Brevet FR2507167A1 — publié le 19821210

Tampon de bobine. La présente invention concerne d'une manière généra- le un tampon de bobine perfectionné pour protéger les ex- trémités de bobines creuses en papier sur lesquelles du pa- pier, de la matière plastique, du tissu ou d'autres matiè- res sont enroulés en vue de leur stockage, transport et uti- lisation En particulier, la présente invention concerne un tampon de bobine formé de bois, de matière plastique ou d'une matière composite semblable au bois et qui présente une résistance mécanique accrue par rapport à des tampons de bobine existants grâce à un nouvel agencement pour reti- rer les tampons de bobines après utilisation. Dans des manufactures de papier, des usines textiles et analogues des rouleaux de papier et/ou de tissu sont gé- néralement enroulés sur des bobines tubulaires qui sont habituellement en une matière du genre papier comme par exemple du carton de plus ou moins forte épaisseur Ces bobines sont relativement résistantes, sauf à leurs extré- mités o elles peuvent être facilement endommagées En cours de transport et de manutention les rouleaux de papier et d'autres matières sont ramassés et déplacés à plusieurs reprises et si les extrémités des bobines subissent des dé- formations quelconques le rouleau entier de papier ou d'une autre matière devient inutilisable puisqu'il ne peut pas être maintenu de façon approprié C'est pourquoi, afin de protéger de telles bobines, des tampons sont généralement mis en place dans les extrémités de la bobine. Des tampons de tailles variées correspondant à des bobines de différentes dimensions sont actuellement dispo- nibles De tels tampons sont formés de différents types de matières et présentent diverses caractéristiques particu- lières pour accroître leurs résistance mécanique et utilité. Toutefois, d'une manière générale, la plupart des tampons de bobine sont en bois ou en une matière moulée à base de bois Des tampons en bois moulé pour bobines sont commer- cialisés par la Moldwood Corporation, Drawer 430, York, Alabama 36925 (Etats-Unis d'Amérique) Les tampons de bobi- nes commercialisés par la Moldwood Corporation et décrits dans leur documentation commerciale sont d'un type classi- que et présentent un trou central pour retirer les tampons de bobines La plupart des tampons doivent être enlevés des bobines avant que les rouleaux de papier, de tissu ou ana- logue ne puissent être utilisés Les tampons peuvent Otre enlevés des bobines en introduisant une barre ou tige mé- tallique dans le trou prévu dans le tampon au niveau o il s'agit de pousser ou tirer les tampons pour les faire sor- tir de la bobine Toutefois, en général la barre ou tige métallique est introduite dans le trou d'un tampon et ame- née au contact du côté intérieur du tampon opposé de sorte que celui-ci peut être expulsé Etant donné que des tampons de bobines peuvent avoir des tailles variées, les trous prévus dans ceux-ci peuvent également présenter des dimen- sions différentes En général, les barres ou tiges utili- sées pour enlever les tampons des bobines sont en métal et présentent un diamètre de 12,7 à 19 mm 'Les trous dans les tampons doivent donc être au moins aussi grands que les barres ou tiges utilisées pour enlever ces derniers. D'autres types de tampons sont décrits dans les bre- vets américains nos 4 015 711; 3 627 220; 3 547 367; 2 196 378 et 1 991769 Les tampons décrits dans ces brevets se présentent sous la forme de douilles en matiè- re plastique ou en métal et, à l'exception du tampon de bobine décrit dans le brevet américain no 2 196 378, ils présentent tous un trou central pour enlever les tampons d'une bobine Suivant le brevet américain N O 2 196 378 le tampon de bobine comporte une paire de nervures qui se croisent et divisent la face du tampon de bobine en qua- tre secteurs En conséquence, afin de ne pas réduire la résistance accrue obtenue par les nervures disposées en croix, le trou pour enlever le tampon de la bobine est situé de façon décentrée dans l'un des secteurs. Le tampon de bobine suivant la présente invention présen- te une résistance mécanique et une durabilité accrues par rapport aux tampons de bobine existants, et cela grâce à l'absence du trou central habituel destiné à per- mettre d'enlever le tampon d'une bobine. Le tampon de bobine suivant l'invention, destiné à ren- forcer les extrémités de bobines tubulaires pour papier ou analogue et comprenant une partie formant corps cylin- drique plein s'adaptant de manière ajustée dans l'extré- mité d'une bobine et une partie antérieure solidaire de la partie formant corps et se rétrécissant vers l'avant à partir de cette dernière pour faciliter l'introduction du tampon dans l'extrémité d'une bobine, la face exté- rieure du tampon présentant un diamètre légèrement supé- rieur à celui de sa face intérieure, est caractérisé en ce qu'il présente une ouverture située au niveau ou à proximité de sa surface périphérique extérieure et qui s'étend sur toute la longueur du tampon de bobine pour permettre à celui-ci d'être facilement enlevé d'une bo- bine. Grâce à ce mode de construction le tampon de bobine selon l'invention possède une résistance mécanique considérable puisqu'il ne présente pas le trou central habituel destiné à permettre d'enlever un tampon clas- sique d'une bobine lorsqu'il s'agit de soutenir la bo- bine pour la monter sur un débobinoir, appareil de rebo- binage ou analogue Contrairement à la technique anté- rieure, le tampon de bobine selon l'invention présente une ouverture ou rainure éloignée du centre du tampon et voisine de la périphérie extérieure de celui-ci ou elle s'étend sur toute la longueur de celle-ci Cet agence- ment permet aux tampons de l'invention d'être rapidement et facilement enlevés de bobines de la façon normale en utilisant à cette fin un moyen d'enlèvement classique du genre décrit plus haut Or, étant donné que les tampons de bobine de la présente invention ne présentent pas le trou central usuel, ils sont beaucoup plus résistants que des tampons de bobine de la technique antérieure réa- lisés dans la même matière. Le tampon de bobine selon l'invention est de préfé- rence réalisé à partir de bois, de matière plastique ou d'une matière composite semblable au bois dans un moule ou, le cas échéant, usiné dans une barre Un exemple d'une matière composite semblable au bois est celle appelée bois moulé et définie comme étant une composition de co- peaux, éclats cu sciure de bois, de résines et/ou de colle mélangés entre eux et chauffés sous pression dans un moule de façon à obtenir la forme voulue Les tampons de bobine selon l'invention se distinguent notamment par le fait qu'ils sont des corps sensiblement pleins qui présentent une ou- verture ou rainure qui, destinée à l'enlèvement du tampon, est éloignée du centre. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexéssur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une bobine typique dans chacune des extrémités de laquelle se trouve un tampon de bobine classique de la technique antérieure; la figure 2 représente, partiellement en perspective et pour une autre partie en coupe, une bobine tubulaire en papier dont les deux extrémités sont renforcées par des tampons réalisés conformément à la présente invention; la figure 3 est une vue en perspective agrandie d'un tampon de bobine réalisé selon la présente invention; la figure 4 est une vue en bout d'un tampon de bobi- ne selon l'invention et montre une forme typique de l'ou- verture ou rainure du tampon de bobine; et la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 mon- trant une forme modifiée de l'ouverture ou rainure. Sur la figure 1 est représentée une bobine allongée en papier 10 dans chaque extrémité de laquelle est mis en place un tampon terminal classique 11, 12 Les tampons de bobine classiques présentent chacun respectivement un trou central 13, 14 à travers lequel une barre peut être intro- duite pour enlever les tampons de la bobine Ces tampons 11 et 12 servent à protéger les extrémités de la bobine 10 pendant le stockage et le transport en absorbant des chocs subis en cours de manutention et des charges d'écrasement en cours de transport La figure 2, par contre, mon Gre le nouveau type de tampon de bobine selon l'invention. Sur la figure 2 est représentée une bobine typique en carton de forte épaisseur 15 dans chacune des extrémités de laquelle se trouve placé respectivement un tampon de bo- bine 16, 17 Ces tampons de bobine 16, 17 sont de préféren- ce en bois ou en une matière moulée rappelant le bois mais peuvent également être fabriqués à partir d'autres matières comme par exemple de la matière plastique si cela ne compor- te pas d'inconvénient sur le plan du prix de revient Cha- que tampon de bobine 16, 17 présente, afin de permettre son enlèvement, une ouverture ou rainure 18, 19 située à proti- mité de la périphérie extérieure du tampon, ce qui confère aux tampons de bobine 16, 17 une résistance à l'écrasement supérieure à celle des tampons de bobine classiques 11, 12 représentés sur la figure 1 La résistance mécanique accrue a été mise en évidence par les résultats d'essais d'écrase- ment auxquels ont été soumis des échantillons de tampons de bobine. Des tampons en bois de pin et des tampons en bois moulé ont été soumis à une série d'essais d'écrasement afin de mesurer leur résistance à l'écrasement Les essais ont été effectués conformément aux méthodes d'essai normalisées établies par un institut, connu sous le nom CCPI, spéciali- sé dans le domaine des boites et tubes en matière composite. Chacun des tampons de bobine faisant l'objet des essais avait un diamètre extérieur nominal d'environ 76,2 mm. Chaque fois une bobine contenant un tampon est pla- cée dans un dynamomètre de compression comportant un pla- teau supérieur et un plateau inférieur qui sont maintenus rigoureusement parallèles au cours de l'essai de façon à ne permettre que des mouvements en direction verticale La vi- tesse du plateau mobile est réglée à 12,7 mm par minute La bobine contenant le tampon est placée centralement entre les deux plateaux et une charge d'écrasement est appliquée jusqu'à ce que la charge devienne constante, ou diminue brusquement, indiquant un effondrement du tampon de bobine, ou jusqu'à ce que le dynamomètre atteigne sa charge limite. les données obtenues sont enregistrées sous la forme d'une courbe sur une bande d'enregistrement et les valeurs de la charge appliquée sont prélevées sur la courbe par interval- les de 2,54 mm. EXEMPLE I Dans cet exemple des tampons de bobine en bois de pin sont soumis à une série d'essais d'écrasement de bobine. On prend la moyenne des résultats obtenus-en soumettant des tampons de bobine classiques et des tampons de bobine réali- sés selon l'invention à quatre essais séparés, ce qui donne les valeurs représentées au Tableau I Ces valeurs montrent que pour des tampons en bois de pin la direction des fibres joue un r 8 le important dans la résistance à l'écrasement globale Les valeurs de résistance à l'écrasement obtenues au cours des essais o la direction des fibres correspond à la direction de la force appliquée sont d'une manière géné- rale supérieures à celles obtenues lorsque la direction des fibres est perpendiculaire à la force appliquée Lorsque la direction des fibres est perpendiculaire à la direction de la force appliquée la résistance à l'écrasement est influ- encée en premier lieu par la compression des fibres de bois. TABLEAU I limite du dynamomètre de compression A) Direction des fibres parallèle à la force appliquée Charge appliquée Ouverture' Ouverture Déplacements Trou central latérale en haut (mm) (kg (kg) (kg) 2,54 399 394 403 ,08 576 576 499 7,62 803 816 621 12,70 1451 1696 1148 défaillance à 12,95 mm ( 1606) 17,78 3769 2250 Défaillance à( 2032 mm 22,86 4535 * * Charge -07167 B) Direction des fibres perpendiculaire à la force appliquée Charge appliquée Ouverture Ouverture Déplacements Trou central latérale en haut (mm) -(k)k)- 2,54 367 413 363 ,08 503 535 440 7,62 680 694 508 12,70 1107 1084 826 17,78 1465 1383 1256 défaillance à 21,3 mm ( 1637) 22,86 1737 défaillance à 25,9 mm ( 1737) Au Tableau I la désignation "trou central" indique un tampon classique en bois de pin présentant un trou cen- tral pour permettre au tampon d'être enlevé d'une bobine. Les désignations "ouverture latérale" et "ouverture en haut" indiquent des tampons de bobine réalisés conformément à la présente invention, le tampon étant tourné de façon que l'ouverture d'enlèvement soit située respectivement sur le c 8 té ou dans la partie haute du tampon Les résultats mon- trent que le tampon classique cède chaque fois avant que le seuil de 22, 86 mm de compression et une charge d'environ 1640 kg ne soient atteints Lorsque la direction des fibres correspond à celle de la force appliquée, le tampon présen- tant un trou central cède sous une charge de compression de 1606 kg Or les tampons de bobine suivant l'invention ré- sistent à des forces de compression plus grandes Lorsque la direction des fibres est parallèle à celle de la force appliquée et que le tampon est tourné de façon que l'ouver- ture se trouve sur le côté il ne se produit pas de défail- lance en cas d'application de la charge maximale de 4535 kg. Lorsque pour la même direction des fibres l'ouverture se trouve dans la partie haute (ou basse) du tampon celui-ci cède sous une charge de 3007 kg Lorsque la direction des fibres est perpendiculaire à la force appliquée et que l'ouverture se trouve sur le c 8 té le tampon cède sous une charge de 1737 kg Cependant, lorsque l'ouverture est située dans la partie haute (ou basse) le tampon résiste à la même charge sans défaillance. EXEMPLE II Dans cet exemple des tampons en bois moulé sont sou- mis à une série d'essais d'écrasement On établit la moyen- ne des résultats obtenus en soumettant les deux types de tampon à plusieurs essais séparés, ce qui donne les valeurs indiquées au Tableau II Iln'estrecueilliqu'unseul groupe de valeurs puisque les tampons moulés ne présentent pas les mêmes effets de direction des fibres que ceux observés pour des tampons en bois massif. TAB Il JAIJ II * Charge limite du dynamomètre de compression. Au Tableau II les désignations "trou central", "ouverture latérale" et "ouverture en haut" sont utilisées comme décrit pour l'exemple I Quant aux tampons moulés soumis à l'essai le tampon classique à trou central cède sous une charge moyenne de 2259 kg Dans le cas du tampon Charge appliquée Ouverure ouverture Déplacements Trou central latérale en haut (mm) (ki (kg) (kgl 2,54 445 526 467 ,08 771 771 621 7,62 1116 1102 807 12,70 2227 2372 1524 défaillance à 12,70 mm ( 2259) 17,78 4535 * 2794 22,86 4535 * 250716-7 de bobine fabriqué conformément à la présente invention, l'ouverture étant située sur un c 8 té du tampon, il ne se produit pas de défaillance sous la charge maximale de 4535 kg et pour une déformation de 17,78 mm Lorsque le tampon de bobine est tourné de façon à amener l'ouverture à la partie supérieure (ou inférieure), il ne se produit pas de défaillance sous l'effet de la charge de 4535 kg et d'une déformation de 22,60 mm On constate donc que tant des tam- pons en bois massif que des tampons moulés fabriqués con- formément à la présente invention présentent une résistance à l'écrasement supérieure à celle de tampons à trou central réalisés dans les m mes matières. Un exemple du tampon de bobine suivant l'invention est représenté de façon agrandie sur la figure 3 Le tampon de bobine 20 comprend une partie formant corps cylindrique plein 21 qui s'adapte de manière ajustée dans l'extrémité d'une bobine et une partie antérieure 22 solidaire de la partie formant corps et se rétrécissant à partir de celle- ci vers l'avant pour faciliter l'introduction du tampon dans la bobine La face extérieure 23 du tampon de bobine et la partie formant corps cylindrique 21 présentent un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la bo- bine pour laquelle le tampon est prévu La face intérieure 24 du tampon et la patit, antérieure 22 se rétrécissant coni- quement présentent un diamètre légèrement inférieur à celui de la face extérieure 23 Le tampon de bobine 20 présente une ouverture ou rainure 25 qui, éloignée du centre du tam- pon et située à la surface périphérique extérieure de celui- ci, s'étend sur toute la longueur du tampon Dans le cas de tampons de bobine en bois massif l'ouverture ou rainure peut 6 tre exécutée dans le tampon par fraisage, défonçage ou perçage Lorsqu'il s'agit de tampons de bobine moulés l'ouverture ou rainure peut être au cours du moulage. Comme illustré sur les figures 4 et 5, la forme de l'ouverture ou rainure 25 n'a pas une très grande importan- ce Toutefois, pour permettre l'introduction d'une tige ou barre destinée à enlever les tampons, la géométrie de l'ou- Il verture ou rainure doit respecter certaines dimensions mi- nimales Par exemple, l'ouverture doit avoir une aire mini- male d'environ 129 mm 2 et une aire maximale n'excédant pas environ 20 % de l'aire totale de la face extérieure du tam- pon D'autres dimensions relatives à l'ouverture 25 d'un tampon de bobine d'un diamètre nominal de 76,2 mm sont par exemple une profondeur "au, mesurée à partir d'un bord du tampon, égale ou inférieure à environ 25,4 mm; une largeur "b", mesurée le long du bord extérieur du tampon, égale ou inférieure à environ 25,4 mm; et une distance "e", de la ligne médiane de la face extérieure 23 du tampon jusqu'au fond de l'ouverture 25, égale ou inférieure à environ un tiers du diamètre de la face extérieure 23 A cet égard il convient de noter que dans l'industrie du papier sont uti- lisés des tampons de bobine dont le diamètre varie entre environ 50,8 et 355,6 mm Les trous centraux classiques de ces tampons présentent un diamètre compris entre environ ,4 et 101,6 mm Or, afin d'accroltre la résistance méca- nique d'un tampon de bobine, l'ouverture du tampon destinée à faciliter l'enlèvement de celui-ci doit être aussi petite que possible Au demeurant, l'ouverture doit être au moins suffisamment grande pour pouvoir recevoir la tige ou barre normalement utilisée pour enlever des tampons de bobines. Il ressort donc de ce qui précède que le tampon de bobine de la présente invention se distingue des tampons de bobine de la technique antérieure et présente grâce à cela une résistance mécanique supérieure à celle de tampons de bobine classiques Il convient encore de noter que la forme de réalisation décrite en détail du tampon de bobine de l'invention ne présente aucun caractère limitatif de sorte que diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Tampon de bobine destiné à renforcer les extré- mités de bobines tubulaires ( 15) pour papier ou analogue et comprenant une partie formant corps cylindrique plein ( 21) s'adaptant de manière ajustée dans l'extrémité d'une bobine ( 15) et une partie antérieure ( 22) solidaire de la partie formant corps ( 21) et se rétrécissant vers l'avant à partir de cette dernière pour faciliter l'introduction du tampon ( 16, 17; 20) dans l'extrémité d'une bobine, la face exté- rieure ( 23) du tampon présentant un diamètre légèrement su- périeur à celui de sa face intérieure ( 24), caractérisé en ce que le tampon de bobine ( 16, 17; 20) présente une ouver- ture ( 19; 25) située au niveau ou à proximité de sa surface périphérique extérieure et qui s'étend sur toute la longueur du tampon de bobine pour permettre à celui-ci d'être faci- lement enlevé d'une bobine. 2 Tampon de bobine selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'ouverture ( 19; 25) présente une aire minimale d'environ 129 mm 2. 3 Tampon de bobine selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que l'ouverture ( 19; 25) présente une aire n'excédant pas environ 20 % de l'aire totale de la face ex- térieure du tampon de bobine. 4 Tampon de bobine selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce qu'il est en bois, en matière plastique ou en un matériau composite à base de bois. Tampon de bobine selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que l'ouverture ( 19; 25) affecte la forme d'une rainure présentant des côtés sensiblement incurvés et un fond incurvé. 6 Tampon de bobine selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que l'ouverture ( 25) affecte la forme d'une 2507167 ' rainure présentant des c 8 tés sensiblement droits et un fond sensiblement plat. 7 Tampon de bobine selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'ouverture ( 25) présente une pro- fondeur et une largeur n'excédant pas environ un tiers du diamètre de la face extérieure ( 23) du tampon de bobine. 8 Tampon de bobine selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le bord de l'ouverture le plus proche du centre du tampon de bobine est éloigné de ce centre d'une distance égale ou inférieure à environ un tiers du diamètre de la face extérieure ( 23) du tampon de bobine.