Brevet FR2028736A1 — publié le 19701016

-i- 2028736 La présente invention concerne un procédé de démarrage d'une opération composite d'étirage, de recuit et de bobinage de fil dans laquelle le fil est entraîné dans une machine d'étirage à l'aide de galets d'étirage et dans un appareil de recuit dans ^ lequel le fil re.çoit un courant électrique de chauffage par l'intermédiaire de galets de contact touchant le fil, de manière à assurer son recuit, le fil étant ensuite enroulé sur une bobine placée dans son enrouleur. L'invention concerne également un appareil de recuit pour la mise en oeuvre de ce procédé » Dans des appareils classiques de recuit, les galets de contact sont reliés entre eux par une courroie de transmission ou bien ils sont entraînés en rotation par des accouplements inductifs séparés. L'appareil de recuit est classiquement placé immédiatement après la machine d'étirage. A la sortie de l'appareil de recuit, le fil est entraîné jusqu'à l'enrouleur directement ou bien peu? l'intermédiaire d'une presse d'extrusion de matière plastique. La difficulté consiste à synchroniser l'appareil de recuit avec la vitesse de la machine d'étirage, cette synchronisation étant nécessaire pour empcher le fil de s'allonger 2q ou de se rompre dans le cas de fils minces (par exemple de diamètres compris entre 0,3 et 0,8 mm). La machine d'étirage démarre avec une accélération élevée du fait de son moteur puissant tandis que l'enroulement démarre à une vitesse assez modérée du fait du poids très important des bobines. Les procédés de 25 synchronisation les plus couramment utilisés sont les suivants : 1 - accoupler mécaniquement 1'appareil ée recuit avec la machine d'étirage à l'aide d'une courroie de transmission ; 2 - laisser le fil synchroniser la vitesse de l'appareil de recuit avec sa vitesse propre ; 20 3 - placer un accumulateur de fil séparé entre la machine d'étirage et l'appareil de recuit, cet accumulateur étant muni d'un potentiomètre qui transmet un signal au moteur d'entraînement de l'appareil de recuit. Le premier procédé introduit des difficultés au démarrage. Du fait que la bobine de l'enrouleur accélère graduellement jusqu'à la vitesse maximale tandis que la machine d'étirage démarre avec un taux d'accélération assez élevé, cette machine doit être équipée d'un moteur d'entraînement dont la vitesse peut être augmentée lentement. Du fait de la puissance assez grande (50 à 100 kw) nécessaire, des moteurs d'entraînement de ce type sont très coû- 40 35 70 01880 -2- 2028736 Le second procédé utilisé, dans lequel le fil assure lui-même la synchronisation des galets de contact avec la vitesse correcte, présente également des inconvénients. Les galets de contact sont chargés en courant électrique par des balais. Du fait que des 5 courants assez forts sont nécessaires, il faut employer plusieurs balais qui engendrent un frottement ralentissant la rotation des galets de contact, ce frottement devant être' éliminé par exemple à l'aide d'un accouplement inductif. Comme le couple de compensation est assez grand par comparaison à la tension tolérée 10 par le fil, le réglage nécessite une grande précision et il est pour cette raison très difficile-à exécuter. Lorsqu'on utilise le troisième procédé, l'accumulateur produit un certain degré de tension dans le fil. Sous l'effet de cette tension, le fil sort de la machine d'étirage à la vitesse nominale 15 de celle-ci. Pour obtenir un démarrage parfait, la capacité d'emmagasinage de l'accumulateur devrait être suffisamment grande pour pouvoir absorber tout le fil produit pendant la période de démarrage, ce problème étant difficile à résoudre. L'invention concerne un procédé de démarrage qui permet à 20 l'appareil de recuit d'être relié à une machine d'étirage de construction normale sans que des réglages spéciaux aient à être apportés au moteur d'entraînement de la machine et à l'aide duquel les machines combinées peuvent être démarrées sans difficulté. Ce problème est résolu suivant l'invention par un procédé 25 caractérisé en ce que, pendant la phase de démarrage, on laisse le fil glisser sur les galets d'étirage de la machine d'étirage, on contrôle le glissement du fil à l'aide d'un cabestan qui est accouplé aux galets de contact et on augmente la vitesse d'entraî -nement du fil de cabestan jusqu'à la vitesse d'entraînement du 30 fil de la mchine d'étirage avec une accélération ne dépassant pas l'accélération d'enroulement de la bobine dans l'enrouleur. L'invention a également pour objet un appareil de recuit, permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, cet appareil; destiné à être monté entre une machine d'étirage et un enrouleur 35 et muni de galets de contact qui peuvent être reliés à une source de courant électrique, et d'un dispositif de recuit et dans lequel le fil passe sur les galets de contact et dans ce dispositif de recuit, caractérisé en ce qu'il est muni d'un cabestan qui est accouplé aux galets de contact de façon à tourner à la même vitesse périphérique. 70 01880 -3- 2028736 que ces derniers et le moteur entraînant les galets ée contact et le cabestan est réglé de manière que la vitesse d'entraînement du fil par le cabestan soit accélérée uniformément jusqu'à la vitesse d'entraînement de fil de la machine 5 d'étirage. Le procédé et l'appareil de recuit suivant l'invention présentent les avantages suivants j 1) Le moteur d'entraînement de la machine d'étirage peut être un moteur classique à cage d'écureuil, ce qui permet de réaliser 10 une économie considérable. La puissance absorbée par le cabestan relié à l'appareil de recuit est seulement égale à une fraction de la puissance totale de la machine d'étirage et c'est la raison pour laquelle le moteur d'entraînement à vitesse réglable nécessaire pour l'appareil de recuit peut être un moteur de capacité 15 réduite et par conséquent d'un prix avantageux. 2) l'appareil de réduit peut être relié à la machine d'étirage rapidement et aisément, sans rencontrer les difficultés et les frais Introduits par une courroie dë transmission. Il suffit de relier un générateur tachymétrique à la machine d'étirage. 20 3) En utilisant le procédé suivant l'invention, on empêche le fil d'être soumis à une tension trop forte, ce qui constitue une garantie pour la qualité et l'uniformité de recuit du fil. 4) Le montage de l'appareil de recuit constitue une opération simple. L'appareil peut être agencé de manière à être adapté au 25 fonctionnement de machines d'étirage de types très différents. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la Pig. 1 est une vue latérale d'un premier mode de réalisation 30 d'un appareil utilisé pour la mise en pratique du procédé suivant l'invention ; la Pig. 2 est une vue en plan de l'appareil de la Pig. 1 ; la Pig. 3 est une vue latérale d'un second mode de réalisation de l'appareil suivant l'invention 1 35 la Pig. 4 en est une vue en plan. Sur les dessins, la référence 1 désigne une machine d'étirage, la référence 2 un appareil de recuit et la référence 3 un enpou-leur. Le fil 4 à étirer et à recuire est. dévidé d'une bobine 5 pour être introduit dans la machine d'étirage 1, dans laquelle il 40 est enroulé autour de galets d'étirage 6 classiques et guidé dans des filières (non représentée )• Le moteur d'entraînement 70 01880 * 2028736 dès galets d'étirage de la machine est désigné par 7. L'appareil de recuit 2 comprend trois galets de contact 8, 9 10 qui sont entraînés à l'aide d'une courroie 11. Cette courroie est elle-même entraînée par un moteur 12 dont la vitesse peut 5 être réglée à l'aide d'un dispositif de commande 13. Le galet de contact 8, qui Kest le premier situé du côté entrée, est muni d'une poulie 14. Le processus de recuit se déroule dans un dispositif de recuit 15 placé entre les galets de contact 8 et 9 puis un post-chauffage est exécuté entre les galets de contact 10 9 et 10. Le fil étiré 4 sortant de la machine d'étirage est enroulé de quelques spires autour de la poulie 14 et du galet de contact 8, est guidé dans le dispositif de recuit 15* passe autour du galet de contact 9 puis, à la sortie de ce dispositif sur 15, il passê/^'autres galets intermédiaires 16, puis^ sur le -5 galet de contact 10 pour sortir finalement de l'appareil de recuit. Les galets de contact 8, 9, 10 sont reliés - à une source détourant trique (non représentés) de manière que le courant passant dans le fil le chauffe à la manière usuelle à la température de recuit. A la sortie de l'appareil de recuit 2, le fil traité 4 passe 20 dans un accumulateur 17 qui contrôle la vitesse de travail de l'enrouleur 3. L'enrouleur comprend une bobine 18 autour de laquelle le fil est enroulé et un moteur 19 entraînant en rotation la bobine. Le fil 4 est enroulé sur les galets d'étirage 6 de la machine d'étirage de manière que le frottement entre les galets et le fil ne soit pas suffisant à lui seul pour tirer le fil à la vitesse totale d'étirage dans la machine, le fil glissant sur les galets 6 lorsqu'ils sont entraînés en rotation par le moteur 7- 30 D'autre part, le fil 4 est enroulé sur la poulie 14 et sur le galet de contact 8 de manière à être empêché de glisser sur ces éléments. La poulie et le galet de contact agissent par conséquent comme un cabestan qui exerce une traction supplémentaire sur le fil dans la machine d'étirage. Cette traction supplémentaire combinée avec, le frottement glissant, dans la machine d'étirage est. suffisante pour tirer le fil dans la machine d'étirage à la vitesse du cabestan. En conséquence, le cabestan commande le glissement d'à fil sur les galets d'étirage, ainsi que la vitesse d'entraînement du. fil. Le cabestan n'est, cependant pas capable CÔPY •-j. 70 01880 5 2028736 à lui seul de tirer le fil dans la machine d'étirage. Lors du demarrage de l'installation, les moteurs J, 12 de la machine d'étirage et de l'appareil de recuit sont démarrés simultanément. La machine d'étirage accélère rapidement jusqu'à sa S vitesse nominale tandis que la vitesse de l'enrouleur augmente plus lentement pour les raisons expliquées plus haut. La vitesse 0Sfc de l'appareil de recuit^/par conséquent,augmentée vers la valeur maximale par une icélération graduelle prédéterminée qui est réglée au préalable par le dispositif de commande 13. Ce disposi-10 tif 13 règle par conséquent l'accélération de rotation du moteur 12 d'entraînement deiAppareil de recuit de façon que la vitesse angulaire ne dépasse pas la vitesse angulaire de l'enrouleur à n'importe- quel moment de la période d'accélération de l'enrouleur. La vitesse de l'appareil de recuit augmente par conséquent en më-15 me temps que la vitesse de l'enrouleur jusqu'à la valeur maximale. Pendant la période d'accélération, le fil glisse sur les galets d'étirage de la machine d'étirage. Du fait que le cabestan R, 14 tiré le fil de plus en plus rapidement à mesure que la vitesse de l'appareil de recuit augmente, le glissement relatif du fil dans 20 la machine d'étirage diminue de façon continue de sorte que le glissement est pratiquement arrêté lorsque l'appareil de recuit a atteint sa vitesse maximale. La vitesse de l'appareil de recuit est augmentéejusqu'à une valeur proche de la vitesse nominale de la machine d'étirage. Ce 25 réglage est effectué à l'aide d'un générateur tachymétrique 20 qui détecte la vitesse angulaire du moteur d'entraînement 7 de la machine d'étirage et qui émet un signai de réglage correspondant, au moteur d'entraînement 12, comme indiqué par la ligne en traits mixtes 21. Ainsi il est possible de maintenir une petite diffé-30 rence dé vitesses entre la machine d'é-tirage et l'appareil de recuit,—ce qui sert de garantie qu'il ne se produira aucune tension susceptible de provoquer un allongement du fil; Bien que le cabestan ait été défini plus haut comme étant constitué de la poulie 14 et du galet 8, il va de soi que le ga-35' let de contact 8 peut fonctionner à lui' seul comme un cabestan. Dans le mode de réalisation représenté aux Fig.- 1 et 2, l'appareil dé rècuit 2 proprement dit est muni d'un cabestan 14, 8 de constructi on particulière.:Cependant,;il est également pos-sible de" mettre'en'pratique l'invention en utilisant un cabestan 40 normal de traction qui est généralement disponible dans un dispositif classique d'étirage de fil. Les Pig. 3 et 4 représentent ;rco^' 70 01880 6 2028736 un tel mécanisme. Des parties correspondantes sur les Pig. ont été affectées des mêmes références. Le dispositif d'étirage 1 est d'un type classique et com- r.-i porte un cabestan de traction 22 qui est désaccouplé du mécanisme 5 de transmission du dispositif d'étirage entraîné- par le moteur électrique 7. Au contraire, l'axe 23 du cabestan est entraîné en rotation par le moteir 12 de l'appareil 2 par l'intermédiaire des courroies 24, 25. La courroie 25 relie une roue 26 montée sur l'axe "du moteur 12 à une roue 27 entraînant une poulie 28 qui 10 assure l'introduction du fil 4 dans l'appareil de recuit. Les galets de contact 8,9 de cet appareil de recuit sont entraînés par le moteur 12 à l'aide d'un mécanisme de' transmission non représenté sur les Fig. Le fil 4 pénétrant dans le dispositif d'étirage est guidé 15 autour des galets d'étirage 6 et du cabestan 22: et il est en outre guidé par la poulie 28 jusque dans, l'appareil de recuit où le fil est traité de la même manière que décrit plus haut en référence au premier mode de réalisation de l'invention. Lorsque les moteurs 7 et 12 sont mis en route simultanément^ 20 le cabestan 22 accélère en synchronisme avec l'accélération des galets de contact de l'appareil de recuit indépendamment de l'accélération plus rapide des galets d'étirage 6 du dispositif d'étirage. PencLajnt cette accélération du cabestan, le fil glisse sur les galets d etirage mais, il est tire, au travers du dispositif dTé-tirage aune vitesse croissante par le cabestan. En conséquence, 25 le fonctionnement des galets d'étirage 6, du cabestan 22 et des galets de contact 8, 9 est similaire au fonctionnement des galets d'étirage 6, du cabestan (-14, 8) et des galets de contact 8, 9 10 du premier mode de réalisation, pendant la phase d'accélération ainsi que pendant la marche à pleine vitesse. 30 Dans le mode de réalisation représenté aux Fig. 3 et 4, il est en outre possible de relier; l'axe du. cabestan 22 au mécanisme de transmission du dispositif d'étirage 1-à l'aide- d'un accouplement-glissant, par exemple un. accouplement-à induction. De cette manière; l'entraînement du cabestan .à l'aideL du moteur 12 de l'ap-35 pareil de recuit 2 est assisté par le moteur-7 ,du dispositif d'éti-• rage. Cependant le cabestan accélère encore, en fonction de l'accélération- des. galets de "contact de 1.'appareil' de re.cuit," indépendamment de. l'accélération du dispositif d'étirage» - ' :- 40 , COPY 70 01880 2028736 REVENDICATIONS 1 - Procédé de démarrage d'une opération combinée d'étirage, de recuit et d'enroulement de fil., suivant lequel on entraîne un fil dans une machine d'étirage-à l'aide de galets d'étirage et dans un appareil de recuit dans lequel le fil reçoit un courant 5 électrique de chauffage à l'aide de galets de contact touchant le fil de manière à le recuire, le fil étant ensuite enroulé sur une bobine dans un enrouleur, ce procédé étant caractérisé en ce que, pendant la phase de démarrage* on laisse le fil glisser sur les galets d'étirage (6) de la machine d'étirage, on contrôle le glis -10 -sement du fil par un cabestan (14, 8,' 22) qui est accouplé aux galets de contact (8, 9, 10) et on augmente la vitesse d'entraînement de fil du cabestan jusqu'à la vitesse d'entraînement de fil de la machine d'étirage (l) avec une accélération ne dépassant pas l'accélération du mouvement de rotation de la bobine (18) dans 15 l'enrouleur (3). 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cabestan (14, 8) est constitué par le galet de contact (8) prévu à l'entrée de l'appareil de recuit. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce 20 que le cabestan est formé par le cabestan-de traction (22) de la machine d'étirage (1), ledit cabestan étant désaccouplé du mécanisme de transmission de la machine d'étirage et étant accouplé au mécanisme de transmission de l'appareil de recuit. ^ 4 - Appareil ae recuit pour la mise en pratique du procède suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, cet appareil 25 destiné à être monté entre une machine d'étirage et un enrouleur et muni de galet? de contact qui peuvent être reliés à une source de courant électrique, et d'un dispositif de recuit et dans lequel le fil passe sur les galets de contact et dans ce dispositif, étant caractérisé en ce qu'il est muni d'un cabestan (14, 8) qui est ac-30 couplé aux gale.ts de contact (8, 9» 10) de façon à tourner à la mêiie vitesse-périphérique que ces derniers et le moteur (12) entraînant les galets de contact et le cabestan est réglé de manière que la vitesse d'entraînement du fil par le cabestan (14, 8) soit accélérée uniformément jusqu'à la vitesse d'entraînement de" fil de 35 la machine d'étirage. 5 - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce . .que. le galet de contact (8) situé du côté entrée constitue le cabestan.- - .. . . 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