Brevet FR2570065A1 — publié le 19860314

L'invention est relative à un procédé de déroulement de fil métallique conditionné en bobines ainsi qu'au dispositif de déroulement en vue de la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention concerne principalement mais non exclusivement le déroulement en continu d'un fil d'acier, de cuivre ou d'alliage d'aluminium de gros diamètre, c'est-à-dire d'un fil relativement rigide, en vue, par exemple, de l'injecter dans du métal en fusion ou d'alimenter un ou plusieurs postes de tréfilage. Les bobines utilisées à ces fins se présentent généralement sous la forme de couronnes dont le poids peut atteindre deux tonnes et même plus et dont la paroi est constituée de spires qui du fait de la raideur du fil, du mode et de la cadence d'enroulement sont disposées de manière plus ou moins anarchique. Cela crée un relatif enchevetrement qui d'ailleurs assure la cohesion de la bobine sans nécessiter l'assistance d'un support interne et/ou externe. Le problème consiste à dérouler ce fil, sans dégager et emmeler plusieurs spires à la fois ainsi qu'à assurer la continuité du déroulement lors du remplacement d'une bobine terminée en ayant préalablement relié l'extrémité de cette bobine au début de la suivante. Parmi les procédés et les dispositifs de déroulement, l'invention concerne ceux dont les bobines sont dévidées par le centre et restent fixes en rotation au cours de déroulement On ne considère donc pas ici les procédés selon lesquels les bobines sont portées par un touret ou enfilés sur un bras de support sensiblement horizontal. On connait déjà de nombreux dispositifs dans lesquels les bobines sont statiques. Dans ces dispositifs (FR-A 2306922 US-A 3028117, 3868070, et GB-A 729738), la bobine est enfermée dans un carter, qui a pour but de maintenir sa forme.en cours de déroulage. Certains de ces dispositifs permettent de dérouler le fil en passant sans interuption d'une bobine à une suivante, et à cet effet les carters qui contiennent les bobines présentent une fente qui permet de les extraire lorsqu'ils sont vides. L'inconvénient majeur de ce dispositif est justement la mise en oeuvre de carters, qui nécessitent tout d'abord leur achat ou leur fabrication, leur stockage, la mise en place des bobines à l'intérieur, puis leur reprise pour une autre utilisation ou un rejet ... En outre, en cas d'incident de déroulage, et par exemple de coincement de plusieurs spires, il est nécessaire de dégager le carter défectueux et de l'ouvrir pour accéder à la bobine. Les temps d'arrêt de la machine sont donc importants. Pour remédier à cet inconvénient, on connait (EP-A 0070243 FR-A-83.06320) des dispositifs où sans être conditionnée dans un carter les bobines nues, sont maintenues, avec leur axe vertical, par des machoires articulées qui les serrent par l'extérieur De tels dispositifs donnent de bons résultats, mais présentent l'inconvénient que les bobines stockées en attente de déroulement de leur fil occupent au sol une place importante ce qui limite le nombre de bobines pouvant être ainsi stockées autour d'une tête de déroulement. Un des buts de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de déroulement qui remédient à l'ensemble des inconvénients précités, dont les bobines sont vidées par le centre, avec lesquels il est possible, d'une part, de dérouler en continu le fil en passant d'une bobine à la bobine suivante, et, d'autre part, de constituer un stock important de bobines dans un minimum d'encombrement au sol. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif qui permettent de dérouler le fil des bobines dans les meilleures conditions, c'est à dire pratiquement sans incidents de déroulage, tels que déroulement simultané de plusieurs spires et emmèlement de celles-ci et qui, en sortie, permettent d'obtenir un fil déroulé relativement rectiligne. D'autres buts et avantages de la présente invention appa rateront au cours de la description qui va suivre. Le procédé de déroulement selon l'invention est caractérisé en ce que - on place une première bobine nue, en appui, de sa face latérale sur un berceau fixe de longueur supérieure à la bobine et s'étendant sensiblement horizontalement et sur lequel on la laisse libre en translation, - on amène cette bobine en appui de celle de ses faces radiales par laquelle le fil est sorti du centre de la bobine contre une structure d'appui portée par le berceau à son extrémité située du côté où s'opère le tirage du fil, dite extrémité avant, laquelle structure qui définit un plan d'appui sensiblement perpendiculaire au berceau et à l'axe de la bobine, présente un passage central de dimension légèrement inférieure au diamètre intérieur d'une bobine neuve, - on extrait de l'intérieur de cette bobine le fil et, en empruntant le passage central de la structure, on engage le fil dans des moyens portés à une certaine distance à l'avant du berceau en vue du guidage du fil au fur et à mesure de son tirage, - à l'arrière de cette bobine en cours de tirage, on charge le berceau avec au moins une bobine nue supplémentaire avec son axe sensiblement horizontal et on l'amène en appui de sa face radiale avant sur la face radiale arrière de la bobine précédemment mise en place, ceci toutefois après qu'on aura rabouté l'extrémité extérieure du fil d'une bobine à l'extrémité intérieure du fil de la bobine suivante. Le dispositif de déroulement est caractérisé par le fait qu'il comprend outre le moyen de guidage du fil, un berceau de longueur au moins égale à celle de deux bobines appuyées les unes contres les autres par leurs faces radiales, et une structure d'appui de la face radiale avant de la bobine située à l'extrémité du berceau où sont prévus des moyens de tirage du fil, laquelle structure, qui définit un plan d'appui sensiblement perpendiculaire à celui du berceau et à l'axe de la bobine, présente un passage central de dimension légèrement inférieure au diamètre intérieur d'une bobine neuve. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1: un dispositif de déroulement, - figure 2: le dispositif vu en coupe selon AA de la figure 1, On a représenté de manière schématique, dans les figures, un dispositif portant une bobine de fil 1, en cours de déroulement ainsi que des bobines 2 qui seront déroulées chacune à la suite de celle qui la précède et qui assurent la continuité du déroulage du fil qui est tiré sensiblement horizontalement sous la commande de moyens de traction de tout type connu, non représentés dans les figures. Les bobines sont vidées par le centre ; le fil sort donc de l'intérieur de la première bobine, par l'une de ses faces radiales dite face avant. Pour la susdite continuité du déroulage, l'extrémité externe du fil d'une bobine est raboutée à l'extrémité interne du fil de la bobine suivante, par exemple par soudure. Selon l'invention1 en appui par sa face latérale sur un berceau de longueur supérieure à la bobine et s'étendant sensiblement horizontalement, une première bobine nue repose avec son axe 4 parallèle au plan d'appui du berceau 3 sur lequel on la laisse libre en translation. De préférence, tel que cela est visible en figure 1, le berceau 3 est légèrement incliné par rapport à l'horizontale dans un sens tel que son côté le plus bas soit situé du côté du tirage du fil dit côté avant du dispositif. Outre son appui sur le berceau 3, par sa face latérale, la bobine est amenée en appui par sa surface radiale antérieure 5 contre une structure d'appui 6 qui est sensiblement perpendiculaire au berceau et donc à l'axe 4 de la bobine. Le plan défini par la structure 6 présente un passage central 7 de largeur légèrement inférieure au diamètre interne d'une bobine neuve pour empêcher le déroulage de spires complètes. Ce passage 7 assure en outre le guidage de la spire de fil qui se déroule. De préférence, il est délimité par les montants parallèles 8 et 9 situés de part et d'autre de l'axe de la bobine 4 de fil 10. Avantageusement, ce sont les montants 8, 9 qui, à eux seuls, constituent la structure et ils sont solidarisés par tout moyen connu à un bâti 11 portant le berceau 3. En outre, de préférence, leur largeur est réglable afin de s'adapter aux différentes bobines et aux différentes duretés de fil. Naturellement, tout autre moyen peut délimiter le passage 7 et lui donner par exemple une forme circulaire, oblongue, ovale ... sous réserve qu'au moins en deux points diamètralement opposés, il ait la largeur caractéristique citée plus haut. I]. apparaît cependant important qu'il soit centré sur l'axe 4. L'inclinaison du support 3 est déterminée de manière que, compte tenu de la traction exercée sur le fil, la face antérieure d'une bobine en cours de déroulement soit constamment amenée puis maintenue au contact de la structure d'appui 6. Les bobines 2 constituant le stock sont disposées derrière la bobine 1 en cours de déroulage, les unes à la suite des autres, selon le même axe 4. Elles sont également en appui sur le berceau par leur face latérale et contre la bobine précédente par leur face radiale avant. Ainsi, lorsque la bobine 1 arrive en fin de déroulement, par conjugaison des forces de pesanteur et de traction du fil, l'ensemble des bobines 2 situées en arrière de celle-ci, glissent jusqu'à ce que la bobine 2 immédiatement derrière la bobine 1 vienne en appui contre la structure 6. Tel que cela est schématisé en figure 1, l'inclinaison du support 3 est de préférence réglable par exemple à l'aide de moyens de réglage de la hauteur d'une extrémité de la structure tels des vérins à vis (non représentés) situés à sa partie arrière, auquel cas, son extrémité avant peut être associée à un socle par un axe d'articulation 12 horizontal et orthogonal à l'axe 4 de la bobine. Pour permettre le guidage des bobines 2, le berceau 3 présente une longueur suffisante pour recevoir une pluralité de bobines 2 et comprend des moyens 13 maintenant latéralement les bobines. De préférence, de manière à faciliter le chargement de nouvelles bobines, son extrémité arrière 14 est ouverte. Ces moyens de maintien 13 constituent également des moyens sur lesquels les bobines 2 sont libres en translation. Ils sont de toute nature appropriée et consistent par exemple en plusieurs profilés dont un profilé inférieur 15 recevant le poids des bobines et des profilés latéraux 16, 17 de simple maintien. Ces profilés sont généralement parallèles à l'axe 4, et le profilé d'appui 15 est de préférence situé approximativement dans le plan de symétrie verticale de ce berceau. Les profilés latéraux 16, 17 sont quant à eux, espacés d'une distance sensiblement égale au diamètre extérieur d'une bobine et situés de part et d'autre des bobines dans un plan horizontal passant par l'axe 4 des dites bobines. Selon un mode préférentiel de mise en oeuvre de l'invention, les profilés 15, 16, 17 sont des profilés tubulaires de section circulaire solidaires de ferrures 18, 19, 20 régulièrement espacées au long du berceau 3. Naturellement, tout autre moyen de glissement approprié et toute autre disposition appropriée convient. En particulier, l'unique profilé d'appui 15 pourrait être remplacé par plusieurs profilés, situés de part et d'autre du plan de symétrie du berceau. Avantageusement, les ferrures 18, 19, 20 que comprend le berceau 3 ont une forme de "U" contournant les moyens de glissement 15, 16, 17 et fixées par leur base au bâti 1l du berceau. Naturellement, en fonction de sa longueur, le berceau comprend un nombre plus ou moins important de ferrures en forme de "U" et tout autre mode de réalisation approprié peut convenir. Par exemple, les moyens de glissement pourraient être remplacés par des moyens de déplacement tels des tapis sans fin. Dans tous les cas, le berceau 3 permet donc avantageusement de dérouler le fil nu et d'alimenter l'arrière du dispositif au fur et à mesure de l'épuisement des bobines situées à l'avant. Au delà et donc à l'avant de sa structure d'appui 6, le bâti 11 porte évidemment des moyens 21 de guidage du fil. Dans un mode préférentiel de mise en oeuvre de l'invention les moyens de guidage du fil 10 consistent en un guide tronconique 21, par exemple formé de deux bagues annulaires 22, 23 constituant respectivement le plus grand et le plus petit diamètres du tronc de cône. Le fil entre bien entendu dans le guide tronconique par son grand diamètre et en ressort par l'autre sous l'appel des moyens de tirage. A la suite de l'anneau de diamètre inférieur, le guide 21 comprend en outre un tube 24, sensiblement coaxial aux bobines qui concourt au redressage du fil. De préférence, la distance entre le guide tronconique 21 et la structure d'appui 6 est réglable en fonction de la dureté du fil déroulé. En aval du guide tronconique 21 et de son tube 24 se trouve tout moyen approprié pour exercer une traction sur le fil 10, et pour terminer son redressement qui a déjà été amorcé par les profilés 8, 9 du guide tronconique 21 et par le tube 24. La direction de traction du fil est de préférence hori zonl;ele et voisine de celle de l'axe 4 des bobines, tout au moins en sortie immédiate du tube 24. Naturellement, la présente description n'-est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de déroulement de fil métallique conditionné en bobines (1) qui se présentent sous la forme de couronnes cylindriques d'axe (4) dont la paroi est constituée de spires qui, du fait de la raideur du fil (10), du mode et de la cadence d'enroulement sont disposées de manière plus ou moins anarchique, selon lequel procédé les bobines sont vidées par le centre et leur fil est déroulé en continu en passant d'une bobine (1) à la bobine (2) suivante aprés raboutage de l'extre- mité externe d'une première bobine (1) à l'extrémité interne de la suivante (2), ce procédé étant CARACTERISE en ce que - on place une première bobine nue (1) en appui de sa face latérale sur un berceau fixe (3) de longueur supérieure à la bobine (1) et s'étendant sensiblement horizontalement et sur lequel on la laisse libre en translation, - on amène cette bobine (1) en appui de celle (5) de ses faces radiales par laquelle le fil (10) est sorti du centre de la bobine contre une structure d'appui (6) portée par le berceau (3) à son extrémité située du côté où s'opère le tirage du fil, dite extrémité avant, laquelle structure (6) qui définit un plan d'appui sensiblement perpendiculaire au berceau et à l'axe (4) de la bobine, présente un passage central (7) de dimension légèrement inférieure au diamètre intérieur d'une bobine neuve, - on extrait de l'intérieur de cette bobine (1), le fil (10) et, en empruntant le passage central (7) de la structure (6), on engage le fil (10) dans des moyens (21-24) portés à une certaine distance à l'avant du berceau en vue du guidage du fil (10) au fur et à mesure de son tirage, - à l'arrière de cette bobine (1) en cours de tirage, on charge le berceau d'au moins une bobine nue supplémentaire (2) avec son axe (4) sensiblement horizontal et on l'amène en appui de sa face radiale avant sur la face radiale arrière de la bobine précédemment mise en place, ceci toutefois après qu'on aura rabouté l'extrémité extérieure du fil d'une bobine (1) à l'extrémité intérieure du fil de la bobine suivante (2). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on règle l'inclinaison du support berceau et de l'axe des bobines (4), de façon qu'une bobine en cours de déroulement soit, par gravité et par la traction exercée sur le fil, amenée en permanance en contact avec la structure d'appui (6). 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'au delà du passage (7) défini par les montants (8, 9), on tire le fil au travers d'un guide tronconique (21) prolongé d'un tube (24) de diamètre sensiblement égal au plus petit diamètre du tronc de cône et orienté selon le même axe (4) que celui de bobines. 4. Dispositif de déroulement de bobines de fil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend outre des moyens (21-24) de guidage du fil (10), un berceau (3) de longueur au moins égale à celle de deux bobines appuyées les unes contre les autres par leurs faces radiales, et une structure d'appui (6) de la face radiale avant (5) de la bobine (1) située à l'extrémité du berceau (3) où sont prévus des moyens de tirage du fil (10), laquelle structure (6), qui définit un plan d'appui sensiblement perpendiculaire à celui du berceau (3) et à l'axe (4) de la bobine, présente un passage central (7) de dimension légèrement inférieure au diamètre intérieur d'une bobine neuve. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour régler l'inclinaison du berceau (3) par rapport à l'horizontale. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le berceau comprend des moyens de glissement des bobines (1, 2) s'étendant dans une direction sensiblement parallèle à leur axe (4) compte tenu de la traction exercée sur le fil. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé par le fait que les moyens de glissement portés par le berceau (3) comprennent au moins un profilé inférieur (15) sur lequel reposent et glissent les bobines et au moins deux profilés latéraux (16, 17) répartis de part et d'autre de l'axe (4) des bobines à une dIstance légèrement supérieure au diamètre extérieur des bobines (1, 2). 8. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la structure d'appui consiste en deux montants (8, 9) sensiblement parallèles entre eux, orientés perpendiculairement à la direction définie par l'axe (4) des bobines et situés de part et d'autre de cet axe, à une distance inférieure au diamètre intérieur initial des bobines.