Brevet FR2833249A1 — publié le 20030613

La présente invention concerne un enrouleur pour enrouler un fil de matière définie de façon à obtenir un enroulement correct et ordonné sur une bobine de forme appropriée. L'invention apporte par ses améliorations un enroulement du fil sur une bobine de réception de façon rationnelle. En effet le fil doit être guidé pour éviter tout chevauchement qui détermine toujours un enroulement disparate L'invention dans sa conception apporte des avantages très sensibles sur les enrouleurs de fil électrique que l'on trouve dans le commerce sous vocable de rallonge électrique. Ces derniers sont soient a enroulement manuel ou mécanique. Ces enrouleurs ou rallonges permettent à un ouvrier d'utiliser avec une source de courant électrique ses outillages sur un chantier sur des distances plus ou moins rapprochées. Dans l'utilisation d'un enrouleur il est impératif de se conformer aux prescriptions du constructeur. En effet le fil enroulé sur une bobine si le courant électrique circule dans ce dernier il se produit le phénomène d'induction ou champ magnétique avec une élévation non négligeable de température dans la bobine. Après ces explications il est conseillé que l'utilisateur déroule le fil de la bobine sur une très grande longueur pour éviter ces désagréments énomés. Dans les enrouleurs du commerce l'ouvrier après utilisation doit enrouler le fil sur une bobine. Avec sa main droite il actionne la rotation de la bobine grâce a un doigt prévu. Avec sa main gauche il saisit le fil électrique entre son pouce et son index pour guider le fil lors de l'enroulement. Sur les chantiers le fil est souvent en contact avec la boue ou des impuretés ce qui est désagréable. Cette opération très fastidieuse présente pour l'ouvrier une servitude qui n'est 1 pas toujours appréciée. De plus le guidage manuel du fil présente souvent des difficultés pour éviter son chevauchement. Suivant les dispositifs utilisés que l'on trouve dans le commerce qui permettent d'enrouler le fil sur la bobine nous avons relevé Sur les quelques années couvertes par ladite recherche nous avons les brevets suivants : -n 2366207 WERKE Industries - n 2399969 BRUSSEL André - no 2420500 GROSI Oscar - no 2522634 MURATA Hans De ces brevets celui de BRUSSEL André concerne surtout l'enroulement des cables employés dans la marine. Quant aux autres ils relèvent dans leurs utilisation du textile en particulier. La figure 1 représente l'invention qui va être d'écrite ci après, par ses caractéristiques essentielles apporte des améliorations très utiles dans son emploi et toute garantie dans son utilisation. Sur la figure 2, la bobine 1 est centrée sur le palier 2, elle est maintenue latéralement par un rebord usiné sur ce palier 2 et à l'autre extrémité par une rondelle 3. Sur la bobine 1 est fixé par des vis un support 4 qui reçoit les éléments de branchements électriques appropriés. Le palier 2 est creux et un axe 5 passe en son centre pour rendre solidaires le support 4 avec une roue 6 fixée sur cet axe 5. Le montage ainsi réalisé fait que la rotation de la bobine 1 est égale à la rotation de la roue 6. Le palier 2 est fixé sur un socle 7 qui permet la position de la bobine 1 dans l'espace. La forme de ce socle est non limitative, ce socle 7 est destiné à obtenir une stabilité évidente de la bobine 1 et de former avec ce socle 7 un équipage très rigide. La base de l'invention est définie par un ensemble qui va permettre de guider , l'enroulement du fil sur la bobine 1. Sur les figures 3 et 4 nous avons un schéma d'ensemble constitué par une plaque 8 fixée par sa partie arrière sur le socle 7. Cette plaque 8 reçoit deux paliers 9 fixés par les vis 10. Afin que ces deux paliers 9 soient 1 alignés deux barres de liaison 11 assurent leur position au montage. i Ces paliers 9 reçoivent en leur centre une vis 12 à filets croisés et usinés sur une longueur déterminée. Cette disposition par une astuce d'usinage des filetages permet à un doigt 13 Une glissière 14 possède un alésage qui reçoit la vis à filets croisés 12. Le doigt 13 est placé dans la glissière 14 pour être en contact avec la vis 12. Ce montage ainsi réalisé glissière 14 et doigt 13 se comporte si la vis 12 est en rotation comme un écrou et assure le déplacement latéral de cet ensemble FIG 6-7. La vis à filets croisés 12 est maintenue latéralement entre les deux paliers 9, la glissière 14 coulisse sur la vis à filets croisés 12. Le doigt 13 solidaire de la glissière 14 a une extrémité usinée avec un téton qui s'adapte dans un des filets croisés de la vis 12. Il est évident que la rotation de la vis 12 imprimé un déplacement axial de la glissière 14 dans un sens ou dans l'autre. Cette glissière 14 étant destinée à guider le fil 16 a enrouler sur la bobine 1 nous avons un guide 15 matérialiser par une rainure qui reçoit le fil 16. Ce guide 15 est fixé sur la glissière 14 et en partie avant de ce guide 15 un galet 17 maintient le fil 16 au fond de la rainure. En partie arrière sur le guide 15 nous avons un support 18 dans lequel est placé une rondelle en caoutchouc 19 maintenue par une rondelle acier 20. Le fil 16 à enrouler passe dans la rondelle 19 et se trouve freiné légèrement. Cette tension est nécessaire pour faciliter le guidage de l'enroulement sur la bobine 1. Le fil 16 étant quelquefois en contact avec des impuretés lors de son déroulement est ainsi nettoyé lors de son enroulement. En regard du montage d'écrit de la glissière 14 coulissant sur la vis à filets croisés 12, nous constatons que la vis à filets croisés 12 supporte toutes les composantes de tension axiale, avec la glissière 14 qui guide le fil 16 a enrouler sur la bobine 1. De plus l'ensemble glissière 14 et guide 15 doit basculer lors de l'enroulement du fil 16 sur la bobine 1. En effet la bobine 1 augmente de diamètre par le stockage du fil 16 enroulé, donc tout le système doit occuper un angle approprié visible sur la FIG 9. Afin de pallier à ces insuffisances de guidage de l'ensemble glissière 14 et vis à filets croisés 12 nous avons un basculeur guider 21. Ce dernier est constitué par deux paliers plats 22, centrés de part et d'autre de la vis à filets croisés 12, et reliés par deux guides centreurs 23 figure 7. Ces guides centreurs 23, viennent coulisser dans les alésages prévus dans la glissière 14. Ce montage astucieux sert à éviter le dévers axial de la glissière 14 par rapport à vis à filets croisés 12. Il reste à définir le pas des filets croisés 12, c'est à dire le déplacement axial pour une rotation de vis à filets croisés 12, il est par définition égal au diamètre du fil 16 à enrouler. Le processus de guidage du fil 16 à enrouler sur la bobine 1 étant décrit, il est nécessaire d'établir la liaison mécanique qui existe entre la bobine 1 et la vis à filets croisés 12. Dans la description du guidage du fil 16 à enrouler sur la bobine 1 nous savons que la vis à filets croisés 12 imprime un mouvement de va et vient latéral devant la bobine 1. Le pas ou déplacement de un filet pour une rotation de la vis à filets croisés 12 est égal au diamètre du fil 16 à enrouler sur la bobine 1. Dans l'invention qui nous concerne une rotation de la bobine 1 doit être égale à une rotation de la vis à filets croisés 12. Mécaniquement nous avons plusieurs solutions de montage que nous allons développer et décrire. 1) Première solution : FIG-10-11-12 La roue 6 solidaire de l'axe de liaison 5 est par montage relié à la bobine 1 par le support 4 A l'extrémité de la vis à filets croisés 12 et du même côté que la roue 6 nous avons une roue de réception 25. La roue 6 et la roue de réception 25 étant remplacées chacune par un pignon à chaînes 27 de même nombre de dents c'est à dire identiques et reliés ensemble par une chaîne 26. Nous aurons de toute évidence une rotation égale de roue 6 et de la roue de réception 25. 2) Deuxième solution : FIG-14-15-16-17, La roue 6 et la roue de réception 25 sont remplacées par des poulies 29 appropriées à recevoir le montage d'une courroie crantée 28. La courroie crantée 28 à sa partie intérieure des reliefs ou crans 30. Ces crans 30 sont placés à un pas ou intervalle déterminé afin de constitué la partie active de la courroie crantée 28. Les poulies 29 identiques possèdent à leur périphérie des rainures 31 placés axialement et dont le pas circonférentiel est le même que celui de la courroie crantée 28. En réalité chacun des crans 30 de la courroie crantée 28 se comporte dans la rainure 31 de la poulie 29 comme une clavette. La courroie crantée 28 est garnie de crans 30 qui s'engagent entre les rainures 31 des poulies 29 et cette conjugaison rend impossible le glissement de la courroie 28 par rapport aux poulies 29 et le rapport de vitesse des deux poulies 29 reste constant. Les deux solutions proposées apportent une liaison mécanique efficace entre la roue 6 et la poulie réceptrice 25. Cependant il faut noter que pour la première solution les pignons à chaîne 27 et la chaîne 26, il faut un entretien particulier : le graissage et prévoir un carter de protection approprié Pour la deuxième solution il est évident que le carter s'impose mais sans entretien particulier. La courroie crantée 28 et les poulies 29 ne sont sensibles qu'aux impuretés qui pourraient s'interposer entre la courroie crantée 28 et les poulies 29. 3) Troisième solution : La roue 6 et la roue de réception 25 pour obtenir leur liaison mécanique peuvent être remplacées chacune par un embout 32. Chaque embout 32 s'adapte d'une part sur l'axe de liaison 5 et d'autre part sur la vis à pas croisés 12, par une goupille 33. L'embout 32 reçoit en son centre un câble souple 34 similaire à celui employé pour relier la boite à vitesse d'une automobile à son compteur de vitesse. 1 Le couple d'entraînement de rotation de la roue 6 et de la vis à pas croisés 12 étant relativement faible l'emploi du câble souple 34 suffit et assure une vitesse angulaire de chacun des embouts 32 identique. Cette troisième solution est simple de réalisation et pas onéreuse. Son emploi présente des aléas de transport, le câble souple 34 doit être assez long et présenté une courbure de liaison entre les axes concernés assez conséquente. D'où un encombrement du câble souple 34 en dehors de l'ensemble de l'enrouleur, ce qui est préjudiciable à son emploi et à son transport. 4) Quatrième solution : La troisième solution étant la plus simple et la moins onéreuse à fabriquer malgré son inconvénient d'utilisation. A cause du câble souple 34 qui est gênant lors du transport de l'ensemble de l'enrouleur. Nous avons la possibilité d'utiliser le câble souple 34 de façon amovible qui ne sera monté que lorsque nous utiliserons l'enrouleur. Il faut donc prévoir une immobilisation automatique partielle d'une part de l'axe de liaison 5, solidaire de la bobine 1 par le support 4 et d'autre part de la vis à pas croisés 12. En effet la rotation de l'axe de liaison 5 et de la vis à filets croisés 12 étant conjugué au montage de l'enrouleur pour permettre l'enroulement du fil 16 sur la bobine 1 de façon correct pour éviter tout chevauchement du fil 16 sur la bobine 1. Pour immobiliser automatiquement l'axe de liaison 5 et la vis à filets croisés 12 nous allons utiliser un système de blocage décrit FIG 21-22. Le système d'immobilisation se compose d'un boîtier intérieur 35 au centre duquel passe un axe 36. Sur cet axe 36 coulisse une roue 37 qui possède une vis allen sans tête 38 qui permet par son serrage de rendre solidaire la roue 37 et l'axe 36. Sur l'axe 36 coulisse également un pignon 39 qui est placé en face de la roue 37. Cette roue 37 possède sur sa face en contact avec le pignon 39 une goupille 40 emmanchée dur ; qui coulisse dans le trou 41 usiné sur le pignon 39. Dans ce montage la roue 37 et le pignon 39 se trouvent accouplés en rotation. Entre la roue 37 et le pignon 39 se trouvent deux ressorts 42 qui obligent ces deux éléments à s'écarter. Un secteur pignon intérieur 43 est fixé par une vis sur le boîtier intérieur 35. Le système est conçu suivant les FIG 21 et FIG 22 de manière que le pignon 39 coulisse sur l'axe 36 pour venir avec le concours des deux ressorts 42 s'enclencher parfaitement avec le secteur pignon extérieur 39. Un boîtier extérieur 44 fixé par la vis sur le boîtier intérieur 35 ferme complément le système d'immobilisation. Un trou 45 placé à l'usinage sur le boîtier intérieur 35 est prévu pour le réglage et le serrage de la roue 37 sur l'axe 36. Le système est simple il suffit de pousser le pignon 39 qui coulisse sur l'axe 36 pour le libérer du secteur pignon intérieur 43 et rendre de ce fait libre la rotation de l'ensemble roue 37, pignon 39 et axe 36. L'embout 32 du câble souple 34 possède sur sa face extérieur une goupille 46 FIG 24-23 qui vient s'adapter dans un trou 47 usiné sur la face extérieur du pignon 39. Pour maintenir l'embout 32 sur l'axe 36 après avoir vaincu la pression des ressorts 42 nous avons la possibilité de mettre une épingle 46, ou un système à bille et ressort employé couramment dans les outillages de clé de serrage. Le système d'immobilisation se trouve fixé d'une part sur le palier 9 et l'axe 36 en description est remplacé par la vis à filets croisés 12. Le second système d'immobilisation est fixé sur le palier 2 et l'axe 36 en description est remplacé par l'axe de liaison 5. Il faut remarquer que lors du déroulement sur le fil 16 de la bobine 1 il se produit avec le poids du fil 16 enroulé une inertie assez importante. Pour pallier à cette inertie il faut prévoir le freinage de la bobine 1. Première solution La description concerne les FIG 26-27 sur le socle 7 est soudée une plque 49 dans laquelle passe une vis 50 de forme appropriée avec une tête moletée et qui reçoit à son extrémité un embout plastique 51. Cet embout plastique 51 vient en contact avec la face extérieure de la bobine 1. La pression est réglée par la vis 50. Après réglage un contre écrou 52 vient immobiliser la vis 50 sur la plaque 49. Deuxième solution La description concerne les FIG 28-29. Sur le socle 7 est soudé un support 53 dans lequel un alésage est usiné pour recevoir un axe excentré 54. Ce dernier, à une extrémité un six pans 59 et à l'autre extrémité un diamètre excentré 60 qui s'adapte dans un sabot de freinage 56. L'ensemble axe excentré 54 et sabot 56 sont tenus par un circlips 55. Le processus de freinage est le suivant grace à l'axe excentré 54 le sabot 56 prend contact avec sa partie de freinage 61 sur le bord interieur 58 de la bobine 1. Le réglage de freinage est réalisé grâce à la rotation de l'axe excentré 54 avec le six pans 59. Une vis de serrage 57 immobilisé au serrage l'ensemble de freinage. l REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant d'enrouler un fil 16 sur une bobine 1 fixée sur l'axe 5, d'une façon correct pour éviter tout chevauchement du fil 16, en faisant appel à une vis à filets croisés 12 qui imprime un déplacement latéral de va et vient devant la bobine 1, grâce à une glissière 14 possédant un doigt 13 qui assure son déplacement latéral similaire à une vis et un écrou, caractérisé en ce que il comprend des moyens de liaison à vitesse angulaire identique entre l'axe 5 de la bobine 1 et de l'axe 12 du dispositif de va et vient et en ce que la glissière 14 est guidée par un basculeur 21 composé de deux paliers plats 22 reliés par deux guides centreux 23. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la glissière 14 se trouve fixée sur un guide 15 qui reçoit le fil 16, ce dernier étant maintenu avec le galet 17 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait qu'il comprend un support 18 placé devant le doigt 13 avec une rondelle en caoutchouc 19 et une rondelle acier 20 permettant d'assurer le nettoyage du fil 16 et d'exercer une légère tensin de freinage de ce fil 16 lors de son enroulement. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par la liaison entre l'axe 5 de la bobine 1 et la vis à filets croisés 12 est réglable grâce aux deux paliers 9 fixés sur la plaque 8 par les vis 10. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la rotation mécanique entre l'axe de liaison 5 et la vis à filets croisés 12 est réalisée par des pignons à chaînes 27 identiques et une chaine 26 les reliant. 6) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la rotation mécanique entre l'axe 5 et la vis à filets croisés 12 est réalisée par deux poulies 29 identiques possédant chacune sur leur périphérie des rainures 31 dans lesquelles viennent s'adapter les crans 30 d'une courroie crantée 28. 7) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la relation mécanique entre l'axe de liaison 5 et la vis à filets croisés 12 est réalisée par deux embouts 32 soudés chacun sur un cable souple 34 similaire à celui employé pour relier la boite à vitesse d'une automobile à son compteur de vitesse/ces deux embouts 32 étant fixés sur l'axe de liaison 5 et la vis à filets croisés 12 par une goupille 33. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les deux embouts 32 sont amovibles, deux systèmes d'immobilisation automatique évitant que lorsque on retire le câble 34 les deux axes 5 et 12 reliés par ce dernier soient angulairement dissociés de leur montage initial, ces deux systèmes d'immobilisation automatique comportent un axe 36 sur lequel se trouve une roue 37 fixée par une vis 38, la roue 37 entraîne un pignon 39 par une goupille 40, la roue 37 et le pignon 39 s'écartent sous l'action de deux ressorts 42 qui obligent le pignon 39 à venir s'enclencher dans le segment pignon intérieur 43, qui est fixé par une vis sur le boîtier intérieur 35, lui même fixé sur le socle 7, chaque embout 32 possède sur sa face extérieur une goupille 46 qui vient dans un trou 47 du pignon 39 pour les rendre solidaires, lorsqu'on appuie sur 1 embout 32 pour vaincre la pression des deux ressorts 42, le pignon 39 étant libéré du segment pignon intérieur 43 l'ensemble pignon 39 et roue 37 deviennent libres en rotation. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le freinage de la bobine 1 s'opère avec le montage d'une plaque 49 qui supporte une vis 50 munie d'un embout en matière plastique 51 qui frotte sur une face extérieur de la bobine 1, un contre écrou 52 immobilise la vis 50 après réglable de la pression désirée. 10) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend un sabot 56 à un axe excentré 54 qui vient prendre contact par sa partie de freinage 61 sur le bord intérieures de la bobine 1. Le réglage de la mise en contact du sabot 56 étant réalisé à l'aide d'un six pans 59, une vis 57 immobilisant l'axe excentré 54 après réglage.