L'invention concerne la fabrication d'un produit en brins, continu, nouveau et plus particulièrement un produit qui comprend un groupage de filaments continus ou brins de petit diamètre, d'une texture fine, en un produit en brins, commun, qui bien qu'il présente le caractère d'un ensemble, conserve encore la finesse de texture des filaments ou brins de petit diamètreo
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possédant de grandes aptitudes de renforcement, ce qui est une caractéristique de moyens de renforcement comprenant un_grand nombre de fibres ou filaments individuels et qui malgré la finesse de sa texture, s'approchant de celle d'un produit constitué par des filaments dispersés, soit susceptible d'être manipulé aisément par exemple pour le coupage et la fabrication de nattes de renforcement, qualité caractéristique des produits du type à brins assembléso
La présente invention consiste dans la formation de brins d'une texture fine par accumulation de fibres individuelles ou, en autres termes dans la réunion de fibres ou filaments en brins continus de texture fine et d'un diamètre relativement petit, et dans l'assemblage intermittent de ces brins fins en vue de l'obtention d'un produit composite continuo A un autre point de vue, le produit en brins fabriqué peut être considéré comme constitué par plusieurs brins continus de petit diamètre, combinés en un brin commun, ces brins de petit diamètre étant assemblés entre eux seulement en des zones espacées.
Les caractéristiques principales de l'invention résident dans la facilité de fabrication du produit en brins et dans sa maniabilité, bien que le produit soit constitué par plusieurs brins à texture fine, associés d'une manière lâche
D'autres caractéristiques de l'invention sont les suivantes :
- efficacité de la facilité d'emballage du produit se traduisant par le fait que plusieurs brins de petit diamètre, réunis en un brin composite comportant des assemblages seulement en des points espacés peuvent être enroulés et retirés d'un paquet comme s'il s'agissait d'un produit unifié dans son ensemble,
- facilité d'utiliser sous forme continue ou de couper le produit qui, lorsqu'il est appliqué dans une natte à des fins de renforcement, est d'une texture extrêmement fine, dépendant par ailleurs de la petitesse du diamètre des brins individuels,
- facilité d'adapter à la fabrication du produit, moyennant une légère modification seulement, l'équipement déjà existant pour la formation des brins
Ces buts et ces caractéristiques de l'invention, ainsi que d'autres buts et d'autres caractéristiques, seront mis en évidence par la description qui va suivre et à laquelle se rapportent les dessins ci-joints.
La figure 1 montre un exemple d'un produit en brins fabriqué conformément aux principes de la présente inventiono - La figure 2 montre une vue en élévation latérale;, quelque peu schématique d'un appareil pour la production de filaments ou de brins, au moyen duquel on peut obtenir le produit suivant l'invention en appliquant le procédé suivant l'invention. La figure 3 représente en perspective, à plus grande échelle, en vue <EMI ID=2.1>
suivant la figure 2.
La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 mais montrant <EMI ID=3.1>
tionnement
Les figures 5 et 6 représentent respectivement, à plus grande échelle, une vue en élévation en bout et une vue en élévation de face du mécanisme de translation des figures 2 à 4. Toutefois, ce mécanisme déplace un nombre plus grand de brins et les figures montrent les positions des brins par rapport au mécanisme de translation, au point du cycle de fonctionnement représenté sur la figure 3.
Les figures 7 et 8 représentent respectivement une vue en élévation en bout et une vue en élévation de face du mécanisme de translation des figures
5 et 6, dans une position de translation avancée des brins correspondant au point
<EMI ID=4.1> La figure 9 est une vue schématique, partiellement découpée d'un autre mécanisme de translation permettant la mise en application de la présente inventiono La figure 10 est une vue en perspective d'un dispositif d'alimentation pour la production de fibres de verre, convenant pour la formation d'un produit en brins suivant la présente invention. La figure 11 est une vue en plan d'un système de fusion auquel peutêtre incorporé le dispositif d'alimentation suivant la figure 10 pour la production de produits en brins suivant la présente invention.
Avant de passer à l'examen détaillé des dessins, il y a lieu de faire remarquer que bien que la présente invention ait été représentée ici, à titre d'exemple, dans son application à la production.de brins formés par des fibres de verre continues, il doit être bien entendu que l'invention n'est pas nécessai-
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l'on peut utiliser pour la fabrication d'un produit en brins suivant la présente invention des brins de différentes matières telles que des matières minérales autres que le verre ainsi que des résines synthétiques telles que les polyamides, :
le téréphtalate de polyglycol, le polyacrylonitrite, le chlorure de vinylidène,
le chlorure de vinyle, le copolymère de l'acétate de vinyle, le copolymère du
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vinyle, le "Nylon" la rayonne, le polyéthylène, le vinyle acrylique. D'autres matières fibreuses non adhésives se prêtent à une incorporation dans le produit suivant la présente invention et l'on peut utiliser des matières fibreuses naturelles telles que des fibres de pâte de bois, de coton, de lin, de jute, de kapok, de laine, de poils, de soie; des fibres synthétiques telles que les fibres de cellulose ou de dérivés de la cellulose comprenant l'hydrate de cellulose,
les esters de cellulose, les éthers de cellulose; des fibres en caoutchouc naturel et en caoutchouc synthétique et en leurs dérivés; des fibres en acide alginique, en gélatine, en caséine; des fibres minérales telles que les fibres d'amiante, de laine minérale et les fibres analogues; des fibres en résines naturelles; et des fibres et filaments obtenus en fendant, en coupant, en découpant en lanières des pellicules non fibreuses, par exemple en déchets de cellophane. En outre, il y a lieu de remarquer que, bien que l'on ait pris ici, à titre d'exemple, des brins en fibres continues pour l'obtention du produit suivant l'invention, on peut utiliser à cet effet des brins continus en matière ou fibres discontinues.
La figure 1 représente un produit en brins 30 suivant la présente invention qui est formé par une paire de brins 19 de plus petit diamètre, chacun de ces brins étant constitué par plusieurs filaments. Les brins 19 sont assemblés entre eux de manière à constituer un ensemble seulement suivant des zones 31, espacées les unes des autres. La figure 2 représente un appareil au moyen duquel on peut fabriquer le produit suivant la figure 1 dans la formation de fibres de verre continues. L'appareil comprend un dispositif d'alimentation 10 à l'intérieur duquel du verre fondu est maintenu en fusion par la chaleur fournie par une source d'énergie électrique (non représentée) qui est reliée aux bornes 11 du dispositif d'alimentation 10.
Le verre fondu s'écoule du dispositif d'alimentation en passant à travers des tétons 12 munis d'orifices appropriés, pour produire plusieurs brins dont lès fibres 14 sont amincies sous l'influence de la force fournie par un dispositif enrouleur 20 qui se trouve au-dessous du dispositif d'alimentation 10o Les fibres 14 sont étirées en travers d'un dispositif de liaison du type à rouleau, ou dispositif d'application d'apprêt 15 qui fournit le fluide d'apprêt à chacun des filaments, lorsqu'il est tiré en travers du rouleau 16 en faisant saillie,
à partir de ce dernier. Dans sa rotation, le rouleau 16 est immergé partiellement dans le fluide d'apprêt contenu dans le dispositif d'application 15 et il transmet, en tournant, aux filaments le fluide d'apprêt qui lui est fourni par une réserve prévue dans ce dernier. Un tablier 17 fait office de garde; il couvre la plus grande partie du rouleau qui, .autrement, serait à découvert et il limite ainsi le dépôt de corps étrangers sur le rouleau pendant la rotation de ce derniero
Sur la figure 2, les filaments étirés à partir du dispositif d'alimentation 10 ont été représentés divisés en deux groupes pour la formation de deux brins individuels de petit diamètreo En vue de cette formation les deux groupes de filament sont rassemblés sur des organes de rassemblement individuels
18, en une matière telle que le graphite, de manière qu'aucune aotion abrasive ne soit exercée sur les filaments en verre étirés. Les deux groupes de filaments sont réunis en deux brins 19 de petit diamètre qui, à leur tour, sont tirés dans des positions parallèles, côte à côte au travers .d'un mécanisme de translation
24 pour être enroulés sur un tube tournant 21, monté sur une virole 22 entraînée par le dispositif enrouleur 20.
Les figures 3 et 4 illustrent la manière dont les deux brins de la figure 2 sont enroulés tandis qu'ils sont à distance l'un de l'autre, pour ce qui est du tronçon des brins passant par dessus le dispositif de translation entre les inversions de mouvement, dans leur cycle de va-et-vient en travers du paquet <EMI ID=7.1>
unitaire, par liaison dans des zones le long du tronçon du produit sur lequel s'effectue les inversions du mouvement de va-et-vient des brins (voir figure 4). En d'autres termes, le produit en brins obtenu comprend une paire de brins de petit diamètre qui ne sont associés que de façon lâche sur-une distance considérable de leur longueur et qui sont assemblés, entre eux de manière à former un ensemble, en des zones espacées le long de la longueur du produit; ces zones
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dire à chaque fin de chacune des courses du mouvement des brins dans le va-etvient destiné à les répartir sur le paquet sur lequel ils sont enroulés.
Le mécanisme de translation effectuant l'assemblage des brins par intervalle et représenté ici, est décrit d'une manière très détaillée dans des brevets antérieurs qui montrent des dispositifs analogues dans lesquels le mouvement de translation des brins, soumis par le mécanisme à un va-et-vient, est sous la commande directe d'une paire de cames, complémentaires l'une de l'autre et ayant sensiblement la forme de spirales. Ces cames 27 et 28 sont portées par
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les figures, ou en toute matière appropriée capable de résister à l'action d'usure exercée par le brin. Chacune des cames 27 et 28 s'étend sur un peu plus de
180[deg.] d'une circonvolution. L'extrémité intérieure ou inférieure de chacune d'elles se trouve à l'intérieur (en direction axiale) de l'extrémité de grand diamètre de la came complémentaire et de préférence, elle est aussi recouverte en partie par l'extrémité de grand diamètre.
En raison de la relation entre les positions des extrémités respectives des cames en direction axiale, les brins après avoir achevé une course transversale à l'extrémité de petit diamètre de la came sont en position pour être attaqués par le grand diamètre de la came complémentaire et dans les cas où les extrémités opposées des cames sont en recouvrement partiel, de la manière représentée sur le dessin, cette attaque par l'extrémité de grand diamètre de la came s'effectue dès la cessation de chaque course transversale. Par conséquent, lors de la cessation de chaque course transversale des brins, il se produit une inversion dans le mouvement des brins et en même temps, les brins sont amenés en contact intime l'un avec l'autre pour être assemblés, de manière à former un ensemble, par la matière d'apprêt.
En même temps que les brins sont déplacés par les cames 27 et 28,
le mécanisme de translation exécute un mouvement de va-et-vient ou, en d'autres termes il est déplacé suivant l'axe longitudinal de l'arbre pour diriger le produit sur une longueur plus grande du tube sur lequel ledit produit est enroulé, ce qui produit un paquet ayant une partie médiane sensiblement plus épaisse que
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On peut faire tourner le mécanisme de translation décrit jusqu'à présent à une vitesse périphérique élevée s'approchant de la vitesse linéaire
du brin et parfois sensiblement égale à cette dernière. On constate donc seulement une légère différence de tension résultant de la translationo Par conséquent, le brin est déplacé facilement le long du paquet, en formant un angle minimum avec l'axe de la bobine.
Bien que le procédé de fabrication du produit en -brins à liaisons intermittentes, suivant l'invention, ait été décrit ci-dessus dans le cas de la formation et de la réunion de deux brins seulement, on se rend compte aisément que l'on pourrait enrouler et assembler par intermittences deux, trois, quatre
et même un plus grand nombre de brins. A ce point de vue, les figures 5 à 8 illustrent d'une manière très claire, à titre d'exemple le dispositif au moyen duquel on peut faire passer quatre brins sur un mécanisme de translation en fil métallique en spirales pour obtenir un tel produit. Les brins 19 sont tirés à travers les organes 27 et 28 en fil métallique lorsque lesdits organes tournent
sur l'arbre 26 en sens inverse du sens des aiguilles d'une montre. Les brins
sont maintenus à distance les uns des autres en raison de l'engagement angulaire entre le mécanisme de translation et les différents brins et du fait qu'ils sont espacés quand ils sont introduits de cette manière vers les organes en fil métalliqueo Toutefois, lors de l'engagement de l'extrémité de grand diamètre de chaque came avec les brins, ces brins se trouvent groupés et maintenus en contact intime pendant le temps qu'il faut pour que s'effectue leur séparation, produite par le mouvement de la partie angulaire de l'extrémité de grand diamètre coopérant avec les forces, à l'intérieur des brins, qui y produisent la tension.
L'angle des organes en fil métallique, nécessaire pour effectuer la séparation des brins entre les inversions, dans le cycle de translation, dépend de la vitesse de l'enroulement, de la tension du brin, de la vitesse de la translation et de la distance de la translation, qui peuvent être déterminées facilement par un essai. Les figures 5 et 6 montrent la manière dont les brins sont maintenus à distance les uns des autres entre les inversions de mouvement dans le cycle de translation, tandis que les figures 7 et 8 montrent la manière dont les brins sont groupés en contact intime lorsqu'ils viennent mutuellement en prise aux extrémités
de la course de translation.
La figure 9 illustre un autre mécanisme de translation permettant d'obtenir des produits en brins suivant la présente invention. Dans ce dispositif, les brins 39 sont maintenus séparés les uns des autres par une série de doigts 32 s'étendant latéralement à partir d'une fente 36 ménagée dans la surface latérale d'un organe tubulaire à l'intérieur duquel une vis à pas inversés fonctionne pour animer les doigts d'un mouvement de va-et-vient, c'est-à-dire pour les déplacer d'abord vers une extrémité de l'organe à partir duquel ils font saillie et ensuite, vers l'autre extrémité dudit organe. Il est prévu deux butées 33 qui se trouvent chacune à une faible distance de l'extrémité correspondante de la fente 36 et en des points situés à l'intérieur de l'intervalle correspondant au déplacement des doigts 32 dans leur mouvement alternatif de translation.
Les butées 33 sont donc placées de manière à entrer en contact avec les brins 39 et à les réunir à chacune des extrémités de leur course. Lorsqu'au commencement de chaque course nouvelle les brins 39 cessent d'être en contact avec les butées 33, ils se séparent de nouveau. Ainsi, à la fin de chaque course du cycle de translation, les brins se trouvent réunis pour s'assembler entre eux (représentation en trait interrompu) et dans la zone comprise entre les extrémités de la course de translation (représentation en trait plein) les brins sont maintenus séparés les uns des autres pour être associés dans le produit seulement d'une manière lâchée
Pour ce qui est de l'utilisation de ce dispositif de translation
ou d'autres dispositifs de translation appropriés, il doit être bien entendu que la fabrication du présent produit n'est pas limitée nécessairement aux opérations de formation de fibres mais que le procédé est applicable aussi à la formation du produit à partir de brins ou fibres continues déjà formées quand elles sont tirées d'une source telle qu'une série de bobines dans un râtelier et que le produite après avoir été formé, peut être enroulé directement en un paquet ou peut être mis en oeuvre immédiatement, par exemple par coupage, pour la formation d'une natte ou par introduction dans une structure feuilletée. La liaison de
tels produits dans des zones espacées peut être achevé dans un four immédiatement avant l'utilisation; on peut aussi laisser sécher le produit par exposition
à la température ambiante. Cela dépend du temps dont on dispose avant l'utilisation du produit ainsi que du type de l'agent de liaison utilisé pour effectuer l'assemblage.
Le produit en brins peut être fabriqué suivant une gamme étendue de , dimensions et de proportions Dans certains cas par exemple, les brins peuvent être assemblés sur 25 mm pour chaque tronçon de 125 à 150 mm de la longueur du produit tandis que, dans d'autres cas, l'assemblage peut être exécuté sur 75 à
100 mm pour chaque tronçon de 300 mm de longueur du produit. On peut aussi fabriquer les produits en brins en réunissant les filaments individuels en un brin commun en des zones espacées suivant la longueur du produit, tandis qu'entre les zones assemblées on peut donner au produit une forme filamenteuse dans laquelle chaque filament individuel est associé avec les autres d'une manière quelque peu lâche, en forme dispersée.
A cet égard, les filaments peuvent être maintenus séparés quand ils sont soumis au mouvement de translation puis groupés par inter= mittences pour fournir les assemblages séparés le long du produit, de la même manière que les brins sont maintenus séparés, puis groupés par intermittence pour donner un produit d'ensemble à texture fine. Dans d'autres dispositions, les brins de plus petit diamètre peuvent être du type retors et dans ce cas, les fibres des brins seraient maintenues plus assemblées tandis que le produit luimême est assemblé seulement en des points espacés sur sa longueur.
Le dispositif d'application d'apprêt 15 représenté est destiné à enduire les différentes fibres d'un apprêt ou liant approprié tel qu'une huile, la cire, un dérivé de la cellulose, le caoutchouc, les résines naturelles et synthétiques, l'amidon, la gomme, la graisse, un acide gras ou une autre substance d'enduisage, ou une émulsion d'une substance appropriée. Par l'application de ces apprêts ou liants, on remédie dans une large mesure aux discontinuités existant dans les fibres en nivelant creux et saillies. En outre, les apprêts ou liants ont pour fonction d'assurer l'assemblage des fibres entre elles quand lesdites fibres sont amenées en contact intime les unes avec les autres.
On a découvert que lorsque les fibres d'un brin sont associées intimement en des zones espacées;, tandis que l'apprêt peut encore s'écouler, l'asso-
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dans le paquet. D'une manière analogue, quand des brins de petit diamètre sont amenés en contact entre eux sur de courtes longueurs en des points espacés, ou zones courtes, le long de la longueur d'un produit constitué par les brins, le contact intime en des points espacés est maintenu après le séchage ultérieur du produit en brins. Quand le liant est un apprêt, l'assemblage des brins dans les zones espacées est en général tel que les brins sont séparables. Cela signifié que l'on peut séparer de force les brins pour leur rendre leurs formes individuelles lors de leur enlèvement d'un paquet ou après leur enlèvement d'un paquet, si on le désire," Cependant la matière appliquée au produit, pour effectuer la
<EMI ID=12.1> si n'être pas un apprêt. On peut utiliser toute une gamme de matières d'apprêt telles que les résines du type phénolique qui lors d'une cuisson ultérieure, peuvent effectuer un assemblage solide des brins dans les zones espacées resserrées. Ainsi donc le terme de liant ou d'agent de liaison utilisé ici s'applique à la fois aux matières d'apprêt et à d'autres matières telles que les matières adhésives résineuses qui maintiennent les fibres et les brins assemblés. A titre d'exemple, on peut utiliser pour effectuer une telle liaison tout nombre de matière plastiques telles que le plastisol, l'asphalte, la résine de polyester,
etc ou des matières minérales, par exemple toute une variété de métaux tels que le plomb, le zinc, l'aluminium, le cuivre, etc. La liaison peut être effectuée sur des fibres propres fraîchement formées ou sur des fibres ou brins nettoyés par application intermittentes du liant au cours d'un cycle d'opération de telle sorte que ladite matière soit appliquée seulement sur les zones espacées à assem-
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matière et les lier entre eux aux points de contact intime avec une seconde matière qui, dans un sens, les bloque entre eux dans de telles zones. On peut obtenir ces produits, suivant l'invention, en pulvérisant l'agent de liaison, par intermittences, c'est-à-dire dans les zones espacées sur le produit, ces pulvé-
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tes des fibres ou brins.
Les figures 10 et 11 représentent un dispositif d'alimentation ou dispositif de garniture pouvant être adapté à la formation de brins qui peuvent être combinés entre eux pour fournir le produit suivant-la présente invention.
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comprend en général une partie 40 qui forme conduite, qui est munie de brides
47 à chacune de ses extrémités et qui présente à peu près en son milieu, à sa partie inférieure, un orifice 41 formant soupape. La dimension de l'ouverture de cet orifice est réglée par un organe, faisant office de bouchon, et se trouvant à l'extrémité d'une tige 42 qui s'étend vers le haut et traverse une ouverture ménagée dans la partie supérieure de la conduite. Ainsi, on peut faire écouler des fluides tels que du verre fondu à travers la conduite et leur permettre de s'écouler hors de cette dernière en passant par l'orifice 41 dont l'ouverture
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face inférieure de la conduite 40 un compartiment ' ou réservoir 43 dans lequel le fluide fondu venant de la conduite peut s'écouler en passant par l'orifice
41 après l'ouverture de ce dernier, Le réservoir 43 présente à sa surface inférieure des tétons 44 percés à travers lesquels la matière fondue peut s'écouler sous forme de courants, ces derniers étant amincis de la manière représentée
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re introduite à l'intérieur du compartiment ou réservoir 43 s'écoule pour arriver aux orifices 44 suivant un trajet plus grand que si elle venait directement
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verre et les parties non homogènes telles que les cordons de verre peuvent être dispersés à l'intérieur de la masse de verre qui s'écoule avant que cette dernière ne passe à travers les orifices 44 pour la formation de fibreso Il est prévu au voisinage immédiat de chacune des brides 47 de la portion de conduite 40 un collier de refroidissement 46 qui agit pour réduire l'écoulement du verre passant à travers la portion de conduite 40 ou pour l'arrêter quand on désire enlever l'une des portions de conduite du système dans lequel elle est installée.
Les portions de conduite 40 sont prévues pour pouvoir être montées bout à bout contre d'autres portions de conduite analogues afin de fournir un circuit complet 48 qui est réuni à une source de matière fondue telle que le bac
<EMI ID=19.1> à travers le circuit en boucle 48 et on peut empêcher le débit de l'une quelconque des portions de conduite 40 au moyen de la soupape prévue à l'extrémité de la tige 42.
Chaque paire de portions de conduite ou dispositifs d'alimentation
40 peut être associée bout à bout à la paire adjacente ou en travers à l'une des paires de l'autre branche du circuit en boucle pour fournir une paire de brins destinés à être associés entre eux dans le produit final suivant la présente invention. On peut aussi combiner trois quatre brins ou un plus grand nombre de brins fournis par des dispositifs d'alimentation voisins pour former le produit final qui sera assemblé en des zones espacées suivant la présente invention.
Il est évident, d'après ce qui précède que l'on peut faire, dans les limites du champ de l'invention, des modifications et prévoir différentes dispositions autres que celles qui ont été décrites ci-dessus. Le présent exposé a été donné uniquement pour illustrer l'invention qui comprend toutes les variantes.