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MACHINE A SPIRALER POUR REVETIR DE. FILS, LES TUYAUX EN CAOUTCHOUC NON VULCANISE.
La présente invention a pour objet une machine à revêtir les tuyaux en caoutchouc non ..vulcanisé, d'une double série de fils de renforcement. Il existé déjà des'machines à revêtir de fils, les tuyaux de caoutchouc desti- nes au transport de fluides sous pression et partant sujets à des efforts intérieurs considérables.
Ces machines s'appelent "tresseuses", le revêtement qu'elles per- mettent de réaliser consistant en une série de fils entrelacés. Elles ont cependant l'inconvénient d'être fort lentes à cause de la complexité du mou- vement des bobines portant les fils de revêtement, suivant des trajectoires se recoupant sans cesse.
La machine selon la présente invention est par contre à même d'effectuer deux spiralages dont l'un est superposé à l'autre et en sens con- traire de celui-ci,-l'interposition d'une mince feuille de gomme venant pro- voquer, pendant la vulcanisation finale du tuyau, la soudure des deux spira- les. Cette machine appelée "machine à spiraler" en raison du type de revé- tement qu'elle permet de réaliser, permet par suite de la simplicité du mou- vement des deux séries de bobines, suivant des trajectoires circulaires, une production de dix fois environ supérieure à celle des "tresseuses" ordinai- res.
Le travail se fait selon le schéma suivant :le tuyau de caoutchouc non vulcanisé, provenant de la filière, est enroulé en bobines et introduit à la partie inférieure de la machine où il effectue une ascension verticale, pour être revêtu de la première spirale de fil, ensuite d'une feuille de caout- chouc non vulcanisé et enfin de la deuxième spirale de fil, après quoi il est enroulé sur un tambour de traction, redescend verticalement et est reçu par un récipient prévu à cette fin, pour être enfin soumis à la vulcanisa- tion.
Les caractéristiques de fonctionnement de la machine à spiraler seront du reste mieux comprises au cours de la description suivante, se rapportant aux dessins annexés, dans lesquels
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La fig. 1 est une vue de l'appareil dérouleur avec la coupe (fig.la) de l'appareil pour la variation continue de la vitesse de déroulement et du récipient.
La fige 2 est une vue schématique de la machine se rapportant par- ticulièrement au dispositif servant à la traction du tuyau.
La fig. 3 est une coupe du dispositif pour la traction du tuyau et une coupe de la boîte de renvoi actionnant le dispositif servant à l'ali- mentation de la feuille.
La fig. 4 est une vue avec une coupe schématique des deux plates- formes et des deux mandrins.
La fige 5 est une vue et une coupe de quelques détails du dispo- sitif pour l'alimentation du fil.
La fige 6 est une vue générale des deux dispositifs servant à l'alimentation de la feuille.
La fige 7 est une coupe du dispositif pour la variation continuel- le de la vitesse d'alimentation de la feuille.
La fig. 8 est une coupe de la plate-forme supérieure.
La fige 9 une vue schématique du dispositif pour le blocage des fils.
1) Alimentation et trajectoire du tuyau, Le tuyau, convenablement préparé, est disposé (voir fig 1) dans le récipient 1 Comme le tuyau n'a pas encore été spiralé, il présente une résistance assez limitée et ne peut être soumis qu'à une traction réduite au minimum si l'on veut éviter des allongements fâcheux.
Le tuyau se déroule du récipient et est transporté jusqu'à la machine à spiraler au moyen d'un appareil dérouleur prévu à cet- te fin (voir fige 1) (trajectoire indiquée par une ligne en traits inter- rompus),
Le récipient 1 est fixé sur un plateau tournant 2 dont l'arbre est supporté par deux paliers à billes 4;
ces paliers sont montés dans la colonne fixée à sa partie inférieure sur la base d'appui 6
L'appareil dérouleur est constitué par un châssis léger 7. en tubes de fer soudés et soutenus par la colonne 8. Après avoir quitté le récipient 1. le tuyau s'appuie sur une série de rouleaux 2 qui sont tous- moteurs du fait qu'ils reçoivent leur mouvement de la poulie 10 par l'in- termédiaire de la courroie circulaire 11 La poulie 10 est directement commandée par la machine à spiraler moyennant l'arbre flexible 12. Dans la description de la machine à spiraler on peut voir que la vitesse de ro- tation de l'arbre flexible 12 est en rapport direc avec la vitesse d'a- vancement du tuyau.
En vue d'obtenir - au moyen de l'appareil dérouleur - une vitesse d'alimentation correspondant exactement à la valeur demandée à la machine à spiraler, le diamètre de la poulie (à secteurs expansibles) 10 (fig. la) peut être modifié de manière continue dans certaines limites, en manoeuvrant à cet effet le volant 13;
la rotation de ce volant sur le moyeu fileté 14 provoque en effet le déplacement axial du moyeu de section conique µl$ et partant la variation du diamètre de la poulie 10
Le châssis 7 est monté par charnière sur l'axe 16 pour pouvoir être soulevé et faciliter de la sorte le chargement du tuyau provenant de la filière et enroulée en bobines, dans le récipient 1
Après avoir quitté l'appareil dérouleur, le tuyau est guidé vers la partie inférieure de la machine (fig. 2) par les deux poulies 17 soutenues par le chevalet 18 Il effectuera alors une ascension verticale pour rece- voir le premier spiralage, et après avoir été revêtu de la feuille gommée, il recevra le deuxième spiralage et s'enroulera enfin par un double tour sur le tambour de traction 19 et sur la poulie de renvoi correspondante 20;
après quoi, étant resdescendu dans le sens vertical, il se pose, guidé ma- nuellement de manière convenable, dans le récipient 21 se trouvant en dessous.
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Le mouvement est transmis au tambour de traction par l'arbre vertical 22 qui le reçoit à son tour du groupe moteur 23 qui sera décrit par la suite.
Sur l'extrémité supérieure de l'arbre vertical est calée la vis sans fin 24 qui s'engage dans la roue 25 (fig. 2 et 3). Cette roue est calée sur l'arbre 26 (fig. 3) qui transmet le mouvement, au moyen de l'engrenage 27, à l'arbre 28, sur lequel est calé le pignon 29 engrenant avec la couronne dentée 20 solidaire du tambour de traction. Les engrenages 27 étant inter- changeables, permettent par conséquent de faire varier la vitesse d'avan- cement du tuyau dans un intervalle déterminé; cette variation de la vites- se d'avancement du tuyau - tandis que la vitesse de rotation des deux pla- te-formes porte-bobines reste invariable - entraine par conséquent la varia- tion du pas de spiralage.
L'arbre flexible 12, qui transmet le mouvement à l'appareil dérouleur, est fixé à l'extrémité de l'arbre 28 et partant,suit les variations de la vitesse de rotation du'tambour.
2) Dispositif d'alimentation du fil. Les fils, se déroulant d'une double série de bobines à "défiler", montée (fig. 4) à l'axe vertical, sur les plate-formes inférieure 31 et supérieure 32 Ces bobines sont disposées, soit sur la plate-forme inférieure, soit sur la supérieure, sur des cercles concentriques. Considérons la plate-forme supérieure (les mêmes considéra- tions étant valables pour la plate-forme inférieure); au dessus des bobines est fixé le croisillon 33 pour le guidage des fils. Sur ce croisillon sont fixées des douilles guide-fil 34 en porcelaine, dont chacune correspond avec l'axe de la bobine se trouvant en dessous.
Immédiatement en dessous de cha- que douille est disposée une petite poulie en caoutchouc 35 (fig. 4 et 5b) qui est fixée sur le support 36 (fig. 5b) et freinée par le ressort 37 agis- sant sur la dite poulie par une pression réglable au moyen de la douille 38 Dès qu'il est déroulé de sa bobine, chaque fil glisse dans la douille correspondante et s'enroule, d'un tour complet, autour de la poulie en caout- chouc qui, freinée par le ressort 37 lui confère une tension légère et con- stante. Le fil passe successivement à.travers la douille de porcelaine cor- respondante, dans l'anneau de guidage 39 (fig. 4) et monte pour un bref tra- jet vertical, guidé par la couronne guide-fil 40 (fig. 4 et 5a).
Sur cette couronne sont fixés des loquets 41 à. raison d'un pour chaque fil, et dont la fonction est de commander l'arrêt de la machine dès que se manifeste la rupture d'un fil. Le fonctionnement est le suivant chaque loquet est mon- té par charnière sur le tourillon 42 et fait pression sous l'effet de la for- ce centrifuge de son extrémité supérieure sur le fil correspondant ; lorsque l'un des fils se casse, le loquet correspondant se dégage brusquement en tournant sur le tourillon 2 et se pose sur la couronne 43 isolée électrique- ment de tout le reste de la machine: le dégagement de chaque loquet provoque la fermeture d'un circuit électrique et par suite, par l'intermédiaire d'un télérupteur, l'arrêt du moteur.
Après avoir quitté la couronne guide-fil 40 chaque fil passe dans l'anneau guide-fil 4 et traverse, en suivant la surface du mandrin 45 le peigne 46 constitué par une série de fentes incli- nées par rapport à l'axe de rotation, pour se poser en spirale, sur la sur- face du tuyau. Le mandrin extérieur 45 (fig. 4 et 5) est solidaire de la partie tournante, tandis que le mandrin intérieur 47 est solidaire de la par- tie fixe et a pour fonction de guider le tuyau à proximité de l'endroit où a lieu le spiralage et d'éviter son contact avec la partie tournante consti- tuée par le mandrin 45
3) Dispositif pour l'alimentation de la feuille. Entre les deux couches du fil spiralé est interposée une feuille de caoutchouc.
Celle-ci, constituée par un ruban de largeur proportionnelle au diamètre du tuyau, se- ra posée sur le tuyau lui-même dans le' sens longitudinal. La-largeur de la feuille est déterminée de sorte que le tuyau, ayant déjà reçu le premier spiralage, est recouvert avec une légère superposition. L'alimentation a lieu de manière continue. La feuille est chargée sur l'appareil d'alimenta- tion par paquets d'un diamètre d'un demi-mètre environ. La feuille est en- roulée par l'interposition d'un tissu auxiliaire afin d'empêcher tout con- tact entre les deux surfaces gommées.
La continuité de l'alimentation est assurée par deux groupes d'alimentation (figs. 6 et 7) fonctionnant de maniè- re simultanée; lorsqu'un paquet est sur le point de finir, l'ouvrier insère
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la feuille du paquet nouveau préalablement montée sur l'appareil d'alimenta- tion; pendant le déroulement de ce paquet, l'ouvrier aura soin de remplacer le paquet terminé par un paquet nouveau. Le mouvement est transmis aux grou- pes alimenteurs supérieur et inférieur par l'arbre 49 (fig. 7), qui reçoit la commande du groupe de renvoi 50 (fig. 3) par l'intermédiaire de la chaî- ne 51 (fig. 7).
Le mouvement de l'arbre 28 (fig. 3) est transmis au groupe de renvoi 50 ainsi que nous venons de le dire - par la courroie 52 Sur l'arbre 49 (fig. 7) sont calées les deux poulies 52 et 54 chargées de trans- mettre le mouvement aux groupes alimenteurs supérieur et inférieure les deux groupes sont identiques : nous donnons ici la description du groupe supérieur.
Les différents organes du groupe sont soutenus par le support en fonte 55 (fig. 6). La poulie 53 transmet le mouvement à la poulie 56 par l'intermé- diaire d'une petite courroie. En vue de régler la vitesse d'alimentation à la valeur exacte demandée par la machine à spiraler, le diamètre de la pou- lie 56 (fig. 7), à secteurs expansibles, peut être en tous temps variée, dans des limites déterminées,en manoeuvrant le volant 57 Le dispositifne dif- fère point de celui dont traite la description de l'appareil dérouleur du tuyau (fig. la). Le paquet constitué par la feuille enroulée avec interpo- sition du tissu auxiliaire est enfilé sur l'arbre 58 (fig. 6). Le tissu auxiliaire est assemblé sur un rouleau monté fou sur l'arbre 59 Ce dernier est fixé au levier 60 ayant son point d'appui en 61.
Le poids 62 appliqué au levier 60 assure l'adhérence du paquet, formé par le tissu brut, au cy- lindre Q calé sur l'arbre 64. Les courroies 65 et 66 commandent respective- ment les rouleaux 67 et 68. La feuille et le tissu auxiliaire, se déroulant du paquet freiné par le dispositif 70 se détachent lorsqu'ils quittent le jylindre 67; le tissu auxiliaire s'enroule sur le 'aquet en formation en- trainé par adhérence, par le cylindre 63; la feuille passe sur le cylindre 68 et sur les rouleaux de renvoi 78 et 71 et, convenablement guidée par les rouleaux 72 (fig. 4) elle va se poser sur le tuyau ayant déjà reçu la premiè- re spirale de fil (fig. 4). Aussitôt la feuille est serrée contre le tuyau par la deuxième spirale.
Sur l'arbre 64 (fig. 6 et 7) est calé le volant 73 que l'ouvrier fai+ tourner en vue d'obtenir le déroulement de la première portion de la feuille du paquet nouveau. L'avance du déroulement de la feuil- le par rapport à la commande transmise par l'arbre 49 est obtenue par l'in- termédiaire des dispositifs à roue libre 74 et 75 sur lesquels sont montées . les deux poulies motrices 53 et 54
4) Le groupe des plates-formes : les deux plate-formes inférieu- re et supérieure 31 et 32 sont identiques et tournent dans le sens opposé l'une par rapport à l'autre. Chaque plate-forme est commandée par un arbre vertical sortant du groupe moteur 23 (fig. 2). L'arbre 22 commande non seu- lement la plate-forme inférieure, mais.encore - ainsi que dit plus haut - le tambour de traction du tuyau spirale.
Le groupe moteur 23 qui reçoit son mouvement du moteur électrique par une transmission à courroies trapé- zoïdales, fonctionne comme groupe réducteur et boite de vitesse. De ce fait, on peut faire varier - dans des limites déterminées - la vitesse de rotation de l'arbre vertical 88 (fige 8), actionnant le plate-forme supérieu- re. Il s'en suit la possibilité de varier l'inclinaison relative des deux - spiralages. Considérons la plate-forme supérieure (fig. 8) (considération. valable également pour la plate -forme inférieure); la partie tournante est constituée par une couronne dentée 80 solidaire du support tournant 81 par l'intermédiaire de la plaque 82 sur laquelle sont fixés les tourillons por- tants des bobines.
La suspension est obtenue au moyen des deux paliers à billes de grand diamètre 83 et 84 fixés sur le support fixe 85.. La couronne dentée est renfermée dans la boite en fonte 86 et commandée par le pignon 87 calé sur l'arbre 88. Le dit pignon est renfermé dans la boîte en fonte 89
5) Dispositif de blocage des fils, - Ce dispositif est combiné de manière que, dès que la machine à spiraler s'arrête (sous la commande de l'ouvrier ou pour toute autre raison) les deux séries de fils, formant les deux spirales, sont bloquées sur les mandrins respectifs. Le blocage se fait à l'aide de deux anneaux 90 et 91 (fig. 9) constitués par un collet de métal dans lequel est logée une bague en caoutchouc.
Lorsque la machine à
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spiraler s'arrête, les deux anneaux 90 et 91 commandés par un mécanisme spécial, pressent fortement sur la surface extérieure des deux mandrins, de manière à serrer les deux séries des fils; on tend à éviter par cela toute discontinuité dans le spiralage, qui serait due à la tendance à se retirer, du tuyau en caoutchouc non vulcanisé. Le mécanisme commandant les deux an- neaux est le suivant : les deux anneaux sont soutenus par les deux leviers 92 et 93 ayant leur point d'appui en 94 et 95 Les deux ressorts 96 et 97 travaillent d'une manière telle qu'ils maintiennent les deux anneaux dans leur position de blocage.
Le soulèvement des deux anneaux s'opère au moyen de la commande de la barre 98 fixée sur le levier 99 ayant son point d'appui en 100 Le levier 99 est à son tour relié par l'intermédiaire du ressort en huit 101 avec la tige 102 de l'électro-aimant 103 Le levier en "L" 104 ayant son point d'appui en 105 a l'une de ses extrémités reliée à l'électro- aimant 106, tandis que son autre extrémité est profilée de manière à pouvoir accrocher - grâce à la traction exercée par le ressort 107 - le tourillon 108 fixé sur le levier 99 Lorsque la machine est au repos, les deux res- sorts 96 et 97 maintiennent les deux anneaux dans leur position de blocage.
A la mise en marche de la machine, l'appareillage électrique donne une im- pulsion de courant à l'électro-aimant 103 Le mécanisme que nous venons de décrire, provoque par conséquent le soulèvement des deux anneaux et l'agra- fage du levier 99 sous l'action du levier 104 A la mise à l'arrêt de la machine, l'appareillage électrique impartit une impulsion de courant à l'é- lectro-aimant 106; il détermine par suite le dégrafage du levier 93 et suc- cessivement, sous l'action des ressorts 96 et 97 l'abaissement des deux anneaux bloquant de la sorte les fils.
Les deux anneaux peuvent être aussi soulevés indépendamment de la commande électrique décrite, par la manoeuvre des deux leviers 109 et 110 fixés aux deux excentriques 11 et 112 couplés avec les deux leviers 32. et 93 par l'intermédiaire des tirants 113 et 114
REVENDICATIONS.-
1.
- Machine à spiraler pour revêtir de fils, les tuyaux en caout- chouc non vulcanisé, caractérisée en ce que le tuyau en caoutchouc non vul- canisé - sans noyau et gonflé au préalable en vue d'en augmenter la consis-' tance - est déroulé d'un réservoir tournant à l'aide d'un dispositif dérou- leur, formé par une série de rouleaux à commande séparée, et guidé vers la partie inférieure de la machine où il effectue un trajet vertical ascendant, étant soumis uniquement à la traction due à son propre poids, pour être re- vêtu le long de ce trajet, d'abord par une spirale de fil, provenant d'une série de bobines portées par une plate-forme tournante, et glissant sur un mandrin solidaire de cette plate-forme,
puis successivement d'une feuille de caoutchouc se posant sur le tuyau dans le sens longitudinal et enfin par une deuxième spirale de fil alimentée d'une manière exactement analogue à la première, mais dans le sens opposé, après quoi le tuyau sort par la par- tie supérieure de la machine en passant par un tambour de traction et re- descend verticalement pour être déposé dans un autre récipient.