Dispositif de liage à tête de torsadage perfectionnée et lieuse équipÀ©e de tels dispositifs, notamment pour le liage de couronnes de fil de fer

Abstract

 La présente invention concerne un dispositif de liage qui comprend, sur un bâti (7), des moyens pour la mise en place d'un lien flexible (F) autour d'un article à lier comprenant des organes de guidage (10,11) pour amener les deux brins d'extrémité du lien à s'entrecroiser, et une tête de torsadage (32) de ceux-ci disposée à l'arrière desdits organes de guidage et formée d'une pince de serrage (32a) montée à l'extrémité d'un corps rotatif (33).
Selon l'invention, ce dispositif de liage comprend des moyens de guidage et d'entraînement en translation (41,42,43,44) de la tête de torsadage (32), constitués de préférence par un écrou (42) solidaire du bâti (7), dans lequel est vissée une partie filetée du corps (33) de la tête de torsadage (32), monté coulissant dans un organe d'accouplement (44) à un moyen assurant son entraînement en rotation, lesdits organes de guidage du lien flexible étant en outre effaçables en synchronisme avec la translation de la tête de torsadage.
Application aux compacteuses-lieuses de couronnes de fil de fer, munies de plusieurs de ces dispositifs de liage répartis en cercle.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de liage qui comprend, sur un bâti associé à une structure d'appui pour un article à lier, des moyens pour la mise en place d'un lien flexible autour de ce dernier comprenant des organes de guidage pour amener ses deux brins d'extrémité à s'entrecroiser, et une tête de torsadage de ceux-ci disposée à l'arrière desdits organes de guidage et formée d'une pince de serrage montée à l'extrémité d'un corps rotatif.

[0002] On trouve de tels dispositifs de liage sur les compacteuses-lieuses de couronnes de fil de fer, dans lesquelles ils sont répartis en cercle sur un support commun, en arrière de l'unité de compactage.

[0003] Comme on le sait, un inconvénient des compacteuses-lieuses actuelles est que, dans chaque dispositif de liage, la tête de torsadage ne peut, pour des raisons de construction, agir qu'en rotation sur le lien flexible et ce à une grande distance, de l'ordre de 60 mm, de la couronne de fil à lier. Si ceci est sans conséquence sur la qualité du liage des couronnes de fils présentant une forte élasticité qui compense ce jeu de torsadage après le compactage, il en est tout différemment quand le fil est produit par laminage avec un diamètre augmenté réduisant d'autant l'élasticité de la couronne formée. Il s'ensuit en effet que les liens insuffisamment serrés autour de la couronne de fil, glissent souvent le long de celle-ci, par exemple en cours de manutention ou de transport, et que la couronne peut ainsi se défaire.

[0004] La présente invention s'est fixée pour but de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle propose un dispositif de liage du type spécifié en introduction, qui se caractérise en ce qu'il comprend des moyens de guidage et d'entraînement en translation de la tête de torsadage conçus pour agir sur le corps de cette dernière lors de sa rotation, lesdits organes de guidage du lien flexible étant effaçables en synchronisme avec la translation de la tête de torsadage.

[0005] La tête de torsadage peut ainsi au cours de sa rotation avancer en direction de la couronne de fil à lier, jusqu'à s'en rapprocher à une distance certes encore limitée dans la pratique, mais suffisamment réduite, environ de moitié, pour assurer un liage ferme de bonne qualité en combinaison avec l'élasticité de la couronne de fil, même quand le fil est obtenu par laminage.

[0006] Selon un mode de réalisation qui semble devoir être retenu à titre préférentiel, en raison de sa simplicité de conception et de sa fiabilité de fonctionnement, lesdits moyens de guidage et d'entraînement en translation comprennent un écrou solidaire du bâti, dans lequel est vissée une partie filetée du corps de la tête de torsadage, lequel est en outre monté coulissant dans un organe d'accouplement à un moyen assurant son entraînement en rotation.

[0007] Avantageusement, ledit organe d'accouplement est un pignon denté retenu autour du corps de la tête de torsadage par une liaison à cannelure axiale et engrenant avec une roue dentée motrice constituant ledit moyen d'entrainement en rotation.

[0008] Par ailleurs et selon une autre caractéristique de l'invention, la pince de serrage se compose de deux mors articulés sur le corps de la tête de torsadage en se prolongeant chacun, au-delà de leur axe d'articulation, par un talon arrière, et est en outre associée à un vérin formé dans le corps avec sa tige dirigée vers les talons des mors et se terminant par une tête de forme générale conique destinée à s'engager entre ces derniers, les talons des mors de la pince de serrage étant en outre rappelés l'un vers l'autre au repos. On dispose ainsi de moyens d'actionnement simples de la pince de serrage qui en outre n'augmentent pas l'encombrement général du dispositif de liage.

[0009] De leur côté, lesdits organes de guidage du lien flexible sont de préférence constitués par des becs guide-fil pivotants, s'entrecroisant en position active dans le trajet de translation de la tête de torsadage et déplaçables cycliquement hors de ce dernier par des moyens de basculement.

[0010] La présente invention porte également sur une lieuse d'articles de forme annulaire, notamment sur une compacteuse-lieuse de couronnes de fil de fer, du type comprenant plusieurs sous-ensembles de liage disposés en cercle sur un support commun, et qui se caractérise en ce que les sous-ensembles de liage sont constitués par des dispositifs de liage tels que définis précédemment.

[0011] Dans un mode de réalisation préféré simplifiant considérablement la commande des têtes de torsadage des différents dispositifs de liage, ces dernières sont orientées dans le même sens avec leurs axes sensiblement parallèles à l'axe central de l'article à lier et leurs pignons d'accouplement engrènent avec une roue dentée motrice commune.

[0012] La présente invention va maintenant être décrite plus en détail, mais sans aucun caractère limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement, en vue de côté, une compacteuse-lieuse conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue en coupe agrandie schématique selon la ligne II-II de la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue de côté, en coupe partielle, d'un dispositif de liage selon l'invention incorporé dans la compacteuse-lieuse des figures 1 et 2 ;

- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale, selon la ligne IV-­IV de la figure 3, de la tête de torsadage de ce dispositif de liage ;

- la figure 5 représente schématiquement en vue arrière, le système de commande des différentes têtes de torsadage des dispositifs de liage de la compacteuse-lieuse ;

- les figures 6 et 7 sont des schémas illustrant deux phases du fonctionnement du dispositif de liage ; et

- la figure 8 est une vue de face agrandie de la tête de torsadage, faite selon la flèche A de la figure 4.

[0013] La compacteuse-lieuse exemplifiée sur la figure 1 est formée d'une unité de compactage proprement dite 1 suivie d'une unité de liage 2. D'une manière connue en soi, l'unité de compactage 1 comprend un chariot 3 qui, après avoir reçu une couronne cylindrique de fil à lier, formée dans un poste de bobinage amont, la déplace et la comprime contre une enclume 4 en la faisant passer autour d'un mandrin axial 5 saillant à l'avant de cette dernière.

[0014] En arrière de l'enclume 4, l'unité de liage 2 présente quatre dispositifs de liage 6 identiques qui, comme le montre la figure 2, sont boulonnés en 6a, par leur bâti respectif 7, sur une face, tournée vers l'enclume 4, d'un support commun 2a sur lequel ils sont répartis en cercle en étant mutuellement décalés de 9°. Les dispositifs de liage 6 sont associés à des dévidoirs de fil de liage respectifs désigués dans leur ensemble par 8. Ils possèdent en outre un axe principal de travail X parallèle à l'axe Y du mandrin 5 et positionné dans le prolongement de l'espace de réception de la couronne à lier, défini entre ce dernier et un bras latéral respectif 9 formé aussi en saillie à l'avant de l'enclume 4.

[0015] On va maintenant décrire en référence aux figures 3 et 4 la structure de l'un des dispositifs de liage 6, identique en tous points aux trois autres.

[0016] La première de ces figures montre tout d'abord sur la face frontale du dispositif de liage, deux becs guide-fil 10,11 légèrement décalés dans une direction perpendiculaire au plan du dessin. Ces becs guide-fil sont pourvus de canaux respectifs 10a,11a convergeant l'un vers l'autre en direction de l'enclume 4 jusqu'à s'entrecroiser. Par ailleurs, chaque bec guide-fil 10 ou 11 se prolonge à l'arrière par une jambe de support respective 12 ou 13 articulée en 14 ou 15 sur le bâti 7, autour d'axes parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe principal X du dispositif. Sur chacune de ces jambes 12,13, est en outre articulée, respectivement en 16 et 17, une biellette 18,19, longue pour le guide-fil 10 et courte pour le guide-fil 11. Les deux biellettes 18,19, dirigées vers l'axe central Y de l'unité de liage 2, s'articulent en 20 et 21 sur un levier basculant 22, lui-même porté en son centre par un axe 23 tourillonnant dans le bâti 7. A l'arrière de cet axe 23, le levier 22 est muni d'une excroissance 24 s'articulant par son extrémité sur un plot 25 bloqué entre deux flasques circulaires 26,27 formés à l'extrémité de la tige 28, d'un vérin 29 porté par le support 2a. Ce vérin 29, centré sur l'axe Y de l'unité de liage 2, est commun aux quatre dispositifs de liage 6 et dès lors, lorsqu'il est en extension, il place et maintient les becs guide-fil 10,11 de chacun d'eux dans leur position active de la figure 3, par l'intermédiaire des mécanismes respectifs constitués par le levier basculant 22 et les biellettes 18,19.

[0017] Juste derrière les deux becs guide-fil 10,11, se trouve une tête de torsadage 32 que l'on va décrire en référence aux figures 3, 4 et 8.

[0018] La partie arrière de cette tête de torsadage 32 consiste en un corps de révolution 33, retenu par des paliers 34,35 à joints d'étanchéité 34a,35a à l'intérieur d'un alésage 36 du bâti 7, ménagé entre les jambes d'articulation des becs 10,11. Au-delà du palier avant 34, un prolongement 33a du corps 33 porte une pince de serrage 32a constituée de deux mors 37,38 articulés autour d'axes parallèles 39,40 perpendiculaires aux axes d'articulation 14,15 des jambes 12,13 des becs guide-fil. Dans leur position de repos représentée sur la figure 4, ces mors 37,38 sont maintenus légèrement écartés par des ressorts de rappel, non représentés, agissant entre des talons 37a, 38a les prolongeant au-delà de leurs axes d'articulation 39,40.

[0019] Sur la figure 3, on peut encore voir que les mors 37,38 présentent une forme rectangulaire pour venir se loger, avec un jeu minimum, dans une découpe 52 de forme complémentaire, ménagée dans la face arrière des becs guide-fil 10,11. Les figures 3, 4 et 8 montrent également que sur leur face avant et le long de leur bord libre 37b,38b, les mors 37,38 sont chacun pourvus d'un canal ouvert 37c ou 38c, ces deux canaux s'inclinant en convergeant sur l'axe X de la tête de torsadage pour, grâce à leur décrochement mutuel, visible sur la figure 8, se retrouver respectivement dans l'alignement des canaux 10a,11a des becs guide-fil 10,11, lorsque les deux mors 37,38 sont dans leur position ouverte représentée sur la figure 4.

[0020] Cette même figure montre par ailleurs que, dans sa partie médiane, le corps 33 de la tête de torsadage 32 présente un tronçon fileté extérieurement 41 qui est vissé dans un écrou fixe 42 solidaire, par une vis 42a, de la paroi de l'alésage 36. A son extrémité arrière, le corps 33 porte, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs cannelures axiales 43, un pignon 44 (figure 3). Comme le montre la figure 2 ainsi que la vue schématique de la figure 5, les quatre pignons 44 des têtes de torsadage 32 des quatre dispositifs de liage 6 engrènent, par l'intermédiaire de pignons intermédiaires 45, avec une roue dentée centrale commune 46 mise en rotation par un moteur hydraulique 47.

[0021] Dans le corps rotatif 33 de la tête de torsadage, est en outre ménagée la cavité 48 d'un vérin hydraulique dont la tige 49 centrée sur l'axe X se termine par une tête tronconique 50 dirigée vers l'intervalle défini entre les talons 37a,38a des deux mors 37,38.

[0022] On va maintenant expliquer le fonctionnement de l'unité de liage 2 munie des dispositifs de liage 6 décrits ci-dessus.

[0023] Chacun des dispositifs de liage 6 étant dans l'état illustré par la figure 4, un mince fil souple et continu de liage F provenant de l'un des dévidoirs 8 et entraîné par une poulie motorisée 30 montée sur le bâti 7 avec son contre-galet de tension 30a, s'engage dans le canal 38c du mors 38 de la tête de torsadage, puis dans le canal 11a en alignement du bec guide-fil 11 pour, à la sortie de celui-ci, venir ceindre une section de la couronne en suivant des rainures de guidage non-représentées formées dans une ouverture de l'enclume 4, le long du bras correspondant 9 et le long du mandrin 5. Le fil de liage revient ensuite à hauteur du second guide-fil 10 dont il traverse le canal 10a puis le canal en alignement 37c du second mors 37 en se croisant ainsi sur lui-même. Au-delà, l'extrémité libre du fil est saisie par une pince 31 actionnée par un vérin non-représenté, pince qui en coopérant avec le dévidoir 8 et sa poulie 30, tend le fil de liage F autour de la couronne. Dans l'instant qui suit, le vérin 48 est activé et la tête tronconique 50 de sa tige 49 s'engage entre les talons 37a,38a des mors 37,38 pour rapprocher les becs de serrage frontaux de ces derniers, afin qu'ils bloquent fermement le fil F au voisinage de son point de croisement sur lui-même. Dès lors, une cisaille, non-représentée, intervient pour sectionner le fil F du côté de la poulie 30, et former ainsi un lien flexible dont les deux brins entrecroisés F₁ ,F₂ (figure 6) sont immobilisés dans la tête de torsadage 32.

[0024] Ensuite, après éloignement de la pince de mise en tension 31 et écartement des becs guide-fil 10,11 sous l'effet de la rétraction de la tige 28 du vérin 29, chacune des têtes de torsadage 32 est mise en rotation par le moteur hydraulique 47, au travers de l'engrenage constitué par la roue dentée centrale 46 et les pignons 45 et 44. Au cours de cette rotation, chaque tête de torsadage se visse dans son écrou 42 et, en coulissant dans le pignon 44 associé, est animée simultanément d'un mouvement de translation vers l'avant. Ce double mouvement dont fait l'objet la tête de torsadage 32 lui permet de réaliser une torsade T rapprochée au maximum de la couronne C à lier (voir figure 7), en pratique à une distance d'environ 3 cm de celle-ci. Le lien flexible F est ainsi bien ajusté autour de la couronne C sans risque de glissement ultérieur.

[0025] Une fois la torsade T réalisée, la pression est relâchée dans le vérin 48, la tige 49 à tête tronconique est rétractée par un ressort de rappel 51 intérieur à ce vérin pour que les mors 37,38 s'ouvrent, la rotation de la tête de torsadage 32 est inversée et celle-ci est donc translatée vers l'arrière. Les becs guide-fil 10,11 sont ensuite ramenés l'un vers l'autre en position de travail par le vérin 29 et un nouveau cycle de liage peut alors commencer.

Revendications

1. Dispositif de liage qui comprend, sur un bâti (7) associé à une structure d'appui (4) pour un article à lier (C), des moyens pour la mise en place d'un lien flexible (F) autour de ce dernier comprenant des organes de guidage (10,11) pour amener ses deux brins d'extrémité (F₁ ,F₂) à s'entrecroiser, et une tête de torsadage (32) de ceux-ci disposée à l'arrière desdits organes de guidage et formée d'une pince de serrage (32a) montée à l'extrémité d'un corps rotatif (33), ce dispositif de liage étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage et d'entraînement en translation (41,42,43,44) de la tête de torsadage (32) lors de sa rotation, comprenant un écrou (42) solidaire du bâti (7), dans lequel est vissée une partie filetée (41) du corps (33) de la tête de torsadage (32), lequel est en outre monté coulissant dans un organe d'accouplement (44) à un moyen assurant son entraînement en rotation, lesdits organes de guidage du lien flexible étant en outre effaçables en synchronisme avec la translation de la tête de torsadage.

2. Dispositif de liage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe d'accouplement est un pignon denté (44) retenu autour du corps (33) de la tête de torsadage (32) par une liaison à cannelure axiale (43) et engrenant avec une roue dentée motrice (46) constituant ledit moyen d'entraînement en rotation.

3. Dispositif de liage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pince de serrage (32a) se compose de deux mors (37,38) articulés sur le corps (33) de la tête de torsadage (32) en se prolongeant chacun, au-­delà de leur axe d'articulation (39,40), par un talon arrière (37a,38a), et est en outre associée à un vérin (48) formé dans le corps (33) avec sa tige (49) dirigée vers les talons des mors et se terminant par une tête de forme générale conique (50) destinée à s'engager entre ces derniers, les talons des mors de la pince de serrage étant en outre rappelés l'un vers l'autre au repos.

4. Dispositif de liage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits organes de guidage du lien flexible sont constitués par des becs guide-fils (10,11) pivotants, s'entrecroisant en position active dans le trajet de translation de la tête de torsadage et déplaçables cycliquement hors de ce dernier par des moyens de basculement (18,19,22,29).

5. Lieuse d'articles de forme annulaire, notamment compacteuse-­lieuse de couronnes de fil de fer, du type comprenant plusieurs sous-ensembles de liage disposés en cercle sur un support commun (2a), caractérisée en ce que les sous-ensembles de liage sont constitués par des dispositifs (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.

6. Lieuse selon la revendication 5, dont les sous-ensembles de liage sont constitués par des dispositifs selon la revendication 2, caractérisée en ce que les têtes de torsadage (32) des dispositifs de liage (6) sont orientées dans le même sens avec leurs axes (X) sensiblement parallèles à l'axe central (Y) de l'article à lier (C) et leurs pignons d'accouplement (44) engrènent avec une roue dentée motrice commune (46).

Dessins