[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.
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.