Brevet FR2549446A1 — publié le 19850125

La présente invention concerne une machine pour ligaturer des bobine. de fil métallique. Les machines que l'on utilise actuellement dans l'industrie métallurgique pour ligaturer les bobines de fil métallique réalisent les liens soit en torsadant sur elles-mêmes les extrémités d'un fil, soit en agrafant l'une contre l'autre les extrémités d'un feuillard. Ces machines ne donnent toutefois pas entière satisfaction. Elles ont en effet une structure complexe qui les prédispose à des pannes relativement fréquentes. Elles demandent par ailleurs des temps assez longs pour poser les liens, ce qui conduit souvent à réduire la vitesse de production des unités de fabrication du fil et entraîne par conséquent une diminution de la rentabilité de celles-ci. La présente invention se propose, entre autres, de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet une machine de ligaturage qui se caractérise en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de ligaturage comportant deux bras déplaçables parallèlement à l'axe de la bobine à ligaturer, entre une position rétractée dans laquelle ils sont à l'extérieur de la bobine et une position avancée dans laquelle ils enserrent les spires de la bobine, des moyens pour appliquer les bras l'un contre l'autre lorsque ceux-ci sont dans leur position avancée, un couloir porté par les bras et formant une boucle autour des spires de la bobine lorsque les bras sont appliqués l'un contre l'autre, une contre-plaque escamotable susceptible de venir entre la bobine et le couloir, des moyens pour introduire un matériau de liage dans le couloir de telle sorte que ce matériau recouvre son extrémité libre à l'aplomb de la contre-plaque, des moyens pour ouvrir le couloir et permettre au matériau de liage de venir contre les spires de la bobine, une pince pour immobiliser l'extrémité libre du matériau de liage contre la contre-plaque, des moyens pour tendre le matériau de liage autour de la bobine, un dispositif de soudage pour souder le matériau de liage au niveau de son recouvrement, et des moyens pour sectionner le matériau de liage entre la pince et le dispositif de soudage. La fermeture des liens à l'aide de soudures est beaucoup plus résistante que celle réalisée par torsadage ou agrafage. Elle permet en outre la suppression des surépaisseurs formées sur les bobines par les torsades ou les agrafes et évite par conséquent que les bobines s'accrochent entre elles lors de leur stockage ou de leur manutention. Avantageusement, la contre-plaque, la pince, le dispositif de soudage et les moyens d'introduction, de serrage et de sectionnement du matériau de liage sont montés sur le bras qui reste à l'extérieur de la bobine. Cette disposition permet de réaliser la machine avec une structure compacte, robuste et facile à entretenir. De préférence, la contre-plaque est montée pivotante autour d'un axe parallèle à l'axe de la bobine. Elle peut ainsi être éloignée de façon simple de l'espace prévu entre le couloir et la bobine et demeurer dansa position escamotée sans risquer de créer la moindre gene. Quant au couloir, il est de préférence constitué d'éléments dépla çables entre une position fermée dans laquelle ils sont appliqués contre le bras qui les porte et une position ouverte dans laquelle ils en sont éloignés, chaque élément comprenant une fente longitudinale dont l'entrée débouche sur sa face qui est tournée vers le bras qui le porte. Selon un mode de réalisation particulièrement simple, les éléments constituant le couloir sont déplaçables perpendiculairement à l'axe de la bobine. Avantageusement, l'entrée de la fente longitudinale a une section transversale sensiblement carrée. Grâce à la forme particulière de la fente longitudinale du couloir, la machine conforme à l'invention peut être utilisée pour réaliser des liens aussi bien avec du fil qu'avec un feuillard. Pour éviter que le fil ou le feuillard reste coincé dans la fente longitudinale du couloir pendant que celui-ci de déplace vers sa position ouverte, les bras portent des plaques transversales coopérant avec des fentes transversales de forme correspondante réalisées dans les éléments constituant le couloir, ces plaques présentant sur leur côté qui est tourné vers la bobine une encoche ayant sensiblement le même profil que la fente longitudinale. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pince est constituée par l'extrémité libre d'un levier coudé monté pivotant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la bobine, ce levier coudé comportant un canal dans lequel le matériau de liage circule avant de pénétrer dans le couloir. On notera ici qu'en faisant passer le matériau de liage dans le canal, la pince sert à le rapprocher de son extrémité libre qui est immobilisée sur la contre-plaque et facilite par conséquent l'exécution des soudures. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'introduction et de tension du matériau de liage ont le même organe moteur, ce qui permet de réduire le coût de la machine. A titre d'exemple, on indiquera que l'organe moteur en question pourrait être un moteur électrique ou hydraulique susceptible de fonctionner dans deux sens opposés. Avantageusement, le dispositif de soudage comporte une tête de soudage montée pivotante autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la bobine et est déplaçable entre une position inactive dans laquelle elle surplombe le matériau de liage et une position active dans laquelle elle presse le matériau de liage contre lacontre-plaque. Les soudures réalisées pourraient par exemple être des soudures par points. Par ailleurs, les moyens de sectionnement du matériau de liage sont constitués par une lame montée pivotante autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la bobine, cette lame s'avançant entre la pince et le dispositif de soudage pour sectionner le matériau de liage. De préférence, la lame est montée pivotante sur le levier coudé et coopère avec la pince pour sectionner le matériau de liage à sa sortie du canal. Le sectionnement du matériau de liage peut ainsi être réalisé à proximité immédiate des soudures, ce qui réduit les risques pour que le lien s'accroche à d'autres liens lors de la manutention et du stockage des bobines. Pour éviter que l'extrémité sectionnée du matériau de liage présente le moindre baillement, il est avantageux de réaliser la lame avec un pan coupé sur sa face tournée vers le dispositif de soudage, ce pan coupé étant conformé pour rabattre l'extrémité sectionnée contre la partie du matériau de liage se trouvant sous elle. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de ligaturage conforme à l'invention, les deux bras de ce dispositif étant représentés dans leur position rétractée - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais montrant les deux bras du dispositif de ligaturage dans leur position avancée - la figure 3 est une vue à échelle agrandie prise suivant la flèche A de la figure 2, montrant seulement la contre-plaque, le bras supérieur et l'élément de couloir porté par celui-ci, la contre-plaque étant en position active alors que l'élément de couloir est en position fermée - la figure 4-est une vue analogue à la figure 3, mais montrant la contre-plaque en position escamotée et le couloir en position ouverte - la figure 5 est une vue partiellement en coupe et à échelle agrandie de l'élément de couloir visible sur la figure 3 - la figure 6 est une vue partiellement en coupe et à échelle agrandie de l'élément de couloir visible sur la figure 4 - la figure 7 est une vue schématique en élévation montrant la pince et les moyens de sectionnement en position inactive - la figure 8 est une vue analogue à la figure 7, mais montrant la pince en position active - la figure 9 est une vue schématique en élévation montrant le dispositif de soudage en position inactive - la figure 10 est une vue partiellement en coupe montrant le dispositif de soudage visible sur la figure 9 dans sa position active - la figure 11 montre à échelle agrandie la pince et la lame visibles sur la figure 8 ; et - la figure 12 est une vue analogue à la figure il, mais montrant la lame après sectionnement du matériau de liage. Le dispositif de ligaturage que l'on peut voir sur les figures 1 et 2 est destiné à équiper les machines utilisées à la sortie des laminoirs, pour ligaturer les bobines de fil métallique, et plus particulierement les machines dans lesquelles les bobines sont disposées horizontalement ou verticalement et comprimées axialement avant d'être ligaturées. Ces machines sont bien connues des spécialistes et il est tout à fait inutile de représenter et de décrire ici leur structure d'ensemble. C'est pour cette raison que les figures 1 et 2 ne montrent que partiellement et schématiquement une bobine 1 comprimée entre un plateau fixe 2 et un plateau mobile 3 (visible seulement sur la figure 2), et dont l'axe 4 s'étend horizontalement. Le dispositif de ligaturage conforme à l'invention comporte tout d'abord un bras inférieur 5 et un bras supérieur 6 déplaçables parallèlement à l'axe 4 de la bobine 1, entre une position rétractée visible sur la figure 1 dans laquelle ils sont à gauche du plateau 2 et une position avancée visible sur la figure 2 dans laquelle ils sont appliqués l'un contre l'autre et enserrent les spires de la bobine 1 en passant dans des encoches de forme appropriée rea- lisées dans les plateaux 2 et 3. Les bras 5 et 6 sont montés pivotants autour de deux axes 7, 8 s'étendant perpendiculairement à l'axe 4 de la bobine 1, ces axes étant portés par un chariot (non représenté) déplaçable sur le bâti de la machine, parallèlement à l'axe 4. Le pivotement des bras autour des axes 7, 8 et le déplacement en translation du chariot sont assurés par des vérins. Mais il va de soi qu'ils pourraient l'être par d'autres moyens. Le dispositif de ligaturage comporte également un couloir 9 constitué d'éléments 10, il portés par les bras 5, 6 de manière à former une boucle autour des spires de la bobine 1 lorsque les bras sont appliqués l'un contre l'autre (voir la figure 2). Les éléments de couloir 10, 11 sont déplaçables entre une position fermée dans laquelle ils sont appliqués contre le bras qui les porte et une position ouverte dans laquelle ils en sont éloignés. A titre d'exemple, les figures 3 à 6 représentent l'élément de couloir 11 dans les deux positions qu'il est susceptible de prendre par rapport au bras 6. Les éléments de couloir 10, 11 sont déplaçables perpendiculairement à l'axe 4 de la bobine. Ils sont pourvus de tiges horizontales telles que celle représentée en 12 sur les figures 4 à 6, chacune des tiges pouvant coulisser sous la commande d'un vérin 13, dans un perçage 14 réalisé dans le bras correspondant et dans une pièce d'usure 15 solidaire de celui-ci. Les éléments de couloir comprennent une fente longitudinale 16 dont l'entrée 17 a une section transversale sensiblement carrée et débouche sur leur face qui est tournée vers la plaque d'usure correspondante 15. On notera ici que grâce à la forme particulière de la fente longitudinale du couloir, la machine selon l'invention peutêtre utilisée pour réaliser des liens aussi bien avec un feuillard qu'avec un fil métallique. Il va de soi que le feuillard doit avoir une section légèrement plus petite que celle de la fente 16 et que le fil doit avoir un diamètre légèrement plus petit qu'un côté de l'entrée 17. Les pièces d'usure 15 des éléments de couloir 10, 11 portent des plaques transversales telles que celle représentée en 18 sur les figures 4 et 6. Ces plaques sont destinées à pénétrer dans des fentes transversales (non représentées) réalisées dans les éléments de couloir lorsque ceux-ci se déplacent de leur position ouverte à leur position fermée. Elles présentent sur leur côté qui est tourné vers la bobine une encoche 19 ayant sensiblement le même profil que la fente longitudinale 16. Ainsi, lorsque les éléments de couloir 10, 11 viennent dans leur position ouverte, le feuillard ou le fil se trouvant dans leur fente longitudinale 16 ne risque pas d'y rester bloqué. Le dispositif de ligaturage comporte en outre une contre-plaque escamotable 20 prévue à l'extrémité inférieure d'un levier 21 articulé sur un support 22 solidaire du bras supérieur 6. Le levier 21 est monté pivotant sur un axe 23 parallèle à l'axe 4 de la bobine 1 et est commandé par un vérin 24 sous l'action duquel il permet à la contre-plaque 20 de se déplacer entre une position active (visible sur la figure 3) dans laquelle elle s'étend horizontalement dans l'espace ménagé entre l'élément de couloir 11 et la bobine 1, et une position escamotée (visible sur la figure 4) dans laquelle elle est éloignée du bras supérieur 6. Le dispositif de ligaturage comporte par ailleurs des moyens 25 pour introduire un feuillard ou un fil 26 dans le couloir 9 dont l'entrée 27 (visible sur les figures 7 et 8) est située au-dessus de la contre-plaque 20 lorsque celle-ci est dans sa position active. Les moyens 25 sont essentiellement constitués par des galets d'entrainement 28, 29 conformés de façon à pouvoir recevoir indifféremment le feuillard et le fil 26 entre eux. Ils sont commandés en rotation par un moteur hydraulique ou autre (non représenté). Pour introduire le matériau de liage 26 dans le couloir 9, les moyens 25 le font avancer dans le sens de la flèche F sur les figures 2 et 7 jusqu'à ce que son extrémité libre 30 vienne à l'aplomb de la contre-plaque 20, comme représenté sur les figures 7 et 8. Le dispositif de ligaturage comporte également une pince 31 destinée à immobiliser l'extrémité libre 30 du matériau de liage 26 contre la contre-plaque 20. Cette pince, qui est particulièrement bien visible sur les figures 7 et 8, est constituée par l'extrémité libre d'un levier coudé 32 monté pivotant sur le bras supérieur 6 autour d'un axe 33 perpendiculaire à l'axe 4 de la bobine 1. Le levier coudé 32 pivote sous la commande d'un vérin 34 et permet à la pince 31 de se déplacer entre une position inactive visible sur la figure 7 dans laquelle elle surplombe l'extrémité libre 30du matériau de liage, et une position active visible sur la figure 8 dans laquelle elle immobilise l'extrémité 30 contre la contre-plaque 20. Comme le montrent particulièrement les figures 7 et 8, le levier coudé comporte un canal 35 recevant le matériau de liage 26 à sa sortie des galets 28, 29. Il est à noter que la sortie de ce canal est devant l'entrée 27 du couloir 9 lorsque la pince 31 est dans sa position inactive et très proche de la contre-plaque 20 lorsque la pince est dans sa position active. Le dispositif de ligaturage comporte en outre un dispositif de soudage 36 pour relier les extrémités du matériau de liage 26 destiné à constituer le lien passé autour des spires de la bobine 1. Le dispositif de soudage est particulièrement bien visible sur les figures 9 et 10. Il est articulé sur le bras supérieur 6 sur lequel il est susceptible de pivoter autour d'un axe 37 perpendiculaireà l'axe 4 de la bobine 1, sous la commande d'un vérin 38. Il comprend une tête de soudage comportant deux électrodes 39 déplaçables entre une position inactive visible sur la figure 9 dans laquelle elles surplombent le matériau de liage 26 et une position active visible sur la figure 10 dans laquelle elle presse le matériau de liage 26 contre la contre-plaque 20. Le dispositif de soudage 36 est un dispositif de soudage par points. Il va de soi cependant qu'il pourrait être d'un tout autre type connu. Le dispositif de ligaturage comporte enfin des moyens 40 pour sectionner le matériau de liage 26 entre la pince 31 et le dispositif de soudage 36. Les moyens de sectionnement 40, qui sont plus particulièrement visibles sur les figures 7, 8, 11 et 12, sont constitués par une lame montée pivotante sur le levier coudé 32, autour d'un axe 41 perpendiculaire à l'axe 4 de la bobine. Le pivotement de la lame est commandé par un vérin 42 sous l'action duquel elle est déplaçable entre une position inactive visible sur la figure 11 dans laquelle elle surplombe le matériau de liage 26 sortant du canal 35 et une position active visible sur la figure 12 dans laquelle elle coopère avec la pince 31 pour sectionner le matériau de liage 26. En se référant plus particulièrement aux figures 11 et 12, on remarquera que la lame 40 comporte sur sa face tournée vers le dispositif de soudage 36, un pan coupé 43 conformé pour rabattre partie sectionnée du matériau de liage 26 contre la partie de l'extrémité 30 se trouvant sous elle. La machine conforme à l'invention peut ne comporter qu'un seul dispositif de ligaturage. Il convient dans ce cas de l'équiper d'un système pour faire tourner la bobine 1 autour de son axe pour pouvoir réaliser d'autres liens. La machine pourrait également être équipée de trois ou de quatre dispositifs de ligaturage également répartis autour de l'axe de la bobine 1, ces dispositifs pouvant d'ailleurs être utilisés pour réaliser des liens avec un feuillard ou avec du fil. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de ligaturage visible sur les dessins, qn supposant au départ que la-bobine 1 est comprimée entre les plateaux 2 et 3 et que les bras 5 et 6 sont dans leur position représentée sur la figure 1. On actionne tout d'abord les vérins permettant aux bras 5 et 6 de venir dans leur position visible sur la figure 2. Dans cette position, les éléments 10 et 11 du couloir sont appliqués contre le bras correspondant et forment une boucle autour des spires de la bobine 1. On actionne ensuite les moyens 25 de façon à ce qu'ils entraînent le matériau de liage 26 dans le sens de la flèche F et le fassent entrer dans la fente 16 du couloir 9 jusqu'à ce que son extrémité libre 30 vienne à l'aplomb de la contre-plaque 30, celle-ci étant alors dans sa position active visible sur la figure 3. On actionne ensuite les vérins appropriés de façon à amener les éléments de couloir 10, 11 dans leur position ouverte (comme représenté sur la figure 6 pour l'élément 11) et à permettre au matériau de liage 26 de venir directement contre les spires de la bobine. On actionne maintenant le vérin 34 pour que la pince 31 vienne bloquer l'extrémité 30 du matériau de liage 26 contre la contre-plaque 20, comme représenté sur la figure 8. On actionne ensuite les moyens 25 de façon à ce qu'ils entraînent le matériau de liage 26 dans le sens inverse de la flèche F et assurent ainsi une certaine tension du matériau 26 entourant les spires de la bobine. On actionne ensuite le vérin 38 pour amener le dispositif de soudage 36 dans sa position visible sur la figure 10 et souder par points le brin supérieur et l'extrémité libre 30 du matériau 26, les soudures étant réalisées au niveau de la contre-plaque 20 à l'aide de contre-électrodes non représentées isolées par rapport à celle-ci. On actionne maintenant le vérin 42 pour sectionner le matériau 26 à sa sortie du canal 35 et rabattre son extrémité sectionnée contre son extrémité libre 30, comme représenté sur la figure 12. On commande ensuite le vérin 38 pour ramener le dispositif de soudage 36 dans sa position inactive, le vérin 42 pour ramener également la lame 40 dans sa position inactive, le vérin 34 pour éloigner la pince 31 de la contre-plaque 20, et le vérin 24 pour amener la contre-plaque 20 dans sa position escamotée. On fait pivoter les bras 5 et 6 autour des axes 7 et 8 pour les éloigner l'un de l'autre, on applique les éléments de couloir 10, 11 contre les bras 5, 6, on ramène la contre-plaque 20 dans sa position active et l'on ramène les bras 5 et 6 dans leur position rétractée visible sur la figure 1. Il suffit alors d'éloigner le plateau mobile 3 du plateau fixe 2 pour extraire la bobine ligaturée de la machine et procéder au ligaturage d'une autre bobine. REVENDICATIONS 1. Machine pour ligaturer des bobines de fil métallique, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de ligaturage comportant deux bras (5, 6) déplaçables parallèlement à l'axe (4) de la bobine à ligaturer (1), entre une position rétractée dans laquelle ils sont à l'extérieur de la bobine et une position avancée dans laquelle ils enserrent les spires de la bobine, des moyens pour appliquer les bras (5, 6) l'un contre l'autre lorsque ceux-ci sont dans leur position avancée, un couloir (9) porté par les bras et formant une boucle autour des spires de la bobine lorsque les bras sont appliqués l'un contre l'autre, une contre-plaque escamotable (20) susceptible de venir entre la bobine (1) et le couloir (9), des moyens (25) pour introduire un matériau de liage (26) dans le couloir (9) de telle sorte que ce matériau recouvre son extrémité libre (30) à l'aplomb de la contre-plaque (20), des moyens (13) pour ouvrir le couloir (9) et permettre au matériau de liage (26) de venir contre les spires de la bobine (1), une pince (31) pour immobiliser l'extrémité libre (30) du matériau de liage contre la contre-plaque (20), des moyens pour tendre le matériau de liage autour de la bobine (1), un dispositif de soudage (36) pour souder le matériau de liage (26) au niveau de son recouvrement, et des moyens (40) pour sectionner le matériau de liage (26) entre la pince (31) et le dispositif de soudage (36). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la contre-plaque (20), la pince (31), le dispositif de soudage (36,) et les moyens d'introduction (25), de serrage et de sectionnement (40) du matériau de liage (26) sont montés sur le bras (6) qui reste à l'extérieur de la bobine (1). 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la contre-plaque (20) est montée pivotante autour d'un axe parallèle à l'axe (4) de la bobine (1). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le couloir (9) est constitué d'éléments (10, 11) dépla çables entre une position fermée dans laquelle ils sont appliqués contre le bras (5, 6) qui les porte et une position ouverte dans laquelle ils en sont éloignés, chaque élément comprenant une fente longitudinale (16) dont l'entrée débouche sur sa face qui est tournée vers le bras (5, 6) qui le porte. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments (10, 11) constituant le couloir (9) sont déplaçables perpendiculaire ment à l'axe (4) de la bobine (1). 6. Machine selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'entrée (17) de la fente longitudinale (16) a une section transversale sensiblement carrée. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les bras (5, 6) portent des plaques transversales (18) coopérant avec des fentes transversales de forme correspondante réalisées dans les éléments (10, 11) constituant le couloir (9), ces plaques présentant sur leur coté qui est tourné vers la bobine (1) une encoche (19) ayant sensiblement le même profil que la fente longitudinale (16). 8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pince (31) est constituée par l'extrémité libre d'un levier coudé (32) monté pivotant autour d'un axe (33) perpendiculaire à l'axe (4) de la bobine (1), ce levier coudé comportant un canal (35) dans lequel le matériau de liage (26) circule avant de pénétrer dans le couloir (9). 9. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'introduction (25) et de tension du matériau de liage (26) ont le même organe moteur. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de soudage (36) comporte une tête de soudage montée pivotante autour d'un axe (37) perpendrculaire à l'axe (4) de la bobine et est déplaçable entre une position inactive dans laquelle elle surplombe le matériau de liage (26) et une position active dans laquelle elle presse le matériau de liage contre la contre-plaque (20). 11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de soudage (36) est un dispositif de soudage par points. 12. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de sectionnement (40) dumatériau de liage (26) sont constitués par une lame montée pivotante autour d'un axe (41) perpendiculaire à l'axe (4) de la bobine (1), cette lame s'avançant entre la pince (31) et le dispositif de soudage (36) pour sectionner le matériau de liage (26). 13. Machine selon les revendications 8 et 12, caractérisée en ce que la lame (40) est montée pivotante sur le levier coudé (32) et coopère avec la pince (31) pour sectionner le matériau de liage (26) à sa sortie du canal (35). 14. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que la lame (40) comporte sur sa face tournée vers le dispositif de soudage (36) un pan coupé (43) conformé pour rabattre l'extrémité sectionnée contre la partie du matériau de liage (26) se trouvant sous elle.