Brevet FR2578242A1 — publié le 19860905

Appareil pour la fabrication de fils coupés de fibres de verre La présente invention concerne la fabrication d'élé- ments discrets de fils formés de.fibres de verre, dans la- c.uelle les fibres de verre sont étirées de façon concomitante à partir d'écoulements de verre fondu sous la forme de fila- ments continus, puis sont subdivisées en éléments discrets grâce à l'action du même appareil. Dans la fabrication de "fils coupés", on découpe ou on "hache" des faisceaux ou fils continus formés de fibres de verre ou de filaments de manière à obtenir des morceaux ou éléments discrets des fils. Dans un système bien connu, les filaments de verre sont étirés à partir de jets ou d'écoule- ments de verre fondu et sont découpés directement sous la forme d'éléments discrets grâce à l'action d'un seul disposi- tif d'amincissement-découpage. On se reportera par exemple au brevet US N 4 194 896 pour un tel système. De tels dispositifs d'amincissement et de découpage sont en général constitués par un rouleau entraîné muni d'un revêtement qui applique tout d'abord les forces d'amincissement afin d'étirer les écoulements de verre fondu sous la forme de filaments et, en second lieu, fonctionne en tant que surface de soutien, contre laquelle les couteaux du rouleau de découpage découpent les filaments de verre conti- nus sous la forme d'éléments discrets. Généralement, la surface circonférentielle du rouleau muni d'un revête- ment porte une couche élastomère servant à faciliter les fonc- tions d'amincissement et de découpage. En outre, l'axe de rotation du rouleau muni d'un re- vêtement était en général fixe et l'axe de rotation du rou- leau de découpage était déplaçable latéralement de sorte que la force, avec laquelle le rouleau de découpage est appliqué contre la surface de la couche élastomère du rouleau muni d'un revêtement, est réglable afin de compenser, entre autres, l'usure des éléments. Historiquement, le mécanisme de réglage du rouleau de découpage possédait une configuration du type "à glisse- ment", comportant des surfaces de glissement appariées, qui étaient malheureusement disposées au voisinage du rouleau de découpage et du rouleau muni d'un revêtement, qui sont entraînés en rotation rapide. Dans de telles conditions dans lesquelles les fils sont en général recouverts par différen- tes substances liquides, les surfaces de glissement tendaient à collecter différentes substances étrangères et/ou tendaient à se corroder par suite du contact avec de telles substances. C'est pourquoi l'aptitude de réglage du rouleau de découpage devenait de plus en plus difficile au cours de la durée de vie du dispositif de découpage. Etant donné que la couche élastomère du rouleau mu- ni d'un revêtement est en général relativement mince, la durée de réglage fournie par le mécanisme à glissement asso- cié au rouleau de découpage était relativement brève:; nonobstar le fait que le système à glissement associé au rouleau de dé- coupage possédait comparativement des dimensions relative- ment importantes. C'est pourquoi les gammes des diamètres du rouleau de découpage et du rouleau muni d'un revêtement, as- sociés à un dispositif de découpage donné, étaient extrêmement limitées. La présente invention fournit un système, dans le- quel le mécanisme de réglage permettant d'accroître ou de ré- duire l'espace entreles aesde rotation du rouleau de découpa- ge et du rouleau muni d'un revêtement est disposé à l'exté- rieur de la zone située au voisinage immédiat de ces rou- leaux et qui reçoit le matériau de revêtement évacué à partir de tels rouleauxetlaprésente invention fournit également un système dans lequel on peut utiliser des rouleaux munis d'un revêtement, qui possèdent des diamètres sensiblement diffé- rents, ainsi que des rouleaux de découpage possédant des dia- mètres sensiblement différents. La présente invention concerne un appareil servant à étirer des écoulements de verre fondu pour former des filaments et à découper ces filaments en éléments discrets, caractérisé en ce qu'il comporte un premier organe rotatif fixé à un arbre possédant un axe de rotation, un second organe rotatif disposé au voisinage dudit premier organe et apte à découper lesdits filaments de manière à former lesdits éléments dis- crets lorsque les filaments avancent entre les premier et se- cond organes rotatifs, des moyens pour entraîner en rotation ledit premier organe afin d'amincir lesdits écoulements pour les amener sous la forme desdits filaments, un dispositif en forme de chariot rotatif possédant unaxe de rotation, dont sont écartés l'axe de rotation dudit premier organe rotatif et l'arbreet desmoyens d'actionnement servant à entraîner en rotation ledit dispositif en forme de chariot de manière à déplacer latéralement l'axe de rotation dudit premier organe le long d'un trajet prédéterminé afin de modifier la distance entre l'axe de rotation du premier organe et l'axe de rotation du second organe. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur.lesquels: la figure 1 est une vue semi-scImatique en élévation de face d'un système de fabrication de fils coupés; la figure 2 est une vue en perspective à plus grande échelle des moyens d'amincissement-découpage représentés sur la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d'une partie des moyens d'amincissement-découpage conformes aux principes de la pré- sente invention; et la figure 4 est une vue arrière des moyens d'amincis- sement-découpage représentés sur la figure 3, suivant la li- gne 4-4. Comme cela est représenté sur la figure 1, une plu- alité de dispositifs d'approvisionnement 10 envoient une plu- ralité d'écoulements ou de jets d'un matériau inorganique fondu, tel que du verre, qui sont étirés de manière à former des filaments continus, sous l'action d'un moyen ou dispositif d'amincissement-découpage 30, comme cela est connu dans la technique. Les groupes de filaments 12 sont réunis sous la forme de brins ou fils 14 dans des moyens ou blocs d'assem- blage 16. Les fils 14 avancent alors en étant en contact di- rect avec des galets fous 18 et 20 qui disposent les fils 14 sous la forme d'une bande plane 22. De même un galet fou 20 sert à positionner la bande formée des fils 22 sur la partie courbe désirée du rouleau muni d'un revêtement ou d'un premier organe 32. Le premier organe rotatif 32 est entrainé par un mo- teur 36 comme cela sera expliqué de façon détaillée plus loin. Lorsque les faisceaux de filaments de verre 14 passent dans l'interstice présent entre le rouleau de découpage ou le se- cond organe rotatif 40 et le premier organe 32, les fils con- tinus 14 sont découpés ou hachés sous la forme d'éléments discrets 24 qui sont captés par un collecteur ou une goulotte 26, comme cela est connu dans la technique. Conformément aux principes de la présente invention, l'axe de rotation 35 du premier organe rotatif 32 est déplaça- ble selon un arc,de façon à pouvoir être écarté et rapproché du second oI ou rouleau de découpage 40 afin, entre autres, d'accroître ou de réduire la hauteur de pénétration des couteaux 41 du rou- leau de découpage 40 dans la feuille d'élastomère 33 disposée sur la circonférence du premier organe ou rouleau muni d'un revêtement 32. Comme cela est connu dans la technique, les couteaux 41 peuvent être alignés de manière à faire saillie radialement sur le second organe 40. De préférence, l'axe de rotation 43 du second or- gane ou rouleau de découpage 40 est maintenu essentiellement parallèle à l'axe de rotation 35 du premier organe ou rou- leau muni d'un revêtement 32. Conformément à un autre aspect de la présente inven- tion, le second organe 40 est fixé de façon détachable au carter ou à la paroi 47 de l'ensemble 30 de manière à permet- tre un ajustement grossier entre l'axe de rotation 43 du se- cond organe 40 et l'axe de rotation 35 du premier organe 32. Par conséquent on peut utiliser des rouleaux munis d'un re- vêtement, ainsi que des rouleaux de découpage, possédant des diamètres nettement différents. Comme représenté sur la figure 2, le second organe 40 est monté de façon à pouvoir tourner dans un support mobile 45 qui est fixé de façon détachable à la paroi 47 à l'aide d'organes de fixation filetés 46. Le réglage excentré précis de l'axe de rotation 35 du premier organe 32 est réalisé grace à la coopération d'un berceau 50 et d'un chariot ou pivot 60. Afin de réaliser le mouvement excentré, l'axe de rotation 35 du premier organe 32 est écarté de l'axe de rotation 64 du chariot 60, tout en en étant parallèle. Comme représenté sur la figure 4, l'axe de rotation 35 est disposé au-dessus de l'axe de rotation 65 de manière à permettre le déplacement latéral du premier organe 32 par rapport au second organe 40. Le premier organe 32 est monté sur un arbre 37 qui est supporté de façon à pouvoir tourner dans un perçage 62 du chariot 60. L'arbre 37 est entraîné par tout moyen appro- prié comme par exemple un moteur 36, qui est fixé, de façon appropriée de préférence, au chariot 60. En variante, l'arbre 37 peut être accouplé à un moteur approprié à l'aide de pignons, de poulies, de courroies et analogues, si on le désire. Le berceau 50 est fixé au cadre 48 de l'ensemble 30. Le chariot 60 comporte deux brides ou portées 66 et 67 aptes à être insérées dans les perçages 53 et 54 du berceau 50 de manière à définir l'axe de rotation 64 du chariot 60. Comme cela est représenté sur la figure 4, l'axe de rotation 35 du premier organe 32 et l'axe de rotation 43 du second or- gane 40 sont situés approximativement dans le même plan ho- rizontal. Afin d'empêcher que les débris et les fluides prove- nant des processus de formage et de découpage n'entrent en contact avec le berceau 50 et le chariot 60, l'arbre 37 com- porte, au niveau de la paroi 47 de l'ensemble 30, un joint d'étanchéité 38 servant à refouler un tel fluide et de tels débris. Le chariot 60 est entraîné en rotation par l'inter- médiaire de moyens d'indexage ou d'actionnement 88. Les moyen d'actionnement 88 peuvent être de n'importe quel type appro- prié, à commande manuelle ou entraîné par action d'une énergie. Comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, les moyens d'actionnement 88 sont constitués de -façon appro- priée par un moteur 90 possédant un arbre de sortie 91 sur lequel un engrenage à vis sans fin 93 est fixé de façon appro- priée. L'engrenage à vis sans fin 93 engrène avec une vis sans fin 95 qui est fixée de façon appropriée au chariot 60. Comme cela est représenté, un moteur 90 est fixé au berceau 50, et l'extrémité distale 92 de l'arbre de sortie 91 est tourillonnée dans le siège 56 du berceau 50. Ainsi, lorsque le moteur 90 est actionné, il se produit un entraînement en rotation de l'engrenage à vis sans fini 93 qui, à sont tour, entraîne en rotation la vis sans fin et le chariot 60, ce qui a poureffet que l'axe de rotation 35 est décalé latéralement le long d'un trajet incurvé. Les moyens d'actionnement 88 peuvent être commandés de manière à faire avancer le chariot 60 sur une distance prédéterminée à des intervalles de temps prédéterminés afin de réaliser le réglage automatique de l'usure des composants du système. Le moteur 90 des moyens d'actionnement 88 peut être simplement raccordé à un organe de commande approprié à minuterie permettant d'actionner le moteur 90 conformément à une séquence prédéterminée en fonction du temps. En variante, le moteur 90 peut être interconnecté à un mo- teur 36 à l'aide de moyens de commande 80, par l'intermédiaire de fils électriques classiques 82 et 83 en vue de réaliser la commande de l'avance du moteur 90 en réponse à la vitesse du moteur 36 et à la durée de fonctionnement de ce dernier. Ain- si le moteur 90 serait actionné en fonction de la vitesse du moteur 36 ainsi qu'en fonction du temps. Naturellement outre le fait de faire avancer le moteur 90 selon une fonction pas-à-pas, on peut le faire avancer de façon continue à une cadence prédéterminée qui peut varier en fonction des variables mentionnées ci-dessus et analogues. Il ressort à l'évidence que des modifications et des agencements différents de ceux décrits ici peuvent être mis en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention, la présente description étant donnée simplement à titre d'illustration et étant censée inclure toutes les variantes possibles et imaginables. Du point de vue de l'applicabilité industrielle, la présente invention telle que décrite précédemment est appli- cable dans l'industrie de la fibre de verre. REVENDICATIONS 1. Appareil servant à étirer des écoulements (12) de verre fondu sous là forme de filaments (14) et à découper ces filaments en éléments discrets, caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier organe rotatif (32) possédant un axe de rotation (35), - - un second organe rotatif (40) disposé au voisinage dudit premier organe et apte à découper lesdits filaments (14) de manière à former lesdits éléments discrets (24), lorsque ces derniers avancent entre les premier et second organes ro- tatifs, - des moyens (36) pour entraîner en rotation ledit premier organe (32Y autour dudit axe de manière à amincir les- dits écoulements pour les amener sou la forme desdits filament: (14), - des moyens (60) en forme de chariot rotatif possé- dant un axe de rotation, l'axe de rotation (35) dudit premier organe rotatif (32) étant écarté de cet axe de rotation dudit chariot, et - des moyens d'actionnement (88) servant à entraîner en rotation lesdits moyens en forme de chariot de manière à décaler latéralement l'axe de rotation (35) dudit premier or- gane (32) sur un trajet prédéterminé afin d'accrottre ou de réduire la distance entre ledit axe de rotation (35) du pre- mier organe (32) et l'axe de rotation (43) du second organe (40) 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes de rotation du premier organe (32), du se- cond organe (40) et du chariot (60) sont sensiblement pa- rallèles entre eux. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement (88) comportent un mo- teur (90) raccordé à un engrenage à vis sans fin (93) associé à une vis sans fin (95) fixée audit chariot (60). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (36) servant à entraîner en rotation ledit premier organe (32) sont constitués par un moteur fi- xé audit chariot (60), ce moteur étant accouplé à un arbre (37) fixé audit premier organe rotatif (32). 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (43) du second organe rotatif (40) est également déplaçable latéralement. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commande servant à activer de façon automatique lesdits moyens d'actionnement (88). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont aptes à activer les- dits moyens d'actionnement (88) à des intervalles prédéter- minés. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont aptes à faire avancer de façon continue lesdits moyens d'actionnement (88) comfor- mément à des paramètres prédéterminés.