Brevet FR2379465A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne une bobine de fil pour retordeuses à anneaux ou métiers à filer à anneaux, ayant un corps de bobine tubulaire fait en particulier en un métal léger et un rebord en forme de disque fait en un matériau ne fléchissant pas et résistant à l'usure, en particulier un matériau thermo-durcissable, lequel rebord est prévu au moins à une extrémité du corps de la bobine. Des bobines de fil de ce type tournent dans ces équipementsà de hautes vitesses, par exemple de l'ordre de 6000 à 8000 t/mn. En tenant compte de la forte puissance de démarrage et de la grande vitesse de la machine, il est souhaitable que la bobine ait un poids aussi faible que possible. Par ailleurs, elle doit pouvoir résister à l'usure due au fil qui y est enroué. Etant donné que des forces importantes peuvent être transférées par l'intermédiaire du fil, la bobine doit de plus absorber, sans déformations importantes, meme des forces élevées pendant 11 enroulement du fil. Pour répondre quelque peu à ces nécessités, on sait dans la technique, étudier le noyau tubulaire-de la bobine en un métal léger et connectgfermement l'extrémité ou chaque extrémité du noyau à un rebord en forme de disque fait en une matière plastique thermo-durcissable. Le rebord en forme de disque peut être par exemple fait en bakélite en particulier en un élément moulé fait de résine bakélite et de couches minces de papier laminées. Une telle bobine de fil est d'un poids léger aussi bien par son noyau que par son rebord. Le rebord fait en résine thermo-durcissable possède, an comparaison avec un rebord métallique fait par exemple en un métal léger, une résistance à la flexion considérablement plus élevée et un meilleur fini de surface > le rebord offre donc vis-à-vis du fil une rugosité réduite et par ailleurs une résistance à l'usure élevée. Cependant, dans le fonctionnement pratique, le fait que les bobines de fil étudiées de cette façon et en particulier leur rebord en forme de disque soient assez sensibles aux contraintes vibratoires et par chocs s'est révélé être un inconvénient. Cela signifie que les rebords perdent très rapidement leurs propriétés de surface très favorables sous les conditions sévères d'un fonctionnement de jour en Pour, et que, du fait des rugosités résultantes et des ruptures conséquentes du fil, ainsi que du fait des écailles aux bords des rebords du fait de déséquilibres provoqués aux grandes vitesses de la machine, ils ne peuvent plus servir après une durée de vie relativement courte.Etant donné le fait que les bobines de fil sont des produits industriels de haute qualité, la rupture prématurée des bobines amène des frais considérables pour l'inventaire et l'achat de nouvelles bobines et les opérations requises de remplacement. Des tentatives ont été faites pour fabriquer des bobines de fil totalement, ctest-à-dire avec le rebord, en un métal léger. Tandis qu'il est vrai que de tels rebords offre 4 une résistance à la flexion permettant de résister aux forces se présentant, ils sont cependant beaucoup trop encombrants et lourds . Par ailleurs, les rebords métalliques ne sont pas tout à fait à l'abri des contraintes mécaniques, et en particulier à l'abri des contraintes de cisaillement par suite des articles à bords aigus et ils ont par conséquent une durée Yieàpçe pluslongue. Dans ce cas, les bords des rebords coudés peuvent, étant donné les grandes vitesses, provoquer d'eux-même des déséquilibres importants amenant un fonctionnement non uniforme des machines et enfin, une qualité réduite du fil. Même des rebords faits exclusivement en polyamides ou autres matières plastiques et répondant de façon importante aux nécessités indiquées du faible poids, de l'insensibilité aux vibrations dynamiques et aux chocs, et de la qualité du fini de surface ne peuvent permettre de résoudre les problèmes résultants étant donné le fait que ces matières plastiques n'ont pas une résistance à la flexion appropriée, ce qui peut donner un enroulement non uniforme du fil et un pincement du fil entre le corps de la bobine et la base du rebord, et cela peut augmenter sensiblement le taux de déchets. En tenant compte de ces facteurs, c'est l'objet de la présente invention d'améliorer une bobine de fil du type décrit ôi-dessus de façon à surmonter les problèmes indiqués pour que la bobine de fil puisse répondre en toute fiabilité et de façon optimale à toutes les demandes, en ayant une longue durée de vie pour réduire le prix et maintenir la qualité du fil à un niveau élevé. Selon l'invention, cet objet est atteint parce que le rebord ou chaque rebord est pourvu au moins le long de sa circonférence, d'un revêtement fait d'une matière plastique résistant aux chocs et aux entailles. Dans ce cas, le revêtement est attaché, de préférence de façon interchangeable, au bord ou à la bordure du rebord.L'avantage résultant est que l'on conserve les propriétés excellentes des résines thermo-plastiques pour la fabrication du rebord tout en évitant en même temps leurs inconvénients, ctest-à-dire la sensibilité de la surface aux vibratins dynamiqueset chocs Malgré la fragilité du matériau thermo-durcissable et malgré les conditions de fonctionnement sévère qui règnent, on a trouvé que, en se basant sur ce nouvel agencement, la durée de vie de la bobine de fil pouvait être sensiblement prolongée en comparaison avec des bobines connues jusqu'à maintenant dans la pratique, ce qui permet une réduction du prix de l'achat, de l'entretien,des inventaires et du remplacement.Malgré la longue durée de vie de la bobine de fil, la qualité'de son fini de surface, en particulier dans les zones venant en contact avec le fil, contint; sans modification, à être élevée il nty a donc pas à craindre une réduction de la qualité du fil par suite d'un fonctionnement irrégulier des machines ou même une rupture du fil. Les matières plastiques utilisées pour le revêtement sont extraordinairement résistantes aux chocs et aux entailles ou au cisaillement; sont d'un poids léger, mais cependant ne possèdent pas une résistance à la flexion appropriée. Cette résistance à la flexion est impartie aux rebords connus jusqu'à maintenant par la matière plastique thermo-durcissable. Un autre avantage résulte de la fixation interchangeable du revêtement sur la bordure du rebord. Etant donné le fait que les bobines de fil sont des objets coûteux, il est possible, de cette façon, même dans le cas de dégats ne pouvant être totalement exclus, en particulier des dégats provoqués par des articles à bord aigu, du revêtement constituant la bordure du rebord, d'interchanger simplement cette bordure en toute facilité et rapidement, les pièces de remplacement étant peu coûteuses à acquérir et simples à stocker. De cette façon, la durée de vie utile l'une bobine de fil telle quelle peut être prolongée à un multiple de sa durée de vie connue jusqu'à maintenant. Les matières plastiques résistant auxchocset à l'usure pour les revêtements se sont révélées être les polyamides, comme le nylon, le polyester et le teflon,rrr depréférence, également les matières plastiques polyacétal commercialisées par la firme Dupont de Nemours sous la dénomination commerciale viDelrin2. Ces matières plastiques possèdent une élasticité adéquate si bien que, au moment où le revêtement reçoit la forme dsun corps annulaire, on peut l'agrandir, sur la circonférence du rebord au point qu'il puisse être tiré par dessus des projections de profil correspondant sur la bordure du rebord, et on peut le forcer à venir en engagement avec ces projections pour obtenir une fixation positive. Le corps du rebord peut cépendant être étudier également en deux parties de façon que le corps annulaire constituant le revêtement puisse être serré dans la zone de la clrcon férence du rebord entre les sections de ce dernier. Pour éliminer un espace entre le noyau du rebord et le revêtement annulaire dans la zone faisant face à la bobine de fil, il s'est révélé également approprié de donner, à l'anneaucouvrant l'intérieur du rebord, c'est-à-dire la zone faisant face au corps de la bobine, une section en forme de disque. En ce qui concerne l'interchangeabilité de l'anneau, le revêtement peut également être fait en une matière plastique de moins bonne qualité et résistant par conséquent moins bien à l'usure auquel cas, une plus grande usure peut éventuellement être compensée par la facilité d'interchangeabilité. L'invention sra mieux comprise, et d'autres buts,caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une bobine de fil selon la présente invention, montrée en coupe transversale axiale - les figures 2 à 4 illustrent respectivement, à échelle agrandie, des parties du rebord, en wme en coupe transversale axiale, de divers modes de réalisation de la forme du rebord de la bobine La bobine de fil 1 illustrée sur la figure 1 a un corps ou noyau tubulaire 2 fait en un métal léger. A chaque extrémité du corps de la bobine est monté un rebord 3 et 4 en forme de disque par un talon 5 du bord du corps de la bobine Dans le but d'un engagement dépourvu de torsion, le rebord et ltextrémité du corps de la bobine peuvent être de même interconnectés au moyen de dents suggérées par le repère 5a. Le corps de la bobine est pourvu, le long de sa partie interne à proximité d'une extrémité, d'une pièce d'insertion 6 faite en matière plastique et pourvue d'un trou de guidage 7 destiné à guider la bobine de fil sur la broche de la retordeuse ou analogue.Al'autre extrémité du corps de la bobine est solidement incorporé un autre élément d'insertion 9 fait en matière plastique et ayant de même un trou interne constitué par des éléments décalés 10 et 11. La section 11 a un profil interne qui, en combinaison avec un profil externe correspondant de la broche, provoque un engagement positif, résistant à la torsion. Chaque rebord en forme de disque est fait en une matière plastique thermo-durcissable résistant à la flexion. Un matériau laminé fait de résine bakélite avec un certain nombre de feuilles stratifiées et insérées de papier mutuellement comprimées s'est révélé particulièrement adapté. Un tel matériau laminé a, en comparaison avec un élément fait en résine bakélite pure,une fragilité réduite et, en plus d'une résistance à la flexion élevée, une certaine élasticité. Un tel rebord possède une forte résistance à la flexion, en particulier dsnsdirection de l'axe A de la bobine, et il peut absorber toutes les forces du fil, en particulier les forces de la bobine de fil sans aucune déformation importante. Le rebord en forme de disque a un faible poids et une surface lisse de rugosité réduite, le fil venant en contact avec ce rebord en particulier dans la zone des bords arrondis 13 et 14 ne subit donc aucune résistance importante par friction. Selon la pratique courantes le bord marginal 13 du rebord est plus arrondi que le bord 14 eta, donné le fait ue 7 e fil glisse principalement sur ce bord 13 Pour étendre les pro-prietés requises et qual' é' avantageuses en particulier du fini de surface des bords 13 et î4 des rebords 3 et 4 sur des durées de vie assez loges, dans l'exemple illustré, chaque rebord 3 et 4 est pourvu dans la zone de sa bordure circonférentielle, d'un revêtement 12 fait en une matière plastique résistant aux chocs et aux entailles Le revêtement 12 peut être fermement connecté à la bordure du rebord (du corps du rebord fait en matériau laminé thermo-durcissable) soit par un moyen mécanique ou en cimentant ou en moulant. I1 s'est révélé particulièrement approprié que le rev8- tement 12 soit positivementjet de préférence de façon interchangeable, connecté au corps du rebord. Plusieurs exemples d'un tel agencement sont illustrés sur les figures 2 à 4 qui correspondent les unes aux autres par le mode de représentation. Sur les figures 2 à 4, le noyau tubulaire de la bobine est désigné par le repère 2. Dans le cas du mode de réalisation de la figure 2, le corps du rebord 21 en forme de disque est pourvu, sur sa circonférence radialement orientée vers l'extérieur, d'un agencement formant profil 15, 16 et 18 étudié pour être axialement symétrique ; les évidements profilés 15 et 16 sont situés dans un plan 17 qui prend une configuration de tronc de cone par rapport à l'axe commun A de la bobine, tandis que la projection profilée 18 est définie par une surface cylin- drique. Avec ces formes profilées 15, 16 et 18 coopère un revêtement 12 qui y est fixé de façon positive, et qui a la forme d'un corps annulaire 19 dont le contour radialement orienté vers l'extérieur correspond au contour normal de la bordure du rebord comme cela peut être vu sur la figure et qui est de préférence pourvu des coudes 13 et 14 des bordures ci-dessus-décrits pour la figure 1. Sur sa partie radialement interne, le corps annulaire a un profil qui correspond à celui du profil de la bordure du corps 21. Le matériau constituant le revêtement 12 est doté d'une élasticité appropriée pour permettre au corps annulaire 12 d'être élargi au moins unilatéralement au point de pouvoir être tiré à partir de la partie axiale externe du disque 21 sur le profil de la bordure du disque 21 pour revenir en engagement avec lui de façon bloquée.Et en appliquant, auparavant, un agent collant, on peut provoquer une fixation Srme et permanente du revêtement sur le rebord. Il s'est cependant révélé dans la pratique que la connexion de blocage positive du revêtement sur le rebord était appropriée pour toutes les situations pouvant se produire pendant le fonctionnement, et même pour les forces produites par le fil et par les vitesses élevées de la machine. En plus de ces bénéfices, cet agencement offre le grand avantage que, dans le cas de dégats inattendus ou lors de l'apparition de gorges due cisaillement, le revêtement 12 peut facilement être remplacé par un autre. En utilisant des matériaux pour le revêtement, qui ne possèdent pas une élasticité pour obtenir une connexion bloquée ou verrouillée, une connexion positivement bloquée et interchangeable du revêtement avec le rebord peut être amenée également en formant le rebord en plusieurs parties, comme cela est illustré sur la figure 3. Dans ce cas, l'élément 22 de rebord comporte deux composants 22a et 22b s'adaptant fixement l'un contre l'autre et situés dans un plan perpendiculaire à l'axe A de la bobine. La partie 22b est montéeavec sa section 24 formant moyeu interne annulaire au-dessus de ltextrémité évidée de façon correspondante du noyau 2 de la bobine, et s'applique axialement et fermement contre l'extrémité évidée.L'élément 22a est pourvu d'un manchon cylindrique 25, qui, au moyen d'un filetage 20 ou d'une autre façon, peut être fermement inséré à l'intérieur de l'extrémité du corps de la bobine, et définit simultanément avec son moyen de fixation, la partie 22b à l'extrémité du corps de la bobine. Les deux éléments 22a et 22b forment sur leur circ-onférence externe une gorge annulaire 27 engagée par un filet annulaire du revêtement en forme d'anneau 26. La structure semble assez clairement représentée par le dessin ainsi que la description ci-dessus. Pour empêcher que le fil, et en particulier le fil venant de la bobine, puisse forcer son passage sous une pression axiale dans l'espace constitué par la ligne séparant le revêtement et l'élément de rebord, il s'est révélé approprié dans certains cas, de décaler la limite dans une zone dans laquelle il nSy a plus de contact avec le fil ou avec la bobine. Un exemple d'un tel agencement est il7ustré sur la figure 4. Dans ce cas, l'élément de rebord 23 est connecté au corps de la bobine, de toute façon, de préférence d'une façon facilement détachable, au moyen de vis 34. L'élément de rebord 23 a, le long de sa circonférence externe, un profil 33 en direction circonérentielle, et qui est orienté le long d'un plan 31 constituant essentiellement, conjointement avec l'axe A de la bobine, une zone en forme d'entonnoir. Le revêtement 12 est pourvu d'une section annulaire externe 32 sur la face inférieure ou axialement interne de laquelle est t:toulée en une pièce une patte 29 relativement mince en fonte ae disque, qui s'étend sur toute la zone pointant radialement vers l'intérieur de l'élément 23, c'est-à-dire de préférence jusque dans la zone entre l'épaulement de support du corps 2 de la bobine et lçéLéme-nt de rebord coopérant avec cet épau lement comme cela est illustré sur la figure 4. Dans ce cas également, le revêtement peut être connecté interchangeable à l'élément 23 et au moyen d'une connexion bloquée ou verrouillée. Cependant, dans ce cas, le revêtement est glissé à partir du côté interne avant du rebord qui est de plus couvert par le revêtement, sur la bordure circonférentielle du rebord en étendant axialement la partie 28 du revêtement jusqu'à ce que le rebord annulaire moule. 32 du revêtement s'adaptent dans la gorge externe correspondante de l'élément de rebord. Le revêtement est de préférence fait en une matière plastique du groupe consistant en polyamide, polyester, polytetrafluoroéthylène ou polyacétal. La dernière matière plastique mentionnée est commercialisée sous la dénomination commerciale "Delrin par la firme Dupont de Nemours. Ces matières plastiques pres-entent une résistance, satisfaisante auxchocset à l'usure, et ont une bonne qualité de fini de surface, elles sont donc particulièrement adaptées au but voulu, à condition que l'on impartisse à ces matières plastiques une résistance appropriée à la flexion et à la déformation par une étude correspondante du rebord. Dans certains cas, on peut avantageusement utiliser le revêtement sur un rebord fait en un métal léger. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1 G Bobine de fil pour retordeuses à anneaux et métiers à filer à anneaux du type ayant un corps tubulaire, en particulier fait en un métal léger, et un rebord en forme de disque fait en un matériau résistant à la flexion et à l'usure, en particulier une matière plastique thermo-durcissable, ledit rebord étant prévu au moins à une extrémité dudit corps, caractérisée en ce que ledit rebord ou chaque rebord (3, 4) est pourvu au moins sur sa bordure circonférentielle (13, 14) d'un revêtement (12) fait en une matière plastique résistant auxchoes et aux entailles. 2. Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement (12) précité est monté interchangeable sur la bordure (13, 14) du rebord précité. 3. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le revêtement précité a la forme d'un élément annulaire et est maintenu en blocage positif sur la circonférence du rebord précité. 4. Bobine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement annulaire (19, 26) précité se compose d'un matériau élastiquement déformable et peut astre monté sur la bordure du rebord précité au moyen d'une connexion d'engagement de blocage. 5. Bobine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement annulaire (28) précité est pourvu d'une section en forme de disque (29-) couvrant l'intérieur du rebord précité. 6. Bobine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement sensiblement annulaire (12, 19, 26, 28) précité est fait en une matière plastique choisie dans le groupe consistant en nylon, polyester, teflon ou polyacétal.