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APPAREIL A ETIRER DES FILETS DE VERRE FONDU.
La présente invention concerne des roues rotatives coopérant entre elles pour faire avancer des torons de verre à grande vitesse linéaire, et plus particulièrement des roues à profil superficiel perfectionné, améliorant leurs caractéristiques de traitement des torons.
L'usage de roues d'entraînement à surfaces élastiques coopérant entre elles afin de faire avancer des torons continus en introduisant le toron dans la zone de serrage des roues est connu. On a muni ces roues d'entraînement de surfaces élastiques afin de pouvoir régler leur position relative de façon à comprimer leurs surfaces et à saisir ainsi fortement le toron à faire avancer.
Lorsque le toron à faire avancer se compose d'un grand nombre de filaments, comme lorsqu'il s'agit de fabriquer des torons de fils de verre qui peuvent comporter 200 ou un plus grand nombre de filaments individuels amincis ensemble pour former le toron, et lorsque la vitesse d'avancement du toron est très grande, par exemple de l'ordre de 3050 m/mino, les roues d'entraînement à surface lisse ont plusieurs graves inconvénients.
Lorsque les roues sont fortement serrées l'une contre l'autre de façon à assurer un effort de traction suffisant pour faire avancer le toron et pour tirer les fibres individuelles qui le forment à partir de leurs orifices de formation, une partie du toron a tendance à adhérer sur l'une ou l'autre des surfaces des deux roues d'entraînement coopérant entre elles.
Cette tendance à l'adhérence est désignée d'une manière générale dans la technique par l'expression d'"enroulement".
L'enroulement peut intéresser en premier lieu la totalité du toron ou quelques fibres seulement. Dans ce dernier cas, quelques fibres peuvent
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adhérer sur une des roues et s'arracher du toron, jusqu'à ce que le toron tout entier s'enroule sur la roue. Dès qu'un enroulement se produit, on est obligé d'interrompre le mouvement d'avancement et l'opérateur doit couper les fibres ou le toron adhérents, remettre le toron dans son état initial et le remettre en mouvement ensuite.
Lorsque les roues d'entraînement servent en même temps à tirer les fibres à partir de leurs orifices de formation, il est nécessaire d'interrompre périodiquement l'opération de traction pour débarrasser les roues, et cette interruption compromet l'écoulement continu désiré du verre fondu et le chauffage uniforme de la masse de verre fondu.
L'invention se propose en conséquence de réaliser: des roues d'entraînement coopérant entre elles qui font avancer des torons à filaments multiples d'une manière particulièrement efficace et qui sont construites de façon à provoquer l'expulsion du toron et de ses fibres, en atténuant la tendance que le toron ou certaines de ses fibres ont à adhérer sur les roues; deux roues d'entraînement coopérant entre elles, dans lesquelles la longueur linéaire du toron qu'elles font avancer est différente de la longueur de la surface des roues sur laquelle le toron risquerait d'adhérer, de sorte que cette différence de longueur a pour effet d'empêcher le toron ou ses fibres d'avancer en.même temps.. que .les roues d'entraînement et d'y adhérer et par suite de s'enrouler autour d'elles;
deux roues d'entraînement coopérant entre elles, qui exercent un effort de traction sur toutes les fibres individuelles d'un toron à filaments multiples; un procédé d'avancement d'un toron à filaments multiples en le déformant alternativement dans les deux sens et en faisant avancer les portions déformées suivant le trajet d'avancement du toron.
Le moyen d'arriver aux résultats précités sera mieux compris à l'aide de la description détaillée de l'invention, donnée ci-après avec les dessins ci-joints à l'appui. sur lesquels: la fig. 1 représente sous forme schématique simplifiée un appareil servant à entraîner et à faire avancer des torons en fibres de verre à filaments multiples, ainsi que les roues d'entraînement suivant l'invention qu'il comporte; la fig. 2 est une élévation partielle à plus grande échelle des roues d'entraînement de la fig. 1, représentant plus nettement la manière dont les surfaces viennent en contact l'une avec l'autre et avec un toron à filaments multiples qu'elles font avancer ; la fige 3 est une élévation semblable à la fig. 2 d'une variante de l'invention, qui comporte une surface d'un profil différent de celui des roues des fig. 1 et 2;
la fig. 4 est une coupe verticale partielle à peu près suivant la ligne 4-4 de la fig. 2 ; la fig. 5 est une coupe verticale partielle semblable à la fige 2, suivant la ligne 5-5 de la fig. 3 ; la fig. 6 est une élévation partielle, dont certains éléments ont été arrachés, d'une forme de construction modifiée qui constitue une autre forme de réalisation de l'invention et représente des roues d'entraînement suivant l'invention, formées par une combinaison appropriée de plusieurs éléments; la fige 7 est une coupe verticale partielle par un plan passant par l'axe d'une des roues d'entraînement de la fige 6 ; la fig. 8 est une élévation semblable à la fig. 2, représentant
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une variante de l'invention, et la figo 9 est une coupe de cette variante suivant la ligne 9-9 de la figo 8.
On peut former des torons en fibres de verre à filaments multi- ples comme l'indique la fig. 1, au moyen d'une source de verre fondu telle que par exemple un réservoir 10 comportant plusieurs raccords 11 percés cha- cun d'un petit orifice à travers lequel on fait passer un mince filet de verre fondu. Des dispositifs appropriés font avancer en ligne droite, à gran- de vitesse, les portions inférieures qui se solidifient lentement des filets de verre sortant par les raccords 11, s'amincissant en fibres individuelles
12 et se rassemblant au moyen d'un oeillet ou dispositif analogue 13 de fa- çon à former un toron 14 à filaments multiples.
Le mouvement d'avancement linéaire du toron 14 à filaments mul- tiples, et par suite la forme des fibres individuelles 12, sont obtenus suivant l'invention en faisant passer le toron 14 dans la zone de serrage de deux roues d'entraînement 15 rotatives, coopérant entre elles, représentées à plus grande échelle sur la fig. 2.
Chacune des roues d'entraînement 15 comporte un moyeu 16, un voile de roue 17 et un cercle 18 analogue à un bandage. Le bandage 18 de la forme de réalisation de l'invention des fig. 2 et 4 consiste en une pièce moulée, par exemple en caoutchouc ou matière élastique analogue, sous forme de contour ondulése composant de portions en saillie 19 alternant avec des por- tions en creux 20. Ce bandage peut être collé ou fixé de toute autre manière sur le voile 17 de la roue d'entraînement 15 (fig. 4).
Le toron 14 (figo 2) passe dans la zone de serrage des roues d'entraînement 15, dans laquelle il subit une déformation latérale en venant en contact avec une portion en saillie 19a d'une des roues d'entraînement 15 et avec une portion en creux 20a de l'autre roue d'entraînement 15. Les moyeux 16 et les axes des roues d'entraînement 15 sont espacés latéralement d'une distance telle que les portions en saillie 19 et les portions en creux 20 s'appliquent fortement l'une contre l'autre de façon à déformer la matière élastique qui constitue le bandage 18. En raison de la forme ondulée qui résulte des portions en.saillie 19 et des portions en creux 20, le toron 14 reçoit une forme générale sinusoïdale lorsqu'il sort de la zone de serrage formée entre les roues d'entraînement.
On a constaté que lorsque des roues d'entraînement 15 ayant la forme des fig. 1, 2 et 4, sont en fonctionnement, le toron 14 n'adhère sur aucune des deux roues et ne tend pas à se partager en permettant à ses fibres individuelles d'adhérer sur les surfaces du bandage 18 et de s'enrouler autour des roues d'entraînement. On suppose que ce résultat peut s'expliquer par la théorie suivantes Etant donné que les périphéries des roues d'entraînement 15 sont ondulées, la longueur linéaire d'une des roues 15 comprenant les surfaces des p ortions en saillie 19 et des portions en creux 20 est sensiblement plus grande que la circonférence d'un cercle concentrique à la roue d'entraînement 15 et tangent aux portions en saillie 19 en leurs points les plus élevés.
En raison de la force centrifuge qui s'exerce sur le toron 14 en contact avec l'une ou l'autre des roues d'entraînement 15, ni le toron 14 ni ses fibres n'ont tendance à adhérer à la surface du bandage 18 dans les portions en creux 20; toutefois, dans le cas où les fibres constituant le toron 14 s'enrouleraient autour de l'une ou l'autre des roues 15, elles prendraient une forme générale circulaire en contact seulement avec les sommets des portions en saillie 19.
Cependant, étant donné que le toron 14 passe-dans la zone de serrage des roues d'entraînement 15 sous forme ondulée (du fait qu'il est en contact avec les périphéries ondulées), la longueur linéaire du toron qui passe entre les roues d'entraînement 15 pendant chaque tour complet, par exemple, est plus grande que celle qui serait nécessaire pour l'étirer autour de l'une ou l'autre des roues d'entraînement en étant en contact seulement avec les sommets des portions en saillie 19.
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Pour qu'une fibre du toron 14 ou pour que le toron 14 lui-même adhère sur l'une des roues d'entraînement 15 et s'enroule autour d'elle, il serait donc nécessaire que le mouvement du toron se ralentisse,en ce qui concerne la longueur linéaire d'avancement, ou que le toron forme des boucles hors de contact avec la surface des roues d'entraînement 15. La tendance éventuelle des fibres du toron 14 ou du toron 14 lui-même à adhérer à la surface d'une des roues d'entraînement est compensée par la force centrifuge qui tend à le maintenir sur les sommets des portions en saillie 19, et par sa longueur surabondante. Si le toron 14 ou ses fibres 12 ne sont en contact qu'avec les sommets des po rtions en saillie 19, le contact avec le bandage 18 est insuffisant pour provoquer l'adhérence du toron ou de ses fibres sur la roue.
Bien qu'il soit pratiquement impossible de déterminer avec précision la forme prise par le toron au moment où il cesse d'être en contact avec les roues d'entraînement 15, de sorte que la fige 2 ne représente qu'une approximation générale de la forme qu'il prend, on a constaté à la suite d'observations méticuleuses que le toron subit une déformation latérale et la conserve pendant son trajet au-delà des roues d'entraînement jusqu'à un point de rassemblement ou jusqu'à un dispositif de traitement ultérieur. Etant donné que les roues d'entraînement 15 tournent en synchronisme du fait que les po rtions en saillies 19 et les portions en creux 20 engrènent entre elles, on supprime pratiquement l'enroulement.
En observant le fonctionnement des roues d'entraînement suivant l'invention des fig. 1, 2 et 4, on constate que le toron 14 ne se partage pas mais passe comme un ensemble dans la zone de serrage des roues d'entraînement, c'est-à-dire que toutes les fibres avancent ensemble à la même vitesse et sous la même forme.
On a constaté que l'effort de compression entre les surfaces des roues d'entraînement à périphérie ondulée de la forme suivant l'invention est plus faible que celui qui est nécessaire lorsque les périphéries des roues sont circulaires. On suppose que cette amélioration est due au fait qu'en raison de la forme ondulée, la ligne de contact entre les surfaces des roues d'entraînement 15 et du toron est plus longue lorsque les deux roues d'entraînement sont de forme courante et que le toron avance sensiblement en ligne droite.
Lorsqu'on emploie des roues ordinaires à périphérie circulaire, on peut certes les serrer fortement l'une contre l'autre pour comprimer la matière élastique du bandage dans la zone de serrage entre les roues afin d'obtenir une ligne de contact plus longue avec le torono Toutefois, l'effort de compression considérable qui est alors nécessaire pour accroître ainsi la longueur de la ligne de contact est nuisible à la durée des bandages des roues d'entraînement, et l'effort de compression excessif des chemins de roulement risque de provoquer le partage du toron.
La forme de réalisation de l'invention représentée aux figo 3 et 5 montre comment, en donnant à la périphérie ondulée une forme complètement différente, on peut obtenir à peu près les mêmes résultats avantageux que ceux que donne la première forme de réalisation de l'invention représentée aux fige 1,2 et 4. Le dispositif de la fige 3 comporte deux roues d'entraînement 21 avec voiles de roue 22 et cercles 23 en forme dé bandageo Les cercles 23 de cette forme de réalisation consistent en saillies 24 de profil en arc de cercle, toutes situées sur le même arc de cercle concentrique aux roues d'entraînement 21 et séparées par des portions en creux de forme cylindrique 25.
Le cercle 23 peut être collé (fig. 5) ou fixé de toute autre manière sur le voile de roue 22 de la roue d'entraînement 21 et sur la fig. 5 cette roue est représentée comme formée d'une matière résineuse renforcée.
La matière qui constitue la roue 21 ne fait pas partie de l'invention et peut consister en une matière résineuse renforcée ou en autre matière légère, de structure homogène, par exemple l'aluminium, le magnésium et les matières analogues.
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Les rayons des portions en creux cylindriques 25 sont tous les mêmes et la profondeur et la longueur de la corde des portions en creux 25 sont choisies de façon que lorsqu'une portion en creux 25a et une p ortion en saillie 24a engrènent dans la zone de serrage entre les roues d'entraînement
21, l'extrémité de la portion en saillie 24a subisse une légère déformation et s'applique contre la surface de la portion en creux 25a en saisissant for- tement le toron 14a qui y passeo
La forme de réalisation de l'invention des fige 3 et 5 peut fai- re subir une déformation à angle plus vif au toron 14a qui avance que celle des figo 1, 2 et 4, et la ligne de contact avec le toron entre les portions en saillie et les portions en creux qui forment la périphérie o ndulée des roues d'entraînement peut être plus courteo Toutefois,, comme précédemment,
la différence entre la longueur linéaire du toron qui avance et la surface périphérique totale des roues d'entraînement est considérable et, comme dans la première forme de réalisation de l'invention, ni le toron 14a ni ses fibres individuelles n'ont aucune tendance appréciable à adhérer aux surfaces de la roue d'entraînement 21, à se partager ou à s'enrouler sur les roueso
En disposant sur les roues d'entraînement suivant l'invention des figo 2 et 3 des cercles élastiques ou bandages 18 et 23 continus, en une seu- le pièce, on obtient d'excellents résultats au point de vue du fonctionnement.
Toutefois, on a besoin de moules de grande dimension pour mouler les bandages élastiques et il en résulte un certain frottement et dégagement de chaleur qui nécessite un remplacement relativement fréquent des bandages des roues d'entraînement,par comparaison avec une autre variante de l'invention représentée aux fige 6 et 7.
Cette troisième variante de l'invention des fige 6 et 7 comporte deux roues d'entraînement 26 coopérant entre elles, avec moyeux 27 (fig. 7), voiles de roue en forme 28 et cercles 29. Les cercles 29 de cette forme de réalisation servent à monter des bandages 30o Les bandages 30 tels qu'ils sont représentés sont en une matière résineuse renforcée servent à monter des taquets 31 élastiques, de forme semi-cylindrique. Chacun des taquets 31 comporte un corps semi-cylindrique 32, une queue 33 et une bride 34.
La bride 34 et la queue 33 servent à retenir le taquet 31 dans le bandage 30, la surface diamétrale du corps 32 du taquet reposant sur la surface en arc de cercle du bandage 300
On voit sur la figo 6 que les taquets 31 sont séparés les uns des autres sur la périphérie des bandages 30, de sorte que les roues d'entraînement 26 sont espacées par des intervalles choisis de façon à faire engrèner chaque taquet 31 d'une des roues d'entraînement 26 avec deux taquets de l'autre roue d'entraînement,à peu près de la même manière que les portions en saillie 19 et 24 respectives des fige 2 et 3 engrènent avec les portions en creux 20 et 25 respectives de ces figures.
Comme dans les formes de réalisation de l'invention décrites précédemment, les axes des roues d'entraînement 26 sont séparés l'un de l'autre par un intervalle choisi de façon à déformer légèrement chacun des taquets 31 venant en contact avec la surface en arc de cercle du bandage 30 de l'autre roue d'entraînement 26, entre les taquets 31 de cette roue, et par suite à saisir et à faire avancer un toron 14b à filaments multipleso
Dans la forme de réalisation de l'invention représentée aux fige 8 et 9, chacune des roues d'entraînement 114 peut comporter un moyeu qui sert à monter la roue sur son arbre, un voile de roue 117 et un cercle 118.
La roue 114 peut être en une matière quelconque, par exemple elle peut être en une matière résineuse renforcée moulée, en métal léger usiné ou fondu tel que l'aluminium, ou en toute autre matière. Il n'est pas nécessaire de choisir un matériau particulier pour former le corps de la roue 114 et il suffit que sa résistance à la traction et sa rigidité soient suffisantes pour qu'elle ne se déforme pas sensiblement sous l'effet des forces centrifuges très considérables qui s'exercent sur les portions radiales de grande dimension de la roue
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pendant qu'elle tourne à grande vitesse, et qu'elle soit susceptible de supporter les éléments qui y sont fixés de la manière décrite ci-après..
La périphérie de chacune des roues d'entraînement 114 de cette forme de réalisation comporte des ondulations de forme générale sinusoïdale, qui forment ainsi des portions en saillie espacées 119 et des portions en creux intermédiaires 120. Les po rtions en saillie 119 comportent des rainures en arc de cercle 121 formées par moulage, façonnage ou fraisage suivant un rayon dont¯le centre coïncide avec l'axe de la roue d'entraînement, de sorte que si les rainures 121 se prolongeaient entre les portions en saillie 119, elles formeraient ensemble une rainure annulaire continueo Toutes les rainures 121 sont découpées dans les portions en saillie 119 à partir de la même face de la roue 1140
Les rainures 121 logent une bande annulaire élastique 122,
qui s'insère dans les rainures 121 et se prolonge d'un côté à l'autre des portions en creux 1200 La bande 122 est retenue dans les rainures 121 par une bague de retenue 123 en forme de croisillon qui est fixée sur la face antérieure de la roue d'entraînement 114 par des vis 1240 Chacune des bagues de retenue 123 en forme de croisillon comporte plusieurs appendices 125 dont chacun correspond à l'une des portions en saillie 119 des roues d'entrainement 114.
Les arbres des deux roues d'entraînement 114 sont séparés l'un de l'autre par un intervalle choisi de façon que les extrémités de chacune des portions en saillie 119 viennent en contact et déforment la bande 122 de la roue complémentaire lorsque les portions en saillie et les p ortions en creux engrènant entre elles les deux roues passent dans la zone de serrage entre les roues d'entraînement. Ainsi que l'indique la figo 8, lorsque le toron 115 pénètre dans la zone de serrage entre les deux roues d'entrainement, il est d'abord légèrement saisi entre l'extrémité d'une des portions en saillie 119 et la bande déformable 122 de la roue complémentaire 114, puis serré plus fortement et poussé latéralement à partir du cercle primitif des roues d'entraînement 114 engrenant entre elles au moment où il passe entre elles.
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APPARATUS FOR STRETCHING MOLTEN GLASS NETS.
The present invention relates to rotating wheels cooperating with one another to advance strands of glass at high linear speed, and more particularly wheels with an improved surface profile, improving their processing characteristics of the strands.
The use of drive wheels with elastic surfaces cooperating with one another in order to advance continuous strands by introducing the strand into the clamping zone of the wheels is known. These drive wheels have been provided with elastic surfaces in order to be able to adjust their relative position so as to compress their surfaces and thus to grip the strand to be advanced strongly.
When the strand to be fed consists of a large number of filaments, such as when making strands of glass strands which may have 200 or more individual filaments thinned together to form the strand, and when the advancement speed of the strand is very high, for example of the order of 3050 m / mino, the drive wheels with a smooth surface have several serious drawbacks.
When the wheels are tightly clamped against each other so as to provide sufficient tractive effort to advance the strand and to pull the individual fibers which form it from their forming holes, part of the strand tends to adhere to one or the other of the surfaces of the two drive wheels cooperating with one another.
This tendency to stick is generally referred to in the art as "curl".
The winding may primarily involve the entire strand or only a few fibers. In the latter case, some fibers may
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adhere to one of the wheels and pull away from the strand, until the entire strand wraps around the wheel. As soon as a winding occurs, one is obliged to stop the advance movement and the operator must cut the adhering fibers or strand, return the strand to its initial state and then put it back into motion.
When the drive wheels at the same time serve to pull fibers from their forming holes, it is necessary to periodically interrupt the pulling operation to free the wheels, and this interruption compromises the desired continuous flow of glass melted and uniform heating of the molten glass mass.
The invention therefore proposes to provide: drive wheels cooperating with one another which feed strands with multiple filaments in a particularly efficient manner and which are constructed so as to cause the strand and its fibers to be expelled, by reducing the tendency that the strand or some of its fibers have to adhere to the wheels; two drive wheels cooperating with each other, in which the linear length of the strand which they advance is different from the length of the surface of the wheels on which the strand is likely to adhere, so that this difference in length has the effect to prevent the strand or its fibers from advancing at the same time as. the driving wheels and from adhering thereto and consequently from winding around them;
two drive wheels cooperating with each other, which exert a tensile force on all the individual fibers of a multi-filament strand; a method of advancing a multi-filament strand by alternately deforming it in both directions and advancing the deformed portions along the advancement path of the strand.
The means of achieving the aforementioned results will be better understood with the aid of the detailed description of the invention, given below with the accompanying drawings in support. on which: fig. 1 shows in simplified schematic form an apparatus for driving and advancing strands of multiple-filament glass fibers, as well as the driving wheels according to the invention therein; fig. 2 is a partial elevation on a larger scale of the drive wheels of FIG. 1, more clearly showing how the surfaces come into contact with each other and with a multifilament strand which they advance; fig 3 is an elevation similar to fig. 2 of a variant of the invention, which comprises a surface with a profile different from that of the wheels of FIGS. 1 and 2;
fig. 4 is a partial vertical section taken approximately along line 4-4 of FIG. 2; fig. 5 is a partial vertical section similar to fig 2, taken along line 5-5 of FIG. 3; fig. 6 is a partial elevation, some parts of which have been broken away, of a modified form of construction which constitutes a further embodiment of the invention and shows drive wheels according to the invention, formed by a suitable combination of several elements; the rod 7 is a partial vertical section through a plane passing through the axis of one of the drive wheels of the rod 6; fig. 8 is an elevation similar to FIG. 2, representative
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a variant of the invention, and figo 9 is a section of this variant along line 9-9 of figo 8.
Multi-filament glass fiber strands can be formed as shown in fig. 1, by means of a source of molten glass such as, for example, a reservoir 10 comprising several connectors 11 each pierced with a small orifice through which a thin stream of molten glass is passed. Appropriate devices advance in a straight line, at high speed, the slowly solidifying lower portions of the glass streams exiting through the connectors 11, thinning into individual fibers
12 and coming together by means of an eyelet or the like 13 to form a strand 14 with multiple filaments.
The linear advancement movement of the multi-filament strand 14, and hence the shape of the individual fibers 12, is achieved according to the invention by passing the strand 14 through the clamping region of two rotating drive wheels 15. , cooperating with each other, shown on a larger scale in FIG. 2.
Each of the drive wheels 15 comprises a hub 16, a wheel web 17 and a circle 18 similar to a tire. The bandage 18 of the embodiment of the invention of Figs. 2 and 4 consists of a molded part, for example of rubber or similar elastic material, in the form of a corrugated contour consisting of protruding portions 19 alternating with recessed portions 20. This tire can be glued or fixed in any other way. on the web 17 of the drive wheel 15 (fig. 4).
The strand 14 (figo 2) passes into the clamping zone of the driving wheels 15, in which it undergoes a lateral deformation by coming into contact with a projecting portion 19a of one of the driving wheels 15 and with a portion recessed 20a of the other drive wheel 15. The hubs 16 and the axles of the drive wheels 15 are laterally spaced apart a distance such that the protruding portions 19 and the recessed portions 20 strongly apply. 'against each other so as to deform the elastic material which constitutes the tire 18. Due to the wavy shape which results from the protruding portions 19 and the recessed portions 20, the strand 14 receives a generally sinusoidal shape when' it leaves the clamping zone formed between the drive wheels.
It has been found that when drive wheels 15 having the shape of FIGS. 1, 2 and 4, are in operation, the strand 14 does not adhere to either of the two wheels and does not tend to split, allowing its individual fibers to adhere to the surfaces of the tire 18 and wrap around the tires. drive wheels. It is believed that this result can be explained by the following theory Since the peripheries of the drive wheels 15 are corrugated, the linear length of one of the wheels 15 including the surfaces of the protruding portions 19 and the recessed portions 20 is substantially greater than the circumference of a circle concentric with the drive wheel 15 and tangent to the protruding portions 19 at their highest points.
Due to the centrifugal force exerted on the strand 14 in contact with either of the drive wheels 15, neither the strand 14 nor its fibers tend to adhere to the surface of the tire 18. in the recessed portions 20; however, in the case where the fibers constituting the strand 14 were wound around one or the other of the wheels 15, they would take a generally circular shape in contact only with the tops of the projecting portions 19.
However, since the strand 14 passes through the clamping area of the drive wheels 15 in corrugated form (because it is in contact with the corrugated peripheries), the linear length of the strand which passes between the wheels d drive 15 during each complete revolution, for example, is greater than that which would be necessary to stretch it around either of the drive wheels while contacting only the tops of the protruding portions 19 .
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For a fiber of the strand 14 or for the strand 14 itself to adhere to one of the drive wheels 15 and wrap around it, it would therefore be necessary for the movement of the strand to slow down, in as regards the linear length of advance, or that the strand forms loops out of contact with the surface of the drive wheels 15. The possible tendency of the fibers of the strand 14 or of the strand 14 itself to adhere to the surface of one of the drive wheels is compensated by the centrifugal force which tends to maintain it on the tops of the projecting portions 19, and by its superabundant length. If the strand 14 or its fibers 12 are in contact only with the tops of the projecting points 19, the contact with the tire 18 is insufficient to cause the adhesion of the strand or its fibers on the wheel.
Although it is practically impossible to determine with precision the shape taken by the strand as it ceases to be in contact with the drive wheels 15, so the pin 2 is only a general approximation of the form it takes, it has been observed from careful observation that the strand undergoes lateral deformation and retains it as it travels past the drive wheels to a muster point or to a device further processing. Since the drive wheels 15 rotate in synchronism because the protruding points 19 and the recessed portions 20 mesh with each other, the winding is practically eliminated.
By observing the operation of the drive wheels according to the invention of FIGS. 1, 2 and 4, we see that the strand 14 does not share but passes as a whole in the clamping zone of the drive wheels, that is to say that all the fibers advance together at the same speed and in the same form.
It has been found that the compressive force between the surfaces of the drive wheels with corrugated periphery of the shape according to the invention is lower than that which is necessary when the peripheries of the wheels are circular. It is believed that this improvement is due to the fact that due to the corrugated shape the contact line between the surfaces of the drive wheels 15 and the strand is longer when the two drive wheels are of common shape and the strand advances substantially in a straight line.
When using ordinary wheels with a circular periphery, they can of course be tightened strongly against each other to compress the elastic material of the tire in the clamping area between the wheels in order to obtain a longer contact line with torono However, the considerable compressive force which is then necessary to thereby increase the length of the contact line is detrimental to the life of the tires of the drive wheels, and the excessive compressive force of the raceways risks cause the strand to split.
The embodiment of the invention shown in Figures 3 and 5 shows how, by giving the corrugated periphery a completely different shape, one can obtain approximately the same advantageous results as those obtained by the first embodiment of the invention shown in figs 1, 2 and 4. The device of fig 3 comprises two drive wheels 21 with wheel sails 22 and circles 23 in the form of bandageo The circles 23 of this embodiment consist of projections 24 in profile arc of a circle, all located on the same arc of a circle concentric with the drive wheels 21 and separated by recessed portions of cylindrical shape 25.
The circle 23 can be glued (fig. 5) or fixed in any other way on the wheel web 22 of the drive wheel 21 and in fig. 5 this wheel is shown as formed of a reinforced resinous material.
The material which constitutes the wheel 21 does not form part of the invention and may consist of a reinforced resinous material or of other light material, of homogeneous structure, for example aluminum, magnesium and the like.
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The radii of the cylindrical recessed portions 25 are all the same and the depth and chord length of the recessed portions 25 are chosen such that when a recessed portion 25a and a protruding portion 24a mesh in the area of clamping between the drive wheels
21, the end of the protruding portion 24a undergoes a slight deformation and rests against the surface of the recessed portion 25a by firmly gripping the strand 14a which passes through it.
The embodiment of the invention of the pins 3 and 5 can undergo a sharper angle deformation to the strand 14a which advances than that of the figures 1, 2 and 4, and the line of contact with the strand between the portions. projecting and the recessed portions which form the curved periphery of the drive wheels may be shorter. However, as before,
the difference between the linear length of the advancing strand and the total peripheral area of the drive wheels is considerable and, as in the first embodiment of the invention, neither the strand 14a nor its individual fibers show any appreciable tendency to adhere to the surfaces of the drive wheel 21, to divide or to roll up on the wheels o
By arranging continuous elastic circles or tires 18 and 23 on the drive wheels according to the invention of Figs. 2 and 3 in one piece, excellent results are obtained from the point of view of operation.
However, large molds are needed for molding the elastic tires and this results in a certain friction and heat release which necessitates a relatively frequent replacement of the tires of the drive wheels, compared to another variant of the invention. shown in figs 6 and 7.
This third variant of the invention of the pins 6 and 7 comprises two drive wheels 26 cooperating with each other, with hubs 27 (FIG. 7), shaped wheel webs 28 and circles 29. The circles 29 of this embodiment used to mount bandages 30o The bandages 30 as shown are of a reinforced resinous material are used to mount resilient cleats 31, semi-cylindrical shape. Each of the cleats 31 has a semi-cylindrical body 32, a shank 33 and a flange 34.
The flange 34 and the tail 33 serve to retain the cleat 31 in the tire 30, the diametrical surface of the body 32 of the cleat resting on the arcuate surface of the tire 300
It can be seen in figo 6 that the cleats 31 are separated from each other on the periphery of the tires 30, so that the drive wheels 26 are spaced at intervals chosen so as to make each cleat 31 mesh with one of the drive wheels 26 with two cleats of the other drive wheel, in much the same way that the respective protruding portions 19 and 24 of the pins 2 and 3 mesh with the respective recessed portions 20 and 25 of these figures.
As in the embodiments of the invention described above, the axes of the drive wheels 26 are separated from each other by an interval chosen so as to slightly deform each of the cleats 31 coming into contact with the surface in arc of the tire 30 of the other drive wheel 26, between the cleats 31 of this wheel, and consequently to grasp and advance a strand 14b with multiple filaments
In the embodiment of the invention shown in figs 8 and 9, each of the drive wheels 114 may include a hub which serves to mount the wheel on its shaft, a wheel web 117 and a circle 118.
The wheel 114 may be of any material, for example, it may be of a reinforced resinous molded material, of machined or molten light metal such as aluminum, or of any other material. It is not necessary to choose a particular material to form the body of the wheel 114 and it is sufficient that its tensile strength and its rigidity are sufficient so that it does not deform appreciably under the effect of very centrifugal forces. which are exerted on the large radial portions of the wheel
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while it rotates at high speed, and that it is capable of supporting the elements attached to it as described below.
The periphery of each of the drive wheels 114 of this embodiment has corrugations of generally sinusoidal shape, which thus form spaced projecting portions 119 and intermediate recessed portions 120. The protruding points 119 have grooves in arc of a circle 121 formed by molding, shaping or milling along a radius the center of which coincides with the axis of the drive wheel, so that if the grooves 121 continued between the protruding portions 119, they would together form a annular groove continueo All grooves 121 are cut into the protruding portions 119 from the same face of the wheel 1140
The grooves 121 house an elastic annular band 122,
which fits into the grooves 121 and extends from one side to the other of the recessed portions 1200 The strip 122 is retained in the grooves 121 by a retaining ring 123 in the form of a spider which is fixed on the front face of the drive wheel 114 by screws 1240 Each of the retaining rings 123 in the form of a spider comprises several appendages 125 each of which corresponds to one of the projecting portions 119 of the drive wheels 114.
The shafts of the two drive wheels 114 are separated from each other by an interval chosen so that the ends of each of the protruding portions 119 come into contact and deform the strip 122 of the complementary wheel when the portions in projection and the recessed portions intermeshing the two wheels pass through the clamping zone between the drive wheels. As shown in Fig. 8, when the strand 115 enters the clamping zone between the two drive wheels, it is first slightly gripped between the end of one of the projecting portions 119 and the deformable band 122 of the complementary wheel 114, then squeezed more strongly and pushed laterally from the pitch circle of the drive wheels 114 meshing with one another as it passes between them.