EP0070243B1 - Procédé et appareil permettant de dérouler facilement des bobines de fil quel qu'en soit le mode de bobinage d'origine - Google Patents

Procédé et appareil permettant de dérouler facilement des bobines de fil quel qu'en soit le mode de bobinage d'origine Download PDF

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EP0070243B1
EP0070243B1 EP19820401323 EP82401323A EP0070243B1 EP 0070243 B1 EP0070243 B1 EP 0070243B1 EP 19820401323 EP19820401323 EP 19820401323 EP 82401323 A EP82401323 A EP 82401323A EP 0070243 B1 EP0070243 B1 EP 0070243B1
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EP
European Patent Office
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spool
wire
spools
horizontal
upright
Prior art date
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EP19820401323
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German (de)
English (en)
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EP0070243A1 (fr
Inventor
Fernand Morival
Anne Morival
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/16—Unwinding or uncoiling
    • B21C47/18—Unwinding or uncoiling from reels or drums
    • B21C47/20—Unwinding or uncoiling from reels or drums the unreeled material moving transversely to the tangent line of the drum, e.g. axially, radially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H49/00—Unwinding or paying-out filamentary material; Supporting, storing or transporting packages from which filamentary material is to be withdrawn or paid-out
    • B65H49/02—Methods or apparatus in which packages do not rotate

Definitions

  • the present invention relates to a method for easily unwinding reels of wire rod, aluminum or copper or any other metal, whatever the original winding mode. It also relates to the apparatus making it possible to apply said method.
  • the wires concerned are essentially, but not exclusively, non-ferrous metals and mainly aluminum and copper. These metals are currently continuously cast and rolled at very high speed by the well-known continuous casting and rolling process on a wheel partially surrounded by a flat metal belt.
  • the length, the eccentricity of the turn, the speed of rotation of the tube forming the helix, the distribution, the average diameter, the thickness of the sheets obtained by continuous or sequential rotation more or less slow, from the pallet or the receiving mandrel, various forms of winding are obtained.
  • the more or less thick tablecloths can be arranged, laid flat in different ways, either in a spiral, in a tablecloth, in rosettes, etc. as shown in FIGS. 3, 4, 5 and 6.
  • Coils very bulky, having a fairly low weight / volume ratio (hence significant transport costs) are generally obtained from a normal coil (2) obtained by circular winding and cutting or from coils obtained by winding helical without mandrel. They are then rewound in a rosette, the wire being drawn from one and distributed over the second by means of a train of drive rollers and pressers similar to that described in the patents already cited above.
  • the object of the present invention is, whatever the initial winding mode of the spool of thread, to be able, by means of a very simple apparatus, to unwind it without any incident by vertically pulling the thread starting from the center , using the patented machines already mentioned.
  • the inertia of the reel and its reel (reel) limits the speed and especially the variations in speed of the reel.
  • the invention also aims to avoid these drawbacks.
  • the solid fixed vertical upright consists of two irons U whose free edges of the wings are welded.
  • the locking and tightening of the corset is effected by oscillating locks with spiral profile cam or by fixed hooks at the end of springs or by jacks, in particular pneumatic jacks.
  • a joining device between the plates one can ensure a permanent unwinding or unwinding of the wire, without any stopping. This is done by joining the end of the end of a reel with the end of the start of the next reel, it being understood that we always start by unwinding the central turns of the reels, ending by unwinding the outer turns.
  • the device which is the subject of the invention, which has just been described, makes it possible to increase the efficiency of machines for injecting aluminum wire or flat, subject of the patents cited above. They allow a large supply of food to be obtained, the supply of a current product being obtainable at the best price. Handling is also reduced and an original product can be used without intermediate modification. The mechanism requires no energy consumption. The workforce is reduced. Storage security in a limited space at the workplace is achieved.
  • the method and the apparatus of the invention moreover avoid all the drawbacks which have been mentioned at the beginning of this specification and in particular the production of knots, blocking and the loss of metal which follows.
  • Devices with multiple plates also allow the storage of a large quantity of metal ensuring the supply of the devices of use by reducing the frequency of restocking.
  • the apparatus of the invention comprises a horizontal plate (9) on which is placed the pallet (7) which supports the coil (2) arranged with its vertical axis. It also consists of a solid main vertical upright (10) fixed firmly on the edge of the plate (9) on which pivot, thanks to hinges (11), the crosspieces (12) of a corset articulated in several leaves (13) to (20) which have vertical uprights (21), (22), (23), (24) as well as (25), (26), (27), (28) which project towards the interior to externally hold the coils such as (2).
  • the extreme leaves (17), (18), (19), (20) include locks (29), (30) oscillating, having a cam with a spiral profile, a device which is well known and which can moreover be replaced by any equivalent locking device such as a spring with a hook.
  • the oscillation of the leaves (13, 14) is ensured by pneumatic cylinders (58, 59) which open on the upright (10).
  • the leaves (13) to (16) have a partially cylindrical plane and make about a third of the turn of the coils (2).
  • the uprights (21) to (24) are designed to rest on the coils (2) and hold them. The coils (2) are thus held not only by the uprights (21) to (24) but also by the main upright (10).
  • the uprights (21) to (24) comprise, as we have seen, hinges for the leaves (17) to (20) which are also partially cylindrical and each form approximately one sixth of the turn of the coil.
  • an important characteristic of the apparatus of the invention resides in the horizontal pressure roller (43) disposed radially with respect to the coil (2), the axis of said roller being rigidly fixed in a slide (44) (figure 11) capable of moving vertically in the upper part of the main upright (10) which is tubular, generally of square section and produced by two irons U whose edges are welded.
  • the movement of the rollers (43) (along the arrow (45)) is possible thanks to vertical slots (46) formed in the upper part of the upright (10). It is controlled by a pneumatic cylinder (47) placed inside the main part of said upright (10).
  • the vertical stroke of the roller (43) is of the order of ten centimeters.
  • This roller (43) is raised when the reel (2) is placed and it is then lowered when the reel (2) is in place.
  • the length of the roller (43) is slightly less than the radius of the coil (2).
  • the apparatus of the invention resides in the horizontal eyelet (48) which is fixed and disposed at least one meter above the center of the coil (2).
  • the eyelet (48) is connected to the upright (10) by a support (49).
  • a final important feature of the device is the return drum (50), with a horizontal axis, which is located a few meters above above the eyelet (48).
  • This drum generally comprises lateral flanges (51), (52) for guiding the wires (53) to (56).
  • FIGs 12 and 13 there is shown a double device capable of supporting two coils (2) which are arranged on either side of a single main upright (10).
  • return drums (501) and (502) are provided for the wires (53) and (54).
  • wire (53) For the wire (53), a path has been shown in solid lines which directs it in the opposite direction to the wire (54). There is also shown a path in dotted lines (531) which directs it in the same direction as the wire (54).
  • FIG 14 there is provided an arrangement of two devices such as those shown in Figures 12 and 13 and which are arranged side by side so that the coils (2) are placed in a square.
  • return drums (503), (504) which direct the wires (53) and (54) on the one hand and (55) and (56) on the other hand in two different directions.
  • the upright (10) is generally welded to the horizontal plate (9) which is then sealed by any means at a location chosen as being the most suitable for supplying most simply, economically, correctly, the machine for injecting or drawing the metal (copper, aluminum, steel, etc.).
  • This location is always at a level lower than that of the machines to be fed, the proper functioning of the system being all the better the greater the level difference, that is to say the distance between the eyelet (48 ) and the return drum (50) will be important.
  • the horizontal pressure rollers (43) rotate on ball bearings and have a length slightly less (from 100 to 150 mm) than the outside radius of the spool (2) to be unwound from the center. As this radius can vary, the length of the roller (43) is adjusted, by sliding it axially in its support and locking it in the desired position.
  • the apparatus shown in Figures 18, 19 which comprises at least two plates side by side to support the coils (2a and 2b). Each of these plates corresponds to an upright (10) and a horizontal pressure roller (43). On the other hand, there is only one oblong eyelet (481) supported at a sufficient height by the bracket (60) and the support (491). A guide 61 is also provided in the form of a funnel before the drum (506).
  • a splicer (64) which performs an electric welding. - only by resistance or sparking.
  • the oblong eyelet (481) can advantageously be produced by two parallel rollers.
  • a coil (2) of two tonnes of wire for example, with the simplest winding, therefore the cheapest, is placed on each side of the uprights (10) constituted by welding two U irons. So there are four tonnes of wire.
  • each coil (2) At the upper part of each coil (2), the radial roller (43), pushed vertically by the jack (47), is applied to the upper face of the coil (2) and firmly holds all the turns when an effort upward traction is exerted on the wire (53) or the profile. Each turn (57) is then forced to pass one by one under the roller (43) while approaching the center before engaging in the direction eyelet (48).
  • This operation has the effect of clearing any trapped turns.
  • the main tensile force acting on the roller (43) makes it possible to reduce that acting on the reel by reducing the angle of attack of the wire on the internal wall of the cut turns.
  • the radial holding roller (43) combined with the uprights (21), (22), (23), (24) and (10) distributed every 120 ° around the coil (2), this can be done until the end without the slightest incident.
  • the eyelet (48) placed at the top of the uprights (10) makes it possible to obtain a correct unwinding of each reel (2) located on each side of said upright (10) and whatever its initial winding (right or left).
  • Another coil can then be brought to the location where the coil was (2b).
  • the inner strand of this new coil is then pulled to the planer (64) to weld it to the outer strand of the coil (2a). We always manage to pass these strands over the leaves (14).
  • This method and these devices can be applied to unwind cored wire, that is to say a wire inside which has been incorporated a powder (silico-calcium or powdered magnesium, in particular) coated in a strip, for example made of steel or aluminum shaped as a relatively flexible continuous tube inside which the powder (fodder) has been incorporated before the tube is closed.
  • a powder silicon-calcium or powdered magnesium, in particular
  • a strip for example made of steel or aluminum shaped as a relatively flexible continuous tube inside which the powder (fodder) has been incorporated before the tube is closed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un procédé permettant de dérouler facilement des bobines de fil machine, en aluminium ou en cuivre ou en tout autre métal, quel qu'en soit le mode de bobinage d'origine. Elle concerne aussi l'appareil permettant d'appliquer ledit procédé.
    • Problème posé
  • Il s'agit de pouvoir dérouler rapidement et sans incident du fil, préalablement enroulé en bobine, pour pouvoir l'utiliser dans des machines l'absorbant avec des démarrages et des arrêts brusques.
    • Etat de la technique antérieure et inconvénients
  • Les fils concernés sont essentiellement mais non exclùsivement des métaux non ferreux et principalement d'aluminium et de cuivre. Ces métaux sont actuellement coulés et laminés en continu à très grande vitesse par le procédé bien connu de coulée et laminage continu sur une roue partiellement entourée d'une courroie plane métallique.
  • Afin de pouvoir enrouler rapidement ce fil au fur et à mesure de la fabrication sans être astreint à des ralentissements de cadence, il a fallu, dans certains cas, abandonner le procédé classique d'enroulement circulaire par trancanage suivant un axe horizontal supportant un mandrin expansible (figures 1 et 2) et le remplacer par un enroulement vertical hélicoïdal tombant à plat sur un receveur (palette ou autre) avec ou sans mandrin central (1) ou panier extérieur, ce qui a donné naissance à un enroulement par nappes qu'on a représenté aux figures 3, 4, 5 et 6.
  • Selon la forme, la longueur, l'excentricité de la spire, la vitesse de rotation du tube formant l'hélice, la répartition, le diamètre moyen, l'épaisseur des nappes obtenues par rotation continue ou séquentielle plus ou moins lente du plateau, de la palette ou du mandrin receveur, on obtient des formes diverses d'enroulement. Les nappes plus ou moins épaisses peuvent être disposées, mises à plat de différentes façons, soit en spirale, en nappe, en rosaces, etc... comme il est représenté aux figures 3, 4, 5 et 6.
  • Tous ces enroulements rapides à plat sans trancanage ont tous un rapport poids/volume nettement plus faible que celui du bobinage circulaire par trancanage sur mandrin horizontal (figures 1 et 2).
  • Dans les tréfileries, il faut signaler que la mise en bobine (2), (3) ou (4) du fil, dit fil machine, constitue un stade intermédiaire entre le laminage et le tréfilage.
  • Quand ces deux opérations sont situées au même endroit, les bobines (3) et (4) sont utilisées en l'état. Quand ces ateliers sont assez éloignés l'un de l'autre, il est nécessaire, pour éviter des frais de transport onéreux, d'augmenter le rapport poids/volume en pressant verticalement la bobine de façon à serrer les spires qui, étant donné leur mode de fabrication, ont tendance à former ressort. Cette opération peut coincer une ou plusieurs spires mal placées et donner de sérieux ennuis à l'utilisateur lors du déroulage. En effet, celui-ci a lieu par traction verticale sur le fil en partant du centre de la bobine d'où possibilité de blocage, de dévidage brutal de plusieurs nappes, formation de nôeuds, rupture de fil.
  • Ces incidents peuvent avoir de grosses conséquences lors du tréfilage ou de l'utilisation du fil machine par injection d'aluminium dans une poche d'acier en vue de parfaire la désoxydation.
  • Cette dernière opération s'effectue grâce à des machines décrites dans les brevets français FR-A-2402000 du 2.09.1977, FR-A-2 433 581 du 19.07.1979, FR-A-2491364 du 3.10.1980. Ces machines sont conçues principalement pour le méplat mais elles peuvent utiliser du fil dit fil machine, quel que soit le diamètre de celui-ci suivant les impératifs du prix et aussi du réglage de vitesse pour un débit en kg/min prédéterminé.
  • Il est également connu et décrit dans le brevet américain US-A-2930541 un procédé et un appareil pour dérouler des bobines de fil suivant lequel les bobines sont placées à plat sur une palette posée sur une platine, l'axe de leur trou central étant disposé verticalement, le fil passe d'abord dans un oeillet axial maintenu au-dessus de la bobine et ensuite passe sur un tambour de renvoi supérieur. Les préambules des revendications 1 pour un procédé et 2 pour un appareil sont basés sur cet état de la technique. Mais, selon ce procédé, la bobine de fil à dérouler n'est pas maintenue sur la palette et, de ce fait, s'écroule à la fin du déroulement des dernières spires, tel que le montre la figure 10.
  • Afin de parer à tous les à-coups et incidents ultérieurs, il est indispensable d'avoir la certitude d'obtenir un déroulement correct de la bobine.
  • Apparemment, jusqu'à ce jour, seul l'enroulement hélicoïdal en rosace sur un mandrin métallique (1) à la fois support et répartiteur de fil permet un déroulement correct (figures 5 et 6).
  • Ce procédé nécessite un investissement important en machine spéciale, en mandrin support métallique (1), en main d'oeuvre de mise en point. Les bobines, très encombrantes, ayant un rapport poids/volume assez faible (d'où frais de transport importants) sont obtenues généralement en partant d'une bobine normale (2) obtenue par enroulement circulaire et trancanage ou en partant de bobines obtenues par enroulement hélicoïdal sans mandrin. Elles sont ensuite réenroulées en rosace, le fil étant tiré de l'une et réparti sur la deuxième au moyen d'un train de galets moteurs et presseurs analogue à celui décrit dans les brevets déjà cités ci-dessus.
  • C'est donc une opération peu logique et relativement coûteuse.
  • Il est possible de dérouler une ou des bobines (2) de une à deux tonnes obtenues par bobinage normal, c'est-à-dire par enroulement circulaire trancané sur axe horizontal. Il s'agit ensuite de faire l'opération inverse, c'est-à-dire de placer sur un support avec un moyeu horizontal, et de tirer le fil par l'extérieur (figures 7 et 8).
  • L'inconvénient de ce système est lié au poids et au diamètre ainsi qu'à la vitesse de déroulement, et est dû au phénomène d'inertie d'autant plus grand que les paramètres cités le sont. Il faut donc installer sur le dévidoir (5) (figures 7 et 8) un frein (6) à serrage progressif ou brutal afin d'éviter le déroulement intempestif de plusieurs spires, d'où risque de formation de plis ou de nceuds. L'investissement d'un tel dérouleur est onéreux et encombrant. Il nécessite souvent une manutention supplémentaire puisque les bobines (2) sont souvent livrées à plat sur des palettes.
  • Les essais faits jusqu'à présent pour utiliser des bobines enroulées normalement (2) (circulaires par trancanage) et placées avec leur axe vertical sur une palette fixe (7) en tirant verticalement le fil par le centre (figure 9) en le faisant passer sur un tambour de renvoi (8) ont donné des résultats peu encourageants du fait de l'arrivée simultanée de plusieurs spires qui déterminent les noeuds et un blocage. D'autre part, au moindre incident, le déroulement final se traduit par un écroulement brutal des cinq à dix derniers enroulements les rendant pratiquement inutilisables (figure 10). Un enroulement comportant, suivant la hauteur de la bobine et le diamètre du fil, cinquante à cent vingt spires de grand diamètre, cet incident fréquent se traduit en définitif par une chute importante en poids donc très onéreuse étant donné le prix du métal.
  • Le but de la présente invention est, quel que soit le mode d'enroulement initial de la bobine de fil, de pouvoir, au moyen d'un appareil très simple, la dérouler sans aucun incident en tirant verticalement le fil en commençant par le centre, en utilisant les machines brevetées déjà citées.
  • Dans certaines fabrications, la tréfilerie par exemple, on est amené à rabouter l'extrémité finale du fil d'une bobine déjà utilisée avec l'extrémité de début d'une nouvelle bobine. Cela nécessite :
    • le ralentissement du touret supportant la bobine utilisée
    • l'arrêt de la machine pendant le raboutage
    • la remise en route et l'accélération du touret supportant la nouvelle bobine.
  • Ceci entraîne une perte de temps.
  • Par ailleurs, l'inertie de la bobine et de son dévidoir (touret) limite la vitesse et surtout les variations de vitesse du dévidage.
  • L'invention a encore pour but d'éviter ces inconvénients.
  • Le procédé et l'appareil qui vont maintenant être décrits sont valables pour des bobines de fil de diamètre courant allant de 9,5 à 19,5 mm, avec des bobines (2) ou (3) placées avec leur axe vertical sur une palette de manutention (7).
    • Exposé de l'invention
  • Le procédé objet de l'invention, permettant de dérouler facilement des bobines de fil, quel que soit le bobinage d'origine, suivant lequel : lesdites bobines sont placées à plat sur une palette posée sur une platine avec l'axe de leur trou central disposé verticalement,
  • le fil passe d'abord dans un oeillet axial maintenu au-dessus de la bobine et passe ensuite sur un tambour de renvoi supérieur, est caractérisé par le fait que :
    • a) on maintient extérieurement la bobine en la serrant par un dispositif rigide et fixe en cours de déroulage,
    • b) on tire le fil vers le haut, à partir du trou central, en obligeant chaque spire qui se déroule à passer sous un rouleau presseur horizontal en se rapprochant du centre et en augmentant ainsi sa courbure, le rouleau presseur étant monté radialement en porte-à-faux à l'extérieur de la bobine en appuyant sur celle-ci vers le bas, jusqu'à son dévidement complet.
  • L'appareil permettant d'appliquer le procédé qui vient d'être défini, comprenant une platine horizontale destinée à supporter la palette porte-bobine, un ceillet horizontal, fixe disposé à au moins un mètre au-dessus du centre de la bobine et un tambour de renvoi à axe horizontal situé au-dessus de l'ceillet, est caractérisé par le fait qu'il comporte :
    • a) un montant vertical principal, fixé fermement sur le bord de la platine, dans lequel pivotent les traverses horizontales d'un corset articulé en plusieurs battants partiellement cylindriques, comportant des montants verticaux faisant saillie vers l'intérieur pour maintenir extérieurement la bobine, les battants extrêmes comportant des moyens de fermeture et de serrage du corset, l'ouverture de ces battants s'effectuant suffisamment largement pour pouvoir introduire les bobines au-dessus de la platine et placées sur leur palette de manutention ;
    • b) un rouleau presseur horizontal disposé radialement par rapport à la bobine, l'axe dudit rouleau étant rigidement fixé dans un coulisseau susceptible de se déplacer verticalement dans la partie supérieure du montant fixe sous l'effet d'un vérin approprié suivant une course suffisante pour que ledit rouleau
      • dans un premier temps, dégage l'accès de la platine pour y poser la bobine sur sa palette,
      • dans un deuxième temps, appuie constamment le dessus de ladite bobine, au cours de son dévidage,
      • la longueur dudit rouleau étant légèrement inférieure au rayon extérieur de la bobine et, à cet effet, présentant un réglage de sa longueur pour s'adapter aux différents diamètres de bobines. Avantageusement l'appareil tel que défini ci-dessus est en outre caractérisé par le fait que :
      • a) la platine est fixe,
    • b) le montant vertical principal fixe a une section carrée et supporte, par des charnières, au moins deux battants ouvrant faisant chacun environ le tiers du tour de la bobine et dont les montants marginaux les plus éloignés des charnières fixes sont conçus pour s'appuyer sur la bobine et comportent des charnières mobiles d'autres battants extrêmes faisant chacun environ le sixième du tour de la bobine, les montants libres de ces battants extrêmes comportant des fermetures complémentaires assurant le verrouillage et le serrage autour de la bobine du corset articulé, si bien que la bobine est maintenue extérieurement par au moins trois montants espacés angulairement d'environ un tiers de tour,
    • c) le rouleau presseur horizontal se déplace verticalement, sous l'effet d'un vérin pneumatique situé dans le montant vertical tout comme le coulisseau, ledit montant présentant, à sa partie supérieure, au niveau du coulisseau, au moins une fente verticale laissant le passage à l'axe du rouleau, l'effort du vérin étant suffisant pour maintenir le dessus de la bobine et toutes ses spires,
    • d) . l'œillet est maintenu par un support horizontal fixé à la partie supérieure du montant fixe,
    • e) le tambour de renvoi comporte des flasques latéraux.
  • Suivant une forme préférée de réalisation, le solide montant vertical fixe est constitué de deux fers U dont les bords libres des ailes sont soudés. Le verrouillage et le serrage du corset s'effectuent par des verrous oscillants à came à profil spiral ou par des crochets fixes au bout de ressorts ou encore par des vérins, notamment des vérins pneumatiques.
  • L'appareil peut comporter, placé symétriquement par rapport au montant fixe principal :
    • a) une deuxième platine,
    • b) une deuxième série de battants ouvrant avec leur verrouillage et leur serrage,
    • c) une deuxième série de battants ouvrant un deuxième rouleau presseur horizontal actionné par le même coulisseau et le même vérin,
    • d) un deuxième oeillet maintenu par un support au-dessus du montant fixe,
    • e) un deuxième tambour de renvoi permettant ainsi de dévider simultanément ou successivement deux bobines.
  • Différentes combinaisons d'appareils de l'invention peuvent être réalisées. On peut tout d'abord le jumeler à un autre appareil identique, à ceci près qu'il n'y a au total que un ou deux tambours de renvoi, permettant ainsi de dévider simultanément et/ou successivement quatre bobines. On peut aussi associer plusieurs appareils juxtaposés comportant des bobines dont le fil dévidé passe sur un seul tambour de renvoi.
  • On peut encore prévoir plusieurs platines et un seul oeillet de forme oblongue disposé dans un sens parallèle au plan comportant les axes des bobines. En prévoyant un dispositif de raboutage entre les platines, on peut assurer un déroulage ou dévidage permanent du fil, sans aucun arrêt. Cela se fait en raboutant le bout de la fin d'une bobine avec le bout du début de la bobine suivante étant bien entendu que l'on commence toujours par dévider les spires centrales des bobines en finissant par dévider les spires extérieures.
    • Avantages et résultat industriel
  • Tout d'abord l'utilisateur a le libre choix
    • 1) du profil et de la section du métal,
    • 2) du mode de bobinage,
    • 3) du poids et du nombre de bobines en service.
  • Il a donc la liberté totale, mais personnelle, de s'approvisionner en fil d'aluminium ou autre métal aux meilleures conditions techniques et économiques selon les installations dont il dispose.
  • Ce procédé vient en complément des brevets déjà cités. Il peut aussi être utilisé pour faciliter le déroulement des bobinés lors de l'opération de tréfilage, opération qui consiste à faire passer le fil dans une succession de filières afin de réduire le diamètre d'origine de façon à pouvoir mettre sur le marché des produits, fils ou câbles en aluminium, cuivre, acier, directement utilisables par le consommateur final (industrie ou particulier).
  • L'appareil faisant l'objet de l'invention, qui vient d'être décrit, permet d'augmenter l'efficacité des machines à injecter du fil ou du méplat d'aluminium, objet des brevets cités ci-dessus. Elles permettent d'obtenir une grande réserve d'alimentation, l'approvisionnement d'un produit courant pouvant être obtenu au meilleur prix. On diminue aussi les manutentions et on peut utiliser un produit d'origine sans modification intermédiaire. Le mécanisme ne nécessite aucune consommation d'énergie. La main-d'œuvre est réduite. La sécurité de stockage dans un espace restreint sur les lieux de travail est atteinte.
  • La fabrication des fils de diamètre 9,5 ou 12,5 est très répandue, donc sujette à une sérieuse concurrence commerciale.
  • Le procédé et l'appareil de l'invention évitent, par ailleurs, tous les inconvénients qui ont été cités au début du présent mémoire et en particulier la production de nceuds, de blocage et la perte de métal qui s'ensuit.
  • Les appareils à platines multiples permettent aussi l'emmagasinage d'une grande quantité de métal assurant l'alimentation des dispositifs d'utilisation en diminuant la fréquence des réapprovisionnements.
  • ,L'usage de platines multiples avec dispositif de raboutage permet de supprimer les arrêts de déroulage, ce qui est particulièrement apprécié dans certains procédés de fabrication, notamment en tréfilerie.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui en donne quelques exemples non limitatifs de réalisation pratique et qui sont illustrés par les dessins joints.
    • Brève description des figures
  • Dans ces dessins :
    • La figure 1 est une vue en élévation d'une bobine de fil enroulée de façon circulaire par trancanage, ladite bobine étant posée avec son axe vertical.
    • La figure 2 est une vue en plan de la bobine de la figure 1.
    • La figure 3 est une vue en élévation d'une bobine de fil enroulée hélicoïdalement autour d'axes verticaux suivant des nappes hypocycloïdales horizontales en spirale sans mandrin central.
    • La figure 4 est une vue en plan de la bobine de la figure 3.
    • La figure 5 est une vue en élévation d'une bobine de fil enroulée hélicoïdalement autour d'un mandrin central se prolongeant par des supports inférieurs avec crochets extérieurs, ledit enroulement se faisant par nappes hypocycloïdales horizontales.
    • La figure 6 est une vue en plan de la bobine de la figure 5.
    • La figure 7 est une coupe verticale, suivant l'axe, d'un support de dévidage d'une bobine de fil enroulé circulairement par trancanage.
    • La figure 8 est une vue de côté du support de la bobine représentés à la figure 7.
    • La figure 9 est une coupe verticale d'une installation, avec bobine à plat enroulée par trancanage, pour le dévidage de ladite bobine dévidée par le centre.
    • La figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 9 illustrant ce qu'il se produit à la fin du déroulement.
    • La figure 11 est une coupe verticale d'une installation suivant le procédé de l'invention, avec une seule bobine en cours de dévidage.
    • La figure 12 est une coupe verticale d'une autre installation suivant l'invention, avec deux bobines en cours de dévidage.
    • La figure 13 est une vue en plan de l'installation représentée à la figure 12.
    • La figure 14 est une vue schématique en plan d'une autre version de l'installation de l'invention avec quatre bobines en cours de dévidage disposées en carré.
    • La figure 15 est une vue schématique en plan encore d'une autre version de l'installation de l'invention avec quatre bobines alignées en cours de dévidage.
    • La figure 16 est une vue en élévation de l'installation de l'invention représentée à la figure 11.
    • La figure 17 est une vue en plan d'un appareil avec des battants dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par des vérins pneumatiques.
    • La figure 18 est une vue en plan d'un appareil avec deux platines et un seul ceillet oblong permettant le raboutage en cours de déroulement ou dévidage.
    • La figure 19 est une vue en élévation de l'appareil de la figure 18.
    Description de quelques modes de réalisation
  • L'appareil de l'invention comporte une platine horizontale (9) sur laquelle est posée la palette (7) qui supporte la bobine (2) disposée avec son axe vertical. Il se compose aussi d'un solide montant vertical principal (10) fixé fermement sur le bord de la platine (9) sur lequel pivotent, grâce à des charnières (11), les traverses (12) d'un corset articulé en plusieurs battants (13) à (20) qui comportent des montants verticaux (21), (22), (23), (24) ainsi que (25), (26), (27), (28) qui font saillie vers l'intérieur pour maintenir extérieurement les bobines telles que (2). Les battants extrêmes (17), (18), (19), (20) comportent des verrous (29), (30) oscillants, présentant une came à profil en spirale, dispositif qui est bien connu et qui peut d'ailleurs être remplacé par tous dispositifs de verrouillage équivalent comme un ressort avec un crochet. Dans une version préférée (figure 17), l'oscillation des battants (13, 14) est assurée par des vérins pneumatiques (58, 59) qui s'ouvrent sur le montant (10). Les battants (13) à (16) ont un plan partiellement cylindrique et font environ le tiers du tour des bobines (2). Les montants (21) à (24) sont conçus pour s'appuyer sur les bobines (2) et les maintenir. Les bobines (2) sont ainsi maintenues non seulement par les montants (21) à (24) mais aussi par le montant principal (10). Les montants (21) à (24) comportent, comme on l'a vu, des charnières pour les battants (17) à (20) qui sont aussi partiellement cylindriques et forment chacun environ le sixième du tour de la bobine.
  • De cette façon, les bobines (2) sont fermement maintenues pendant leur dévidage.
  • Lorsque la bobine (2) est totalement dévidée, on dégage les verrous (29), (30) et on ouvre les battants (13) à (20) dans le sens des flèches (31) à (42). On peut alors enlever les palettes (7) vides et amener de nouvelles bobines (2) posées sur leur palette (7). Cette manoeuvre se fait couramment à l'aide de chariots à fourches. Elle doit se faire après le relevage. du rouleau presseur horizontal (43) comme il va être expliqué ci-après.
  • En effet, une caractéristique importante de l'appareil de l'invention réside dans le rouleau presseur horizontal (43) disposé radialement par rapport à la bobine (2), l'axe dudit rouleau étant rigidement fixé dans un coulisseau (44) (figure 11) susceptible de se déplacer verticalement dans la partie supérieure du montant principal (10) qui est tubulaire, généralement de section carrée et réalisé par deux fers U dont les bords sont soudés. Le déplacement des rouleaux (43) (suivant la flèche (45)) est possible grâce à des fentes (46) verticales ménagées dans la partie supérieure du montant (10). Il est commandé par un vérin pneumatique (47) placé à l'intérieur de la partie principale dudit montant (10). La course verticale du rouleau (43) est de l'ordre d'une dizaine de centimètres. Ce rouleau (43) est relevé lorsque l'on place la bobine (2) et il est ensuite abaissé lorsque la bobine (2) est en place. La longueur du rouleau (43) est légèrement inférieure au rayon de la bobine (2).
  • Une autre particularité de l'appareil de l'invention réside dans l'oeillet (48) horizontal et qui est fixe et disposé à au moins un mètre au-dessus du centre de la bobine (2). L'oeillet (48) est relié au montant (10) par un support (49).
  • Une dernière particularité importante de l'appareil réside dans le tambour de renvoi (50), à axe horizontal, qui est situé à quelques mètres au-dessus de l'ceillet (48). Ce tambour comporte généralement des flasques latéraux (51), (52) pour guider les fils (53) à (56).
  • Dans les figures 11 et 16, on a représenté un appareil simple susceptible de ne supporter qu'une seule bobine.
  • Dans les figures 12 et 13, on a représenté un appareil double susceptible de supporter deux bobines (2) qui sont disposées de part et d'autre d'un seul montant principal (10). Dans ce cas, on a prévu des tambours de renvoi (501) et (502) pour les fils (53) et (54). Pour le fil (53), on a représenté un trajet en traits pleins qui le dirige en sens opposé du fil (54). On a aussi représenté un trajet en traits pointillés (531) qui le dirige dans le même sens que le fil (54).
  • A la figure 14, on a prévu une disposition de deux appareils tels que ceux qui sont représentés aux figures 12 et 13 et qui sont disposés côte à côte de façon que les bobines (2) soient placées en carré. Il existe deux tambours de renvoi (503), (504) qui dirigent les fils (53) et (54) d'une part et (55) et (56) d'autre part dans deux directions différentes. On pourrait imaginer, de la même façon que ce qui a été représenté à la figure 12, une disposition des fils qui les dirigent tous dans le même sens.
  • A la figure 15, on a représenté encore une autre disposition avec quatre appareils du type de celui qui a été représenté aux figures 11 et 16 qui sont disposés côte à côte de façon que tous les fils passent sur un tambour de renvoi (505) pour les diriger dans le même sens.
  • Toute autre disposition pourrait être imaginée sans sortir du cadre de la présente invention.
  • Le montant (10) est généralement soudé sur la platine horizontale (9) qui est alors scellée par un moyen quelconque à un emplacement choisi comme étant le plus apte à alimenter le plus simplement, économiquement, correctement, la machine à injecter ou à tréfiler le métal (cuivre, aluminium, acier, etc...). Cet emplacement se trouve toujours à un niveau inférieur à celui des machines à alimenter, le bon fonctionnement du système étant d'autant meilleur que la différence de niveau sera grande, c'est-à-dire que la distance entre l'oeillet (48) et le tambour de renvoi (50) sera importante.
  • Les rouleaux presseurs horizontaux (43) tournent sur des roulements à billes et ont une longueur légèrement inférieure (de 100 à 150 mm) au rayon extérieur de la bobine (2) à dérouler par le centre. Comme ce rayon peut varier on prévoit un réglage de la longueur du rouleau (43), en le faisant coulisser axialement dans son support et en le bloquant à la position voulue.
  • Dans une version destinée aux fabrications où on a besoin d'un dévidage continu, comme c'est le cas dans les tréfileries, on utilise l'appareil représenté aux figures 18, 19 et qui comporte au moins deux platines côte à côte pour supporter les bobines (2a et 2b). A chacune de ces platines correspond un montant (10) et un rouleau presseur horizontal (43). Par contre, on ne prévoit qu'un seul oeillet oblong (481) supporté à une hauteur suffisante par la potence (60) et le support (491). On prévoit aussi un guide 61 en forme d'entonnoir avant le tambour (506).
  • Pour réaliser le raboutage de l'extrémité (62) extérieure du fil de la bobine (2b) avec l'extrémité (63) intérieure du fil de la bobine (2a), on prévoit une rabouteuse (64) réalisant une soudure é.lectri- que par résistance ou étincelage.
  • L'oeillet oblong (481) peut être réalisé avantageusement par deux rouleaux parallèles.
    • Fonctionnement de l'appareil
  • L'appareil étant fixé à l'endroit choisi, une bobine (2) de deux tonnes de fil, par exemple, à enroulement par trancanage le plus simple, donc le moins cher, est placée de chaque côté des montants (10) constitués par le soudage de deux fers U. Il y a donc quatre tonnes de fil.
  • A la partie supérieure de chaque bobine (2), le rouleau radial (43), poussé verticalement par le vérin (47), s'applique sur la face supérieure de la bobine (2) et maintient fermement toutes les spires lorsqu'un effort de traction vers le haut est exercé sur le fil (53) ou le profilé. Chaque spire (57) est alors obligée de passer une à une sous le rouleau (43) en se rapprochant du centre avant de s'engager dans l'œillet de direction (48).
  • Cette opération a pour effet de dégager toutes spires coincées.
  • D'autre part, l'effort principal de traction agissant sur le rouleau (43) permet de diminuer celui agissant sur la bobine en diminuant l'angle d'attaque du fil sur la paroi interne des spires tranca- nées. Il en résulte que, grâce au rouleau radial de maintien (43) combiné avec les montants (21), (22), (23), (24) et (10) répartis tous les 120° autour de la bobine (2), celle-ci pourra être déroulée jusqu'à la fin sans le moindre incident. D'autre part, l'oeillet (48) placé à la partie supérieure des montants (10) (un oeillet par bobine) permet d'obtenir un déroulement correct de chaque bobine (2) situé de chaque côté dudit montant (10) et quel que soit son enroulement initial (droite ou gauche).
  • Dans le cas de l'appareil représenté aux figures 18 et 19, si l'on suppose que la bobine (2b) est en cours de dévidage et que l'on a placé une bobine (2a) sur la platine adjacente, le brin (53b) passe dans l'ceillet (481), le guide (61) et le tambour (506). Pendant ce temps, on dégage l'extrémité (62) extérieure de la bobine (2b) et l'extrémité (63) intérieure de la bobine (2a) pour les rabouter dans une rabouteuse (64) à étincelage, par exemple. On dégage ensuite les extrémités (62, 63) de la rabouteuse (64) pour que lorsque la bobine (2b) est complètement dévidée, le fil en cours de dévidage prenne la position (53a) pour dévider la bobine (2a) par l'intérieur.
  • On peut alors amener une autre bobine à l'emplacement où était la bobine (2b). Le brin intérieur de cette nouvelle bobine est alors tiré jusqu'à la rabouteuse (64) pour le souder au brin extérieur de la bobine (2a). On s'arrange toujours pour faire passer ces brins au-dessus des battants (14).
  • De cette façon, on réalise un dévidage continu sans aucun arrêt.
  • Il en résulte, que, quel que soit l'objet du déroulage, injection, en poche ou tréfilage, le procédé est applicable quel que soit l'enroulement d'origine de la bobine. Enroulement circulaire par trancanage (figures 1 et 2), déroulement par l'intérieur par spires successives de haut en bas (figures 3 et 4) et de bas en haut, enroulement hélicoïdal, déroulement par spires successives et plan par plan en partant de l'intérieur.
  • Ce procédé et ces appareils peuvent être appliqués pour dérouler du fil fourré, c'est-à-dire un fil à l'intérieur duquel a été incorporé une poudre (silico-calcium ou magnésium pulvérulent, notamment) enrobé dans un feuillard, par exemple en acier ou en aluminium conformé en tube continu relativement souple à l'intérieur duquel on a incorporé la poudre (fourrage) avant la fermeture du tube.

Claims (11)

1. Procédé permettant de dérouler facilement des bobines de fil (2), quel qu'en soit le bobinage d'origine, suivant lequel :
lesdites bobines (2) sont placées à plat sur une palette posée sur une platine (9) avec l'axe de leur trou central disposé verticalement,
le fil (53) passe d'abord dans un oeillet (48) axial maintenu au-dessus de la bobine et passe ensuite sur un tambour de renvoi supérieur (50), caractérisé par le fait que :
a) on maintient extérieurement la bobine (2) en la serrant par un dispositif rigide et fixe (12) à (28) en cours de déroulage,
b) on tire le fil (53) vers le haut, à partir du trou central, en obligeant chaque spire qui se déroule à passer sous un rouleau presseur horizontal (43) en se rapprochant du centre et en augmentant ainsi sa courbure, le rouleau presseur étant monté radialement en porte-à-faux à l'extérieur de la bobine (2) en appuyant sur celle-ci vers le bas, jusqu'à son dévidement complet.
2. Appareil permettant d'appliquer un procédé suivant la revendication 1, comprenant une platine horizontale (9) destinée à supporter la palette (7) porte-bobine, un oeillet horizontal (48), fixe disposé à au moins un mètre au-dessus du centre de la bobine (2) et un tambour de renvoi (50) à axe horizontal situé au-dessus de l'oeillet (48), caractérisé par le fait qu'il comporte :
a) un montant vertical principal (10), fixé fermement sur le bord de la platine (9), dans lequel pivotent les traverses horizontales (12) d'un corset articulé en plusieurs battants (13) à (20) partiellement cylindriques, comportant des montants verticaux (21) à (28) faisant saillie vers l'intérieur pour maintenir extérieurement la bobine (2), les battants extrêmes (17), (18), (19), (20) comportant des moyens de fermeture et de serrage du corset (29), (30), l'ouverture de ces battants s'effectuant suffisamment largement pour pouvoir introduire les bobines au-dessus de la platine (9) et placées sur leur palette de manutention (7) ;
b) un rouleau presseur horizontal (43) disposé radialement par rapport à la bobine (2), l'axe dudit rouleau (43) étant rigidement fixé dans un coulisseau (44) susceptible de se déplacer verticalement dans la partie supérieure du montant fixe (10) sous l'effet d'un vérin approprié (47) suivant une course suffisante pour que ledit rouleau (43),
dans un premier temps, dégage l'accès de la platine (9) pour y poser la bobine (2) sur sa palette (7),
dans un deuxième temps, appuie constamment le dessus de ladite bobine (2), au cours de son dévidage,
la longueur dudit rouleau étant légèrement inférieure au rayon extérieur de la bobine et, à cet effet, présentant un réglage de sa longueur pour s'adapter aux différents diamètres de bobines.
3. Appareil, tel que défini dans la revendication (2), caractérisé par le fait que
a) la platine est fixe (9),
b) le montant vertical principal fixe (10) a une section carrée et supporte, par des charnières (11), au moins deux battants ouvrant (13), (14) faisant chacun environ le tiers du tour de la bobine (2) et dont les montants marginaux (21), (22), (23), (24) les plus éloignés des charnières (11) fixes sont conçus pour s'appuyer sur la bobine (2) et comportent des charnières mobiles d'autres battants extrêmes (17), (18), (19), (20) faisant chacun environ le sixième du tour de la bobine, les montants libres (25), (26) de ces battants extrêmes (17), (18) comportant des fermetures complémentaires (29), (30) assurant le verrouillage et le serrage autour de la bobine (2) du corset articulé, si bien que la bobine est maintenue extérieurement par au moins trois montants (10), (21), (22) espacés angulairement d'environ un tiers de tour, ou 120°,
c) le rouleau presseur horizontal (43) se déplace verticalement, sous l'effet d'un vérin pneumatique (47) situé dans le montant vertical (10) tout comme le coulisseau (44), ledit montant (10) présentant, à sa partie supérieure, au niveau du coulisseau (44), au moins une fente verticale (46) laissant le passage à l'axe du rouleau (43), l'effort du vérin étant suffisant pour maintenir le dessus de la bobine (2) et toutes ses spires,
d) l'oeillet (48) est maintenu par un support horizontal fixé à la partie supérieure du montant fixe (10),
e) le tambour de renvoi (50) comporte des flasques latéraux (51), (52).
4. Appareil, tel que défini dans la revendication 3, caractérisé par le fait que le montant vertical fixe principal (10) est constitué de deux fers U dont les bords libres des ailes sont soudés.
5. Appareil, tel que défini dans la revendication 3, caractérisé par le fait que le verrouillage et le serrage du corset s'effectuent par des verrous (29), (30) oscillants à came à profil spirale.
6. Appareil, tel que défini dans la revendication 3, caractérisé par le fait que le verrouillage et le serrage du corset s'effectuent par des vérins notamment des vérins pneumatiques.
7. Appareil, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 3, 4, 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il comporte, placé symétriquement par rapport au montant fixe principal :
a) une deuxième platine (9),
b) une deuxième série de battants (15), (16), (19), (20) ouvrant avec leur verrouillage et leur serrage,
c) un deuxième rouleau presseur horizontal (43) actionné par le même coulisseau (44) et le même vérin (47),
d) un deuxième oeillet (48) maintenu par un support au-dessus du montant fixe,
e) un deuxième tambour de renvoi (502) permettant ainsi de dévider simultanément ou successivement deux bobines (2).
8. Appareil, tel que défini dans la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est jumelé à un autre appareil identique, à ceci près qu'il n'y a au total que deux tambours de renvoi (503), (504), permettant ainsi de dévider simultanément ou successivement quatre bobines.
9. Appareil, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 3, 4, 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il est associé à plusieurs appareils juxtaposés comportant des bobines dont le fil dévidé passe sur un seul tambour de renvoi (505).
10. Appareil, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux platines (91,92) et un seul oeillet (481) de forme oblongue disposé dans un sens parallèle au plan, comportant les axes des bobines et maintenu nettement au-dessus des dites bobines et par le fait qu'on prévoit un dispositif de raboutage entre les platines (91, 92).
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