par un bottier 72 renfermant une chambre cylindrique 74 et porte un élément d'obturation ou une culasse 74 fixée à l'extrémité inférieure du boîtier au moyen de vis 82. La culasse 76 présente un orifice 78 relativement grand, pour permettre le passage de fils allant jusqu'à une grande épaisseur, et de différentes sections.
La culasse présente un bossage 80 destiné à maintenir un ressort hélicoïdal 96 dans une position déterminée d'avance, comme il sera expliqué en détail dans la suite. L'extrémité supérieure du bottier 72, c'est-à-dire, celle opposée à la culasse 76, porte un filet extérieur 84 sur lequel s'engage un chapeau rotatif taraudé 86. Un orifice fileté 88, d'assez grand diamè- tre, prévu dans le chapeau 86, porte un élément centreur 90 présentant un,orifice 92 de sortie du fil, ce dernier orifice ayant un diamètre correspondant à celui de l'orifice 78, et
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étant aligné avec celui-ci. Le centreur 90 présente un bossage 94 d'un diamètre légèrement inférieur à celui de la chambre 74, ce bossage étant appelé à s'insérer dans le ressort 96 et à le maintenir en place.
Une extrémité 98 de ce ressort est fixée dans l'extrémité inférieure du boîtier 72, tandis que son autre extrémité 100 pénètre dans un forage 102 pratiqué dans le chapeau rotatif 86. Une entaille 104 pratiquée dans le c8té du chapeau 86 permet le passage d'un verrou 106 susceptible de pénétrer dans un quelconque des forages 108 pratiqués sur la périphérie extérieure du boîtier 72, dans le but de verrouiller le chapeau 86 dans la position voulue.
Dans l'une de ses positions extrêmes, le ressort 96 vient s'appliquer contre lp paroi de la chambre 74, tandis qu'une rotation du chapeau 86 en sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 4, a pour effet de réduire le diamètre in- terne de ce ressort. Par suite de cette réduction du diamètre, les extrémités 98 et 100 du ressort 96 auraient tendance à sor- tir des évidements dans lesquels elles sont engagées, si les bossages 80 et 94 ne retenaient pas les spires finales du res- sort. Ces bossages assurent en outre le centrage du ressort 96 par rapport aux orifices 78 et 92.
A l'intérieur du ressort hélicoïdal se trouve un bourrage flexible 110 présentant un canal calibré 112 que tra- verse le fil portant l'enduit. Ce bourrage élastique peut être fait de diverses matières flexibles, par exemple, résines,élastomè- res ou caoutchoucs,naturels et synthétiques, ou de produits feutrée choisis comme décrit à propos du bourrage 54. On a constaté qu'un caoutchouc-éponge tel qu'un élastomère polysul- furé donne satisfaction comme bourrage élastique, bien que le caoutchouc ou l'élastomère puisse présenter une autre structure physique déterminée d'avance, en vue de présenter un degré de dureté ou d'élasticitédéterminé d'avance, suivant les néces- sités de l'application.
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En enlevant le verrou 106 et en faisant-tourner-le chapeau 86, on peut réduire le diamètre du ressort 96, ce qui a pour effet de comprimer le bourrage élastique 110 et d'exercer une pression plus élevée sur le fil qui traverse l'essuyeur 70, en déterminant ainsi à volonté l'épaisseur de l'enduit appliqué sur le fil. Le pas du filet 84 doit corres- pondre sensiblement au diamètre du fil du ressort 96, afin de suivre les modifications de la longueur de ce ressort.
Il va de soi qu'on peut employer d'autres moyens de verrouillage que le dispositif à broche représenté sur le des- sin. Par exemple, on peut employer un plongeur à ressort analogue à ceux qu'on utilise souvent dans les châssis de fenê- tres. D'autre part, les broches peuvent être remplacées par des vis, lesquellesse maintiennent avec une plus grande sécurité dans les forages taraudés 48 ou 108.
Le dispositif montré sur les figs. 3 et 4 peut convenir pour des fils de diverses dimensions et formes, pouvant recevoir divers enduits. L'essuyeur selon les figs. 3 et 4 est particuliè- rement indiqué pour l'essuyage de fils portant un revêtement fibreux, tel que: amiante, coton, fibre de verre, tant sous la forme de filaments continus, que sous la forme fibreuse et des revêtements similaires, ces revêtements étant traités par un vernis ou émail ou une autre composition, en vue d'assurer des qualités isolantes déterminées d'avance.
En considérant que l'essuyeur des figs. 3 et 4 pourrait - dans le cas de fils de section carrée, polygonale ou même apla- tie - exercer une plus forte,pression sur les coins que sur les cotés plats, il peut être avantageux d'employer dans le disposi- tif selon la fig. 3 la variante de d4tail selon la fig. 5. Comme le montre cette dernière, on dispose, à l'intérieur d'un ressort hélicoïdal 96, un élément élastique 120 pressé ou.moulé de ma- nière à présenter une forme extérieure carrée et une ouverture ¯errée 122 dont les dimensions correspondent sensiblement à celles
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du fil à essuyer.
L'élément élastique carré 120 est calé de tous les côtés à l'aide de segments 124 dont les cordes sont légèrement plus courtes que les côtés de cet élément, dans le but d'exercer une pression uniforme sur le dit éléments lorsoue les dimensions du ressort hélicoïdal 96 subissent des modifica- tions. On conçoit qu'on peut établir un assemblage polygonal correspondant au précédent et comportant un client Elastique et des segments, dans le but de traiter des fils de forme quel- conque. Les segments 124 permettent une convergence uniforme des quatre côtés de l'ouverture 122, dans le but d'assurer l'épaisseur voulue du revêtement sur toutes les faces d'un fil carré traversant le dispositif.
On conçoit que cette variante de l'invention permet une application uniforme de l'enduit sur toute la surface du fil quelle oue soit sa fore, et qu'elle évite un essuyage excessif des coins.
Le terme "fil" utilisé ici désigne des tronçons allon- gés d'une matière quelconque telleque métal, verre, résine ou leurs équivalents, de toute section voulue: circulaire, carrée, hexagonale, rectangulaire, et analogues. On a utilisé les essuyeurs suivant l'invention pour des fils de cuivre allant depuis le n 22 jusqu'à des bandes rectangulaires et plates d'un 1/4 de pouce.
Ces essuyeurs se sont montrés efficaces avec des en- duits chauds et froids, tels que les émaux, et pour une gamme de viscosité étendue. L'épaisseur des enduits a été réglée avec précision dans les cas où la gamme de viscosités des matière appliquées s'étendait de l'ordre de la viscosité de l'eau jusqu'à celle des mélasses.