Brevet FR2589457A1 — publié le 19870507

I L'invention concerne une bobine d'enroulement, raccourcissable axialement, constituée de deux parties annulaires disposées coaxialement l'une à l'autre. Chacune de celles-ci est pourvue, avec une distribution circonférentielle uniforme, d'éléments porteurs en forme de languette s'étendant dans la direction axiale de la bobine. Chaque élément porteur partant d'une partie annulaire s'engage dans un vide ou creux entre deux éléments porteurs voisins qui partent de l'autre partie annulaire opposée. Une bobine d'enroulement de ce genre, servant a recevoir un enroulement de fil et à le serrer, est connue par le modèle d'utilité DE 71.02.230 et est formée de deux parties de bobine. Celles-ci sont constituées de façon concordante en ce sens que chacune est formée d'un anneau terminal auquel sont raccordés, avec une distribution circonférentielle uniforme, des éléments porteurs en forme de languette qui s'étendent en direction axiale. Alors que les extrémités des éléments porteurs en forme de languette de l'une des parties de bobine sont reliées à un anneau de soutien, celui-ci n'existe pas sur l'autre partie de bobine de sorte que pour chacune de ces deux parties, un outil de formage spécial est nécessaire. Or, l'absence de l'anneau de soutien sur une des deux parties de bobine est une condition pour que les deux parties fabriquées séparément, dont les élements porteurs sont dentés alternativement, puissent être poussées l'une vers l'autre en direction axiale. La possibilité de les pousser l'une vers l'autre est seulement limitée par le fait que les extrémités de leurs éléments porteurs respectifs butent sur l'anneau terminal de la partie de bobine opposée. Par suite, cette bobine d'enroulement connue peut être raccourcie a une hauteur qui correspond à peu prés a la longueur des éléments porteurs. Abstraction faite, que la fabrication de la bobine d'enroulement connue suppose deux outils de formage de constitutions différentes et que, de ce fait, elle est très couteuse, des enroulements de matière textile sous forme de fil nécessitent, par exemple pour le traitement uniforme par voie humide, un serrage déterminé que l'on provoque grace a un raccourcissement axial de la bobine d'enroulement, lequel toutefois, correspond à une grandeur nettement moindre que la moitié de la hauteur de l'enroulement non serré. Le raccourcissement de la bobine d'enroulement connue ne peut pas etre limité obligatoirement à une grandeur correspondante. Un autre inconvénient notable de cette bobine connue réside dans le fait que lors de l'opération de raccourcissement, les éléments porteurs s'étendant à peu prés sur toute la hauteur de la bobine exercent sur chaque zone de l'enroulement la même 2 2589457 action de serrage, alors qu'en particulier dans le cas d'enroulements réalisés par le procédé d'embobinage croisé, les zones marginales de l'enroulement présente au voisinage des côtés frontaux, à cause des points de renversement du fil qui s'y supperposent, une dureté notablement plus grande que la zone centrale d'enroulement. Celle-ci a donc besoin d'un plus fort serrage que les zones marginales, pour arriver a un serrage uniforme sur toute la hauteur de l'enroulement. L'invention vise à perfectionner une bobine d'enroulement du genre décrit précédemment de façon telle qu'elle puisse être fabriquée particulièrement économiquement et qu'elle permette en -pa--iuer-de- serrer. de -préférence dans sa zone centrale, un enroulement appliqué dessus dans l'état non raccourci de la bobine, et de manière telle qu'après l'opération de raccourcissement axial défini de cette dernière, la densité d'enroulement soit égale sur toute sa hauteur. Pour résoudre ce problème, on part d'une bobine d'enroulement raccourcissable axialement constituée de deux parties annulaires, disposées coaxialement l'une à l'autre, présentant chacune des éléments porteurs en forme de languette s'étendant dans la direction axiale de la bobine et disposés avec une distribution circonférentielle uniforme, de manière que chaque élément porteur partant d'une partie annulaire s'engage dans un vide ou creux entre deux éléments porteurs voisins partant de l'autre partie opposée, cette bobine étant caractérisée par le fait - que chacune des deux parties annulaires est constituée d'une paroi latérale fermée, à part des perforations radiales, qui s'étendent, par rapport à la bobine en position non raccourcie, à peu prés sur un tiers de sa hauteur, - que les éléments porteurs sont disposés, par au moins une partie de leur surface porteuse située à l'extérieur radialement, sur un diamètre qui correspond au diamètre intérieur des parties annulaires, - et que ces parties annulaires sont reliées entre elles, par l'intermédiaire des éléments porteurs, par des points de rupture obligatoire, si bien que leur liaison peut être supprimée lors de la variation de leur écartement axial. Cette bobine d'enroulement selon l'invention est constituée en fait de trois parties, a savoir les deux parties annulaires extrêmes formées chacune par une paroi latérale pratiquement fermée et une partie médiane, disposée entre elles et constituée par les éléments porteurs en forme de languette, ces éléments porteurs partant des deux parties annulaires extrêmes et formant par leur assemblage alterné cette partie 3 2589457 médiane de la bobine. Le raccourcissement axial de cette bobine d'enroulement ainsi constituée repose uniquement sur le fait que la longueur apparente des éléments porteurs en forme de languette de la partie médiane peut être diminuée, ces éléments porteurs étant alors encerclés par la paroi latérale de chacune des parties extrêmes. De ce fait, la possibilité maximale de raccourcissement axial de cette bobine d'enroulement, selon l'invention, est donc limitée a la longueur des élements porteurs qui, dans l'état non raccourci de la bobine, constituent la partie médiane de celle-ci, laquelle, dans l'état raccourci au maximum, se trouve complètement escamotée. Les parties annulaires extrêmes formées chacune d'une paroi latérale fermée, a part quelques perforations radiales; ne participent pas directement elles-memes au raccourcissement de la bobine d'enroulement, de sorte que les zones d'enroulement situées dessus, avec les zones d'enroulement plus dures, restent dessus à l'état pratiquement non déformé. Le serrage de l'enroulement se concentre par contre sur la zone centrale de l'enroulement, située sur les éléments porteurs en forme de languette qui peuvent être raccourcis directement, dans leur longueur effective, suivant une mesure définie. Ainsi, le serrage de l'enroulement s'effectue le plus fortement, du point de vue quantitatif, dans la zone d'enroulement qui, lors de la formation de ce dernier, présente obligatoirement la plus faible densité. Selon l'invention, la liaison des parties de bobine faite par l'intermédiaire de points de rupture obligatoire, procure tout d'abord l'avantage que la bobine, de préférence constituée en matière synthétique, peut être fabriquée en une seule pièce moulée, ce qui apporte des effets avantageux sur le prix de revient. Un autre avantage qu'offre la fabrication de la bobine d'enroulement en une seule pièce réside dans le fait que, non seulement il n'est plus nécessaire d'assembler les parties de bobine entre elles, mais qu'un raccourcissement imprévu de cette bobine est impossible et que ces parties présentent, par conséquent, une longueur uniforme. Ce fait facilite en outre le montage de la bobine pour l'embobinage a grandes vitesses de rotation. De préférence, les points de rupture obligatoire sont disposés chaque fois entre les extrémités libres des éléments porteurs d'une partie annulaire et l'autre partie annulaire et/ou entre les Côtés longitudinaux adjacents des éléments porteurs. On comprend que les points de rupture obligatoire doivent etre de dimension telle que, d'une part lors du montage de la bobine d'enroulement pour l'embobinage, l'effort ne conduise pas à la suppression 4 2589457 de la liaison et que, d'autre part, lors du serrage axiale de l'enroulement, l effort nécessaire soit suffisant pour provoquer la suppression de la liaison, de préférence par un cisaillement des points de rupture. En particulier, par suite de la disposition des points de rupture obligatoire entre les c$tes longitudinaux adjacents des éléments porteurs, on peut provoquer un cisaillement sans que, par suite de l'effort a appliquer a cet effet, ces éléments porteurs-soient déformés, puisque que l'effort de cisaillement n'a pas besoin d'être transmis en totalité sur toute la longueur de ces derniers pour provoquer le cisaillement. De préférence, les points de rupture obligatoire sont formés de plusieurs ponts d'arrachement, en forme de pointe d'aiguille, distribués sur la longueur des éléments porteurs, qui sont reliés chacun par une extrémité pointue a une surface latérale de ces éléments porteurs ou encore, qui présentent chacun en leur milieu une réduction de section ou se rejoignent deux extremités pointues, dirigées l'une vers l'autre, de parties des ponts arrichement. Par suite de la disposition distribuée des ponts d'arrachement, la zone médiane de la bobine d'enroulement, A l'état non raccourcie, acquiert aussi une rigidité étonnamment grande en direction radiale et, par la constitution en forme de pointe d'aiguille des ponts d'arrachement, il est tout de même assuré que l'on puisse raccourcir cette bobine de la façon concernée par suite d'une pression axiale relativement faible. Par la constitution en forme de pointe d'aiguille des ponts d'arrachement, il est assuré aussi, qu'après le cisaillement, les parties de pont restent sur les éléments porteurs et ne sont pas entrainées par le courant d'un agent de traitement en tant que fragments qui pourraient perturber le processus de traitement. Par rapport aux bobines d'enroulement connues du même genre, la bobine selon l'invention est de plus si économique en ce qui concerne le besoin de matière que l'on peut renoncer à l'utiliser plusieurs fois. Cette bobine selon l'invention acquiert sa stabilité, malgré le faible besoin de matière, en particulier par les deux parties annulaires fabriquées sous la forme d'une partie latérale pratiquement fermée et qui constituent la bobine d'enroulement raccourcie. Seules ces parties annulaires sont exposées aux efforts résultant d'un processus de traitement de l'enroulement. Si l'on raccourcissait la bobine d'enroulement selon l'invention de toute la longueur des éléments porteurs, il faudrait 2589457 courber notablement ceux-ci radialement vers l'intérieur, à leurs racines. et le raccourcissement maximal serait seulement atteint lorsque les éléments porteurs seraient complètement déplacés radialement vers l'intérieur hors de la partie médiane de la bobine. Etant donné qu'un raccourcissement aussi poussé supposerait un effort appréciable et que le degré de raccourcissement visé dans la pratique est de toute façon inférieur à un tiers de la hauteur primitive de la bobine d'enroulement, selon une autre caractéristique de l'invention, au moins quelques éléments porteurs en forme de languette de l'une des parties annulaires, disposés de façon distribuée circonferentiellement à la bobine, présentent chacun à leur racine, d'un coté ou des deux, un élargissement en face duquel se trouve chaque fois un élargissement de la racine des éléments porteurs de l'autre partie annulaire. Par suite de la présence de ces élargissements selon l'invention, le raccourcissement maximal de la bobine d'enroulement est définitivement limité a la grandeur qui correspond à la longueur des élements porteurs moins l'extension axiale de ces élargissements. Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi latérale de chaque partie annulaire présente, avec une distribution uniforme, des creux dirigés axialement sur sa circonférence, à chacun desquels se raccorde un élement porteur a section en forme de U pourvu d'ailes dirigées vers l'intérieur. Par suite de cette disposition, l'enroulement ne repose sur l'extérieur de la paroi latérale des parties annulaires que par bandes espacées et est accessible a de l'agent de traitement qui afflue de l'intérieur vers l'extérieur par les perforations radiales de sorte que, par exemple, on peut obtenir une coloration uniforme de l'enroulement. Du point de vue de la forme, il est particulièrement avantageux de raccorder aux creux les élements porteurs, peu flexibles en vertu de leur section en U, parce qu'il forment ainsi, pratiquement sur toute leur longueur, des parties d'une surface latérale dont le diamètre extérieur est adapté au diamètre intérieur des deux parties annulaires extrêmes de la bobine. Par suite, même lors de l'introduction des éléments porteurs dans ces parties annulaires, on peut éviter qu'ils subissent des déviations. Pour fixer la bobine à l'état raccourci, selon une autre caractéristique de l'invention, au moins quelques éléments porteurs distribues sur la surface de la bobine sont pourvus, sur leur surface porteuse, d'une saillie en forme de coin qui, lorsque le raccourcissement défini de la bobine est obtenu, se bloque dans un évidement de la paroi latérale de l'autre partie annulaire. 6 2589457 Pour assurer un guidage aux éléments porteurs de l'une des parties annulaires a l'intérieur de l'autre partie, selon une autre caracteristqiue de l'invention, la distance entre deux creux voisins peut etre plus grande que la largeur des éléments porteurs, et cette dernière peut etre plus grande que la largeur des creux. Par suite, chaque elément porteur de l'une des parties annulaire trouve suffisamment de place entre deux creux de l'autre partie annulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le guidage des éléments porteurs de l'ne des parties annulaires à l'intérieur de l'autre partie opposée peut encore etre amélioré par le fait qu'en face des creux du côté extérieur de la paroi latérale des parties annulaires se trouvent des saillies correspondantes du côté intérieur de la paroi latérale, de sorte que cette paroi latérale peut présenter une épaisseur de paroi pratiquement uniforme qui ne simplifie pas seulement la fabrication, mais influence aussi favorablement la résistance radiale de la bobine d'enroulement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perforations radiales sont sous forme de rangées de trous qui sont disposées sur le fond des creux et s'étendent pratiquement sur leur longueur. Si l'on fait agir sur l'enroulement, radialement de l'intérieur vers l'extérieur, par dessus les rangées de trous du fond des creux, un milieu de traitement amené sous pression, celui-ci écarte l'enroulement dans son ensemble, en direction radiale vers l'extérieur de la bobine d'enroulement dans une mesure telle que même les bandes de l'enroulement, qui se trouvaient précèdemmenet sur la bobine, sont exposées directement au courant de milieu de traitement, de sorte que le traitement uniforme est optimisé. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacun des creux débute à une certaine distance des extrémités de la bobine et se termine pratiquement dans la racine des languettes. Par suite, une diminution de la stabilité radiale du support d'enroulement, provoquée par les creux, est maintenue dans des limites si étroites que même si la bobine d'enroulement a une épaisseur de paroi relativement réduite, ses propriétés de résistance remplissent à tout point de vue les conditions posées. Etant donne que les creux commencent chacun a une certaine distance des extrémités de la bobine, selon une autre caractéristique de l'invention, la zone de la paroi latérale d'une partie annulaire, qui est exempte de creux, peut présenter, sur le coté extérieur de cette paroi 7 2589457 latérale, une gorge annulaire. Dans cette gorge annulaire, on peut loger une reserve de fil qui est librement accessible, même dans l'état raccourci de l'enroulement et de la bobine d'enroulement, et qui permet de relier précocement la fin du fil d'un enroulement au début du fil d'un enroulement suivant. Enfin, selon un autre mode d'exécution de l'invention, les parties annulaires sont limitées chacune aux deux côtés frontaux de la bobine d'enroulement, par un collet, le diamètre intérieur de l'un des collets étant adapté au diamètre extérieur de l'autre collet. Par suite, en partant de bobines d'enroulement selon l'invention, on peut former des colonnes de bobines, les collets posés coaxialement l'un sur l'autre et s'engageant télescopiquement l'un dans l'autre facilitent une disposition d'enroulement centrée. Naturellement, il rentre aussi dans le cadre de l'invention de relier solidairement plusieurs bobines d'enroulement selon l'invention avec une disposition coaxiale, pour obtenir ainsi un ensemble de bobines qui, non seulement se distingue par une capacité d'enroulement d'autant plus grande, mais, en tant que tel, peut aussi être embobiné de façon continue. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront de la description suivante de modes d'exécution de bobines d'enroulement, donnes a titre d'exemple non limitatif et représentes dans les dessins cijoints sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une bobine d'enroulement dans l'état non raccourci; - la figure 2 est une vue en perspective d'une bobine d'enroulement d'une exécution légèrement différente de celle de la figure 1, également à l'état non raccourci; - la figure 3 est une vue en perspective de la bobine d'enroulement représentée dans la figure 1, mais dans l'état raccourci; - la figure 4 est une vue en élevation latérale d'un segment de bobine d'enroulement, pourvu d'éléments porteurs de constitution différente de ceux qui sont représentés sur les figures 1 à 3; - la figure 5 est une vue en coupe verticale du segment prise suivant la ligne V-V de la figure 4; - la figure 6 est une vue en plan d'une extrémité d'une bobine d'enroulement; - la figure ? est une vue en coupe horizontale de la bobine d'enroulement prise suivant la ligne VII-VII de la figure 5; - la figure 8 est une vue en coupe horizontale de la bobine d'enroulement prise suivant la ligne 8 a589457 VIII-VIII de la figure 5. La bobine d'enroulement est constituée essentieillemnent de deux parties annulaires 1 et 2. disposees coaxialement, qui sent reliées entre elles par une troisieme partie médiane 3. o5 Chacune des parties annulaires 1 et 2 est fermée d'une paroi latérale 5,7 fermée, a part des perforations radiales 4,5 et qui - par rapport a l'état non raccourci de la bobine d'enroulemrent - s'étend à peu prés sur un tiers de la hauteur de cette bobine. La troisiéme partie médiane 3 est constituée par des éléments porteurs 8. 9, en forme de languette. uniformément distribués sur la circonférence de la botine d'enroulement sur des cstés longitudinaux opposes entre eux, relies entre eux par l'intermédiaire de ponts d'arrachement 15 en forme d'aiguille (figure 4} et qui s'etendent, dans la direction axiale de la bobine D'enroulement, chaque fois jusqu'à l'autre partie annulaire 1.2. Les éléments porteurs 8,9 se raccordent chaque fois à des creux dirigés axialement 10,11 prévus dans la paroi latérale respective 6.7 des parties annulaires 1,2. Les perforations 4,5 sont pratiquées dans le fond des creux 10,11 sous la forme de rangées de trous qui s'étendent pratiquement sur la longueur de ces creux 10,11. Les extrémités 13 des éléments porteurs 8 et également les extrémités 14 des éléments porteurs 9 peuvent aussi être reliées respectivement aux parties annulaires 2,1 par l'intermédiaire de points supplémentaires de rupture obligatoire. Lors d'un raccourcissement axial de la bobine d'enroulement, les ponts d'arrachement 15 se cisaillent de sorte que les parties annulaires 1,2 peuvent être amenées a la position relative représentée sur la figure 3. Des saillies 16 qui dépassent radialement vers l'extérieur la surface porteuse des éléments porteurs 8,9. se bloquent alors dans des évidements 17 des parties annulaires 1,2. Par suite. on peut fixer le raccourcissement axial de la bobine d'enroulement, qui est définitivement limité par des élargissement opposés 8' et 9' prévus sur la racine des éléments porteurs respectifs 8,9. Une zone d'extrémité 18 de la paroi latérale 7 qui est dépourvue de creux offre une surface d'application circulaire ininterrompue pour un rouleau de friction entrainant la bobine d'enroulement, de sorte qu'une rotation uniforme de cette dernière est déja assurée avant que les premières couches d'enroulement n'aient été appliquées sur elle, après quoi le rouleau de friction peut s'appuyer. En outre, cette zone d'extrémite 18, dépourvue de creux offre de la place pour loger une réserve de fil librement accessible, dans une gorge 9 2589457 annulaire 18'. Comme le montrent les figures 4 et 5, chacune des parties annulaires 1,2 est limitee, aux deux côtes frontaux de la bobine d'enroulement, par un collet respectif 19.20, le diamètre extérieur du collet 19 correspondant au diamètre intérieur du collet 20, si bien que des bobines d'enroulement dirigées dans le même sens peuvent, lorsqu'on les empile axialement, etre engagées l'une dans l'autre télescopiquement de façon centrée, à raison de la hauteur des collets 19 et 20. 2589457 REVENDICATIONS 1.- Bobine d'enroulement raccourcissable axialement constituée de deux parties annulaires, disposées coaxialement l'une a l'autre, présentant chacune des éléments porteurs en forme de languette s'étendant dans la direction axiale de la bobine et disposés avec une distribution circonférentielle uniforme, de manière que chaque élément porteur partant d'une partie annulaire s'engage dans un vide ou creux entre deux éléements porteurs voisins partant de l'autre partie opposée, cette bobine étant caractérisée par le fait: - que chacune des deux parties annulaires (1,2) est constituée d'une paroi latérale fermée, à part des perforations radiales (4,5), qui s'étendent par rapport à la bobine en position non raccourcie, à peu prés sur un tiers de sa hauteur, - que les éléments porteurs (8,9) sont disposés, par au moins une partie de leur surface porteuse située à l'extérieur radialement, sur un diamètre qui correspond au diamètre intérieur des parties annulaires (1,2), - et que ces parties annulaires (1,2) sont reliées entre elles par l'intermédiaire des éléments porteurs (8,9), par des points de rupture obligatoire, si bien que leur liaison peut être supprimée lors de la variation de leur écartement axial. 2.- Bobine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les points de rupture obligatoire sont disposés entre les extrémités libres (14) des éléments porteurs (8,9) et l'autre partie annulaire respective (2,1) et/ou que ces points de rupture obligatoire sont disposés entre les cotés longitudinaux adjacents des éléments porteurs (8,9). 3.- Bobine selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les points de rupture obligatoire sont formés de plusieurs ponts d'arrachement (15), en forme de pointe d'aiguille, distribués sur la longueur des éléments porteurs (8,9), qui sont reliés chacun par une extrémité pointue a une surface latérale de ces éléments porteurs (8 ou 9) ou encore, qui présentent chacun en leur milieu une réduction de section o se rejoignent deux extrémités pointues, dirigées l'une vers l'autre, de parties des ponts d'arrachement. 4.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisée par le fait qu'au moins quelques éléments porteurs en forme de languette (8,9) de l'une (1,2) des parties annulaires, distribués l 2589457 circonférentieliement à cette bobine, présentent chacun à leur racine, d'un cote ou des deux cotes, un élargissement (8',9') qui est chaque fois place en faco d'un elargissement (9'.8') de la racine des éléments porteurs (9,8) de l'autre partie annulaire (2,1). 5.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la paroi latérale (6.7) de chaque pertie annulaire (1,2) présente des creux (10,11) dirigés axialement, uniformement distribués circonferentiellement et au fond de chacun desquels se raccorde un element porteur (8,9) ayant une section en forme de U, à ailes dirigées radialement vers l'intérieur. 6.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracterisee par le fait qu'au moins quelques elements porteurs ( 7.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la distance entre deux creux voisins {10,11) est plus grande que la largeur des éléments porteurs (8.9) et que cette dernière est plus grande que la largeur des creux (10,11). 8.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 a 7. caracterisee par le fait qu'en face des creux (10,11) du côté extérieur de la paroi latérale des parties annulaires (1,2) se trouvent des saillies correspondantes du côté intérieur de la paroi latérale, de sorte que cette paroi latérale (6,7) peut présenter une épaisseur de paroi pratiquement uniforme. 9.- Bobine selon l'une quelconque des revendication 1 à 8, caractérisée par le fait que les perforations radiales (4,5) sent sous forme de rangées de trous qui sont pratiquées dans le fond des creux (10,11) et s'étendent pratiquement sur la longueur de ceux-ci. 10.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que chacun des creux (10,11) débute à une certaine distance des extremités de la bobine et se termine dans la racine des élements porteurs en forme de languette (8,9). 11.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée par le fait qu'une zone d'extremité (18), exempte de creux, de la paroi latérale (7) d'une partie annulaire (2), comporte une gorge annulaire sur le côté extérieur de sa paroi. 12.- Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 1- 2589457 11, caracterisée pur.e fait que les parties annulaires ( adapté au diamètre extérieur de l'autre (19) collet.