Brevet FR2493287A1 — publié le 19820507

L'invention concerne les machines à bobiner du fil, du cible ou tout produit filiforme sur des tourets ou bobines constitués par un noyau cylindrique à alésage axial et par deux joues latérales circulaires. Ce type de bobine est utilisé universellement. Pour garnir une telle bobine de fil ou de cible on fait généralement appel à une machine de bobinage dans laquelle la bobine est tenue entre deux pointes se faisant face coaxialement, qui sont introduites dans l'alésage de la bobine. Dans cette situation, la bobine est mise en rotation autour de l'axe de son alésage et le produit filiforme est bobiné. Ces machines fonctionnent à très grande vitesse et, pour que leur rendement soit amélioré, il est souhaité que les opérations de chargement et de déchargement se fassent autant que possible automatiquement. On a déjà proposé des dispositifs qui viennent placer l'alésage de la bobine entre les pointes de la machine, qui s'écartent de la bobine pendant sa rotation de bobinage et qui reviennent au contact de la bobine quand elle est pleine pour ltopération de déchargement. Ces dispositifs ont, en théorie, une structure extreme- ment simple puisqu'il s'agit de soulever une charge jusqu'd une hauteur bien déterminée, de stéearter de cette charge, de s'en rapprocher par la suite jusqu'au contact et enfin de descendre la charge. L'expérience démontre cependant qu'il n'en est pas ainsi en pratique, en particulier pour les plus grosses machines qui traitent des bobines de poids et d'encombrement importants. La cause principale des difficultés rencontrées est la géométrie très variable des bobines traitées. Par exemple, il n'est pas rare de constater des variations de plusieurs centimètres du diamètre des bobines d'un lot dont le diamètre théorique serait d'un mètre. Quand des bobines ont été plusieurs fois réutilisées, qu'elles ont subi des chocs, des usures, etc., non seulement leur diamètre est différent d'une bobine à l'autre, mais aussi leur périphérie n'est plus parfaitement circulaire. En outre, et pour les mêmes raisons, elles peuvent présenter des différences dimensionnelles affectant leur alésage. Les dispositifs de chargement connus, qui soulèvent les bobines par leur périphérie, sont alors inefficaces car ils prennent pour chaque bobine les mimes positions prédéterminées de chargement et de déchargement. I1 en résulte un mauvais alignement de l'alésage de la bobine par rapport aux pointes lors du chargement, un risque de choc brutal, éventuellement destructeur, du chargeur contre la bobine lors de l'opération d'approche et de contact pour la reprise après le bobinage en vue du déchargement, ou, si le chargeur en position prédéterminée de reprise ntest pas suffisamment proche de la bobine, il existe un risque de chute dommageable de cette dernière sur le chargeur. Le but principal de l'invention est de fournir une machine de bobinage équipée d'un dispositif de chargement et de déchargement qui s'adapte automatiquement aux dimensions réelles des bobines traitées, quelles que soient ces dimensions, dans une plage de tolérance prédéterminée. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif simple, peu coûteux et aussi str que possible, c' est-à-dire utilisant des éléments éprouvés. L'invention fournit une machine à bobiner des tourets entre pointes, gracie à laquelle ces buts sont atteints. la machine selon l'invention est caractérisée en ce que les extrémités de ces pointes sont coniques à faible angle au sommet de manière à pouvoir provoquer un soulèvement d'une bobine d'axe horizontal situé légèrement en dessous de l'axe des pointes, par introduction à force des pointes dans l'ald- sage et coopération des parties coniques des pointes avec les bords circulaires de I'alésage, et à permettre réciproquement un abaissement de la bobine par éloignement des pointes et glissement de la bobine sur les parties coniques de cellesci, en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de chargement et de déchargement, propre à supporter la bobine par la peri- phérie de ses joues, qui comprend des moyens lui permettant de monter d'une position basse à une position haute prédéterminée disposant l'alésage de la bobine entre les pointes de la machine, cette position étant prédéterminée de manière que l'axe de la bobine soit situé légèrement en dessous de l'axe des pointes, quelles que soient les dimensions réelles de la bobine, dans les limites de tolérance admises, en ce que les moyens de déplacement du dispositif de chargement comprennent un élément de transmission à glissement permettant l'ar rdt sans dommage du dispositif de chargement quand il rencontre un obstacle en montant, et des moyens interdisant le glissement dudit élément de transmission pour la descente du chargeur, et en ce qu'elle comprend des moyens pour commander, selon une séquence prédéterminée, les mouvements de montée et de descente du chargeur. L'invention sera bien comprise dans la lecture de la description détaillée qui va suivre d'une forme de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple, et au vu du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique représentant l'étape préliminaire à la mise entre pointes d'une bobine dans une machine selon l'invention - la figure 2 est une vue schématique représentant la mise entre pointes de la bobine - la figure 3 est une vue schématique représentant l'extraction d'une bobine pleine - la figure 4 est un schéma illustrant le cycle de fonctionnement du dispositif de chargement et de déchargement de la machine selon l'invention - la figure 5 est une vue partiellement en coupe des moyens de transmission commandant la montée et la descente du chargeur de bobine de la machine selon l'invention. La machine selon l'invention comprend deux pointes analogues et coaxiales qui se font face en déterminant entre elles un intervalle dans lequel une bobine 3 peut Store disposée entre pointes. La pointe 1, représentée à gauche sur les figures 1, 2 et 3 peut être déplacée sur son axe à l'éloignement et au rapprochement de la pointe 2, cette dernière restant fixe. Les extrémités 4 et 5 des pointes sont de forme tronconique, et leur demi-angle au sommet est sensiblement égal à 30 . Le diamètre des parties cylindriques des pointes 1 et 2 est légèrement inférieur au diamètre de l'alésage 6 des bobines destinées à être bobinées sur la machine. Les pointes I et 2 sont portées par des mandrins 7 et 8 de diamètre supérieur à celui des pointes.Quand la pointe mobile 1 est en position rétractée, la distance entre pointes est supérieure à la largeur des bobines traitées, permettant l'introduction entre elles de ladite bobine. En position de prise les pointes 1 et 2 sont introduites dans l'alésage 6 d'une bobine, par avance de la pointe mobile 1 vers la pointe fixe 2, jusqu'à l'application des faces d'extrémités des mandrins 7 et 8 contre les joues de la bobine 3 (figure 2). Le dispositif de chargement et de déchargement équipant la machine selon l'invention comprend un chargeur 10 sur lequel peut btre posée une bobine 3 sur la périphérie 9 de ses joues de manière que l'axe Il de la bobine soit sensiblement horizontal et parallèle à l'axe 12 des pointes I et 2. Sur la face supérieure du chargeur est prévu un taquet 13 de retenue ou butée limitant le déplacement par glissement de la bobine posée sur le chargeur dans la direction de la pointe mobile 1. le chargeur 10 est solidaire d'un bottier 15 comprenant un écrou non représenté qui coopère avec une vis de levage 16 verticale. Entraînée en rotation, la vis 16 assure la montée et la descente du chargeur. A proximité des points haut et bas de la course du bottier 15 sont disposés des contacteurs de fin de course 17 et 18. A proximité de la pointe fixe 2 sont prévus des moyens permettant de pousser la bobine 3, parallèlement à elle-mame, vers la pointe mobile 1. La mise en rotation de la vis de levage 16 est assurée par un ensemble de transmission et de commande représenté à la figure 5. A l'extrémité de la vis 16 est fixée une cloche 25 montée rotative dans un carter 27 avec interposition d'un palier 28 à rouleaux. Sur la périphérie de son extrémité opposée à la vis 16, la cloche 25 porte une indentation 29. Cette indentation 29 coopère avec une indentation 30 similaire présentée par une cloche 24. La cloche 24 est solidaire de la périphérie d'une roue libre 21 fixée sur l'arbre 31 de commande d'un moteur non représenté. Par la coopération de l'indentation 29 de la cloche 25 et de l'indentation 30 de la cloche 24, toute rotation de cette cloche 24 est transmise à la cloche 25 et ainsi à la vis 16. Le sens de fonctionnement de la roue libre 21 est tel que la cloche 24 est entraînée positivement par l'arbre 31 quand celui-ci tourne dans le sens provoquant la descente du chargeur par la vis 16. Quand l'arbre 31 tourne en sens inverse, la roue libre est opératoire et la cloche 24 n'est pas entratnée en rotation par la roue libre 21. Sur l'extrémité 32 de l'arbre 31, à côté de la roue libre 21, est montée fixe une douille 22 comprenant une partie cylindrique 40 et un épaulement 41 à face frontale annulaire 42 contre laquelle est appliquée une garniture de frottement 43 annulaire à faces parallèles. Une autre garniture 44 semblable à la précédente est engagée sur la partie cylindrique 40 de la douille 22, cette garniture 44 prenant appui sur une bague rigide 45 elle-mtme sollicitée àressort par des rondelles Belleville 46 en butée sur un écrou 47 vissé sur llextré- mité filetée 48 de la douille 22. Entre les garnitures de frottement 43, 44 est pincé un disque de frottement 50 à face parallèle au contact à frottement avec lesdites garnitures. la périphérie du disque 50 présente une indentation radiale 51 qui coopère avec l'indentation 29 de la cloche 25. Une liaison de transmission à frotte- ment entre l'arbre moteur 31 et la vis de levage 16 est ainsi réalisée. Le fonctionnement des moyens de transmission qui viennent d'être décrits est le suivant. Lorsque l'arbre moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la vis de levage 16 est entratnée dans le mame sens et le chargeur 15 qu'elle commande s'élève. Pour ce sens de rotation, la roue libre 21 n'assure pas de liaison de transmission de mouvement entre l'arbre 31 et la cloche 24. La rotation de l'arbre 31 est transmise à la cloche 25 par l'intermédiaire des garnitures à frottement 43, 44 et du disque de frottement 50. Si le chargeur 15 rencontre lors de sa montée un obstacle quelconque, le disque 50, quand un couple de frottement prédéterminé est atteint, patine par rapport aux garnitures de frottement si bien que la montée du chargeur 15 s'interrompt malgré la poursuite de la rotation de l'arbre moteur 31.Quand le moteur tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre la roue libre 21 assure une liaison de transmission de mouvement positif entre l'arbre 31 et la cloche 24, cette dernière entraine la cloche 25 et ainsi la vis 16 est entratnée positivement, sans possibilité de désaccouplement. Le mouvement de descente du chargeur est positivement conditionné par la rotation de la vis 16. Le mode de fonctionnement de la machine selon l'invention va maintenant être décrit. Les pointes I et 2 de la machine étant écartées, une bobine 3 (figures I et 4) est posée sur le chargeur 10 en position basse délimitée par le contacteur de fin de course 17. La vis 16 est mise en rotation par l'intermédiaire du dispositif décrit ci-dessus ce qui provoque la montée (a) du chargeur 10 jusqu'd la position haute où le bottier 15 coopère avec le limiteur de fin de course 18. Dans cette position l'axe Il de la bobine vide se trouve disposé parallèlement à l'axe 12 des pointes 1 et 2, à proximité de ce dernier, et légèrement en dessous de lui. La position du limiteur de fin de course 18 est déterminée en fonction du rayon théorique des bobines et de ses tolérances maximales pour que dans tous les cas l'axe de la bobine soit légèrement en dessous de l'axe des pointes.Dans cette position, la pointe mobile 1 est avancée vers la pointe fixe 2. la partie tronconique 4 de la pointe 1 s'introduit dans l'alésage 6 de la bobine jusqu'au contact d'un point de cette partie tronconique avec un point du rebord de l'alésage. La bobine est poussée vers la pointe 2 jusqu'au contact avec sa partie tronconique 5. L'avance de la pointe 1 se poursuivant, la bobine 3 est soulevée par effet de coin par les parties tronconiques 4 et 5 des pointes coopérant avec les bords gauche et droit de l'alésage 6. A l'issue de ce soulèvement, les parties cylindriques des pointes pénètrent dans l'alésage et les mandrins 7 et 8 viennent s'appliquer contre les joues de la bobine. La bobine vide se trouve ainsi en position propre au bobinage entre pointes. le chargeur 10 est redescendu par la vis 16 jusqu'à sa position basse. Lorsque la bobine est pleine le chargeur, entratné par la vis 16, remonte (a) jusqu'à sa position haute délimitée par le contacteur de fin de course 18. Un dispositif de temporisation commande alors la poursuite de la rotation de l'arbre moteur 31 pendant une courte période prédéterminée dont la durée est suffisante pour que le chargeur 10 vienne (b) au contact des joues de la bobine, quelles que soient les dimensions de cette bobine, dans les limites de tolérance admises. Dans ce sens de la montée du chargeur seuls les moyens de transmission 43, 44, 50 à glissement sont opératoires : le chargeur 10 interrompt son mouvement (b) de montée dès son contact avec la bobine malgré la poursuite de la rotation de l'arbre moteur 31. La rotation de cet arbre moteur 31 est ensuite commandée en sens inverse pendant une courte période prédéterminée, ce qui provoque la descente (c) du chargeur d'une hauteur prédéterminée, par exemple quelques millimètres, à l'éloignement de la bobine. La pointe mobile 1 est reculée pendant que le dispositif de poussée mentionné plus haut est actionné contre la joue de la bobine. La bobine est ainsi maintenue contre le mandrin 7 de la pointe 1 et elle se dégage de la pointe fixe 2 en glissant sans à-coup sur sa partie tronconique 5. La joue précédemment pénétrée par la pointe fixe 2 se pose alors sur le chargeur 10, sans choc brutal. La pointe mobile 1 poursuivant son mouvement de retrait s'extrait de l'alésage de la bobine sans risque de coincement, l'angle maximum pouvant alors exister entre l'axe de la bobine et l'axe de la pointe étant très faible. Si la bobine reste cependant collée à la pointe mobile elle vient, au cours de son mouvement, au contact du taquet 13 de retenue ménagé sur le chargeur qui empêche la poursuite de son mouvement d'accompagnement de la pointe qui est ainsi forcée de se dégager de l'alésage de la bobine. A l'issue ru mouvement d'extraction de la pointe I hors de alésage 6, le rebord de cet alésage glisse sur la partie tronconicue 4 de la pointe et la joue de la bobine vient se poser sans choc sur le chargeur.La bobine pleine est descendue par le chargeur 10 jusqu'à sa position basse, sans risque de glissement des moyens de transmission commandant la rota tion de la vis de levage 16, malgré le poids éventuellement en porte-à-faus de la bobine pleine sur le chargeur, une transmission mécanique positive étant dans ce cas de a descente assurée entre l'arbre moteur 31 et la vis 16 par l'intermédiaire des cloches 24 et 25 à indentation coopérantes. Le mouvement de descente est interrompu par le contacteur de fin de course 17, la bobine est évacuée du chargeur et un nouveau cycle de travail peut recommencer. La machine selon l'invention permet le traitement de bobines de dimensions variables et elle élimine les risques d'endommagement ou de mauvais fonctionnement qui ont été mentionnés au début. REENDICATIONS 1. Tchine pour bobiner un produit filiforme sur des tourets ou bobines (3) entre pointes, équipée d'un dispositif (10) de chargement et de déchargement, propre à supporter une bobine par la périphérie de ses joues, caractérisée en ce que lesdites pointes (1,2) présentent à leur extrémité une partie conique (4,5) à faible angle au sommet, en ce que le dispositif de chargement comprend des moyens (16)lui permettant de monter d'une position basse à une position haute prédéterminée amenant 11 alésage de la bobine entre les pointes de la machine de manière que l'axe (îi) de la bobine soit situé légèrement en dessous de l'axe (12) des pointes, quelles que soient les dimensions réelles de la bobine dans des limites de tolérance admises, en ce que les moyens de déplacement du dispositif de chargement comprennent un élément (43,44,50) de transmission à frottement permettant l'arrêt par glissement du dispositif de chargement quand il rencontre un obstacle à la montée, et des moyens (24,50) interdisant le glissement dudit élément de transmission pour la descente du dispositif de chargement, et en ce qu'elle comprend des moyens pour commander, selon une séquence prédéterminée, les mouvements de montée et de descente. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une des pointes est fixe en position et l'autre est déplaçable axialement, et en ce que la partie conique des extrémités des pointes a un demi-angle au sommet sensiblement égal à 300, ou inférieur. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les mouvements de montée et de descente du chargeur sont commandés par une vis (16) de levage accouplée positivement à un arbre moteur (31) pour le sens de rotation assurant la descente du chargeur, par l'intermédiaire de cloches (24,25) d'accouplement à indentations opposées, et accouplée avec possibilité de glissement par des moyens (43,44,50) de transmission à frottement, pour le sens de rotation correspondant à la montée du chargeur. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de transmission comprennent une roue libre (21) interposée entre l'arbre moteur (31) et la cloche d'accouplement (24). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de transmission à frottement comprennent un disque (50) de friction pincé entre deux garnitures (43,44) de frottement annulaires. 6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des contacteurs (17,18) de fin de course haut et bas limitant les déplacements du chargeur, et des moyens de temporisation pour commander, lors de la reprise d'une bobine après bobinage, l'excitation du moteur de commande du chargeur pour la montée de ce dernier au-delà du point haut, pendant une durée prédéterminée, assurant ainsi un contact du chargeur avec les joues de la bobine, quelles que soient ses dimensions, puis pour la descente du chargeur à partir de cette position de contact, d'une hauteur prédéterminée.