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APPAREIL ET PROCHE POUR REVETIR LES FILS.
L'invention est relative à un procédé et un appareil pour recouvrir les fils et autres conducteurs métalliques, d'un revêtement liquide tel que ; émail, vernis, laque ou autre produit similaire. L'invention concerne spécialement l'ap- pliaation de revêtements visqueux comprenant le produit de condensation d'un aldé- hydnes comme un formaldéhyde avec un éther vinyle polymérisé et hydrolysé., comme le produit d'hydrolyse d'un acétate polyvinyle.
L'un des objets de l'invention est de fournir une méthode et un appareil perfectionnés pour recouvrir les fils et autres conducteurs métalliques d'un revé- tement uniforme d'émail ou autre substance similaire, dont l'épaisseur peut âtre facilement et parfaitement contrôlée.
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Un autre objet de l'invention est de fournir des moyens pour recouvrir les fils de compositions résineuses d'une viscosité telle que, bien que convenables pour le revêtement des fils, ces compositions soient impraticables avec les appa- reils utilises habituellement.
Un autre objet de l'invention est de fournir une combinaison perfection- née d'un appareil de revêtement proprement dit et d'une filière dont la marche n'est pas entravée par la présence de matières étrangères sur le fil et qui peut être utilisée avantageusement avec un. four de cuisson horizontal.
Ces buta sont atteints dans la présente invention, en passant le fil à revêtir à travers une ouverture ou filière sensiblement triangulaire formée par les rainures d'un cylindre cannelé tournant lentement et un doigt de ressort appuyant sur la surface cylindrique, coopérant avec les rainures pour former la dite ouver- ture,
Dans les dessins annexés, la Fig.l montre partiellement en coupe un ap- pareil dans lequel la filière 'objet de l'invention, peut être utilisée; la Fig.2 est une vue en plan de la filière et de ses liaisons avec les parties voisines; la Fig.3 est une vue en coupe du mécanisme de la Fig.2, faite le long de la ligne 3-3;
la Fig.4 est une vue agrandie du cylindre cannelé et du doigt de ressort y annexée montrant la position approximative du fil dans la rainure, durant l'opéra- tion de revêtement; la Fig.5 est une modification de la filière.
Les fils métalliques isolés électriquement à l'aide d'un Isolant du type "émall organique" sont fabriqués habituellement, en faisant passer le fil d'une manière continueà travers un bain d'émail, de Ternis ou autre substance similaire et ensuite verticalement à travers un four chauffé pour évaporer le dissolvant et durcir le revêtement* Bien que ce procédé donne satisfaction pour revêtir les fils de vernis oléo-résineux ordinaires, il ne convient pas pour l'application de subs- tances très visqueuses. tans certains cas, ces émaux ou vernis très visqueux sont dilués jusqu'à l'obtention d'une viscosité plus faible, par l'addition de dissolvants appropriés.
Ce procédé diminue le pourcentage d'émail ou de vernis contenu dans la solution jusqu'à une valeur telle que lefilm obtenu est trop min- ce pour resou@ir le fil d'une manière uniforme et complète, ce qui nécessite l'application de nombreuses couches, d'où un accroissement correspondant du prix de la produotion pour des vitesses raisonnables du fil à travers le bain. De plus, l'utilisation de ces solutions diluées augmente les pertes de dissol-
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-vant durant la cuisson et diminue la qualité et la quantité de l'isolant final.
La présente Invention élimine toutes ces difficultés par l'utilisation de revêtements visqueux non dilués et donne un fil recouvert uniformément sur toute sa surface d'une couche d'épaisseur sensiblement égale. Elle est particulièrement applicable pour revêtir les fils de faible diamètre, les irrégularités causées par exemple par la présence d'éléments étrangers, n'entravant pas la marche de la filière objet de 1'invention.
A la figure 1, 1 indique le fil ou autre conducteur métallique qui, comme Indiqué, est étiré à partir d'une bobine 2, à travers un orifice 3 et sur une poulie ou groupe de pouliea 4. Les poulies 4, comme Indique à la Fige±* sont mon- t'es sur l'arbre 4a en série avec la poulie 5 connectée à son tour, par la courr@ie 6 et la poulie 7, à une source de puissance (non indiquée). Les poulies peuvent tourner indépendamment sur l'arbre 4a de manière à prendre le mou du fil sans placer celui-ci sous une tension qui amènerait sa cassure durant l'opération. Les poulies tournent ordinairement à une vitesse plus faible que l'arbre 4a.
Après avoir quitté la poulie 4, le fil 1 passe à traver l'appareil de revêtement 8, décrit en détail ci-après.
Le fil pénètre ensuite dans le four 9 dont les faces sont recouvertes d'une couche non conductrice de la chaleur 10. Ce four est divisé en deux comparti- mente par la plaque 11 en acier pur ou autre substance convenable, dont la longueur est telle que le revêtement est parfaitement durci par le passage du fil à travers les compartimente supérieur et Inférieur, successivement* Une ouverture 12, prati- quée dans le compartiment supérieur du four, sert à évacuer le dissolvant et autres vapeurs durant la cuisson* La CHAleur est fournie par des éléments chauffants 13 placés dans le compartiment Intérieur* Après avoir quitté 1'appareil de revêtement 8, le fil passe dans le compartiment supérieur relativement froid du four 9,
vers la poulie de retour ou groupe de poulies 14, après quoi il traverse le compartiment in- férieur, dans le voisinage immédiat des éléments chauffants 13. Cet arrangement permet une augmentation graduelle de la température à laquelle le revêtement est sou- mis, ce qui diminue la formation de bulles ou autres irrégularités causées habituel- lement par une cuisson trop rapide et un durcissement superficiel du revêtement li- quide. De plus, par Bette disposition, le maximum de chaleur est appliquée à la fin du traitement et durcit l'émail ou le vernis après le départ du maximum d'éléments volatils.
Les dimensions des ouvertures à travers lesquelles le fil 1 pénètre dans le four 9 et celles par lesquelles il en sort sont telles qu'elles ne donnent
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lieu qu'à, de faibles pertes de chaleur,
Lorsque le fil a quitté le compartiment Inférieur du four 9, il passe sur l'une des poulies 4 et à travers l'appareil de revêtement 8 et le four 9, un nomb re suffisant de fois pour obtenir un isolant de l'épaisseur désirée, après lequel il est dirigé par l'orifice Sa vers la bobine à enlever 15.
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L'appareil de revêtement proprement dit indiqué par 8 à la Flgol, est représenté de faqon plus détaillée par les figures 2, 3 et 4. Il comprend un réservoir 16 de forme rectangulaire sur lequel est monté un bloc 17.
Celui-ci est muni d'une rainure 18 en forme de T contenant l'émail ou autre revêtement, lequel est introduit par le tube d'amenée 19 sous une pression approximative de 17 ou 20 cm. de la substance employée* La rainure ne doit pas être nécessairement de la forme Indiquée, mais peut avoir d'autres formes, pourvu que celles-ci s'accom-
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modent avec le Dfoeptacle,20, qui, comme Indiqué à la Fig.3, est placé dans la par- tie supérieure du T, Ce réceptacle, représenté corne ayant une section semi-elrou- laire,est muni à sa partie inférieure d'un certain nombre d'orifices 21 par lesquels l'émail venant de ia rainure 18, pénètre dans le réceptacle, à cause de la faible pression d'alimentation de l'émail ou du vernis.
Un rouleau ou baguette cylindrique 22, mobile dans le réceptacle 20, plon- ge dans l'émail,pénétrant dans ce dernier par les ouvertures 21. Tout excès d'émail dépassant les bords du réceptacle 20, coule dans le réservoir 16 ou bien à travers
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l'auge 23 et les sgoûts 24 connectant cette auge au réservoir 16, ou bien directe- ment par le bord biseauté 25 de l'élément 17.
Un tuyau de retour 26 connecté avec le réservoir 16 fait retourner cet excès de substance à. l'alimentation ,(.non indi- quée} et, à partir de là, vers des pompes, filtres, etc.... et finalement, par le
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tuyau d'amenée 19, au réservoir 16% Le cylindre oannelé Zt est muni de rainures 27 en forme de V XI, en nombre égal au nombre de torons de filpassant à travers l'appareil. La rotation lente de ce cylindre dans la direction de déplacement du fil recouvre celui-ci de revêtement lorsqu'il passe à travers la rainure et en mêùe temps élimine toute
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matière étrangère de la zône de revgtement.
Cette façon, d'opérer est partioullè- rement avenbageiiee pour revêtir des fils de faible diamètre pour lesquels, par suite de la petitesse de l'ouverture do filière, la préuenee de toute petite quantité de matière étrangère entrave la bonne marche de l'appareil et donne lieu à des rav3temonts non uniformes, parfois même à l'absence complète de revêtement sur certaines parties du fil*
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Des doigts de ressort 28 sont places au-dessus du cylindre pour coopérer avec les cannelures 27 en V, de manière à former une filière de revêtement triangu- laire à travers laquelle passe le fil.
Ces doigts de ressort, qui constituent une caractéristique Importante de l'invention, ne doivent pas nécessairement être de forme plane rectangulaire, comme Indique, mais peuvent être de toute autre forme pourvu que la partie portant sur le cylindre soit sensiblement plane et coopère avec les cannelures 27 en V du cylindre 22 pour former un petit bassin d'émail à travers lequel peut passer le fil. Cette ouverture sensiblement rectangulaire produit sur le fil un revêtement uniforme d'émail, à cause du nivellement des*'trots portions sé- parées d'émail, comme cela sera plus complètement expliqué ci-après.
La résilience du doigt de ressort 28 permet le passage facile à travers la filière de toutes les particules étrangères ou impuretés existant dans le revêtement, sans nuire au fil revêtu ou aux éléments mêmes de la filière et, comme expliqué plus haut, toute par- ticule étrangère peut être éliminée de la zone de revêtement par le cylindre tour- nant. Les orifices 21 sont espacées de manière qu'une ouverture est prévue pour chaque rainure 27 en forme de V, du cylindre 22.
L'une des extrémités des doigts de ressort 28 est fixée de façon rigide sur la surface inclinée 29 d'un coté de l'élément 17 au moyen de la lame 30 et de l'écrou de fixation 31. Le nombre de lames 30 à employer dépend de la longueur de l'appareil de revétement. A la Fige±, la lame @30 maintient en place quatre doigts de ressort.
Après avoir quitté les poulies 4, le fil 1 pénètre dans l'appareil de revêtement 8 par les fentes 32 dont chacune est dans le prolongement d'une des rei- nures 27 du cylindre 22 et d'une des poulies 4. La largeur de ces fentes permet un certain mouvement du fil, ce qui facilite un alignement convenable de celui-ci dans les rainures 27,
Le cylindre cannelé 22 peut être fait d'une seule unité munie d'un cer- tain nombre de cannelures 2@ en forme de V usinées ou de plusieurs unités possédant chacune une cannelure en forme de V, montées fixement sur un arbre 33. Cet arbre porte à son tour une poulie 34 qui est conduite par l'arbre 4a, au moyen de la courroie 35 et de la poulie 36.
La vitesse de rotation relative de ces unités par rapport à la vitesse de déplacement du fil, est contrôlée en changeant les di- mensions relatives des poulies 5, 34 et 36. La vitesse de rotation de ces roues est de préférence lente par rapport à la vitesse du fil. L'arbre 33 est
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aussi muni de colliers 37 portant entre lea extrémités de l'élément 17 et ser- vant à empêcher tout déplacement latéral de l'arbre 33 et par conséquent des cylindres 22.
Les brides 38 se présentent sous la forme de colliers cylindriques @sinés dans le cylindre 22 et également espacées, elles supportent le cylindre 22 en portant sur la surface interne du réceptacle 20 et servent aussi à empêcher l'émail pénétrant dans ce dernier par les orifices 21, de couler vers l'une ou l'autre extrémité du réceptacle 20 dans le cas où l'appareil n'est pas de niveau* L'émail ou autre revêtement s'accumulant dans le réceptacle 20 entre les brides 38, est transféré par la rotation du cylindre 22 vers les bassins de revêtement sous les doigts de ressort 28.
La figure 4 est une vue agrandie d'une partie du cylindre cannelé 22 et du ressort 28 montrant les positions relatives de la rainure 27, du ressort 28 et du fil 1, durant l'opération de revétement. Le fil de section circulaire porte sur la rainure 27 en forme de V, en deux pointe seulement, une sur chaque branche du V. Ordinairement, le doigt de ressort 28 portant sur la surface du cylindre, ne doit pas être en contact réel avec le fil 1, lorsque celui-ci passe à travers l'ouverture triangulaire. Oe doigt forme avec la cannelure correspon- dante du cylindre 22, un petit bassin d'émail à travers lequel le fil peut passer; de plus, il enlève l'excès d'émail à la surface du fil avant que celui-ci ne quitte l'appareil de revêtement pour pénétrer dans le four 9.
La quantité d'émail appli- quée au fil est déterminée par la profondeur de la cannelure 27 en forme de V et les dimensions du fil et peut être contrôlée par conséquent en changeant les di- mensions de la cannelure*
Lorsque le fil quitte la filière, il est recouvert de trois portions d'émail de forme triangulaire. Sur les fila de petites dimensions particulièrement ces parties s'unissent et se nivellent pour former une couche d'épaisseur uniforme.
Cette caractéristique constitue un perfectionnement important par rapport aux ap- pareils de revêtement connus jusqu'à présent, dans lesquels la cannelure possède une section semi-circulaire de rayon égal ou supérieur à celui du fil. Dans le cas d'utilisation de telles cannelures semi-circulaires, une partie importante de la surface inférieure du fil tend à porter sur la partie Inférieure de la cannelure semi-circulaire, ce qui entraîne le dép8t d'une couche épaisse d'émail d'un coté du fil et l'absence quasi totale de revêtement sur le cote opposé. L'ouver-
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-turc triangulaire,ou d'une forme similaire, permet d'autre part l'application d'un certain nombre de portions d'émail à la surface du fil, lesquels coulent tact- lement et s'unissent de manière à former un revêtement uniformément continu.
Bien que le rouleau de revêtement ait été décrit comme étant muni d'une cannelure formant filière, sensiblement en forme de V, il est évident que des cannelures de formes dif- férentes peuvent être utilisées. Par exemple, la face inférieure de la cannelure peut être légèrement arrondie, du moment que le rayon de courbure reste Inférieur au rayon du @il; elle peut aussi être aplatie du moment que le fil reste en contact avec la cannelure de la manière décrite précédemment, c.à.d. en certains points Isolés entre lesquels des portions d'émail sensiblement égales sont appliquées au fil,
La Fig.5 représente une modification de l'appareil de revêtement caracté- risé par la présence de plusieurs cannelures pour chaque toron de fil.
Cette modi- fication utilise de préférence un certain nombre de cylindres 41 munis de cannelures 42a, 42b et 42c, dont l'une est traversée par le fil. Des brides 44 sont placées sur ces rouleaux dans le même but que les brides 38 de la Fig.2. Le doigt de res- sort 43, qui joue le même rôle que le doigt de ressort 28 de la Fig.2@ est de lar- geur telle qu'elle couvre toutes les rainures d'un seul cylindre. La rainure cen- trale du groupe de rainures est sensiblement en ligne avec la fente 31, de manière que, ordinairement, le fil 1 passe à travers le bassin d'émail ou autre revêtement formé par la cannelure particulière et le doigt de ressort 43. Quoiqu'il en soit en pratique, une aspérité dans le fil peut faire souter celui-ci hors de la canne- lure.
En pratiquant un certain nombre de cannelures espacées dans chaque unité du cylindre tournant, on empêche tout dommage sérieurau revêtement, car le fil peut retomber Immédiatement soit dans la cannelure principale,, soit dans l'une des can- nelures adjacentes par suite de la pression du doigt de ressort 43, Dans le cas d'un cylindre possédant une seule cannelure par toron de fil, celui-ci peut glisser sur la surface polie du cylindre près de la cannelure pendant un moment, après avoir sauté de la cannelure; il en résulte un raclage du rouleau et du ressort sur le fil et la détérioration de l'émail isolant.
Les dimensions et la profondeur des cannelures sont déterminées empiri- quement et dépendent des dimensions du fil à y recevoir, de l'épaisseur du revête- ment, de la viscosité de la substance employée et d'autres variables encore, La vitesse de rotation du cylindre doit être seulement suffisante pour assurer une alimentation suffisante en revêtement , ainsi que le départ des particules étran- gères hors de la zone de revêtement et de la filière proprement dite.-