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Lors de la fabrication continue de rouleaux métalliques ou de bottes de feuillards provenant de laminoirs, ces rouleaux cu ces bottes doivent être ligaturés immédiatement sans attendre leur refroidissement afin de pouvoir aussitôt les manutentionner pour les acheminer vers d'autres postes de travail ou vers une aire de stockage, ce qui permet aux laminoirs de travailler à plein rendement sans que ceux-ci soient freinés par les opérations d'évacuation des produits laminés.
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Le ligaturage est, à l'heure actuelle, effectué à la main par un ouvrier revêtu d'un vêtement isolant. Mais les conditions de travail sont extrêmement dures au point que l'ouvrier' ne peut guère faire qu'une dizaine de ligaturages dans la journée et doit assez rapidement être changé de poste.
La présente invention a pour objet une machine qui assure le ligaturage des rouleaux métalliques ou bottes de feuillards, le rôle de l'ouvrier étant simplement de la contrôler et de la surveil- ler. Ces opérations peuvent se faire à une certaine distance du rou- leau ou de la botte de sorte que les conditions de travail de l'ou- vrier sont considérablement .améliorées en même temps que son rende- ment est accru.
La machine selon l'invention comprend esseutilellement une pince qui est montée mobile dans une direction par exemple verti- cale et dont les branches portent à leurs extrémités un organe de guidage pour un lien, une électrode de soudure montée au voisinage de l'extrémité de l'une des branches de la pince, des moyens pour rapprocher et écarter les deux branches l'une de l'autre, et des moyens pour déplacer la pince.
Pour utiliser la machine selon l'invention, on amène le rouleau à lier à l'aplomb de la pince après avoir placé dans les organes de guidage de cetté dernière un lien, ruban métallique par exemple, dont la longueur est un peu supérieure au périmètre de la section transversale de ce rouleau,
On aboisse alors la pince dont les branches s'écartent pour laisser passer le rouleau. Au cours de ce mouvement, le lien, maintenu par les organes de guidage, vient s'appliquer sur la tran- che horizontale supérieure du rouleau, puis sur ses tranches la.té- rales. Lorsque les deux extrémités de la pince ont dépassé la base du rouleau, la pince est refermée de sorte que le lien vient s'ap-
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pliquer sur la tranche horizontale inférieure du rouleau.
L'élec- trode est alors mise en position de travail, ce qui a pour effet de souder l'une à l'autre les deux extrémités du lien.
Les deux branches de la pince ayant ensuite été écartées, la pince est remontée, ce qui permet soit d'enlever le rouleau lié et d'en mettre un autre, soit de faire pivoter le rouleau pour lui mettre un'nouveau lien.
L'électrode de soudure est, de préférence, montée mobile sur la branche qui la porte. Le déplacement peut être commandé, par exemple, par un vérin pneumatique ou hydraulique.
Les moyens pour rapprocher les deux branches de la pince peuvent être constituée par un simple ressort. Cependant la force exercée par le ressort risque de ne pas être suffisante pour pla quer le lien sur le rouleau. Il est préférable de lui adjoindre un vérin. Celui-ci peut être à simple effet ou bien à double effet, cette dernière solution facilitant l'ouverture de la pince Après mise en place du lien.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les deux branches de la pince sont, sensiblement sur toute leur longueur, écartées d'une distance supérieure à l'épaisseur maximum du roulea u ou de la, botte, l'une des branches étant terminée par une tête qui porte l'électrode de soudure et peut venir au contact de l'autre branche. Cette dernière est,. de préférence, munie d'un poussoir actionné pneumatiquement ou hydrauliquement, pour repous- ser vers l'électrode les extrémités soudées du lien.
Selon l'invention, il est prévu d'adjoindre à la pince un dispositif réglable d'alimentation automatique du lien.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la machine à ligaturer est constituée d'une pince et d'un dispositif d'alimentation en lien, et est actionné par air comprimé distribué
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au moyen d'électro-valves dont le fonctionnement séquentiel automa tique ou cours d'un cycle de travail est contrôle au moyen d'un cir- cuit électrique comportant une pluralité de contacts commandés par les différents organes de la machine.
D'autres objets et caractéristiques de l'invention appa- raitront mieux au cours de la description suivante, donnée à titre d'exemple, d'un mode préféré de réalisation de la présente inven- tion.
Sur le dessin:
La figure 1 est une vue d'ensemble en élévation de la machine.
La figure 2 est un circuit électrique de commande pour le positionnement'des organes mobiles d'alimentation de la machine.. la figure 3 représente en détail la pince à ligaturer.
Les figures 4 à 9 sont des schémas montrant le fonction- nement de la pince. la figure 10 est le circuit électrique de commande de la machine.
. la figures 11 représente le circuit pneumatique contrôlé par les électro-valves.
En se référant au dessin, la figure 1 représente une vue générale de la machine en élévation.
Un dispositif de manutention schématisé par une chaine transporteuse 1 a pour fonction d'alimenter la machine en,produits à ligaturer 3. Une table de travail 5 prend et élève les produits à ligaturer par la machine, puis s'abaisse une fois que cette opé- ration est achevée, pour reposer les produits ligaturés sur la chaîne transporteuse 1. Ces organes, ne rentrant pas directement dans le cadre de l'invention, ne seront pas décrits plus en détnil, et pourront être réalisés de toute manière connue.
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Un socle non représenté supporte un mât 9 comportant une crémaillère 11 sur lequel sont montés en porte à faux les divers organes constituant la ma chine.
En premier lieu, un bras 13 est-supporté per l'extrémité supérieure du mât 9. Ce bras porte un cylindre 15 dans lequel se déplace un piston 17 solidaire au moyen d'une tige 19 d'une pince à ligaturer référencée de façon générale par le numéro 21. Une butée 23 équipée d'un cylindre amortisseur à air comprimé, non représenté, coopérant avec le cylindre 15 limite le mouvement vers le bas de la pince 21. la position en hauteur du bras 13 est réglée à l'aide d'une manivelle 25 actionnant un pignon en prise avec la crémaillère 11. Le bars 13 est. ensuite bloqué à l'aide d'un verrou actionné par un levier 27.
Le mât 9 supporte en second lieu un bâti 29 sur lequel sont montés les différents organes assurant l'alimentation du lien.
Ce bâti 29 est réglable en hauteur, à l'aide de la manivelle 31 et est bloqué à l'aide d'un verrou actionné par un levier 33.
Le bâti 29 supporte une bobine 35 à partir de laquelle est dévidé un lien 37 constitué d'un ruban métallique qui passe ensuite par un dresseur 39 constitué de trois galets.
Le bäti 29 sert de support à l'ensemble du dispositif d'en- trainement du lien et du dispositif de cisaillement de ce lien.
Le dispositif d'entraînement du lien est constitué de deux galets 43 portés par un bras 45 et entraînés en rotation con- tinuelle à partir d'un arbre moteur par un pignonnage approprié.
L'entraînement par friction du lien se produit lorsque l'on excite un électro-aimant Ro dont l'armature fait basculer le bras 45 ap- pliquant les galets moteurs 43 contre des galets 53. Une cisaille 55 sectionne le lien 37 lorsque le piston 57 est actionné.
L'ensemble dispositif d'entraînement-cisaille est mobile par rapport au bâti 29. L'entraînement de cet ensemble est assuré
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à l'aide d'un moteur électrique à courant continu 59 entraînant en rotation un pignon 61 solidaire de cet ensemble et qui engrène avec une crémaillère 63 solidaire du bâti 29. Un contact mobile 64 d'un potentiomètre 65 est déplacé en même temps que cet ensemble à 1'aide de différents pignons 67 et repère ainsi la position de l'ensemble. On décrira en détail ci-dessous le dispositif de po- sitionnement de cet ensemble.
Par ailleurs, le bâti 29 sert également de support à un dispositif de contrôle de longueur du lien comportant une palette 71
Ce dispositif est mobile par rapport au bâti 29. Son en- trainement est assuré à l'aide d'un moteur électrique à courant continu 73 entraînant en rotation un pignon 75 solidaire du dis- positif et qui engrène avec une crémaillère 77 solidaire du bâti 29. Un contact mobile 78 d'un potentiomètre 79 est déplacé en même temps que ce dispositif à l'aide de différents pignons 81 et re- père ainsi la position du dispositif.
Comme on le comprendra mieux par la suite, la position en hauteur du bâti 29 est réglé manuellement à l'aide de la mani velle 31 commandant son déplacement vertical: En outre, la cisail- le 55 et la palette 71 doivent être positionnées différemment par rapport au bâti 29 selon les dimensions de l'objet 3 à ligaturer à l'aide de la pince 21. Ceci est réalisé indépendamment pour chacun de ces éléments.
On a représenté à la figure 2 le circuit électrique de commande de positionnement de la cisaille 55. Le circuit de com- mnnde du positionnement de la palette 71 est identique.
Entre deux lignes 83 et 84 à des potentiels respectivement positif V+ et négatif V- est branché un potentiomètre 85 dont le contact mobile 86 est réglé manuellement selon la position désirée
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de la cisaille 55 par un curseur se déplaçant devant une réglette graduée 90. Le potentiomètre 65 précité est également tranché entre les lignes 83 et 84 Le contact mobile 64 se déplace sur ce poten- tiomètre en fonction de la position réelle occupée par la cisaille.
L'enroulement 87 d'un relais polarisé est branché entre les deux contacts mobiles 64 et 86 Selon le sens de circulation du.courant dans l'enroulement 87, le contact 87a ou 87b se ferme, excitant ainsi le relais 88 ou 89. Selon le cas, la fermeture du contact 88a ou 89a excite ltenroulement 59a ou 59b du moteur 59, ce qui provo- que le déplacement de la cisaille 55 dans le sens convenable jusqu'à ce qu'elle occupe la position désirée. A ce moment, les contacts @ 64 et 86 étant au même potentiel, aucun courant ne passe plus dans l'enroulement 87 et le contact 87 ou 87b s'ouvre, coupant ainsi liexcitation du moteur 59.
On remarquera qu'il est nécessaire d'u tiliser les relais 88 et 89 car les contacts 87a et 87b du relais polarisé ne peuvent pas supporter une intensité de courant suffi- sante pour exciter les enroulements du moteur 59.
On 1'. représenté en détail à la figure 3 la pince à liga- turer 21. Elle comporte deux branches 91 et 93 sensiblement paral- lèles et articulées l'une à l'autre par le pivot 95. Un ressort de rappel 97 tend à rapprocher les deux branches l'une vers l'autre.
Un ensemble piston 99-cylindre 101 est également interposé entre les branches, le piston étant articulé au moyen d'une tige à la branche 93. Une tête suiveuse 103 est montée à l'extrémité inférieu- re de la branche 93 au moyen d'un joint isolant électrique 105. La tête suiveuse 103 comporte une rampe d'acier 107, et est munie de deux galets de protection 109. La tete 103 est équipée cu outre d'une électrode mobile de soudure 111 sur laquelle est monté. un éperon d'acier 113.L'électrode 111 est solidaire d'un piston 115 mobile drns un cylindre 117 relié en 118 à une source d'énergie
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électrique,,.Un puissant ressort de rappel 112 tend à maintenir l'électrode 111 en position rentrée.
L'autre électrode de soudur 119 est montée par l'intermédiaire d'un isolant électrique sur la seconde branche 91 de la pince 21. L'électrode 119 est traversée par une tige 121 solidaire d'un piston 123 mobile dans un cylindre
125. Des orifices 127 prévus aux extrémités inférieures de la bran- che 91 et de la tête suiveuse 103 servent à guider le lien 37 comme on l'expliquera ci-dessous.
Une spatule 129 portée par ùne tige télescopique 131 si- tuée en avant de la pince et coulissant dans un guide 133 fixée sur la, pince, sert à maintenir en place le lien lors du ligaturage .comme on l'expliquera ci-dessous.
La machine selon l'invention, dans le mode de réalisation préféré qui a été envisagé et décrit à titre d'exemple, est action- née au moyen d'air comprimé, ce qui simplifio le problème de l;ée chappement du fluide énergétique qui, dans ce cas, peut être évacué à l'air libre sans que l'on ait à prévoir des circuits de retour compliquant l'installation et élevant son prix. Les circuits d'ali mentation en air comprimé sont contrôlés au moyen de valves comman- dées électriquement.
La machine décrite ci-dessus fonctionne de la façon sui- vante: Au début d'une opération, un rouleau métallique 3 est dis- posé sur la table élévatrice 5 comme représenté à la figure 1 et la pince 21 est en position haute L'actionnement de l'électro-ai- mant Ro fuit basculer le brrs 45 et assure ainsi l'alimentation du lien 37 qui provient de la. bobine 35, passe par le dresseur 39, les galets d'entraînement 43-53, la cisaille 55 en position inactive, s'enfile dans les orifices 127 de la pince 21 qui sont alors à la même cote que la cisaille 55 et vient actionner la palette 71.
A ce moment, 1'électro-aimant Ro est désexcité et l'entraînement du lien ,
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37 cesse, tandie que la cisaille 55 actionnée par le piston 57 coupe le lien 37 à une longueur voulue selon le réglage préalable qui a .été effectué pour le positionnement de la cisaille 55 et de la pa- lette 71. Les positions relatives de la pince 21, du lien 37 et de l'objet à ligaturer 3 sont alors celles représentées schématiquement à la figure 4. L'air comprimé est alors envoyé sur la face supérieu- re du piston 17 et la pince 21 commence à descendre.
Le lien 37 se pose alors sur le rouleau à ligaturer 3 où. il est maintenu à l'aide de la spatule 129 (voir figure 3) et la tête suiveuse 103 repoussée par le glissement de sa rampe 107 sur le rouleau 3 s'écarte vers la droite tandis que le lien épouse le contour du rouleau 3 (Figure 5).
Lorsque la pince 21 arrive à quelques contimètree de sa fin de cour- se descondante, l'air comprimé est appliqué sur la face droite du piston 99 ce qui renforce l'action du ressort de rappel 97 * La pin- ce 21 achève alors son mouvement descendant et se referme sous le. rouleau 3 comme l'indiquent les figures 6 et 7. Le rouleau 3 est ainsi ceinturé par le lien 37. L'air comprimé appliqué alors sur le piston 115 fait avancer l'électrode 111 et l'éperon d'acier 113 qui applique fermement l'une contre l'autre les deux extrémités du lien 37, (figure 8) Dès que l'électrode entre en contact avec les extrémités du lien 37 il y a soudure entre elles par court-circuit. @ L'électrode revient au bout d'un certain temps prédéterminé en posi- tion de repos.
L'air comprimé appliqué alors sur la face gauche du piston 99 provoque l'écartement des deux branches de la pince 21.
Pendant ce temps le piston 123 actionné a replié au moyen de la tige 121 les extrémités soudées du lien 37 (figure 9). Le piston 17 reçoit alors l'air comprimé sur sa face inférieure, et l'ensem- ble de la pince 21 remonte et revient à sa position initia.le. la table élévatrice 5 s'abaisse le rouleau ligaturé 3 est pris par la chaîne transporteuse 1 et un nouveau cycle d'opéra-
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tion'se déroule alors.
On a représenté à la figure 10 le schéma électrique de commande de la machine et à la figure 11 le circuit d'air comprimé.
Les notations suivantes sont utilisées sur ces figures:
CD conjoncteur-disjoncteur.
L1 lampe témoin de mise sous tension du dispositif de commande électrique.
L2 lampe témoin de mise en place du lien 37 dans la pin- ce 21. ad contact permettant l'arrêt de la distribution auto- matique de lien.
Ph1 contact fermé par la pince 21 en position haute.
P1 P2 P3 contacts actionnés par la palette 71.
Cl, C1 contacts d'un commutateur respectivement fermé et ouvert par la cisaille lorsqu'elle a coupé le lien 37.
D, bouton de départ.
D' contact actionné simultanément.
D1 contact fermé quand l'air comprimé agissant sur le piston 99 referme la pince.
FCa, FCb, contacts actionnés par la pince 21 lorsqu'elle est en fin do course descendante, par exemple, à cinq centimètres de sa position finale basse.
FCC contact actionné Par la pince 21 lorsqu'elle est en fin de course ascendante, par exemple, à cinqcentimètres de sa position finale haute.
FM1 et FM2 contacts fermés lorsque les deux branches de la pince 21 sont rapprochées l'une de l'autre.
MM contact fermé lorsque les deux branches de la pince
21 sont à demi-écartées l'une de l'autre.
OM1 et OM2 contacts fermés lorsque les deux branches de
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la pince 21 sont ouvertes au maximum. h, contact actionné par le piston 123 destiné à plier les extrémités soudées du lien 37.
CV, interrupteur manuel de secours pour interrompre la soudure.
DP, relais.
DP2 DP3 DP4 DP5 DP7 DP8 contacts actionnes avec 2 3 4 5 7 8 temporisatin par le relais DP.
R0 électro-aimant contrôlant l'entraînement du lien 37.
R1 relais de commande de l'électro-valve EV1 contrôlant le piston 57 de commande de la cisaille 55.
R2 relais de commande de l'électro-valve EV2 contrôlant le piston 17 pour ln descente de la pince 21.
R , relais de commande de l'électro-valve EV contrôlant le piston 99 pour rapprocher l'une de l'autre les branches de la pince 21.
R4 relais de commande de l'électro-valve EV contrôlant
4 4 le piston 115 pour l'avance de l'électrode de soudure 111.
R5, relais de commande de l'électr-valve EV5contrôlant le piston 99 pour écarter l'une de l'autre les branches de la pince '21.
R6 relais de commande de 1'électro-valve EV6 contrôlant le piston 17 pour la remontée de la pince 21.
R , relais de commande de l'électro-valve EV contrôlant la sortie d'air poussé par le piston 17 en fin de course ascendante de la pince 21.
R8 relais de commande de l'électro-valve EV8 contrôlant le piston 123 pour plier les extrémités soudées du lien 37. r2 r3 r5, r6, relais montés en parallèle respectivement avec les relais R2 R . R5 R .
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On a référence les contacts actionnés par les différents relais prr la même notation que le relais correspondant suivi d'une lettre minuscule.
Enfin, on a. porté les chiffres romains I à VIII pour repé- rer les différents circuits actionnés lors du déroulement d'un cycle d'opérations.
En se reportant aux figures 10 et 11, on voit que le cir- cuit électrique de commande de la machine est mis sous tension par un conjoncteur-disjoncteur CD et la lampe témoin L1 est alors al- lumée.
Lorsque la pince 21 est en position haute, le relais RO est excité par le circuit suivant: V+, contact ad fermé, contact C fermé, contact P3 contact Ph1 Ro et V- . Le lien 37 est alors entrainé par les galets 43-53 (fig 1) jusqu'à ce que le lien 37 actionne la palette 71 qui provoque le transfert des contacts Pl, P2 et P3 Le contact P1 prépare le circuit d'excitation de R1 et @ le contact P2 môt sous tension la lampe témoin L2 qui prévient l'opérateur que le lien 37 est bien en place dans les orifices 127 de la pince en position haute.
L'opérateur appuie alors pendant un court instant sur le bouton de départ D (circuit 1) Le relais R1 est excité par le cir- cuit: V D, P1 fermé, R1 V-. Il actionne le commutateur C1 C2 ainsi que 1'électro-valve EV1 commandant la cisaille 55 qui coupe le lien 37. En même temps l'ouverture du contact D1 permet la des- cente de la pince comme on le verra ci-dessous. Le relais R2 (cir- cuit II) est alors excité par : V+, P2 fermé, CI fermé, R2, V-, et l'électro-valve EV2 commande la descente de la pince 21.
Le relais r2 monté en parallèle avec le relais R2 transfère son contact r2a, ce qui établit un circuit de maintien pour R 2 car dès le début de - la descente de la pince 21, les contacts Pl, P2 et P 3 actionnés par
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la palette do contrôle 71, reprennent leurs positions de repos.
Dès que la tête suiveuse 103 se trouve à quelques centimètres de sa fin de course, une pression additionnelle est nécessaire ten- dont à rapprocher les branches de la pince pour renforcer l'effet' du ressort 97. Cette pression est fournie au piston 99 par l'élec tro valve EV3 commandée par le relais R3 excité par le circuit sui- vant = (circuit III) : V+, FC fermé, r5a fermé, Ret V-. Le relais r3 excité transfère son contact r3a de façon à préparer le circuit suivant IV. L'air comprimé est ainsi appliqué sur la face droite du piston 99. Dès que la pince 21 a terminé sa course vers le bas, elle se referme sous le rouleau 3 à ligaturer en entraînant avec elle le lien 37.
Quand la pince est complètement refermée, le con- tact FM1 se ferme et le relais R4 est excité par le circuit suivant: V+, FCb fermé, FM1 fermé DP2 D1 fermé, r3a fermé, R4 CV et V-.
L'électrode mobile lll de la tête suiveuse 103 rentre alors en ac- tion et il y asoudure par court-circuit des extrémités du lien 37 entourant le rouleau 3. Le relais temporisé DP monté en parallèle avec le relais R4 transfère ses contacts au bout d'un temps de l'ordre de la demi-seconde suffisant pour que la soudure s'effectue.
Le contact DP2 s'ouvre et désexcite le relais R4 et l'électrode mo- bile 111 est alors ramenée en position de repos par son ressort de rappel 112. Le contact DP s'ouvre (circuit II) et désexcite le relais de maintien r2 ainsi que le relais R 2 et la pince 21 n'est plus ainsi poussée vers le bas. Le contact DP3se fermant permet de maintenir le relais DP excité malgré 11 ouverture du contact FM1 qui lieu aussitôt. En effet, le contact DP4 se ferme et le relais R5(circuit V) est excité, ce qui provoque l'ouvertur des branches de la pince 21 sous la commande de 1'électro-valve EV5 qui n'est pas contrariée car le circuit III alimentant le relais R3 de commande de 1'électro-valve EV3 est alors interrompu au con-
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tact r5a qui s'ouvre.
La, fermeture du contact DP 7 prépare le cir- cuit VI.Entre temps, lorsque les branches de la'pince 21 sont entr- ouvertes, le relais R8 (circuit VIII) est excité par V+, DPg.fer- mé, MM fermé R8 et V-. Les extrémités soudées du lien 37 sont alors repliées par la tige 121. Dès que l'écartement maximum des branches de la pince 21 est obtenu, le contact OM1 se ferme et R6 est excité. Sous la commande de l'électro-valve EV6 l'air comprimé est alors envoyé sur la face inférieure du piston 17 et la pince
21 remonte. Dès le début de ce mouvement de remontée, les contacts
Fca FCb s'ouvrent pour préparer les circuits III et IV pour un cycle ultérieur de fonctionnement.
Lorsque la pince 21 arrive vers . la fin de sa course ascendante, le contact FCc se ferme et le re- lais R7 mettant en action un amortisseur pneumatique est excité par le circuit suivant = V+, FCc fermé, FM2 fermé, r6a fermé, R7 et ;'-. Les contacts manuels Sl et S1 permettent une remise en ser- vice de la pince à partir de sa position basse.
Le circuit pneumatique a été représenté en détail à la figure 11. L'air comprimé est disponible dans une conduite d'alimen- tation AC. En A1 et A2 sont représentés deux accumulateurs d'air comprimé servant à l'amortissement de la pince 21 respectivement à la montée et à la descente. Le clapet a2 actionné en fin de course descendante de la pince ferme l'échappement de l'air poussé par la face inférieure du piston 17 dans le cylindre 15 et il y a accumu- lation d'air en A2
Il va de soi que l'invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté et qu'on peut y apporter des modifications sans sortir du cadre du présent brevet.