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"PERFECTIONNEMENTS AUX CORDES D'ENTRAINEMENT, Eà(#µÉÎéµgÔ()Ô , .... S, POUR BROCHES DE FILATURE."
La présente invention est relative aux organes d'en- traînement, en particulier aux cordes ou rubans sans fin pour broches de filature ou axes analogues tournant à grande vitesse du genre ruban ou plat. On fait généralement ces courroies ou rubans au moyen d'un ruban textile, tissé ou tressé à plat, comportant des lisières. Pour fabriquer ces courroies de filature sans fin, on coupe un morceau de ruban à la longueur voulue et l'on place les deux extrémités l'une sur l'autre, le recouvrement ayant, en général, 25 à 40 mm et ces deux extrémités se recouvrant sont réunies, par exemple, par couture.
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Comme la poulie de la oroche sur laquelle passe le ruban est de petit diamètre, par exemple 25 mm, et comme la broche tourne à une vitesse excessivement élevée, par exemple 3.000 à 20. 000 tours par minute, il s'ensuit que la matiere de la corde est soumise à un nombre énorme de flexions brusques au cours même d'une marche d'une seule journée. Depuis un temps immémorial (et il est difficile de dire pour quelle raison particulière), on a eu l'habitude d'utiliser un ruban ayant une épaisseur d'environ 1,37 mm mais, pour autant qu'on le sache, on n'a pas utilisé de ruban d'épaisseur inférieure à 0,14 mm, antérieurement à la présente invention.
Il peut se faire que l'on ait pensé qu'un ruban plus mince, fait en une matière de ce genre, ne serait pas assez robuste pour porter la charge pendant une durée acceptable, sans se rompre, étant donné qu'en fait les"cordes" qui sont actuellement couramment utilisées n'ont qu'une durée de 10 à 12 mois.
Toutefois, un ruban en matière textile tissé de façon serrée, tel que l'on en utilise couramment pour cette application, c'est-à-dire ayant une épaisseur de 1,37 mm est relativement raide et inflexible et lorsqu'un ruban de ce genre est mis sous forme d'une corde de filature et marche à la vitesse linéaire requise, il offre une résistance sensible à l'effort de flexion qui est brusquement appliqué lorsque la corde vient au contact de la périphérie courbe de la petite poulie de la broche. Cette résistance à la flexion brusque est due, en partie, à l'inertie des particules constituant la corde et, en partie, à la résistance à l'allongement et à la compression de la matière, sur ses surfaces extérieure et intérieure respectivement.
Cette raideur de la corde absorbe une quantité sensible de puissance, tandis que la résistance de la
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corde à suivre instantanément la périphérie courbe de la poulie réduit l'arc réel de contact entre la corde et la poulie et diminue ainsi la prise effective de la corde, d'où résulte une perte de puissance motrice effective par glissement.
Comme on l'a déjà dit, on avait l'habitude de réunir les extrémités du ruban en faisant se recouvrir l'une sur l'autre les deux extrémités, mais l'endroit où ces extrémités se recouvrent est, évidemment, encore plus raide que le reste de la corde et lorsque cette partie plus épaisse passe sur la poulie, le glissement qui en résulte peut être si grand qu'il affecte réellement l'uniformité de l'entraînement de la broche en donnant à celle-ci des vibrations et provoquant une usure excessive des portées. Le fait que lorsque cette partie raide passe sur la poulie, la flexion tend à se localiser aux extrémités de la partie raide est même plus important et on a constaté qu'environ 90 % de ces cordes de filature se détériorent à la jonction de la corde proprement dite avec cette partie où il y a recouvrement.
Pour remédier à cette dernière défectuosité, on a proposé antérieurement d'utiliser des agrafes de courroies métalliques, du type à charnière, tel que l'on en utilise couramment pour réunir les extrémités de grandes courroies d'entraînement, mais, comme on l'a indiqué ci-dessus, l'épaisseur courante d'un ruban de filature est d'environ 1,37 mm et on a constaté qu'il était impraticable de faire des agrafes de courroie en fil métallique du type articulé, susceptibles de s'appliquer à une matière ayant une épaisseur sensiblement inférieure à 1,52 mm.
Etant donné que les difficultés provenant de la raideur des cordes habituelles
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augmenteraient lorsqu'augmente leur épaisseur pour leur permettre de recevoir des agrafes métalliques de ce genre, ces dernières n'ont pas été utilisées de façon générale dans l'industrie du coton, malgré les avantages de l'agrafe de courroie du type à articulation au point de vue de la flexibilité au point où se réunissent les extrémités du ruban.
Les pièces des métiers à filer demandent a être graissées fréquemment et il arrive souvent que de l'huile tombe sur les cordes de filature et la matière textile dont est faite ces cordes, en général, se trouve abîmée par l'huile de graissage qui provoque son oxydation et lui fait perdre de la robustesse. De plus, le caractère hygroscopique de la fibre textile tend à faire que les rubans de filature ordinaires changent de longueur suivant les changements dans l'humidité atmosphérique de la chambre de filature, de sorte que, même si les cordes ont été convenablement tendues dans un état, elles peuvent devenir trop lâches pour assurer un entraînement efficace lorsque les conditions d'humidité changent.
Entre autres objets, la présente invention a pour but de réaliser une courroie perfectionnée du type plat ou à ruban pour entraîner des broches de filature, en particulier des broches à coton à grande vitesse, d'une nature et d'une construction telles que la courroie puisse s'infléchir facilement et, par suite, embrasse étroitement la poulie de la broche de façon à réduire le glissement et la résistance à la flexion, en réduisant ainsi la dépense en puissance nécessaire pour entraîner la broche.
L'invention a encore pour but de réaliser une courroie mince et flexible qui ne s'allonge pas en service dans une mesure exagérée.
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Elle se propose encore de réaliser une courroie ayant une plus grande flexibilité que les courroies de fabri- cation habituelle mais qui convienne bien pour recevoir une agrafe de courroie métallique du type à articulation, de dimensions industrielles admissibles, en assurant ainsi une flexibilité appropriée au point de jonction des deux extré- mités du ruban dont est faite la courroie, ce qui a pour con- séquence de réduire les vibrations et l'usure des portées de , la broche et d'améliorer l'uniformité du fil produit.
L'invention a encore pour but de réaliser une cour- roie de filature qui, tout en étant flexible et susceptible de transmettre la force motrice efficacement et avec sensi- blement moins de glissement que cela n'est l'habitude, est en même temps résistante aux effets pernicieux et nuisibles de l'huile, de l'humidité, etc.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 .est une vue en perspective, à petite échelle, d'une courroie ou ruban de filature fabriqué selon l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation de détail, partie en coupe verticale, montrant une broche de filature du type habituel, munie d'un ruban d'entraînement ou corde plate.
La figure 3 est une coupe longitudinale, à beaucoup plus grande échelle, faite sensiblement suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une coupe transversale schématique d'un morceau de ruban convenant pour faire la courroie selon l'invention et qui, si on le désire, peut être imprégné d'une substance résistant à l'huile.
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La figure 5 est une vue 'analogue à la figure 4, montrant le même ruban après imprégnation.
La figure 6 est une coupe transversale schématique montrant le ruban selon l'invention fait en une matière mercerisée.
Les figures 7 et 8 sont des vues analogues à la figure 6, mais montrant l'utilisation d'autres matières.
La figure 9 est une coupe de détail analogue à la figure 3, montrant une autre façon de conformer les extrémités du ruban lorsque l'on fait la courroie.
La figure 10 est une coupe longitudinale de détail, à grande échelle, montrant une courroie d'épaisseur habituelle et le joint habituel à recouvrement.
La figure 11 est une vue en plan, de détail, de la courroie de la figure 6, et
La figure 12 est une coupe analogue à la figure 5, mais montrant la façon de procéder antérieurement, nécessaire pour essayer d'appliquer une agrafe de courroie métallique sur une courroie de filature.
Conformément à la présente invention, la courroie ou bande de filature sans fin 1 est faite d'un tronçon, de longueur appropriée, de matière textile, par exemple un tissu de coton tissé ou tressé. Comme on le voit sur la figure 2, la courroie 1 est faite pour embrasser la poulie 2 d'une broche de filature 1 à la façon habituelle. Comme exemple d'une matière appropriée pour la courroie, on peut indiquer que le ruban 1 est fait en un fil de chaîne de coton N 13 deux bouts, à torsion floche avec 12 duites par centimètre de fil N 17 deux bouts, le ruban ayant environ 15 mm de large et environ 0,8 mm d'épaisseur. De préférence, pour donner une assez
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grande résistance, les fils doivent être filés en coton peigné à fibres fines et longues, par exemple du coton peeler, à fibres ayant 28 mm de long ou plus.
On peut uti- liser n'importe quel type de tissage quoiqu'il soit courant d'utiliser un tissage en arête de poisson. Quoique ce ruban ait de préférence une épaisseur d'environ 0,78 mm, on envi- sage, en ce qui concerne certains aspects de l'invention, que, l'épaisseur du ruban peut varier dans une certaine mesure, par exemple de 0,5 à 1,06 mm inclusivement suivant les cas et, enparticulier, suivant la matière dont le ruban est fait et la dimension de la poulie de la broche. Il est évident que la largeur du ruban doit s'adapter aux dimensions de la poulie de la broche sur laquelle il doit être utilisé.
Bien que cela ne soit pas essentiel au point de vue général de la présente invention, il est préférable de traiter la matière du ruban de façon à la rendre résistante à l'huile et/ou à l'humidité et à l'empêcher de se rouler sur elle-même. Ainsi, par exemple, le ruban peut être enduit ou, de préférence, imprégné, par exemple d'un des dérivés de la cellulose, par exemple d'acétate de cellulose, d'un caoutchouc synthétique, par exemple du type chloroprène polymérisé, de certains isomères résistant à l'huile et à l'eau, de caoutchouc naturel convenant pour cette application, de certaines résines synthétiques ou bien de matières bitumineuses ou asphaltiques ou de dérivés de celles-ci.
En fait, n'importe quelle substance appropriée qui n'augmente pas sensiblement la raideur de la bande lorsqu'on l'applique sur celle-ci et qui présente les caractéristiques désirées de résistance à l'huile et/ou à l'eau ou qui chasse celles-ci convient pour'le but en question. Toutefois, la matière
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utilisée pour enduire ou imprégner le ruban est de préférence du type thermoplastique et sensiblement non collante normalement mais qui, du fait de la chaleur engendrée par friction en service, devient légèrement adhérente de façon à faire prise sur la poulie de la broche sans glissement sensible, quoique l'adhérence de la corde ne doive pas être telle qu'elle gêne les opérations de levée et de jet.
Eh général, l'imprégnation ou l'enduisage du ruban à l'aide d'une substance telles que celles ci-dessus mentionnées n'augmente que peu son épaisseur, mais, si on le désire, lorsque le ruban doit ainsi être imprégné, on peut le faire au début avec une épaisseur légèrement moindre que celle que doit avoir le ruban terminé de façon à tenir compte de l'augmentation lorsqu'on l'imprègne. Ainsi, le ruban terminé et imprégné 1b (figure 5) a environ 0,78 mm d'épaisseur, alors que le ruban non traité la de la figure 4 a 0,76 mm d'épaisseur. Comme on l'a déjà indiqué, la substance d'imprégnation ne doit pas être d'une nature!telle qu'elle augmente'sensiblement la raideur du ruban.
Au lieu de faire cette imprégnation, comme on l'a dit ci-dessus ou avant celle-ci, le ruban peut être fait en coton mercerisé, la mercerisation s'effectuant soit sur le fil avant le tissage soit sur le ,ruban tissé tel que le ruban représenté sur la figure 6. Une mercerisation complète ou partielle de la matière du ruban le fait se contracter, de sorte qu'ensuite il n'est pas susceptible d'allongement sensible. De cette façon, le ruban, bien qu'il soit mince et flexible, conserve sa longueur initiale pendant une grande durée de service. La mercerisation qu'elle soit complète ou partielle, non seulement supprime sensiblement l'allongement
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ultérieur, mais encore elle a pour effet de résister à l'action nuisible de l'huile et de l'humidité.
Bien que le coton soit intéressant comme matière servant à faire le ruban, on envisage aussi l'utilisation d'autres substances. Ainsi, comme cela est indiqué en 1y sur la figure 7, le ruban peut être fait en totalité ou en partie de fil synthétique, par exemple en un dérivé de la cellulose ou en résine synthétique; ou bien, comme représenté sur la figure 8, le ruban lZ peut être fait en totalité ou en partie en fil d'origine animale, par exemple en mohair, laine ou soie, ou bien encore, il peut même comporter des éléments d'origine non organique, par exemple des fils métalliques fins.
Lorsque l'on fait une courroie avec la matière choisie, on coupe un tronçon ayant la longueur désirée et les extrémités de ce tronçon sont de préférence coupées en biais, cela est représenté ici,en faisant des pointes en V, comme représenté en 4 et sur la figure 1, pour une raison qui sera indiquée plus en détail ci-dessous.
Ces pointes en V sont alors repliées sur le ruban de façon à recouvrir le bord de ce ruban et, si on le désire, elles sont temporairement fixées à l'aide d'une couche 7 d'un adhésif résistant à l'huile et à l'eau, par exemple en caoutchouc synthétique-, comme on l'a dit plus haut. Après avoir replié ces extrémités 4 et sur le corps du ruban de façon à constituer des parties d'ancrage à double épaisseur, les extrémités repliées sont fixées de façon permanente au corps du ruban par un système de fixation approprié, par exemple des rangées de piqûres 6.
La courroie ainsi préparée est alors prête avoir ses extrémités réunies et ceci se fait, de préférence, en utilisant une agrafe à courroie 8
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en fil métallique, du type bien connu, servant à réunir les extrémités de courroies motrices, cette agrafe consistant en une série de pièces intercalées 2 et 10 munies de dents pénétrant respectivement dans les partiesd'extrémité repliées de la courroie et qui comportent également des parties en forme de boucles qui sont placées les unes sur les autres de façon à recevoir un axe 11 qui peut être en métal, cuir crut ou toute autre matière appropriée, formant ainsi un joint articulé entre les extrémités repliées et plus épaisses de la corde.
Ces extrémités épaisses, comme on le remarquera, ont une épaisseur sensiblement double de celle du ruban imprégné 1b dont est faite la courroie et, en conséquence, ces extrémi- tés épaisses ont sensiblement 1,57 mm, ce qui convient pour assurer un ancrage pour l'agrafe métallique 8 du type indiqué.
Par suite, alors que le corps de la courroie est en une matière mince et flexible, représentée en 1b sur la figure 3, les extrémités de la courroie sont assez épaisses pour servir d'ancrage pour une agrafe de courroie du type très flexible à articulation.
On a remarqué qu'aux vitesses linéaires élevées auxquelles se déplacent les courroies, l'air tend à soulever l'extrémité du ruban à l'endroit où il est replié pour former le joint et ainsi à augmenter la résistance, mais en donnant aux extrémités du ruban une forme en V, comme cela est indiqué ici, cet effet dû au vent est considérablement réduit.
En outre, étant donné qu'en utilisant une pointe en V, la surface de l'épaisseur ajoutée va graduellement en diminuant de largeur à l'extrémité de la courroie et, par suite, en raideur transversale, la formation d'un coude brusque (qui,
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comme on ].la dit plus haut, tend à se produire à la jonction du corps de la bande avec sa partie doublée) est supprimée dans une grande mesure et, en conséquence, il y a beaucoup moins à craindre une rupture de la courroie au voisinage de l'extrémité de la partie doublée que cela n'est l'habitude.
Cette susceptibilité de rupture est également beaucoup moindre du fait de la liaison à articulation.
Sur la figure 9, on a représenté une autre façon de préparer les extrémités de la bande, dans laquelle les parties d'extrémité 4m et 5m du tronçon de matière ont été représentées comme ayant été biseautées pour donner des bords minces et collées, sur le corps lm du ruban, à l'aide d'adhésif 7m. En utilisant un adhésif approprié, par exemple un composé de caoutchouc à auto-vulcanisation, les extrémités du ruban peuvent être fixées de façon permanente et de manière satisfaisante lorsqu'elles sont ainsi biseautées, étant donné que le bord mince du ruban offre moins d'occasion pour l'air à amorcer la séparation entre l'extrémité repliée et le corps du ruban, quoiqu'il soit préférable, même en ce cas, de fixer les extrémités repliées à l'aide d'une piqûre, comme cela est indiqué en 6m.
Ces extrémités repliées constituent des ancrages appropriés pour une agrafe métallique 8 du genre ci-dessus décrit.
Sur les figures 10 et 11, on a représenté une partie d'une courroie de filature du type ordinaire par comparaison avec la courroie perfectionnée faisant l'objet de la présente invention. Ainsi, sur les figures 10 et 11, on voit le ruban 1x ayant 1,37 mm d'épaisseur. Les extrémités de ce ruban se recouvrent, comme cela est représenté en 4x et elles sont fixées l'une à l'autre au moyen d'une piqûre 6x. Comme on l'a
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déjà indiqué, la jonction du corps du ruban lourd et raide avec cette partie du recouvrement à double épaisseur tend à localiser la flexion lorsque le ruban passe autour de la poulie de la broche, de sorte que la courroie se brise en gé- néral sensiblement au point indiqué par F sur la figure 10.
Bien que, conformément à la présente invention, il soit préférable d'utiliser une agrafe 8 métallique du type à articulation pour réunir les extrémités du tronçon de ruban très flexible, on envisage, tout en restant dans le cadre de l'invention, la possibilité de réunir, si on le désire, le ruban mince et flexible, tel que représenté ici, à l'aide d'une partie de recouvrement cousue, analogue à celle représentée sur les figures 10 et 11 (mais de préférence avec les extrémités de recouvrement découpées en V), étant donné que les avantages du ruban très flexible sont, dans une certaine mesure, obtenus, même lorsque le recouvrement forme une pointe d'épaisseur et de raideur exagérées par comparaison avec le joint plus flexible obtenu au moyen d'une agrafe telle que celle qui est représentée sur la figure 3.
La figure 12 montre ce qu'il y aurait lieu de faire pour appliquer une agrafe de courroie en fil métallique, du type à articulation, sur un morceau de ruban de la façon antérieurement essayée sans succès. Cette agrafe métallique, indiquée en 8z, en pratique ne peut être faite que pour être applicable à un morceau de matière ayant 1,52 mm d'épaisseur ou plus et lorsque l'on a essayé d'utiliser ces agrafes antérieurement, on a proposé que la matière du ruban 1z ait au moins 1,52 mm d'épaisseur de façon que ses parties d'extrémités 4z et 5z puissent former des ancrages pour l'agrafe 8z.
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Bien qu'une disposition de ce genre d-onne de la flexibilité au joint, il est évident que le fait d'augmenter l'épaisseur de tout le ruban au delà de l'épaisseur habituelle de 1,37 mm implique une augmentation de ces défauts et difficultés que la présente invention cherche à éviter, de sorte que le dispositif représenté sur la figure 12 est quelque chose d'impraticable, au moins au point de vue industriels
Il peut sembler que la durée de la courroie mince des figures 1 et 3 serait plus courte que celle des courroies épaisses actuellement en service, mais l'expérience a montré qu'en diminuant l'épaisseur de la courroie de la façon décrite ci-dessus, par exemple, depuis une épaisseur de 1,37 mm jusqu'à 0,
78 mm il est possible d'économiser sensiblement 4 1/2 watts d'énergie électrique par broche et par heure et cette économie de puissance fait plus que compenser la nécessité d'avoir à renouveler les courroies un peu plus fréquemment que cela n'est l'habitude. Toutefois, en fait, en utilisant la liaison flexible du type à articulation, comme proposé plus haut, pour réunir les extrémités de la courroie mince, en particulier si la courroie mince est faite de la façon ci-dessus décrite, la durée réelle de la courroie, dans son ensemble, peut soutenir très favorablement la comparaison avec celle de la courroie épaisse, courante, dont les extrémités se recouvrent. Afin que le ruban mince ne s'allonge pas exagérément en service, il est préférable de le contracter préalablement, soit sous forme de fil, soit après la fabrication.
A ce point de vue, on a découvert qu'en mercerisant la matière du ruban, on réduit considérablement sa tendance à l'allongement en service par comparaison avec le ruban en coton habituel, de sorte que le ruban mince et
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flexible, fabriqué suivant les principes généraux de la présente invention, s'il est mercerisé, conserve sa longueur et sa tension initiale, aussi bien, sinon mieux, que les rubans épais et raides, antérieurement utilisés.
Bien que l'on ait représenté et décrit, à titre d'exemple, certaines formes de réalisation intéressantes de la présente invention, il doit être bien entendu que celleci n'est pas nécessairement limitée à ces formes , mais qu'elle peut comporter toutes variantes ou modifications de détail conformes à son esprit.