Brevet FR2622485A1 — publié le 19890505

i L'invention concerne une bobine d'enroulement expan- sible pour feuillards, notamment pour feuillards d'un métal non ferreux, comportant, au niveau des extrémités de la bobi- ne, des cônes d'introduction pour des mandrins d'une bobineu- se, pouvant être rapprochés l'un de l'autre, et un moyeu de bobine pouvant être serré entre les mandrins de bobineuse, une enveloppe de bobine et des éléments d'expansion situés entre le moyeu et l'enveloppe de la bobine, l'enveloppe de la bobine étant subdivisée en segments d'expansion soutenus par les éléments d'expansion et pouvant être ressortis radia- lement à l'encontre de l'action de ressorts de rappel. On connaît une telle bobine d'enroulement, dans la- quelle les extrémités des segments d'expansion sont réalisées respectivement sous la forme de cônes d'introduction pour les mandrins d'une bobineuse, et le noyau de la bobine est formé par un tube central. Ce tube central possède, au niveau de ses extrémités, des vérins de travail devant être actionnés par les mandrins de la bobineuse et comportant des pistons de refoulement. En outre le tube central possède des logements radiaux comportant des corps de soutien guidés radialement dans ce logement et prévus pour les segments d'expansion. Des canalisations véhiculant un fluide sous pression, et ménagées dans le tube central, s'étendent depuis les cylindres de tra- vail jusqu'à ces logements ou aux corps de soutien chargés par le fluide de pression, à l'intérieur de ces logements. En outre les segments d'expansion comportent, sur leur face inférieure, des blocs coulissants situés à des distances pré- déterminées et guidés dans des évidements radiaux, moyennant le montage intercalé de boulons & ressorts et de ressorts de rappel. Ces évidements, o glissent les blocs coulissants,sont situés dans des manchons fixés au tube central. Dans cette forme de réalisation connue, les -éléments d'expansion sont alimentés par des moyens d'actionnement pneumatiques ou hy- drauliques pour l'exécution de l'opération d'expansion. Cet agencement est complexe du point de vue construction et donc du point de vue technique de fabrication et en outre est sen- sible à des perturbations (voir le brevet allemand de la République démocratique no 128 853). En outre on connaît une bobine d'enroulement montée flottante, dans laquelle les segments d'expansion sont suppor- tés par le moyeu de bobine moyennant le montage intercalé d'éléments d'expansion. Les éléments d'expansion sont consti- tués par des barrettes d'expansion s'interpénétrant selon une disposition en dents de scie et parmi lesquelles les barret- tes d'expansion extérieures peuvent être déplacées axialement par rapport aux barrettes d'expansion intérieures. C'est au cours du déplacement axial que se produit l'expansion des seg- ments d'bxpansion montés sur les éléments d'expansion. Les segments d'expansion possèdent, sur leur face inférieure, des barrettes de guidage qui s'engagent dans des évidements axiaux de guidage du moyeu de bobine et dans les barrettes de guida- ge, des ressorts de rappel sont montés sur des boulons file- tés qui sont ancrés d'une part dans le segment d'expansion respectif et d'autre part dans lemoyeu de bobine. Cette bobi- ne d'enroulement connue ne convient pas pour être utilisée avec des bobineuses servant à réaliser l'enroulement de feuil- lards et notamment de feuillards d'un métal non ferreux. En effet de telles bobineuses possèdent, pour la réception de bobines d'enroulement, des mandrins qui peuvent être rappro- chés et écartés l'un de l'autre et assistent l'opération d'ex- pansion (voir le brevet US N 3 085 763). L'invention a pour but de créer une bobine expansi- ble d'enroulement pour des feuillards, notamment des feuil- lards d'un métal non ferreux, présentant la forme de réalisa- tion décrite précédemment et se caractérisant par une consti- tution simple et fonctionnelle et ne nécessitant notamment aucun moyen d'actionnement pneumatique ou hydraulique. Ce problème est résolu conformément à l'invention au moyen d'une bobine d'enroulement du type indiqué, grâce au fait que le moyeu de la bobine possède un tube extérieur monté de façon télescopique sur un tube intérieur, et compor- tant, respectivement au niveau de ses extrémités extérieures, les zones d'introduction prévues pour les mandrins de bobina- ge, que les segments d'expansion sont guidés dans le tube ex- térieur de manière à pouvoir être ressortis radialement et que grâce au déplacement réciproque du tube intérieur dans le tube extérieur lors de l'action de serrage entre les man- drins de bobinage, les segments d'expansion peuvent être repous- sés successivement radialement vers l'extérieur par les élé- ments d'expansion. Ces dispositions conformes à l'invention ont pour effet que l'expansion et la contraction de la bobine d'enrou- lement conforme à l'invention s'effectuent d'une manière pu- rement mécanique et par conséquent sans l'utilisation de mo- yens d'actionnement pneumatiques ou hydrauliques. Ceci simpli- fie fortement d'une part la fabrication de la bobine d'enrou- lement, pour des questions de construction, et d'autre part les opérations d'expansion pour des raisons fonctionnelles. C'est dans ces caractéristiques que doivent être vus les avan- tages essentiels fournis par l'invention. Mais l'invention présente également d'autres carac- téristiques. Ainsi le tube intérieur et le tube extérieur com- portent, sur leurs extrémités extérieures, une bride de limi- tation prévue pour les éléments d'expansion, qui sont par con- séquent insérés pour ainsi dire entre les brides de limita- tion. De façon appropriée entre le tube intérieur et 3e tube extérieur se trouvent disposés des ressorts de rappel répar- tis sur le pourtour et s'étendant dans la direction longitu- dinale des tubes. Les ressorts de rappel assistent la contrac- tion de la bobine d'enroulement conforme à l'invention, c'est- à-dire le retour du tube intérieur et du tube extérieur dans leur position finale détendue, après retrait des mandrins de la bobineuse. Le tube extérieur peut comporter, comme élé- ments d'expansion, des coins d'expansion et des barrettes d'ex- pansion, qui s'étendent sur la face extérieure du tube et dans la direction longitudinale de ce dernier, et les barret- tes d'expansion possèdent des surfaces d'expansion coopérant avec les coins d'expansion. De préférence on choisit une fai- ble inclinaison des coins et des surfaces d'expansion, d'une valeur inférieure à ce oui correspondrait à un autoblocage ou à l'angle de frottement, afin de faciliter la contraction. Selon une autre forme de réalisation de l'invention il est prévu que le tube extérieursnit subdivisé en sections et que des anneaux en caoutchouc ou des anneaux en matière plastique présentant l'élasticité du caoutchouc et utilisés comme éléments d'expansionsDient disposés entre les sections du tube, moyennant le montage intercalé d'anneaux de pression. Dans ce cas la contraction automatique s'effectue au moyen des anneaux de caoutchouc ou de matière plastique, qui peu- vent se dilater et se contracter radialement. De même on peut imaginer d'utiliser des ressorts radiaux en tant qu'éléments d'expansion. Dans le cas d'une bobine d'enroulement, dans laquel- le les segments d'expansion comportent des sabots de guidage situés à des distances prédéterminées sur la face inférieure desdits segments, il est prévu conformément & une autre recom- mandation de l'invention que les segments d'expansion munis des sabots de guidage glissent dans des évidements axiaux de guidage ménagés dans le tube extérieur et que les ressorts de rappel soient disposés de façon connue en soi dans les sa- bots de guidage sur des broches, par exemple des boulons file- tés, qui sont ancrés d'une part dans chaque segment d'expan- sion respectif et d'autre part dans le tube intérieur. Les forces exercées par le ressort peuvent être aisément appli- quées grâce au fait que le retour automatique du tube inté- rieur et du tube extérieur est garanti dans tous les cas après la détente lorsque l'inclinaison des coins et des surfaces d'expansion possède une valeur inférieure & celle correspon- dant à l'auto-blocage. Dans un tel cas on peut ne pas utili- ser les ressorts de rappel répartis sur le pourtour du tube. Comme ressorts de rappel on utilise de préférence des paquets de rondelles-ressorts. D'autres caractéristiques et avantages de la présen- te invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure i représente une:coupe longitudinale sché- matique d'un mandrin d'enroulement conforme à l'invention, à l'état contracté pour une moitié et à l'état déployé pour l'autre moitié; - la figure 2 représente une coupe axiale partielle de l'objet de la figure 1, au niveau d'un segment d'expansion et de son sabot de guidage; - la figure 3 représente une vue partielle de l'ob- jet de la figure 2, dans le cas o le segment d'expansion est déployé; la figure 4 montre une coupe radiale partielle de -l'objet de la figure 2, au niveau du sabot de guidage et de l'évidement de guidage; et - la figure 5 représente une coupe de l'objet de la figure 1, au niveau d'un ressort de rappel. Sur les figures, on a représenté une bobine expansi- ble d'enroulement pour des feuillards, notamment des feuil- lards d'un métal non ferreux. Cette bobine d'enroulement 1 peut être utilisée dans le cadre de l'invention également pour l'enroulement d'autres feuillards ou bandes, notamment des bandes de matière plastique-. Conformément à sa constitution de base, la bobine d'enroulement 1 possède un moyeu de bobine pouvant être serré entre des mandrins de bobineuse 2 pouvant être rapprochés l'un de l'autre, une enveloppe de bobine et des éléments d'expansion situés entre le moyeu et l'enveloppe de la bobine. Le noyau de la bobine possède un tube extérieur 4 monté de façon télescopique sur un tube intérieur 3 et com- portant des cônes d'introduction respectifs 5 situés sur ses extrémités extérieures et prévus pour l'introduction des man- drins de bobineuse 2. L'enveloppe de la bobine est subdivisée en segments d'expansion 7 supportés par des éléments d'expan- sion 6. Les segments d'expansion 7 sont guidés dans le tube extérieur 4 de manière à pouvoir être ressortis radialement, à l'encontre de l'action de ressorts de rappel 8. Grâce au déplacement, imposé lors du rapprochement et du serrage des mandrins de bobineuse 2, du tube intérieur 3 dans le tube ex- térieur 4, les segments d'expansion 7 sont successivement re- poussés radialement vers l'extérieur par les éléments d'expan- sion 6 jusqu'à ce qu'ils soient totalement déployés. Le tu- be intérieur 3 et le tube extérieur 4 possèdent, sur leurs extrémités extérieures respectives, une bride de limitation 9 prévue pour les éléments d'expansion 6. Entre le tube inté- rieur 3 et le tube extérieur 4 se trouvent disposés des res- sorts de rappel 10 subdivisés sur leur pourtour et s'étendant dans la direction longitudinale des tubes. Les tubes exté- rieurs 4 possèdent, comme éléments d'expansion, des coins d'expansion. 6a et des barrettes d'expansion 6b, qui s'éten- dent sur la face extérieure du tube, dans la direction lon- gitudinale de ce dernier. Les coins d'expansion 6a peuvent être fixés de différentes manières sur le tube extérieur 4 et ce au moyen d'assemblages & rainure et languette dans le cas de l'exemple de réalisation représenté. Les barrettes d'ex- pansion 6b possèdent des surfaces d'expansion 11 qui coopè- rent avec les coins d'expansion 6a, auquel cas l'inclinaison des coins d'expansion 6a ou des surfaces d'expansion 11 est de préférence inférieure à une valeur correspondant à l'auto- blocage. Les surfaces d'expansion 11 sont formées par usinage selon une disposition en dents de scie dans la face inférieu-: re des barrettes d'expansion 6b. Les segments d'expansion 7 possèdent, sur leur face inférieure, des sabots de guidage 12 situés à des distances prédéterminées et glissent, avec les sabots de guidage 12, dans des évidements axiaux de gui- dage 13 ménagés dans le tube extérieur 4. Les ressorts de rap- pel 8 sont montés dans les sabots de guidage 12 sur des bro- ches 14, par exemple des boulons filetés qui sont ancrés d'une part dans le segment d'expansion respectif 7 et d'autre part dans le tube intérieur 3. Les segments d'expansion 7 pos- sèdent, dans la zone des sabots de guidage 12, une section transversale en forme de champignon et sont supportés des deux côtés par les éléments d'expansion 6 ou les barrettes d'ex- pansion 6b. Dans la forme de réalisation représentée, l'enve- loppe de la bobine est subdivisée longitudinalement sous la forme de quatre segments d'expansion 7. REVENDICATIONS 1. Bobine d'enroulement expansible pour feuillards, notamment pour feuillards d'un métal non ferreux, comportant, au niveau des extrémités de la bobine, des cônes d'introduc- tion (5) pour des mandrins (2) d'une bQbineuse, pouvant être rapprochés l'un de l'autre, et un moyeu de bobine pouvant être serré entre les mandrins de bobineuse, une enveloppe de bobine et des éléments d'expansion (6) situés entre le moyeu et l'enveloppe de la bobine, l'enveloppe de la bobine étant subdivisée en segments d'expansion (7) soutenus par les élé- ments d'expansion (6) et pouvant être ressortis radialement & l'encontre de l'action de ressorts de rappel (8), caracté- risée en ce que le moyeu de la bobine possède un tube exté- rieur (4) monté de façon télescopique sur un tube intérieur (3) et comportant, respectivement au niveau de ses extrémités extérieures, les cônes d'introduction (5) prévus pour les mandrins debobineuse (2), que les segments d'expansion (7) sont- guidés dans le tube extérieur (4) de manière à pouvoir être ressortis radialement et que grace au déplacement réci- proaue du tube intérieur (3) dans le tube extérieur (4) lors de l'action de serrage entre les mandrins de bobiDeuse (2), les segments d'expansion (7) peuvent être repoussés successi- vement radielement vers l'extérieur par les éléments d'ex- pansion (6). 2. Bobine d'enroulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube intérieur (3) et le tube exté- rieur (4) comportent, Fur leurs extrémités extérieures, une bride de limitation (9) prévue pour les éléments d'expansion (6). 3. Bobine d'enroulement selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisée en ce qu'entre le tube intérieur (3) et le tube extérieur (4) se trouvent disposés des ressorts de rappel (10) répartis sur le pourtour et s'étendant dans la direction longitudinale des tubes. 4. Bobine d'enroulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tube exté- rieur (4) comporte, comme éléments d'expansion (6), des coins d'expansion (6a) et des barrettes d'expansion (6b), qui s'éten- dent sur la face extérieure du tube et dans la direction lon- gitudinale de ce dernier, et que les barrettes d'expansion (6b) possèdent des surfaces d'expansion (11) coopérant avec les coins d'expansion (6a). 5. Bobine d'enroulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tube exté- rieur (4) est subdivisé en sections et que des anneaux en caoutchouc et des anneaux en matière plastique présentant l'élasticité du caoutchouc sont disposés en tant qu'éléments d'expansion entre les sections du tube. 6. Bobine d'enroulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les segments d'expansion (7) comportent des sabots de guidage (12) situés à des dis- tances prédéterminées sur la face inférieure desdits segments, caractérisée en ce que les segments d'expansion (7) munis des sabots de guidage (12) glissent dans des évidements axiaux de guidage (13) ménagés dans le tube extérieur (4) et que les ressorts de rappel (8) sont disposés de façon connue en soi dans les sabots de guidage(12) sur des broches (14), par exem- ple des boulons filetés qui sont ancrés d'une part dans cha- que segment d'expansion respectif (7) et d'autre part dans le tube intérieur (3).