Brevet FR2539727A1 — publié le 19840727

La présente invention se rapporte à un mécanisme destiné à enrouler sur une bobine un fil métallique en for- mant des spires jointives et comprenant des organes d'entraî- nement de la bobine qui, lorsqu'ils sont actionnés, font tourner cette bobine autour de son axe longitudinal La présente invention s'applique particulièrement à des bobines et fils qui sont destinés à être utilisés avec des missiles guidés par l'intermédiaire dudit fil. Un fil destiné à guider des missiles contient un ou plusieurs brins d'une matière électriquement conductrice, du cuivre par exemple, ces brins étant entourés par une matière isolante Ce fil peut être plus ou moins rigide et présenter des irrégularités de fabrication Il peut alors être difficile d'obtenir des couches de fil superposées dont les spires soient si serrées qu'il n'existe entre elles aucun jeu ni tendance à création d'un jeu et donc qu'une spire d'une couche supérieure ne puisse pénétrer dans la couche sous-jacente Il est important d'empêcher cette pénétration, en partie pour des raisons de fonctionnement qui exigent que le fil se déroule correctement de la bobine et en partie pour des raisons d'encombrement qui exigent que, pour une longueur de fil donnée, l'enroulement ait un volume aussi faible que possible. Les mécanismes et les procédés utilisés actuellement pour enrouler un fil métallique-sur une bobine ne satisfont pas complètement aux conditions exposées ci-dessus, mais provoquent une certaine quantité de déchets au cours de la fabrication; de plus leur utilisation ou leur mise en oeuvre est techniquement relativement compliquée Cela fait entre autres que la fabrication demande beaucoup de temps et est onéreuse. L'invention concerne un mécanisme qui remédie aux inconvénients précités Une caractéristique du mécanisme selon l'invention réside donc dans le fait qu'un groupe de * 35 guidage du fil est réalisé de façon à coulisser automatique- ment selon un diagramme de déplacements prédéterminé en fonction de la forme du fil enroulé sur la bobine, vers une extrémité et autour de cette bobine Une autre caractéris- tique du mécanisme selon l'invention consiste en ce que le groupe comporte un élément qui peut coopérer avec le fil et qui est avantageusement un galet presseur exerçant obli- quement sur la partie du fil *qui va être enroulée une pression déterminée qui applique cette partie contre le tronçon de fil qui forme la spire précédente au moment o cet élément se trouve lui-même près de cette spire précédente et de la surface enveloppe de la bobine (première spire) ou des couches déjà bobinées sous-jacentes. Une autre caractéristique de l'invention réside dans la conformation de ce groupe de guidage du fil Dans l'appli- cation considérée, le groupe doit comporter deux galets presseurs qui peuvent coopérer avec le fil et dont chacun a son propre sens de déplacement le long de la bobine pendant qu'elle tourne De cette manière, chacun de ces galets presseurs guide le fil à l'aide d'une gorge de forme parti- culière façonnée sur la surface périphérique de ce galet. Les galets presseurs sont montés de façon à appliquer le fil contre celui de la spire précédente et-contre la surface du corps de la bobine, ou contre la couche précédente, sous un angle avantageusement égal à environ 45 O Ces galets presseurs sont appliqués élastiquement contre le fil. Pour que le fil passe bien sur les galets presseurs, le mécanisme comporte aussi un galet guide pour chacun d'eux. La gorge de chaque galet presseur comporte des flancs avantageusement plans, formant entre eux un certain angle. La conformation décrite permet de monter aisément le mécanisme sur une bobineuse appropriée et de le commander au moyen d'un dispositif de commande de type connu Les galets presseurs peuvent-être réglés individuellement de façon à être adaptés à un fil particulier. Dans le cas o le fil est relativement élastique dans le sens radial, il est possible de déformer sa section circulaire de manière à la rendre sensiblement carrée pendant qu'il est enroulé sur la bobine Les galets presseurs et les galets guides peuvent aisément être montés de façon à fonctionner automatiquement, le sens d'enroulement pouvant être inversé automatiquement grâce à une commande particu- lière du sens du déplacement du mécanisme et des galets presseurs et galets guides Par ailleurs, le dispositif de. commande peut être agencé de manière à donner à l'enroulement la forme désirée, trapézoïdale par exemple. L'invention va être décrite de manière plus détaillée en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du mécanisme, de ses galets presseurs et galets guides et de leurs dispo- sitifs de commande Elle représente aussi la position de ce mécanisme par rapport à une bobine montée dans un dispo- sitif rotatif et sur laquelle une spire est partiellement enroulée lafigure 2 est une élévation, représentant la forme d'un galet presseur; et la figure 3 représente à plus grande échelle la disposition que les galets presseurs de la figure 2 donnent au fil sur la bobine. Deux couples de galets presseurs et de galets guides, 2 et 4, 3 et 5, respectivement, sont montés dans un groupe 1. Le premier couple 2, 4 de ces galets est monté sur un support 6 et le second couple 3, 5 est monté sur un autre support 7 Ces supports 6 et 7 sont disposés perpendiculairement l'un à l'autre et sont reliés par un corps 8 Le groupe comporte aussi le support 9 d'un dispositif de commande 10 destinéà le rapprocher et l'éloigner de la bobine-au cours du bobinage Le groupe est monté sur un socle 11 qui peut être déplacé par rapport à la bobine, désignée par 12 Cette bobine peut être entraînée en rotation sur son' axe longitu- dinal 13 par deux éléments rotatifs 14, 15 connus, qui peuvent faire partie d'une bobineuse connue dans laquelle ladite bobine peut être montée et entraînée quand le fil 16 est bobiné Le dispositif d'entraînement de la bobineuse comprend un moteur (non représenté) de type connu Cette -bobine tourne sinistrorsum, dans le sens indiqué sur la figure 1 par la flèche 17 Le sens d'alimentation du fil est indiqué par la flèche 18, la lettre F représentant un effort de tension appliqué à ce fil Celui-ci provient d'un magasin (non représenté) qui peut être d'un genre connu. Le fil 16 est dévidé de ce magasin et pénètre dans le groupe en passant sur un galet de renvoi 19, de sorte qu'il pénètre sensiblement verticalement dans le galet guide 4. Le groupe 1 est réalisé de façon à pouvoir être déplacé dans tous les sens le long de la bobine 12 Les sens du déplacement de ce groupe l sont indiqués sur la figure par les flèches 20, 21, 22 et 23 C'est ainsi que la flèche -20 indique le sens de déplacement initial, qui est sensible- ment parallèle à l'axe 13 de la bobine, et la flèche 21 indique un sens de déplacement opposé à ce sens 20 Les flèches 22 et 23 indiquent des sens de déplacement qui sont perpendiculaires à l'axe 13 et qui sont effectués sous la commande du dispositif 10 Le groupe peut être commandé par tout dispositif de commande connu, tel qu'un dispositif à commande numérique, ce qui permet une grande précision. Les galets presseurs 2 et 3 et les galets guides 4 et 5 sont montés dans leurs supports sur des broches 2 a, 3 a, 4 a et 5 a respectivement, réglables longitudinalement. Le réglage longitudinal de ces broches est exécuté par des dispositifs de commande Seul le dispositif de commande du -galet presseur 3 est représenté sur la figure et il est désigné par 24 Le galet presseur 2 comporte un dispositif de commande équivalent Le dispositif de commande du galet guide 4 est désigné par 26 Les sens du déplacement longi- tudinal du galet presseur 3 sont désignés par 27 et 28, tandis que ceux du galet guide 5 sont désignés par 29 et Le galet presseur 2 et son galet guide 4 ont des déplace- ments analogues Les galets presseurs 2 et 3 sont agencés de façon à être appliqués élastiquement contre le fil qui vient en descendant des galets guides 4 et 5, au-dessus et contre les spires déjà enroulées et contre celles de la couche infé- rieure ou contre la surface enveloppe de la bobine (si l'on bobine la première couche de fil) Cette sollicitation élas- tique est créée par une fonction incorporée dans le disposi- tif de commande 10 Les dispositifs de commande 10, 24, 25 et 26 sont actionnés par des agents appropriés tels que l'air, l'huile ou un agent analogue Les positions de fin de course des galets presseurs 2 et 3 et des galets guides 4 et 5 sont distinctes et sont déterminées par les butées 31 et 32 qui coopèrent avec des surfaces de butée de sens opposés des supports 6 et 7 Deux de ces surfaces de butée sont désignées sur la figure par les symboles 7 a et 7 b La position de ces butées de fin de course peut en cas de besoin être réglée au moyen du dispositif de réglage 33, par exemple. La figure 2 représente plus en détail le galet presseur 2 ' Cette figure repréente aussi un organe élastique 34 qui applique ce galet presseur contre le tronçon de fil 16 ' avec une force prédéterminée, pouvant être réglée par des procédés connus Le galet presseur comporte sur sa sur- face périphérique une gorge de guidage 35 Sur la figure, les flancs 35 a et 35 b de cette gorge sont sensiblement plans et perpendiculaires l'un à l'autre On supposera que le fil 16 ' représenté est élastique dans le sens radial Les flancs plans et perpendiculaires de la gorge donneront alors une forme analogue aux parties circonférentielles correspondantes de la section de ce fil 16 '. Comme le représente la figure 3, il sera donné au fil considéré une section carrée ou quadrangulaire sur les parties 16 a et 16 b des spires enroulées antérieurement La figure 3 représente en 16 c la partie du fil qui arrive au cours du bobinage d'une spire Le galet presseur 2 " applique étroitement cette partie 16 c contre la spire 16 b déjà formée. Il a été donné à cette spire 16 b, au cours de son enroulement, les profils perpendiculaires 16 b' et 16 b" Pendant qu'elle est enroulée, la partie 16 c du fil prend une section quadri- latérale ou carrée qui est déterminée par les surfaces planes et perpendiculaires 35 a' et 35 b' du galet 2 ", par la surface latérale 16 b" de la spire précédente 16 b et par la surface enveloppe 12 a de la bobine 12 'ou la surface supérieure 16 b' -d'une ou deux spires sous-jacentes d'une couche déjà bobinée. Au cours de l'enroulement, la surface 35 c' du galet presseur sera appliquée contre la surface enveloppe 12 a ou les sur- faces supérieures 16 b' de spires de la couche précédente. Etant donné que la forme initiale à section circulaire du fil a été transformée en une forme à section carrée, on obtient une très grande densité de serrage entre les spires 16 a et 16 b et tout jeu entre elles est pratiquement supprimé. Dans ces conditions, aucun interstice ne tend à se créer entre les fils des diverses spires On peut aussi mentionner à ce propos que la surface du fil peut être enduite d'un adhésif qui est humidifié pendant que le fil est enroulé, ce qui contribue à assurer que les spires conservent les positions assignées au cours du bobinage L'adhésif doit être d'un genre qui n'a pas d'action négative sur le déroule- ment ou débobinage du fil La surface plane 35 a' est destinée, non seulement à façonner la partie 16 c du fil arrivant, mais aussi à la maintenir Cette surface 35 a' est raccordée à une autre surface plane 35 d qui s'écarte sous un faible angle des spires déjà enroulées Le dispositif qui commande le groupe 1 fonctionne donc avec un pas qui est légèrement inférieur au diamètre du fil malléable. Conformément à l'explication précédente, il est attribué à chaque galet presseur un sens de déplacement longitudinal qui a pour effet de former entre une surface 36 (voir figure 1) contenant l'axe du fond de la gorge 35 et l'axe longitudinal de la bobine un angle C égal à environ Il est évidemment possible de faire fonctionner le groupe sous d'autres angles d'incidence des galets presseurs, auquel cas cet angle peut être compris entre 20 et 800 et avantageusement entre 30 et 60 . Chaque galet presseur ou galet guide est monté de manière à tourner librement La vitesse d'avance du groupe 1 dépend de la grosseur du fil des spires Un couple de galet presseur et galet guide 2 et 4 agit pendant le déplacement dans un premier sens 20 (vers la droite sur la figure 1), tandis que l'autre couple 3 et 5 agit pendant le déplacement -dans le second sens 21 Dans ce cas, chaque nouvelle couche de fil de l'enroulement doit être à chaque extrémité plus courte de deux spires que la couche du dessous Lorsque le groupe 1 parvient à l'extrémité d'une couche, il s'arrête, sous la commande d'un signal émis par le dispositif de commande, deux spires avant l'extrémité de la c:oucheprécé- dente, après quoi ce dispositif envoie au groupe un signal d'inversion Ce signal provoque entre les couples 2, 4 et 3, 5 une permutation qui peut avoir lieu comme suit On supposera que le groupe 1 s'est déplacé vers la droite sur la figure 1 et que ce sont donc le galet presseur 2 et le galet guide 4 qui ont agi et qu'il faut les permuter avec le galet presseur 3 et le galet guide 5 Le galet guide 4 est déplacé longitudinalement vers l'avant de sa position reculée, de sorte que le fil est libéré Le dispositif de commande 10, qui fonctionne pendant l'enroulement pour exer- cer la pression élastique 34, tire alors le groupe 1 en arrière en le dégageant du fil et du bobinage ou de la bobine Le galet presseur 2 est reculé longitudinalement de sa position avancée Le galet presseur 3 est avancé longitudinalement de sa position reculée Puis le groupe 1 est déplacé vers la bobine ou le bobinage de façon que ce galet presseur 3 soit appliqué contre la surface de cette bobine ou de ce bobinage Le galet guide 5, qui pendant les opérations précédentes avait conservé sa position avancée est amené à sa position reculée et saisit donc le fil 16 en le faisant pénétrer dans la gorge 35 dudit galet presseur 3 Le bobinage dans l'autre sens (vers la gauche sur la figure 1) peut alors commencer La position avancée des galets presseurs (position de bobinage) est réglée de façon que le fil soit décalé d'une distance équivalente à deux spires quand le sens de bobinage est inversé On obtient automatiquement de cette manière une réduction de longueur à l'extrémité de chaque couche et dans ce cas le bobinage prend la forme trapézoïdale désirée Cette position avancée peut être réglée de manière à s'adapter à d'autres réductions ou à la formation d'un flanc droit si nécessaire. Le mécanisme qui vient d'être décrit peut être utilisé pour des fils d'autres genres, même par exemple des fils qui ne sont pas élastiques, mais qui conservent leur section sensiblement circulaire quand ils sont enroulés sur -la bobine Le logement formé par les flancs de la gorge des rouleaux presseurs ou éléments équivalents, les spires adja- centes et les spires sous-jacentes ou la surface enveloppe, respectivement, peut donc avoir une forme différente La force de tension F peut même être modifiée pour être adaptée aux divers cas Il est ainsi possible de donner à la gorge de guidage 35 du galet presseur une forme différente. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications au mécanisme d'enroulement d'un fil sur une bobine, représenté et décrit à titre d'exemple. 25397-27 REVENDICATIONS 1 Mécanisme destiné à enrouler un fil métallique, notamment destiné à guider un missile, sur une bobine ( 12) en formant des spires serrées sans aucun jeu entre elles et comprenant des organes ( 14,15) d'entraînement qui, lors- qu'ils sont actionnés, font tourner la bobine sur son axe lon- gitudinal ( 13), mécanisme caractérisé en ce qu'un groupe ( 1) de guidage du fil est déplacé automatiquement suivant un diagramme de mouvements déterminé par la forme du fil enroulé sur la bobine vers une extrémité et autour d'elle, ce groupe ( 1) comportant des éléments qui peuvent coopérer avec le fil et qui sont avantageusement des galets presseurs ( 2, 3) qui appliquent obliquement, avec une force prédéterminée, la partie du fil ( 16) en cours d'enroulement contre la partie de ce fil qui forme la spire précédente ( 16 b) pendant qu'un des éléments ( 2) se trouve à la fois très près de cette spire précédente ( 16 b) et très près de, soit la surface enveloppe ( 12 a) de cette bobine, soit la couche de spires précédente. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe ( 1) est équipé de deux éléments ( 293) pouvant coopérer avec le fil 9 le premier élément ( 2) étant disposé de umanière à agir sur ce fil lorsque le groupe ( 1) se déplace dans un sens initial ( 20) qui est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la bobine et l'autre élément ( 3) étant disposé de façon à agir sur le fil quand le groupe ( 1) se déplace dans l'autre sens ( 21) qui est en principe le sens opposé. 3 Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des éléments ( 2,3) comporte sur sa surface une gorge périphérique ( 35) au moyen de laquelle le fil peut être guidée. 4 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le groupe ( 1) comporte d'autres éléments ( 4,5) agissant sur le fil, qui sont avantageusement des galets guides disposés au-dessus des éléments coopérants ( 2,3) et sont agencés de manière que les éléments coopérants ( 2,3) appliquent le fil contre eux, en le tendant. Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments coopérants ( 2,3) applique le fil contre celui de la spire enroulée précédemment et soit contre la surface ( 12 a) de la bobine, soit contre la couche de spires sousjacente, sous un angle c rence entre 300 et 60 et qui est avantageusement égal à environ 450. 6 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments coopérants ( 2,3) est appliqué contre le fil avec une force prédéterminée au moyen d'un élément élastique ( 34). 7 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le groupe ( 1) est commandé par un dispositif de commande connu, tel qu'une commande numérique. 8 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments coopérants ( 2,3) est monté sur un support ( 6,7) et est régla- ble dans son sens longitudinal respectif. 9 Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce tous lesdits éléments ( 2,3,4,5) peuvent être manoeuvrés par leur propre dispositif de commande actionné soit par l'air, soit par l'huile, soit par un fluide équivalent. 10- Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 9, caractérisé en ce que la gorge de chacun des éléments coopérants ( 2,3) comporte deux flancs ( 35 a,35 b) sensiblement perpendiculaires et plans qui pendant le bobina- ge coopèrent avec une surface latérale ( 16 b") de la spire précédente, et avec, soit la surface enveloppe ( 12 a) de la bobine, soit la surface supérieure ( 16 b 'j ('tiii '1 (i\t L Lvl Ilenllentt deux spires de la couche sous-jacente de manière à former un logement quadrangulaire pour le fil entrant et à donner à la partie respective de la spire précédente une section sensiblement quadrangulaire ou carrée.