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
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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-
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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
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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-
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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-
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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
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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-
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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
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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-
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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
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plaque 40 qui est attachée à l'enveloppe 14. L'enveloppe
14 contient intérieurement des arbres immobiles 20 et 42
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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
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prenant un arbre tournant auquel est fixée une came qui
peut tourner avec lui , cette came étant munie de rainures
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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.
Mechanism to move transverse for winding glass fibers.
The present invention relates to a transverse displacement mechanism for winding glass fibers.
In the formation of winding bundles of
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that are wound are produced by thinning a multiplicity of glass filaments from a glass fiber forming spinneret, bringing the filaments together into a strand after applying a suitable binder to the filaments and by winding or winding the wet strand on a forming tube carried on the over-
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cylindrical and should have a flat surface with flat edges at each end. Patents of the United States of America Nos. 3.367.587 and 3.365.145 describe a method for producing a precision winding package
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feels invention.
In today's industrial glass fiber forming operations, the dies for the manufacture of glass fibers which are used become much larger and therefore can process larger quantities of glass at a given drawing speed. than did the networks of the past. A fiberglass spinneret typically consists of a container made of precious metal, preferably platinum.
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pient is usually open at the top and is connected to a source of molten glass. The bottom of the die is provided with a multiplicity of orifices or nipples which are in open communication with the molten glass contained in the container. The glass flows through the orifices or nipples to form the glass filaments. The filaments are thinned from the spinneret by gathering them into a strand and winding that strand at high speed.
With the arrival of the larger sectors that are currently available, that is to say with more than
2000 holes or nipples or more, and the availability of precision winders capable of winding strands of glass fibers at speeds of 1,524 meters
per minute or more, there are problems
which annoyingly affect the production of satis-
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high glass pull rates, that is, the weight of glass filaments pulled from the spinneret per unit of time - usually reported per hour from the thinning of 2000 or more filaments at speeds of 1,524 meters per minute or more, place great strain on the guides of the transverse movement, used to lay the strand on the bundle. Such fatigue ordinarily produces deformations of the transverse traveling vehicle as the vehicle reaches the edge of the pack and returns, and this results in a rounded shape of the edge of the pack, which is undesirable.
As the bundles are wound up during the glass fiber forming operation and as the strand, while it is being wound up, carries a binder which is applied while the filaments are drawn, the bundles contain considerable amounts of water, - <1> 0 to 15 percent by weight on average. These packages must be dried before they are shipped. With large packages, weighing 13.6 to 31.7 kilograms and having a moisture content of 10 percent by weight or more, it is found that the drying operation often results in packages that are strained. difficulty unwinding when using them. So by removing the strand
of the finished bundle, the strand will often stick to a neighboring strand
thereby interrupting the smooth linear removal of the strand desired by the user.
These difficulties which are encountered have been greatly reduced due to the transverse movement guide system as described in the United States patent.
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As described in that patent, the strand of glass fiber is. wound during a forming operation by drawing the filaments from a spinneret forming the glass fiber, continuously supplied with molten glass. The glass fiber filaments are supplied with a suitable binder.
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above an applicator which deposits the binder on the filaments. The filaments then pass through a drying zone to reduce the moisture content to a value; 8 percent or less. The dried filaments are then gathered into one strand and this strand is wound onto
a winder having a horizontal transverse motion guide vehicle and a guide eyelet constructed such that the tension of the strand on the guide eyelet meets the resistance of bending forces created by the transverse motion cam and the vehicle guide , thus reducing the distortion at the edges of the packages being wound up. The finished package is removed and it undergoes complete desiccation in a drying oven.
The transverse movement guidance system used in the patent referred to above,
to decrease the deformation at the edges in the operation
winding, uses a ball sleeve housed in dies, running at high speed, moving on
a hardened steel shaft which provides lateral guidance.
The strand guide is mounted on a guide vehicle which is connected to a cam roller and a cam. The strand guide and the cam roller are both placed on the same side of the guide vehicle, so that the bending moments created by the strand meet the resistance of the bending moments created by the cam roller in transverse movement.
Although transverse displacement mechanisms such as those disclosed in US Pat. No. 3,998,404 have been successful at relatively low speeds, there are problems when the speeds are increased. First, with the change of position of the line guide and the cam roller on the same side of the guide vehicle, there is a problem:
ma regarding rotation. Thus, an extension in the form of a tongue opposing the rotation, starting from the guide element, and a pair of bars between them.
which the tongue could slip, were found
! This tongue and bars are wear points at high speeds. Moreover, while
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there is still some play in the winding mechanism, which leads to the formation of bundles which is often not
<EMI ID = 9.1> table to prevent rotation of the guide mechanism without the need for a sliding anti-rotation device.
More importantly, however, as speeds increased, again due to "slack" or play in the transverse travel mechanism, wear became a major factor. Apart from
As the tongue and bars discussed above, the grooves in the cam roller in which the guide vehicle crosses move often wear out at high speeds, necessitating replacement of this element. The shaft on which the ball sleeve slides is subjected to wear and to an impression due to the constant back and forth movement of the transverse displacement of the ball sleeve on this shaft, particularly at its ends, where the gear change occurs . Thus, it is desirable to provide a guide mechanism which results in a more conformal package made in an exact guide path of the strand, and at the same time reducing wear on the elements of the strand guide mechanism.
The present invention achieves the desired results. The present invention includes an apparatus for transversely moving strand material, in which a pair of die-housed ball sleeves operating at high speed move on separate stationary shafts. These two shafts are placed on the same side of the cam as the cam pad. The two shafts and sleeves and their location increase the stability of the system and allow the elimination of the tongue and bars that were previously necessary to eliminate rotation. Furthermore, by using the pair of shafts and ball sleeves, higher precision in the winding of the strand can be achieved, which leads to better constitution of the package and reduced wear for the transverse displacement system. .
The use of double shafts and associated ball sleeves allows higher operating speeds to be achieved and helps to increase production in a given winding operation, which is accompanied by reduced wear of the machine. equipment.
To more fully understand the present invention and particularly the transverse movement strand guide system used, reference will be made to the drawings attached to this specification, in which:
- Figure 1 is a top view of the transverse movement guide system according to the present invention;
FIG. 2 is a vertical front view, partly in section, to show the interior construction of the transverse movement guide system according to the present invention;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the prior art transverse movement guidance system, viewed through the vehicle guide, to show the interior construction of the ball sleeve and anti-rotation mechanism; and
- figure 4 is a sectional side view of <EMI ID = 10.1>
vention, viewed through the vehicle, to show the positioning and interior construction of the associated ball sleeves.
Considering the drawings, and in particular f igure 1, we see there represented in phantom lines a package
41 contained in a winder (not shown). Near the package
41 is a pressure bar roller 32, which is mounted on a shaft 39, which in turn is held in place by pressure roller supports 33 and 34. The pressure roller 32 is able to rotate freely under the pressure. 'action of frictional forces applied to it
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package 41 during its rotation.
Behind the pressure roller 32 and placed above it is a strand guide 30 provided with a
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plate 40 which is attached to the envelope 14. The envelope
14 internally contains immobile shafts 20 and 42
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gueurs, by sleeves 16 and 46 respectively. The sleeves 16 and 46 are provided with a multiplicity of ball bearings 17 and 47, the balls of which protrude from the upper surface and which, on the inside, touch the shafts 20 and 42. Covering part of the ball sleeves 16 and 46 and rigidly mounted in the casing 14, there are sleeves 15 and 45 which move the vehicle or casing 14 on the ball bearings 17 and 47 of the ball sleeves 16 and 46.
The casing 14 has a follower sleeve 13 which projects from its underside and to which is attached a cam roller 12 and a guide shoe 21. The roller 12 and the guide shoe 21 follow a groove 11 of. a cam 5 to ensure the lateral movement of the guide vehicle 14 when the cam 5 turns. The cam 5 is mounted so as to be able to rotate on a rotating shaft 6 on a rolling support bearing 8 held in place by bolts 9 and 10 and containing a suitable bearing (not shown). A similar rolling bearing is placed on the opposite side of shaft 6 to keep it in horizontal alignment.
In operation, the package 41 rotates under the action of the motor 1 of the winder, preferably in the
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the winder (not shown). The pressure roller 32 which comes into contact with the package rotates freely on the shaft 39, preferably counterclockwise. The rotation of the winder is transmitted to the shaft 6 of the cam 5 and thus the cam 5 turns. The shaft 6 is connected by pulleys 18 and 19 and
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shaft 2. If desired, shaft 6 could be connected to motor 1 by a gearbox (not shown). The rotation of the shaft 6 causes the cam follower 12 and the shoe 21 to move in the grooves 11 of the cam 5 and to move the vehicle guide 14, laterally, in one direction and in the other, above. ball sleeves
16 and 46. The sleeves 16 and 46 move in the lateral direction on fixed shafts 20 and 42 respectively. These shafts 20 and 42 are preferably made of a material such as hardened steel. The vehicle 14 changes direction when it reaches the end of the cam 5 and it is forced to return through the cam groove 11. Due to this transverse movement system of the vehicle, the vehicle guide 14 and the eyecup of guide 31 move across the full width of the coiled packet while the <EMI ID = 16.1>
the length of the shafts 20 and 42 on which they are mounted.
The advantages of the present system can easily be seen when comparing Figures 3 and 4. Figure 3 shows the winding system of the prior art, see
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shown, a tab 60 extends rearwardly from the casing 14. This tab is slidably mounted between the bars 62 and 64 which run the length of the winder. In operation, when the transverse movement guide 30 performs a reciprocating motion with the casing 14, the tongue 60 performs a reciprocating motion in a slot formed between the two.
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bile 20. Thus, this bar and tongue system was necessary as an anti-rotation device. However, since the tab 60 was mounted freely between the two bars 62 and 64, the reversal of the movement of the casing 14 and thus of the guide 30 is not as precise as one would like. Thus, the winding of the forming package 41 is not as square and precise as desired.
Turning now to Figure 4, it can be seen that the tab 60 and the bars 62 and 64 have been eliminated. Instead, the casing 14 is moved transversely along a pair of stationary bars 20 and 42. Using this pair of bars, there is no possible rotation for the casing 14 around the bars, which eliminates the need for a tongue and an anti-rotation bar, as previously used. Further, due to the "stiffness" of the system, such a transverse movement mechanism results in a more precise winding on the forming pack 41.
It has been found that by using the transverse displacement mechanism according to the present invention, there is less wear at high speeds. The wear of the tongue and bars was completely eliminated with the removal of these elements. Furthermore, the wear of the stationary bar member 20, which previously showed impressions due to the constant reciprocating and changing of the casing 14, has been substantially reduced if not completely eliminated.
<EMI ID = 19.1>
the bars 20 and 42 are both located on the marl side of the cam 5 as the guide shoe 21. That is to say that the guide shoe 21 and the bars 20 and 42 are placed on the same side of a plane passing through the center line of shaft 6. This plane is also perpendicular to a plane which passes through the center line of cam follower 12 and the center of shaft 6.
By placing bars 20 and 42 in this way,
a more rigid transverse displacement mechanism is produced than that which was previously possible. Also, lever arms with smaller bending moments are obtained, compared to previously known systems. In addition, the weight of the mechanism is reduced. This combination of factors adds to the reduction in wear and tear on the system and thus helps to extend its useful life and the precision winding capabilities it exhibits.
Thus, by employing the present transverse displacement system, one can have a longer life due to the reduced wear. In addition, one can obtain
more precise winding of the training package. Also, the tendency of the casing 14 to rotate around the stationary bar 20 has been eliminated. All of these desirable results lead to better winding operation.
EXAMPLE
<EMI ID = 20.1>
as shown in Figures 1, 2 and 4, a guide 30 has been moved alternately through a cam 5
at a constant linear speed of 15.24 centimeters per minute, which is equivalent to winding one strand at a rate
of 1524 meters per minute for 1000 continuous hours.
<EMI ID = 21.1>
transverse placement at this time.
By comparison, a transverse displacement mechanism according to U.S. Patent No.
3.998.404 (figure 3) was implemented at a speed
constant linear transverse displacement of 13.716 centimeters per minute, which is equivalent to a winding speed of 1.097 meters per minute. After 720 hours of continuous operation, this assembly failed. Throughout the test, a high degree of wear was observed.
As a further comparison, another transverse displacement mechanism according to US Pat. No. 3,998,404 was used. In this test, however, the assembly was operated at the same constant transverse displacement speed of 15.240 centimeters per minute as in the case of the displacement mechanism according to the present invention. The assembly broke down completely only after 10 p.m., the failure having occurred overnight.
From the foregoing it is evident that the present invention provides an effective apparatus for winding up strand material.
Although the invention has been described with reference to certain specific embodiments, it is not intended to be limited thereto.
CLAIMS
<EMI ID = 22.1>
strand while it is wound on a bundle, comprising
a rotating winder having a motor associated with it,
roller means associated with the winder and spaced apart
the latter, the roller means having a longitudinal axis
parallel to the longitudinal axis of the winding surface,
a transverse displacement mechanism, means associated with the motor for driving the displacement mechanism
<EMI ID = 23.1>
taking a rotating shaft to which is attached a cam which
can rotate with it, this cam being provided with grooves
<EMI ID = 24.1>
built and arranged to run through grooves with a
associated cam roller, a casing bearing an eyelet
guide at one end of its outer surface, which,
when in place, is located above the surface
winder, a pair of shafts located inside
the casing, a pair of ball sleeve means having
ball bearings arranged in circumferences around the shafts to move in one direction.
sideways along the trees, the envelope traversing a
horizontal path on the ball sleeve means, the
two shafts being placed on the same side of the cam as the
cam pad, and means to support the means to
rollers in cooperation with the winding pack during winding.