Brevet FR2902681A1 — publié le 20071228

L'invention porte sur une bobine de fil de soudage destinée à alimenter un dévidoir de fil alimentant une torche de soudage à l'arc. Habituellement, une installation de soudage à l'arc de type MIG, MAG, TIG, à l'arc submergé ou autre, alimentée en fil d'apport, fourré ou massif, nécessite un générateur de courant, un dévidoir et une bobine de fil, une gaine de dévidage et une torche. Comme schématisé en Figure 1, le dévidoir 10 sert à délivrer la quantité de fil 4 nécessaire pour déposer le volume de métal souhaité pour l'exécution de la soudure, le fil 4 étant, quand à lui, enroulé sur une bobine 1 de conditionnement formée d'un moyeu central 2 et de deux flasques 3 latéraux. Une bobine de fil peut prendre diverses formes et dimensions, comme par exemple être du type à corps plein en plastique moulé ou similaire, ou à armature métallique ajourée. Le dévidoir 10 est généralement équipé d'un moteur d'entraînement, conçu pour dévider les fils 4 ayant un diamètre de 0,8 à 4 mm environ. La vitesse d'avancement du fil 4 est variable. Le dévidage du fil est activé par le soudeur soit automatiquement, soit grâce à une gâchette située au niveau de la torche de soudage. Le dévidoir 10 est muni de galets 11 d'entraînement à engrenages à plusieurs rouleaux, par exemple un galet d'entraînement et un galet de pression à ressort qui maintient le fil 4 dans la gorge de ces engrenages et d'un tube guide. Les galets peuvent être de forme conique ou cylindrique, crantés ou non crantés. Après avoir installé la bobine 1 de fil sur le support 12 du dévidoir 10 prévu à cet effet, l'opérateur doit libérer l'extrémité libre 5 du fil 4 de la bobine 1 et le tenir fermement jusqu'à son introduction dans les galets 11 d'entraînement du dévidoir 10. Or, il arrive que l'opérateur lâche involontairement ledit fil. Cela conduit d'abord à un risque de blessure, aux mains et aux yeux, car le fil peut se débobiner violemment. Pour cette raison, il est d'ailleurs fortement recommandé de porter des lunettes de protection munies d'écrans latéraux, lors de cette manipulation de changement de fil. Ensuite, la partie de fil qui s'est libérée ne peut pas ou que difficilement être repositionnée d'une manière convenable sur la bobine 1 car elle s'est débobinée et les spires se sont généralement emmêlées. L'utilisateur est alors très souvent obligé d'éliminer la partie de fil débobinée, ce qui conduit à une perte de fil pouvant être importante si de nombreuses spires se sont débobinées mais aussi à une perte de temps et donc de productivité. De manière analogue, la récupération d'une bobine non vide d'un dévidoir, pour la transférer à un autre dévidoir ou pour changer le type de fil du dévidoir considéré, est aussi laborieuse. En effet, l'opérateur doit à la fois libérer le fil des galets, et le saisir sans le laisser échapper tout en tournant la bobine de fil pour ré-enrouler la partie récupérée depuis la 1 torche. Or, là encore, il arrive fréquemment que l'opérateur laisse échapper le fil avec les mêmes risques et conséquences que précédemment. Le problème qui se pose dès lors est de pouvoir faciliter les opérations d'installation et démontage d'une bobine de fil d'un dévidoir de manière à éviter les inconvénients, risques et problèmes susmentionnés. La solution de l'invention est une bobine de fil de soudage comprenant un moyeu central et des flasques latéraux, et un fil de soudage enroulé sur ledit moyeu central entre lesdits flasques, ledit fil de soudage ayant une extrémité libre, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un système de fixation, agencé sur l'un au moins desdits flasques latéraux, permettant de recevoir et maintenir l'extrémité libre du fil de manière à empêcher que ladite extrémité libre du fil ne puisse se débobiner de la bobine. Dans le cadre de l'invention, le moyeu central désigne de manière générale toute structure sur laquelle vient se bobiner, c'est-à-dire s'enrouler le fil de soudage, et peut dès lors revêtir diverses formes, par exemple le moyeu central peut être un élément tubulaire plein ou ajouré, tel un cylindre, un polygone ou similaire, ou alors être formé d'une structure tridimensionnelle en fil métallique. Dès lors, selon le cas, les flasques peuvent être rapportés et rendus solidaires du moyeu central, c'est-à-dire que les flasques et le moyeu central sont des éléments distincts qui ont fixés les uns ou autres, ou, au contraire, les flasques et le moyeu central peuvent former une structure unique, notamment une armature tridimensionnelle en fil métallique, comme par exemple décrit dans le document EP-A-1150786. Selon le cas, la bobine de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - elle comporte plusieurs systèmes de fixation agencés sur au moins l'un des flasques latéraux. - elle comporte de 2 à 8 systèmes de fixation agencés en périphérie d'au moins l'un des flasques. - les systèmes de fixation sont agencés sur la paroi extérieure d'au moins l'un des flasques. - les systèmes de fixation sont angulairement répartis, en particulier à égale distance les uns des autres, sur la paroi extérieure d'un ou des flasques. - les systèmes de fixation sont agencés de manière amovible ou non amovible sur la bobine. -les systèmes de fixation comprennent une embase de fixation surmontée d'un élément comprenant une encoche dimensionnée pour recevoir le fil et le maintenir. - l'encoche comprend des dentelures internes. - le moyeu central est de forme cylindrique ou polygonale. 2 - le système de fixation est conçu et adapté pour retenir suffisamment l'extrémité libre du fil pour le maintenir sans le déformer ou l'écraser, et ainsi autoriser une libération facile de celui-ci par l'opérateur, ce dernier n'ayant qu'à tirer le fil hors du système de fixation pour le libérer. - le système de fixation est conçu et adapté pour pincer, coincer ou serrer le fil. L'invention porte aussi sur un dévidoir de fil de soudage alimenté en fil de soudage d'une bobine de fil de soudage selon l'invention et l'utilisation d'un tel dévidoir muni d'une telle bobine dans une opération de soudage à l'arc, en particulier de soudage MIG ou MAG, de brasage ou soudo-brasage TIG, de soudage à l'arc submergé ou autre. La présente invention est illustrée sur les Figures ci-après. Comme schématisé sur les Figures 2 et 3, on utilise avantageusement au moins deux moyens de fixation 6, de préférence trois ou quatre moyens de fixation 6, aménagés sur l'un ou les deux flasques 3 de la bobine 1, lesquels moyens de fixation 6 servent à retenir l'extrémité libre 5 du fil 4 et à éviter que le fil 4 ne se déroule intempestivement. Une telle bobine 1 résout les problèmes susmentionnés car, grâce aux systèmes de fixation 6 dimensionnés pour recevoir tout ou partie de l'extrémité libre 5 du fil 4, on peut facilement maintenir le fil 4 en tension en périphérie des flasques 3 de la bobine 1, sur quelques centimètres, dizaine de centimètres ou davantage selon notamment le diamètre de la bobine considérée. Les systèmes de fixation 6 sont préférentiellement angulairement répartis sur les parois extérieures des flasques 3 de la bobine 1 qui prennent en "sandwich" le moyeu axial 2 en forme de cylindre ou analogue, sur lequel est enroulé le fil 4. Comme illustré sur la Figure 4, chaque système de fixation 6 est formé d'une embase 20 permettant l'agencement du système 6 sur chaque flasque 3 de la bobine 1, laquelle embase 20 est surmontée d'un élément d'accrochage 21 qui présente une encoche 22 dans laquelle on introduit le fil 4 à immobiliser. L'écartement de l'encoche 22 doit être dimensionné de manière à être légèrement inférieur au diamètre du fil 4 à fixer. L'embase 20 et l'élément d'accrochage 21 peuvent être formés d'une pièce unique ou de plusieurs pièces solidarisées les unes aux autres. Il peut en outre en exister différents types pour une seule ou alors différentes gammes de diamètres de fil, par exemple de 0.8 mm à 1.6 ou 2.4 mm, de 2.4 à4mm... Le matériau utilisé pour fabriquer ce système de fixation 6, ou au moins l'élément d'accrochage 21 qui va recevoir le fil, doit offrir une élasticité suffisante pour laisser entrer le fil 4 dans l'encoche 22 et exercer une pression nécessaire et suffisante sur le fil 4 pour le maintenir en position. Ce matériau peut être une matière plastique, de préférence recyclable, et/ou métallique répondant aux exigences ci-dessus. 3 De plus, l'ajout d'une ou plusieurs fines dentelures 23 sur au moins l'une des faces inférieure ou supérieure de l'encoche 22 augmente l'efficacité de maintien en tension du fil, comme montré en Figure 5. Les systèmes de fixation 6 peuvent être fixés de manière inamovible et solidaire, sur les flasques 3 de la bobine 1, par exemple pendant sa fabrication. Le fil sera alors immobilisé à l'aide de ces fixations 6 à la fin du bobinage, lors du remplissage de la bobine 1. Cependant, les systèmes de fixation 6 peuvent être aussi indépendants du flasque 3 et amovibles, ce qui permet à l'opérateur d'adapter lui-même, comme il le souhaite, ces systèmes 6 sur la bobine neuve et remplie avant de l'installer sur un dévidoir. Il peut ensuite positionner l'extrémité 5 libre du fil 4, en conservant le fil en tension, sur 2 attaches, de préférence 3 ou 4. Puis, il installe la bobine 1 sur le dévidoir 10. Les fixations peuvent alors être récupérées et utilisées ultérieurement sur une autre bobine Dans les 2 cas, après avoir positionné la bobine sur le support du dévidoir, il est alors facile de libérer l'extrémité 5 du fil 4 de l'attache de fixation 6 la plus proche de celle-ci alors que l'attache suivante 6 maintient toujours le fil en tension. L'opérateur peut ensuite introduire l'extrémité du fil dans les galets d'entraînement d'un dévidoir 10 sans risque de blessures même si cette partie 5 de fil 4 lui échappe des mains. Puis, grâce au moteur d'entraînement des galets, l'opérateur fait avancer le fil jusqu'à ce que celui-ci se libère seul de la dernière attache. En outre, la solution de l'invention peut être réutilisé lors d'un changement de bobine sur le dévidoir. Le système permet de fixer à nouveau une partie du fil à l'aide d'une des attaches disponibles avant de libérer celui-ci au niveau des galets. Puis, il suffit de faire tourner la bobine dans le sens inverse du sens d'avance. Le fil est alors sorti des galets sans danger grâce au maintien de la première attache. L'extrémité libre du fil est alors fixée sur au moins une des attaches restant disponibles. Préférentiellement, chaque flasque 3 de la bobine est équipé d'au moins 2 systèmes de fixation 6, de préférence 3 ou 4, ces systèmes de fixation 6 étant répartis à égales distances sur la périphérie extérieure des 2 flasques de la bobine 1. Ces fixations, de préférence situées au niveau où la flasque a son plus grand diamètre car ceci évite de tordre le fil, maintiennent le fil sous tension au niveau d'un des flasques accessible par l'opérateur, à l'extérieur de la zone d'enroulement du fil. Ce qui permet de libérer sans danger la longueur de fil nécessaire et suffisante pour le conduire jusqu'aux galets d'entraînement du dévidoir. Le système de fixation 6 permet de retenir l'extrémité libre 5 du fil 4 par exemple en le pinçant ou en le serrant suffisamment pour le maintenir dans l'encoche 22 mais sans le déformer ou l'écraser et tout en autorisant en outre sa libération facile, c'est-à-dire son désengagement aisé de l'encoche, par l'opérateur. 4 Le système de fixation de l'invention est applicable pour tous les modèles de bobines de fil, c'est à dire de toute nature, plastique, métallique, bois,... ou de tout diamètre de bobine, et peut être adapté pour une grande variété de diamètres de fil. Selon un autre mode de réalisation schématisé en Figure 6, le système de fixation 6 servant à retenir l'extrémité libre du fil se compose d'une embase 20 venant se fixer (en 30) sur les deux flasques de la bobine 1 et comprenant, entre les points de fixation 30, un élément de jonction 31 intermédiaire portant l'élément d'accrochage 21 muni de l'encoche 22. Un tel mode de réalisation est avantageux car il permet de maintenir le fil 4 parallèle au plan des flasques de la bobine. De plus, il évite sa déformation ou son pliage, en particulier lorsque la bobine est formée d'une armature métallique où les flasques et le moyeu central sont formés d'éléments métalliques. De préférence, plusieurs systèmes 6 de fixation selon la Figure 6 sont fixés sur les bords des flasques de la bobine 1, avantageusement de 2 à 6 systèmes de fixation 6 à élément de jonction 31 intermédiaire. 5 Revendications 1. Bobine (1) de fil de soudage comprenant un moyeu central (2) et des flasques latéraux (3), et un fil (4) de soudage enroulé sur ledit moyeu central (2) entre lesdits flasques, ledit fil de soudage (4) ayant une extrémité libre (5), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un système de fixation (6), agencé sur l'un au moins desdits flasques latéraux (3), permettant de recevoir et maintenir l'extrémité libre (5) du fil de manière à empêcher que ladite extrémité libre (5) du fil ne puisse se débobiner de la bobine (1). 2. Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs systèmes de fixation (6) agencés sur au moins l'un des flasques latéraux (3). 3. Bobine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte de 2 à 8 systèmes de fixation (6) agencés en périphérie d'au moins l'un des flasques (3). 4. Bobine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les systèmes de fixation (6) sont agencés sur la paroi extérieure d'au moins l'un des flasques (3). 5. Bobine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les systèmes 20 de fixation (6) sont angulairement répartis, en particulier à égale distance les uns des autres, sur la paroi extérieure d'un ou des flasques (3). 6. Bobine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les systèmes de fixation (6) sont agencés de manière amovible ou non amovible sur la bobine (1). 7. Bobine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les systèmes de fixation (6) comprennent une embase (20) de fixation surmontée d'un élément (21) comprenant une encoche (22) dimensionnée pour recevoir le fil (4) et le maintenir. 30 8. Bobine selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'encoche (22) comprend des dentelures (23) internes. 9. Bobine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le système de fixation (6) est conçu et adapté pour retenir suffisamment l'extrémité libre (5) du fil (4) pour le 35 maintenir sans le déformer ou l'écraser. 25 6. Bobine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le système de fixation (6) est conçu et adapté pour pincer, coincer ou serrer le fil (4). 11. Dévidoir de fil (10) de soudage alimenté en fil (4) par une bobine (1) selon l'une 5 des revendications 1 à 9. 10 15 20 25 30 35 40 45 7