Mécanisme de déplaceront transversal pour l'enroulement de fibres de verre.
La présente invention concerne un mécanisme de déplacement transversal pour l'enroulement de fibres de verre.
Dans la formation des paquets d'enroulement de
<EMI ID=1.1>
que l'on enroule sont produits par l'amincissement d'une multiplicité de filaments de verre provenant d'une filière de formation de fibres de verre , par le rassemblement des filaments en un brin après l'application d'un liant convenable aux filaments et par le bobinage ou l'enroulement du brin humide sur un tube de formation porté sur la sur-
<EMI ID=2.1>
cylindrique et doit avoir une surface plane avec des bords plats à chaque extrémité. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos. 3.367.587 et 3.365.145 décrivent un procédé pour produire un paquet d'enroulement de précision
<EMI ID=3.1>
sente invention.
Dans les opérations de formation de fibres de verre industrielles actuelles, les filières pour la fabrication de fibres de verre , que l'on utilise deviennent beaucoup plus grandes et par conséquent peuvent traiter de plus grandes quantités de verre à une vitesse d'étirage donnée, que ne le faisaient les filières du temps passé. Une filière pour fibres de verre est typiquement constituée par un récipient fait de métal précieux, de préférence de pla-
<EMI ID=4.1>
pient est ordinairement ouvert au sommet et il est relié à une source de verre fondu. Le fond de la filière est pourvu d'une multiplicité d'orifices ou de tétons qui sont en communication ouverte avec le verre fondu contenu dans le récipient. Le verre s'écoule à travers les orifices ou tétons pour former les filaments de verre. Les filaments sont amincis à partir de la filière en les rassemblant en un brin et en enroulant ce brin à grande vitesse .
Avec l'arrivée des filières plus grandes dont on dispose actuellement, c'est-à-dire présentant plus de
2000 orifices ou tétons ou davantage, et la disponibilité de bobinoirs de précision capables d'enrouler des brins de fibres de verre à des vitesses de 1.524 mètres
par minute ou davantage, il se présente des problèmes
qui affectent fâcheusement la production de paquets satis-
<EMI ID=5.1>
taux de traction élevés du verre , c'est-à-dire le poids des filaments de verre tirés de la filière par unité de temps - ce que l'on rapporte ordinairement à l'heure provenant de l'amincissement de 2000 filaments ou davantage à des vitesses de 1.524 mètres par minute ou davantage , imposent de grandes fatigues aux guides du mouvement transversal , utilisés pour déposer le brin sur le paquet. Ces fatigues produisent ordinairement des déformations du véhicule de déplacement transversal lorsque le véhicule atteint le bord du paquet et revient, et ceci conduit à une forme arrondie du bord du paquet , qui est indésirable.
Comme les paquets sont enroulés pendant l'opération de formation des fibres de verre et comme le brin, tandis qu'il est enroulé, porte un liant qui est appliqué alors que les filaments sont étirés, les paquets con-tiennent des quantités considérables d'eau, - <1>0 à 15 pourcents en poids en moyenne. Ces paquets doivent être séchés avant qu'on les expédie. Avec des paquets de grandes dimensions , pesant de 13,6 à 31,7 kilos et ayant un contenu en humidité de 10 pourcen ts en poids ou davantage, on trouve que l'opération de séchage conduit souvent à des paquets que l'on éprouve des difficultés à débobiner lorsqu'on les utilise. Ainsi, en enlevant le brin
du paquet fini, le brin collera souvent à un brin voisin
en interrompant ainsi l'enlèvement linéaire régulier du brin désiré par l'usager.
Ces difficultés que l'on rencontre ont été fortement;', diminuées en raison du système de guidage à mouvement transversal tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis
<EMI ID=6.1>
Comme décrit dans ce brevet,le brin de fibre de verra est-. enroulé pendant une opération de formation en étirant les filaments à partir d'une filière formant la fibre de verra, alimentée continuellement en verre fondu. Les filaments de fibres de verre sont fournis avec un liant con-
<EMI ID=7.1>
au-dessus d'un applicateur qui dépose le liant sur les filaments.Les filaments passent alors à travers une zone de séchage pour réduire la teneur en humidité à une valeur; de 8 pourcents ou inférieure. Les filaments séchés sont alors rassemblés en un brin et ce brin est enroulé sur
un bobinoir comportant un véhicule de guidage à mouvement transversal horizontal et un oeilleton de guidage construit de telle façon que la tension du brin sur l'oeilleton de guidage rencontre la résistance de forces de flexion créées par la came de mouvement transversal et le guide du véhicule , pour réduire ainsi la'distorsion aux bords des paquets que l'on enroule. Le paquet fini est enlevé et il subit une dessication complète dans un four de séchage.
Le système de guidage du mouvement transversal utilisé dans le brevet dont il est question plus haut ,
pour diminuer la déformation aux bords dans l'opération
de bobinage, utilise un manchon à billes logées dans des matrices, fonctionnant à grande vitesse, se déplaçant sur
un arbre d'acier trempé qui en assure le guidage latéral.
Le guide du brin est monté sur un véhicule de guidage qui est relié à un rouleau à came et à une came. Le guide du brin et le rouleau à came sont tous deux placés du môme côté du véhicule de guidage, en sorte que les moments de flexion créés par le brin rencontrent la résistance des moments de flexion créés par le rouleau à came da déplacement transversal.
Bien que des mécanismes de déplacement transversal tels que ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3.998.404 aient donné satisfaction à des vitesses relativement faibles, il se présente des problème."lorsque les vitesses sont accrues. D'abord, avec le changement de place du guide de brin et du rouleau à came du même côté du véhicule de guidage, il se présente un problè-:
ma en ce qui concerne la rotation. Ainsi, un prolongement en forme de languette s'opposant à la rotation , partant de l'élément de guidage, et une paire de barres entre les-
quelles la languette pourrait glisser , se sont trouvés
! nécessaires.Cette languette et les barres constituent des points ^d'usure aux grandes vitesses. En outre, alors que
<EMI ID=8.1>
y a encore un certain jeu dans le mécanisme d'enroulement, ce qui conduit à une formation de paquets qui n'est souvent
<EMI ID=9.1> table d'empêcher la rotation du mécanisme de guidage sans qu'il soit nécessaire d'avoir un dispositif anti-rotation coulissant.
Chose plus importante, cependant, lorsque les vitesses ont augmenté, en raison à nouveau du "relâchement" ou du jeu dans le mécanisme de déplacement transversal, l'usure est devenue un facteur important. En dehors de
la languette et des barres dont il a été question précédemment, les rainures dans le rouleau à came dans lequel le véhicule de guidage effectue son déplacement transversal s'usent souvent aux grandes vitesses , en nécessitant ainsi le remplacement de cet élément.En outre, l'arbre sur lequel glisse le manchon à billes est soumis à usure et à une impression due au mouvement d'aller et de retour constant du déplacement transversal du manchon à billes sur cet arbre, particulièrement à ses extrémités, où se produit le changement de marche. Ainsi, il est souhaitable de procurer un mécanisme de guidage qui donne un paquet plus conforme réalisé suivant un trajet de guidage exact du brin , et réduisant en même temps l'usure des .éléments du mécanisme de guidage du brin.
La présente invention permet d'obtenir les résultats désirés. La présente invention comprend un appareil pour déplacer transversalement la matière du brin , dans lequel une paire de manchons à billes logées dans des matrices, fonctionnant à grande vitesse, se déplacent sur des arbres fixes séparés. Ces deux arbres sont placés du même côté de la came que le patin de came. Les deux arbres et les manchons et leur emplacement augmentent la stabilité du système et permettent l'élimination de la languette et des barres qu'il était nécessaire d'avoir précédemment pour éliminer la rotation. En outre, en utilisant la paire d'arbres et de manchons à billes,on peut obtenir une précision plus grande dans l'enroulement du brin , ce qui conduit à une meilleure constitution du paquet et à une usure réduite pour le système de déplacement transversal.
L'emploi d'arbres doubles et de manchons à billes associés permet d'atteindre des vitesses de fonctionnement plus grandes et aide à augmenter le production dans une opération de bobinage donnée, ce qui s'accompagne d'une diminution de l'usure de l'équipement.
Pour comprendre plus complètement la présente invention et particulièrement le système de guidage de brins à mouvement transversal utilisé, on se référera aux dessins joints au présent mémoire, sur lesquels:
- La figure 1 est une vue de dessus du système de guidage de mouvement transversal suivant la présente invention;
- la figure 2 est une vue de face verticale , en partie en coupe, pour montrer la construction intérieure du système de guidage à mouvement transversal suivant la présente invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale du système de guidage du mouvement transversal de l'art antérieur, considéré à travers le guide du véhicule , pour montrer la construction intérieure du mécanisme de manchons à billes et d'anti-rotation ; et
- la figure 4 est une vue latérale en coupe du <EMI ID=10.1>
vention, considéré à travers le véhicule, pour montrer le positionnement et la construction intérieure des manchons à billes qui y sont associés.
Considérant les dessins, et en particulier la f igure 1, on y voit représenté en traits mixtes un paquet
41 contenu dans un bobinoir (non montré). Près du paquet
41 se trouve un rouleau 32 formant barre de pression, qui est monté sur un arbre 39 , lequel est à son tour maintenu en place par des supports de rouleaux de pression 33 et 34. Le rouleau de pression 32 est capable de tourner librement sous l'action de forces de frottement qui y sont ap-
<EMI ID=11.1>
paquet 41 pendant sa rotation.
Derrière le rouleau de pression 32 et placé audessus de lui se trouve un guide de brin 30 muni d'une
<EMI ID=12.1>
plaque 40 qui est attachée à l'enveloppe 14. L'enveloppe
14 contient intérieurement des arbres immobiles 20 et 42
<EMI ID=13.1>
gueurs , par des manchons 16 et 46 respectivement. Les manchons 16 et 46 sont munis d'une multiplicité de roulements à billes 17 et 47 dont les billes font saillie à la surface supérieure et qui, à l'intérieur, touchent les arbres 20 et 42.Recouvrant une partie des manchons à billes 16 et 46 et montés rigidement dans l'enveloppe 14, il y a des manchons 15 et 45 qui déplacent le véhicule ou l'enveloppe 14 sur les roulements à billes 17 et 47 des manchons à billes 16 et 46.
L'enveloppe 14 comporte un manchon suiveur 13 qui s'avance à partir de sa face inférieure et auquel est attaché un galet de came 12 et un patin de guidage 21. Le galet 12 et le patin de guidage 21 suivent une rainure 11 d'une came 5 pour assurer le mouvement latéral du véhicule de guidage 14 lorsque la came 5 tourne. La came 5 est montée de manière à pouvoir tourner sur un arbre tournant 6 sur un palier support de roulement 8 maintenu en place par des boulons 9 et 10 et contenant un roulement convenable (non montré). Un palier à roulement semblable est placé du côté opposé de l'arbre 6 pour le maintenir en alignement horizontal.
Dans le fonctionnement, le paquet 41 tourne sous l'action du moteur 1 du bobinoir , de préférence dans le
<EMI ID=14.1>
lement le bobinoir (non montré). Le rouleau de pression 32 qui vient en contact avec le paquet tourne librement sur l'arbre 39, de préférence dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre. La rotation du bobinoir est transmise à l'arbre 6 de la came 5 et ainsi la came 5 tourne. L'arbre 6 est relié par des poulies 18 et 19 et
<EMI ID=15.1>
arbre 2. Si on le veut, l'arbre 6 pourrait être relié au moteur 1 par une boîte d'engrenages (non montrée). La rotation de l'arbre 6 fait que le galet de came 12 et le patin 21 se déplacent dans les rainures 11 de la came 5 et déplacent le guide du véhicule 14, latéralement , dans un sens et dans l'autre , au-dessus des manchons à billes
16 et 46. Les manchons 16 et 46 se déplacent en direction latérale sur des arbres fixes 20 et 42 respectivement. Ces arbres 20 et 42 sont faits de préférence d'une matière telle que l'acier trempé. Le véhicule 14 change de sens lorsqu'il atteint le bout de la came 5 et il est forcé de revenir par la rainure de came 11. En raison de ce système de déplacement transversal du véhicule, le guide de véhicule 14 et l'oeilleton de guidage 31 se déplacent sur toute la largeur du paquet enroulé tandis que les <EMI ID=16.1>
de la longueur des arbres 20 et 42 sur lesquels ils sont montés.
On voit aisément les avantages du présent système lorsqu'on compare les figures 3 et 4. La figure 3 représente le système d'enroulement de l'art antérieur , voir
<EMI ID=17.1>
représenté, une languette 60 s'étend vers l'arrière à partir de l' enveloppe 14. Cette- languette est montée à coulissement entre les barres 62 et 64 qui courent sur la longueur du bobinoir. En fonctionnement, lorsque le guide de mouvement transversal 30 exécute un mouvement alternatif avec l'enveloppe 14, la languette 60 exécute un mouvement alternatif dans une fente formée entre les deux
<EMI ID=18.1>
bile 20. Ainsi, ce système de barres et de languette était nécessaire comme dispositif anti-rotation. Cependant, comme la languette 60 était montée librement entre les deux barres 62 et 64, l'inversion du mouvement de l'enveloppe 14 et ainsi du guide 30 n'est pas aussi précise qu'on le souhaiterait. Ainsi, l'enroulement du paquet de formation 41 n'est pas aussi carré et précis qu'on le désire.
Considérant à présent la figure 4, on voit que la languette 60 et les barres 62 et 64 ont été éliminées. Au lieu de cela, l'enveloppe 14 est déplacée transversalement suivant une paire de barres immobiles 20 et 42. En utilisant cette paire de barres, il n'y a pas de rotation possible pour l'enveloppe 14 autour des barres, ce qui élimine la nécessité d'une languette et d'une barre antirotation , comme utilisé précédemment. En outre, en raison de la "raideur " du système, un tel mécanisme de déplacement transversal donne un enroulement plus précis sur la paquet de formation 41.
On a trouvé qu'en utilisant le mécanisme de déplacement transversal selon la présente invention, on a moins d'usure aux grandes vitesses. L'usure de la languette et des barres était complètement éliminée avec l'élimination de ces éléments. En outre, l'usure de l'élément de barre immobile 20 , qui montrait précédemment des impressions dues au mouvement alternatif constant et du changement de marche de l'enveloppe 14, a été sensiblement réduite sinon complètement éliminée.
<EMI ID=19.1>
les barres 20 et 42 sont situées toutes deux du marne côté de la came 5 que le patin de guidage 21. C'est-à-dire que le patin de guidage 21 et les barres 20 et 42 sont placés du même côté d'un plan passant par la ligne centrale de l'arbre 6. Ce plan est également perpendiculaire à un plan qui passe par la ligne centrale du galet de came 12 et le centre de l'arbre 6.
En plaçant les barres 20 et 42 de cette manière,
on produit un mécanisme de déplacement transversal plus rigide que celui qui était possible précédemment. Egalement, des bras de levier à moments de flexion plus petits s'obtiennent , par rapport aux systèmes connus antérieurement. Au surplus, le poids du mécanisme est réduit. Cette combinaison de facteurs ajoute à la réduction de l'usure pour le système et aide ainsi à prolonger sa vie utile et aux capacités d'enroulement de précision qu'il présente.
Ainsi, par l'emploi du présent système de déplacement transversal, on peut avoir une longévité plus grande en raison de l'usure réduite. En outre, on peut obtenir
un enroulement plus précis du paquet de formation. Par ailleurs, la tendance de l'enveloppe 14 à tourner autour de la barre immobile 20 a été éliminée. Tous ces résultats souhaitables conduisent à une meilleure opération d'enroulement.
EXEMPLE
<EMI ID=20.1>
comme représenté aux figures 1,2 et 4, on a fait se déplacer alternativement un guide 30 au travers d'une came 5
à une vitesse linéaire constante de 15,24 centimètres par minute, ce qui équivaut au bobinage d'un brin à raison
de 1524 mètres par minute pendant 1000 heures continues.
<EMI ID=21.1>
placement transversal à ce moment.
Par comparaison, un mécanisme de déplacement transversal suivant le brevet des Etats-Unis d'Amérique No.
3.998.404 (figure 3) a été mis en oeuvre à une vitesse
de déplacement transversal linéaire constante de 13,716 centimètres par minute , ce qui équivaut à une vitesse d'enroulement de 1,097 mètres par minute. Après 720 heures de fonctionnement continu, cet ensemble est tombé en défaut. Tout au cours de l'essai, on a observé un haut degré d'usure.
Comme autre comparaison, un autre mécanisme de déplacement transversal suivant le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3.998.404 a été utilisé. Dans cet essai, cependant, l'ensemble a été mis en oeuvre à la même vitesse de déplacement transversal constante de 15,240 centimètres par minute que dans le cas du mécanisme à déplacement selon la présente invention. L'ensemble est tombé complètement en panne seulement après 22 heures, la panne s'étant produite pendant la nuit.
D'après ce qui précède, il est manifeste que la présente invention procure un appareil efficace pour enrouler de la matière en brins.
Bien que l'invention ait été décrite en se référant à certaines formes de réalisation spécifiques,on n'entend pas la limiter à cela.
REVENDICATIONS
<EMI ID=22.1>
brin alors qu'il est enroulé sur un paquet , comprenant
un bobinoir tournant ayant un moteur qui lui est associé,
des moyens à rouleaux associés au bobinoir et écartés de
celui-ci, les moyens à rouleaux ayant un axe longitudinal
parallèle à l'axe longitudinal de la surface du bobinoir,
un mécanisme de déplacement transversal, des moyens associés au moteur pour entraîner le mécanisme de déplacement
<EMI ID=23.1>
prenant un arbre tournant auquel est fixée une came qui
peut tourner avec lui , cette came étant munie de rainures
<EMI ID=24.1>
construit et agencé pour parcourir les rainures avec un
galet de came associé, une enveloppe portant un oeilleton
de guidage à une extrémité de sa surface extérieure, lequel,
lorsqu'il est en place, est situé au-dessus de la surface
du bobinoir, une paire d'arbres situés à l'intérieur de
l'enveloppe, une paire de moyens à manchons à billes ayant
des roulements à billes disposés suivant des circonférences autour des arbres pour se déplacer dans une direction.
latérale le long des arbres, l'enveloppe parcourant un
trajet horizontal sur les moyens à manchons à billes, les
deux arbres étant placés du même côté de la came que le
patin de came, et des moyens pour soutenir les moyens à
rouleaux en coopération avec le paquet d'enroulement pendant l'enroulement.