Brevet FR2657802A1 — publié le 19910809

La presente invention concerne un dispositif de dévidage du fii enroulé sur une bobine Pour l'alimentation d'un poste de soudure Ce dévidage s'effectue généralement par rotation de la bobine autour de son axe soit vertical, soit horizontal. Dans le cas d'utilisation de bobine de grande contenance ce procédé impose lùtilisation: - d'un moteur auxiliaire d'entraînement de la bobine dont la vitesse angulaire de rotation variera en fonction du diametre d'enroulement du fil sur cette bobine et de la vitesse d'alimentation duposte de soudure; - d'un systeme de blocage en fin de chaque opération de dévidage pour stopper la rotation de la bobine dont l'inertie sera proportionnelle et sa contenance et à la vitesse de dévidage ;; - d'un asservissement des diverses opérations afin de synchroniser parfaitement celles-ci L'entraînement en rotation de la bobine s'effectue: - par l'entraînement direct de la bobine sur son axe au moyen d'un moteur; - ou par traction sur le fil au moyen d'un dévidoir puissant situé a l'entrée gaine et poussant le fil dans celle-ci jusqu'au dévidoir du poste de soudure.Ce procédé engendre des problemes de synchronisation des deux moteurs et de déformation du fil pousse dans la gaine entre les deux systèmes d'entraînement Afin d'éviter ces diverses contraintes, il suffit de dérouler le fil autour de la bobine fixe. à axe horizontal, au moyen d'un tourniquet dont l'axe sera celui de la bobine. L'entraînement en rotation de ce tourniquet s'effectuera par la traction du fil mu par le moteur du dévidoir du poste de soudure. La bobine étant fixe, les seules masses en mouvement étant le tourniquet et la portion de fil deviez on élimine ainsi tout système d'entraînement et de freinage de la bobine, donc toutes énergies, électrique, pneumatique par exemple et tous aservissements et et régulations nécessaires au bon fonctionnement des systèmes classiques. L'invention sera mieux explicitée et d'autres détails, caractéristiques, avantages et finalités apparaîtront plus aisément a la lecture de la description qui suit en se référent aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, illustrants un mode de réalisation de l'invention dans lesquels:: - la figure 1 représente une ya de profil de la centrale de dévidage prête à fonctionner; figure 2 représente la vue partielle du système schématisant la forme générale du tourniquet et son mode de fonctionnement autour de l'axe - la figure 3 montre un type de réalisation et le montage de la chape (3) sur le guidage vertical (2); - la figure 4 complète la figure 3 sous un angle différent ;; - la figure 5 précise le décatage des perçages (20) et (21) dans les flasques de la chape (3) permettent le libre passage de l'axe (4) et Sa mise de niveau sous la charge de latine (6); - la figure 6 définie un exemple de réalisation mécanosoudée du guidage en rotation du tourniquet (5) sur l'axe (4), de la tige support (24) de let masse d'équilibrage et du support (15) du guidag de fil (27) àlasortie de la bobine;; - la figure 7 représente un mode de réalisation du support de gaine (7) avec ses fixations possibles sur l'embase (1) au moyen de deux pattes d'attache (26), sur le sol au moyen de la traverse de liaison (17) parles fixations (18). Ce dispositif de dévidage est constitué d'un support (3) de bobine(6) à axe horizontal amovible (4) avec système de montée/descente sur le guidage vertical (2) permettent le chargement aisé de la bobine (6) sur son support par roulage de celle-ci sur l'embosse (1) puis mise en place de l'axe support (4) au travers de la chape (3) et de la bobine (6),suivi du réglage en hauteur par les moyens courants de levage afin de positionner exactement l'axe de la bobine par rapport à l'entrée (16) de la gaine (8) d'alimentation du poste de soudure. Sur l'axe support (4), un tourniquet (5) est guidé en rotation par deux bagues ( et arrêté en translation par une bague (14) par exemple. Celui-ci guide le fil de la périphérie de la bobine jusqu's l'entrée de la gaine (8) et transforme la trajectoire circulaire du fil à la sortie de la bobine en trajectoire linéaire à l'entrée de la gaine d'alimentation (8)du poste de soudure par la forme cintrée et fractionnée (19) et (27) d'une gaine semi-rigide par exemple. Ce tourniquet (5) est équilibré par une masse (9) réglable en distance par rapport a l'axe de rotation. Le diamètre de révolution de l'entrée de gaine (27) autour de la bobine peut être réglable permettant ainsi l'utilisation de bobines de différentes dimensions. L'embase peut être réalisée en tôle de 15 mm d'épaisseur, par exemple, afin d'offrir une rigidité suffisante pour supporter des bobines de 500 kg et plus et. de permettre par simple roulage de la bobine Sa mise en place sur cette embase sans moyen de manutention. La bobine est maintenue dans la position d'engagement de l'axe, dans celle-ci et dans la chape, au moyen de deux cales en fer plat amovibles par exemple. Le guidage vertical (2) de la chape (3) est obtenu par deux profilés en U par exemple,solidaires de l'embase (1),paralièles,éventuellementrenforcés par des goussets (10) et assemblés et rigidifiés en partie haute par une plaque (25). La chape (3), en structure mécano-soudée par exemple, coulisse sur le guidage vertical (2), comporte deux flasques (avant et arrière) percées chacune d'un trou de diamètre supérieur a l'axe (4) support de la bobine (6) Pour en faciliter la mise en place et sont décalés en hauteur, l'un par rapport a l'autre, de sorte que l'axe (4) en charge soit horizontal. En outre, la chape (3), après élévation de la bobine (6 > du sol jusqu'à la hauteur fixe du dévidage correspondant a l'alignement de l'axe de la bobine (6) avec l'entrée ( de la gaine (8 > peut-etre immobilisée en position au moyen d'un percement (22) pour la mise en place d'une goupille d'arrêt (11) par exemple, sur le guidage vertical (2). L'élévation de la chape (3) est réalisée L'élévation de la chape (3) est réalisée au moyen d'un cric hydraulique réalisée au moyen d'un cric hydraulique placé entre les U du guidage vertical (2) par exemple. L'axe (4). de diamètre suffisant pour supporter la bobine, est an acier étiré par exemple, il s'engage librement dans la chape (3) et dans la bobine (6) ; de par son état de surface, il sert directement au guidage en rotation du tourniquet. Le tourniquet (5). en structure légère, mécano soudée par exemple, présente une faible inertie en rotation il est constitué d'un manchon tubulaire de guidage sur l'axe (4) comportant deux bagues (13) et supportant les bras radiaux (24) et (15) servent au réglage respectivement du contrepoids et de la partie guide fil (27),et un bras de maintien de sortie de fil (19). Par les cintres et plans de cintrage des parties (27) et (19), réalisées an tube d'acier par exemple, le fil est dévidé tangentieliement de la bobine et dirige vers l'entrée (16) de la gaine de soudage sans point anguleux sur la trajectoire du fil. La partie (27) est fixée au coulisseau (28 > réglable sur le bras (15 > et immobilisée au moyen d'une vis de blocage par exemple, permettant l'adaptation aux différents diamètres de bobine. Une bague d'arret (14) avec une vis de pression par exemple, vient en complément de l'entretoise (12) empêcher toute translation du tourniquet 6) sur l'axe (4). Le support Q) de gaine, en structure mécano-soudée rigide, tubulaire par exemple, absorbe les efforts et mouvements transmis Par la gaine 0) afin que ceux-ci n'affectent pes le fonctionnement du tourniquet (5 > . L'entrée (16) de la gaine (8) est fixe quelque soit les diamètres de bobines utilisées et dans l'axe de celles-ci. la distance entre l'entrée (16 > de la gaine et la sortie de (19) du tourniquet laisse un dégagement pour la dépose du tourniquet. Afin d'éviter éventuellement la diffusion du courent de soudage dans la centrale de dévidage, la bobine (6), les entretoises (12), les bagues (13), la gaine (8) et son raccordement sur la plaque (23) sont en matière isolante; de même, l'ensemble de la centrale peut-etre isolée du sol par plaques isolantes par exemple Le chergement de la centrale sera mieux compris à la lecture du mode opératoire suivent: Rouler la bobine (6) sur l'embase (1), la positionner face à la chape (3), régler la chape à hauteur de l'axe de la bobine, enfiler l'axe (4) au travers de la chape et de la bobine, élever l'ensemble chape, axe et bobine jusqu'à la position à hauteur de dévidage. Mettre en place le tourniquet (5) sur l'axe ), positionner avec jeu la bague d'arrêt (14). Le tourniquet tourne alors librement sur l'axe. Régler ensuite le guidage circulaire (27) du fil selon le diamètre de la bobine et équilibrer le tourniquet (5 > au moyen du contrepoids (9). Puis passer le fil dans les guidages (27) et (19) et dans la gaine (8) et le pousser jusqu'au moteur d'entraînement du dévidoir du poste de soudure. Des que le fil est entramé par les galets, le dévidage s'effectue par rotation du tourniquet autour de la bobine. Des que l'on stoppe le dévidage, le tourniquet, de faible inertie, s'immobilise faute d'etre entraîné Par l'appei du fil. Ce principe de dévidage imprime une rotation axiale au fil qui, conjuguée avec la courbure d'enroulement de celui-ci, crée un phénomène de balayage de l'arc de soudure. Pour éliminer éventuellement ce phénomène, il y a lieu de prévoir: - soit un guidage précis du fil en sortie du tube contact; - soit un redreseur de fil à galets ou tout autre système de redressage du fil. Une telle centrale de dévidage de fil de soudure permet par exemple le remplacement d'une installation traditionnelle de dévidage utilisant des bobines de 15 kg par une installation autonome permettant l'utilisation de bobines de grande contenance sans modification autre que le raccordement sur l'entrez du dévidoir de poote de soudure, oubien l'équipement d'une installation nouvelle. De part la simplicité du système, la maintenance et les risques de panne sont pratiquement inexistants. Les opérations de chargement ne nécessitent plus d'appareil de levage extérieur tel que pont-roulant, palan, chariot élévateur par exemple. Toutes les variations des solutions sont cumulables. Les différentes solutions réellement retenues peuvent présenter des variations par rapport aux solutions proposées sans pour autant sortir du cadre de l'invention Selon le mode de réalisation cette centrale de dévidage de fil enroulé autour d'une bobine comporte une embase (1) supportant un guidage vertical (2) sur lequel coulisse une chape (3) d'élévation de la bobine du niveau de roulage au sol jusqu su niveau fixe du dévidage tel que l'axe de la bobine est dans l'axe de la gaine (8) d'alimentation du poste d'utilisation, cette chape. Q::) est traversée par un axe (4) de soutien de la bobine (6) qui sert également de guidage en rotation d'un tourniquet (5) équilibré et réglable, ce tourniquet (5) déroule le fil autour de la bobine immobile (6) et le dirige vers l'entrée (16) de la gaine (8) d'alimentation du poste d'utilisation, cette entrée (16) est fixée sur le support (7) fixe par rapport à l'embase (1) de la centrale, ce tourniquet (5) de faible inertie, entraîné en rotation par le fil, le déroule autour de la bobine de grande contenance (500 kg et plus) immobile sur l'axe support supprimant ainsi tout effet d'inertie de sorte à ne nécessiter aucune source d'énergie extérieure, le fil peut-être enroulé sur la bobine par les mêmes techniques (sans précontrainte ni pretorsion) que lorsqu il est destiné au dévidage classique par rotation de la bobine autour de son axe horizontal en déroulant le fil radiaiement la centrale est isolée électriquement afin d'éviter tout retour à la masse Les parties (19) et (27) de guidage de fil du tourniquet (5) peuvent être en tube cintré ou en gaine semi-rigide par exemple, de façon que la sortie de (19) soit en face de l'entrée de gaine (8), que l'entrée de (19) soit en face de la sortie de (27) et que la courbure de (27) soit telle que le fil, quelque soit sa position sur la bobine, s'écoule sans point anguleux. La partie (27) du guidage du fil du tourniquet peut être réglable en diamètre afin d'être utilisable sur des bobines de diamètre 200 à 850 mm et plus, su moyen d'un support de gaine (28) pouvant coulisser et s'immobiliser au moyen d'une vis par exemple, sur le bras radial (15) du tourniquet (5) constitué de deux tubes parallèles par exemple. Dans la solution retenue, le tourniquet (5) est guidé en rotation et arrêté en translation par rapport a l'axe (4) au moyen d'un ensemble de deux coussinets ( et d'une bague d'arrêt (14) par exemple, de manière à être facilement démontable et adaptable à toutes les bobines lors du remplacement de celles-ci. Ce tourniquet (5) est équilibré au moyen d'un contrepoids (9 > réglable sur le bras radial (24) de façon à éliminer tout balourd et toute variation de tension du fil entraîné par le dévidoir du poste de soudure. L'embase (1 ) est de faible épaisseur permettant sans appareil de manutention de charger la bobine en la roulant manuellement jusqu'à la position d'emmanchement de l'axe (4) avec la chape (3), deux cales d'arret amovibles par exemple empêchent alors tout déplacement de la bobine sur cette embase, supporte le guidage vertical (2) et éventuellement le support de gaine . Le dispositif selon l'invention comporte une chape (3) en liaison glissière avec le guidage vertical Q > , le passage de la position de repos su sol de la bobine à la position fixe à hauteur de dévidage tel que la bobine soit en face de l'entrée de la gaine (8) s'effectue par les procédés courants de levage tels que vérins, crics, systèmes vis-écrou ou tout autre moyen du commerce, comporte deux trous (20) et (21) d'un diamètre supérieur à celui de l'axe (4) permettent le montage rapide de celui-ci, décalés de sorte que sous l'action du poids de la bobine cet axe (4) soit horizontal, la chape (3) peut être immobilisée en position de dévidage par une goupille (11) dans le trou Le dispositif comporte un axe (4) qui, de par ses extremites libres, est engagé dans la chape (3) et la bobine (6) en position basse bobine reposant sur le sol ou sur ltembase (1)J pour le levage avec des moyens de manutention classiques ou au moyen d'un levage intégré au guidage vertical , il a un diamètre permettant l'introduction de tous les types de bobines et sert d'axe de rotation au tourniquet 65 Dans la solution retenue. le support (7) de gaine (8) d'alimentation du poste de soudure est fixe et éventuellement solidaire de l'embase (1) l'entrée de la gaine (8) d'alimentation du poste est fixe par rapport à (7) de sorte que les mouvements de la gaine n'affectent pas le fonctionnement régulier du tourniquet, le positionnement du support (7) laisse un dégagement pour la dépose du tourniquet. La centrale de dévidage de fil est isolée electriquement des retours possibles de courant dus au fonctionnement du poste de soudure, en particulier au niveau de la bobine (6) du tourniquet (5),de l'axe (4), de la plaque (23). du support Q) au moyen d'éléments isolants, l'ensemble de l'appareil pouvant être lui même isolé Par rapport su sol. La centrale peut dévider n'importe quel fil nu tube et est particulièrement destinée au dévidage de fil de soudure. R E V E N D I C A T I O N S 1) Centrale de dévidage de fil enroulé autour d'une bobine caractérisée en ce qu'elle comporte une embase (1) supportant un guidage vertical (2) sur lequel coulisse une chape (3) d'élévation de la bobine du niveau de roulage au sol iusqu'au niveau fixe dudévidage tel que l'axe de la bobine est dans l'axe de la gaine (8) d'alimentation du poste d'utilisation, cette chape (3) est traversée par un axe (4) de soutien de la bobine (6) qui sert également de guidage en rotation d'un tourniquet (5) équilibré et réglable, ce tourniquet (5) déroule le fil autour de la bobine immobile (6) et le dirige vers l'entrée ( de la gaine (8) d'alimentation du poste d'utilisation, cette entrée (16) est fixée sur le support (7) fixe par rapport à l'embase (1) de la centrale, ce tourniquet (5) de faible inertie, entraîné an rotation par le fil, le déroule autour de la bobine de grande contenance (500 kg. et plus) immobile sur l'axe support supprimant ainsi tout effet d'inertie de sorte à ne nécessiter aucune source d'énergie extérieure, le fil peut-être enroulé sur la bobine par les mêmes techniques (sans précontrainte ni pretorsion) que lorsqu'il est destiné au dévidage classique par rotation de la bobine autour de son axe horizontat en déroulant le fil radialement, la centrale est isolée électriquement afin d'éviter tout retour à la masse 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les parties t et (27) de guidage de fil du tourniquet (5)peuvent être en tube cintré ou en gaine semi-rigide par exemple, de façon que la sortie de (19) soit en face de l'entrée de gaine (8), que l'entrée de ( soit en face de la sortie de (27) et que la courbure de (27) soit telle que le fil, quelque soit sa position sur la bobine, s'écoule sans point anguleux. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la partie (27) du guidage du fil du tourniquet peut être réglable en diametre afin d'être utilisable sur des bobines de diamètre 200 à850 mm et plus, au moyen d'un support de gaine (28) pouvant coulisser et s'immobiliser au moyen d'une vis par exemple, sur le bras radial (15) du tourniquet (5) constitué de deux tubes parallèles par exemple. 4) Dispositif selon les revendications 1, Z et 3 caractérisé en ce que le tourniquet (5) est guidé en rotation et arrêté en translation par rapport à l'axe (4) au moyen d'un ensemble de deux coussinets ( et d'une bague d'arrêt (14) par exemple, de manière à être facilement démontable et adaptable à toutes les bobines lors du remplacement de celles-ci. 5) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé en ce que le tourniquet (5) est équilibré au moyen d'un contrepoids (9) réglable sur le bras radial (24) de façon à éliminer tout balourd et toute variation de tension du fil entraîné par le dévidoir du poste à alimenter 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'embase Zip (1) est de faible éPaisseur permettant sans appareil de manutention de charger la bobine en la roulant manuellement jusqu'à la position d'emmanchement de l'axe (4) avec la chape (3), deux cales d'arrêt amovibles par exemple empêchent alors tout déplacement de la bobine sur cette embase, supporte le guidage vertical (2) et éventuellement le support de gaine (7). 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chape (3) a une liaison glissière avec le guidage vertical (2), le passage de la position de repos au sol de la bobine à la position fixe à hauteur de dévidage tel que la bobine soit en face de l'entrée. de la gaine (8) s'effectue par les procédés courants de levage tels que vérins, crics, systèmes vis-écrou ou tout autre moyen du commerce, comporte deux trous (20) et (21) d'un diamètre supérieur à celui de l'axe (4) permettent le montage rapide de celui-ci. décalés de sorte que sous l'action du poids de la bobine cet axe (4) soit horizontal, la chape (3) peut etre immobilisée en position de dévidage par une goupille (11) dans le trou (22) par exemple. 8) Dispositif selon la revendication 1, 4 et 7 caractérisé en ce que l'axe (4), de par ses extrémités libres, est engagé dans la chape (3) et la bobine (6) en position basse (bobine reposant sur le sol ou sur l'embase (1)) pour le levage avec des moyens de manutention classiques ou au moyen d'un levage intégré au guidage vertical (2), il un diamètre permettant l'introduction de tous les types de bobines et sert d'axe de rotation au tourniquet 6). 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support (7) de gaine (8) d'alimentation du poste d'utilisation est fixe et éventuellement solidaire de l'embase (I), l'entrée de la gaine (8) d'alimentation du poste est fixe par rapport à (7) de sorte que les mouvements de la gaine n'affectent pas le fonctionnement régulier du tourniquet, le positionnement du support (7) laisse un dégagement pour la dépose du tourniquet. 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la centrale de dévidage de fil est isolée électriquement des retours possibles de courant dus au fonctionnement du poste de soudure par exemple, en particulier au niveau de la bobine (6) du tourniquet (5), de l'axe (4), de la plaque (23), du support (7) au moyen d'éléments isolants, l'ensemble de l'appareil pouvant être lui même isole par rapport au sol. 11) Nspositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la centrale peut de vider des fIls ou des tubes et est particulièrement destinée au dévisage de fil de soudure.