Brevet FR2645517A1 — publié le 19901012

La présente invention concerne un procédé pour ajuster la vitesse de rotation d'un dévidoir de fil métallique en fonction de la demande en fil dans une installation dans laquelle le fil est dévidé d'une bobine de fil portée par ledit dévidoir, sous l'action d'une force de traction appliquée sur la partie aval dudit fil au niveau d'un poste de façonnage, de telle sorte que ladite partie aval de fil défile a une vitesse sensiblement constante, et provoque la rotation du dévidoir monté fou sur un palier de support. Dans une installation destinée par exemple au tronçonnage d'un fil de fer à béton, le fil est soumis, au début de la phase de travail dans un poste de façonnnage situé en aval du dévidoir, à une accélération qui entraine la mise en rotation du dévidoir, puis à un mouvement de défilement à vitesse constante pendant la durée duquel le dévidoir tourne à une vitesse de rotation sensiblement constante pour chaque couche périphérique des spires de fil. I1 arrive qu'au poste de façonnage, par exemple, lors de son tronçonnage, la partie aval de fil soit soumise à une décélération momentanée, pendant laquelle le dévidoir continue à tourner sur sa lancée, du fait de son inertie, et à dévider une quantité de fil plus grande que celle absorbée ou avancée su niveau du poste de façonnage, lorsqu'au niveau du poste de travail, le fil reprend sa vitesse de défilement normale, la quantité de fil dévidée pendant la période de décélération est absorbée par la machine de tronçonnage à la reprise de l'entratnement du fil, puis, en raison du ralentissement préalable du dévidoir pouvant aller jusqu'à l'arrêt de celui-ci et par conséquent, de la partie de fil se trouvant sur ledit dévidoir, la partie de fil amont subit brusquement un choc de tension dû à la différence de vitesse de la partie de fil amont au niveau du dévidoir, d'une part, et de la partie de fil avent au niveau du poste de façonnage, d'autre part. Ce choc sur le fil peut entraîner un emballement du dévidoir qui provoque à son tour un dévidage non souhaité de fil, de sorte que les conditions pour un choc sont à nouveau remplies.Ces chocs sur le fil peuvent également se produire, lorsque plusieurs spires de fil coincées sur la bobine sont libérées brusquement sous l'action d'une force de traction grandissante exercée sur la partie aval de fil et conduisant également à un emballement du dévidoir. Ce phénomène de chocs successifs sur le fil fait que le dévidoir tourne alors à une vitesse non uniforme, par à-coups, et que des périodes à vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation moyenne correspondant à la vitesse de défilement normale de la partie de fil aval alternent avec des périodes à vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation moyenne. Il se crée ainsi des coups de boutoir préjudiciables au matériel. Le but de la présente invention est de proposer un procédé pour ajuster la vitesse de rotation d'un dévidoir de fil métallique en fonction de la demande en fil au poste de façonnage, procédé qui pallie ces inconvénients et qui évite, en particulier, les coups de boutoir successifs dOs à un emballement momentané du dévidoir. Le but est atteint selon l'invention par le fait qu'on mesure de façon continue la vitesse de rotation instantanée du dévidoir et on en déduit sa vitesse de rotation moyenne pendant une période de défilement de fil sans coups, et qu'on applique une force de freinage sur le dévidoir pendant un laps de temps suffisant pour ramener la vitesse de rotation du dévidoir à sa vitesse moyenne précédente, lorsque la vitesse de rotation instantanée du dévidoir est supérieure à sa vitesse de rotation moyenne augmentée d'une valeur de consigne donnée. Grâce à ce procédé, l'emballement du dévidoir est limité dans le temps. Le freinage qui suit pratiquement immédiatement un début d'emballement du dévidoir diminue la vitesse de rotation instantanée du dévidoir et empêche le dévidement d'une grande quantité de fil, en excès par rapport à celle absorbée ou avancée en meme temps au niveau du poste de façonnage, éliminant ainsi dans une grande mesure les coups de boutoirs successifs. Si, par suite de l'absence d'un effort de traction suffisante sur la partie de fil amont, la vitesse de rotation instantanée du dévidoir tombe, sous l'effet des frottements exercés sur ce dernier, en dessous d'une valeur de seuil inférieure, on fait défiler la partie de fil aval à une vitesse qui est supérieure seulement de quelques pourcentages à la vitese périphérique du fil quittant le dévidoir, avent de ramener la vitesse de défilement de la partie de fil aval à le vitesse normale de défilement qui est supérieure, de préférence de quelques pourcentages ô quelques dizaines de pourcentages, à la valeur de seuil inférieure. Avantageusement, on mesure la vitesse de rotation instantanée du dévidoir en utilisant un organe de mesure d'angle de rotation associé au dévidoir et on détermine sa vitesse de rotation moyenne à l'aide d'un organe de calcul relié audit organe de mesure d'angle, recevant de celui-ci des indications sur l'angle de rotation du dévidoir, calculant la vitesse de rotation instantanée du dévidoir et sa vitesse de rotation moyenne en fonction de ces indications, et fournissant une information à un organe de commande déclenchant le freinage du dévidoir si l'écart entre la vitesse de rotation instantanée et la vitesse moyenne calculée du dévidoir est supérieure à la valeur de consigne. De préférence, on calcule la vitesse de rotation moyenne du dévidoir sur une période glissante précédant l'instant de mesure de la vitesse de rotation instantanée du dévidoir. Le procédé permet ainsi d'adapter automatiquement la vitesse de rotation moyenne du dévidoir å la vitesse moyenne normale de défilement du fil et au diamètre extérieur de la bobine de fil métallique portée par le dévidoir qui varie dans le temps. La présente invention concerne également un dispositif pour ajuster le vitesse de rotation d'un dévidoir de fil métallique en fonction de la demande en fil dans une installation dans laquelle le fil est dévidé d'une bobine porté par ledit dévidoir sous l'action d'une force de traction appliquée sur le partie aval dudit fil au niveau d'un poste de façonnage, de telle sorte que ladite partie aval du fil défile à une vitesse sensiblement constante et provoque la rotation du dévidoir monté fou sur un palier de support. Conformément à l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte - un organe de mesure d'angle de rotation associé au dévidoir et destiné à fournir un signal électrique à chaque fois que le dévidoir tourne d'un angle donné, - un organe de calcul relié audit organe de mesure d'angle pour recevoir une succession desdits signaux électriques et destiné, à la réception de deux signaux successifs, à calculer la vitesse de rotation instantanée du dévidoir et sa vitesse de rotation moyenne et à émettre un signal de sortie, lorsque l'écart entre la vitesse de rotation instantanée et la vitesse de rotation moyenne du dévidoir est supérieur à une valeur de consigne donnée, - une surface de freinage solidaire du dévidoir, - un organe de freinage associé à la surface de freinage du dévidoir et susceptible d'appliquer une force de freinage sur ladite surface, et, - un organe de commande de l'organe de freinage relié à l'organe de calcul pour recevoir ledit signal de sortie et agissant sur l'organe de freinage pour que celui-ci applique une force de freinage sur la surface de freinage du dévidoir pendant une durée prédéterminée à la réception dudit signal de sortie. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite 9 titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique montre un dévidoir équipé d'un dispositif pour ajuster sa vitesse de rotation en fonction de le demande en fil. Le dévidoir 1 est monté sur un bati 2, de telle manière qu'il puisse tourillonner librement autour d'un axe vertical 3. I1 comporte un arbre 4 d'axe vertical 3 disposé dans un palier de support 5 du bôti 2. A la partie supérieure 6 de l'arbre 4, est clavetée une roue de freinage 7 dont la paroi cylindrique latérale 8 constitue une surface de freinage et est susceptible de coopérer avec un organe de freinage 9 commandé par un organe de commande 10. Sur la roue 7 est fixé un berceau de support 11 d'une bobine 12 de fil métallique, par exemple un fil de fer à béton.Le berceau de support 11 est surmonté d'un tambour de support constitué par un assemblage de tubes verticaux 13 parallèles et équidistants de l'axe vertical 3, assemblage destiné à loger dans le moyeu de la bobine 12 de fil et à maintenir celle-ci sur le berceau de support 11. Le fil est dévidé de la bobine 12 sous l'action d'une force de traction T agissant sur sa partie aval 14 coopérant avec des moyens d'entrainement prévus en aval du dévidoir 1 dans un poste de façonnage non représenté sur le dessin. Ce sont ces moyens d'entraînement qui, en agissant sur la partie aval de fil 14 provoquent la rotation du dévidoir i. Un organe de mesure d'angle de rotation 15 est associé au dévidoir 1. Cet organe de mesure d'angle 15 comporte par exemple une plaque circulaire 16 qui est solidaire de la roue 7 ou de l'arbre 4 et présente sur sa périphérie 17 des fentes régulièrement espacées. Une source lumineuse 18 solidaire du bâti 2 est disposée sur un cOté de la plaque circulaire 16 en regard de sa périphérie 17. De l'autre cOté de la plaque circulaire 16 et au droit de la source lumineuse 18 est disposée une cellule photoélectrique 19 qui reçoit un signal lumineux à chaque passage d'une fente de la plaque circulaire 16 entre la source lumineuse 18 et la cellule photoélectrique 19, c'est-8-dire à chaque fraction d'un tour de rotation du dévidoir 1. La cellule photoélectrique 19 est reliée à l'entrée 20 d'un organe de calcul 21, et transmet à celle-ci un signal électrique à chaque réception d'un signal lumineux. La sortie 22 de l'organe de calcul 21 est relié à l'organe de commande 10 de l'organe de freinage 9. Bien entendu, l'organe de mesure d'angle de rotation 15 peut être réalisé de toute autre façon appropriée. On pourra ainsi utiliser toute sorte de capteur de vitesse de rotation, tels que des capteurs de proximité, des générateurs et capteurs d'impulsion, etc.. A chaque réception d'un signal électrique issu de la cellule photoélectrique ou de tout autre capteur approprié 19, l'organe de calcul 21, qui est muni d'une horloge interne, calcule la vitesse de rotation instantanée du dévidoir et la vitesse moyenne de rotation de celui-ci pendant une période de temps glissant antérieur à l'instant de la réception du signal électrique. Lorsque la vitesse de rotation instantanée du dévidoir est supérieure à sa vitesse de rotation moyenne augmentée d'une valeur de consigne donnée, ou s'en écarte d'un pourcentage prédéterminé par exemple de 5 à 15 %, l'organe de calcul 21 émet un signal de sortie vers l'organe de commande 10 de l'organe de freinage 9. A la réception du signal de sortie, l'organe de commande 10 agit, pendant un temps prédéterminé, sur un organe de manoeuvre, tel qu'un vérin hydraulique, de l'organe de freinage 9 de telle manière que celui-ci coopère avec la paroi latérale cylindrique ou surface de freinage 8 de la roue 7 pour ramener la vitesse de rotation du dévidoirlà une vitesse de rotation correspondant au niveau de la périphérie de la bobine 12 à une vitesse de dévidement de fil légèrement inférieure à la vitesse de défilement normale de la partie aval de fil 14. Bien entendu, la vitesse de dévidement de fil devient égale à la vitesse de défilement normale de la partie aval de fil 14 dès que la quantité en excès de fil disponible entre le dévidoir et les moyens d'entraînement ait été absorbée par ceux-ci.Ces moyens d'entraînement sont prévus dans le poste de façonnage disposé en aval du dévidoir 1. Ce poste peut comprendre un appareil de tronçonnage de fil de fer à béton. Les moyens d'entraînement tirent sur la partie aval du fil 14 et celui-ci défile à une vitesse de défilement sensiblement constante, la durée de l'opération de tronçonnage étant faible par rapport à la durée de transfert d'un tronçon de fil entre deux opérations successives de tronçonnage. Toutefois, à la suite d'une première décélération de la partie aval du fil, il peut se produire un dévidement supplémentaire de fil par le dévidoir, du fait de son inertie, et la quantité de fil dévidé est d'autant plus grande que la vitesse moyenne du défilement du fil est grande.La vitesse de rotation du dévidoir diminue par suite des frottements, et lorsque les moyens d'entraînement demandent de nouveau du fil, le fil préalablement dévidé est absorbé par ces moyens d'entraînement avec une traction très faible exercée sur la partie aval du fil, puis le fil se tend et il se produit-un choc plus ou moins important sur le fil en fonction de l'écart entre la vitesse de défilement du fil 14 au niveau des moyens d'entraînement dudit fil, d'une part, et la vitesse périphérique de la bobine 12, et par suite du dévidoir 1, d'autre part. Selon le procédé de l'invention, on s'arrange pour que l'écart entre les deux vitesses soit faible, la vitesse périphérique de la bobine 12 étant de 5 à 15 % inférireure à la vitesse de défilement normale de la partie aval de fil 14. Lorsqu'en raison d'une accélération brusque du dévidoir 1, la vitesse de rotation instantanée du dévidoir est supérieure à sa vitesse de rotation moyenne augmentée d'une valeur de consigne, l'organe de freinage 9 est actionné et agit sur la surface de freinage 8 de la roue 7 pour freiner le dévidoir 1 pendant un temps prédéterminé de manière à diminuer se vitesse de rotation, de telle sorte que la vitesse périphérique de la bobine 12 reprend une valeur qui est de 5 à 15 % inférieure à celle de la vitesse normale de défilement du fil 14, ce qui permet de diminuer de façon considérable le dévidement supplémentaire de fil dO à un emballement du dévidoir 1 et l'importance des chocs après l'absorption de la quantité de fil en excès. Si, par exemple, par suite d'un arrêt plus long des moyens d'entraînement, la vitesse de rotation instantanée du dévidoir 1 tombe en dessous d'une valeur de seuil inférieure qui, lors de la reprise du défilement du fil à le vitesse normale, et après absorption de la quantité de fil en excès causerait un choc important, on fait d'abord défiler la partie de fil aval à une vitesse qui est supérieure seulement de quelques pourcentages à la vitesse périphérique instantanée du fil quittant la bobine 12, c'est-à-dire le dévidoir 1, avant de ramener la vitesse de défilement de la partie aval de fil 14 à la vitesse normale de défilement du fil, vitesse qui est supérieure, de préférence de quelques pourcentages à quelques dizaines de pourcentages, ô la valeur de seuil inférieure. A cet effet, l'organe de calcul 21 peut également être utilisé à comparer la vitesse périphérique instantanée du dévidoir 1 à la vitesse de défilement du fil 14 au niveau des moyens d'entraînement du poste de façonnage, et lorsque ces moyens d'entraînement produisent une vitesse de défilement largement supérieure à la vitesse périphérique de la bobine 12, c'est-à-dire du dévidoir, à commander le changement de vitesse de rotation ou à ralentir la vitesse de rotation des moyens d'entraînement à une valeur plus faible, de sorte que l'écart entre la vitesse périphérique de la bobine et la nouvelle vitesse de défilement appliquée au fil 14 par les moyens d'entraînement soit faible. Dans ce cas, on choisit de préférence, une nouvelle vitesse de défilement (petite vitesse) qui est tout de même légèrement supérieure à la vitesse périphérique de la bobine 12. REYENDICATIONS 1. Procédé poyr ajuster la vitesse de rotation d'un dévidoir (1) de fil métallique en fonction de la demande en fil dans une installation dans laquelle le fil est dévidé d'une bobine (12) portée par ledit dévidoir (1), sous l'action d'une traction appliquée sur la partie aval dudit fil (14) au niveau d'un poste de façonnage, de telle sorte que ladite partie aval de fil défile à une vitesse sensiblement constante et provoque la rotation du dévidoir (1), monté fou sur un palier de support (5), caractérisé en ce qu'on mesure de façon continue la vitesse de rotation instantanée du dévidoir (I) et on en déduit sa vitesse de rotation moyenne pendant une période de défilement de fil sans à-coups, en ce qu'on applique une force de freinage sur le dévidoir (1) pendant un laps de temps suffisant pour ramener la vitesse de rotation du dévidoir (1) à sa vitesse moyenne précédente, lorsque la vitesse de rotation instantanée du dévidoir (1) est supérieure à se vitesse de rotation moyenne augmentée d'une valeur de consigne donnée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mesure le vitesse de rotation instantanée du dévidoir (1) en utilisant un organe de mesure d'angle de rotation (15) associé au dévidoir (1) et on détermine sa vitesse de rotation moyenne à l'aide -d'un organe de calcul (21) relié audit organe de mesure d'angle (15), recevant de celui-ci des indications sur l'angle de rotation du dévidoir (1), calculant la vitesse de rotation instantanée du dévidoir (1) et sa vitesse de rotation moyenne en fonction de ces indications, et fournissent une information à un organe (10) de commande déclenchant le freinage du dévidoir (1) si l'écart entre la vitesse de rotation instantanée et la vitesse moyenne calculée du dévidoir est supérieure à la valeur de consigne. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on calcule la vitesse de rotation moyenne du dévidoir (1) sur une période glissante précédant l'instant de mesure de la vitesse de rotation instantanée du dévidoir (1). 4. Dispositif pour ajuster la vitesse de rotation d'un dévidoir (1) de fil métallique en fonction de la demande en fil dans une installation dans laquelle le fil est dévidé d'une bobine (12) porté par ledit dévidoir (1) sous l'action d'une traction appliquée sur la partie aval dudit fil au niveau d'un poste de façonnage, de telle sorte que ladite partie aval du fil défile à une vitesse sensiblement constante et provoque la rotation du dévidoir (1), monté fou sur un palier de support, caractérisé en ce qu'il comporte - un organe de mesure d'angle de rotation (15) associé au dévidoir (1) et destiné à fournir un signal électrique à chaque fois que le dévidoir (1) tourne d'un angle donné, - un organe de calcul (21) relié audit organe de mesure d'angle (15) pour recevoir une succession desdits signaux électriques et destiné, à la réception de deux signaux successifs à calculer la vitesse de rotation instantanée du dévidoir (1) et sa vitesse de rotation moyenne et à émettre tin signal de sortie lorsque l'écart entre la vitesse de rotation instantanée et la vitesse de rotation moyenne du dévidoir (1) est supérieur à une valeur de consigne donnée. - une surface de freinage (8) solidaire du dévidoir, - un organe de freinage (9) associé à la surface de freinage du dévidoir (1) et susceptible d'appliquer une force de freinage sur ladite surface, et, - un organe de commande (10) de l'organe de freinage (9) relié à l'organe de calcul (21) pour recevoir ledit signal de sortie et agissant sur l'organe de freinage (9) pour que celui-ci applique une force de freinage sur la suface de freinage du dévidoir (1) pendant une durée prédéterminée à la réception dudit signal de sortie.