Brevet FR2494143A1 — publié le 19820521

Nouveau dispositif pour fabriquer des enroulements de fil hélicoïdaux. L'invention concerne un dispositif pour fabriquer des enroulements de fil hélicoïdaux, comportant un mandrin de bobinage entraîné comprenant une région de bobinage qui s'élargit comiquement, et un guidage fixe, agencé en correspondance avec le pas des spires de l'enroulement hélicoïdal à bobiner, qui guide le fil et qui fait avancer les spires axialement sur le mandrin de bobinage. On connatt un grand nombre de dispositifs du. type mentionné; on se référera par exemple aux brevets allemands no 337 096, 362-058, 1 902 623, 1 944 371, aux demandes de brevet allemand publiées sous les no 2 234 633, 2 835 511 et aux brevets américains no 3 101 750, 3 378 045. Tous les dispositifs connus ont en commun qu'ils comportent un mandrin de bobinage relativement long s'étendant coniquement de la section d'arrivée du fil jusqu'à la section de sortie du fil. Sur ce mandrin le fil est avancé axialement par rapport au mandrin, par un guidage fixe, par exemple par une douille munie d'une rainure hélicoïdale, ou par plusieurs séries d'éléments de guidage, par exemple des broches ou des roulements à billes, disposées en correspondance avec le pas des spires de l'enroulement hélicoïdal à bobiner, le fil étant étiré et restant de ce fait déformé par suite de la conicit6 du mandrin de bobinage. Pour réduire le frottement qui en résulte entre le mandrin de bobinage et le fil, ce fil est habituellement enduit de lubrifiant, par exemple de l'huile soluble de coupe, avant d'arriver sur le mandrin de bobinage. Cependant, il est fréquent que la chaleur de frottement soit si importante que le lubrifiant s'évapore aussit8t et que par suite du fort frottement existant alors la surface du fil soit détériorée. Un autre problème réside dans le fan que devant un mandrin de bobinage conique l'enroulement héli- coldal bobiné ne soit pas aligné avec l'axe du mandrin. Par suite de la contraction du fil lorsqu'il est libéré du mandrin de bobinage, l'enroulement hélicoïdal sort en formant un certain angle par rapport à l'axe du mandrin de bobinage. L'angle de sortie est de valeur différente pour des enroulements hélicoïdaux différents. Ceci crée des problèmes d'ajustage lorsque immédiatement après sa mise en forme l'enroulement hélicoïdal doit Ctre vissé dans les trous d'un paquet de feuilles. Après un changement de format, le dispositif de mise en forme doit chaque fois être ajusté de nouveau, ce qui en général nécessite plusieurs essais, jusqu'à ce qu'on trouve l'ajustage correct, assurant une pénétration sans problè- mes de l'enroulement hélicoïdal dans les trous du paquet de feuilles. L'invention se propose d'agencer un dispositif du type mentionné cidessus de manière que d'une part le frottement entre le fil et le mandrin de bobinage soit réduit, et que d'autre part l'enroulement hélicoïdal bobiné sorte du mandrin de bobinage suivant une direction définie. Ce problème est résolu suivant l'invention grâce au fait que le mandrin de bobinage comporte une section qui s'élargit en forme de tronc de c8ne dans la région d'entrée du fil, et immédiatement après, dans la direction de la sortie du fil, une section cylindrique. De façon surprenante, et à l'opposé de ce que l'on pouvait penser, on a découvert que,pour fabriquer un enroulement hélicoïdal de forme précise, il n'est pas nécessaire d'utiliser un mandrin de bobinage relativement long ayant une forme conique sur toute la région de bobinage. Il suffit que le mandrin de bobinage possède une forme conique dans la région d'entrée, la conicité devant dans ce cas à vrai dire être plus importante que dans le cas des mandrins connus, mais le fil étant traité avec nettement plus de ménagements, étant donné que la région correspondante (tronconique) n'a besoin d'avoir qu'une faible longueur, correspondant par exemple à celle occupée par 2 à 3 spires. La section cylindrique du manchon de bobinage qui s'y raccorde crée un couplage par adhérence suffisant entre le mandrin de bobinage et le fil, de sorte que l'enroulement hélicoïdal est égale- ment mis sous une forme stable. De plus, la région cylindrique du mandrin de bobinage - et ceci fait partie intégrante de l'invention - assure une sortie de l'enrou- lement hélicoYdal bobiné en alignement avec l'axe du mandrin de bobinage. Suivant une autre caractéristique, la région efficace de la section tronconique du mandrin de bobinage est plus courte que la section cylindrique. Le couplage par adhérence entre le mandrin de bobinage et le fil peut être amélioré grâce au fait que la section cylindrique possède une surface antidérapante. Suivant une autre caractéristique, une détérioration du fil par la surface antidérapante est évitée grâce au fait que la surface de la section cylindrique est munie de rainures s'étendant suivant la direction longitudinale. Etant donné que sur la section cylindrique du mandrin de bobinage il n'existe un mouvement relatif entre le fil et le mandrin de bobina- ge que suivant la direction de l'axe longitudinal du mandrin de bobinage, le fil n'est pas détérioré par des rainures sur la surface du mandrin qui s'étendent suivant la direction longitudinale de ce mandrin. Le fait que la surface de la section cylindrique du mandrin de bobinage soit munie d'une surface antidérapante permet d'utiliser un mandrin de bobinage relativement court. Un mandrin court se traduit de nouveau par un échauffement plus faible du fil. On a déjà mentionné que lorsqu'il sort du mandrin de bobinage le fil se contracte de nouveau légèrement. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la sortie de l'enroulement hélicoïdal du mandrin de bobinage suivant une direction définie est rendue encore plus sftre lorsqu'à la suite de la section cylindrique le mandrin de bobinage comporte une section qui se rétrécit en direction de son extrémité. Cette section guide encore l'enroulement hélicoldal lorsque le fil s'est de nouveau déjà contracté. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs modes de réalisation préférés mais non limitatifs représentés sur les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue frontale d'un dispositif pour fabriquer des enroulements de fil hélicoïdaux; la figure 2 est une vue en coupe du dispositif suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 représente une partie d'une variante du dispositif de la figure 1; et - la figure 4 représente une partie du dispositif de la figure 2 avec un mandrin de bobinage possédant une forme différente. Suivant les figures 1 et 2,le dispositif comporte un mandrin de bobinage 1 qui est monté de façon à pouvoir tourner, au moyen de roulement à billes 3 (dont un seul est représenté), dans un carter 2, et, de façon connue, peut être entraîné en direction de la flèche 4. Dans la région de bobinage, le mandrin de bobinage 1 comporte, dans la région d'arrivée X du fil, une section A s'élargissant en forme de tronc de cône, qui se poursuit, en direction de l'avance Y du fil, par une section cylindrique B. La région efficace pour le processus d'enroulement de la section A du mandrin de bobinage 1 est plus courte que la section B. Dans la section B, la surface 6 du mandrin de bobinage 1 est rendue antidérapante grâce à des rainures 7 s'étendant suivant la direction longitudinale. Trois fixations 8, qui sont montées sur la face frontale du carter 2 de façon à pouvoir 8tre déplacées radialement par rapport au mandrin de bobinage 1, sont disposées de façon équidistante autour de ce mandrin de bobinage 1. Potr chaque fixation sont logées dans la face frontale du carter 2, deux broches 9 qui s'engagent dans une rainure 11 de chaque fixation 8. Les fixations 8 sont respectivement fixées sur le carter 2 au moyen d'une vis 13 pénétrant dans la fixation 8 par l'intermédiaire d'une lumière allongée 12. Six broches cylindriques 16 sont montées dans des perçages 14, de façon à pouvoir tourner, dans chaque fixation 8. Les broches 16 sont bloquées suivant la direction axiale par des boulons filetés 17 vissés dans les perçages 14 et permettant un positionnement précis des broches 16 sur le mandrin de bobinage 1. Entre deux des fixations 8 et la surface frontale du carter 2 sont insérées des pièces d'écarte- ment 18 d'épaisseur différente de sorte que les séries de broches 16 sont disposées de façon étagée les unes par rapport aux autres en correspondance avec le pas des spires W de l'enroulement hélicoïdal à bobiner. Sur la figure 1, on voit que les axes longitudinaux L os broches 16 sont décalés parallèlement aux rayons R du mandrin de bobinage l d'environ à peine la moitié du diamètre des broches 16. Le mode de fonctionnement du dispositif ne diffère fondamentalement pas de celui des dispositifs connus, c'est-à-dire que dans la région d'arrivée X du fil, celui-ci passe sur le mandrin de bobinage 1, et dans la région de la section A qui s'élargit en forme de tronc de c8ne il est mis sous la forme d'un enroulement hélicoïdal, du fait qu'il est roulé au niveau des broches 16 et que sa forme est stabilisée par étirage. La section cylindrique B du mandrin de bobinage assure l'adhérence nécessaire entre le fil et le mandrin de bobinage 1, dans la région de sortie Y du fil, celui-ci pouvant légèrement glisser et de ce fait se contracter, de sorte qu'il quitte le mandrin de bobinage 1 rectilignement, c'est-à-dire suivant la direction de l'axe longitudinal du mandrin de bobinage 1. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les éléments qui sont identiques à ceux de la figure 1 sont désignés par les m9mes références augmentées de 100, et ne seront pas décrits de nouveau. A la différence du mode de réalisation de la figure 1, dans ce dispositif dans les fixations 108 sont montées des broches 116' dont la région contiguë au mandrin de bobinage 101 a une forme conique. Dans le mode de réalisation de la figure 4, les éléments qui sont identiques à ceux de la figure 2 sont désignés par les mêmes références augmentées de 200, et ne seront pas décrits de nouveau. Le mandrin de bobinage 201' diffère du mandrin de bobinage de la figure 2 en raison d'une section C qui se rétrécit en direction de l'extrémité du. mandrin de bobinage 201' et se raccorde à la section cylindrique B. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. EV-ENDICATIONS 1. Dispositif pour fabriquer des enroulements de fil hélicoïdaux, comportant un mandrin de bobinage entraîné comprenant une région de bobinage qui s'élargit coniquement, et un guidage fixe, agencé en correspondance avec le pas des spires de l'enroulement hélicoïdal à bobiner, qui guide le fil et qui fait avancer les spires axialement sur le mandrin de bobinage, caractérisé en ce que.le mandrin de bobinage (1, 201) comporte une section (A) qui s'élargit en forme de tronc de c8ne dans la région d'entrée (X) du fil, et immédiatement après, dans la direction de la sortie (Y) du fil, une section cylindrique (B). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la région efficace dé la section tronconique (A) du.mandrin de bobinage (1) est plus courte que la section cylindrique (B). 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la section cylindrique (B) possède une surface antidérapante (6, 206). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la surface (6, 206) de la section cylindrique (B) est munie de rainures (7, 207) s'étendant suivant la direction longitudinale. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à la suite de la section cylindrique (B) le mandrin de bobinage (201) comporte une section (C) qui se rétrécit en direction de son extrémité.