Brevet FR2142824A1 — publié le 19730202

La présente invention est relative à une bobine à enroulement transversal, utilisée ordinairement pour enrouler des fils ou d'autres matières filamenteuses semblables sous la forme de rouleaux. Tel que ceci est bien connu dans la présente technique, la bobine est munie d'un jeu de rainures en spirale s'intersectant l'une l'autre et chaque rainure en spirale a une forme divergente à un point, c'est-à-dire au point de retour, ces points étant dénommés "extrémités de divergence". Ainsi, des points d'intersection et des extrémités de divergence des rainures en spirale sont formés sur la bobine. On a constaté par expérience que ces points montrent à l'usage une tendance à l'usure, ce qui nécessite ainsi le remplacement de la bobine. En vue d'empêcher l'usure de ces points dans une bobine moulée à partir d'une matière thermodurcissable, il est bien connu de prévoir des éléments de renforcement métalliques auxdits points.Actuellement, les extrémités de divergence sont renforcées pendant le procédé de moulage, mais aux points d'intersection, les éléments de renforcement sont insérés subséquemment au moulage dans des fentes ou encoches formées pendant le procédé de moulage ou pratiquées subséquemment pour les éléments de renforcement métalliques à insérer dans ces fentes et à retenir dans celles-ci au moyen d'un adhésif. Ces bobines ont dès lors une longévité active prolongée, mais présentent certains inconvénients, tels que des frais de main-d'oeuvre élevés, attribuables à l'insertion précise des éléments de renforcement dans les fentes prevues aux points d'intersection des rainures en spirale. Dans les bobines moulées bien connues, les éléments de renforcement prévus aux points d'intersection ne peuvent pas être prévus au cours du procédé de moulage, car on a constaté qu'il n'esfpas possible de maintenir les éléments de renforcement dans leur position durant le procédé de moulage de la bobine. Un autre inconvénient rencontré est qutjl est nécessaire d'introduire chaque élément de renforcement individuel aux points d'intersection des rainures, puisque ces éléments de renforcement métalliques ne sont insérés que subséquemment au procédé de moulage. En outre, il n'a pas été possible jusqu'ici d'assurer un renforcement simple et continu des rainures adjacentes.Un autre inconvénient des bobines connues est que les éléments de renforcement métalliques ne constituent pas une voie de passage pour l'élimination de la charge statique accumulée. L'accumulation de la charge statique dans la bobine est un inconvénient majeur se manifestant dans les bobines moulées à partir d'une matière thermodurcissable. Ceci est en particulier le cas lorsque des fils synthétiques ou des mélanges de ceux-ci sont utilisés, car une quantité considérable de charge statique s'accumule à la surface de la bobine et dans les rainures, ce qui n'est pas un facteur avantageux. Pour remédier à ce désavantage, il a été proposé d'exécuter la bobine entièrement à partir d'un métal. Au cours de la fabrication de bobines métalliques, un tube d'acier revêtu de chrome, pourvu de plusieurs ouvertures pratiquées dans sa paroi, est tout d'abord réalisé. Ensuite, des corps préformés, constituant les rainures et se composant d'un métal, sont fixés sur les ouvertures de la paroi du tube au moyen d'un adhésif. Bien qu'aucune charge statique d'électricité ne s'accumule dans les bobines métalliques, il n'est toutefois pas possible de polir les rainures au degré voulu et par conséquent d'assurer le caractère lisse et doux qui est une particularité essentielle exigée pour les bobines à enroulement transversal. En outre, après une certaine période d'usage, l'adhésif montre une tendance à la détérioration et affaiblit la relation de liaison entre les corps rainurés et le tube. Un autre inconvénient est la formation de rouille sur la surface de la bobine, laquelle rend celle-ci inapte à l'enroulement efficace de fils d'un numéro plus fin. En plus des inconvénients précités, la fabrication de ces bobines métalliques est conteuse. Dans ces conditions, un but de la présente invention consiste à réaliser une bobine moulée à enroulement transversal, utilisable dans une machine à enrouler les fils ou d'autres matières filamenteuses semblables sous la forme de rouleaux, et pourvue d'éléments de renforcement aux points d'intersection et extrémités divergentes des rainures ; ces éléments de renforcement sont prévus dans la bobine au cours du procédé de moulage et des organes sont utilisés avec cette bobine pour assurer l'élimination de l'électricité statique accumulée. Un autre but de l'invention est de prévoir une bobine à enroulement transversal, dont la fabrication est simple, le cott réduit et le fonctionnement efficace. Conformément à la présente invention, on a prévu une bobine à enroulement transversal, appropriée à une utilisation dans des machines à enrouler les fils ou d'autres matières filamenteuses semblables sous la forme de rouleaux, se composant d'un cylindre ou rouleau de moulage muni de plusieurs rainures transversales formées sur celui-ci, d'une ouverture centrale s'étendant longitudinalement au cylindre et servant au montage et au maintien de la bobine sur l'arbre d'une machine à enrouler, d'un élément de renforcement mé- tallique prévu à chacun des points d'intersection et aux extrémités de divergence des rainures ; cette bobine est caractérisée en ce qu'au moins un élément de retenue est incorpore an corps du cylin- dre ou est posé sur sa surface, cet élément de @t@nue etant en contact avec au moins un élément de renforcement tué aux points d'intersection d'une rainure, de telle sorte que @ dit élément de retenue maintienne l'élément de renfoi ment dal1S sa position au cours du procédé de moulage du cylindre. L'élément de retenue est en contact avec les éléments de renforcement prévus aux extrémités de divergence et aux points d'inter- section des rainures. Conformément à une autre forme de réalisation de la présente invention, la bobine comprend un premier et un second élément de retenue ; le premier élément de retenue est conçu pour maintenir les éléments de renforcement au cours du procédé ae moulage et établir un contact avec ces éléments disposés aux premières extrémités de divergence et au ou aux points d'intersection des rainures, qui se situent dans la même direction axiale que les premières extrémités de divergence ; tandis que le second élément de retenue est conçu pour maintenir les éléments de renforcement au cours du procédé de moulage et établir un contact avec ces éiéments prévus aus secondes extrémités de divergence et au ou aux points d'intersection des rainures, qui se trouvent dans la même direction axiale que celle des secondes extrémités de divergence. Lorsque la bobine est fabriquée à partir d'une matière thermodurcissable, l'élément de retenue sert également d'élément conducteur électrique, de sorte que la charge statique absorbée par l'élément ou les éléments de renforcement métalliques peut se déplacer vers l'arbre sur lequel la bobine est montée. La mise à la terre est établie en pratiquant une ouverture dans la bobine pour la réception d'une vis de serrage, cette vis étant en contact avec l'élément de retenue et l'arbre de la machine à enrouler. Par conséquent, la vis de serrage exécute deux fonctions ; l'une de cellesci consiste à fixer la bobine sur l'arbre et la seconde à compléter le circuit électrique de l'élément ou des éléments de renforcement avec l'arbre de la machine à enrouler.Toutefois, une autre forme de réalisation de la présente invention consiste à utiliser un autre mode de construction dans lequel le circuit électrique, établi entre l'élément de renforcement et l'arbre, est complété, par exemple par l'élément de retenue entrant lui-même en contact avec l'arbre Conformément à une autre forme de réalisation de la présente lorsque la bobine est fabriquée par la mise en oeuvre d'un procédé de moulage, mais se compose d'un métal, tel qu'un alliage d'aluminium, il n'est pas absolument nécessaire que l'élé- me de retenue soit essentiellement un élément conducteur, si bte@ que cet élément de retenue peut ou non établir une connection e@@ @uque avec l'arbre de la machine à enrouler.Néanmoins, les élements de renforcement doivent être constitués d'une matière plus durs dont la résistance à l'abrasion est plus élevée que celle du méta@ qui forme la bobine. Ainsi, l'élément de tien@ que l'élément de renforcement aux points @@@@@@@@@@@@@ 1..- les extrémités de divergence des rainures peu vent @@@ @ le organes de renforcement par l'application de proceder @@@@n @@@@@ dans la présente technique.Toutefois, une aut lorme d'execution de la présente invention consiste à utilider in élement de reto@ue dont la forme de construction est simi @aire à colle de l'élement de retenue proposé pour la bobine moulée a partir d'une matière thermodurcissable, comme décrit ci-dessus. D'autres buts et avantages de la présente invention se déga g@@ de la descrintion ci-aprèse, établie en liaison avec les des- sins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une bobine à enroulement transversal, conformément à une forme de réalisation de l' invention ; - la figure 2 est une coupe de la bobine à enroulement transversal, établie le long de la ligne 1-A de la figure 1 ; -- La figure 3 mise une vue er perspective de la bobine à enroulement transversal, conformément à une autre forme de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une coupe de la bobine établie le long de la figne A-A de la figure 3 ; et - la figure 5 représente l'une des parties du moule de coulée à pl@séeurs pièces. se référant au@ dessins et en particulier aux figures 1 et 2, l@ bobine à enroulement transversal 1 de la présente invention est @tée de plusieurs rainures transversales 2 présentant des points d'intersection 3 et des extrémités de divergence 4. Conne le montrent les dessins, les extrémités de divergence 4 sont pourvues chacune d'un élément de renforcement métallique 5 et les points d'intersection 3 sont dotés chacun d'un élément de renforcement métallique 6.Selon la technique antérieure, les éléments de renforcement métalliques 5 étaient prévus pendant le procédé de moulage, tandis que les éléments de renforcement 6 étaient appliqués subséquemment au procédé de moulage par la formation de fentes aux points d'intersection, par l'insertion ultérieure de ces éléments de renforcement 6 et par la retenue de ceux-ci au moyen d'un adhésif. Il est bien évident que le procédé d'insertion des éléments de renforcement 6 exige un certain temps et un haut degré de précision ; les inconvénients de celui-ci ont déjà été mentionnés ci-dessus. Les éléments de renforcement 6 ne pouvaient pas jusqu'ici être inclus pendant le procédé Ç moulage de la bobine, car ces éléments risquaient d'entre déplacés lors de l'application d'une pression élevée durant le procédé de moulage.Conformément à la présente invention, des organes sont prévus pour insérer les éléments de renforcement 6 au cours du procédé de moulage, ce qui n1 était pas possible jusqu'ici. Ceci peut à présent être réalisé, selOn la présente invention, en utilisant un élément de retenue 7 pendant le moulage. L'élément de retenue 7, se composant d'un métal conducteur, est sous la forme d'une bande aux extrémités coudées 8, l'une des extrémités coudées porte contre un élément de renforcement 6 et l'extrémité coudée opposée porte contre l'élément de renforcement 5. L'élément de retenue est muni de bras 7a et 7b. En outre, l'élément de retenue 7 présente une ouverture 9 par laquelle la tige lOa de la vis de serrage 10 est introduite.Une ouverture 11, pratiquée axialement à l'ouverture 9, est formée dans la bobine 1 pour le logement de la vis de serrage 10. Cette vis de serrage 10 doit exécuter deux fonctions, principalement. L'une de celles-ci consiste à bloquer la bobine t sur 11 arbre 12 et l'autre, qui est une caractéristique importante de la présente invention, est d'établir une voie de passage électrique pour ltécoulement ou la propagation de la charge statique depuis les éléments de renforcement 5 et 6 jusqu'à 11 arbre 12. Similairement, l'élément de retenue 7 a deux fonctions importantes. L'une de ces fonctions est de permettre l'écoulement de la charge statique absorbée par les éléments de renforcement 5 et 6 vers l'élément de retenue et ensuite vers l'arbre 12 en passant par la vis de serrage 10.La seconde fonction, qui est une caractéristique importante, consiste à maintenir les éléments de renforcement 5 et 6 dans leur position au cours du procédé de moulage de la bobine. On a constaté qu'en l'absence de l'élément de retenue 7, il n'est pas possible de retenir en particulier l'élément de renforcement 5 pendant le procédé de moulage. L'absorption de la charge statique par les éléments de renforcement 5 et 6 est importante lorsque des fils synthétiques ou des mélanges contenant des fibres synthétiques sont enroulés sur la bobine. Toutefois, dans le cas de fibres naturelles, telles que le coton, seule une quantité négligeable de charge statique est présente par suite de l'humidité existant dans ces fils. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de prévoir des organes de conduction. Cependant, les points d'intersection 3 et les extrémités de divergence 4 tendent encore à se détériorer et pour empêcher cette détérioration, il est nécessaire de prévoir les éléments de renforcement 5 et 6. L'élément de renforcement 5 peut dtre présent pendant le procédé de moulage d'une manière déjà connue en soi dans la présente technique, mais pour disposer l'élément de renforcement 6 aux points d'intersection 3, pendant le procédé de moulage, il importe d'utiliser un élément de retenue 7 qui peut se composer d'un seul bras 7b. insi, l'élément de retenue 7 peut ne comprendre qu'un bras 7b lorsque l'élément de renforcement 5 est présent d'une manière bien connue dans la présente technique, ou alternativement les deux bras 7a et 7b peuvent être utilisés lorsque les éléments de renforcement 5 et 6 sont prévus, conformément à l'invention. Comme le montrent les dessins, deux éléments de retenue 7 et une vis de serrage 10 sont mis en oeuvre. La bobine conforme à l'intion peut autre fabriquée en utilisant un moule de coulée à plusieurs pièces. En se référant à présent aux figures 3 et 4, on a représenté ici une bobine similaire à celle reproduite aux figures 1 et 2, mais où une caractéristique additionnelle est apportée par l'application d'un élément de conduction électrique sur la surface de la te bobine Cet élément se compose d'une plaque conductrice 13 montée sur la Surface 14 de la bobine 1. La plaque 13 est dotée, sur sa face intér-ewre, d'attaches saillantes 15 qui facilitent l'établissement d'une prise ferme de la plaque 13 sur la bobine 1. En outre, la plaque 13 est en contact avec un manchon 16, de telle sorte que ce dernier soit également en contact avec l'élément de retenue 7. Le manchon 16 et la plaque conductrice 13 sont montés pendant le procédé de moulage de la bobine. La plaque 13 présente une ouverture 17 axiale à l'ouverture 9 de la bobine. lorsque la bobine est fixée sur l'arbre 12 par la vis de serrage 10, la charge statique accumulée sur la surface 14 de la bobine 1 est absorbée par la plaque conductrice 17 et se propage ensuite vers le n,211- chon 16 et finalement vers la tige 12 en passant par l'élément de retenue 7 et la vis de serrage 10. Corme représenté raie dessins, deux plaques conductrices 13 de ce type soat pré@es. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la plaque conductrice 13 peut être utilisée sur une bobine à enroulement transversal, et ce sans qu'un arrangement particulier de ltélé- ment de retenue soit nécessaire. Par exemple, les éléments de renforcement 5 et 6 ne doivent pas nécessairement établir un contact électrique avec la tige 12 et peuvent être incorporés à la bobine d'une manière bien connue, notamment en pratisuant- des fentes aux points d'intersection 3 des rainures, en introduisant les éléments de renforcement 6 dans ces fentes et en les fixant au moyen d'un adhésif, par exemple à base d'une résine époxyde. Dans cette forme de réalisation, la plaque conductrice 13 est fixée sur la surface 14 de la bobine 1.Lorsque la vis de serrage 10 est introduite entièrement dans les ouvertures de la plaque conductrice et de la bobine, la tête de cette vis doit être suffisamment grande pour établir un contact avec le conducteur 13 après serrage de la vis 1. Dans ce cas, le courant de la plaque conductrice 13 s'écoule vers l'arbre 12 directement par l'intermédiaire de la vis de serrage 10. Conformément à une autre forme de réalisation de l'invention, lorsque les éléments de renforcement 5 et 6 sont utilisés d'une manière déjà connue en soi dans la présente technique, l'élément de retenue 7 est conçu pour maintenir le manchon 16 et titre en contact avec celui-ci pendant le procédé de moulage de la bobine. Dans ce cas, le manchon 16 est en contact avec la plaque conductrice 13 et l'élément de retenue 7, de sorte que le parcours du courant, en partant de la plaque 13, est semblable à celui décrit en se référant aux figures 3 et 4. la figure 5 montre l'une des parties 18 d'un moule de coulée en plusieurs pièces, qui peut être utilisée pour la fabrication de la bobine 1 conforme à l'invention. Comme le montre cette figure, deux nervures 19 font partie intégrante de la surface intérieure de cette pièce de moule 18 et les éléments de renforcement 5 et 6 sont posés sur lesdites nervures 19. Un mamelon creux 20 est prévu dans cette pièce de moule 18 pour le logement de la vis de serrage 21. l'ouverture 9 de l'élément de retenue 7 est pratiquée axialement à l'ouverture 22 du mamelon creux 20, dans laquelle s' engage la de serrage 21. Le manchon 16 entoure étroitement le mamelon 20. Ce manchon 16 repose par une extrémité sur un support 23 plaque conductrice 13 et porte par son autre extrémité, con 1 ément de retenue 7. Il est visible que si la vis de ser r@@@@@@ 21 n'ocoupe pas sa poisition, la plaque conductrice 13 montre u@@@@@@@@dance an déplacement.Toutefois, au moment de l'insertion de vis de serrage 21, le manchon 16 porte fermement contre l'@@@ment de retenue 7 et empêche tout déplacement de la plaque cont@@@trice 13 qui, dans la bobine moulée, apparaît à la surface L'élément de retenue 7 et le manchon 16 restent 1 larsque celle-ci est moulée. Il est visible éga lem (2t t qu'au m@@ent de l'introduction de la vis de serrage 21, les Jé@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ment 5 et 6 sont maintenus dans leur position @@@@@nt la duré du precédé de moulage de la bobine 1, étant donné qu@@@les b@@@@@@@@@@@@portent fermement contre les éléments de ren- formement 5 et 6. Il doit être noté qe la vis 21 n'est utili @@@@@@ distincte de la vis de serrage 10, car la vis 21 n'est utili @@@@@@@ qu'au @@@@@@@ moulage de la bobine dans le but d'assumer les fonctions me@@@@@@@ées ci-dessus A la fin du procédé de moulage, - e @@@ 21 r retirée re la pièce de moule 18. REVNDICATIODTS 1. Bobine à enroulement transversal, appropriée à une utilisation dans une machine à enrouler les fils ou d'autres matières fi- lamenteuses semblables sous la forme de rouleaux, se composant d'un cylindre ou d'un rouleau de moulage pourvu de plusieurs rainures transversales formées sur ce cylindre, d'une ouverture centrale s'étendant longitudinalement au cylindre et servant au montage et au maintien de la bobine sur l'arbre de ladite machine à enrouler, d'un élément de renforcement métallique prévu à chacun des points d'intersection et des extrémités de divergence desdites rainures, caractérisée en ce qu'au moins un élément de retenue est prévu dans le cylindre ou sur sa surface, ledit élément de retenue étant en contact avec au moins un élément de renforcement disposé à un point d'intersection des rainures, de telle sorte que ledit élément de retenue maintienne ledit élément de renforcemen' dans sa position pendant le procédé de moulage dudit cylindre. 2. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de retenue est en contact avec ltélément de renforcement disposé aux extrémités de divergence et avec les éléments prévus aux points dtintersection des rainures. 3. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier et un second élément de retenue, ledit premier élément de retenue étant conçu pour maintenir les éléments de renforcement pendant le procédé de moulage et pour etre en contact avec ces éléments prévus à une pre mièvre extrémité de divergence et au ou aux points d'intersection des rainures, qui se situent dans la meme direction axiale que celle de ladite première extrémit e divergence de la rainure, tandis que le second élément de retenue est conçu pour maintenir les éléments de renforcement au cours du procédé de moulage et pour etre en contact avec ces éléments situés aux secondes extrémités de divergence et au ou aux points d'intersection des rainures; qui se trouvent dans la même direction axiale que celle des secondes extrémités de divergence. 4. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de retenue est également un élément de conduction électrique, de façon que la charge statique absorbée par l'élément ou les éléments de renforcement soit autorisée à se déplacer vers ledit arbre. 5. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend une ouverture pratiquée dans ladite bobine pour le logement d'une vis de serrage métallique, une ouverture axiale prévue dans ledit élément de retenue en vue d'entrer en prise avec la tige e ladite vis de serrage lorsque celleci occupe une position serrée, ladite vis étant conçue pour établir un contact avec ledit arbre ou un manchon entourant étroitement ledit arbre et étant à même également de fixer la bobine sur ledit arbre, ainsi que d'assurer simultanément la fermeture d'un circuit électrique ; et en ce que la charge statique des éléments de renforcement se déplace vers l'arbre en passant par ledit élément de retenue et la vis de serrage. 6. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'une plaque conductrice est appliquée sur la surface dudit cylindre ou de la bobine et établit un contact électrique avec ledit arbre, ladite plaque conductrice permettant à la charge statique absorbée par les surfaces de la bobine de s'écouler ou de se propager vers ledit arbre. 7. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite plaque conductrice est appliquée sur la surface de la bobine pendant le procédé de moulage. 8. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite plaque conductrice est appliquée sur la surface de ladite bobine subséquemment au procédé de moulage. 9. Bobine à enroulement transversal. suivant la revendication 7, caractérisée en ce que plusieurs attaches saillantes sont prévues sur la surface intérieure de ladite plaque et slemboStent dans le cylindre au cours du procédé de moulage. 10. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite connexion électrique entre ladite plaque conductrice et l'arbre est établie au moyen d'un manchon prévu entre ledit élément de retenue et ladite plaque, ledit man- chon étant en contact avec ledit élément de retenue et la plaque. 11. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit manchon est appliqué pendant ou après le procédé de moulage. 12. Bobine à erroulement transversal suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de retenue est également un cément de conduction électrique et est incorporé audit cylindre de telle sorte que la charge statique absorbée par tous les éléments de renforcement métalliques soit autorisée à se déplacer vers ledit arbre par l'intermédiaire de l'élément de retenue. 13. Bobine à enroulement transversal suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'une plaque conductrice et une vis de serrage sont prévues pour cet élément de retenue. 14. Procédé de moulage d'une bobine à enroulement transversal suivant les revendications 1 à 13, caractér@@@@@@@@e @@'@n utilise un moule de coulée à pièces multiples, dans @@@@@@@@@u reins l'ure des pièces dudit moule est dotée d'un @@@@@@@@@@@@@@@@ et en ce qu'il consiste à disposer les éléments de renfor@@@ment sur des nervures formées sur ladite pièce de @@cule, avent l'introduction de la matière à mouler dans le moule, à permettre au manchon de s'appliquer sur la plaque conductrice supportée par la surface n- terne de ladite pièce de moule et à permettre également à l'élément de retenue d'entrer én contact avec les éléments de renforcement et le manchon et à serrer ensuite l'élément de retenue au moyen d'une vis de serrage introduite à travers le mamelon ereux de telle sorte que ledit élément de retenue main-tierme en place la plaque conductrice, le manchon et les éléments de renforcement, à former la bobine par moulage en mettant en oeuvre des procédés connus en soi et à retirer finalement ladite vis de serrage.