Brevet FR2427991A1 — publié le 19800104

L'invention concerne un type perfectionné de tambour rainuré pour dévidoir à tambour destiné à bobiner des galettes de fil cylindriques ou coniques. I1 est bien connu de l'art antérieur que les tambours de bobinage rainurés (qu'on appellera plus simplement tambour dans ce qui suit) sont soumis à une abrasion qui, bien que relativement faible, prend cependant de l'importance en différents points de la rainure de guidage de fil et en particulier aux points de croisement et d'inversion de sens du fil. Cette abrasion est due à la répétition très fréquente du frottement entre le tambour et le fil enroulé, et se trouve à l'origine de ruptures de fil influençant le rendement de l'opération et la qualité de la bobine obtenue. Pour empocher cette abrasion, on a proposé Jusqu'ici différents procédés utilisant des éléments anti-abrasion insérés et fixés aux points de croisement de la rainure de guidage de fil, là où l'abrasion est particulièrement forte. On utilise par exemple un procédé dans lequel des éléments anti-abrasion en forme de plaques semi-circulaires sont insérés et fixés dans le bas des parties interrompues de la rainure de guidage de fil, à l'endroit des points de croisement (ce procédé sera appelé pour plus de facilité premier procédé dans la suite de cette description). Un autre procédé consiste à insérer et à fixer des éléments anti-abrasion cylindriques dans les parties interrompues de la rainure de guidage de fil à l'endroit des points de croisement, perpendiculairement à l'arbre de tambour en partant de la surface du tambour (ce procédé sera appelé second procédé dans la suite de cette description). Enfin, un autre procédé consiste à insérer des éléments anti-abrasion dans la rainure de guidage, juste avant les parties interrompues de cette rainure à l'endroit des points de croisement et en biais par rapport à la surface du tambour (ce procédé sera appelé troisième procédé dans la suite de la description). Cependant, dans le premier procédé, si la rainure est peu profonde, il est impossible de munir les éléments antiabrasion d'encoches ou d'entailles s'adaptant convenablement au fond de la rainure de guidage de fil, de sorte que le fil sort des fonds de rainure constitués par ces éléments anti abrasion et passe sur les parties situées entre chaque élément anti-abrasion et le matériau constituant le tambour, ce qui provoque l'abrasion directe du matériau du tambour. De plus, comme l'élément anti-abrasion utilisé dans le premier procédé se présente sous la forme d'une plaque mince, le fond de rainure de cet élément anti-abrasion est court, ce qui présente l'inconvénient que l'abrasion subie par cet élément se produit entre celui-ci et le matériau constituant le tambour. D'autre part, dans le premier procédé, quand on forme des trous de section rectangulaire dans le matériau constituant le tambour pour que celui-ci reçoive de façon fixe les éléments anti-abrasion, les limites entre le matériau du tambour et les éléments anti-abrasion de la rainure de guidage de fil formés par l'association de ces éléments anti-abrasion, deviennent si minces qu'il faut les protéger efficacement contre les déformations au moment où l'on forme ces trous. Par suite, quand on insère les éléments anti-abrasion dans les trous, il faut prévoir un certain Jeu à la limite entre chaque élément anti-abrasion et le matériau du tambour. I1 est classique de remplir ces espaces de Jeu par de la colle, mais en cours d'utilisation, cette colle s'use trop rapidement et les parties limites prennent la forme de bords coupants risquant, entre autres inconvénients, de détériorer la qualité du fil et de réduire le rendement du dévidoir à tambour. Dans le second procédé dans lequel les éléments antiabrasion sont insérés et fixés verticalement par rapport à la surface du tambour à l'endroit des points de croisement, une diffé- rence de niveau se forme progressivement à la limite entre chaque élément anti-abrasion et le matériau du tambour, du fait de l'abrasion de ce matériau constituant le tambour. Cette différence de niveau provoque un guidage incorrect et, par suite, une détérioration du fil, qui risque de casser et de s'enrouler autour du tambour en réduisant le rendement de production du dévidoir à tambour.Un autre inconvénient de ce second procédé est que, comme les éléments anti-abrasion risquent d'être éJectés par la force centrifuge, il est nécessaire de prendre le maximum de précautions et de soins au moment de l'usinages ce qui contribue à augmenter les colts de fabrication. Dans le troisième procédé dans lequel les éléments anti-abrasion sont insérés dans la rainure de guidage, en biais par rapport à la surface du tambour, juste avant les points de croisement, comme le fil passe sur la limite entre chaque élément anti-abrasion et le matériau du tambour formant le fond de la rainure, certaines parties du matériau du tambour subissent un frottement important et sont endommagées, ce qui entrains des inconvénients, tels qu'une diminution de qualité du fil et une baisse da rendement de production du dévidoir à tambour. Compte tenu des différents inconvénients ci-dessus, l'invention a pour but de créer un type perfectionné de tambour de bobinage rainuré pour dévidoir à tambour. A cet effet, l'invention concerne un tambour de bobinage rainuré pour dévidoir à tambour, comportant une rainure de guidage en spirale dans sa surface périphérique, caractérisé en ce que, dans les parties de rainure les points profondes coupées par les parties les plus profondes et situées à c8té des parois latérales opposées des parties de rainure les plus profondes, on insère et fixe des éléments anti-abrasion munis chacun dune entaille formée dans leur surface périphérique, cette entaille formant le fond et les parois latérales opposées de chaque partie interrompue de rainure. Selon l'invention, les éléments anti-abrasion sont insérés et fixés dans la rainure de guidage de fil, de telle me- nière que les limites respectives entre ces éléments et le matériau constituant le tambour soient écartées le plus possible de ces- parties de façon que celles-ci ne contiennent pas les limites respectives entre les éléments anti-abrasion-et le matériau du tambour, et soient formées essentiellement par les éléments anti-abrasion. Plus précisément, les parties interrompues des rainures de guidage de fil situées à cbté des surfaces de parois latérales des parties les plus profondes des rainures de guidage de fil à l'endroit des points de croisement où la tension du fil est la plus forte, sont constituées par les éléments anti-abrasion de façon à éliminer ainsi les inconvénients ci-des-sus de l'art antérieur. L'invention facilite également l'opération de per çage des trous dans le matériau du tambour pour recevoir les éléments anti-abrasion, de manière à empocher les déformations de ce matériau autour des trous. Les éléments anti-abrasion insérés et fixés dans les trous ci-dessus ne risquent pas d'gare éjectés par la force centrifuge due à la rotation du tambour. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion résultent de la description détaillée qui suit d'une forme de réalisation représentée sur les dessins ci-joints, dans lesquels s - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'élément anti-abrasion selon l'invention, - la figure 2 est une vue partielle d'un tambour de bobinage rainuré mettant en oeuvre l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2* - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue en coupe, semblable à celle de la figure 5 représentant une variante de réalisatlon de l'élément anti-abrasion des figures précédentes, - la figure 7 est une représentation schématique semblable à celle de la figure 4, représentant l'élément antiabrasion de la figure 6 avant son insertion, - la figure 8 est une vue en coupe, semblable à celle de la figure 5, représentant une seconde variante de réalisation de l'élément anti-abrasion, - la figure 9 est une représentation schématique, semblable à celle de la figure 7 montrant l'élément anti-abrasion de la figure 8 avant son insertion. La figure 1 est une vue en perspective, d'un élément anti-abrasion selon l'invention, destiné à être inséré et fixé dans la rainure de guidage de fil d'un tambour,'dans une zone de celui-ci où l'abrasion provoquée par le fil est particulière- ment forte. La référence 1 désigne, d'une façon générale, cet élément anti-abrasion, et la référence 2 désigne une entaille ou encoche formée dans la surface périphérique extérieure de l'élé- ment anti-abrasion, de manière à former le fond et les parois latérales opposées de la rainure de guidage de fil. L'élément anti-abrasion 1 est réalisé dans un matériau dur, tel que par exemple une céramique métallique, et présente une forme de cylindre circulaire. Cette forme n'est cependant pas limitative et l'on peut, également, envisager d'autres formes telles que des cylindres elliptiques ou des prismes. Cependant, si l'on tient compte des procédes d'usinage pour le forage des trous destinés à recevoir les éléments anti-abrasion, il semble que la forme cylindrique soit la plus avantageuse car elle permet de percer facilement les trous du tambour à l'aide d'un foret. La face d'extrémité la de l'élément anti-abrasion 1 peut prendre différentes formes suivant la forme des parties intérieures (ou fonds) des trous 4 percés dans le tambour 3 comme indiqué sur les figures 1 à 5. Sur les dessins, cette face d'extrémité est plane, mais on peut également la prévoir conique suivant les cas. L'autre face d'extrémité lb de l'élément antiabrasion 1 forme une partie du fond 6 et des parois latérales 6a ou 6b de la partie de rainure de guidage la plus profonde 6 à l'endroit d'-un point de croisement entre les partSes de rainure de guidage 5 5' et 6 d-'un tambour 3. Par suite, 15 forme de la face d'extrémité lb doit être telle que, lorsquioin insère 1' l'élé- ment et fixe anti-abrasion 1 dans un trou 4 du tambour 3, la face d'extrémité lb s'adapte et vienne à ras des parois latérales 6a ou 6b de la partie de rainure de guidage de fil la plus profonde 6. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 3 et 4, comme le trou 4 est percé en biais dans le tambour 3, la face d'extrémité lb de l'élément anti-abrasion 1 se présente sous la forme d'une surface inclinée s'adaptant à la paroi latérale 6a ou 6b de la rainure 6. Comme l'entaille ou encoche 2 formée dans l'élément anti-abrasion 1 est placée sur le c8té de la face d'extrémité lb et forme le fond 7 ou 8 et les parois latérales opposées 9,9 ou 10, 10 de la partie de rainure de guidage de fil 5 ou 5' dans la zone adjacente à l'endroit où cette partie de rainure est coupée par la partie de rainure 6, cette entaille ou encoche est formée de manière à s'adapter et à venir à ras du fond 7 ou 8 et des parois latérales opposées 9,9 ou 10,10 de la partie de rainure 5 ou 5'. Le trou 4 par lequel on insère et fixe l'élément anti-abrasion 1 dans le tambour 3, est incliné de manière à former un angle d'environ 30 à 600 par rapport au fond 7 ou 8 de la partie de rainure 5 ou 5', comme indiqué sur les figures 2 à 4. Ces valeurs particulières de l'angle d'inclinaison ne sont indiquées ici que pour faciliter la description et n'ont pas une importance particulière. Cependant, si l'angle est inférieur à 300, l'épaisseur du matériau du tambour entre le fond 7 ou 8 et la partie en creux 4 diminue dangereusement au risque de se déformer. Au contraire, si l'angle est supérieur à 600, ltépais- seur du matériau du tambour entre la paroi latérale 6a ou 6b de la partie de rainure 6 et le trou 4 diminue dangereusement au risque de se déformer. En ce sens, la plage d'angles indiquée ci-dessus ne constitue qu'un critère de solidité. En ce qui concerne la direction dans laquelle le trou 4 est formé, il est semble-t-il préférable de percer celuici dans la direction de formation du fond 7 ou 8 de la partie de rainure 5 ou 5' mais cette direction de formation peut être quelque peu modifiée si l'usinage pose des problèmes ou si l'épaisseur du matériau du tambour autour de la partie en creux 4 diminue trop si l'on ne modifie pas cette direction. En ce qui concerne la profondeur de ltenSaille ou encoche 2 formée dans l'élément anti-abrasion 1, on a constaté expérimentalement qu'on pouvait obtenir des résultatsBsatisfai- sants avec une profondeur ne dépassant pas 0,5 mm à Itaèndroit le plus profond de l'entaille ou encoche 2, bien que cela dépende de la profondeur de la partie de rainure 5 ou 5t a l'endroit où l'on insère l'élément. Pour réduire la dépense du matériau de l'élément anti-abrasion 1, on peut envisager de réduire sa taille au minimum, mais, d'autre part, pour réduire l'abrasion produite par le fil sur le matériau du tambour, la taille de l'élément antiabrasion doit être relativement importante. Par suite, il faut déterminer une taille et une forme idéales, mais il est évident que ces caractéristiques se situent dans une plage valeurs convenable. De plus, pour fixer l'élément anti-abrasion 1 dans le trou 4 du tambour 3, il est pratique d'utiliser un agentadhésif 11, mais d'autres moyens de fixation sont également pos sigles. Pour faciliter l'adaptation de l'entaille ou encoche 2 de l'élément anti-abrasion 1 à la partie de rainure 5 ou 5', et l'adaptation de la face d'extrémité lb à la paroi latérale 6a ou 6b de la partie de rainure 6 il est avantageux de donner une section polygonale au matériau anti-abrasion 1 et au trou 4 ou encore d'utiliser des moyens de mise en place 12 constitués par une saillie de positionnement 13 formée sur une partie du pourtour extérieur de l'élément anti-abrasion 1, cette saillie coopérant avec une partie en creux 14 formée dans une partie du pourtour intérieur du trou 4, comme indiqué sur les figures 6 et 7.La figure 8 et la figure 9 représentent une variante de réalisation des moyens de mise en place 15 et comprenant les parties en creux 16 et 17 formées respectivement dans le pourtour extérieur de l'élément anti-abrasion 1 et dans le pourtour intérieur du trou 4, de manière à recevoir une tige d'insertion 18. De plus, l'élément anti-abrasion 1 est monté incliné dans le trou 4 à partir d'une position très voisine de la surface du tambour 3, et cet élément est fixé en place de telle façon que le fond de rainure et les parois latérales opposées soient formés essentiellement par ltentai'1e ou encoche 2 de l'élément anti-abrasion 1 à l'endroit de plus forte abrasion défini par le point où le fil est guidé de manière à enjamber les parties de rainure 5 et 5' interrompues par la partie de rainure 6. En particulier, non seulement le fond de rainure, mais également les parois latérales opposées atteignant pratiquement la surface du tambour 3, sont formés par l'élément anti-abrasion 1. Par suite, le fil est guidé de façon très douce sur sa trajectoire, sans qu'il puisse glisser hors de l'entaille ou encoche 2, de sorte qu'il nty a plus de risques d'abrasion du matériau constituant le tambour dans cette partie. Tant que la position limite A représentée sur les figures 3 et 4 n'apparait pas sur la surface du tambour, la limite entre le matériau du tambour et le matériau anti-abrasion 1 se situe sur la paroi latérale 6a ou 6b de la partie de rainure de guidage de fil 6 la plus profonde. Par suite, aucune différence de niveau due à l'abrasion ne se produit, ce qui supprime tous les problèmes, tels qu'un guidage incorrect du fil ou une détérioration de sa qualité ou une réduction du rendement de production, par suite de ruptures du fil. De plus, comme l'élément anti-abrasion 1 est inséré et fixé en place en biais par rapport à la surface du tambour, il n'y a pratiquement plus de danger que l'élément anti-abrasion soit éjecté par la force centrifuge due à la rotation du tambour en cours d'utilisation, et l'usinage des pièces est facile et économique. D'autre part, la longueur l (voir figure 3) du fond de rainure formé par l'entaille ou encoche 2 de l'élément anti-abrasion 1, est plus longue, du fait de l'insertion et de la fixation inclinées de cet élément, que dans le cas où il est inséré et fixé radialement vers le centre du tambour en partant de la surface de celui-ci. Par suite, la position limite B se trouve éloignée de l'endroit où l'abrasion est la plus forte, de telle sorte qu'il n'y a plus de risques d'abrasion à l'endroit de cette position 3 et qu'il ne peut plus s'y former de différence de niveau. Enfin, comme il n'est pas possible que l'épaisseur du matériau du tambour formant la zone circulaire entourant le trou 4 du tambour 3 soit diminuée, aucune déformation ne se produit et aucun jeu ne peut se former entre le trou 4 et l'élément anti-abrasion 1. il n'est pas possible non plus que le matériau constituant le tambour s'use trop rapidement à l'endroit de la limite entre ce matériau et ltélément anti-abrasion, de sorte qu'on ne risque aucune perturbation telle qu'une détérioration de la qualité du fil entrainant une baisse de rendement de production du dévidoir à tambour par suite de ruptures du fil. Selon l'invention, mme si la rainure est particulièrement peu profonde, il est possible de former, de façon parfaite, le fond et les parois latérales opposées de la rainure de guidage de fil dans une partie de la surface périphérique de l'élément anti-abrasion, de telle sorte que le fil se trouve guidé très douvement sur sa trajectoire et ne peut pas glisser hors de la rainure de l'élément anti-abrasion. il n'est pas possible que le fil soit guidé de manière incorrecte, ce qui abaisserait le rendement de production du dévidoir à tambour, et la durée de vie du tambour se trouve ainsi prolongée. L'usinage est relativement facile et peu cofteux. R s V E N D I a A T I O N S 1 Tambour de bobinage rainuré pour dévidoir à tambour, comportant une rainure de guidage en spirale dans sa surface périphérique, caractérisé en ce que, dans les parties de rainure les moins profondes coupées par les parties les plus profondes et situées à c8té des parois latérales opposées des parties de rainure les plus profondes, on insère et fixe des éléments anti-abrasion munis chacun d'une entaille formée dans leur surface périphérique, cette entaille formant le fond et les parois latérales opposées de chaque partie interrompue de rainure. 2.- Tambour rainuré selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entaille ou encoche de l'élément anti-abrasion qui est formée dans une partie de la surface périphérique située à une extrémité de l'élément anti-abrasion, et forme l'extrémité de chaque partie de rainure coupée par la partie de rainure de guidage de fil la plus profonde, est formée de manière à présenter au moins une section en forme de V, et avec un fond de rainure de longueur prédéterminée et des parois latérales opposées atteignant pratiquement la surface du tambour, la face d'extrémité de l'élément anti-abrasion qui comporte l'entaille ou encoche formant la paroi latérale de la partie de rainure de guidage de fil la plus profonde. 3.- Tambour rainuré selon l'une des revendications 1 et 2, caractdrisé en ce que l'élément anti-abrasion est inséré en biais dans 1' extrémité de la partie de rainure coupée par la partie de rainure de guidage de fil la plus profonde à l'endroit du point de croisement, et en partant du voisinage de la surface du tambour. 4.- Tambour rainuré selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens de positionnement sont prévus entre ltélément anti-abrasion et le trou dans lequel on insère et fixe celui-ci.