FR2777484A1 - Trefileuse peu encombrante avec montage au sol de la bobine - Google Patents
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Abstract
La tréfileuse comporte un plateau tournant (26) supportant une bobine de fil (22) qui est montée au niveau du sol pour faciliter le chargement d'une bobine (22) ainsi qu'un cabestan (34) monté à côté du plateau tournant (26) autour duquel est guidé le fil (24) au fur et à mesure qu'il est dévidé de la bobine (22) suite à la rotation du cabestan (34) sous l'action d'un moteur. Le montage côte à côte du plateau (26) et du cabestan (34) permet au fil (24) de suivre un parcours correspondant à sa courbure naturelle de bobinage sur la bobine (22).
Description
TREFILEUSE PEU ENCOMBRANTE AVEC MONTAGE
AU SOL DE LA BOBINE
La présente invention concerne, d'une façon générale, des tréfileuses et plus particulièrement des tréfileuses qui nécessitent peu de place au sol
du hall o elles sont installées.
Des fils ou câbles à grand diamètre sont fabriqués, de manière typique, sur des bobines enroulées en spirale qui pèsent des milliers de livres. Pour réduire les bobines de fil à des longueurs utilisables, le fil est passé à travers une tréfileuse qui peut réduire le diamètre du fil et alimenter
une machine destinée à couper le fil en sections de longueur appropriée.
De nombreuses machines ont, jusqu'à présent, été développées pour tirer le fil d'une bobine vers une machine à rétrécir, une machine à couper, ou analogue. Par exemple, le brevet US 5,497,928 décrit une machine dans laquelle une bobine est déroulée vers un redresseur de fil et ensuite dans un appareil de découpage. Tous les éléments précités sont arrangés selon une disposition linéaire occupant relativement beaucoup de place sur le sol du hall vu que la base de l'installation est relativement longue, quoique
relativement étroite.
On a, par conséquent, développé des machines qui permettent de dévider le fil d'une bobine tout en occupant relativement peu d'espace au sol dans la mesure o les différents éléments ne sont pas arrangés en ligne selon une disposition linéaire sur le sol du hall. Par exemple, le brevet US ,097,688 décrit une tréfileuse en série dans laquelle la bobine de fil est montée sur un plateau tournant qui est, à son tour, monté directement sur la base principale de la tréfileuse. Un cabestan entraîné par moteur est prévu sur la base principale, en dessous du plateau tournant, de sorte que la rotation du cabestan retire le fil de la bobine. Le fil est retiré vers le bas de la bobine qui est monté au sommet du support en passant par une série de galets suivant un parcours relativement complexe, contre la forme naturelle du fil, en direction de la tréfileuse. Étant donné toutefois que la bobine de fil est montée directement au sommet de la base principale de la machine, l'empreinte générale de la machine au sol est relativement petite. D'autres machines ont été développées, qui permettent d'installer la bobine de fil directement sur le sol du hall ou au sommet d'une base qui est elle-même montée directement sur le sol du hall pour éviter ainsi le problème du montage d'une bobine de fil à grand diamètre sur le sommet de la base du cabestan. Toutefois, aucun moyen satisfaisant n'a été développé pour permettre le guidage d'un fil à grand diamètre d'une bobine de fil vers le côté dans une tréfileuse en série. De tels fils à grand diamètre
peuvent avoir un diamètre de plus d'un demi pouce, ce qui rend nécessaire-
ment assez difficile le processus de plier et de dévier le fil pour passer à travers les guides de la machine. Si le parcours que le fil doit suivre est complexe et comporte des courbures multiples dans de multiples directions, les machines peuvent être difficiles à faire fonctionner, dangereuses et d'un prix exorbitant. Il est, par conséquent, avantageux de prévoir une tréfileuse qui nécessite un minimum d'espace, tout en permettant au fil d'être tiré
selon sa forme naturelle pour rendre maximale la facilité de fonctionnement.
Le but de la présente invention est de prévoir une tréfileuse qui permet le montage de la bobine au sol, ce qui facilite le chargement de la bobine sur le plateau tournant. Un autre but de l'invention est de prévoir une tréfileuse qui occupe relativement peu d'espace sur le sol du hall dans la mesure o la bobine de fil et la tréfileuse sont disposées côte à côte,
contrairement à une disposition en ligne sur le sol du hall.
Pour atteindre cet objectif, la présente invention prévoit une tréfileuse en série pour dévider du fil d'une bobine de fil pour délivrer le fil vers une machine utilisatrice en aval, le fil de la bobine étant coulé suivant un modèle en spirale et possède, par conséquent, une courbure naturelle coulée, caracté-risée par: une base prévue au niveau du sol du hall; un support vertical dressé sur la base sensiblement au-dessus du niveau du sol du hall, comprenant un côté frontal, un côté arrière, un premier côté latéral et un second côté latéral; un plateau tournant, monté de façon rotative sur la base, adjacent et en dessous du premier côté du support, la bobine de fil étant montée sur le plateau tournant et un cabestan entraîné par moteur, monté sur le second côté du support, le fil s'étendant de la bobine, par derrière le support, autour du cabestan, de sorte que la rotation du cabestan dévide le fil de la bobine le
o long d'un arc correspondant à la courbure naturelle culée de la bobine de fil.
Dans la tréfileuse selon l'invention, il est facile d'enfiler et de guider le fil à travers la machine dans la mesure o le dévidage est réalisé selon la
courbure naturelle de la bobine de fil.
Selon l'un des aspects de l'invention, il est prévu une tréfileuse en série dans laquelle la bobine de fil est montée sur un plateau tournant à côté du cabestan entraîne par moteur qui débobine la bobine. Ceci réduit le
problème précité de l'encombrement de machines disposées en ligne.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu une tréfileuse en série à disposition latérale, dans laquelle le fil est dévidé de la bobine suivant un trajet courbe directement vers le cabestan monté à côté, permettant ainsi au fil de suivre la courbure naturelle du fil sur la bobine et
d'éviter à l'opérateur de devoir tordre et dévier le fil de la bobine.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu une tréfileuse en série pour dévider du fil d'une bobine de fil et guider le fil vers une machine terminale en aval dans laquelle le fil de la bobine est coulé suivant un modèle en spirale et possède donc une courbure naturelle. La tréfileuse en série comporte une base se trouvant au niveau du sol, un support vertical se dressant sur la base, un plateau tournant monté sur la base et un cabestan entraîné par moteur, monté sur un second côté du support. Le support vertical s'étend sensiblement au-dessus du niveau du sol du hall et comporte un côté frontal, un côté arrière et des côtés latéraux opposés. Le plateau tournant est adjacent et en dessous du premier côté latéral du support, la bobine de fil étant montée sur le plateau tournant. Le fil s'étend de la bobine, par derrière le support, et est traîné autour du cabestan afin qu'une rotation du cabestan dévide le fil de la bobine de fil suivant un arc
conformément à la courbure naturelle du fil sur la bobine de fil.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est prévu une tréfileuse en série qui comporte des moyens de détection d'une bavure dans le fil et qui arrête automatiquement le cabestan lorsqu'une bavure est détectée pour io éviter des dégâts du cabestan, du fil, du moteur ou des risques pour l'opérateur. Ces particularités et avantages de la présente invention ressortiront
plus clairement de la description détaillée qui va suivre en référence aux
dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale de la présente invention; la figure 2 est une vue en plan du mode de réalisation montré sur la figure 1; la figure 3 est une vue de côté du mode de réalisation de la figure 1; la figure 4 est une vue agrandie d'un mode de réalisation préféré d'un système de détection de bavures; la figure 5 est une vue agrandie de l'interrupteur de fin de course montré dans la région 5 de la figure 4; la figure 6 est une vue latérale d'une tréfileuse en série avec une disposition en ligne selon l'état de la technique et la figure 7 est une vue latérale d'une tréfileuse en série avec une disposition en ligne selon l'état de la technique et un plateau tournant relevé. En référence aux dessins et, plus particulièrement, à la figure 1, le mode de réalisation préféré de l'invention est montré sous forme d'une tréfileuse 20. Comme on peut le voir, la machine 20 est conçue pour porter
une bobine 22 de fil qui est bobiné suivant un modèle circulaire en spirale.
Conformément à la présente invention, on peut voir que le fil 24 peut être dévidé de la bobine de fil 22 en suivant la courbure du fil sur la bobine. Dans le mode de réalisation préféré, la machine 20 est adaptée pour pouvoir traiter du fil 24 ayant un diamètre de 9,5 mm et 14,3 mm, mais, dans des
variantes, des fils plus gros ou plus minces peuvent être tréfilés conformé-
ment à la présente invention.
La bobine de fil 22 est prévue sur un plateau rotatif 26 pouvant tour-
ner librement. Comme on peut le voir sur la figure 3, le plateau tournant 26 o10 possède une structure en forme de panier dans la mesure o il comporte
une surface plane 28 sur laquelle se dresse une paroi latérale extérieure 30.
Une paire de barres 32 en forme de U retourné est dressée au centre de la surface de la surface plane et définit un mandrin pour la bobine 22. Il est important de noter que le plateau tournant 26 tourne autour d'un axe vertical A. Le plateau tournant 26 ne subit pas un entraînement par moteur, mais tourne sous l'action de la rotation du cabestan 34. Le cabestan 34 est, dans le mode de réalisation préféré, un tambour cylindrique qui est actionné par un moteur électrique 36 qui est connecté au cabestan par des poulies 37 et une courroie 39. Dans le mode de réalisation préféré, le moteur 36 est un moteur à vitesse variable en communication électronique avec une commande 38 pour coordonner la vitesse de rotation du cabestan 34 à la vitesse de la machine utilisatrice 40. Cette particularité de la présente
invention sera décrite en détail par la suite avec la description du bras de
compensation 42. Dans le mode de réalisation préféré, le cabestan 34 tourne autour d'un axe horizontal B. Le fil 24 est traîné de manière conventionnelle plusieurs fois autour du cabestan 34 pour former un serrage glissant. Suite à la rotation du cabestan 34, le fil 24 est tiré de la bobine 22 qui, à son tour, provoque la rotation du plateau tournant 26 pour faciliter le dévidage. Un module de commande 43 est prévu sur le mât 45 pour contrôler le fonctionnement de la tréfileuse en série 20. Conformément aux objectifs et caractéristiques de la présente invention, on notera que le plateau tournant 26 et la bobine de fil 22 sont disposés latéralement et sont adjacents à un support vertical 44. Le support vertical 44 comporte une paroi frontale 46, une paroi arrière 48, une première paroi latérale 50 et une seconde paroi latérale 52. Le cabestan 34 est monté sur la première paroi latérale 50, tandis que le plateau tournant 26 est prévu du côté de la seconde paroi latérale 52. On peut noter, d'après o les figures 1 à 3, que le plateau tournant 26 et le support vertical 44 sont montés sur une base 54 pour permettre à la tréfileuse entière 20 de former
une unité.
La base 54 possède une hauteur relativement faible pour permettre au plateau tournant 26 d'avoir également une hauteur relativement faible et
faciliter ainsi le placement des bobines de fil 22 sur le plateau tournant 26.
Non seulement ceci facilite le chargement d'une bobine de fil 22 dans la machine, mais élimine aussi le besoin, dans les machines connues o la bobine 22 se trouve à une certaine hauteur, de devoir prévoir un support vertical renforcé pour supporter une lourde bobine 22 (voir figure 7). La base 54 comporte également une paire de cylindres pneumatiques 55 pour arrêter la rotation du plateau lorsque le moteur 36 est arrêté. Les tiges des cylindres 55 s'étendent vers le haut et engagent, par friction, la surface plane 28 du plateau 26 pour freiner le plateau jusqu'à l'arrêt et empêcher ainsi un débobinage non contrôlé de la bobine 22 à l'arrêt de la rotation du
cabestan 34.
Un autre avantage du fait de prévoir la bobine 22 à faible hauteur est la possibilité de débiter le fil selon un parcours naturel correspondant à la courbure naturelle du fil sur la bobine de fil 22. Par courbure naturelle, on entend la courbure ou tendance à la courbure que possède le fil 22 suite à sa fabrication par coulée et son bobinage en spirale. En permettant au fil 24 d'être débité de sa bobine 22 d'après un parcours correspondant à sa courbure naturelle, le fil 24 peut être enfilé facilement à travers la machine et ne doit pas être forcé contre la courbure naturelle du fil 24. Ceci élimine le besoin d'une intervention de l'opérateur pour contorsionner et forcer le fil5 contre sa courbure naturelle afin de pouvoir enfiler le fil et le guider à travers la machine. Étant donné que le fil possède souvent un diamètre supérieur à 12 mm, ceci présente un avantage opérationnel important. Le plateau tournant 26 est prévu en dessous du cabestan 34 dans le mode de
réalisation préféré pour faciliter le dévidage naturel.
Pour éviter que des bavures dans le fil n'endommagent la machine ou ralentissent la production, il est prévu un dispositif de prévention. Dans le
mode de réalisation préféré de la présente invention, il est prévu un détec-
teur de bavures 56 sous la forme d'un mât vertical 58 qui est monté pour
pouvoir être déplacé latéralement vers le support vertical 44. Chaque mou-
vement latéral du mât vertical 58 est détecté par un interrupteur de fin de course 60 qui, suite à une détection d'un mouvement latéral, envoie un signal à la commande pour arrêter la rotation du moteur et, par conséquent, la rotation du cabestan 34. Une fois que la bavure est identifiée et corrigée,
l'opération de la machine 20 peut reprendre.
Le bras de compensation 42 est utilisé pour que le cabestan tourne à une vitesse appropriée correspondant à la vitesse à laquelle la machine 40 accepte le fil 22. Par exemple, si le cabestan 34 tourne plus vite que la machine 40 et, par conséquent, débite plus de fil que la machine 40 peut en accepter, un excès de fil s'accumule, ce qui est préjudiciable au bon fonctionnement. De même, si le cabestan tourne plus lentement que la
machine 40, la machine est ralentie ou endommagée. Le bras de compen-
sation 42 est, par conséquent, utilisé comme mécanisme permettant la
mesure de la vitesse de dévidage de fil 22.
Dans le mode de réalisation préféré, le bras de compensation 42 est
chargé pneumatiquement vers l'arrière, vers le côté opposé au cabestan 34.
Étant donné que le fil 22 est entraîné autour d'un galet 64, le bras de compensation 42 est pivoté vers l'arrière, poussant le fil 22 également vers l'arrière. Un détecteur de position surveille la position du bras de commande 42 et enverra alors un signal à la commande 38. En fonction de la position mesurée du bras de commande 42, la commande 38 ordonnera au moteur 36 de diminuer ou d'augmenter la vitesse afin de réduire ou d'augmenter la vitesse de dévidage du fil 22. Dans d'autres modes de réalisation, le bras de compensation peut être chargé par un ressort ou autrement, au lieu d'être
chargé pneumatiquement.
i0 Des galets 68 sont prévus pour maintenir le fil 22 sur le cabestan 34 lorsque la rotation s'arrête. On peut voir, d'après la figure 1, que les galets 68 sont déplaçables d'une position rétractée montrée en traits pleins vers une position active montrée en traits interrompus dans laquelle les galets exercent une force sur le fil 22 et sur le cabestan 34 pour maintenir la
position du fil 22 à l'arrêt de la rotation.
Une autre mesure selon la présente invention pour assurer un dévidage régulier du fil 24 est le jeu de galets biplanaires 70. Le jeu de galets 70 est biplanaire parce qu'un premier jeu de galets est disposé horizontalement par rapport à la base 54, tandis qu'un second jeu de galets est disposé verticalement par rapport à la base 54. Le jeu de galets 70 sert à diriger le fil 24 avant le passage dans la boîte de tréfilage 71 pour réduire
le diamètre du fil 24.
D'après ce qui précède, l'homme du métier comprendra que la
présente invention prévoit une tréfileuse qui est beaucoup moins encom-
brante qu'une tréfileuse classique disposée en ligne (figure 6). Comme le montre la figure 6, la bobine 72 est disposée à une extrémité, tandis que la tréfileuse 74 selon l'état de la technique est disposée à l'extrémité opposée, linéairement en aval de la bobine. Une grande surface est, de ce fait,
occupée au sol 78.
Non seulement la présente invention permet de réduire l'empreinte au sol de la machine mais elle permet également de disposer la bobine de fil à un niveau plus bas pour faciliter le chargement de nouvelles bobines et faciliter le dévidage naturel (voir figure 7). Comme le montre l'état de la5 technique, la bobine est supportée par une base 82 o le fil doit parcourir un trajet complexe conte sa courbure naturelle tel que représenté par les flèches 86. En prévoyant le cabestan au même niveau horizontal que la bobine de fil et en disposant le cabestan à côté de la bobine de fil, le fil peut être dévidé de la bobine suivant une courbure correspondant à la courbure naturelle du fil sur la bobine. Ceci permet à l'opérateur de la machine d'enfiler facilement le fil autour du cabestan et les divers galets de la machine sans de nombreux tours et plis, ce qui peut souvent s'avérer
comme une tâche difficile, notamment dans le cas d'un fil à diamètre élevé.
La présente invention prévoit, par conséquent, une tréfileuse en série peu
encombrante, économique et efficace.
Claims (12)
1. Tréfileuse en série pour dévider du fil (24) d'une bobine de fil (22) et pour délivrer le fil vers une machine utilisatrice (40) en aval, le fil de la bobine (22) étant coulé suivant un modèle en spirale et possède, par5 conséquent, une courbure naturelle coulée, caractérisée par: une base (54) prévue au niveau du sol du hall;
un support vertical (44) dressé sur la base (54) sensiblement au-
dessus du niveau du sol du hall, comprenant un côté frontal (46), un côté arrière (48), un premier côté latéral (50) et un second côté latéral (52); un plateau tournant (26) monté de façon rotative sur la base (54), adjacent et en dessous du premier côté (50) du support (44), la bobine de fil (22) étant montée sur le plateau tournant (26) et un cabestan (34) entraîné par moteur, monté sur le second côté (52) du support (44), le fil (24) s'étendant de la bobine (22) par derrière le support (44) autour du cabestan (34), de sorte que la rotation du cabestan (34) dévide le fil (24) de la bobine (22) le long d'un arc correspondant à la
courbure naturelle coulée de la bobine de fil (22).
2. Tréfileuse en série destinée à être installée sur le sol d'un hall pour dévider du fil (24) d'une bobine de fil (22) et pour guider le fil (24) vers une machine utilisatrice (40) en aval, caractérisée par: un plateau tournant (26) conçu pour supporter une bobine (22) de fil devant être débobiné, le plateau tournant (26) pouvant tourner autour d'un axe A orienté verticalement; un cabestan (34) conçu pour y enrouler le fil (24) et le retirer de la
bobine (24), le cabestan pouvant tourner autour d'un axe B orienté verticale-
ment;
le plateau tournant (26) et le cabestan (34) étant disposés sensible-
ment à la même distance du sol du hall et sensiblement à la même distance
de la machine utilisatrice (40).
3. Tréfileuse en série selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par des moyens (56) de détection de bavures dans le fil (24) pour arrêter automatiquement le cabestan (34) lorsqu'une bavure est détectée.
4. Tréfileuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens (56) de détection de bavures comportent un mât vertical (58) monté derrière le support vertical (44), le mât vertical (58) étant déplaçable latéralement vers l'arrière du support vertical (44) et un interrupteur de fin de course (60) adjacent au mât vertical (58) pour détecter un mouvement latéral, une bavure dans le fil (24) causant une traction du fil (26) sur le mât vertical (58), un mouvement latéral du mât vertical (58), une activation de l'interrupteur de fin de course (60) et un arrêt de la rotation du cabestan (34).
5. Tréfileuse en série selon la revendication 1, caractérisée en ce i5 que l'axe de rotation A du plateau tournant (26) est orienté verticalement et
en ce que l'axe de rotation B du cabestan (34) est orienté horizontalement.
6. Tréfileuse selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée
par des moyens de guidage du fil (24) de la bobine (22) vers le cabestan (34).
7. Tréfileuse en série selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que les moyens de guidage comportent un jeu de galets biplanaires (70) montés sur le second côté (52) du support vertical (44), le fil (24) étant guidé à travers les moyens de guidage au fur et à mesure qu'il est
dévidé du fil.
8. Tréfileuse en série selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par une boîte de tréfilage (71) pour réduire le diamètre du fil.
9. Tréfileuse en série selon l'une des revendications I ou 2,
caractérisée en ce que le plateau tournant (26) peut tourner librement et est
entraîné en rotation par le cabestan (34) actionné par moteur.
10. Tréfileuse en série selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par un bras de compensation (42) monté de manière pivotante sur le support vertical derrière le cabestan (34), le bras de compensation comprenant un galet (64) autour duquel est entraîné le fil (24) après avoir quitté le cabestan (34), le bras de compensation (42) étant conçu pour pivoter et en ce qu'il est prévu une commande (38) pour surveiller la position du bras de compensation (42) et pour ajuster la vitesse du cabestan (34) en
fonction de la position du bras de compensation (42).
11. Tréfileuse en série selon l'une des revendications 1 ou 2,
io caractérisée en ce que le fil a un diamètre compris entre 4,75 et 14, 3 mm.
12. Tréfileuse en série du type ayant un plateau tournant (26) supportant une bobine de fil (22) devant être débobinée et un cabestan (34) actionné par moteur et autour duquel est guidé le fil de manière à ce que la rotation du cabestan (34) fasse tourner le plateau tournant (26) et débobine i5 le fil (24) caractérisé par: une base (54) pour le montage du plateau tournant (26) au niveau du sol pour faciliter le chargement de la bobine de fil (22) sur le plateau tournant (26), la base (54) définissant un plan horizontal et un plateau tournant autour d'un axe vertical A perpendiculaire au plan horizontal et un support vertical (44) dressé sur la base (54) pour le montage du cabestan (34) actionné par moteur, le support vertical (44) définissant un
plan vertical et le cabestan tournant autour d'un axe horizontal B perpendi-
culaire au plan vertical et parallèle au plan horizontal, le plateau tournant (26) étant disposé en dessous de l'axe horizontal défini par le cabestan (34)
actionné par moteur.
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