Brevet FR3009292A1 — publié le 20150206

Mandrin présentant une paroi externe deformable radialement L'invention concerne le domaine de la conception et de la fabrication des mandrins d'enroulement. Plus précisément, l'invention concerne un mandrin destiné à porter un enroulement de matière sous forme de film. Dans le domaine de l'invention, il est classique de proposer des mandrins pour l'enroulement, sous forme de bobines, de matériaux divers, tels que des films plastiques, du papier, du carton, des tissus, des métaux... Actuellement, les mandrins se répartissent essentiellement en deux catégories liées à la nature du matériau dans lequel le mandrin est fabriqué, à savoir : - les mandrins en carton, présentant classiquement une épaisseur de 10 mm environ ; - les mandrins en plastique. Ces mandrins pour films plastiques sont proposés en deux dimensions standard s'agissant de leur diamètre intérieur : un diamètre de 76,2 mm (équivalent à 3 pouces) et un diamètre de 152,4 mm (équivalent à 6 pouces), ceci pour correspondre au diamètre des arbres destinés à porter et entrainer en rotation les mandrins. En carton ou en plastique, les mandrins actuels présentent plusieurs inconvénients. Les mandrins en carton posent des problèmes de stockage, dans la mesure où ils doivent être impérativement préservés de l'humidité. En outre, les mandrins en carton doivent être détruits en benne DIB (Déchet Industriel Banal), ce qui tend à générer des coûts généralement répercutés à l'utilisateur. Les mandrins en plastique sont quant à eux, dans le meilleur des cas, pris à valeur nulle par les circuits de recyclage locaux habituels, leur 30 coût de transport étant du même ordre de grandeur que leur valeur. Classiquement, les mandrins en plastique présentent une épaisseur de 2 à 3 mm, permettant de trouver un compromis entre rigidité du tube et limitation du coût de fabrication de celui-ci. En pratique, on constate toutefois que le film à enrouler présente 5 occasionnellement une surépaisseur qui peut s'étendre en longueur sur une distance telle que l'enroulement de cette surépaisseur tend à engendrer une excroissance qui s'accumule au fur et à mesure de l'enroulement et qui génère localement une contrainte radiale sur le mandrin. Or, dans certains cas, cette contrainte est telle qu'il devient 10 difficile voire impossible de retirer le mandrin de l'arbre moteur sur lequel le mandrin est emmanché. Cette excroissance peut également apparaître en extérieur, sur la surface de la bobine, ce qui peut se traduire par une déformation du film qui va persister après déroulement du film. 15 Un mandrin plastique conçu pour présenter une très grande rigidité pour un poids réduit a été proposé par l'art antérieur. Un tel mandrin est décrit par la demande de brevet publié sous le numéro WO 93/16947 qui décrit un mandrin composé par une combinaison d'un tube externe lisse, d'un second tube annelé interne au premier et 20 éventuellement d'un troisième tube lisse interne au second, l'ensemble étant réalisé en un plastique selon un procédé d'extrusion. Cette conception vise à procurer au mandrin une solidité et une résistance mécanique accrue pour un poids et un coût de revient minimal. Quoi qu'il en soit, un tel mandrin peut permettre l'apparition des 25 phénomènes décrits précédemment, s'agissant de : - subir localement la contrainte d'une surépaisseur d'enroulement conduisant à une ovalisation du tube interne susceptible d'empêcher le retrait aisé du mandrin à partir de son arbre moteur, et/ou de 30 - déformer le film lui-même, au risque que la déformation persiste après déroulement du film. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un mandrin en plastique qui n'engendre pas de phénomène de coincement sur son arbre moteur sous l'effet d'une surépaisseur du film enroulé sur le mandrin ou plus généralement à cause d'une ovalisation du tube interne du mandrin. L'invention a également pour objectif de fournir un tel mandrin qui puisse être fabriqué aisément et à moindre coût. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un mandrin cylindrique destiné à porter un enroulement de matière sous forme de film, comprenant un tube interne et une paroi externe, caractérisé en ce que la paroi externe présente une résistance à la déformation radiale inférieure à celle du tube interne. Ainsi, selon le principe de l'invention, la paroi externe va se déformer radialement sous l'éventuelle contrainte locale d'une surépaisseur du film enroulé, absorbant de cette façon la contrainte et évitant que celle-ci ne s'exerce directement sur le tube interne. Il en résulte que le tube interne ne se déforme pas radialement (évitant ainsi qu'il ne s'ovalise) et qu'il peut être retiré de son arbre moteur même en présence d'une surépaisseur sur le film enroulé. En d'autres termes, en plus d'optimiser le rapport poids/rigidité, un mandrin selon l'invention permet à la paroi externe, grâce à un choix judicieux des épaisseurs, de se déformer sous charge sans ovaliser le diamètre interne (celui du tube interne). L'invention permet également de limiter, voire de supprimer, le phénomène selon lequel le film déroulé laisse apparaître une déformation due à une excroissance présentée par le film à l'état enroulé. En outre, de par le recours au plastique, un mandrin selon l'invention peut être recyclé intégralement, que ce soit pour les mandrins en eux-mêmes ou pour les chutes de coupe (lors de leur mise à longueur). On note que, contrairement à l'art antérieur dans lequel on cherche à augmenter la rigidité, l'invention propose d'introduire dans le mandrin une couche externe susceptible de se déformer pour absorber les contraintes qui s'exercent sur elle et éviter qu'elles ne soient transmises au tube interne, à tout le moins en les réduisant suffisamment pour qu'elles n'engendrent pas de déformation du tube interne. Selon un mode de réalisation préférentiel, la paroi externe 10 présente une pluralité d'annelures régulièrement réparties. On obtient ainsi une surface d'enroulement annelée, dont chaque annelure constitue un bourrelet amortisseur susceptible de s'écraser sous l'effet d'une contrainte du film enroulé, l'éventuel espace entre les annelures constituant un espace libre pouvant loger une surépaisseur si 15 celle-ci coïncide avec ledit espace. On note que de telles cannelures contribuent au maintien longitudinal du film enroulé sur le mandrin. Selon un mode de réalisation particulier, les cannelures présentent une section de forme trapézoïdale. 20 Selon une première variante envisageable, les cannelures sont jointives, tandis que, selon une autre variante envisageable, elles présentent un écartement entre elles. Selon une solution avantageuse, les cannelures sont creuses. Selon une solution avantageuse, le tube interne forme un seul 25 tenant avec la paroi externe, le mandrin étant réalisé par extrusion d'un matériau plastique. Un mandrin selon l'invention peut ainsi être fabriqué selon une technique largement répandue, pour un coût relativement faible. Selon une autre approche de l'invention, la paroi externe est 30 constituée par une couche cylindrique semi-rigide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, et de l'une de ses variantes, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue selon une coupe transversale d'un mandrin selon l'invention ; - la figure 2 est une vue d'une première variante d'un mode de réalisation selon l'invention ; - la figure 3 est une deuxième variante d'un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 illustre une configuration de stockage et/ou de transport d'une pluralité de mandrins selon l'invention. En référence à la figure 1, un mandrin selon l'invention est destiné à porter un enroulement de matière sous forme de film, pour former une bobine, et comprend un tube interne 1 et une paroi externe 2. Selon le principe de l'invention, la paroi externe présente une première résistance R1 à la déformation radiale, le tube interne présentant une deuxième résistance R2 à la déformation radiale, ceci de telle sorte que R1 REVENDICATIONS1. Mandrin cylindrique destiné à porter un enroulement de matière sous forme de film, comprenant un tube interne (1) et une paroi externe (2), caractérisé en ce que la paroi externe (2) présente une résistance à la déformation radiale inférieure à celle du tube interne (1). 2. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi externe (2) présente une pluralité d'annelures (20) régulièrement réparties. 3. Mandrin selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cannelures (20) présentent une section de forme trapézoïdale. 4. Mandrin selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cannelures (20) sont jointives. 5. Mandrin selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cannelures (20) présentent un écartement entre elles. 6. Mandrin selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cannelures (20) sont creuses. 7. Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le tube interne (1) forme un seul tenant avec la paroi externe (2), le mandrin étant réalisé par extrusion d'un matériau plastique. 8. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi externe est constitué par une couche cylindrique semi-rigide. 30