Brevet FR2482570A1 — publié le 19811120

"Dispositif pour l'enroulement automatique de produits filiformes, notamment de fil métallique." La présente invention concerne un dispositif pour l'enroulement automatique de produits filiformes, notamment de fil métallique sur des bobines montées sur les broches de bobine de bobineuses simples ou doubles, et pour l'échange automatique de la bobine pleine contre une bobine vide à l'aide de chariots ou de dispositifs de poussée et de traction. On connait, par exemple par le brevet DL 133 313 des dispositifs destinés à l'échange automatique des bobines sur des machines à bobiner le fil métallique. Ces dispositifs sont destinés à opérer automatiquement l'échange des bobines pleines contre des bobines vides, les bobines vides étant prélevées dans un magasin spécial et les bobines pleines transportées dans un magasin situé à l'écart. La régulation des différentes opérations se fait par l'intermédiaire d'installations de commande, de commutation et de régulation appropriées. Ce dispositif connu ne peut être réalisé qu'en mettant en oeuvre des moyens importants sur le plan de la technique et notamment sur le plan de la technique de fabrication, et son domaine d'application est très restreint, par suite de ses caractéristiques cinématiques, notamment lorsque le poids d'une bobine pleine est égal ou supérieur à 400 kg. Pour cette même raison, les dispositifs de bobinage utilisés dans les machines de filature ne peuvent pas être tout simplement transposés pour emploi suer des machines à enrouler le fil métallique. On connait en outre des dispositifs de bobinage entièrement automatiques qui non seulement assument la fonction normale d'une bobineuse double automatique, mais assurent aussi tout le processus d'échange des bobines, à l'aide de procédés de commande numériques, connus en soi. La mise en oeuvre de moyens techniques aussi importants peut se justifier pour un grand nombre d'enrouleurs ou de bobineuses d'une tréfilerie toute entière, mais pas dans des installations individuelles ou moins importantes, pour lesquelles le nombre de bobines à stocker peut être naturellement très variable.C'est ainsi que, d'une part, lorsque l'on est en présence de bobines de grand poids et lorsque le produit à enrouler a un faible diamètre, il suffit souvent d'une seule bobine vide en magasin pour enrouler, sans intervention humaine, la production d'une équipe entière, pendant,.par exemple, une journée de travail de 8 heures. D'autre part, il arrive souvent aussi que le temps de garnissage des bobines soit si court que le personnel de service est entièrement occupé par le seul échange des bobines et ne dispose plus du temps nécessaire pour surveiller d'autres machines.On est ainsi souvent amené à arrêter des machines, ce qui entraine des pertes de production considérables. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour objet de mettre au point un dispositif polyvalent d'enroulement automatique de produits filiformes, notamment de fil métallique, dans le cas de bobineuse simples et doubles comportant un dispositif automatique pour l'échange des bobines pleines contre des bobines vides, dispositif qui doit permettre de maintenir la production sans intervention humaine et à plein débit, indépendamment du temps de garnissage des bobines et de façon parfaitement libre de toute cadence, et ce pendant une période suffisamment longue, par exemple une journée de travail de 8 heures et plus effectuée par une équipe. En outre, le trajet entre la broche de bobine et le magasin prévu pour les bobines pleines et vides, ainsi que la durée de l'échange, doivent être réduits à un minimum. La présente invention permet de résoudre ce problème par le fait qu'un dispositif de support associé à la bobineuse est muni d'un système de levage et d'abaissement rotatif, réglable en hauteur, qui présente des tourillons alignés avec la broche de bobine et pouvant être mis à la même hauteur que celle-ci, lesquels servent de porte-bobine, et que chaque fois une bobine - et une seule - provenant d'un des portebobines du dispositif de support peut etre placée sur la broche de bobine en position de bobinage, à l'aide du chariot et/ou du dispositif de poussée et de traction, et que d'autres bobines vides ou pleines peuvent etre stockées sur les autres tourillons du dispositif de support. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le chariot peut être équipé d'un dispositif de support du genre carrousel,- qui lui permet de recevoir simultanément au moins deux bobines, et comporter un nombre correspondant de plateformes destinées à porter ces bobines Selon une autre caractéristique de la présente invention le mouvement de pivotement du dispositif de support peut etre imprimé à celui-ci par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission, à commande électromagnétique ou hydraulique ou bien pneumatique. Le dispositif de support peut être équipé de plusieurs porte-bobine disposés dans différents plans horizontaux. Chaque plan des porte-bobine peut alors être réglable en hauteur de façon indépendante. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la colonne-support du dispositif de support, laquelle sert au guidage des porte-bobine et joue en outre le rôle de magasin pour les bobines, peut présenter une gorge en forme d'hélice. Cette gorge en forme d'hélice peut présenter un pas assure rant une action d'auto-blocage. Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'amenée et l'enlèvement des bobines vides et/ou pleines peuvent etre assurés par des tôles de transfert disposées latéralement et par un poste de transfert, ainsi que par des bandes transporteuses. La présente invention permet de faire économie d'appareils techniques coûteux et trop fragiles dans des conditions de fonctionnement sévères. Elle permet en outre qu'indépendamment de la cadence de la machine pendant le processus de bobinage d'une bobine, la bobine précédemment remplie, ainsi que d'autres bobines remplies qui auraient déjà pu être stockées sur le dispositif de support, puissent être enlevées à un moment quelconque, par exemple à la fin d'une journée de travail de 8 heures effectuée par une équipe, ce qui veut dire que le dispositif selon la présente invention, qui se compose d'une bobineuse et d'un magasin de bobines, peut fonctionner sauts intervention humaine jusqu'à ce que la dernière bobine vide ait été garnie d'enroulement La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation d'une bobineuse simple comportant un chariot qui peut se déplacer transversalement à l'axe longitudinal de la broche de bobine et qui comporte un dispositif de support - la figure 2 est une vue en plan correspondante, partiellement en coupe;; - la figure 3 est une vue en élévation d'une bobineuse simple, suivant III-III de la figure 4, comportant un chariot qui peut se déplacer dans le sens de l'axe de la broche de bobine et un dispositif de support séparé - la figure 4 est une vue en plan correspondante partiellement en coupe.; - la figure 5 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un dispositif de support avec six porte-bobine - la figure 6 est une vue en élévation d'un tel dispositif de support comportant des porte-bobine qui sont prévus dans différents plans horizontaux ; ; - la figure 7 est une coupe de bobineuse double selon VII-VII de la figure 8, comportant un chariot qui peut se déplacer dans le sens de la longueur de la broche de bobine et qui peut en outre tourner à l'extérieur du carter de la bobineuse ét présente deux ou plusieurs surfaces d'appui pour les bobines, cette figure représentant également un mode de réalisation possible du système d'amenée et d'enlèvement des bobines vides ou pleines, et - la figure 8 est une vue en plan correspondante partiellement en coupe. Sur les figures 1 et 2, la référence numérique 1 désigne une bobineuse simple, dont la broche de bobine 2 est montée dans des paliers 3 et 4 et présente, à son extrémité libre, un dispositif de serrage 5 prévu pour une bobine 6, laquelle est alimentée en fil métallique à enrouler 7 par l'intermé diaire d'une poulie de pose à va-et-vient 8. Le dispositif de serrage de la broche de bobine 2 peut etre constitué par des coins expansibles qui permettent, de façon connue, de centrer ou de fixer automatiquement la bobine et de la dégager-à nouer veau par des tringleries mécaniques ou par des fluides sous pression, liquides ou gazeux.Dès que la bobine 6 porte la quantité préétablie de fil métallique 7, la broche de bobine 2 et l'alimentation en fil sont arrêtées, par exemple par un 'compteur de métrage ou par un système de commande à cellule photo-électrique, qui répond au degré de chargement de la bobine, système d'un type connu dans le cas duquel un rayon de la source lumineuse 9 est interrompu par l'enroulement 10 formé sur la bobine entièrement pleine, et la cellule 11 met en action, de façon connue, le déroulement ultérieur de la commande automatique, soit par fermeture, soit par ouverture des contacts 12. Pour l'échange de la bobine pleine, le dispositif de serrage 5 de la bobine 6 est tout d'abord desserré. Puis la bo-bine pleine 6 qui est maintenant librement mobile, est glissée sur le tourillon 16 du dispositif de support 17 prévu sur le chariot 18, ce qui se fait grace à une force de poussée appliquée sur ladite bobine 6 par l'intermédiaire d'une tige de piston 13 et du piston 14, lequel, mû par un liquide ou un gaz, se déplace dans le cylindre 15. Le chariot 18 peut se déplacer sur les rails 20 dans les deux sens de la flèche double 19. Le dispositif de support 17 présente un autre porte-bobine 21 qui porte la bobine vide 22. Les deux porte-bobine 16 et 21 sont fixés sur la meme pièce rotative 23. Lorsque ladite pièce rotative 23 a effectué une rotation de 1800, la bobine vide 22 se trouve, axe dans l'axe, directement devant la bro-che de bobine 2 et peut être montée sur celle-ci, par traction, à l'aide de la tige de piston 13, et être centrée et fixée par serrage par le dispositif de serrage 5, le processus de bobinage débutant ensuite à nouveau de façon connue. La pièce rotative 23 peut aussi être réalisée sous la forme d'un cylindre et d'un piston, et le réglage en hauteur des porte-bobine 16 et 21 effectué par introduction et éva cuation d'un fluide sous pression, par l'intermédiaire du tube 24. A la place des deux porte-bobine 16 et 21, on peut aussi fixer plusieurs porte-bobine. Ceci permet d'allonger sensiblement le temps de production sans intervention du personnel Sur les figures 3 et 4, les pièces identiques portent des références numériques identiques.Le dispositif se distingue simplement de celui des figures 1 et 2 par le fait que, d'une part, le chariot 18, qui peut se déplacer latéralement dans le sens de la flèche 19, est remplacé par un dispositif de support 26 associé au chariot 27 mais isolé de lui, et que, d'autre part, la bobine pleine 6 n'est pas directement enlevée par une poussée de la tige de piston 13, mais que ladite tige de piston 13 est directement fixée sur le chariot 27. De ce fait, la bobine 6 peut, après desserrage du dispositif de serrage et de centrage 5, d'être posée sur la plateforme P à hauteur réglable du chariot 27 et ensuite, par alimentation du cylindre 15, être poussée sans contact, c'est-à-dire sans friction entre l'alésage de la bobine et la broche de bobine 2, de celle-ci sur le porte-bobine 28. Une rotation de 1800 est ensuite lmprinlee à ld pièce rotative 23, de sorte que la bobine vide 29 est posée sur la plateforme P du chariot 27 sorti, et est retirée du porte-bobine 30 par le retour dudit chariot 27, puis glissée sur la broche de bobine 2. Le réglage en hauteur du dispositif de support 26 peut être effectué de façon identique à celui du dispositif de support 17 (figures .1 et 2). I1 est de même possible de remplacer le chariot 18 de la figure 2 par le dispositif de support 26 de la figure 4, et vice-versa. La figure 5 est une vue en plan, à plus grande échelle, du dispositif de support 26. Dans le cas présent, le dispositif de support est essentiellement constitué par trois porte-bobine 31, 32 et 33. Le porte-bobine gauche 31 fait face à la broche de bobine 2 portant la bobine pleine 6, et est coaxial à la broche 2. Toutes les autres bobines sont encore vides. Le dispositif de support 26 sert donc également de magasin pour les bobines vides et/ou pleines. La figure 6 est une vue en élévation du dispositif de support 26, qui permet de mieux reconnaitre les possibilités d'entrainement des pièce ces en mouvement. La colonne-support rotative porte la référence numérique 34 et présente, à son extrémité inférieure, une roue dentée 35, entraînée par le moteur M1 par l'intermédiaire du pignon 36.La colonne-support 34 est portée par une plaque-support 37 à grande surface, qui peut en même temps être réalisée de façon à constituer la partie supérieure d'un roulement à billes ou à rouleaux coniques 38, afin de permettre la rotation de l'ensemble du dispositif de support en tant que tel, ce qui peut notamment être avantageux lors de l'enlèvement des bobines pleines. La colonne-support 34 est en outre munie, dans le sens de sa longueur, d'une crémaillère 39 dans laquelle engrènent les pignons 40 et 41 des moteurs M2 et N3, qui sont disposés de façon fixe sur des porte-bobine séparés et peuvent être animés d'un mouvement de va-et-vient, ascendant et descendant, avec ces derniers.Les porte-bobine se trouvent par conséquent dans deux plans horizontaux, de sorte que ce dispositif de support peut servir de magasin pour f2 bobines à la fois. En prévoyant des porte-bobine supplémentaires dans différents plans, on peut encore augmenter de façon notable le nombre de bobines qu'il est possible de stocker. Au lieu de la crémaillère 39 avec les pignons 40 et 41 et les moteurs M2 et M3, on peut prévoir une gorge N en forme d'hélice, taillée dans l'enveloppe de la colonne-support 34, et qui assure le mouvement de va-et-vient, ascendant et descendant, des porte-bobine. L'entralnemgnt des pEree-bPbine est alors utilement effectué par un boulon e sur a bobine et qui peut encliqueter dans la gorge, ledit boulon étant guidé dans la gorge N et un mouvement de va-et-vient, ascendant et descendant, pouvant lui etre imprimé, selon le sens de rotation de la colonne 34, en cas de rotation de ladite colonne-support et avec un porte-bobine qui ne tourne pas dans l'espace, c'est-à-dire avec un porte-bobine qu'une butée, par exemple, ou un dispositif similaire inséré de côté par pivotement, empêche de tourner. En conférant à la gorge N en forme d'hélice un pas suffisamment petit, on peut obtenir un effet d'auto-blocage de la bobine. De cette manière, on peut, non seulement avoir en réserve des porte-bobine comportant plusieurs paires de tourillons dans différents plans autour de la colonne-support 34, mais aussi loger dans différents plans des tourillons individuels portant des bobines, qui sont disposés unilatéralement sur un porte-bobine. La figure 7 représente l'objet de la présente invention dans le cas d'une bobineuse double comportant deux chariots 42 et 43 qui présentent des plate formes P réglables en hauteur pour les porte-bobine 44 ou 45. Ces derniers sont réalisés sous la forme d'un cylindre d'un moteur à liquide ou gaz, dans l'espace intérieur duquel se trouve un piston immobile 46. Un perçage 47, pratiqué dans l'axe longitudinal du piston 46, est relié à un tube d'amenée et d'évacuation 48 prevu pour le fluide sous pression. Des joints d'étanchéité 49 et 50 sont intercalés entre le porte-bobine ou cylindre de moteur 44 ou 45 et le piston 46, les joints 49 étant encastrés, de façon à adhérer, dans le piston immobile 46, et les joints 50 étant de meme insérés dans le portebobine ou cylindre de moteur 44 ou 45. La figure 8 est une vue en plan correspondante de la bobineuse double. La poulie de pose 8 peut être utilisée, de façon connue, pour les deux côtés de la bobineuse. Dès que la bobine droite 51 placée sur la broche de bobine 52 est garnie d'enroulement, le fil métallique passe sur la bobine 54, de sorte que le processus d'enroulement en tant que tel ne subit pas d'interruption. Un système de commande automatique assure la pose de la bobine pleine 51 sur la plateforme P1, par soulèvement du dispositif de support 17 avec les deux porte-bobine 45, de sorte que le chariot 43, pendant son mouvement dans le sens de la flèche 55, retire la bobine pleine 51, sans contact, de la broche de bobine 52.Lorsque la bobine pleine 51 est entièrement retirée de la broche de bobine 52, le porte-bobine 45 pivote de 1800, de sorte que la bobine vide 56 vient se placer devant la broche de bobine 52 et que le chariot se déplace alors dans le sens de la flèche 57, la bobine vide étant ainsi glissée sur la broche de bobine 52, centrée et fixée. Le portebobine 45 est ensuite abaissé avec ses deux plate formes P1 et P2 fixées sur lui, de sorte que la bobine vide 56 est prete pour un nouveau processus de bobinage lorsque ce processus est achevé pour la bobine voisine 54 montée sur la broche de bobine 53. Pour le transport ultérieur des bobines pleines est prévue une tôle de transfert 58 ou 59, qui guide les bobines sur une bande transporteuse 60 ou 61 en attente. L'approvisionnement en bobines vides 66 peut hêtre effectué par une bande transporteuse 62 qui fait parvenir les bobines au poste de transfert 63, d'où elles passent, respectivement en direction des flèches 64 ou 65, sur les plateformes réglables en hauteur du chariot 42 ou 43. L'objet de la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et représentés, mais peut etre modifié de diverses manières. Il est, par exemple, possible d'utiliser le porte-bobine 44 ou 45 représenté sur les figures 7 et 8, avec ses chariots 42 et 43, non seulement pour les bobineuses doubles, mais aussi, de façon identique, pour les bobineuses simples. Ceci vaut aussi, par analogie, pour les systèmes destinés à l'amenée et à l'enlèvement des bobines vides ou garnies à l'aide de bandes transporteuses et de postes de transfert.Il est de même possible, dans le cas des bobineuses doubles, de se passer du porte-bobine rotatif 44 ou 45 avec le chariot 2 ou 43T ainsi que cela est représenté sur la position 27 de la figure 4 -, ce qui veut dire que l'on peut mener à bien le processus d'échange des bobines avec une seule plateforme réglable en hauteur. De même, le dispositif représenté sur les figures 5 et 6 permet-il non seulement de faire pivoter le porte-bobine de 1800, mais aussi déjà d'atteindre la bobine-suivante avec un pivotement de 600 seulement. Les parties mobiles et actionnables du dispositif sont équipées de soupapes de commande, d'interrupteurs de fin de course et d'interrupteurs de verrouillage non représentés sur le dessin, ainsi que de contacts de commande et de régulation de type connu, de sorte que, pour la mise en service du dispositif selon la présente invention, tout circuit ou système à programme ou séquentiel du type le plus simple peut être utilisé. Etant donné que les composants de ce genre sont disponibles dans toutes les régions du monde, il est facile de remédier, dans les délais les plus brefs, à d'éventuelles défaillances ou pannes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour l'enroulement automatique de produits filiformes, notamment de fil métallique, sur des bobines montées sur les broches de bobine de bobineuses simples ou doubles, ainsi que pour l'échange automatique de la bobine pleine contre une bobine vide à l'aide de chariots ou de dispositifs de poussée et de traction, caractérisé en ce qu' un dispositif de support (17,26) associé à la bobineuse est muni d'un système de levage et d'abaissement rotatif, réglable en hauteur, qui présente des tourillons alignés avec la broche de bobine (2,52, 53) et pouvant être mis à la même hauteur, lesquels servent de porte-bobine (16, 21, 28, 30 à 33, 44, 45), et que chaque fois une bobine (6, 22, 29, 51, 54, 56) et une seule - provenant d'un des porte-bobines (16, 21, 28, 30 à 33, 44, 45) du dispositif de support (17, 26) peut être placée sur la broche de bobine (2, 52, 53) en position de bobinage, à l'aide du chariot (27) et/ou du dispositif de poussée et de traction (13), et que d'autres bobines vides ou pleines peuvent être stockées sur les autres tourillons du dispositif de support (17, 26). 2.- Dispositif pour l'enroulement automatique de produits filiformes, notamment de fil métallique, sur des bobines montées sur les broches de bobine de bobineuses simples ou doubles, ainsi que pour l'échange automatique de la bobine pleine contre une bobine vide à l'aide de chariots ou de dispositifs de poussée et de traction, caractérisé en ce que le chariot (42,43) est équipé d'un dispositif de support du genre carrousel (17), qui lui permet de recevoir simultanément au moins deux bobines (51, 56), et comporte un nombre correspondant de plateformes (P1, P2) destinées à porter ces bobines. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mouvement de pivotement du dispositif de support (17, 26) est imprimé à celui-ci par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission (35, 36), à commande électromagnétique ou hydraulique ou bien pneumatique. 4.- Dispositif selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de support (26) est équipé de plusieurs porte-bobine (31, 32, 33) disposés dans différents plans horizontaux. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que chaque plan des porte-bobine (31, 32, 33) est réglable en hauteur de façon indépendante. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 3 à 4, caractérisé en ce que la colonne-support (34) du dispositif de support (26), laquelle sert au guidage des porte-bobine (16, 21, 28, 30) et joue en outre le rôle de magasin pour les bobines, présente une gorge (N) en forme d'hélice. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la gorge (N) en forme d'hélice présente un pas exer çant une action d'auto-blocage. 8.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'amenée et l'enlèvement des bobines vides et/ou garnies (51, 54, 56, 66) sont assurés par des tôles de transfert (58,59) disposées latéralement et par un poste de transfert (63), ainsi que par des bandes transporteuses (50, 61, 62).