Dispositif de chargement automatique de bobines dans des machines à dérouler

Abstract

 La présente invention concerne un dispositif de chargement automatique de bobines dans des machines à dérouler.
Dispositif caractérisé en ce qu'il est consti­tué par un palpeur de hauteur de bobine (4) avant dé­chargement, par un compteur d'impulsions (5) relié au palpeur (4) et à un calculateur central (6) comparant le nombre d'impulsions issues du compteur (5) avec le nom­bre d'impulsions de comptage d'un deuxième compteur d'impulsions (7) muni d'une roue dentée engrenant avec les dents d'au moins un plateau ou disque (8) portant des bras (9) de support de bobine, ce deuxième compteur (7) contrôlant la rotation des plateaux ou disques (8) et donc le déplacement des bras (9) avec leur moyeu (10) jusqu'à concordance de ces derniers avec l'alésage du mandrin de la bobine (11), et par au moins un moyen (12) de guidage vertical des bras (9) pendant leur mouvement d'approche des moyeux (10) pour l'alignement avec l'alésage du mandrin de la bobine (11).

Description

[0001] La présente invention concerne le domaine des machines à dérouler des bandes de matières en bobines pour alimenter, en particulier en continu, des machines effectuant des opérations d'impression, d'enduction, de transformation, ou analogues, et a pour objet un dispo­sitif de chargement automatique de bobines dans de tel­les machines à dérouler.

[0002] Actuellement, le chargement des machines à dé­rouler s'effectue, soit au moyen d'un chariot de manu­tention déposant la bobine devant les bras de la machine où un opérateur réalise l'opération de prise de la bobi­ne, en amenant les moyeux des bras dans le mandrin de la bobine ou en soulevant ladite bobine par des moyens auxilliaires. Ce mode de chargement présente l'inconvé­nient de nécessiter devant la machine à dérouler un es­pace de manoeuvre important et, en outre, la manoeuvre d'accrochage de la bobine étant entièrement réalisée par l'opérateur, il existe un risque non négligeable d'accident, notamment lors de la manipulation de grandes bobines d'un poids élevé.

[0003] Il existe également un dispositif alimenté en bobines par un chariot de manutention, et qui est susceptible d'alimenter simultanément deux machines dis­posées symétriquement à ce dispositif. Ce dernier consiste en un berceau, monté sur des roulettes guidées dans des rails noyés dans le sol, et déplaçable entre une position de chargement de la bobine au moyen d'un chariot de manutention et une position de déchargement de la bobine vers l'une ou l'autre machine à alimenter. La position de déchargement est limitée par une butée de fin de course qui délivre une impulsion de basculement au berceau vers le côté choisi.

[0004] Le basculement du berceau, qui est monté de manière pivotable sur son châssis roulant, est réalisé au moyen d'un vérin, et la bobine roule en direction de la machine à dérouler. Les bras de cette dernière sont alors abaissés pour pénétrer par leur moyeu dans le man­drin de la bobine.

[0005] La détermination de position des moyeux est effectuée par tâtonnement par l'opérateur, ou encore au moyen d'une ou de plusieurs cellules photoélectriques montées dans les moyeux.

[0006] Dans le premier cas, l'opération est longue et un accident est possible, notamment en présence de bobi­nes très lourdes. Dans le second cas, la détermination est généralement bonne, sauf en présence de mandrins plusieurs fois réutilisés et présentant des défauts in­ternes, notamment des mandrins en tube de carton.

[0007] La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients.

[0008] Elle a, en effet, pour objet un dispositif de chargement automatique de bobines dans des machines à dérouler comportant un dispositif d'amenée des bobines à partir d'un chariot de manutention à un poste de déchar­gement des bobines en direction de la machine à dérou­ler, caractérisé en ce qu'il est constitué, en outre, par un palpeur de hauteur de bobine avant déchargement, par un compteur d'impulsions relié au palpeur et à un calculateur central comparant le nombre d'impulsions is­sues du compteur avec le nombre d'impulsions de comptage d'un deuxième compteur d'impulsions muni d'une roue den­tée engrenant avec les dents d'au moins un plateau ou disque portant des bras de support de bobine, ce deuxiè­me compteur contrôlant la rotation des plateaux ou dis­ques et donc le déplacement des bras avec leur moyeu jusqu'à concordance de ces derniers avec l'alésage du mandrin de la bobine, et par au moins un moyen de guida­ge vertical des bras pendant leur mouvement d'approche des moyeux pour l'alignement avec l'alésage du mandrin de la bobine.

[0009] L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non li­mitatifs, et expliqués avec référence aux dessins sché­matiques annexés, dans lesquels :

la figure 1 est une vue en plan du dispositif conforme à l'invention ;

la figure 2 est une vue en élévation du pal­peur de hauteur de bobine ;

la figure 3 est une vue partielle en élévation latérale d'un moyen de guidage vertical des bras ;

la figure 4 est une vue partielle en élévation frontale du moyen de guidage suivant la figure 3,

les figures 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 3 et 4 d'une variante de réalisation du moyen de guidage ;

la figure 7 est une vue analogue à celle des figures 3 et 5 d'une autre variante de réalisation de l'invention, et

la figure 8 représente schématiquement le mode d'actionnement du moyen de guidage selon la figure 7.

[0010] La figure 1 des dessins annexés représente en vue partielle deux machines 3 à dérouler en continu des bobines de papier 11 ou analogue, montées en opposition de part et d'autre d'un poste de déchargement 2 alimenté par un dispositif 1 d'amenée des bobines 11 qui est chargé, par exemple, par un chariot de manutention. Les machines 3 comportent chacune un châssis 13 sur lequel sont guidés en rotation deux plateaux ou disques 8 pa­rallèles entre eux et reliés entre eux par l'intermé­diaire d'axes 14 de support et de guidage basculant et coulissant de bras 9 de support des bobines 11, ces bras 9 étant, en outre, solidarisés entre eux en rotation et verrouillables par rapport aux plateaux ou disques 8 au moyen d'un axe 15 dont les extrémités peuvent coopérer avec des verrous solidaires des plateaux 8, les bras 9 étant déplaçables sur les axes 14 et 15 au moyen d'un entraînement à vis 16 dont le motoréducteur de commande 17 est solidaire d'une extrémité de l'axe 15 et est mon­té libre en rotation sur l'axe 14 (figures 4 et 6).

[0011] Conformément à l'invention, le dispositif de chargement est constitué, en outre, par un palpeur de hauteur de bobine 4 avant déchargement, par un compteur d'impulsions 5 relié au palpeur 4 et à un calculateur central 6 qui compare les impulsions issues du compteur 5 avec le nombre d'impulsions de comptage d'un deuxième compteur d'impulsions 7 muni d'une roue dentée engrenant avec les dents d'au moins un plateau ou disque 8 de cha­que machine 3 et contrôlant sa rotation et donc le dé­placement des bras 9 portant les moyeux 10 jusqu'à ce que ces derniers soient alignés avec l'alésage du man­drin de la bobine 11 correspondante. Lors de leur dépla­cement, les bras 9 sont guidés par au moins un moyen de guidage vertical 12.

[0012] Le dispositif 1 d'amenée des bobines est un transporteur de type connu en soi, avantageusement en­terré avec affleurement dans le sol environnant, et qui amène les bobines 11 au poste 2, qui peut également être constitué sous forme d'un transporteur présentant, en outre, une possibilité de pivotement autour de son axe longitudinal ou un moyen d'éjection bilatérale des bobi­nes 11, une butée de fin de course 18 commandant l'arrêt desdits transporteurs après chargement du poste 2.

[0013] Le palpeur 4 est avantageusement constitué par un bras horizontal 19 monté à pivotement à une extrémité sur un axe vertical 20, ou coulissant sur cet axe verti­cal 20, déplaçable verticalement dans une colonne 21, et par un micro-contact 22 monté à l'autre extrémité du bras 19, sur la face inférieure de ce dernier, le dépla­cement vertical du bras 19, au moyen de l'axe 20, étant mesuré, à partir d'une position de consigne préétablie, au moyen du compteur d'impulsions 5 qui est, soit relié mécaniquement à l'axe 20, soit muni d'une cellule photo­électrique, ou analogue coopérant avec des repères dudit axe 20, l'arrêt du compteur 5 étant provoqué par l'actionnement du micro-contact 22 lors de l'arrivée sur la bobine 11.

[0014] Le compteur d'impulsions 5 relève le chemin vertical parcouru par l'axe 20 sous forme d'impulsions correspondant soit à un angle de rotation donné d'un axe, soit directement à une distance entre deux repères.

[0015] Le deuxième compteur d'impulsions 7 est avan­tageusement muni d'une roue dentée 23 engrenant avec les dents du disque ou plateau 8 correspondant et dont la rotation est contrôlée par le calculateur central 6 en fonction du signal de sortie du compteur d'impulsions 5 relié au capteur 4, le calculateur 6 arrêtant la rota­tion des plateaux ou disques 8 dès atteinte d'une équi­valence entre les signaux de sortie des compteurs 5 et 7

[0016] Le calculateur 6 détermine, de manière connue, suivant un programme préétabli, une équivalence entre les impulsions issues des compteurs 5 et 7, par trans­formation des signaux issus desdits compteurs et cor­respondants respectivement à un mouvement vertical du bras 19 avec le micro-contact 22 et à un mouvement de rotation des disques ou plateaux 8 entraînant un mouve­ment vertical des bras 9 avec leur moyeu 10 à partir de la position verrouillée desdits bras 9. Ainsi, le bras horizontal 19 du palpeur 4 est d'abord amené à une posi­tion haute de consigne correspondant à la position de départ des bras 9, puis il est descendu sur la bobine 11 au moyen de l'axe 20, sous la dépendance du compteur 5, dont l'arrêt est commandé par le micro-contact 22. Le signal de sortie de ce compteur 5 est alors envoyé au calculateur 6 et le bras 19 est pivoté hors du champ de la bobine 11, qui est évacuée vers la machine 3 à ali­menter. Le calculateur établit alors une conversion de ce signal en un signal de contrôle du compteur 7 qui dé­termine la longueur du parcours à accomplir en rotation par les disques ou plateaux 8 pour amener les moyeux 10 des bras 9 dans l'alignement de l'alésage du mandrin de la bobine 11.

[0017] Le moyen 12 de guidage vertical des bras 9 est constitué par un levier 24 solidaire du motoréducteur 17 de commande de l'entraînement à vis 16 des bras 9, et par un rail de guidage 25 monté sur le châssis 13 de la machine 3 et coopérant avec le levier 24 par l'intermé­diaire d'un galet 26 monté sur l'extrémité libre de ce dernier (figures 3 et 4), le rail de guidage 25 étant monté de manière pivotante, entre une position de servi­ce en butée et une position de repos en butée, sur un axe 32 actionné manuellement au moyen d'un levier, ou au moyen d'un vérin 33 commandé par l'automatisme de ges­tion du dispositif de chargement. Ainsi, lors du déclen­chement du cycle de chargement, le rail 25 est basculé dans la position de service représentée aux figures 3 et 4, et, après serrage de la bobine 11 et verrouillage des bras 9 et de l'axe 15, il est à nouveau basculé en posi­tion de repos suivant la flèche F (figure 3) afin de permettre le passage du levier 24 lors de la rotation des disques ou plateaux 8.

[0018] Les figures 5 et 6 représentent une variante de réalisation du moyen de guidage 12, dans laquelle ce dernier est constitué par une butée escamotable 27, dis­posée dans l'axe d'un berceau 31 de réception des bobi­nes 11, manoeuvrée par un vérin 28, et coopérant avec un galet 29 solidaire d'un bras 9 du côté opposé au moyeu 10, la butée 27 étant guidée à coulissement ensemble avec son vérin 28 sur des axes parallèles 30 solidaires du châssis 13, et déplaçable sur ces derniers en syn­chronisme avec le déplacement du bras 9 correspondant au moyen d'une vis de manoeuvre ou analogue, (non représen­tée). Dans ce mode de réalisation, la butée 27 est ali­gnée avec le galet 29 du bras 9 correspondant et est dressée à la verticale dès que les axes 15 de verrouil­lage des bras 9 sont déverrouillés, de sorte que lesdits bras 9 et leur moyeu 10 sont guidés dans l'axe vertical des bobines 11.

[0019] Lorsque les moyeux 10 des bras 9 sont alignés avec l'axe du mandrin de la bobine 11, moment déterminé par le calculateur central 6, le motoréducteur 17 actionne l'entraînement à vis 16 dans le sens d'un dé­placement de fermeture des bras 9 et de réception des bobines 11.

[0020] Les figures 7 et 8 représentent une autre va­riante de réalisation du moyen de guidage 12, dans la­quelle ce dernier est constitué sous forme d'un rail courbe 34, ou came, coopérant avec un galet 26 monté sur l'extrémité d'un levier 24 solidaire du motoréducteur de l'entraînement à vis des bras 9 (non représenté), dépla­çable verticalement au moyen de vérins mécaniques 35 en­traînés par un ensemble motoréducteur 36, simultanément avec une cellule photoélectrique 41 ou autre dispositif de détection de hauteur de la bobine 11, à partir d'une position basse, la cellule photoélectrique 41 étant dis­posée dans l'axe vertical de la bobine 11 à saisir.

[0021] L'ensemble motoréducteur 36 entraîne les vé­rins mécaniques 35 par l'intermédiaire d'un arbre de commande 37 et de renvois d'angle 38, ce même arbre 37 entraînant dans un rapport de multiplication double de celui des renvois d'angle 38, au moyen d'un renvoi d'angle 39 et d'un vérin mécanique 40, la cellule photo­électrique 41 ou autre dispositif de détection.

[0022] Ce mode de réalisation du moyen de guidage 12 permet d'amener progressivement et sûrement, les moyeux 10 des bras 9 en face du mandrin de la bobine 11.

[0023] Le moyen de guidage suivant les figures 7 et 8 fonctionne de la manière suivante :

[0024] Après mise en place de la bobine 11 sur le berceau 31, le motoréducteur 36 est actionné et entraî­ne, par l'intermédiaire de l'arbre 37 et des renvois d'angle 38 et 39, les vérins mécaniques 35 et 40.

[0025] Lors du démarrage, le rail 34 et la cellule photoélectrique 41 sont avantageusement en position bas­se et au niveau du sol. Du fait que le renvoi d'angle 39 présente un rapport de multiplication double de celui des renvois d'angle 38, la cellule 41 progresse à une vitesse double de celle du rail 34 et effectue donc un parcours deux fois plus grand que ce dernier, ce qui permet, lorsque la cellule 41 détecte le sommet de la bobine, donc son diamètre, de positionner exactement la partie du rail 34, qui se trouve à la verticale de ladi­te cellule, au niveau du mandrin de la bobine 11, de sorte que les moyeux des bras 9 peuvent être introduits dans ledit mandrin.

[0026] Grâce à l'invention, il est possible d'alimen­ter de manière entièrement automatique des machines à dérouler, en assurant une prise et un maintien parfaits des bobines.

[0027] Bien entendue, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux des­sins annexés. Des modifications restent possibles, no­tamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Revendications

1. Dispositif de chargement automatique de bo­bines dans des machines à dérouler comportant un dispo­sitif (1) d'amenée des bobines à partir d'un chariot de manutention à un poste de déchargement (2) des bobines en direction de la machine à dérouler (3), caractérisé en ce qu'il est constitué, en outre, par un palpeur de hauteur de bobine (4) avant déchargement, par un compteur d'impulsions (5) relié au palpeur (4) et à un calculateur central (6) comparant le nombre d'impulsions issues du compteur (5) avec le nombre d'impulsions de comptage d'un deuxième compteur d'impulsions (7) muni d'une roue dentée engrenant avec les dents d'au moins un plateau ou disque (8) portant des bras (9) de support de bobine, ce deuxième compteur (7) contrôlant la rotation des plateaux ou disques (8) et donc le déplacement des bras (9) avec leur moyeu (10) jusqu'à concordance de ces derniers avec l'alésage du mandrin de la bobine (11), et par au moins un moyen (12) de guidage vertical des bras (9) pendant leur mouvement d'approche des moyeux (10) pour l'alignement avec l'alésage du mandrin de la bobine (11).

2. Dispositif, suivant la revendication 1, ca­ractérisé en ce que le palpeur (4) est avantageusement constitué par un bras horizontal (19) monté à pivotement à une extrémité sur un axe vertical (20), ou coulissant sur cet axe vertical (20), déplaçable verticalement dans une colonne (21), et par un micro-contact (22) monté à l'autre extrémité du bras (19), sur la face inférieure de ce dernier, le déplacement vertical du bras (19), au moyen de l'axe (20), étant mesuré, à partir d'une posi­tion de consigne préétablie, au moyen du compteur d'impulsions (5) qui est, soit relié mécaniquement à l'axe (20), soit muni d'une cellule photoélectrique, ou analogue, coopérant avec des repères dudit axe (20), l'arrêt du compteur (5) étant provoqué par l'actionne­ment du micro-contact (22) lors de l'arrivée sur la bo­bine (11).

3. Dispositif, suivant la revendication 1, ca­ractérisé en ce que le deuxième compteur d'impulsions (7) est avantageusement muni d'une roue dentée (23) en­grenant avec les dents du disque ou plateau (8) corres­pondant et dont la rotation est contrôlée par le calcu­lateur central (6) en fonction du signal de sortie du compteur d'impulsions (5) relié au capteur (4), le cal­culateur (6) arrêtant la rotation des plateaux ou dis­ques (8) dès atteinte d'une équivalence entre les si­gnaux de sortie des compteurs (5 et 7).

4. Dispositif, suivant la revendication 1, ca­ractérisé en ce que le moyen (12) de guidage vertical des bras (9) est constitué par un levier (24) solidaire du motoréducteur (17) de commande de l'entraînement à vis (16) des bras (9), et par un rail de guidage (25) monté sur le châssis (13) de la machine (3) et coopérant avec le levier (24) par l'intermédiaire d'un galet (26) monté sur l'extrémité libre de ce dernier, le rail de guidage (25) étant monté de manière pivotante, entre une position de service en butée et une position de repos en butée, sur un axe (32) actionné manuellement au moyen d'un levier, ou au moyen d'un vérin (33) commandé par l'automatisme de gestion du dispositif de chargement.

5. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (12) de guidage vertical des bras (9) est constitué par une butée escamotable (27), disposée dans l'axe d'un berceau (31) de réception des bobines (11), manoeuvrée par un vérin (28), et coopérant avec un galet (29) solidaire d'un bras (9) du côté opposé au moyeu (10), la butée (27) étant guidée à coulissement ensemble avec son vérin (28) sur des axes parallèles (30) solidaires du châssis (13), et déplaça­ble sur ces derniers en synchronisme avec le déplacement du bras (9) correspondant au moyen d'une vis de manoeu­vre, ou analogue.

6. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de guidage est constitué sous forme d'un rail courbe (34), ou came, coopérant avec un galet (26) monté sur l'extrémité d'un levier (24) solidaire du motoréducteur de l'entraînement à vis des bras (9), déplaçable verticalement au moyen de vé­rins mécaniques (35) entraînés par un ensemble moto­réducteur (36), simultanément avec une cellule photo­électrique (4) ou autre dispositif de détection de hau­teur de la bobine (11), à partir d'une position basse, la cellule photoélectrique (4) étant disposée dans l'axe vertical de la bobine (11) à saisir.

7. Dispositif, suivant la revendication 6, ca­ractérisé en ce que l'ensemble motoréducteur (36) en­traîne les vérins mécaniques (35) par l'intermédiaire d'un arbre de commande (37) et de renvois d'angle (38), ce même arbre (37) entraînant dans un rapport de multi­plication double de celui des renvois d'angle (38), au moyen d'une renvoi d'angle (39) et d'un vérin mécanique (40), la cellule photoélectrique (41), ou autre disposi­tif, de détection.

Dessins