Brevet FR2453100A1 — publié le 19801031

L'invention concerne un procédé de conditionnement d'un fil métallique en enroulements de diamètre déterminé elle s'étend à une machine bobineuse pour la mise en oeuvre de ce procédé. Par "fil métallique, on entend d'une façon générale, tout fil ayant une certaine rigidité propre, tel que fil métallique proprement dit, fil galvanisé, fil métallique plastifié, câble métallique etc... L'invention est en particulier applicable dans les secteurs techniques liés à l'industrie des grilles et grillages, notamment pour conditionner les fils utilisés pour tendre les grillages, soit en enroulements libres simplement maintenus par des bandes appropriées, soit en enroulements disposés sur bobines légères ou autres supports. I1 n'existe pas à l'heure actuelle de procédé ou machine permettant de réaliser automatiquement de tels conditionnements. Les seuls dispositifs connus dans un domaine proche sont des ensembles lourds et onéreux, placés à la sortie des machines de tréfilage et qui enroulent1 de façon désordonnée et irrégulière, le fil fabriqué sur de grosses bobines destinées aux industries utilisatrices ; en aucun cas, il n'est possible avec ces dispositifs, de réaliser des enroulements réguliers, ayant des spires ordonnées de diamètre sensiblement constant, propres à être livrés au public notamment sous forme d'enroulements libres maintenus par des bandes. La présente invention se propose de remédier à cette absence,en permettant de réaliser automatiquement des enroulements aux spires régulières et ordonnées, propres en particulier à être commercialisés directement auprès du grand public. Un objectif de l'invention est en particulier d'assurer, au cours du conditionnement, un contrôle parfait de la forme de chaque spire et de son positionnement à côté des autres. Un autre objectif est de permettre de confectionner automatiquement des enroulements ayant des longueurs données de fil, ces enroulements séparés les uns des autres étant réalisés successivement avec un fil provenant d'un même dévidoir. Un autre objectif est de fournir une machine de structure simple, peu encombrante et peu onéreuse. A cet effet, le procédé de conditionnement conforme à l'invention consiste à amener le fil à l'état tendu à s'enrouler sur une portion de tour sur une poulie de diamètre inférieur à celui de l'enroulement à réaliser de façon à lui con férer au passage de ladite poulie une cambrure supérieure à celle dudit enroulement, à amener ensuite le fil à s'enrouler autour d'une roue d'axe sensiblement vertical et de diamètre correspondant à celui de l'enroulement, de sorte que la cambrure conférée par la poulie précitée tende à appliquer le fil contre la surface de ladite roue, à maintenir le fil appliqué contre cette surface sur au moins une portion de tour pour lui conférer la cambrure appropriée et engendrer la formation de spires de diamètre égal à celui de l'enroulement et à recevoir le fil s'échappant par gravité de la roue sur un récepteur tournant disposé à l'aplomb et au-dessous de ladite roue de façon à positionner successivement les spires recueillies les unes près des autres. Comme on le comprendra mieux plus loin, un tel procédé garantit une formation correcte de chaque spire, l'une après l'autre, et un positionnement de celles-ci sans qu'elles risquent de s'entremêler. Une fois l'enroulement réalisé, un opérateur retire celui-ci du récepteur et peut mettre en place sur celui-ci des bandes ou rubans autocollants de maintien ou peut, éventuellement, disposer cet enroulement sur une bobine légère. Selon un mode de mise en oeuvre préféré permettant de conditionner le fil en enroulements de diamètre et longueur déterminés, on mesure la longueur de fil défilant contre les poulie et roue sus-évoquées, on sectionne le fil à la sortie de la roue après défilement de longueurs déterminées de fil, on écarte après chaque coupe le récepteur portant ltenroulement réa- lisé et on dispose un récepteur vide au-dessous de la roue. Un nouvel enroulement peut alors être réalisé suivant le même processus ; au fur et à mesure de leur formation, les spires de celui-ci sont recueillies sur le nouveau récepteur jusqu'à ce que la longueur de fil désirée soit atteinte. Une nouvelle coupe est produite et le procédé se poursuit de la même façon. Par ailleurs, l'invention vise une machine bobineuse pour la mise en oeuvre de ce procédé ; les termes "amont" et "aval" utilisés dans la suite se réfèrent au sens de défilement du fil. La machine bobineuse conforme à l'invention comprend essentiellement un bâti pourvu d'une partie supérieure si- tuée en surplomb au-dessus d'une partir inférieure, une roue, portée par ladite partie supérieure du bâti et articulée autour d'un axe sensiblement vertical, cette roue présentant une surface antidérapante de diamètre correspondant à celui des enroulements à réaliser, des moyens d'entraînement en rotation de ladite roue, . au moins un galet d'appui agencé pour venir au contact avec la surface de ladite roue, au voisinage de ladite roue, une poulie articulée autour d'un axe sensiblement vertical et présentant un diamètre inférieur à celui de ladite roue, des moyens de guidage et de mise en tension du fil, agencés en amont de la poulie pour guider celui-ci vers ladite poulie, au moins un récepteur de spires, porté par la partie inférieure du bâti à l'aplomb de la roue et articulé autour d'un axe sensiblement coaxial avec celui de ladite roue, des moyens d'entraînement en rotation dudit récepteur, à une vitesse sensiblement égale à la vitesse de rotation de la roue. De préférence, ladite machine bobineuse est complétée par des moyens de mesure de la longueur du fil défilant au contact des roue et poulie sus-évoquées et g cisaille, as sur jettie au bâti sur le parcours du fil à la sortie de la roue et adaptée pour sectionner le fil après défilement de longueurs déterminées. Par ailleurs, selon un mode de réalisation préféré, la machine peut avantageusement comprendre plusieurs récepteurs de spires montés sur un carrousel tournant, et des moyens d'entraînement intermittent dudit carrousel, adaptés pour amener tour à tour chaque récepteur à l'aplomb de la roue susévoquée. Lorsqu'un enroulement de longueur désirée est terminé, le fil est sectionné et le carrousel tourne d'une portion de tour amenant le récepteur suivant sous la roue pour former un nouvel enroulement ; pendant ce temps, un opérateur retire les enroulements déjà formés de sorte que la machine peut travailler en continu ou semi-continu. L'invention ayant été exposée dans sa forme générale, d'autres caractéristiques, buts et avantages de celleci se dégageront de la description qui suit, en regard des dessins annexés, lesquels en présentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la description - la figure 1 est une vue en plan d'une machine conforme à l'invention, dans laquelle des tôles d'habillage disposées en partie haute de la machine ont été supprimées, - la figure 2 en est une coupe par un plan vertical axial AA, - la figure 3 en est une vue de face selon la flèche V, dans laquelle certains organes ont été supprimés pour rendre cette figure plus claire, - les figures 4 et 5 sont des vues de détail d'un organe desla la Fahine resectivement en coupe par un plan a~ecneile plus sIande vertical BB et, en coupe frontale par un plan vertical CC, - les figures 6 et 7 sont des vues de détail d'une autre partie de la machine, respectivement en vue en plan et en coupe selon une ligne brisée DD. La machine bobineuse représentée à titre d'exemple aux figures comprend un bâti 1 en forme générale de C ayant une partie supérieure la située en surplomb au-dessus d'une partie inférieure lb. La partie supérieure la du bâti porte une poulie2d'arrivée du fil F, montée libre autour d'un axe horizontal pour guider le fil depuis un dévidoir où celui-ci se trouve stocké, vers un redresseur à galets 3. Ce redresseur 3 est un organe connu en luimême et comprend deux séries de galets, montées dans des plans orthogonaux pour conférer une forme rectiligne régulière au fil, en supprimant les torsions, courbures et autres irrégularités de celui-ci. Ce redresseur est placé en amont d'une poulie 4 montée libre autour d'un axe vertical. I1 guide le fil F vers cettepoulie et développe, par l'effet des frottements, un effort de traction à peu près constant sur celui-ci, qui assure sa mise en tension. La poulie 4 comporte une gorge adaptée pour éviter que le fil puisse se dégager accidentellement de celleci. Elle présente un diamètre inférieur à celui de l'enroulement à réaliser, de façon à conférer au fil uneoemrure supérieure à celle de cet enroulement. En l'exemple, cette poulie 4 joue le rôle de renvoi d'angle et le fil s'enroule sur environ l/4de tour sur celle-ci. A cette poulie 4,sont associés des moyens de mesure de la longueur de fil qui défile au contact de ladite poulie. Ces moyens peuvent en particulier comprendre une câme (symbolisée en 5 porte par ladite poulie 4, un microcontact (symbolisé en 6) agencé pour être actionné par la câme 5 à chaque tour de la poulie 4 et un compteur d'impulsions classique (non représenté) décomptant les impulsions délivrées par le microcontact. On obtient ainsi un signal électrique représentatif de la longueur du fil F ayant défilé au contact de la poulie 4. Par ailleurs, la partie supérieure la du bâti porte une roue 7 de formation des spires, articulée autour d'un axe vertical et qui constitue un des organes essentiels de la machine. Cette roue 7 possède un diamètre égal à celui des enroulements à réaliser ; elle est montée de façon amovible pour pouvoir être facilement changée en vue de lui substituer une roue de diamètre différent lorsque des enroulements de diamètre différent sont à réaliser. Cette roue 7 présente une surface cylindrique 7a antidérapante, par exemple revêtue d'un matériau à base de corindor. Elle est entraînée en rotation en vue d'amener le fil tendu à s'enrouler autour de celle-ci, en l'exemple sur environ 3/4 de tour. Les moyens d'entraînement de la roue comprennent un moteur électrique 8 et un système de transmission approprié, composé de poulies et courroies 9, d'un arbre horizontal inférieur 10 avec renvoi d'angle, d'un arbre vertical 11 avec renvoi d'angle et d'un arbre horizontal supérieur 12 avec renvoi d'angle. La vitesse de rotation conférée à la roue 7 peut être de l'ordre de 140 tours/minute. La roue 7 et la poulie 4 sont disposées enregard à proximité l'une de l'autre de sorte que la cambrure conférée au fil F par cette poulie 4 tende à appliquer ce fil contre la surface 7a de la roue 7. Par ailleurs, plusieurs galets d'appui tels que 13 sont répartis autour de la roue 7 et associés à des moyens élastiques qui les appliquent élastiquement contre la surface 7a de ladite roue. Ces galets possèdent une surface d'appui souple, par exemple en caoutchouc, et maintiennent la fil F contre la surface antidérapante 7a de la roue, en le pinçant entre leur propre surface souple et cette surface antidérapante. En l'exemple représenté aux figures de détail 6 et 7, chaque galet 13 est monté au bout d'un bras pivotant 14 articulé en 15 sur le bâti. Chaque galet est monté sur un axe vertical pour pouvoir tourner librement ; cet axe traverse une ouverture 16 en forme de boutonnière courbe, pratiquée dans le bâti, et un ressort 17 rappelle le bras 14 en direction de la roue 7. Notons que les ressorts 17 accrochés par une extrémité aux divers bras 14 sont accrochés, à leur autre extré mi té, sur une couronne 18 dont la position angulaire peut être reglée pour ajuster la force de rappel des ressorts. En outre, chaque galet 13 est associé à un écrou de blocage 19 doté d'une oreille de manoeuvre, en vue de pouvoir bloquer ledit galet dans une position inactive, à distance de la roue 7. Il est ainsi possible de mettre en service (en appui contre la roue 7) le nombre de galets approprié en fonction de l'application envisagée : le nombre de galets mis en service sera d'autant plus élevé que le fil sera plus rigide et plus gros. Par ailleurs, en regard de l'emplacement où le fil F quitte par gravité la roue 7, c'est-à-dire à peu près 3/4 de tour après sa prise de contact avec celle-ci, est disposée une cisaille pneumatique 20 permettant de sectionner le fil. Cette cisaille portée par la partie supérieu re la du bâti est représentée en coupe de profil BB et/en COUp! frontale CC aux figures de détail 4 et 5. Elle comprend essentiellement un support 21 qui permet de l'assujettir sur le bâti la, des moyens de réglage de sa position par rapport à la roue 7, une contre-lâme fixe 22 dotée d'une lumière 23 pour le passage du fil, une lâme mobile 24 située en regard de la contre-lâme et agencée pour pouvoir se déplacer contre celle-ci et un vérin pneumatique 25 d'entraînement de la lâme mobile 24, permettant de la mouvoir pour sectionner le fil. Les moyens de réglage de la position de la cisaille par rapport à la roue 7 consistent en des boutonnières pratiquées dans le bâti la qui permettent de fixer le support 21 en position réglable (en fonction du diamètre de la roue 7) et en des goujons de réglage 26 qui permettent d'ajuster la hauteur des lâme et contre-lâme. De nombreuses variantes sont possibles et on ne fournira pas plus de détail sur une telle cisaille qui en elle-même est un moyen classique, connu. Le vérin pneumatique 25 est associé à un circuit de commande, permettant de l'actionner lorsque le compteur d'impulsions précédemment évoqué affiche la longueur correspondant à celle de l'enroulement à réaliser. La machine bobineuse comprend, par ailleurs, un carrousel tournant 27, articulé par un axe vertical dans un palier vertical 28 porté par la partie inférieure lb du bâti. Ce carrousel peut coulisser verticalement sur une faible course et est entraîné en rotation par un moteur électrique 29 par l'entremise de pignons et de deux arbres verticaux clavetés. Le carrousel 27 est porté par un système à câmes 30 adaptés pour pouvoir le soulever ou l'abaisser ; à cet effet, ce système à câmes comprend des galets solidaires du carrousel , roulant sur une piste circulaire ayant un profil appropriée. Le carrousel porte plusieurs récepteurs tels que 31 en l'exemple au nombre de 4, chacun formé de façon classique par des tringles délimitant une entrée conique et un espace de réception cylindrique. Chaque récepteur est monté de façon amovible sur le carrousel pour pouvoir lui substituer un récepteur de diamètre différent. Le diamètre du récepteur (diamètre de son espace de réception cylindrique) doit en effet être égal à celui de la roue 7 (diamètre des enroulements à réaliser). Chaque récepteur est articulé autour d'un axe vertical dans un palier porté par le carrousel et son entraînement est assuré par un dispositif à friction. Celui-ci comportent des disques de transmission à friction tels que 32 associés aux récepteurs ; chaque disque 32 est solidaire en rotation d'un récepteur : en l'exem- ple chaque disque 32 est monté sous le récepteur sur le même axe que celui-ci. Par ailleurs, le dispositif à friction comprend un disque moteur à friction 33 articulé sur la bâti par un axe vertical coaxial à la roue supérieure 7. Ce disque moteur est entraîné à la même vitesse que la roue par l'entremise de l'arbre 10 déja évoqua et d'un renvoi d'angle. Les disques de transmission 32 sont agencés de façon à venir tour à tour coopérer avec le disque moteur 33 lorsque le récepteur correspondant vient se positionner à l'aplomb de la roue 7. Le système à cames est adapté pour soulever le carrousel pendant les rotations de celui-ci en vue d'écarter les disques de transmission du disque moteur et pour rabaisser ledit carrousel dans chacune des positions où un récepteur est en place à l'aplomb de la roue 7 de façon à disposer le disque de transmission correspondant au contact du disque moteur. L'entraînement du moteur 29 est intermittent et prévu pour faire pivoter, à chaque séquence, le carrousel d'un quart de tour. Le fonctionnement de la machine bobineuse conforme à l'invention est le suivant. Après avoir équipé la machine d'une roue 7 et de récepteurs 31 de diamètre approprié, le fil stocké sur un dévidoir est initialement mis en place par un opérateur pour passer sur la poulie d'arrivée 2, dans le redresseur 3, sur la poulie 4, autour de la roue 7 (entre la surface antidérapante de celle-ci et la surface souple des galets 13) et dans la lumière de passage de la cisaille 20. Le compteur d'impulsions est mis à zéro et la longueur désirée est programmée. La machine est alors mise en fonctionnement un programmateur de type connu permet le déroulement automatique du cycle suivant mise en marche du moteur 8 qui engendre la rotation de la roue 7 et du récepteur 31 placé coaxialement à 1' aplomb de celle-ci : la roue 7 forme les spires, une à une, et celles-ci tombent par gravité sur le récepteur et se positionnent contre les spires précédentes, arrêt du moteur 8 lorsque le compteur d'impulsions détecte un nombre de rotations de la poulie 4, correspondant à la longueur programmée, commande du vérin pneumatique 20 ; le fil est sectionné en aval de la lumière de passage de la cisaille 20, la dernière spire tombe sur le récepteur, cependant que l'extre- mité du fil reste engagée dans cette lumière de passage, mise en marche du moteur 29 qui provoque la rotation du carrousel sur 1/4 de tour, avec soulèvement de celuici par le système à câme et rabaissement à la fin de la rotation, remise en marche du moteur 8 pour le déroulement d'un nouveau cycle. Pendant ce cycle, I'opérateur peut décharger l'enroulement formé au cycle précédent et le fonctionnement peut se poursuivre ainsi en continu. Il est à noter que la machine bobineuse décrite ne fait subir aucune détérioration au fil et peut être utilisée pour des fils plastifiés sans dommage pour le revêtement plastique de ceux-ci. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la description qui précède, mais en comprend toutes les variantes. REVENDICATIONS 1/ - Procédé de conditionnement d'un fil métallique en un enroulement de diamètre déterminé, caractérisé en ce qu'il consiste à amener le fil à l'état tendu à s'enrouler sur une portion de tour sur une poulie de diamètre inférieur à celui de l'enroulement à réaliser de façon à lui conférer au passage de ladite poulie une cambrure supérieure à celle dudit enroulement, à amener ensuite le fil à s'enrouler autour d'une roue d'axe sensiblement vertical et de diamètre correspondant à celui de l'enroulement, de sorte que la cambrure conférée par la poulie précitée tende à apliquer le fil contre la surface de ladite roue, à maintenir le fil appliqué contre cette surface sur au moins une portion de tour pour lui conférer la cambrure appropriée et engendrer la formation de spires de diamètre égal à celui de l'enroulement et à recevoir le fil s'échappant par gravité de la roue sur un récepteur tournant disposé à l'aplomb et au-dessous de ladite roue de façon à positionner successivement les spires recueillies les une près des autres. 2/ - Procédé selon la revendication 1 pour le conditionnement d'un fil métallique en enroulements de diamètre et longueur déterminés, caractérisé en ce que l'on mesure la longueur de fil défilant contre les poulie et roue sus-évoquées, on sectionne le fil à la sortie de la roue après défilement de longueurs déterminées de fil, on écarte après chaque coupe le récepteur portant l'enroulement réalisé et on dispose un récepteur vide au-dessous de la roue. 3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil est maintenu contre la surface de la roue précitée par des galets souples, disposés en appui contre ladite roue pour pincer le fil entre leur surface et celle de la roue. 4/ - Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le fil est amené à s'enrouler autour de la roue, grâce à un entraînement en rotation de cette dernière, la vitesse de rotation de ladite roue étant égale à la vitesse de rotation du récepteur. 5/ - Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que, en amont de la poulie susévoquée, le fil est mis en tension et redressé par des séries de galets lui conférant une forme rectiligne régulière et dévelop pant un effort de traction à peu près constant sur celui-ci. 6/ - Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le fil est amené à s'enrouler très approximativement sur 1/4 de tour sur la poulie et sur 3/4 de tour autour de la roue. 7/ - Machine bobineuse pour le conditionnement de fils métalliques en enroulements de diamètre déterminé, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti pourvu d'une partie supérieure située en surplomb au-dessus d'une partie inférieure, une roue, portée par ladite partie supérieure du bâti et articulée autour d'un axe sensiblement vertical, cette roue présentant une surface antidérapante de diamètre correspondant à celui des enroulements à réaliser, des moyens d'entrainement en rotation de ladite roue, au moins un galet d'appui agencé pour venir au contact avec la surface de ladite roue, au voisinage de ladite roue, une poulie articulée autour d'un axe sensiblement vertical et présentant un diamètre inférieur à celui de ladite roue, des moyens de guidage et de mise en tension du fil, agencés en amont de la poulie pour guider celui-ci vers ladite poulie, au moins un récepteur de spires, porté par la partie inférieure du bâti à l'aplomb de la roue et articulé autour d'un axe sensiblement coaxial avec celui de ladite roue, des moyens d'entraînement en rotation dudit récepteur, à une vitesse sensiblement égale à la vitesse de rotation de la roue. 8/ - Machine bobineuse selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs galets d'appui répartis autour de la roue précitée et associés à des moyens élastiques les appliquant contre la surface de ladite roue. 9/ - Machine bobineuse selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque galet présente une surface d'appui souple. 10/ - Machine bobineuse selon l'une des revendications 7, 8 ou 9, caractérisée en ce que la roue et le récepteur précités sont montés de façon amovible en vue de permet tre de leur substituer des roue et récepteur de diamtre différuent. 11/ - Machine bobineuse selon l'une des revendications 7, 8, 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de mesure de la longueur du fil défilant au contact des roue et poulie sus-évoquées et une cisaille, assujettie au bâti sur le parcours du fil à la sortie de la roue et adaptée pour sectionner le fil après défilement de longueurs déterminées. 12/ - Machine bobineuse selon la revendicd- tion 11, caractérisée en ce que la cisaille comprend un support fixé sur le bâti, des moyens de réglage de sa position par rapport à la roue, une contre-lâme fixe dotée d'une lumière pour le passage du fil, une lâme mobile en regard de la contre-lâme et un vérin d'entraînement de ladite lâme mobile agencé pour la mouvoir contre la contre-lâme. 13/ - Machine bobineuse selon l'une des revendications il ou 12, caractérisée en ce que les moyens de mesure comprennent une câme associée à la poulie precitée, un mi crçcontact agencé pour être actionné par la câme à chaque tour de ladite poulie et un compteur d'impulsions décomptant les impulsions délivrées par la micro-contact. 14/ - Machine bobineuse selon l'une des revendications 11, 12 ou 13, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs récepteurs de spires montés sur un carrousel tournant et des moyens d'entraînement intermittent dudit carrousel, adaptés pour amener tour à tour chaque récepteur à l'aplomb de la roue sus-évoquée. 15/ - Machine bobineuse selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement en rotation des récepteurs comprennent un dispositif à friction comportant un disque moteur articulé sur le bâti sous la roue précitée et des disques de transmission associés aux récepteurs, chaque disque de transmission étant solidaire en rotation d'un récepteur et agencé pour venir coopérer avec le disque moteur lorsque ce récepteur vient se positionner à l'aplomb de la roue, le carrousel étant monté tournant sur un système à câmes adapté, d'une part, pour soulever ledit carrousel pendant ses rotations en vue d'écarter les disques de transmission du disque moteur, d'autre part, pour rabaisser ledit carrousel dans chacune des positions où un récepteur est en place à l'aplomb de la roue en vue de disposer le disque de transmission correspondant au contact du disque moteur. 16/ - Machine bobineuse selon l'une des revendications 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,ou 15, caractérisée en ce qu'elle comprend un redresseur à galets, disposé en amont de la poulie précitée et adapté pour conférer une forme rectiligne régulière au fil, le guider vers ladite poulie et le mettre en tension.