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CA 02224898 1998-01-26
"Dispositif de montage en porte à faux pour bobine tournante, par exemple
pour machine de câblerie"
La présente invention concerne d'une manière générale les
dispositifs de montage mis en oeuvre pour rapporter une quelconque bobine
sur une quelconque machine.
Cette bobine peut par exemple être une bobine émettrice assurant le
dévidage d'un quelconque fil, ou une bobine réceptrice assurant l'enroulement
d'un tel fil, et la machine sur laquelle elle doit être rapportée peut par exemple
être une machine de câblerie du type de celles communément dites paireuses
ou assembleuses.
Une telle bobine comporte usuellement un fat tubulaire à chacune
des extrémités duquel s'étend transversalement une joue pour un confinement
convenable du fil.
Pour le montage tournant d'une telle bobine sur la machine à
équiper, il est connu de l'engager par le passage axial de son fût tubulaire,
communément dit passage de trou de moyeu, sur un arbre de support qui,
apte à la recevoir, est porté par un bâti appartenant à cette machine, en étant
en pratique monté rotatif sur ce bâti.
Mais deux dispositifs de montage peuvent être envisagés.
Suivant un premier de ces dispositifs de montage, I'axe de support
est soutenu à l'une et l'autre de ses extrémités.
Cela nécessite la présence de moyens de support, tels que paliers
ou autres, à chacune de ses extrémités, ce qui, d'une part, complique
I'ensemble de la machine, au détriment de son coût de fabrication, et ce qui,
d'autre part, complique également, en service, la pose et la dépose de la
bobine, au détriment de la productivité.
Suivant le deuxième des dispositifs de montage envisageables,
I'arbre de support s'étend en porte à faux à compter du bâti qui le porte.
11 n'est donc soutenu qu'à l'une de ses extrémités.
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il en résulte, avantageusement, une simplification économique de la
machine, et une plus grande facilité de pose et de dépose pour la bobine.
Mais, lorsque le passage de trou de moyeu de la bobine est
relativement faible, et que, par conséquent, son arbre de support a lui-même
un diamètre relativement réduit, cet arbre de support ne présente pas toute la
rigidité suffisante pour assurer, en service, une tenue satisfaisante de la
bobine, notamment lorsque celle-ci, avec le fil qu'elle porte, présente un
certain poids.
Il n'est pas rare, dans ces conditions, que, au-delà d'une certaine
10 vitesse de rotation, la bobine soit l'objet d'oscillations susceptibles de conduire
à une résonance mécanique rédhibitoire.
Cela est notamment le cas lorsque, comme sur une paireuse, la
bobine est par ailleurs l'objet d'une excitation mécanique périodique de la partd'un autre constituant de la machine qu'elle équipe.
11 en résulte, dans la pratique, qu'il est parfois exclu de pouvoir
adopter sur une machine un dispositif de montage en porte à faux pour une
bobine, malgré les avantages inhérents à ce type de dispositif de montage.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une
disposition permettant au contraire d'étendre avantageusement le champ
d'application d'un tel dispositif de montage en porte à faux.
De manière plus précise, elle a pour objet un dispositif de montage
pour bobine comportant un fût tubulaire à chacune des extrémités duquel
s'étend transversalement une joue, ce dispositif de montage étant du genre
comportant un arbre de support, qui est apte à recevoir la bobine, et qui,
monté rotatif sur un bâti, s'étend en porte à faux à compter de ce bâti, et
étant d'une manière générale caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, du
côté du bâti, à l'émergence de l'arbre de support, un plateau d'appui, qui est
calé axialement sur le bâti, avec interposition de moyens de roulement, et qui,
coaxial de l'arbre de support, s'étend transversalement par rapport à cet arbre
30 de support, et, d'autre part, à l'extrémité libre de l'arbre de support, un
dispositif de serrage, qui est attelé à celui-ci, et qui est apte à soumettre la
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bobine à une force de serrage de nature à la maintenir plaquée contre le
plateau d'appui par celle de ses joues qui est située du côté de celui-ci.
Grâce à une telle disposition, la bobine participe par elle-même à la
rigidité de l'ensemble, en sus de celle propre à l'arbre de support, et cette
rigidité étant ainsi renforcée, toute éventualité de résonance mécanique est
évitée.
En outre, la pose et la dépose de la bobine sont avantageusement
facilitées .
Par ailleurs, le dispositif de montage suivant l'invention est
particulièrement bon marché par rapport à un dispositif de montage dans lequel
l'arbre de support de la bobine est maintenu à ses deux extrémités, et il est
avantageusement susceptible d'être mis en oeuvre sur n'importe quel type de
machlne .
De ce point de vue, il présente un caractère universel.
Dans la première addition française No 92 583 est décrit un arbre
de support de structure composite et particulièrement complexe, dans la
mesure où cet arbre de support est formé, d'une part, d'une partie intérieure
fixe, qui est solidaire du bâti, et, d'autre part, d'une partie extérieure mobile,
qui est montée rotative sur la partie intérieure fixe précédente.
ll en est de même dans le brevet suisse No 476 621.
Au contraire, I'arbre de support du dispositif de montage suivant
l'invention peut avantageusement se réduire à une simple tige de diamètre
restreint.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux
dessins schématiques annexés sur lesquels:
la figure 1 est une vue en perspective d'une machine mettant en
oeuvre deux dispositifs de montage suivant l'invention;
la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue en perspective qui,
reprenant une partie de cette machine, illustre plus particulièrement l'un de ces
dispositifs de montage, pour la configuration de pose de la bobine concernée;
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la figure 3 est une vue en perspective éclatée de ce dispositif de
montage, pour la configuration de dépose de la bobine;
la figure 4 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 2
repéré par un encart IV sur cette figure 2;
la figure 5 est, à échelle également supérieure, une vue partielle en
coupe axiale d'un dispositif de montage suivant l'invention, suivant la ligne
V-V de la figure 2.
La figure 1 illustre, à titre d'exemple, I'application de l'invention à
une machine de câblerie 10.
ll s'agit, plus précisément, d'une paireuse, c'est-à-dire d'une
machine propre à assembler, en les toronnant l'un avec l'autre, pour qu'ils
constituent conjointement ce qui est usuellement appeler une "paire", deux fils
11, qui, par exemple, sont des fils électriques isolés.
Cette machine de câblerie 10 étant bien connue par elle-même, et
ne faisant pas en propre l'objet de la présente invention, elle ne sera décrite
que sommairement dans ce qui suit.
Pour le support de deux bobines 12, en l'espèce des bobines
émettrices à partir desquelles sont dévidés les fils 11, elle comporte un bâti
13.
Dans la forme de réalisation représentée, ce bâti 13 comporte, de
manière cruciforme, d'une part, un montant 14, qui est arqué, et qui, par ses
extrémités, est reçu dans un berceau fixe 15, et, d'autre part, deux bras 16,
qui, à raison d'un par bobine 12, reçoivent chacun une telle bobine 12 par
l'intermédiaire d'un dispositif de montage 18 décrit plus en détail
2 5 ultérieurement.
Un rotor 19 est monté rotatif autour des bobines 12, entre le bâti
13 portant celles-ci et le berceau fixe 15, suivant un axe de rotation A 1
schématisé en traits interrompus sur la figure 1.
Ce rotor 19 se limite, en pratique, à deux Iyres 20A, 20B, qui,
arquées, sont, à leurs extrémités, assemblées l'une à l'autre en fuseau par des
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blocs 21 assurant le montage rotatif de l'ensemble autour de l'axe de rotation
A1.
La Iyre 20A, par exemple, assure le guidage des fils 11, tandis que
la Iyre 20B n'est là que pour l'équilibrer.
L'axe de rotation A2 des bobines 12 est perpendiculaire à l'axe de
rotation A 1 du rotor 19.
Par des moyens magnétiques, non visibles sur la figure, le bâti 13
est stabilisé par rapport au berceau fixe 15.
Tel que schématisé par des flèches F1 sur la figure 1, les fils 11
gagnent, au sortir des bobines 12, I'extrémité supérieure de la Iyre 20A, en
subissant au passage une première torsion, ils suivent ensuite cette Iyre 20A,
puis, après avoir subi une deuxième torsion au sortir de l'extrémité inférieure
de cette Iyre 20A, ils sont évacués latéralement.
Bien entendu, les deux bobines 12 sont identiques.
De manière connue en soi, et ainsi qu'il est mieux visible pour l'une
d'elles sur la figure 5, chacune d'elles comporte un fût tubulaire 22, qui est
propre à recevoir par enroulement un fil 11, et à chacune des extrémités
duquel s'étend, transversalement, pour le confinement de ce fil 11, une joue
23.
Par exemple, et tel que représenté, le fût tubulaire 22 est formé de
deux tubes 24, 25 coaxiaux, I'un intérieur, I'autre extérieur, qui, à leurs
extrémités, contrebutent les joues 23, et celles-ci sont attelées l'une à l'autre
par des tirants 26 qui s'étendent dans le volume 28 intermédiaire entre les
deux tubes 24, 25.
Les deux tubes 24, 25 constitutifs du fût tubulaire 22 sont
préférentiellement en métal tandis que les joues 23 sont par exemple en
matière synthétique communément dite plastique.
Ces dispositions étant bien connues par elles-mêmes et ne relevant
pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici.
Les bobines 12 peuvent d'ailleurs relever d'autres dispositions.
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Mais, préférentiellement, et tel que représenté, chacune d'elles
comporte, aux extrémités du passage axial 29, ou passage de trou de moyeu,
défini par le volume interne de son fût tubulaire 22, et, donc, par le volume
interne du tube intérieur 24 appartenant à celui-ci, des manchons 30, qui en
constituent conjointement le moyeu, et qui sont en métal.
Dans la forme de réalisation représentée, ces manchons 30 font
axialement légèrement saillie extérieurement sur les joues 23.
Par exemple, et tel que représenté, ces manchons 30 sont
contrebutés intérieurement par le tube intérieur 24 du fût tubulaire 22, ce tube10 intérieur 24 étant dûment épaulé intérieurement à cet effet.
Soit D1 le diamètre extérieur du fût tubulaire 22 d'une bobine 12,
c'est-à-dire le diamètre extérieur du tube extérieur 25 de ce fût tubulaire 22.
Pour chacune des bobines 12, le dispositif de montage 18
comporte, de manière connue en soi, un arbre de support 32, qui est apte à
recevoir une telle bobine 12, et qui, monté rotatif sur le bâti 13, et, plus
précisément, sur le bras 16 concerné de celui-ci, s'étend en porte à faux à
compter de ce bâti 13, suivant l'axe de rotation A2 de la bobine 12.
Dans la forme de réalisation représentée, cet arbre de support 32
est fileté sur une partie au moins de sa longueur, et, en pratique, sur la quasi totalité de celle-ci.
Il est monté rotatif dans un palier 33 prévu à cet effet à l'extrémité
du bras 16 concerné du bâti 13.
Par exemple, et tel que représenté, il est, localement, entouré par
une douille 34, qui est montée rotative dans le palier 33, avec interposition demoyens de roulement 35, et sur laquelle il est calé axialement par des moyens
qui seront décrits plus en détail ultérieurement.
Suivant l'invention, le dispositif de montage 18 prévu pour chaque
bobine 12 comporte, également, d'une part, du côté du bâti 13, à l'émergence
de l'arbre de support 32, un plateau d'appui 36, qui est calé axialement sur le
30 bâti 13, avec interposition de moyens de roulement, en l'espèce les moyens deroulement 35 déjà mentionnés ci-dessus, et qui, coaxial de l'arbre de support
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32, s'étend transversalement par rapport à cet arbre de support 32 et est calé
en rotation sur celui-ci, et, d'autre part, à l'extrémité libre de l'arbre de support
32, un dispositif de serrage 38, qui, suivant des dispositions également
décrites plus en détail ultérieurement, est attelé à cet arbre de support 32 et
5 est apte à soumettre la bobine 12 à une force de serrage de nature à la
maintenir plaquée contre le plateau d'appui 36 par sa joue 23 opposée, c'est-
à-dire par celle de ses joues 23 qui est située du côté de ce plateau d'appui
36.
Préférentiellement, le plateau d'appui 36, qui est de contour
10 circulaire, a, extérieurement, un diamètre D2 au moins égal au diamètre
extérieur D1 du fût tubulaire 22 de la bobine 12, tel que défini ci-dessus.
Dans la forme de réalisation représentée, le diamètre D2 du plateau
d'appui 36 est supérieur au diamètre extérieur D1 de ce fût tubulaire 22.
Bien entendu le plateau d'appui 36 suivant l'invention est rigide.
Par exemple, il est réalisé en métal.
Globalement, le plateau d'appui 36 prévu suivant l'invention
comporte, d'une part, un moyeu 39, par lequel, tout en portant sur les moyens
de roulement 35, il est rapporté, par des vis 40, sur la douille 34 entourant
l'arbre de support 32, et, d'autre part, un flasque 41, par lequel il est apte àcontrebuter la bobine 12.
Dans la forme de réalisation représentée, ce plateau d'appui 36
comporte, également, à sa périphérie externe, un rebord 42, qui s'étend en
direction opposée à l'extrémité libre de l'arbre de support 32, et qui, à la
manière d'une jante, et pour des raisons ne relevant pas de la présente
invention, porte, annulairement, une garniture de frottement 43.
A sa périphérie interne, le plateau d'appui 36 prévu suivant
l'invention est en prise avec une noix de centrage 44 qui est également en
prise avec l'arbre de support 32.
Il est ainsi parfaitement centré par rapport à l'arbre de support 32.
Dans la forme de réalisation représentée, le plateau d'appui 36 est
en prise à emboîtement avec la noix de centrage 44, cette noix de centrage 44
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comportant une portée cylindrique 45 par laquelle elle est engagée dans une
portée cylindrique 46 prévue de manière complémentaire dans ce plateau
d'appui 36, et, plus précisément, dans le moyeu 39 de celui-ci.
Corollairement, la noix de centrage 44 est en prise à vissage avec
I'arbre de support 32, son alésage interne 47 étant dûment taraudé à cet effet.
Dans la forme de réalisation représentée, la noix de centrage 44 est
également en prise à emboîtement avec la bobine 12, cette noix de centrage
44 comportant une portée cylindrique 48 par laquelle est elle engagée dans le
fût tubulaire 22 de cette bobine 12, et, plus précisément, dans le manchon 30
correspondant de celle-ci.
De ce point de vue, la noix de centrage 44 constitue, à l'égard de la
bobine 12, pour le maintien de celle-ci, ce qui est communément appelé une
"pointe" .
Quoi qu'il en soit, une même pièce, en l'espèce la noix de centrage
44, assure, d'une part, le centrage de la bobine 12 par rapport à l'arbre de
support 32, et, d'autre part, le centrage du plateau d'appui 36 par rapport à cemême arbre de support 32.
Il est ainsi obtenu un positionnement rigoureux de la bobine 12 par
rapport au plateau d'appui 36.
La noix de centrage 44 contribue par ailleurs au calage axial de
l'arbre de support 32 sur le bâti 13, par l'intermédiaire du plateau d'appui 36
et de la douille 34 sur laquelle est solidarisé ce plateau d'appui 36.
Dans la forme de réalisation représentée, ce calage axial est
parachevé par une autre noix 50, ou noix de calage, qui, de l'autre côté de la
douille 34, est dûment en prise à vissage avec l'arbre de support 32, avec
interposition d'une rondelle de répartition 51.
Du fait du serrage axial ainsi assuré par la noix de centrage 44 et la
noix de calage 50, la douille 34 est calée en rotation sur l'arbre de support 32,
et il en est de même du plateau d'appui 36 qui en est solidaire.
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Dans la forme de réalisation représentée, I'arbre de support 32 du
dispositif de montage 18 suivant l'invention se réduit avantageusement à une
simple tige.
Par exemple, et tel que représenté, cette tige formant ainsi l'arbre
de support 32 est massive.
Autrement dit, il s'agit d'une tige pleine, et non pas d'une tige
creuse.
Soit D3 son diamètre, figure 3.
Suivant l'invention, ce diamètre D3 est préférentiellement au plus
égal au quart du diamètre D2 du plateau d'appui 36, en étant
préférentiellement au moins égal au douzième de ce diamètre D2.
Autrement dit, le rapport des diamètres D2/D3 est
préférentiellement compris entre 4 et 12, formes comprises.
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de réalisation
représentée, le dispositif de serrage 38 que présente un dispositif de montage
18 suivant l'invention est attelé de manière amovible à l'arbre de support 32.
Dans la forme de réalisation représentée, ce dispositif de serrage 38
comporte, globalement, une tige de traction 52, par laquelle il est apte à être
attelé de manière amovible à l'arbre de support 32, des moyens élastiques de
compression 53, qui, disposés coaxialement autour de la tige de traction 52,
sont aptes à porter sur la bobine 12, et des moyens de commande 54, qui, en
prise avec la tige de traction 52, sont aptes à mettre sous contrainte les
moyens élastiques de compression 53 lorsque ceux-ci sont contrebutés par la
bobine 12.
Dans la forme de réalisation représentée, I'arbre de support 32
porte, transversalement, au voisinage de son extrémité libre, dans la partie
médiane d'un tronçon d'extrémité 55 qui est lisse et de moindre diamètre, une
goupille 56, et, conjointement, la tige de traction 52 du dispositif de serrage
38 comporte, à sa propre extrémité libre, une douille 57, qui, pour son
engagement sur le tronçon d'extrémité 55 de l'arbre de support 32, est
complémentaire de celui-ci, et qui est munie de fentes 58 par lesquelles elle
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est propre à venir en prise avec la goupille 56 suivant un montage du type
montage à balonnette.
Dans la forme de réalisation représentée, la tige de traction 52 est
formée de deux parties 52A, 52B, qui, disposées bout à bout, sont reliées
5 I'une à l'autre par vissage, à savoir une partie avant 52A, qui forme la douille
57, et une partie arrière 52, qui est soumise aux moyens de commande 54.
Dans la forme de réalisation représentée, les moyens élastiques de
compression 53 que présente le dispositif de serrage 38 comportent un
manchon en matière élastique 59, qui s'étend axialement entre deux joues 60,
61,1'une, la joue 60, pour leur appui sur la bobine 12, et, plus précisément,
sur le manchon 30 correspondant de celle-ci, l'autre, la joue 61, pour l'action
des moyens de commande 54.
Dans la forme de réalisation représentée, enfin, ces moyens de
commande 54 comportent, globalement, une poignée d'actionnement 64, qui,
par un axe 65, est articulée à la tige de traction 52, et qui est à la disposition
de l'opérateur, un organe de poussée 66, qui porte sur les moyens élastiques
de compression 53, et au moins une biellette 67, qui est articulée, d'une part,
par un axe 68, à la poignée d'actionnement 64, à distance de l'axe 65 par
lequel celle-ci est elle-même articulée à la tige de traction 52, et, d'autre part,
par un axe 69, à l'organe de poussée 66, suivant un montage du type
montage à genouillère.
Par exemple, et tel que représenté, l'organe de poussée 66 est une
chape, dont la partie médiane 70 porte sur la joue 61 des moyens élastiques
de compression 53, et dont les ailes 71 encadrent la tige de traction 52.
Corollairement, deux biellettes 67 sont prévues, à raison d'une par
aile 71 de l'organe de poussée 66, et la poignée d'actionnement 64 forme elle-
même une chape 72, par laquelle elle encadre la tige de traction 52.
Préférentiellement, et tel que représenté, les ailes 71 de l'organe de
poussée 66 présentent chacune en saillie vers l'extérieur un retour en équerre
73, pour former une butée pour les biellettes 67.
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Préférentiellement, également, et tel qu'également représenté, la
tige de traction 52, et, plus précisément, la partie arrière 52B de celle-ci,
présente, entre les ailes 71 de l'organe de poussée 66, un tronçon fileté 74
avec lequel est en prise à vissage un écrou 75 pour former un élément d'arrêt
pour l'organe de poussée 66 vis-à-vis de cette tige de traction 52.
Au montage, la bobine 12 est engagée sur l'arbre de support 32,
suivant la flèche F2 de la figure 3, jusqu'à venir buter contre le plateau d'appui
36 prévu suivant l'invention.
Ce faisant, cette bobine 12 s'emboîte par son manchon 30
correspondant sur la noix de centrage 44, son engagement sur cette noix de
centrage 44 étant facilité par le fait que l'arête extérieure de celle-ci est
abattue par un chanfrein.
Il suffit, ensuite, la poignée d'actionnement 64 du dispositif de
serrage 38 étant supposée sensiblement alignée avec l'arbre de support 32,
comme représenté sur la figure 3, d'engager, sur le tronçon d'extrémité 55 de
cet arbre de support 32, qui émerge alors légèrement de la bobine 12, la
douille 57 de la tige de traction 52 de ce dispositif de serrage 38, avec venue
en prise des fentes 58 de cette douille 57 avec la goupille 56 portée par l'arbre
de support 32, puis de faire tourner ce dispositif de serrage 38, pour son
attelage à l'arbre de support 32 par le montage à baïonnette correspondant, et,
enfin, de rabattre à l'équerre la poignée d'actionnement 64, suivant la flèche
F3 de la figure 5.
Au cours de ce rabattement, qui entraîne une mise sous contrainte
du manchon en matière élastique 59 des moyens élastiques de compression
53, et, donc, un gonflement de ce manchon en matière élastique 59, I'axe 68
des biellettes 67 dépasse, avec franchissement d'un point mort, l'alignement
des axes 65 et 69, ce qui assure, par arc-boutement, le maintien de l'ensemble
en position de serrage.
Le manchon en matière élastique 59 des moyens élastiques de
compression 53 étant ainsi maintenu sous contrainte, il assure une application
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énergique de la bobine 12 contre le plateau d'appui 36 prévu suivant
l'invention.
Ainsi qu'on l'aura noté, c'est l'arbre de support 32 qui fournit un
appui au dispositif de serrage 38, et, de ce point de vue, il intervient à la
manière d'un tirant.
C'est en effet, suivant l'invention, le plateau d'appui 36 qui assure
pour l'essentiel la rigidité globale du montage d'une bobine 12 par rapport au
bâti 13.
Ainsi qu'on le notera, le centrage d'une telle bobine 12 n'est en
outre assuré, suivant l'invention, qu'à la racine de son arbre de support 32, par
la noix de centrage 44 prévue annulairement à cet effet entre celui-ci et le
plateau d'appui 36, sans une quelconque réelle reprise de centrage à
l'extrémité libre de cet arbre de support 32, et, donc, au bénéfice d'une
avantageuse simplicité de réalisation pour le dispositif de montage 18 suivant
1' invention .
Pour le démontage, il suffit de ramener la poignée d'actionnement
64 à sa position d'alignement avec l'arbre de support 32, puis de désolidariser
le dispositif de serrage 38 de cet arbre de support 32.
Dans la variante de réalisation schématisée en traits interrompus sur
la figure 5, le dispositif de serrage 38 est lui aussi équipé d'une noix de
centrage 44', pour son emboîtement dans le manchon 30 correspondant de la
bobine 12.
En pratique, et tel que représenté, cette noix de centrage 44' fait
saillie sur la joue 60 des moyens élastiques de compression 53.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de
réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution.
En outre, le domaine d'application de l'invention n'est pas limité à la
seule machine de câblerie plus particulièrement décrite et représentée, mais
s'étend d'une manière générale à n'importe quelle machine sur laquelle une
bobine doit être montée en porte à faux pour sa rotation.
