Procédé et appareil pour fabriquer des objets creux de différentes dimensions par enroulement<B>d'un</B> ruban de matière en feuille sur un mandrin rotatif. L'invention a pour objet un procédé et un appareil pour fabriquer des objets creux de différentes dimensions par enroulement d'un ruban de matière en feuille sur un man drin rotatif, une bande de métal ou d'autre matière protectrice pouvant être enroulée sur l'objet terminé pour lui servir d'armature.
Le procédé est caractérisé par le fait de tendre une certaine longueur déroulée du ruban, d'enduire d'un adhésif la face infé rieure de cette portion tendue avant de l'en rouler sur le mandrin et de presser les unes sur les autres les couches successives de ma tière en feuille enroulée sur le mandrin, de manière à en constituer une masse compacte, masse devant former le corps de l'objet.
L'appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé est caractérisé par des moyens d'ac- tionnement du mandrin, par un rouleau de pression agissant constamment de haut en bas sur la portion supérieure de la surface du mandrin, de manière à amener en con tact intime les couches successives de matière en feuilles enroulées sur ce mandrin; par des moyens pour tendre une certaine longueur déroulée du ruban, et par des moyens pour enduire d'un adhésif, avant de l'enrouler sur le mandrin, la portion tendue du ruban.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil faisant l'objet de l'invention.
Fig. 1 est une vue latérale avec partie en coupe faite suivant la ligne 1-1 de fig. 5, montrant l'emploi d'un mandrin polyédrique; Fig. 2 est une vue analogue faite à plus grande échelle, montrant partiellement l'em ploi d'un mandrin circulaire; Fig. 3 et 4 sont respectivement une vue en plan et une vue latérale, montrant en particulier l'appareil pour fournir la bande formant l'armature, fig. 4 étant vue par la ligne 4-4 de fig. 3, suivant le sens des flèches; Fig. 5 est une vue en plan de certaines parties représentées fig. 1;
Fig. 6 est une vue de détail montrant les couteaux de découpage; Fig. 7 et 8 sont d'autres vites de détails, montrant respectivement le mécanisme d'ac- tionnenient et le mécanisme de réglage de ces couteau:; Fig. 9 est une vire latérale partiellement et) coupe à plus grande échelle, montrant des détails (lu chariot pour guider la bande for mant l'armature, Fi-. 10 est une vue en plan de ce cha riot, et Fig. 11 une coupe suivant la ligne 11-11 de fig. 9.
Le ruban de matière en feuille, indiqué par 5, avec lequel l'objet creux est constitué, provient d'un rouleau 6 monté sur un axe 4. Ce ruban 5 passe entre deux rouleaux dévi deurs 7 et 8, tournant en sens inverses, le rouleau 8 tournant dans le sens de la flèche (fig. 1) et entraînant par friction le rouleau 7 en sens inverse. Ce mouvement de rotation du rouleau 8 lui est imprimé par l'intermé diaire d'rirr système d'engrenage 9 et d'un arbre 10. Le rouleau 8 et l'arbre 10 sont portés par un bâti tournant 12 tourillonnant sur un arbre 13.
Les disques de friction 14 et 15, portés respectivement par les arbres 10 et 13, constituent un changement de vi tesse pour l'arbre 10 et le rouleau 8, par lequel la quantité de matière en feuille dé roulée et le relâchement produit sur la feuille peuvent être contrôlés. La vitesse de l'arbre 10 se règle en déplaçant le disque 14 de l'extérieur vers l'intérieur ou de hintérieur vers l'extérieur; par rapport au disque 15, au moyen du bras 16 (fig. 4) qui est pourvu d'une vis sans fin et d'riti engrenage hélicoï dal 17, 18 porté sur l'arbre 19.
L'arbre 13 et le disque 15 sont entraînés par une chaîne '?0, laquelle est actionnée par l'arbre 22. Cet arbre 22 est actionné, à son tour, par l'in- termédiaire d'engrenage approprié, par l'ar- lïre 23, lequel est entraîné par la poulie 24.
En se reportant maintenant tout parti- culiéreinent à la fis. 9, on voit que la bande 5 passe sur un dispositif de terisiori comprenant les tiges transversales 25 et 26. La bande 5 passe au-dessus de la barre 25 et au-dessous de la barre 26.
La barre inférieure 26 est portée par une console 27, laquelle est fixée à la barre sulr@rieure "5, de telle uianière que, lorsque la barre supérieure est tournée, la barre inférieure décrit un arc de cercle pour changer la surface de contact entre la bande 5 et les tiges pour régler la quantité de friction. entre la bande et les tiges pro portionnellement à la force de tension pro duite dans la bande.
Ce mouvement d'oscil lation de la tige inférieure est commandé au moyen d'unie vis sans fin 29 (fig. 2), portée sur l'arbre 30, et engrenant avec une roue hélicoïdale 28 portée par la tige supérieure 25. L'arbre 30 porte, à une de ses extrémi- tés, un volant 32 qu'on peut actionner à la main pour faire tourner l'arbre. En connexion avec ce dispositif de réglage de la tension, on a prévu des moyens pour supprimer ra pidement toute la tension sur la bande au besoin. Ces moyens comprennent titi col lier 33 maintenu sur l'arbre 30 entre des colliers fixes 34.
Un levier d'actionnenient 35, relié par une bielle 36 au collier 33, permet à l'opérateur de donner tin mouvement axial de va-et-vient rapide à l'arbre 30, de telle manière que la vis sans fin 29 agit comme une crémaillère pour faire tourner les tiges 25 et 26, et supprimer ainsi la tension à la quelle est soumise la bande 5. Une paire de guides 31 est montée près de chaque extré mité de la tige 25 pour guider la bande.
Pendant que la bande est soumise à la tension, on peut la couper en bandes plus étroites si l'on désire obtenir des articles de dimension plus petite, au moyen d'un mé canisme qui v a être décrit maintenant.
Une série de couteaux ou de disques tran chants 37 est montée sur un arbre transver sal 38, lequel peut osciller autour de la tige î9 prise comme centre et étant relié à cette tige 39 au moyen 40. Ce mouvement d'oscil lation, déterminant la position des couteaux, est coniniandc# par le mécanisme repi-éserit6 (fig. 2 et 8). Ce mécanisme comprend nui bras 42, porté par la tige 39, lequel est relie: à la tringle<U>4",</U> commandé par le levier à main 44.
Les couteaux 37 sont eirtraînés par la rotation de l'arbre 38, lequel est relié par un joint universel 45 à un arbre 46 monté dans le palier, pivoté, 47 et entraîné par une courroie 48 reliant cet arbre à la poulie 49 portée par l'arbre d'actionnement 23. Les couteaux 37 sont montés dans un coulisseau de serrage 37' qui est chevillé sur l'arbre 38 au moyen d'une vis de serrage 38' fonction nant comme cheville, et pouvant se déplacer dans une rainure longitudinale appropriée, ménagée dans l'arbre. Pour guider la bande 5 convenablement par rapport à la position des couteaux, la bande passe par dessus une tige 50.
Grâce à la raideur de la bande ten due, le découpage s'effectue facilement et proprement; en outre, il n'est pas nécessaire d'avoir un organe opposé servant d'appui, puisque la bande est suffisamment raide.
Pendant que la bande est encore soumise à la tension, elle est recouverte d'un côté au moyen d'un adhésif amené par un tube d'ad mission d'adhésif 52 (fig. 9) lequel est muni d'une ouverture longitudinale 53 à sa partie supérieure, par laquelle peut s'écouler l'adhé sif. La bande passe sous des tiges 54 dis posées de part et d'autre de ce tube 52, de manière à ce qu'elle soit toujours appliquée sur l'ouverture 53. L'adhésif arrive dans le tube 52 par les deux extrémités de ce tube, par des tuyaux 55 reliant ces extrémités au réservoir d'adhésif 56. Comme il est plus clairement représenté sur la fig. 2, une sou pape 56a est montée dans l'un des tuyaux 55, au-dessous du niveau du tuyau 52.
Cette soupape est commandée au moyen de con nexions appropriées par le levier à main 57. La position de cette soupape au-dessous du niveau du tube d'admission est importante, parce qu'elle empêche toute perte d'adhésif après que la soupape est fermée. Ces pertes ou fuites pourraient se produire si la soupape se trouvait au-dessus du niveau du tube d'admission, parce que la colonne verticale d'adhésif restant -entre le niveau de la sou pape et le tuyau 52, créerait une pression. L'adhésif est plus efficacement appliqué à la bande lorsqu'elle est tendue, parce que la tension rend cette bande plate et lisse.
Pen dant que la bande est encore tendue et après qu'elle a été coupée et recouverte d'adhésif, elle est enroulée sur un mandrin rotatif qui peut avoir la forme voulue [polyédrique, comme représenté en 58 (fig. 1) circulaire, comme il est représenté en 58' (fig. 2 et 4)]. Ces mandrins sont montés sur les arbres 59, lesquels sont entraînés à tourner dans le sens de la flèche, par l'intermédiaire d'un engre nage approprié, au moyen de l'arbre 22. Au commencement, une certaine longueur de la bande 5 n'est pas recouverte d'adhésif; pour éviter qu'elle ne se colle au mandrin.
Des couches successives, par contre, sont recou vertes d'adhésif, dès qu'on a fait fonctionner la soupape 56a. Ces couches successives sont pressées les unes contre les autres en con tact intime par le rouleau de pression 60, lequel est monté de manière à pouvoir tour ner près d'une des extrémités d'un bras pivoté s'étendant horizontalement, 62. Ce bras, pivoté en 63, porte un poids réglable 64, permettant de régler la pression exercée par le rouleau. Pour que l'opération s'effectue dans de bonnes conditions, le rouleau 60 doit avoir une surface circonférentielle plus grande que la surface de chaque facette du mandrin.
Dans certains cas, cette surface circonférentielle peut même être à peu prés égale à la surface périphérique du mandrin. La circonférence du rouleau représenté fig. 1 est un peu inférieure à la périphérie du man drin. Dans le cas d'un mandrin polyédrique, une rotation quelque peu rapide peut être cause que les angles du mandrin repoussent brusquement le rouleau. Pour empêcher cela, on emploie un ressort 65 dont l'action est plus rapide que celle du poids. Le rouleau est disposé de manière à rouler sur la péri phérie du mandrin et à presser sur toute la largeur des couches successives de la bande pour les amener en contact intime, même s'il existe des irrégularités dans la surface du mandrin ou la formation de la bande 5.
Afin de se conformer à toutes ces irrégularités et variations dans le contour, le rouleau 60 est recouvert d'une gaine souple et élastique 66.
Le bras 62 portant le rouleau de pres sion est pivoté en 63 à une distance relative- ment grande du mandrin sur la droite de ce dernier (fig. 1).
Un mécanisme est également prévu pour verrouiller le rouleau de pression dans une position inactive, lorsqu'une certaine épaisseur de matière enroulée a été obtenue sur le man- drizi. Ce mécanisme comprend un verrou 67 qui est verticalement réglable dans un bâti 68 en combinaison avec une console 69 por tant le verrou et un arbre fileté 70 se vis sant dans le bâti 68.
Le verrou 67 vient en prise avec l'extension 72 portée à l'extrémité du bras 62.A mesure que la bande s'enroule sur 1e mandrin, le bras 62 s'élève de l'épais seur de la bande à chaque révolution du mandrin jusqu'à ce que l'épaisseur désirée ait été atteinte; à ce moment, le bras 62 se trouvant dans la position représentée en traits interrompus (fig. 1), l'extension 72 est en prise avec le verrou 67 et se trouve retenue dans cette position par ce dernier. Ce dispositif permet à l'opérateur, en abaissant ou en sou levant la console 69, de régler l'épaisseur de matière enroulée sur le mandrin.
Pour accélérer l'action de collage de l'adhésif de l'air comprimé, de préférence chauffé est dirigé sur la bande au fur et à mesure qu'elle s'enroule sur le mandrin. Cette arrivée d'air se fait par un tuyau 73.
Le mécanisme pour enrouler la bande de matière, formant l'armature de l'objet creux sur le corps de l'objet formé sur le mandrin, va être maintenant décrit en référence aux fig. 3, 4, 9, 10 et 11.
Un arbre fileté 75, actionné par l'inter médiaire d'une série d'engrenages 76 par l'arbre 22, est monté transversalement sur l'appareil, parallèlement à l'axe du mandrin.
Un chariot 77, coulissant sur la tige-guide 78 est muni d'éléments d'embrayage 79 pour le relier mécaniquement à l'arbre 75. Lors que ces éléments d'embrayage sont dans la position représentée fig. 11, le chariot se dé place transversalement par rapport à l'appa reil, lorsque l'arbre 75 tourne dans une direction parallèle à l'axe du mandrin.
La partie supérieure 80 du chariot petit tourner autour d'un axe vertical et être fixée dans une position angulaire quelconque au moyen de boulons 83 engagés dans la partie infé rieure du chariot et susceptibles de se déplacer dans des rainures correspondantes circulaires 84, ménagées dans la plaque de base de la partie supérieure du chariot. Cette partie supérieure 80 est munie de bâtis et de paliers pour porter les rouleaux supérieurs et infé rieurs de tension 85 et 86, entre lesquels la bande armée 87 est guidée par la plaque de guidage 88.
Cette plaque de guidage 88 peut pivoter autour d'un axe horizontal 88', de manière à pouvoir atteindre une position inclinée quelconque, telle que celle représen tée fig. 9. Le rouleau supérieur 85 est soumis à l'action d'un ressort, de manière à le main tenir constamment appliqué contre le rouleau inférieur, afin de régler la tension exercée sur la bande 87.
Un frein 89 peut également être employé en combinaison avec le rouleau inférieur pour régler encore plus exactement cette tension. La plaque de guidage 88 est munie de bandes de guidage réglables 90, comme représenté clairement en fig. 3 et 10.
Le fonctionnement de la machine dans son ensemble peut être brièvement résumé comme suit.: Le mécanisme d'actionnement du rouleau de dévidage 8 est réglé de ma nière à dévider une longueur de bande don née. Cette longueur de bande déroulée est amenée entre les tiges de tension 25 et 26, dont les positions relatives sont réglées à la main au moyen de la poignée 32, afin de régler la force de tension appliquée sur cette bande. Cette bande tendue est alors coupée en petites bandes par les couteaux 37 et est ensuite enduite d'adhésif sur sa surface infé rieure et enfin toujours également tendue, cette bande est enroulée sur le mandrin où les couches successives sont amenées en con tact intime les unes avec les autres par le rouleau de pression 60.
Lorsqu'une épaisseur suffisante a été at teinte, le rouleau 60 est verrouillé dans sa position inactive. Une bande de matière pro tectrice peut être enroulée sur le corps ainsi formé sur le mandrin. L'enroulement de cette bande est réglé au moyen du chariot 77 se déplaçant parallèlement à l'axe du mandrin, le long de l'arbre faisant vis sans fin 75. Lorsque ces opérations sont terminées, le mandrin peut être abaissé pour permettre de retirer plus facilement l'article terminé.