Brevet FR3101338A1 — publié le 20210402

L’invention propose un dispositif de réglage de la tension d’un fil qui est déroulé d’une bobine. Le fil passe dans un bras guide-fil qui, sous l’effet d’un effort de traction appliqué au fil, tourne par rapport à l’axe central (A1) de la bobine. Le dispositif se caractérise par une tête de déroulage qui est tournante par rapport à la bobine et qui porte le bras guide-fil, et par une platine d’entraînement en rotation de la tête de déroulage par rapport à un arbre fixe (18, 22) lié en rotation à la bobine. La platine d’entrainement est pivotante par rapport à la tête de déroulage et elle est liée en rotation à la tête de déroulage par l’entremise d’un ressort (58) de tarage qui permet de régler la tension du fil à dérouler. La platine d’entrainement est mise en rotation par le fil à dérouler lorsque celui-ci est soumis à un effort de traction en vue de son déroulage de la bobine. Au moins un frein est interposé entre la platine d’entraînement et l’arbre fixe (18). La valeur de l’effort de freinage appliqué par le/les frein(s) à la platine d’entraînement dépend de la position angulaire de la platine d’entraînement par rapport à la tête de déroulage. Figure pour l'abrégé : 6 Dispositif de réglage de la tension d’un fil qui est déroulé d’une bobine Domaine technique de l'invention L’invention concerne un dispositif de réglage de la tension d’un fil qui est déroulé d’une bobine et qui est passé dans un bras guide-fil qui, sous l’effet d’un effort de traction appliqué au fil, tourne par rapport à l’axe central de la bobine. L'invention concerne notamment le déroulage du fil enroulé sur une bobine de grandes dimensions, dite aussi bobine à grande inertie. Arrière-plan technique de l'invention Pour le déroulage du fil sous une tension déterminée du fil, il est connu de faire appel à un dispositif ou système de régulation de la tension du fil. Dans la plupart des systèmes de régulation, la tension du fil est produite au moyen d'un frein mécanique qui agit directement sur la bobine. Ainsi, la maîtrise de la tension du fil dépend directement de la force de freinage appliquée par le dispositif sur la bobine. De telles conceptions présentent notamment les inconvénients qui suivent. Il est techniquement difficile de concilier l'obtention d'une force de freinage déterminée et la précision de la régulation de la tension du fil. En effet, les forces de frottement nécessaires à l'obtention d'un effort de freinage peuvent varier rapidement, par exemple du fait de l'usure de pistes de freinage, de l'usure de patins de frein, de la corrosion, de la poussière, de l'humidité, etc. La valeur de la tension du fil dépend du bras de levier de cette force et du couple de freinage. Le bras de levier est généralement fonction du diamètre de remplissage en fil de la bobine à dérouler. Ainsi, au fur et à mesure du déroulage du fil hors de la bobine, la tension du fil augmente (si le couple de freinage est constant). La tension peut ainsi être multipliée par deux, trois ou plus encore en fonction des bobines concernées. En cas d’arrêt du tirage du fil, l’inertie du dispositif peut amener le fil à continuer à se dérouler. Ceci peut avoir de lourdes conséquences sur l’opération de déroulage (Par exemple la rupture, l'emmêlement du fil, etc.). Ce risque est accru si la tension appliquée au fil est faible, le frein mettant alors plus de temps pour arrêter la rotation du dispositif autour de la bobine. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : – la figure 1 est une vue latérale d’une bobine de grande inertie, de fil à dérouler, qui à sa partie supérieure est équipée d’un exemple de réalisation dispositif de réglage de la tension du fil à dérouler selon un premier mode de réalisation de l’invention ; – la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de réglage de la figure 1 ; – la figure 3 est une vue de dessus de la partie centrale du dispositif de réglage de la figure 1 ; – la figure 4 est une vue en perspective de dessus à plus grande échelle des principaux composants du dispositif de réglage de la figure 1 ; – la figure 5 est une vue en perspective de dessous à plus grande échelle des principaux composants du dispositif de réglage de la figure 1 ; – la figure 6 est une vue en coupe, selon la ligne 6-6 de la figure 3, des principaux composants du dispositif de réglage représentés aux figures 4 et 5 ; – la figure 7 est une vue en perspective de dessus de certains des composants du dispositif de réglage de la figure 4 représentant l’agencement du ressort spiral de tarage de la tension du fil et son système de réglage ; – la figure 8 est une vue de dessous qui représente l’agencement des trois cartouches de freinage et la coopération de chacune avec le profil de came de serrage porté par la platine d’entraînement et avec un tronçon d’arbre fixe lié à la bobine ; – la figure 9 est une vue en perspective de dessous qui illustre les trois cartouches de freinage représentées à la figure 8, chacune agencée dans un logement complémentaire associé formé dans la tête de déroulage ; – la figure 10 est une vue en perspective d’une petite bobine de faible inertie, de fil à dérouler, qui est équipée d’un autre exemple de réalisation dispositif de réglage de la tension du fil à dérouler selon un second mode de réalisation de l’invention ; – la figure 11 est une vue en perspective selon un autre angle de la petite bobine de faible inertie illustrée à la figure 10 ; – la figure 12 est une vue en coupe, selon la ligne 12-12 de la figure 13, des principaux composants de l’ensemble bobine et dispositif de réglage représentés aux figures 10 et 11 ; – la figure 13 est une vue en coupe, selon la ligne 13-13 de la figure 12, des principaux composants de l’ensemble bobine et dispositif de réglage représentés aux figures 10 et 11 ; – la figure 14 est une vue en coupe, selon la ligne 14-14 de la figure 12, des principaux composants de l’ensemble bobine et dispositif de réglage représentés aux figures 10 et 11. Dispositif de réglage de la tension d’un fil (F) qui est déroulé d’une bobine (10) et qui est passé dans un bras guide-fil (30) qui, sous l’effet d’un effort de traction (T) appliqué au fil (F), tourne par rapport à l’axe central (A1) de la bobine (10), caractérisé en ce qu’il comporte : - une tête de déroulage (100) qui est tournante par rapport à la bobine (10) et qui porte le bras guide-fil (30) qui lui est lié en rotation ; - une platine (200) d’entraînement en rotation de la tête de déroulage (100) par rapport à un arbre fixe (18, 22) lié en rotation au corps (12) de la bobine (10), qui : -- est pivotante par rapport à la tête de déroulage (100) ; -- est liée en rotation à la tête de déroulage (100) par un ressort (58) de tarage de la tension du fil (F) à dérouler qui est interposé entre la platine d’entraînement (200) et la tête de déroulage (100) ; -- et est entraînée en rotation par le fil (F) sous l’effet de l’effort de traction (T) appliqué au fil (F) ; - au moins un frein (300) qui est interposé entre la platine d’entraînement (200) et ledit arbre fixe (18) et dont la valeur de l’effort de freinage qu’il applique à la platine d’entraînement (200) dépend de la position angulaire de la platine d’entraînement (200) par rapport à la tête de déroulage (100). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur dudit effort de freinage varie progressivement entre : - une valeur maximale correspondant à une position angulaire maximale de repos de la platine d’entraînement (200) par rapport à la tête de déroulage (100) vers laquelle elle est rappelée élastiquement par le ressort de tarage (58) et dans laquelle elle est bloquée en rotation par rapport à l’arbre fixe (18) ; - une valeur minimale correspondant à une position angulaire minimale de travail de la platine d’entraînement (200) par rapport à la tête de déroulage (100) dans laquelle elle est libre de tourner par rapport à l’arbre fixe (18) sans aucun effort de freinage. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un système (120, 122) de réglage, continu ou par paliers, de la valeur de l’effort de rappel exercé par le ressort de tarage (58) pour régler la valeur de la tension appliquée au fil (F) déroulé de la bobine (10). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de tarage (58) est un ressort spiral dont une première extrémité (57) est reliée à la tête de déroulage (100) et dont la deuxième extrémité (59) est reliée à la platine d’entraînement (200). Dispositif selon la revendication 4 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que ledit système de réglage (120, 122) permet de faire varier la position angulaire de ladite deuxième extrémité (59) par rapport à la platine d'entraînement (200). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un frein (300) agit radialement entre l’arbre fixe (18, 24) et la platine d’entraînement (200). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un frein (300) comporte un galet (88) de pression qui est sollicité élastiquement en appui contre un profil (128) de came (126) de serrage porté par la platine d’entraînement (200). Dispositif selon l’une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit au moins un frein (300) est réalisé sous la forme d’une cartouche de freinage qui est agencée dans un logement (72) de la tête de déroulage (100) qui est ouvert à ses deux extrémités radiales opposées. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs freins (300) répartis angulairement, dont chacun est interposé entre la platine d’entraînement (200) et l’arbre fixe (18, 24) et dont la valeur de l’effort de freinage qu’il applique à la platine d’entraînement (200) dépend de la position angulaire de la platine d’entraînement (200) par rapport à la tête de déroulage (100). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine d’entraînement (200) porte au moins une paire de poulies (92, 94) d’entraînement sur lesquelles passe le fil (F) à dérouler pour entraîner la platine d’entraînement (200) en rotation par rapport à la tête de déroulage (100), et en ce que le passage du fil sur la paire de poulies (92, 94) produit un couple d’entraînement résultant de l’effort de traction (T) appliqué au fil (F) à dérouler. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque poulie d'entraînement (92, 94) est montée tournante sur la platine d’entraînement (200) autour d’un axe (A3) parallèle à l’axe de la platine d’entraînement (200), et en ce que les deux axes des poulies d'entraînement (92) sont diamétralement opposées par rapport à l’axe central (A1) de la platine d’entraînement (200). Ensemble comportant une bobine (10) de fil à dérouler de grande inertie et un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bobine (10) est fixe et la tête de déroulage (100) et le bras guide-fil (30) qui lui est lié en rotation tournent autour de l’axe (A1) de la bobine (10). Ensemble comportant une bobine de fil à dérouler de faible inertie et un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la tête de déroulage (100) et le bras guide-fil (30) qui lui est lié en rotation sont fixes et dans lequel la bobine (10) tourne autour de l’axe (A1) de la tête de déroulage (100).