Brevet FR2411789A1 — publié le 19790713

La présente invention concerne une installation de bobinage de fil métallique placée en sortie d'une ligne de traitement de métallurgie. Elle re çoit le fil linéaire pour former des bobines sur lesquelles elle effectue diverses opérations avant de les évacuer sur un convoyeur. Cette installation opère sur du fil chaud sortant d'un train continu à fil. ta section de sortie d'une ligne continue de métallurgie assure l'enrou- lement du produit qui a été travaillé en amont. Pour enrouler le fil, on utilise des bobinoirs qui peuvent être classés en plusieurs catégories. Les bobinoirs dits de Garret sont utilisés pour des fils ayant relativement d'assez gros diamètres et défilant à des vitesses relativement peu élevées. Des bobinoirs de ce type sont par exemple décrits dans les brevets français- 1.289.792 et 1.354.496. Un bobinoir de ce type comprend un panier de réception muni d'un corset intérieur, généralement en plusieurs éléments, et d'un corset extérieur en un ou plusieurs éléments, ces corsets délimitant une chambre tubulaire à axe vertical dans laquelle les spires peuvent se loger. Un plateau forme, au fond de la chambre du paniers une couronne sur laquelle le fil bobiné s'appuie pendant le bobinage. Le plateau et le panier sont entrainés en synchronisme autour de l'axe vertical de révolution du panier. Le plateau-support de bobine est muni de perforations laissant passer les éléments constitutifs du corset intérieur qui matérialise I'alésage de la bobine pendant le bobinage.Le plateau rotatif sur lequel s'appuie la bobine et le panier peuvent être déplacés verticalement l'un par rapport à l'autre. Le déplacement relatif du plateau et du panier a pour but d'extraire la bobine du panier. L'ensemble comprenant le panier et le plateau tourne dans un boitier qui peut être fermé par un couvercle pendant le bobinage. Un fluide -de refroidissement est introduit dans le boitier pour refroidir le fil bobiné. Le fil arrive en effet dans le panier à une température élevée, de l'ordre de 10000C. Le refroidissement opéré dans le bobinoir abaisse la température du fil. A la sortie du bobinoir la température du fil peut, par exemple, être comprise entre 8000C et 8500C. Lorsque la bobine est entièrement formée, le plateau d'appui est amené au-dessus de la partie supérieure du panier. Un poussoir à déplacement horizontal est généralement associé au bobinoir pour déplacer chaque bobine, à partir de saposition au-dessus du plateau. Les bobines sont amenées horizontalement au-dessus d'une surface de glissement ou au-dessus d'un convoyeur d'évacuaS tion. Pendant ltévacuation,-il y a frottement des spires inférieures de la bobine contre les parties métalliques fixes. Aussi ces spires inférieures subissent une usure. Le poussoir n'agit par ailleurs que d'un seul coté des bobines çe qui peut déformer les spires. Les bobines, pendant le transport sur le convoyeur, continuent à se refroidir. EIles sont conduites vers une machine de compactage et de liage. Dans une telle machine, les bobines sont compactées par une presse. Simultanément des fils de liage sont enroulés autour de la bobine et sont ligaturés. Pendant cette opération de compactage, la température du fil est relativement faible, de ltordre de lo00C. Aussi les efforts à fournir pour le compactage sont importants. La présente invention a essentiellement pour objet une installation formant des bobines de fil et les évacuant sur un convoyeur par un système de transfert ntintroduisant aucune déformation des bobines. De plus, en utilisant certaines dispositions de lrinventions on peut obtenir un compactage des bobines immédiatement après leur bobinage. Le compactage est effectué sur du fil chaud. Aussi les efforts pour réaliser ce compactage sont relativement peu élevés et la conception du système de pressage est, de ce fait, simplifiée. Les bobines qui alimentent le convoyeur sont des bobines compactes qui gardent leur bonne géométrie. Ces bobines, après leur transfert, peuvent être liées à l'aide de fils de liage sans qu'un compactage supplémentaire soit nécessaire. En outre, en utilisant certaines dispositions particulières de l'invention, on peut obtenir que le transfert des bobines s'effectue sans frottement des spires inférieures sur des parties fixes et par conséquent sans usure. L'installation de bobinage de fil métallique conforme à l'invention comporte dtune part au moins un bobinoir comprenant t un panier de bobinage mufli d'un corset extérieur et dtun corset intérieur qui délimitent une chambre tubs; laire à axe vertical formant une ouverture vers le haut ; un plateau-support formant une surface d'appui qui s'étend dans ladite chambre de manière à supporter le fil bobiné ; un mécanisme d'entrainement en rotation, autour de ltaxq vertical, du panier et du plateau-support qui lui est associé ; un mécanisme de; déplacement vertical du plateau-support entre une position basse et une position haute où ledit plateau sort du panier, et d'autre part un dispositif de transfert des bobines monté sur un support animé d'un mouvement de translation et qui sert à déplacer chaque bobine au-dessus dudit bobinoir pour l'évacuer vers un convoyeur, et elle est caractérisée par le fait que le dispositif de transfert comprend un panier de transfert formé par au moins un corset enveloppé par un cylindre à axe vertical et servant à maintenir let spires d'une bobine extraite du bobinoir lorsque ledit support positionne ledit panier coaxialement à l'axe vertical du bobinoir. Selon une autre caractéristique de l'invention, le panier de transfert comprend un corset extérieur et un corset intérieur délimitant une chambre tubulaire à axe vertical formant une ouverture vers le bas et qui est adaptée en dimensionna à la chambre tubulaire du bobinoir. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation comporte un plateau de compactage formant une surface d'appui s1 étendant dans la chambre du panier de transfert et un mécanisme de déplacement vertical alternatif dudit plateau de compactage au-dessus du plateau-support du bobinoir. Selon une caractéristique importante de l'invention2 l'installation comprend d'une part des organes de soutien qui sont liés en translation au panier de transfert et'autre part des moyens de déplacement de ces organes entre une position barrant la chambre du panier pour soutenir une bobine chargée dans ledit panier et une position dégageant-ladite chambre, de manière à permettre le passage d'une bobine. L'invention va maintenant etre décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés. La figure 1 représente, avec des coupes partielles, tin mode de réalisation de l'installation conforme à l'invention, pendant le bobinage. La figure 2 représente l'installation de la figure 1 au début du transfert d'une bobine vers le convoyeur d'évacuation des bobines. La figure 3 représente l'installation de la figure 1 à la fin du transfert de la bobine vers le convoyeur. L'installation représentée sur les figures 1 à 3 est disposée en sortie d'une ligne comprenant un bloc d'entrainement 11 à galets entraineurs qui sert faire avancer le fil sous forme linéaire. Le fil passe dans un conduit 12 qui dessert deux bobinoirs repérés chacun dans leur ensemble par la référence 2. Le conduit d'amenée 12 est articulé et peut etre déplacé par un vérin 13. Ghaque bobinoir 2 comprend un panier de bobinage 21 comprenant un corset extérieur 211 et un cor s et intérieur 212. Les deux corsets sont fixés à creux leur partie inférieure sur un plateau 213 monté sur un arbre/vertical 23. Ils sont enveloppés par deux cylindres coaxiaux de manière à délimiter une chambre tubulaire 22 à axe vertical, formant une ouverture 221 à la partie supérieure. Le corset intérieur 212 est formé par des segments séparés qui sont disposés verticalement a égale distance de l'axe de l'arbre 23 et fixés au plateau 213. Le corset extérieur 211 est-constitué par une virole fixée au plateau 213. I1 pourrait également être constitué de tiges verticales. Le panier de bobinage est logé dans un boitier 24 monté sur les parties fixes. Ce boitier a une forme cylindrique de manière à envelopper le pa nierez I1 comprend une gaine annulaire 241 qui distribue un fluide de refroidissement vers l'intérieur c'est-à-dire vers la bobine 3. Un plateau 25 est logé dans-le panier de bobinage. Ce plateau forme, vers le haut, une surface d'appui qui s'étend dans la chambre tubulaire 22 de manière à supporter le fil bobiné 3. De préférence cette surface d'appui forme une couronne continue. Le plateau-support 25 est muni de perforations laissant passer les éléments constitutifs de corset intérieur 212. Ce plateau est monté sur un arbre 26 qui passe dans l'arbre creux 23 du plateau 213 de manière à pouvoir coulisser verticalement dans cet arbre. Le plateau-support et le panier de bobinage sont entrainés en rotation, en synchronisme, autour de l'axe vertical de l'arbre 26 et de l'arbre 23. Cet entraînement est réalisé par un train d'engrenages 28 dont l'arbre d'entrée est entrainé par un moteur 27. Le plateau-support 25 et le panier de bobinage 21 peuvent être déplacés relativement dans le sens vertical. Ce déplacement vertical est donné par un mécanisme 29. Ce mécanisme de déplacement comprend un moteur et un réducteur qui manoeuvre, par l'intermédiaire d'une manivelle et de biellettes, un levier accouplé par un acceuplement à l'arbre rotatif 26 qui est solidaire du plateau 25. Dans l'installation, le panier 21 est immobile verticalement tandis que le plateau 25 peut etre déplacé verticalement entre une position basse représentée sur la figure 1 et une position haute représentée sur la figure 2. Dans cette position haute, le plateau-support 25 sort du panier de bobinage. L'installation comporte au moins deux bobinoirs 2 qui sont desservis par le conduit 12 dont l'extrémité est positionnée alternativement au-dessus des chambres tubulaires 22 des bobinoirs. Un dispositif de transfert, repéré dans son ensemble par la référence 5, est disposé au-dessus des bobinoirs. Ce dispositif est monté sur un support 53 qui est animé d'un mouvement de translation. Ce dispositif sert à déplacer chaque bobine, dès qu'elle est extraite du bobinoir par soulèvement du plateau support 25, de manière à l'évacuer vers un convoyeur 6. Le dispositif de transfert 5 comprend un panier de réception 51 formé par un corset 511 et par un corset 512. Le corset 511 et le corset 512 sont enveloppés par des cylindres ayant un axe vertical commun. Le panier de réception est placé dans l'axe du panier de bobinage et reçoit la bobine 3 lorsque celle-ci est extraite du panier de bobinage, les corsets maintenant les spires sans déformation pendant le transfert ou les opérations effectuées sur la bobine. Le corset intérieur 512 et le corset extérieur 511 forme une chambre tubulaire 52. Cette chambre forme à la partie inférieure une ouverture 521 pouvant eAtre adjacente à l'ouverture 221 du panier de bobinage. La chambre tubulaire 52 de réception qui est destinée à être opposée à la chambre tubulaire 22 de bobinage a des dimensions diamètrales adaptées à celles de ladite chambre 22.Lorsque le panier de réception est positionnér vis à vis du panier de bobinage, le corset 511 prolonge le corset 211 et le corset 512 prolonge le corset 212. La distance entre le haut du panier de bobinage et le bas du panier de bobinage, lorsque celui-ci est au-dessus de celui-là, est faible. Les corsets 511 et 512 sont constitués, par exemple, par des viroles métalliques, continues ou non. De préférence, les corsets permettent un refroidissement de la bobine. Durant la phase où la bobine 3 est introduite dans le panier de transfert 51 et où celui-ci est déplacé horizontalement vers le convoyeur, ladite bobine est soutenue, à sa-partie inférieure, par des moyens de soutien. Des moyens évitant le frottement de la bobine pendant le transfert sont utilisés. Ces-moyens, représentés sur les figures, comprennent des crochets de soutien 71. Ces crochets sont liés en translation au panier de transfert 51. Ils sont manoeuvrés par des organes moteurs 72. Ces crochets peuvent occuper une position barrant l'ouverture inférieure de la chambre 52 de manière à soutenir une bobine chargée dans le panier. Ces crochets peuvent occuper une position dégageant l'ouverture inférieure de la chambre 52 de manière à permettre le passage d'une bobine, soit par l'entrée d'une bobine dans le panier de transfert soit par sortie d'une bobine hors de ce panier. Les bras des crochets 71 sont disposés à l'extérieur du corset extérieur 511 et ils sont articulés sur des axes d'articulation horizontaux 73. Ces crochets sont donc déplacés entre une position de barrage, proche de l'axe central vertical du panier et une position de passage, plus extérieure. Le plateau-support 25 comporte des fentes de passage des crochets. Ces fentes sont ménagées au-dessous de la surface d'appui du plateau-support de manière que les crochets puissent être introduits sous la bobine lorsque ce pla teau-support est en position haute, à la fin de ltextraction de de la bobine. Le support 53 du panier de transfert 51 est ma de manière à imprimer à ce panier mouvement de translation dans un plan horizontal, sans déplacement vertical De préférence, ce mouvement est un mouvement de translation courbe. A cet effet le support 53-est articulé autour d'un axe vertical. Le support 53 est solidaire d'un arbre vertical 54 qui est guidé dans un bâti fixe 55 et est entrainé en-rotation parut moteur 56. De préférence les bobinoirs 2- sont à égale distance de l'axe de pivotement du support 53 pour que le panier de transfert puisse desservir plusieurs bobinoirs. Le panier de réception 51 ne décrivant qu'une translation dans un plan horizontal, la distance entre la partie supérieure du convoyeur 6 et le bord inférieur du panier de transfert 51 est au moins égale à la hauteur de la bobine. De cette manière les bobines peuvent être extraites du panier de transfert 51 et ce panier peut se déplacer librement. Un élévateur 8 est associé au convoyeur 6 pour faire descendre la bobine du panier de transfert jusqutau plan supérieur du convoyeur. Cet élévateur comprend un plateau 81. Ce plateau est associé à des moyens de déplacement vertical 82 qui sont susceptibles de ltamener à proximité du bas du panier de transfert et de le descendre au-dessous du plan supérieur du convoyeur 6. Le panier de transfert 51 décrit sous l'action du moteur 56 un mouvement alternatif l'avec d'un nant soit au-dessus panier de bobinage soit au-dessus de l'élévateur. L'installation comporte un plateau de compactage 91 formant, vers bas, une surface d'appui s'étendant dans la chambre 52 du panier de transfert. Cette surface d'appui a la forme d'une couronne qui occupe l'espace annulaire compris entre les corsets 511 et 512. Un mécanisme de déplacement vertical alter natif du plateau de compactage est prévu. Ce mécanisme est notamment capable de déplacer le plateau de compactage 91 au-dessus du plateau-support 25, lorsque le panier de transfert est positionné au-dessus du panier de bobinage. Le mécanisme de déplacement du plateau de compactage 91 comprend un vérin 92. Ce vérin est réuni au plateau de compactage par un palonnier 93 et par des tiges verticales 94. Le vérin 92 est logé selon l'axe du panier de transfert.L'ensemble formé par le plateau de compactage et par le mécanisme qui lui est associé est monté sur le support 53 de manière à suivre les mouvements du panier de transfert. Le plateau de compactage 91 coopère avec le plateau-sugort 25 lorsque celui-ci est en position haute pour assurer le compactage de/bobine introduite entre le corset extérieur et le corset intérieur du panier de transfert. Le compactage est réalisé entre le plateau-support 25, immobilisé en rotation et verticalement, et le plateau de compactage 91 qui est animé d'un mouvement de descente. Le plateau de compactage est utilisé pour faire sortir les bobines du panier de transfert, au-dessus de l'élévateur 8 qui est associé au convoyeur. compactage s'effectue sur un fil chaud dont la température est de 800 à 850, c qui exige que le plateau 91 occupe l'espace compris entre les corsets. Les corsets maintiennent les spires pendant le compactage. Le fonctionnement de l'installation va maintenant être décrit en se référant aux figures. Le fil est entrainé par le bloc d'entraînement 13 et il est amené tangentiellement dans le panier de bobinage 21 d'un bobinoir par le conduit 12. Le panier de bobinage est animé d'un mouvement de rotation ce qui assure la fort mation des spires constituant la bobine 3. Après formation de la bobine, le panier de bobinage 21 est arrêté. Le panier de transfert 51 du dispositif de j transfert est positionné coaxialement au panier de bobinage du bobinoir (figure 1). Lorsque le bobinage est termine la bobine est soulevée par le plateau-support 25 et elle est introduite dans le panier de transfert 51. Le bobinage du fil provenant de la billette suivante s'effectue sur l'autre bobinoir. A la fin de la montée, le plateau-support 25 occupe la position repue sentée sur la figure 2. Il est introduit sur une faible course dans la chambre tubulaire du panier de transfert 51. Le plateau de compactage 91 est abaissé. La bobine est logée entre le plateau-support 25 qui est immobilisé et le plateau de compactage 91. La bobine est compactée à chaud, coaxialement à la posi-i tion de bobinage (figure 2). Lorsque l'opération de compactage est terminée, les crochets 71 sont amenés à Laide des vérins 72 dans les fentes du plateau 25, au-dessous de la chambre 52 et de la bobine 3 logée dans cette chambre. L'engagement des crochets sous la bobine est facilite par la mise en rotation lente du plateau 25. Les crochets peuvent alors pénétrer dans les fentes qui sont aménagées dans le plateau 25. Après mise en place des crochets 71, le plateau 25 du bobinoir est ramené en position basse afin de pouvoir assurer la formation d'une nouvelle bobine. La bobine 3 est maintenue dans la chambre tubulaire 52 du panier de transfert parles crochets 71. Cette bobine est ensuite transférée vers l'élévateur 8. Le panier. de transfert 51 contenant la bobine pivote autour de l'axe 54 ce qui conduit la bobine dans l'axe de l'élévateur 8. A ce moment là, le plateau 81 de l'élévateur est soulevé jusqu'à venir en contact avec la bobine 3. Les crochets 71 de soutien sont alors écartés par l'intermédiaire des vérins de commande 72. L'élévateur supporte alors la bobine et la dépose sur le convoyeur d'évacuation 6 en s'effaçant au-dessous du niveau de dépose de la bobine (figure 3). Pendant ce temps, le panier de transfert est amené par pivotement au-dessus de l'autre bobinoir afin de pouvoir recevoir une nouvelle bobine. II est bien-entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et perfectionnements de détails de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICAZIONS 10 Installation de bobinage de fil métallique comportant dtune part au moins un bobinoir comprenant : un panier de bobinage muni d'un corset extérieur et dtun corset intérieur qui délimitent une chambre tubulaire à axe vertical formant une ouverture vers le haut ; un plateau-support formant une surface d'appui qui s'étend dans ladite chambre de manière à supporter le fil bobiné ; un mécanisme d'entrainement en rotation du plateau-support autour d'un axe vertical ; un mécanisme de déplacement vertical du pkteau-support entre une position basse et une position haute où ledit plateau sort du panier, et d'autre part un dispositif de transfert des bobines animé d'un mouvement de translation au-dessus du bobinoir et qui sert à déplacer chaque bobine , caractérisée par le fait que le dispositif de transfert comprend un panier de réception comportant au moins un corset enveloppé par un cylindre à axe vertical et servant à maintenir les spires d'une bobine et adapté pour recevoir la dite bobine du bobinoir lorsque son axe est positionné coaxialement à l'axe vertical du dit bobinoir. 2. Installation de bobinage de fil métallique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le panier de réception comprend un corset extérieur et un corset intérieur délimitant une chambre tubulaire à axe vertical formant, vers le bas, une ouverture pouvant être'adjacente à l'ouverture du panier de bobinage lorsque les axes verticaux du panier de bobinage et du panier de réception sont coaxiaux. 3. Installation de bobinage de fil métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un plateau de compactage formant, vers le bas, une surface d'appui s'étendant dans la chambre du panier de transfert et un mécanisme de déplacement vertical alternatif dudit plateau de compactage au-dessus du plateau-suppoetdu bobinoir. 4.- Installation de bobinage de fil métallique selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le mécanisme de déplacement vertical alternatif du plateau de compactage est monté sur un support du panier de réception mobile. 5.- Installation de bobinage de fil métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait quelle comporte d'une part des organes de soutien qui sont liés en translation au panier de transfert et d'autre part des moyens de déplacement de ces organes entre une position barrant la chambre dudit panier pour soutenir une bobine chargée dans ledit panier et une position dégageant ladite chambre de manière à permettre le passage d'une bobine. 6.- Installation de bobinage de fil métallique, selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le plateau-support du bobinoir comporte des fentes de passage des organes de soutien, ces fentes étant ménagées au-dessous de la surface d'appui dudit plateau de manière que ces organes puissent être intro duits sous la bobine lorsque le plateau est en position haute. 7.-Installation de bobinage defil métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un plateau associé à des moyens de déplacement vertical qui sont susceptibles d'amener ledit plateau à proximité du bas du panier de transfert et de le descendre pour amener la bobine sur un convoyeur. 8.- Installation de bobinage de fil métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le panier de réception est associé à des moyens le déplaisant parallèlement à un axe vertical, sans déplacement vertical,--i-a-dista-nc-e entre le basSpanier réception et le bobinoir s/p étant faible lorsque le dit panier de P est positionné vis à vis du dit bobinoir. 9.- Installation de bobinage de fil métallique selon la revendication 8 comprenant des moyens d'articulation du panier-de transfert autour d'un axe vertical de pivotement, caractérisée par le fait que les bobinoirs sont à égale distance de ltaxe de pivotement pour que le panier de transfert desserve au moins deux bobinoirs.