Brevet FR2685312A1 — publié le 19930625

BOBINE DE FIL METALLIQUE CONDITIONNEE ET DISPOSITIF DE DEVIDAGE DE TELLES BOBINES L'invention concerne une bobine de fil métallique conditionnée et un dispositif de dévidage de telles bobines et s'applique à l'industrie tant des fabricants que des utilisateurs de tels fils. Lors de la fabrication des fils métalliques, notamment des fils fins en acier, après mise aux dimensions requises par laminage et étirage et éventuels traitements thermiques ou chimiques, le fil est conditionné sous forme de bobines, qui sont ensuite commercialisées. Chez l'utilisateur, par exemple un fabricant d'agrafes métalliques, le fil est coupé et mis en forme. A cette fin la bobine est dévidée progressivement après mise en place à un poste de dévidage. Couramment, le conditionnement du fil est réalisé par enroulement du fil sur un touret en bois. Un tel conditionnement présente pour l'utilisateur l'inconvénient de devoir retourner au fabricant les tourets vides, ou de les mettre au rebut. Il en résulte dans le premier cas des coûts de transport importants et une gêne provoquée par le stockage provisoire de ces tourets vides en attente de retour. Dans le deuxième cas, le coût du touret s'ajoute au coût de chaque bobine, et de plus la destruction des tourets, en les faisant brûler, crée une pollution résultant du fait que les flasques de ces tourets sont réalisés en bois aggloméré contenant un fort pourcentage de colle. Il a donc été envisagé de supprimer ces tourets et de livrer à l'utilisateur des bobines de fil conditionnées sans touret, la cohésion de la bobine étant assurée par un ligaturage au moyen de feuillards encerclant toutes les spires de fils en passant par le centre de la bobine et répartis angulairement. Un tel conditionnement peut être réalisé assez aisément par le fabricant moyennant certains aménagements des bobineuses. Par contre, ce nouveau type de conditionnement implique une modification des systèmes de dévidage chez l'utilisateur. En effet, le dévidage des bobines sur touret se fait classiquement en disposant la bobine de manière que son axe soit vertical, et reposant sur le sol par un des flasques du touret. Le fil est alors déroulé en le tirant vers le haut, un bras volant placé sur le touret servant de guide pour le fil. Un tel bras volant est constitué d'un arbre introduit dans les orifices axiaux du touret, libre en rotation. Cet arbre porte un bras horizontal dont l'extrémité, située audelà de la périphérie du touret, porte un anneau dans lequel passe le fil dévidé, et qui constitue un renvoi du fil vers le haut. Le fil, tiré vers le haut, provoque la rotation du bras volant, le touret étant fixe. De plus, le bras est pourvu d'un système de freinage constitué d'un patin qui lui est solidaire et qui frotte sur le flasque supérieur. On comprendra aisément qu'un tel système ne pouvait plus être utilisé avec une bobine sans touret. De plus, en fin de dévidage, la cohésion des couches internes de spires de fil n'est plus assurée, même si la bobine est placée autour d'un mandrin. En effet, le poids des spires tend à accumuler celles-ci vers le bas, ce qui résulte en un enchevêtrement de ces spires préjudiciable au dévidage. Pour tenter de résoudre ces problèmes, il a déjà été proposé un dispositif de dévidage, décrit dans le document FR 2 416 859 et représenté à la figure 1. Ce dispositif comporte un flasque 1 destiné à être placé sur la bobine 2, elle même disposé, son axe étant vertical, sur un support 3. Ce flasque est relié au support par des moyens élastiques 4 passant dans le centre de la bobine, et porte un système de bras volant 5 pour guider le fil 7 dévidé. Afin de maintenir en place les couches internes du fil, des coquilles 8, 9 sont articulées sous ledit flasque, et pénétrent dans la bobine, et sont appliquées par écartement relatif au moyen d'un vérin 6 contre la couche interne de la bobine. Un tel système présente cependant plusieurs inconvénients, notamment la nécessité d'un support spécifique comportant des systèmes d'ancrage pour les moyens élastiques de maintien du flasque. De plus la liaison des coquilles sur le flasque définit un diamètre nominal dont le diamètre réel des bobines ne peut guère différer sous risque de ne pas avoir un bon maintien de la couche interne de la bobine. Enfin, les feuillards de ligaturage, qui ne peuvent être coupés qu'après mise en place du dévidoir se trouvent alors coincés entre d'une part la bobine et d'autre part le support et les coquilles. La présente invention a pour but de résoudre les différents problèmes évoqués ci-dessus tant du point de vue conditionnement de la bobine que de son dévidage. L'invention a donc pour objet d'une part une bobine de fil métallique conditionnée sans touret, ce conditionnement étant particulièrement adapté pour une utilisation aisée sur un dispositif de dévidage, et d'autre part ce dispositif de dévidage adapté au dévidage de telles bobines conditionnées. Dans son premier objet, l'invention concerne une bobine de fil métallique conditionnée comportant un enroulement en spires et couches superposées dudit fil et des feuillards de ligaturage enserrant toutes les spires et répartis angulairement, caractérisée en ce que au moins trois de ces feuillards enserrent, avec les spires, des cales disposées sur un même flan de la bobine en passant dans des rainures réalisées dans la face de ces cales opposée à la face en contact avec le fil, la profondeur de ces rainures étant supérieure à l'épaisseur du feuillard. Selon des dispositions particulières de l'invention - la dimension des cales, dans la direction de la rainure, est inférieure à l'épaisseur totale des couches de fil de la bobine - les feuillards encerclent également des moyens de levage de la bobine placés sur le flan de la bobine opposé au flan adjacent aux cales. Comme on le comprendra mieux dans la description faite par la suite, ces dispositions caractéristiques de l'invention ont pour but de faciliter la manutention des bobines et l'enlèvement des feuillards après mise en place des bobines au poste de dévidage. Dans son second objet, lié au premier dans un même concept inventif, l'invention concerne un dispositif de dévidage de bobines de fil métallique caractérisé en ce qu'il comprend un socle central ayant un axe et au moins trois fourches liées au socle dans la direction dudit axe, chaque fourche comportant un montant parallèle audit axe, et étant par ailleurs mobile par rapport au socle, perpendiculairement à l'axe du socle, entre une position de retrait dans laquelle chaque fourche est inscrite à l'intérieur d'un volume cylindrique de même axe que le socle et ayant un premier diamètre déterminé, et une position de déploiement dans laquelle les montants de chaque fourche sont situés sur un cylindre ayant un second diamètre supérieur audit premier diamètre. Préférentiellement chaque fourche comporte deux bras fixés aux extrémités du montant perpendiculairement à celuici et, dans ladite position de déploiement, les extrémités des bras des fourches opposés aux montants s'étendent au-delà dudit cylindre de second diamètre. Comme on le comprendra mieux par la suite, le dispositif selon l'invention présente l'avantage de pouvoir être facilement introduit au centre de la bobine dans sa position de retrait, le diamètre de la zone cylindre étant déterminé de manière à être inférieur au diamètre interne de la bobine. Le dispositif permet aussi d'assurer la cohésion de la bobine par la suite, lors du dévidage, après enlèvement des feuillards de ligaturage. La cohésion de la bobine résulte d'une part du maintien de la couche interne par les montants appliqués contre cette couche lors du déploiement des fourches et, d'autre part, du maintien des flancs de la bobine par les bras des fourches. Quand les fourches comportent deux bras, les bras inférieurs des fourches passent sous la bobine entre celle-ci et le sol sur laquelle elle repose, lors de la mise en place du dispositif, par l'intermédiaire des cales ligaturées. Selon des dispositions particulières de l'invention - les fourches sont liées au socle par des articulations d'axe parallèle à l'axe du socle - le dispositif comporte un bras volant amovible tournant par rapport au socle, selon l'axe de celui-ci - l'écartement des bras des fourches est réglable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va être faite à titre d'exemple d'une bobine de fil métallique fin conditionnée, d'un dispositif de dévidage et de son utilisation conformément à l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'un dispositif de dévidage selon l'art antérieur tel que décrit précédemment - la figure 2 est une vue frontale d'une bobine conditionnée, conforme à l'invention. - la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, représenté dans sa position déployée - la figure 4 est une vue en coupe axiale du dispositif, lors du dévidage d'une bobine - la figure 5 est une vue de dessus dans la position déployée, et - la figure 6 est une vue de dessus dans la position de retrait. - la figure 7 est une vue similaire à la figure 3, dans le cas d'une variante du dispositif. La figure 2 montre une bobine 10 de fil métallique fin, par exemple en acier, de diamètre voisin de 1 mm, conforme à l'invention, telle que fournie à l'utilisateur. Une telle bobine a une masse par exemple de 400 à 1000 kg. La bobine repose sur le sol 11, dans sa position d'utilisation pour le dévidage, c'est-à-dire son axe étant vertical, par l'intermédiaire de cales 12 par exemple en bois. Le maintien des spires de fil, donc la cohésion de la bobine est assurée par des feuillards 13 de ligaturage qui enserrent simultanément les cales 12, en contact avec le flan inférieur 14 de la bobine, en passant dans des rainures 15 ménagées dans celles-ci du côté reposant sur le sol et de profondeur supérieure à l'épaisseur du feuillard. Ces feuillards, préférentiellement au nombre de quatre, sont répartis angulairement sur la bobine. Les feuillards 13 enserrent également des moyens de levage tels que des anneaux 16 situés au-dessus de la bobine. La bobine peut ainsi être manutentionnée soit par ces anneaux au moyen d'un dispositif de levage à crochets, soit par un engin de levage à fourches dont les fourches peuvent passer sous la bobine, entre les cales. La longueur "1" des cales, dans la direction radiale de la bobine est inférieure à l'épaisseur L de l'ensemble des couches de fil. Des feuillards supplémentaires 17, qui n'enserrent que les spires de fil, sont répartis circonférentiellement entre les feuillards 13, notamment pour maintenir les spires intérieures et extérieures 18 avoisinant le flan inférieur 14 de la bobine. Le dispositif de dévidage du fil d'une telle bobine est représenté aux figures 3 à 6. Ce dispositif 20 comporte un socle 21, constitué d'une portion de tube cylindrique sur lequel sont soudées, vers chaque extrémité, des pattes 22 s'étendant radialement, ici au nombre de quatre. La longueur de ces pattes est telle que de l'ensemble du socle peut pénétrer axialement à l'intérieur de la bobine. Chaque groupe de deux pattes situées dans le même alignement axial porte, mobile en rotation, une fourche 23 constituée d'un montant 24 parallèle à l'axe du socle et de deux bras 25, 26 soudés perpendiculairement aux extrémités du montant. La longueur de ces bras est légèrement supérieure à l'épaisseur L de la bobine. La distance entre les deux bras est légèrement supérieure à la hauteur "H" de la bobine, par exemple d'environ 10 mm. Sur le montant, du côté opposé aux bras, sont soudés deux goussets 27 portant des tourillons 28 qui s'engagent dans des alésages réalisés aux extrémités des pattes 22 du socle. Le bras inférieur 26 de la fourche 23 est pourvu d'un pied 29, qui prolonge la fourche vers le bas, et sert d'appui sur le sol pour le dispositif. Ce pied déborde de l'extrémité inférieure 30 du socle et sa hauteur est telle que, lorsque le dispositif repose sur le sol dans la position d'utilisation, la distance entre le bord supérieur 31 du bras inférieur 26 et le sol est sensiblement égale ou légèrement inférieure à la hauteur "h" des cales 12 de la bobine. Pour guider le fil lors du dévidage, le dispositif comporte de plus, monté de manière amovible, un système de "bras volant" visible sur le dessin de la figure 4. Ce système comporte un flasque 32 de diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur de la bobine, centré sur le socle et en appui sur les bras supérieurs 25 des fourches. Un bras volant 33 est monté, libre en rotation par rapport au socle, au moyen d'un pivot 34, coaxial au socle, tourillonnant dans un palier 35 inseré de manière amovible dans l'extrémité supérieure du tube du socle 21. Le bras volant, à l'opposé du pivot et au delà de la périphérie de la bobine est cintré vers le bas et porte à son extrémité un anneau 36, à un niveau situé sous le plan du flasque 32. Le bras volant 33 porte aussi un patin de frein 37 frottant sur le flasque 32 et réglable en position radiale sur le bras volant. Afin de mieux comprendre l'invention, on va maintenant décrire la suite des opérations de préparation au dévidage. La bobine conditionnée à dévider, telle que présentée à la figure 2, est amenée par un moyen de levage adéquat au poste de dévidage, ou elle est déposée sur le sol, sur lequel elle repose par les cales 12. On notera que le positionnement de la bobine n'a pas besoin d'être précis, contrairement au système d'art antérieur représenté à la figure 1 qui nécessite de centrer la bobine par rapport aux points d'attache des ressorts 4. Le dispositif de dévidage est ensuite introduit, dans sa position de retrait représentée figure 6, au centre de la bobine, par le haut, jusqu'à reposer sur le sol. Cette opération peut aisément être effectuée manuellement par l'opérateur dans le cas de bobines de 400 kg, donc d'assez petites dimensions, du fait que le dispositif est préférentiellement réalisé par construction soudée de tubes, et a donc un poids faible. On notera que dans cette position de retrait, le dispositif s'inscrit entièrement à l'intérieur du volume cylindrique de diamètre prédéterminé dl égal ou inférieur au diamètre intérieur d de la bobine. Les fourches 23 sont alors déployées par rotation autour des tourillons 28, les bras inférieurs 26 des fourches passant sans difficultés sous la bobine, entre les cales 12, du fait que la hauteur de ces bras munis des pieds 29 est légèrement inférieure à la hauteur "h" des cales. De même les bras supérieurs 25 passent au-dessus de la bobine sans effort, du fait que l'écartement entre les bras inférieurs 26 et supérieurs 25 est légèrement supérieur à la hauteur "H" de la bobine, par exemple d'environ 10 mm. Les fourches sont donc déployées jusqu'à ce que les montants 24 viennent au contact de la couche interne de fil, ainsi que représenté à la figure 5. On notera que le même dispositif peut être utilisé pour des bobines de diamètre internes d différents, dans le mesure où ce diamètre n'excède pas, ou excède peu, le diamètre du cercle défini par les montants 24 dans la position d'extension maximale des fourches 23. En effet les fourches n'ont pas besoin d'être déployées jusqu'à ce que les bras 25, 26 soient parfaitement radiaux. I1 suffit que, lorsque les montants 24 sont en contact avec la bobine, les extrémités de ces bras atteignent la périphérie de la bobine (représentée par le cercle de diamètre D) pour que la couche externe de fil soit maintenue. Les feuillards 13 et 17 de ligaturage sont alors coupés et enlevés. On notera que les feuillards 13 encerclant également les cales 13 peuvent être facilement enlevés, car ils peuvent coulisser aisément dans les rainures 15 des cales. Lorsque les feuillards sont coupés, la bobine, qui était maintenue compressée par ceux-ci, s'expanse élastiquement, la couche interne de fil, dont le diamètre tend à diminuer, venant enserrer les montants 24, et les flancs de la bobine, dont la hauteur augmente, s'appliquant sur les bras inférieurs et supérieurs. I1 en résulte que la bobine, libérée de ses feuillards, reste parfaitement maintenue par le dispositif. Ensuite le flasque 32 est mis en place, centré sur le tube du socle 21 et reposant sur les bras supérieurs 25 des fourches. Puis sont placés le palier 35 et le bras volant 33. Le patin de frein 37 est réglé en position sur le bras volant pour assurer le freinage requis et l'extrémité du fil est passée dans l'anneau 36 du bras volant et tiré vers le haut, par exemple, vers une machine de découpe et de mise en forme du fil. Selon une variante de l'invention, représentée à la figure 7, chaque fourche ne comporte qu'un bras supérieur 25, fixé à l'extrémité supérieure du montant, les bras inférieurs du dispositif précédemment décrit étant ici remplacés par des bras fixes 26' liés au socle et reposant sur le sol. Dans cette variante, la mise en oeuvre du dispositif s'effectue en plaçant le dispositif sur le sol, puis la bobine est glissée sur le dispositif par le haut, les fourches étant dans leur position de retrait. Lorsque la bobine repose sur lesdits bras fixes, qui s'étendent radialement au moins jusqu'à la périphérie de la bobine, les fourches sont déployées. La suite des opérations est similaire à ce qui a été décrit précédemment pour la première variante. On notera que la mise en place de la bobine par le dessus du dispositif est également réalisable avec la première variante. Dans un tel cas, on pourra placer momentanément sur le dispositif dans sa position de retrait, avant la mise en place de la bobine, un guide de centrage, tel qu'une pièce de forme tronconique, pour faciliter le centrage de la bobine sur le dispositif. Ce guide sera enlevé ensuite avant de mettre en place le flasque et le bras volant. L'invention n'est pas limitée aux dispositions constructives décrites ci-dessus à titre d'exemple. En particulier, les bras des fourches peuvent être ajustables en position sur les montants 24, pour permettre l'utilisation du dispositif avec des bobines de hauteurs différentes. De même on pourra prévoir des moyens de blocage en position des fourches dans leur position de retrait et/ou d'extension. On notera toutefois que le blocage des fourches en position d'extension est normalement assuré automatiquement par l'effort d'écartement des bras des fourches exercé par la bobine lors de son expansion axiale au moment de la suppression des feuillards de ligature. REVENDICATIONS 1) Bobine de fil métallique conditionnée comportant un enroulement (10) en spires et couches superposées dudit fil et des feuillards (13) de ligaturage enserrant toutes les spires et répartis angulairement, caractérisée en ce que au moins trois de ces feuillards enserrent, avec les spires, des cales (12) disposées sur un même flan de la bobine en passant dans des rainures (15) réalisées dans la face de ces cales opposée à la face en contact avec le fil, la profondeur de ces rainures étant supérieure à l'épaisseur du feuillard. 2) Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la dimension (1) des cales, dans la direction de la -rainure, est inférieure à l'épaisseur totale (L) des couches de fil de la bobine. 3) Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les feuillards (13) encerclent également des moyens de levage (16) de la bobine placés sur le flan de la bobine opposé au flan adjacent aux cales. 4) Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des feuillards supplémentaires (17) répartis circonférentiellement entre les feuillards (13) et n'enserrant que les spires de fil. 5) Dispositif de dévidage de bobines de fil métallique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un socle central (21) ayant un axe et au moins trois fourches (23) liées au socle dans la direction dudit axe, chaque fourche comportant un montant (24) parallèle audit axe et étant par ailleurs mobile par rapport au socle, perpendiculairement à l'axe du socle, entre une position de retrait dans laquelle chaque fourche est inscrite à l'intérieur d'un volume cylindrique de même axe que le socle et ayant un premier diamètre (d1) déterminé, et une position de déploiement dans laquelle les montants de chaque fourche sont situés sur un cylindre ayant un second diamètre (d) supérieur audit premier diamètre. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque fourche comporte deux bras, un bras supérieur (25) et un bras inférieur (26), fixés aux extrémités du montant perpendiculairement à celui-ci et, dans ladite position de déploiement, les extrémités des bras des fourches opposées aux montants s'étendent au-delà dudit cylindre de second diamètre. 7) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des bras inférieurs fixes (26') liés au socle, et chaque fourche comporte un bras supérieur (25), fixé à l'extrémité supérieure du montant, et dans ladite position de déploiement, les extrémités des bras des fourches opposées aux montants s'étendent au-delà dudit cylindre de second diamètre. 8) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les fourches sont liées au socle par des articulations (28) d'axe parallèle à l'axe du socle. 9) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le dispositif comporte un bras volant (33) amovible tournant par rapport au socle, selon l'axe de celui-ci. 10) Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'écartement des bras des fourches est réglable. 11) Dispositif selon la revendication 5 utilisé pour le dévidage de bobines selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier diamètre déterminé (dl) est inférieur ou égal au diamètre intérieur (d) de la bobine (10). 12) Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la distance entre les bras inférieurs (26,26') et supérieurs (25) est légèrement supérieure à la hauteur (H) de la bobine. 13) Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la hauteur des bras inférieurs (26) pourvus des pieds (29) est sensiblement égale ou légèrement inférieure à la hauteur (h) des cales (12).