Dispositif d'accumulation et de transport d'un élément filiforme Il arrive souvent, au cours de la fabrication d'un élément filiforme tel que fil, câble nu ou isolé, qu'une machine débitant l'élément en continu à une vitesse donnée alimente une autre machine fonction nant en discontinu mais avec la même vitesse moyenne ou qu'elle alimente plusieurs machines mar chant en continu ou en discontinu mais à des vites ses moyennes plus faibles.
Dans le premier cas, il faut accumuler l'élément débité pendant le temps où la machine consommant l'élément est arrêtée ou marche moins vite, ce qui se fait généralement dans des accumulateurs en forme de moufle qui ont l'inconvénient ou d'être très en combrants, ou d'avoir une capacité réduite. De plus, il est nécessaire avec ces accumulateurs d'enfiler l'élément à emmagasiner, ce qui prend toujours un certains temps.
Dans le second cas, il faut stocker l'élément en couronnes., en bobines ou dans des fûts en le cou pant aux longueurs appropriées. Ce stock de couron nes, de bobines ou de fûts occupe constamment une place importante et doit être manutentionné pour apporter l'élément aux machines utilisatrices, ce qui représente une opération supplémentaire et une perte de temps.
La présente invention a pour objet un dispositif d'accumulation et de transport d'un élément filiforme dont le but est de permettre simultanément le stoc kage et le transport de l'élément sans aucune manu tention ; il est caractérisé en ce qu'il comporte un distributeur de l'élément en spires fermées, disposé au-dessus d'un transporteur animé d'un mouvement relatif par rapport audit distributeur, de sorte que l'élément forme sur ledit transporteur une bande constituée de spires chevauchantes.
L'élément peut être alimenté à une certaine vitesse qui peut être éle vée, ou par à-coups ; il peut être posé sur le sol si le dispositif distributeur se déplace ou, au contraire, si le dispositif est fixe, il peut être posé sur un moyen de transport, un tapis roulant par exemple. De cette façon, on peut accumuler une longueur assez impor tante de l'élément sur une longueur de support rela tivement faible.
L'élément pouvant arriver d'un côté de la bande pourra être enlevé de l'autre côté en un endroit quel conque en le tirant, de préférence, dans l'axe de la spire, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la bande. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 représentent schématiquement trois formes d'exécution du dispositif.
La fig. 4 illustre l'utilisation d'un dispositif de ce type dans un four de traitement thermique pour fil.
La fig. 5 représente en coupe partielle un dis positif distribuant du fil en spire circulaire.
La fig. 6 est une coupe par VI-VI de la fig. 5. La fig. 7 est une vue de profil du dispositif repré senté aux fig. 5 et 6. .
La fig. 8 est une vue en plan montrant une variante.
La fig. 9 représente un dispositif d'accumulation et de transport de fil, du type schématisé à la fig. 1 et utilisant le dispositif distributeur de fil des fig. 5 à 8. Les fig. 10 et 11 représentent une autre forme de dispositif et montrent un exemple de poste de départ de fil conçu pour qu'il soit toujours disposé au-dessus de la dernière spire de fil.
La fig. 12 représente une autre variante de ce dispositif utilisant également un type un peu diffé rent de poste de départ du fil.
La fig. 13 représente un dispositif distribuant du fil en forme de 8.
Les fig. 14 et 15 représentent un dispositif d'ac cumulation de fil dans le cas où une source unique alimente en fil plusieurs machines utilisatrices.
Sans qu'il soit utile pour le moment de préciser la constitution précise des divers organes à mettre en oeuvre, on voit, sur la fig. 1, qu'un poste d'ali mentation en fil 2 débite du fil 1, le point géométri que du poste 2 par lequel passe le fil 1 en sortant décrivant une courbe fermée C. Le fil ainsi débité est déposé sur un support 3 quia un mouvement relatif de translation transversale par rapport à l'axe des spires formées par le fil. Le fil est ensuite repris à partir de ce support 3 vers un poste d'utilisation 4.
On conçoit que ce mode d'emmagasinage tem poraire de fil permette d'utiliser au maximum une aire de stockage de façon continue. On remarque également le rôle de tampon que peut jouer le sup port puisque tout ou partie de celui-ci peut être uti lisé, le point d'enlèvement des spires pouvant se dé placer à volonté le long de ce support.
La forme de la courbe C peut varier selon les besoins. Selon les cas, on choisira un cercle, un huit, etc. De même, il peut être avantageux, selon les cas d'espèce, de choisir le mouvement relatif de translation transversale du support par rapport à l'axe des spires soit linéaire, soit curviligne.
La fig. 2 représente de même un dispositif dans le cas où la courbe C précitée a la forme d'un 8. Ce dispositif sera avantageux pour des fils ou câbles élastiques supportant mal une torsion s'effectuant toujours dans le même sens.
La fig. 3 correspond au cas où plusieurs machi nes, deux par exemple, sont alimentées à partir d'une seule machine débitrice de fil. Dans ce cas, le fil 1 déposé sur un support transporteur est coupé en lon gueurs appropriées en formant une succession de paquets individuels. Les paquets de rang pair vont vers la première machine, les paquets de rang im pair vers la seconde. On peut, dans ce cas, enlever le fil par le bout arrière de chaque paquet de spires, la dernière spire mise en place étant ainsi la pre mière à être enlevée.
Le fil de chaque paquet peut être conduit directement à la machine à laquelle il est destiné et toute manutention est supprimée. Si l'on veut éviter les fausses coupes et les déchets, on peut souder les bouts correspondants des paquets successifs de rang pair ou impair comme on l'a re présenté en pointillé sur la fig. 3 et obtenir ainsi des longueurs infinies. Le support transporteur peut être de tout type approprié au but poursuivi (convoyeur à bande, à chaîne, à câbles, à chenilles, etc.), et peut également passer par tout poste de traitement du fil que l'on juge utile.
Il est ainsi possible, sans donner de dimensions prohibitives à l'installation, de faire séjourner du fil alimenté à grande vitesse à partir d'une machine dis tributrice pendant un temps relativement important dans une zone déterminée de traitement.
La fig. 4 montre ainsi, à titre d'exemple, une ins tallation destinée à effectuer un recuit du fil. Le fil 1 est posé sur le support 3 constitué d'une chaîne mul tiple, la chaîne 3 supportant le fil plonge ensuite, comme cela est classique, dans un bac à eau 5, entre sous l'eau dans. un tunnel 6 traversant un four à re cuire 7 et en sort de la même manière, ce qui évite. les risques d'oxydation du fil. Le fil 1 entassé en spires superposées et légèrement décalées sur le sup port 3 émerge du second bac à eau 8, est ensuite pris entre le support 3 et un autre convoyeur 9 de façon à être retourné pour être enlevé. L'arrivée et le dé part du fil sont évidemment interchangeables.
On peut aussi augmenter la partie horizontale du con voyeur 9 pour former un accumulateur si cela est nécessaire.
Lorsque l'on désire donner à la courbe fermée C précitée la forme circulaire, on peut, en principe, utiliser les différents types connus d'appareils pour fabriquer des couronnes ou enrouler le fil dans les fûts.
On peut, de préférence, utiliser le dispositif que l'on va maintenant décrire en référence aux fig. 5 à 7 et permettant avec des masses en mouvement très faibles d'atteindre des vitesses de débit très élevées.
Le dispositif comporte un axe creux 10 entraîné en rotation, par exemple, au moyen de courroies<B>11.</B> L'axe 10 porte une poulie de renvoi 12 et est soli daire à sa partie inférieure d'un plateau 13 sur lequel sont fixées d'autres poulies de renvoi 14 et 15, un dispositif dresse-fil 16, au moins un galet poussoir 17, et des paliers 18 pour un arbre intermédiaire 19. Un cabestan 20 est monté fou sur l'arbre 10 et porte un pignon 21. Un pignon identique 22 est fixé au bâti 23. Des pignons 24 et 25, fixés aux extré mités de l'arbre 19 sont en. prise avec les pignons 21 et 22, immobilisant ainsi dans l'espace le cabestan 20 même lorsque l'arbre 10 tourne.
Sur un anneau 26 se trouvant sous le bord inférieur du cabestan 20 sont fixés un certain nombre de ressorts plats réglables 27 orientés en tangente sur la périphérie du cabestan.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant L'arbre creux 10 étant entraîné en rotation, le fil 1 venant du haut passe dans l'axe de cet arbre, sur les poulies 12, 14 et 15, et le dresse-fil 16, et s'enroule autour du cabestan 20. Les ressorts plats 27 s'appuient sur le fil 1, assurant, d'une part, l'adhé rence du fil sur le cabestan et empêchant, d'autre part, le fil de monter sur les spires précédentes. A chaque révolution de l'arbre 10, le galet 17 pousse toutes les spires d'un diamètre de fil jusqu'à ce que le cabestan 20 soit rempli complètement. A partir de ce moment-là une spire est libérée en bas du cabestan lorsqu'une nouvelle s'enroule en haut.
La partie supérieure du cabestan 20 jusqu'au point le plus bas du galet poussoir 17 a une forme sphérique avec le même rayon que le cabestan et la face intérieure du galet 17 épouse exactement cette forme sans toutefois le toucher. Tout jeu entre le galet et le cabestan est ainsi réduit au minimum et l'on peut donc recevoir du fil relativement fin sans danger de coincement entre le galet et le cabestan.
On peut supprimer l'arbre intermédiaire 19 et ses pignons 24 et 25 si l'on remplace une partie des ressorts plats 27 par des galets 28 dont les supports 29 peuvent pivoter autour des axes 30 (voir fig. 7, partie gauche, et fig. 8). Les galets 28 s'appuient sur les dernières spires et si le cabestan 20 veut tourner sous l'influence de la traction du fil, ils coin cent les spires du fil contre le cabestan, immobilisant ainsi et les spires et le cabestan. Malgré le coince ment, les galets 28 permettent le mouvement de glis sement axial des spires.
Pour ne pas abîmer la sur face du fil, les galets peuvent être revêtus de caout chouc.
Ce même dispositif peut naturellement être uti lisé pour enrouler du fil dans des fûts, par exemple à la sortie de l'accumulateur, mais aussi indépen damment.
Pour faciliter l'enfilage et empêcher le fil de sau ter des diverses poulies ou du cabestan 20 lors d'un retour en arrière du plateau 13, ce qui détend le fil, un dispositif antiretour peut être utilisé. Ce disposi tif peut être constitué de manière très simple d'une bille 31 se coinçant entre un disque 32 solidaire de l'arbre 10 et une pièce 33 solidaire du bâti 23. Un ressort maintient le contact de la bille 31 avec le disque 32.
La fig. 9 représente un premier mode de réali sation d'un dispositif d'accumulation et de transport de fil fonctionnant selon le procédé schématisé à la fig. 1 et utilisant le dispositif distributeur de fil représenté aux fig. 5 à 8.
Une extrémité d'un tapis de transport 3 est dis posée tangentiellement aux dernières spires du fil 1 sur le cabestan 20. Une courroie auxiliaire 34 tendue entre deux poulies 35, 36 logées dans une pièce 37 fixée sur le cabestan 20 serre les spires libérées par le galet poussoir 17 contre le tapis 3.
Le tapis 3 comporte les spires avec un écartement entre elles qui dépend de la vitesse du tapis ainsi que du débit du cabestan 20. L'autre côté dés spires glisse sur la pièce 37 au-dessus de la courroie auxi liaire 34. Les spires peuvent enfin être reprises dans la même position à l'autre bout ou en n'importe quel endroit de la longueur du tapis 3. Dans le dispositif représenté aux fig. 10 et 11, le cabestan 20 est monté à axe horizontal. Les spi res glissent sur la pièce 37 de forme différente mais de fonction identique que dans le cas précédent de la fig. 9.
Afin que le fil 1 soit toujours enlevé dans l'axe de la dernière spire, une poulie de renvoi 38 est montée sur un chariot 39 suspendu à des rails 40. Le tapis 3 entraîne une chaîne 41. Le fil 1 passant par la poulie 38 entraîne, par l'intermédiaire d'une démultiplication 42, un pignon 43 en prise avec cette chaîne 41. Si le tapis. 3 avance, la chaîne 41 entraîne le chariot 39 avec la même vitesse lorsque la poulie 38 est immobile, c'est-à-dire lorsque l'on ne tire pas le fil.
La poulie 38 reste donc immobile par rapport au tapis 3 dans ce cas. Par contre, si l'on tire le fil, le chariot 39 est entraîné par le pignon 43 s'appuyant sur la chaîne 41, et se déplace vers la gauche (fig. 10) au fur et à mesure que les spires sont enlevées. La démultiplication 42 et le diamètre de la poulie 38 sont choisis tels que ce mouvement vers la gauche du .chariot 39 corresponde à l'écartement des spires. Lorsque la vitesse du fil est la même à l'arrivée et à la sortie, le chariot reste immobile dans l'espace.
La fig. 12 représente une variante du dispositif qui maintient le départ du fil 1 au-dessus de la der nière spire. Il est constitué d'une poulie 46 formant écrou sur un arbre fileté 47 entraîné par le tapis 3 par l'intermédiaire d'un ensemble 48 constitué de pignons, d'une chaîne et d'une paire de pignons d'angle.
On choisit le pas du filetage de l'arbre 47 tel que, si une longueur de fil équivalente à une spire passe par la poulie 46, celle-ci se visse sur l'arbre et avance d'une longueur correspondant à l'écartement des spires sur le tapis 3. L'effet est exactement le même que dans le cas des fig. 10 et 11, la poulie 46 reste toujours dans l'axe de la dernière spire car, en cas d'arrêt du départ du fil, l'arbre 47 pousse la pou lie 46 vers la droite en synchronisme avec le tapis 3.
Lorsque l'on désire donner à la courbe fermée C (voir fi-. 2) la forme d'un 8, on peut utiliser un dis positif tel que celui que l'on va maintenant décrire en référence à la fig. 13.
Le fil 1 est tiré par une poulie 49 à l'aide d'une courroie 50 tendue entre des poulies 51, 52 et est poussé dans un guide tubulaire 53 flexible en son extrémité d'entrée 54. La poulie 49 entraîne en même temps à l'aide d'une chaîne 55, d'une part, une mani velle 56 et, d'autre part, par l'intermédiaire de pi gnons d'angle 57 donnant une démultiplication de 2/1, une autre manivelle 58. Des bielles 59 et 60 relient respectivement les manivelles 56 et 58 au guide 53. Lorsque la poulie 49 débite du fil, l'extré mité inférieure du guide 53 décrit un 8. Le fil des cend par son propre poids. Le reste de l'appareil correspond à celui représenté sur la fig. 12. Pour enlever le fil, on peut utiliser un des systèmes décrits plus haut.
Les fig. 14 et 15 représentent une autre façon d'accumuler du fil surtout si l'on veut le stocker en grandes quantités. Il est supposé que le fil arrive d'une source unique et qu'il faut alimenter trois ma chines différentes.
Au-dessus de l'aire de stockage se trouve un pont roulant 61. Le chariot de ce pont porte un dispositif 62 formant des spires circulaires tel que celui repré senté aux fig. 5 à 8, par exemple, mais monté au bout d'un bras 63 solidaire d'un axe 64. Quand l'ap pareil débite du fil, le bras 63 tourne lentement au tour de l'axe 64.
L'ensemble 62 est placé dans l'axe d'un des cônes ou cylindres 65 et le fil est ainsi stocké en bande for mant une hélice autour de ce cône.
On prévoit en principe, pour chaque machine à alimenter, un groupe de trois cônes. L'un est en cours de dévidage, le second en réserve et le troisième est libre pour le remplissage effectué successivement pour les trois groupes représentés dans l'exemple choisi.
Le fil est enlevé à l'aide de poulies 66 se trou vant dans l'axe des cônes et, le cas échéant, de pou lies de renvoi 67 qui guident le fil de telle façon que le départ ne gêne pas le remplissage des autres cônes.
Au lieu de former une hélice, la bande des spires peut aussi bien être posée en ligne droite en couches successives par le dispositif 62 animé alors d'un mou vement de va-et-vient le long du pont roulant 61.
Le fil peut, avant d'arriver au dispositif 62, pas ser par une ou plusieurs filières et subir ainsi une première opération de tréfilage. Le dispositif de stockage présente en outre dans ce cas l'avantage supplémentaire de suprimer une ou plusieurs passes supplémentaires dans des tréfileuses. De plus, cette opération de prétréfilage a pour effet d'écrouir le fil laminé qui, devenant très doux, se prête mieux à la formation des spires.