Brevet FR2196962A1 — publié le 19740322

enz En filature, pour assurer le serrage d'une bobine sur le mandrin ou la broche qui l'entrain en rotation, on utilise souvent un empilement de rondelles tronconiques fendues logées entre la surface extérieure du mandrin et la surface intérieure de la bobine, et qui se dilatent quand on écrase cet empilement au moyen d'un coulisseau,sur lequel agit un ressort ; pour éviter aux grandes vitesses de rotation, le décentrage de la bobine, on renforce l'action du ressort par des masselottes agissant sur des rampes d'un manchon mobile, cet effet étant d'autant plus énergique que l'ensemble du mandrin et de la bobine tourne plus vite. Domaine de l'invention L'invention a pour objet un dispositif de serrage pour des bobines à filasse torsadée, à fibres synthétiques, à fibre de verre ou tout autre produit analogue, comprenant un empilement de rondelles tronconiques fendues radialement alternativement à partir de leur bord intérieur et de leur bord extérieur. Le bord intérieur de ces rondelles prend appui directement ou indirectement sur un mandrin de serrage rotatif (ou broche), leur diamètre extérieur peut augmenter sous l'effet d'une pression axiale engendrée par un organe élastique incorporé ; leur bord extérieur se trouve ainsi appliqué sur la surface intérieure de la bobine cylindrique creuse enfilée sur le mandrin. Art antérieur : De tels mandrins de serrage pour bobines, comme décrits par exemple dans la demande de brevet allemand publiée 1.047.955, se sont montrés jusqu'à maintenant supérieurs aux autres dispositifs connus en raison de leur grande précision en vitesse de rotation et de la bonne transmission du moment de torsion. Cependant, comme il est nécessaire, par exemple pour la fabrication de fils synthétiques ou de fibre de verra, d'atteindre des vitesses de rotation nettemant plus élevées que précédemment, et qui peuvent être de l'ordre de 10.000 t/m ; il est à craindre, avec le type de mandrin précité, que les rondelles, en raison des contraintes centrifuges, quittent leur siège à leur bord intérieur, soient l'objet de déplacementsaléatoires, et soient endommagées. En effet, la pression exercée par l'élément élastique ne suffit plus à compenser l'effet secondaire centrifuge. On ne peut pas augmenter inconsidérement la tension des ressorts constituant l'organe élastique, car il doit rester suffisamment élastique pour compenser les forces axiales provoquées par la contraction du tube de la bobine en raison par exemple de la rétraction au séchage de fibres qui ont été envidées sur la bobine à l'état humide. D'autre part, ce ressort doit rester suffisamment élastique pour que le serrage puisse être supprimé à la main sans un effort trop considerable. Ainsi les dits organes élastiques exerçant une pression axiale ne peuvent être renforcés de façon à résister aux grandes vitesses de rotation et à la force centrifuge à laquelle les rondelles sont de ce fait soumises. Comme on pourrait facilement le montrer, la force centrifuge s'exerçant sur les rondelles, lorsque la vitesse de rotation est grande, provoque une force axiale qui stexerce sur les pièces adjacentes dans le sens axial, et qui diminue la pression axiale engendrée par les dits organes élastiques.Quand cette composante axiale de la force centrifuge dépasse celle des organes élastiques, les rondelles ne sont plus en contact avec leur siège et le centrage de la bobine n'est plus assuré. I1 en résulte des irrégularités dans la rotation du dispositif de serrage et de la bobine, d'où des ruptures de fibres et autres inconvénients de ce genre. Exposé qénéral : L'invention a pour objet des modifications et des perfectionnements aux dispositifs de serrage de l'art antérieur assurant un centrage précis de la bobine, et une meilleure transmission du couple d'entrainement, même aux très grandes vitesses de rotation. Cet objet est rempli conformément à l'invention de la manière suivante : des masselottes, qui sont astreintes à ne pouvoir coulisser que radialement, sont disposées entre des rampes obliques par rapport à l'axe d'un coulisseau à mouvement axial dans l'arbre du mandrin et d'autres rampes, également obliques par rapport à l'axe, appartenant à un manchon pouvant coulisser axialement et s'appuyant par sa tranche sur les rondelles. De préférence ces masselottes sont sphériques ou allongées et constituées de matière synthétique. Les dites masselottes à déplacement relatif purement radial peuvent aussi porter d'une part sur la rampe du même coulisseau et d'autre part sur des rampes appartenant à deux manchons,lesquels compriment deux empilements de rondelles. Il est aussi possible de disposer des masselottes avec des manchons correspondants et les empilements de rondelles correspondant sur le même arbre de mandrin en une pluralité d'exemplaires. De préférence, la structure des surfaces, le choix des matériaux, l'inclinaison des rampes du coulisseau par rapport à l'axe, sont déterminés de telle sorte que le mouvement relatif des masselottes et du coulisseau ne soit pas réversible en raison des frottements et qu'il y ait autoblocage. De préférence, le ou les manchons qui compriment les empilements de rondelles présentent une découpe circulaire sur laquelle s'appuie le bord intérieur des rondelles. Enoncé des figures : La Fig. t est une coupe longitudinale d'une première forme d'exécution de dispositif de serrage ou tendeur selon l'invention. La Fig. 2 est une coupe selon II-II de la Fig. 1. La Fig. 3 est une coupe longitudinale partielle d'une seconde forme d'exécution. La première forme d'exécution représentée sur les Figs. 1 et 2 d'un dispositif de serrage conforme à l'invention comprend un arbre de mandrin 1 rotatif et un coulisseau 2 qui peut coulisser dans ce mandrin et qui est sollicité par un ressort à boudin 11 en direction de la flèche 12.Ce coulisseau 2, qui est dans l'axe de l'arbre de mandrin de serrage 1, présente des rampes 6, obliques par rapport à son axe 9, sur lesquelles portent ltextrémité côté intérieur de doigts 8 qui ne peuvent que coulisser radialement et ne peuvent pas, en raison de coulisses de guidage prévues à cet effet dans l'arbre 1, se déplacer dans le sens axial ; l'autre extrémité de chacun de ces doigts 8 est en contact avec d'autres rampes inclinées 7, obliques également par rapport à l'axe 9, appartenant à un manchon 4 pouvant coulisser axialement et qui appuie par sa tranche opposée sur des ron- delles élastiques 3, de sorte que la pression axiale exercée par le ressort h boudin 11, nécessaire pour rendre active les rondelles 3, est transmise à ces rondelles.Ces dernières sont ainsi comprimées comme il convient et leurs lèvres extérieures sont appliquées contre la paroi interne de la bobine 5, qui est en fait un cylindre creux. Cette liaison obtenue par des moyens élastiques entre la bobine 5 et les rondelles 3 peut autre supprimée par l'action d'un poinçon 13 agissant dans la direction de la flèche 14, ce qui provoque la compression du ressort Il ; la bobine 5 peut alors être retirée de l'arbre 1 du mandrin d'entrainement. Aux très grandes vitesses de rotation, il intervient une composante axiale supplémentaire, dQe à la force centrifuge, apparaissant sur les doigts 8, qui augmente la force axiale exercée par le ressort Il dans la direction de la flèche 12 sur le manchon 4, ceci d'autant plus que le nombre de t/m est plus élevé. Ainsi, la composante axiale de force centrifuge agissant aux points de contact des rondelles 3 et du manchon 4 en direction opposée à 12, est compensée, et les inconvénients résultant de cette composante sont évités. Dans la forme d'exécution représentée sur la Fig. 3, les doigts 8 sont remplacés par des billes sphériques portant le même numéro de référence ; de plus, ces billes exercent simultanément des forces sur des manchons 4 et 4' dans les sens qui conviennent. De plus, dans ces manchons 4 et 4',dans cette forme d'exécution, sont ménagées des jantes 10 et 10' sur lesquelles portent les lèvres intérieures des rondelles 3 et 3'. Tous les autres éléments portent le mEme numéro de référence que sur la Fig. 1 et ont les mêmes fonctions. D'autresformesd'exécution peuvent être imaginées pour lesquelles le disposition des doigts, des manchons correspondants, et des rondelles sur l'arbre du mandrin sont en nombre quelconque. L'invention telle que décrite présente ainsi l'avantage que l'on évite le dérapage des rondelles sur leur siège, car les doigts, au cours de la rotation et en raison de la force centrifuge, exercent sur les rampes une pression compensatrice qui s'oppose à la composante axiale de la force centrifuge des rondelles. Par cette disposition, cette force est compensée en permanence, ou, si l'on veut, la force centrifuge s'exerçant sur les doigts renforce la pression exercée par le ressort. De plus, l'invention permet de disposer sur un arbre plusieurs pluralités de rondelles, en particulier pour des bobines de grande longueur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de serrage pour bobine à filasse torsadée, à fibres synthétiques, à fibre de verre ou autre produit analogue, incorporant au moins un empilement de rondelles tronconiques fendues radialement alternativement à partir de leur bord intérieur et de leur bord extérieur, le bord intérieur des dites rondelles s'appuyant directement ou indirectement sur l'arbre d'un mandrin de serrage rotatif, les dites rondelles augmentant de diamètre sous l'effet d'une pression axiale engendrée par des moyens élastiques incorporés, le bord extérieur de ces rondelles prenant alors appui contre la face intérieure d'une bobine cylindrique creuse, caractérisé :: - en ce que des masselottes pouvant coulisser radialement sont disposées entre une première pluralité de rampes appartenant à un coulisseau mobile axialement à l'intérieur de l'arbre du dit mandrin, inclinées par rapport à l'axe du dit coulisseau, et au moins une seconde pluralité de rampes inclinées par rapport au dit axe, appartenant à au moins un manchon mobile dans le sens de l'axe et s'appuyant contre le dit empilement de rondelles. 2.- Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé : - en ce que les dites masselottes sont sphériques. 3.- Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé : - en ce que les dites masselottes sont en forme de doigt 4.- Dispositif de serrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé : - en ce que les dites masselottes sont en matière synthétique. 5.- Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé : - en ce que les dites masselottes à mouvement relatif axial sont disposées entre la dite première pluralité de rampes et deux secondes pluralités de rampes appartenant à deux manchons différents comprimant chacun un empilement de rondelles. 6.- Dispositif de serrage selon lune des revendica tions 1 ou 5, caractérisé : - en ce que sur l'arbre du mandrin on trouve au moins deux ensembles de masselottes avec des manchons et des empilements de rondelles correspondants. 7.- Dispositif de serrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé : - en ce que la nature des surfeces, le choix du matériau et l'in- clinaison des rampes de la première pluralité par rapport à l'axe sont tels qu'il y ait autoblocage entre les masselottes et les dites rampes de la première pluralité. 8.- Dispositif de serrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé : - en ce que les dits manchons présentent un évidement circulaire sur lequel s'appuie le bord intérieur des dites rondelles.