Machine automatique d'enroulement de tuyaux flexibles : enroulement, cerclage et spécifications à double poste

Résumé : Nous fabriquons des bobineuses automatiques qui reçoivent le tuyau directement de l'extrudeuse, mesurent sa longueur, l'enroulent, le coupent et le cerclent. Une tête à double poste permet de changer de bobine sans ralentir la ligne. Notre série FCL-V400 couvre les tubes de 4 à 30 mm de diamètre extérieur et les bobines de 300 à 500 mm de diamètre extérieur, avec une commande par automate Siemens. Ce guide décrit le processus, les spécifications, le dimensionnement de la longueur de bobine et comment adapter le temps d'enroulement à la vitesse d'extrusion.

Table des Matières

Comment fonctionne l'enroulement de tuyaux à double station ?

Dans cette vidéo de 56 secondes, nous avons construit l'enrouleur à deux têtes sur une tourelle indexable. Chaque étape ci-dessous détaille la logique d'ingénierie :

  1. 0–9 s, attente avant le cycle automatique. Les deux têtes d'enroulement restent en position, le tuyau étant positionné à l'entrée, avant le démarrage du cycle automatique. La conception à double bobine permet à une tête d'enrouler pendant que l'autre est déchargée, assurant ainsi un fonctionnement continu de l'extrudeuse.
  2. 9–12 s, départ. La tête active se met à tourner et amène le tuyau au centre.
  3. 12–30 s, en spirale. Le tuyau est disposé couche par couche sur la tête active, le tube d'alimentation étant ajusté pour maintenir la tension de la bobine. Un contrôle multi-axes dispose les spires en couches ordonnées sur toute la largeur de la bobine, ce qui permet d'obtenir un enroulement en spirale régulière.
  4. 30–56 s, accumulation de couches. Le serpentin s'allonge jusqu'à son diamètre extérieur programmé tandis que la tête continue de fonctionner. Le compteur de longueur arrête le serpentin à la longueur programmée, et le coupe-tuyau sépare le tuyau.

Le changement de station entre les deux têtes est un point clé de la conception. L'enroulement se poursuit sur une tête tandis que l'autre bobine est fixée et déchargée ; ainsi, la manipulation de la bobine n'affecte jamais la vitesse d'extrusion.

Machine d'enroulement automatique fermée pour tuyaux et tubes, avec poste d'enroulement protégé, écran tactile et guide d'alimentation du tuyau.
Enrouleur de tuyau automatique. Station d'enroulement protégée avec écran tactile et guide-tuyau.

Spécifications de l'enrouleur de tuyau FCL-V400

Valeurs obtenues avec notre machine automatique d'enroulement et de cerclage FCL-V400, qui couvre les tubes de diamètre extérieur de 4 à 30 mm sur trois modèles :

Paramètre FCL-V400A FCL-V400B FCL-V400C
Coil OD Φ300–400 mm Φ300–500 mm Φ300–500 mm
Hauteur de la bobine 40 – 120 mm 80 – 200 mm 150 – 300 mm
Coil ID Φ200–300 mm Φ250–400 mm Φ250–400 mm
Tube OD 4 – 10 mm 10 – 20 mm 15 – 30 mm
Régler la longueur de la bobine (compteur de mètres) 10-50 m 20-100 m 20-100 m
Arrivée d'air 6 bar 6 bar 6 bar

Le diamètre extérieur (DE), le diamètre intérieur (DI) et la hauteur de la bobine sont des plages de réglage distinctes, et non des valeurs appariées. Choisissez un DI et un DE dans chaque plage en prévoyant l'espace nécessaire pour les couches radiales ; la méthode de dimensionnement des bobines ci-dessous indique leur nombre. La longueur de bobine définie correspond à la longueur par bobine que vous saisissez sur l'IHM.

Pour les bobines de plus grand diamètre, notre série FCL-V600 permet d'enrouler des bobines de 400 à 600 mm de diamètre extérieur. Notre gamme d'enrouleuses FCL pour tubes de plus grand diamètre atteint 63 mm de diamètre extérieur pour les tubes et 1600 mm de diamètre extérieur pour les bobines avec le modèle FCL1000.

Dimensionnement du serpentin : quelle longueur de tuyau peut être enroulée sur un serpentin ?

La longueur de la bobine est déterminée par la géométrie, vérifiez-la donc avant de choisir le modèle :

  • Couches radiales = (diamètre extérieur de la bobine − diamètre intérieur de la bobine) ÷ 2 ÷ diamètre extérieur du tuyau.
  • Tours par couche = hauteur de la bobine ÷ diamètre extérieur du tuyau.
  • longueur du câble ≈ couches × tours par couche × π × diamètre moyen de la bobine.

Exemple d'utilisation sur FCL-V400A : tuyau de 10 mm, diamètre extérieur de la bobine : 400 mm, diamètre intérieur : 300 mm, hauteur : 80 mm. Cela donne 5 couches × 8 spires = 40 spires pour un diamètre moyen de 350 mm, soit environ 44 m par bobine. Cette longueur se situe dans la plage de comptage de 10 à 50 m.

Deux autres vérifications :

  • Rayon de courbure: Le diamètre intérieur de la bobine doit être au moins deux fois supérieur au rayon de courbure minimal du tuyau, indiqué dans la fiche technique de ce dernier.
  • Tuyau ondulé : Utilisez le diamètre extérieur de l'ondulation comme diamètre extérieur du tuyau.

Durée du cycle de la bobine adaptée à la vitesse de la ligne d'extrusion

L'enrouleur doit terminer chaque bobine dans le temps nécessaire à l'extrudeuse pour la produire :

  1. Temps par bobine = longueur de la bobine ÷ vitesse de la ligne. Une bobine de 44 m à 25 m/min prend environ 106 s, soit 34 bobines/h.
  2. Travaux en gare (l'enclenchement, l'éjection et l'indexation de la tourelle) doivent tenir dans ce laps de temps sur la deuxième tête.
  3. Vitesse d'enroulement : Nos machines d'enroulement et de cerclage sont réglables en fonction de la vitesse de la ligne d'extrusion, avec un enroulement à 60 m/min ou plus.

Nos données techniques pour les lignes d'enroulement et de cerclage automatiques indiquent une cadence de production typique de 40 à 60 bobines par heure. Cette cadence dépend de la taille de la bobine et du nombre de feuillards. Par conséquent, pour les bobines courtes à vitesse de ligne élevée, il est nécessaire de limiter le nombre de feuillards.

Cerclage et emballage de la bobine de tuyau

Sur cette machine, le terme « emballage » désigne le cerclage de la bobine afin qu’elle conserve sa forme. Voici les étapes de notre FCL-V400 :

  • Cerclage: Ruban PP automatique à 2 ou 4 positions autour de la bobine.
  • Éjection de la bobine : décharge automatique de la bobine enroulée.
  • Tension: Le tube d'alimentation est réglable pour ajuster la tension de la spirale, de sorte que les spires restent serrées sans aplatir le tuyau souple.

Pour les bobines emballées sous film ou ensachées, la bobine cerclée continue vers une machine d'enroulement de tuyaux en aval.

Bobine de tuyau en plastique noir cerclée à plusieurs endroits sur la tête d'enroulement d'une machine automatique d'enroulement et de cerclage
Bobine attachée. Une bobine de tuyau maintenue par des sangles sur la tête d'enroulement avant éjection.

Commandes PLC et comptage de longueur

Le FCL-V400 fonctionne avec un progiciel de commande Siemens :

Composant Marque / fonction
PLC, IHM, onduleur Siemens
Encodeur et transducteur Autoniques, pour le comptage de longueurs
Cylindres et électrovannes Airtac, 6 bars d'air
Interrupteurs, boutons, contacteurs Schneider
Programme de bobines Longueur, diamètre extérieur et largeur définis sur l'IHM

La longueur de la bobine est saisie sur l'interface homme-machine et comptée par l'encodeur ; chaque longueur est ensuite coupée automatiquement. Le diamètre extérieur et la largeur de la bobine sont réglables en fonction du produit.

Installation au niveau de l'extrudeuse

Nous installons l'enrouleur à la place du support d'enroulement manuel en bout de ligne d'extrusion :

  • Poste: Après le tirage, dans l'axe d'extrusion, l'enrouleur coupe chaque longueur lui-même.
  • Utilitaires: air comprimé à 6 bars pour le déflecteur d'enroulement pneumatique, les cylindres et le cerclage.
  • Match de vitesse : La vitesse d'enroulement est réglée sur la vitesse de la ligne d'extrusion, de sorte que les deux fonctionnent à la même vitesse.

La norme ISO 12100 définit la méthode d'évaluation des risques. Les normes applicables aux machines dépendent du marché de destination.

Liste de contrôle pour la sélection d'une machine à enrouler les tuyaux

Veuillez joindre ces valeurs à votre demande :

  • Plage de diamètre extérieur du tuyau ou du tube, matériau (PE, PVC, ondulé, caoutchouc) et rayon de courbure minimal.
  • Longueur cible de la bobine, diamètre extérieur, diamètre intérieur et hauteur de la bobine.
  • Vitesse de la ligne d'extrusion en m/min, et ligne simple ou double.
  • Cerclage : nombre de sangles et type de ruban adhésif ; emballage sous film ou ensachage en aval.
  • Alimentation en air et tension disponibles sur le site.

FAQ technique

Q : L’extrudeuse doit-elle s’arrêter à chaque changement de bobine ? R : Non. Sur une bobineuse à double poste, la tourelle change de tête et l’enroulement se poursuit sur la tête vide pendant que la bobine pleine est fixée. Notre FCL-V400 change de poste sans réduire la vitesse de la ligne d’extrusion.

Q : Quelles sont les tailles de tuyaux compatibles avec le FCL-V400 ? R : Diamètre extérieur du tube : 4 à 10 mm pour le V400A, 10 à 20 mm pour le V400B et 15 à 30 mm pour le V400C. Diamètre extérieur de la bobine : de 300 à 500 mm.

Q : À quelle vitesse la machine peut-elle enrouler le fil ? R : La vitesse d'enroulement suit la ligne d'extrusion, à 60 m/min ou plus. Le rendement typique est de 40 à 60 bobines par heure, selon la taille de la bobine et le nombre de bandes.

Q : Comment calculer la longueur de tuyau par spire ? R : Multipliez le nombre de couches radiales par le nombre de spires par couche par π × diamètre moyen. Un tuyau de 10 mm sur une spire de 400 mm de diamètre extérieur, 300 mm de diamètre intérieur et 80 mm de hauteur donne environ 44 m.

Q : De quelles utilités l’enrouleur a-t-il besoin ? R : De l’air comprimé à 6 bars et de l’alimentation électrique à la tension du site. Veuillez nous indiquer la tension et la fréquence avec votre demande afin que le variateur Siemens soit compatible.

Suivant

Nous configurons l'enrouleur pour votre ligne d'extrusion en trois étapes :

  1. Soumettez votre plan d'aménagement avec le diamètre extérieur du tuyau, la longueur et la taille de la bobine, la vitesse de la ligne et les besoins de cerclage info@fhopepack.com.
  2. Recevez une proposition de machine sous 48 heures, avec choix du modèle, vérification du temps de bobine et configuration du cerclage.
  3. Réservez une visite du site pour placer l'enrouleur après votre remorquage.

Références

Dernière mise à jour : 03/10/2026

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