Brevet FR2595674A1 — publié le 19870918

Machine pour la réalisation de bottes de fils sans torsion. La présente invention se rapporte à une machine pour la réalisation de bottes de fils sans torsion, en particulier de bottes de fils métalliques de ce type. Après qu'un fil métallique ait subit un certain nombre de traitements tels que recuit, décapage, passivation, traitement de surface, et finalement une action de tréfilage lui procurant son calibrage et ses caractéristiques mécaniques, ce fil est mis sous forme de bobine ou de botte. Une technique classique pour procéder à cette mise en botte, et sans torsion du fil comme il est fondamental pour certains d'entre eux, consiste à enrouler avec traction longitudinale le fil sur un cabestan d'axe vertical entraîné en rotation. En dessous de ce cabestan est disposé un chariot équipé d'un panier en forme de tambour, ou similaire, coaxial au cabestan et de diamètre inférieur à celui-ci, monté fou sur le chariot et entraîné en rotation par le cabestan. Sous la pression des autres spires formées sur le cabestan, la spire inférieure tombe en tournant sur le panier en forme de tambour. en pratique, toutes les spires qui tombent du cabestan, ayant la même forme circulaire et le même diamètre, s'empilent de façon régulière et sans torsion autour du panier et forment un élément sensiblement tubulaire de section constante, appelé "botte de fil en vrac". Il en résulte que, pour une longueur de fil déterminée, le volume de stockage est important. Il existe à l'heure actuelle des procédés de mise en botte permettant l'obtention de bottes de fils en rosace, mais ceux-ci passent toujours par la création d'une torsion rémanente du fil, ce qui rend le procédé inapplicable à des fils présentant une certaine dureté. La présente invention concerne une machine à cabestan du type tel que ci-dessus défini et permettant non seulement la réalisation eventuelle de bottes de fils en vrac et sans torsion du fil, mais encore et surtout la réalisation de bottes de fils en rosace, éventuellement de diamètre d'enveloppe variable, et toujours sans torsion du fil, cette dernière caractéristique étant fondamentale pour l'invention. En fonctionnement, les différentes spires tombant successivement et sans torsion du cabestan ne sont alors, selon le réglage de la machine, généralement pas empilées comme autrefois en vue de former un cylindre, mais sont décalées les unes par rapport aux autres à la façon d'une rosace.La machine de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, placée autour du panier, une trémie en forme d'entonnoir, à section supérieure plus grande que celle du cabestan et à fond cylindrique de section supérieure à celle du panier, et en ce qu'elle est équipée de moyens permettant, pour la formation d'une botte en rosace, d'une part d'excentrer la trémie par rapport au panier, et d'autre part d'entraîner la trémie en rotation à une vitesse différente de celle du panier. En faisant varier la vitesse différentielle de rotation entre le panier et la trémie, on obtient des rosaces de pas variable à volonté. Préférentiellement, I'excentration de la trémie par rapport au panier est réglable, ce qui permet d'obtenir à volonté des bottes de fils en rosace de diamètre d'enveloppe variable ou des bottes de fils classiques en vrac. Dans son mode de réalisation préférentiel, la trémie a une forme d'entonnoir, à fond excentré et en forme de cylindre de révolution. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans les quels Figure 1 est une vue d'ensemble en coupe schématique de la machine de l'invention, Figure 2 est une perspective partielle montrant la trémie et son support rotatif, Figure 3 est une section transversale montrant la rosace obtenue à l'aide de la machine de l'invention. En se reportant à l'ensemble des figures 1 et 2, la machine de l'invention comporte, de manière classique pour une machine destinée à la confection de bottes de fils métalliques, un châssis 1 sur lequel sont fixés, par des moyens non représentés, un moteur à vitesse variable 2 qui entraîne un réducteur 6 par l'intermédiaire de poulies 3,4 et d'une courroie 5, et un dispositif de freinage 7 du fil métallique 8 à mettre en botte contenant par exemple une filière et/ou un dresse-fils.Le réducteur 6 porte en entraîne nement un arbre creux vertical 9 au bas duquel est fixé un cabestan 10 de formation des spires de fil, en association avec deux galets pince-fil classiques 11, situés de manière connue en soi à la partie basse du cabestan 10 et unis en pression sur le fil par des dispositifs courants à leviers et vérins, non représentés car largement répandus dans cette technique. De manière classique également, I'arbre creux 9 a sa partie interne cannelée, ce qui lui permet d'entraîner en rotation un arbre 12, cannelé en correspondance à sa partie externe et portant à sa partie basse, un disque horizontal 13 équipé de quatre doigts verticaux 14. Les doigts 14 sont en prise sur un panier 15, en forme de tambour très allongé dans le sens vertical, ce panier étant le panier de centrage autour duquel la botte de fil va être enroulée et qui va reposer sur un plateau large 16 formant le bas dudit panier 15. De manière toujours très classique, le plateau 16 repose sur un disque horizontal 17 prolongé vers le bas par un axe 18 et vers le haut par un mandrin 19, cet ensemble compact étant monté fou en rotation, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 20, sur un chariot automoteur 21, permettant l'évacuation de la botte terminée, après levage du plateau 13 pour désaccoupler les doigts 14 du panier 15. Tous les éléments qui viennent d'être décrits se retrouvent sur les enrouleurs courants de fil sans torsion. En fonctionnement normal de ces dispositifs connus, les spires 22 formées sur le cabestan 10 tombent une à une en tournant à la vitesse de celui-ci, pour venir s'entasser l'une sur l'autre, "en vrac", autour du panier 15 qui tourne lui aussi à la même vitesse. La botte est donc constituée sans qu'il soit exercé la moindre torsion sur le fil. Conformément maintenant à l'invention, et de manière à réaliser un empilage des spires en rosace, suivant la configuration représentée sur la figure 3, la machine de la figure 1 est équipée d'un chariot mécanosoudé 52 animé d'un mouvement de bas-en-haut, et vice-versa, le long de deux poutres verticales 23 du châssis 1, où il est guidé par des galets 24 à axe horizontal. Pour ce faire, le chariot 52 est porté par deux chaînes qui s'enroulent sur deux treuils 26 placés chacun en bout d'arbres d'un moteur 27 porté sur le châssis 1. La partie centrale du chariot 52 a une forme de virole 28 à section en C, portant quatre galets de roulement 29, d'axe horizontal, sur lesquels repose librement une autre virole 30, également à section en C, centrée latéralement par quatre galets 31, d'axe vertical, également portés par la virole fixe 28. La vue en perspective de la figure 2 permet de se rendre compte de la forme exacte de la partie centrale du chariot 52.La virole 30, qui est donc montée folle en rotation sur le chariot 52, porte, par des barres de support transversales 32, visibles seulement sur la figure 2, une trémie 33 ayant une forme d'entonnoir dont la section supérieure 35 est supérieure à celle du cabestan 10 et dont la partie basse, ou fond, est constituée par un cylindre de révolution 34 qui est excentré par rapport à la face supérieure 35 de la trémie, et qui a une section nettement supérieure à celle du panier 15 et préférentiellement substantiellement égale ou légèrement supérieure à celle du cabestan 10 En conséquence, et comme on le voit en particulier sur la figure 2, la partie haute 36 de la trémie 33 a une forme de tronc de cône excentré qui serait, dans l'exemple préférentiel représenté, engendré par la rotation d'un segment de droite dont la partie basse repose sur un cercle tandis que la partie haute repose sur un cercle plus grand, placé dans un plan parallèle au premier et excentré de manière à ce qu'un de ses points vienne à l'aplomb vertical d'un point du premier. Ce segment de droite est donc vertical au départ puis va en s'inclinant progressivement vers l'extérieur au cours de son parcours le long des deux cercles, jusqu'à la moitié de la surface, pour aller ensuite en se redressant progressivement en sens inverse jusqu'à revenir à sa position verticale de départ. Comme on le voit sur la figure 3, la trémie 33 peut être réglée en position d'excentration par rapport au panier 15, de manière coulissante le long de ses barres de support 32, des vis de bloquage 37 permettant de fixer sa position. La section 35 de la partie supérieure de la trémie et sa latitude d'excentration sont par ailleurs suffisantes pour qu'elle soit toujours, comme on le voit sur la figure 1, à l'aplomb du cabestan 10. Le réducteur 6 entraîne également en rotation un variateur linéaire de vitesse 38 qui entraîne lui-même en rotation, par l'intermédiaire d'une courroie 39 et d'une poulie 40, un arbre cannelé vertical 53, porté par le châssis 1 à l'aide de paliers 41, sur lequel est monté, de manière fixe en rotation et mobile en translation verticale, un pignon baladeur 42. Le pignon 42 entraîne lui-même en rotation, par l'intermédiaire d'une courroie 43, la virole 30 qui porte la trémie 33. Le pignon 42 est lui-même rendu solidaire, en translation vertical, du chariot 52, par l'intermédiaire d'une fourchette 44. Enfin, sous le chariot 52 sont fixés une cellule photoélectrique 45 et son réflecteur associé 46. Le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite est le suivant La trémie est supposée avoir été réglée, comme représenté, en position d'excentration maximale, ne laissant par rapport à la génératrice la plus proche du panier 15 qu'un espace e suffisant pour laisser le passage à l'épaisseur d'un fil. Les spires 22 qui s'échappent une à une du cabestan 10 tombent en tournant et en s'allongeant, donc se rétrécissant en diamètre, comme représenté schématiquement sur la figure 1. La trémie 33 est entraînée en rotation, par l'intermédiaire du variateur 38 entre autres, à une vitesse légèrement différente de celle du cabestan, par exemple de 10 % supérieure. Le chariot 52 est au départ dans sa position basse, représentée en traits pleins sur la figure 1. Les spires sont arrêtées dans leur chute par la partie supérieure tronconique excentrée 36 de la trémie 33. Elles tendent alors à reprendre leur forme, donc leur diamètre initial, mais ce faisant, elles glissent le long de la partie 36 en se déplaçant du côté de l'excentration, donc vers la gauche sur le dessin. Dans l'exemple préférentiel représenté, le cylindre inférieur 34 de la trémie approximativement, à une double épaisseur de fil près, a le même diamètre intérieur que la partie périphérique externe du bas du cabestan 10. Après avoir glissé vers la gauche, la spire en question se pose donc, en glissant dans le cylindre 34, sur le plateau 16, en ayant exactement son diamètre d'origine. Une telle spire posée est, par exemple, représentée en 220 sur les figures 1 et 3. Elle est alors tangente au panier 15. La trémie 33 tournant légèrement plus vite que le panier 15, la spire suivante est déposée en 221, à côté de la spire 220, puis la spire suivante est déposée en 222, etc..., toutes ces spires restant tangentes au panier 15. La rosace à 10 pétales de la figure 3 étant terminée, la machine dépose alors une deuxième couche de spires en rosace sur la première. Lorsque un nombre de couches correspondant à une épaisseur totale prédéfinie, par exemple 15 mm, a été déposée, la cellule 45 est occultée, ce qui commande par le moteur 27 la rotation des treuils 26, remontant d'autant l'ensemble du chariot 52. Lorsqu'un métrage de fil prédéfini a été enroulé, le chariot 52, la virole 30, et la trémie 33 sont dans leur position haute désignée par les références 520, 300 et 330 sur la figure 1, et la botte est alors terminée. On coupe alors, après avoir stoppé le moteur 2, l'extrémité du fil, et l'on dégage le chariot automoteur 21, après avoir souleve le disque 13 pour désengager les doigts 14 du panier 15. La rosace obtenue avec la position d'excentration maximale des figures 1 et 3 a un diamètre d'enveloppe 47 maximal. En faisant alors varier l excentration en la rétrécissant, on agrandit le trou central de la rosace, et l'on obtient des rosaces de diamètre d'enveloppe 47 de plus en plus petit, jusqu'à parvenir à la disparition de la rosace pour une excentration nulle, pour laquelle on obtient la formation d'une botte en vrac, comme pour les dispositifs de l'art antérieur. On peut ainsi, par réglage de l'excentration de la trémie, obtenir des bottes de largeurs variables, selon la demande. En faisant par ailleurs varier, par le variateur 38, la vitesse différentielle de rotation entre le panier 15 et la trémie 33, on obtient des rosaces de pas variable à volonté. REVENDICATIONS 1- Machine pour la réalisation de bottes de fils sans torsion, du type comportant un cabestan (10) d'axe vertical, entraîné en rotation, et permettant la formation de spires (22) de fil, ledit cabestan étant placé au-dessus d'un panier (15) en forme de tambour, ou similaire, lui-même entraîné en rotation à la même vitesse que le cabestan, les spires (22) tombant une à une du cabestan et s'empilant autour du panier, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, placée autour du panier (15), une trémie (33) en forme d'entonnoir, à section supérieure (35) plus grande que celle du cabestan (10) et à fond cylindrique (34) de section supérieure à celle du panier, et en ce qu'elle est équipée de moyens (32, 38) permettant, pour la formation d'une botte en rosace, d'une part d'excentrer la trémie par rapport au panier, et d'autre part, d'entraîner la trémie en rotation à une vitesse différente de celle du panier. 2- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fond cylindrique (34) de la trémie (33) est de section substantiellement égale à légèrement supérieure à celle du cabestan (10) 3- Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens permettant de régler l'excentration de la trémie par rapport au panier. 4- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la trémie (33) a une section supérieure (35) et/ou une latitude d'excentration telles qu'elle soit toujours à l'aplomb du cabestan (10). 5- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la trémie (33) a une forme d'entonnoir, à fond excentré et en forme de cylindre de révolution. 6- Machine selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie supérieure (36) dudit entonnoir a une forme de tronc de cône excentré dont les grandes et petites bases sont des cercles placés dans des plans parallèles et ayant chacun un point à l'aplomb vertical d'un des points de l'autre cercle. 7- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens (27, 16) permettant de faire monter verticalement la trémie (33) au fur et à mesure -de la formation de la botte.