BE434597A - - Google Patents

Description

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  Procédé et appareil pour bobiner des matières en bande. 



   La présente invention concerne le problème du bobinage d'une matière en bande de calibre léger et caractérisée par un manque d'égalité de la surface. Elle concerne spécialement le bobinage de matière en bande large d'un calibre mince et d'une matière de résistance inhérente   relativ¯ement   basse ou d'une matière cassante ou d'une matière qui n'est pas capable de résister à de grands efforts de tension ou d'une matière qui a ùne surface rugueuse. Toutes ces qualités d'un métal en bande tendent à rendre la matière difficile à bobiner et lorsque plusieurs entre elles sont présentes dans la même ma- tière, le problème devient très difficile.

   A titre d'exemple on décrira l'invention à propos du bobinage d'acier au sili- cium mince qui présente ces difficultés dans une mesure quel- que peu exagérée, mais il doit être bien entendu que l'in- 

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 vention n'est pas limitée au bobinage de cette matière parti- culière. 



   La   .natière   à bobiner peut avoir été laminée en forme de bande ou bien elle peut être mise en bande par la soudure   bout-à.-bout   de feuilles ou de bandes individuelles et l'on emploie actuellement l'invention en connexion avec des moyens de faire par soudure une mince bande d'acier au silicium ou d'un autre métal en longueurs indéfinies. Les bobines qui sont désirées sont habituellement de grandes bobines contenant une grande longueur du métal en tôle. Comme la tôle est ha- bituellement large, ces bobines sont non seulement très volu- mineuses mais est- également très lourds. On a trouvé impossi- ble de bobiner une semblable matière de façon satisfaisante sur l'appareil de bobinage usuel d'une manière horizontale. 



  Une bande d'acier au silicium est généralement caractérisée par un manque très marqué d'égalité de surface et dans la méthode usuelle de bobinage horizontal, ce manque d'égalité de surface tend à faire sortir les spires de la bobine aux deux extrémités de celle-ci. Il n'est pas possible d'essayer de remédier à ces difficultés en enroulant la matière de façon lâche entre des rebords d'extrémité prévus sur le tambour bo- bineur vu qu'une bobine lâche n'est pas désirée et est dif- ficile à manipuler.

   Il n'est pas possible d'essayer de remé- dier à ces difficultés en faisant le bobinage sous tension vu qu'à cause de la minceur de la matière et de son caractère cas- sant propre et de son manque de résistance à la traction, la matière ne,peut pas être attirée avec un serrage suffisant pendant le bobinage pour l'aplatir et l'empêcher de sortir   comme   on l'a indiqué. De plus, la tendance qu'ont les-spires à sortir aux bords de la bobine est capable d'endommager les bords de la matière si l'on emploie des rebords de délimita- tion.   En   outre, il n'a pas été possible d'enrouler une bobine de façon lâche et de la serrer ensuite par une opération quel- conque que nous ayons pu trouver ou imaginer. 

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   Le but fondamental de la présente invention est par con- séquent de fournir au moyen d'un procédé et d'un appareil, des solutions aux différentes difficultés exposées ci-dessus; d'autres buts accessoires qui seront indiqués ci-après ou se- ront évidents pour les hommes du métier à la lecture de la description, sont obtenus par une certaine construction et une certaine   dispositioh  des pièces et par le procédé et le mode de fonctionnement qui vont maintenant être exposés sous une forme de réalisation. 



   On se reportera maintenant aux dessins annexés dans les- quels : 
La fig. 1 est une vue en   plah   du dispositif de bobinage montrant aussi de façon schématique le moyen de former la bande par soudure,   comme   on l'emploie dans la pratique in- dustrielle. 



   La fig. 2 est une vue à plus grande échelle, en éléva- tion, de l'appareil de bobinage de la fig. 1, la vue étant prise suivant la.ligne   2-2   de cette figure. 



   La fig. 3 est une vue en élévation du dispositif de re- tenue périodique, la vue étant prise suivant la ligne 3-3 de la   f ig.   2. 



   La fig. 4 est une coupe à plus grande échelle du mandrin ou tambour d'enroulement du type dilatable que l'on préfère employer, la coupe étant faite par la ligne 4-4 de la fig.2. 



   En peu de mots, on a trouvé que dans la pratique de la présente invention on peut résoudre le problème exposé ci- dessus par une façon de procéder qui implique essentiellement les phases consistant à enrouler le métal avec l'axe de la bobine disposé verticalement, à enrouler le métal de façon lâche pour ce qui concerne la formation des spires, et à ser- rer périodiquement la bobine lorsque des spires individuelles ou de petits nombres de spires sont formés.

   On a trouvé éga- lement que si le bobinage est fait verticalement, par exemple autour d'un mandrin ou d'un tambour à axe vertical et avec un 

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 rebord approprie prévu horizontalement en-dessous de la bobine, et si la bobine est enroulée de façon lâche pour ce qui con- cerne la formation des spires, le poids du métal, lorsqu'il est mis en spires, maintient les extrémités des bobines en alignement et empêche la sortie des spires aux extrémités de la bobine ou la détérioration des bords de la bande. On a trouvé en outre que si une spire est enroulée de façon e lâche sur un mandrin ou sur une bobine partiellement formée et est ensuite serrée, on peut produire un bobinage serré sans dété- riorer la matière et sans formation de saillies sur les bords, ni d'une bobine inégale.

   Mais ce serrage périodique doit se faire après l'enroulement lâche d'une spire ou tout au plus d'un très petit nombre de spires sinon l'effet désiré n'est pas obtenu. On préfère serrer après chaque enroulement com- plet d'une spire, mais on a trouvé possible d'obtenir un ré- sultat convenable par des opérations de serrage se produisant après chaque enroulement de deux ou de trois spires. La nature de la matière à enroulement détermine toutefois pour une large part combien de spires peuvent être enroulées de façon lâche avant l'operation de serrage de sorte que les   inventeurs   n'ont pas l'intention de se   limiter   à un nombre particulier   de' spi-   res entre les opérations de serrage.

   On a observé que la bobine nu tend p sde façon appréciable à se desserrer après l'achè- vement de l'opération de serrage. Cet effet peut être dû en partie à l'effet de frottement des spires l'une contre l'au- tre et on a trouvé que l'effet est très marqué dans le bobinage d'une matière qui a   normalement   une surface quelque peu ru- gueuse comme l'acier au silicium; mais l'effet est dû égale- ment à ce qu'après qu'une spire a été serrée sous l'applica- tion d'une force considérable, une force beaucoup plus petite est nécessaire pour   empêcher   la bobine de se desserrer.

   Ainsi dans les opérations de bobinage, même avec des matières à sur- face lisse, comme par exemple le fer ou l'acier laminé à froid, l'acier inoxydable, etc., la force nécessaire pour ai- 

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 tirer la bande vers le tambour de bobinage est suffisante pour empêcher tout déroulement de la bobine entre les opérations de serrage. On préfère dans la mise en pratique de la présente invention prévoir des moyens à action automatique, réglés quant au temps suivant la rotation du tambour d'enroulement, pour appliquer la force de serrage périodiquement de sorte que l'appareil et le procédé de bobinage n'exigent pas plus d'attention de la part de l'opérateur qu'un dispositif ou un procédé ordinaire de bobinage. 



   Si l'on en vient maintenant à la description particulière de la forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple, on a représenté à la fig. 1 des feuilles de métal 1 qui sont cisaillées   à,   leurs extrémités par une cisaille 2 et sont mises bout à bout et soudées pour former une bande par un mécanisme indiqué en 3. Un dispositif d'alimentation ou de mouvement pour la bande ainsi formée est indiquée en 4, et en 5 on a indiqué un mécanisme pour laminer le joint soudé.Ces différents mécanismes sont ceux qui sont employés dans la pra- tique industrielle de l'invention mais n'apportent aucune li- mitation à   l'invention.   



   La bande ainsi formée dans un plan horizontal est tournée à de   façon%se   placer dans un plan vertical par un moyen approe prié quelconque tel que la série de rouleaux d'inclinaison re- présentés en 6. Avant de passer au tambour ou au mandrin ver- tical de bobinage 7, la bande pas'se par une enclume 8 de cha- que c8té de laquelle il y a de préférence des rouleaux 9 pour protéger la bande et empêcher le coudage de la bande. L'en-   clume   fait partie d'un dispositif de serrage à action pério- dique dont la partie conjuguée comprend un pied presseur ou organe de frein ou des sabots de frein 10 destinés à exercer une pression contre la bande la sur l'enclume et à retarder ainsi son mouvement.

   Le tambour 7 est actionné de n'importe quelle manière désirée à partir d'une source appropriée de force motrice ou d'un moteur ou tel qu'un moteur électrique 

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 11. Il n'y a   normalement   aucune tension importante dans la bande la de sorte que lorsque le tambour 7 est mis en rota- tion par le moteur 11, la bande est enroulée de façon   lâche   sur celui-ci.

   La bobine repose sur un rebord 12 ou une table et il se for.ne une bobine qui a des bords sensiblement cor-   rects.   Le moyen de retenue 8-10 est disposé de façon à être   actionné   périodiquement pour retarder le mouvement de la bande la,   comme   cela sera explique dans la suite, et cet ac-   tionne.nent   est réglé de telle façon quant au temps que la ban- de estretenue après l'enroulement d'une seule spire ou tout au plus après l'enroulement d'un petit nombre de spires. 



  Lorsque la bande est ainsi retenue, la bobine est serrée, com- me on le comprend aisément, à cause du fait que le tambour 7 est toujours actionné par la force motrice. Le mécanisme qui presse automatiquement le pied 10 contre la bande sur l'en-   clume   8 après la formation d'une ou de plusieurs spires, se dégage après un court intervalle de sorte que l'enroulement. lâche est ensuite continué et que le cycle d'opérations se répète   automatiquement   aussi longtemps que l'enroulement continue. 



   Les détails d'un mécanisme donné à titre d'exemple appa-   raitront   aux fig. 2,3 et 4. La table ou le rebord 12 est de préférence monte sur une base 13 au moyen d'un pivot 14 de telle sorte qu'après l'achèvement d'une bobine, le rebord et le tambour ou le mandrin peuvent être inclinés de la position verticale dans la position horizontale, la bobine peut être liée ou bandée et enlevée aisément du dispositif de bobinage. 



  L'arbre vertical 15 du mandrin passe à travers la table ou le rebord 12 et le mandrin lui-même est fixé à cet arbre. On a représenté un type de construction dans lequel le rebord ou la table ne tourne pas avec le mandrin bien qu'une variante de construction dans laquelle le rebord ou la table tourne avec le mandrin soit à portée d'une personne du métier si elle le préfère. Le mandrin est de préférence du type se dilatant et se 

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 contractant de telle façon qu'il peut être détaché de la bobine à l'achèvement de l'opération de bobinage. On a re- présenté en coupe une forme appropriée d'un semblable man- drin comportant une section fixe 16 calée à l'arbre 15 et des sections mobiles 17 et 18, articulées en 19 et 20 à la -section fixe.

   Les sections mobiles peuvent être pressées l'une vers l'autre   (cest-à-dire   dans la position contrac- tée) par un ressort ou un organe analogue 21 et une carne ou un autre organe 22 peut être prévu pour dilater le man- drin au début   de'l'opération   de bobinage. Une commande appro- priée pour le mandrin est représentée à la fig.2 bien que d'autres commandes soient tout aussi appropriées. Dans le cas représenté, un arbre de commande principal 23 est monté dans des paliers appropriés de la base 13. Il peut être ac-   tionné   par le moteur 11 par l'intermédiaire d'une boite de réduction de vitesse appropriée 24, au moyen d'une ci.aine reliant une roue de chaine 25a à une roue de chaîne 25 mon- tée sur l'arbre.

   L'arbre est relié par une combinaison d'en- grenages coniques 26 à un arbre vertical 27 également sup- porté dans la base 13. Cet arbre peut porter un pignon 28 engrenant avec un pignon 29 monté sur l'arbre 15 du mandrin. 



  Lorsque le rebord ou la table et le mandrin sont inclinés jusque dans la position représentée en pointillé à la fig.2, le pignon 29 vient hors de prise normale avec le pignon 28. 



   Le dispositif de retenue comprend, comme on l'a indi- qué, l'enclume 8 qui peut être avantageusement un châssis, en forme d'U ou d'une autre forme appropriée, de chaque côté duquel les roule-aux 9 sont de. préférence montés au moyen de consoles appropriées 30. On a représenté à la fig. 3 des pièces de châssis supérieures et inférieures 31 et 32 re- liés par des organes verticaux 33 et 34. Des tiges 35 sont montées de façon à pouvoir glisser dans des perforations de ces montants et portent le ou les sabots de friction 10. Ces tiges se relient à une pièce de jonction 36 qui est de pré- 

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 férence pourvue d'un galet 37. Des ressorts 38 ou d'autres moyens appropries sont employés pour repousser les sabots et leur monture dans la position dégagée. 



   Par l'intermédiaire du mécanisme décrit, les sabots peu- ventêtre actionnés par une came 39 sur laquelle le' galet 37 circule. Cette came est pourvue d'une saillie appropriée ou d'une surface de came 40 qui, en venant en contact avec le galet 57 pendant la rotation de la came 39, refoule les sa- bots 10 en prise de serrage avec la bande la comme on l'a dé- jà décrit ci-dessus. 



   La came 39 est fixée à un arbre 41 supporté de façon ap- propriée dans des consoles ou des pièces analogues 42 prévues sur le bâti de la machine ou sur un prolongement approprie de ce bâti. Sur l'arbre on a fixé également une roue de chaîne 43 qui est actionnée par l'arbre de commande principal 23 du tam- bour de bobinée ou est en liaison avec cet arbre de façon que la came 39 tourne en relation réglée quant au temps par rap- port au tambour, pour des raisons déjà exposées. 



   La   commande   particulière représentée comprend une roue de   chaîne     44   fixée sur   l'arbre   de   commande   principal 23 et reliée au moyen d'une chaîne 45 à une roue de chaîne 46 pré- vue sur un boutd'arbre 47 monté dans le bâti. L'autre extré- mité de cetarbre porte une roue de   chaîne   48 reliée par une chai--le 49 à la roue de chaine 43 se trouvant sur l'arbre por- tantla came 39. On comprendra évidemment que d'autresmoyens de   commande   peuvent être employés. 



   Dans le fonctionnement du dispositif, le tambour bobi- neur 7 est   ac tionne   au moyen du moteur 11. Pour le bobinage d'une bande formée d'avance, il peut être actionné continû- ment aussi longtemps qu'a lieu une opération de bobinage.Pour la soudure de la bande et le bobinage de celle-ci, il est évi- demment nécessaire d'interrompre ou de suspendre à intervalles l'opération de bobinage pendant la soudure. Dans l'un ou l'au- tre cas toutefois, le mécanisme de retenue réglé de   façon   

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 sitive par rapport au tambour de bobinage sera évidemment ac- tionnéde façon   à   produire l'effet désiré.

   Ceteffet peut ê tre résumé comme suit : Lorsque le tambour bobineur 7 a fait un tour complet ou un petit nombre de tours complets, le disposi- tif à came 39,40 refoule les sabots 10 contre la bande et   pres-   se la bande contre l'enclume 8, ce qui. pince la bande et tend à retarder son mouvement par friction. Ceci se produit pen- dant la continuation de la rotation du tambour enrouleur. En conséquence la spire unique formée précédemment ou le petit nombre de spires formées précédemment sont serrées sur le man- drin après avoir été enroulées de façon lâche de façon à em- pêcher la sortie aux bords de la bobine.

   Le fonctionnement est répété pendant tout le bobinage, et de cette manière on est parvenu à produire des bobines de grandes dimensions, régulières et enroulées de façon serrée, avec du métal en feuille qui ne possède pas d'égalité de surface. 



   On comprendra que la forme de réalisation décrite est seulement un exemple du mécanisme qui peut être employé dans la mise en pratique de l'invention et que des modifications dans l'organisation comme telle ainsi que des modifications au tambour de bobinage, au dispositif de retenue, aux   coramandes   pour ceux-ci etc., rentrent dans ce que l'homme de métier peut produire sans s'écarter de l'essence de l'invention.

Claims (1)

1. R e v e n d i c a t i o n s .

   -o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o- I/ Un procédé pour le bobinage de matière en bande, qui coin- prend les caractéristiques consistant à former successivement des spires relativement lâches l'une sur l'autre tout en appliquant par intervalles seulement, pendant le bobinage, une force de retenue sur la matière en bobinage de façon à serrer ces spires lâches.

   2/ Un procédé pour le bobinage de matière en bande, qui com- prend les caractéris-tiques consistant à enrouler cette ma- <Desc/Clms Page number 10> bière sur un mandrin, à. faire tourner le mandrin de façon à. produire une spire lâche autour de lui et., après la formation de cette spire, à retenir la mantière lorsqu'elle se rend au mandrin pendant la rotation de celui-ci de façon à serrer cette spire, et à répéter ces opérations pendant tout le bobi- nage de la matière.

   3/ Un procédé pour le bobinage de matière en bande, qui com- prend les caractéristiques consistant à enrouler cette matière de façon lâche autour d'un mandrin avec l'axe du mandrin dans une position verticale, à fournir un support pour une extré- mité de la bobine lorsqu'elle se forme, à enrouler une spire de façon lâche de telle sorte que cette spire puisse reposer par son poids contre ce support, et, pendant la continuation de la rotation du mandrin, à retenir la matière de manière que la spire soit serrée, et à continuer ces opérations pen- tout le bobinage de la matière.

   4/ Un procède pour le bobinage de matière autour d'un mandrin disposé verticalement, pourvu d'un support pour une extrémité de la bobine à forcer, qui comprend les caractéristiques con- Listant à enrouler de façon lâche la matière autour du man- drin de façon à former une bobine égale dont un bord corres- pond au support, ,-Lais à appliquer une retenue périodiquement à la matière pendant l'enroulement de la bobine, en vue de serrer tout au plus,un petit nombre de spires préalablement formées de façon lâche.

   5/ Un procédé pour le bobinage de matière en bande caracté- risée par un manque d'égalité de la surface, qui comprend les caractéristiques consistant à former de façon lâche des spi- res de cette matière autour d'un mandrin, mais après la forma- tion d'un petit nombre de spires tout au plus autour du man- drin, à serrer ces spires contre le mandrin, le tout comme une partie d'une opération d'enroulement qui peut être.exécu- tée sans interruption.

   6/ Un procédé d'enroulement de matière en bande caractérisée <Desc/Clms Page number 11> par le manque d'égalité de la surface, qui comprend les ca- ractéristiques consistant à former une bobine à bords cor- rects par l'enroulement de cette matière autour d'un mandrin de façon lâche, et à procurer un support pour une extrémité de la bobine de telle sorte que par la pesanteur les bords des spires.formées de façon lâche sont maintenues dans la po- sition relative désirée par le support, mais à intervalles pendant la formation de cette bobine de la manière indiquée, à retenir la matière tout en continuant l'opération d'enrou- lement de telle sorte qu'un petit nombre de spires antérieu- rement formées sont serrées dans la bobine.

   7/ Dans un dispositif pour former des bobines enroulées d'une matière analogue à une bande, un mandrin disposé verticalement sur lequel des spires successives peuvent être enroulées, un support pour le bord d'une bobine formée autour de ce man- drin, une enclume disposée verticalement à proximité du man- drin et un moyen pour retenir la matière pendant la rotation du mandrih de façon à serrer les spires sur celui-ci, un moyen d'actionner le dernier moyen mentionné, et un moyen pour régler quant au temps l'actionnement du moyen de retenue à intervalles, en oncordance avec la rotation du mandrin et pendant celle-ci.

   8/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées d'une matière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin, d'un moyen d'actionner ce mandrin, d'un moyen de retenue pour la matière en enroulement sur ce mandrin, et d'un moyen d'ac- tionnement pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succes- sion réglée quant au temps avec la rotation du mandrin et pendant celle-ci.

   9/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées de ma- tière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin, d'un moyen de commander ce mandrin, d'un moyen de retenue. pour la matière en bobinage sur ce mandrin et d'un moyen d'actionne- ment pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succession ré- <Desc/Clms Page number 12> siée quant au temps avec la rotation du mandrin et pendant celle-ci, l'axe du mandrin étant disposé verticalement.

   10/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées de ma- tière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin, d'un moyen d'actionner ce mandrin, d'un moyen de retenue pour la matière en bobinage sur ce mandrin et d'un moyen d'actionne- .nent pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succession réglée quant au temps avec la rotation du mandrin et pendant celle-ci, l'axe du mandrin étant disposé verticalement, et d'un support place en combinaison avec ce mandrin et sur le- quel une bobine située sur le mandrin peut reposer.

   II/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées de ma- tière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin, d'un moyen de commande de ce mandrin, d'un moyen de retenue pour la matière qui estenroulée sur ce mandrin, et d'un moyen d'ac- tionnement pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succes- sion réglée quant au temps avec la rotation du mandrin et pen- dant celle-ci, l'axe du mandrin étant disposé verticalement, d'un support place en combinaison avec le mandrin et s'ur le- quel une bobine située sur le mandrin peut reposer, et d'un moyen par lequel le mandrin peut être incliné à partir de la position verticale de telle sorte qu'une bobine peut être re- tirée plus facile::Lent de celui-ci.

   12/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées de ma- tière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin, d'un moyen de commande pour ce mandrin, d'un moyen de retenue pour la matière en bobinage sur ce mandrin, d'un moyen d'actionne- .:lent pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succession ré- glée quant au temps avec la rotation de ce mandrin et pendant celle-ci, le moyen de retenue comprenant une enclume contre la- quelle la ma-tière en bobinage passe et des moyens de frotte- ment pour presser la matière contre cette enclume.

   13/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées de matière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin <Desc/Clms Page number 13> d'un moyen d'actionner ce mandrin, d'un moyen de retenue pour la matière en bobinage sur ce mandrin et d'un moyen d'action- nement pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succession réglée quant au temps avec la rotation du mandrin et pendant celle-ci, le moyen de retenue comprenant une enclume contre laquelle la ma tiére à bobiner passe et un moyen de frottement pour presser la matière contre l'enclume, ce moyen de frotte- ment comprenant des sabots et un moyen d'actionner ces sabots en succession réglée quant au temps avec la rotation du man- drin.

   14/ Dans un mécanisme pour former des bobines enroulées de ,matière analogue à une bande, la combinaison d'un mandrin, d'un moyen pour actionner ce mandrin, d'un moyen de retenue pour la matière en bobinage sur ce mandrin et d'un moyen d'actionne- ment pour ce moyen de retenue, fonctionnant en succession réglée quant au temps avec la rotation du mandrin et pendant celle-ci, ce moyen de retenue comprenant une enclume contre laquelle la matière à bobiner passe et un moyen de frottement pour presser la matière contre l'enclume, ce moyen de frotte- ment comprenant des sabots et.un moyen d'actionner ces sabots en succession réglée quant au temps avec la rotation du man- drin, ce moyen mentionné en dernier lieu comprenant une caine, une liaison mécanique entre la came et le mandrin, et un ga- let actionné par cette came et relié aux sabots.