Dispositif d'alimentation de bobines
La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation de bobines destiné à transférer automatiquement des bobines d'une bande transporteuse à un appareil de transfert de bobines et pour maintenir automatiquement une réserve prédéterminée de bobines dans cet appareil.
Au cours de ces dernières années, l'industrie textile s'est développée et s'est mise à utiliser des appareils de levée et de pose de bobines automatiques et semi-automatiques pour les machines de traitement des textiles, telles que les métiers à filer. Pour pousser davantage l'automatisation de ces appareils de levée et de pose, il est utile de disposer d'un agencement mécanique pour transférer les bobines d'une source centrale vers un certain nombre de stations d'utilisation, telles que les stations pour charger les bobines d'alimentation vides sur les appareils de levée et de pose.
Pour réaliser efficacement un tel transfert, des agencements à cône de transfert, tels que ceux décrits dans le brevet américain
Sanders No 3090476 du 21 mai 1963, ont été utilisés pour transférer les bobines vides d'un convoyeur sur une bande de réception prévue à la station de charge ment. Pour utiliser le plus efficacement un tel système, il est nécessaire de maintenir automatiquement une réserve constante de bobines dans le couloir qui dirige les bobines du convoyeur au cône de transfert.
En conséquence, l'un des buts de la présente invention est de fournir un dispositif d'alimentation automatique de bobines dans lequel le couloir d'alimentation reçoit automatiquement des bobines du point d'alimentation.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif qui maintient automatiquement et efficacement une réserve constante d'objets dans le système d'alimentation aboutissant à un mécanisme de transfert automatique.
L'inventiqn se propose également d'apporter un dispositif d'alimentation de bobines dans lequel l'admission des bobines vers l'appareil de transfert est commandée automatiquement par le nombre de bobines contenues dans le mécanisme d'alimentation.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif, objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe schématique du mécanisme de commande du couloir d'alimentation;
la fig. 2 est une vue en plan de la section inférieure de la bande transporteuse de la fig. 1;
la fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1;
la fig. 4 est une perspective du mécanisme de décoincement du dispositif de la fig. 1;
la fig. 5 est un schéma de principe du circuit de commande du dispositif de la fig. 1;
la fig. 6 est un schéma d'une variante de réalisation du circuit de commande de la -fig. 5; et,
la fig. 7 est une coupe analogue à la fig. 1 d'un dispositif comportant le circuit modifié de la fig. 6.
En se référant au dessin et plus particulièrement à la fig. 1, on voit la disposition générale de l'appareil de l'invention. Des bobines, ou des canettes B sont délivrées par une source d'alimentation commune, telle qu'une trémie 10 à une bande transporteuse sans fin 12 se déplaçant dans la direction indiquée par la flèche, le brin supérieur 14 étant supporté sur une plate-forme 16, tandis que le brin inférieur 18 est supporté par une plate-forme inférieure 20. La bande 12 délivre les bobines vides B à un certain nombre de stations d'évacuation 22. Les bobines B reposent sur la bande 12, - per- pendiculairement à la direction de son mouvement, entre des taquets 24 convenablement reliés à celle-ci.
Pour des raisons qui seront précisées par la suite, certains taquets 24 présentent des ouvertures 26. Pour des raisons qui seront également indiquées par la suite, cer tains intervalles 28 entre les taquets 24 sont remplis avec un élément 30.
Comme indiqué ci-dessus, les bobines B sont trans portées de la trémie 10 sur le brin supérieur 14 de la bande sans fin 12 entre les taquets 24. La direction de la bande s'inverse ensuite et celle-ci transporte des bobines B vers la trémie 10 pendant que ces bobines B reposent sur la plate-forme 20 dans les intervalles 28 entre les taquets verticaux 24 vers un certain nombre de stations d'évacuation 22, dont une seule a été représentée pour simplifier le dessin. A la station d'évacua tion, le nombre voulu : de bobines B est automatique- ment délivré par le brin inférieur 18 de la bande à un couloir d'alimentation 32 duquel les bobines B gagnent le cône de transfert 34.
Le cône de transfert -34 délivre les bobines B à une bande de réception, non représentée, d'une manière quelconque, telle que celle décrite dans le brevet américain No 3090476 mentionné ci-dessus.
Le couloir 32 est délimité par deux plaques latérales 36 et 38 pouvant faire partie intégrante des parois latérales 40 du système de transport ou tre reliées convenablement à celle-ci. Le dos du couloir 32 est formé par un élément de tôle 42 monté, de manière quelconque, entre les parois latérales 36 et 38. La partie antérieure du couloir 32 est constituée par deux cornières 44 rivées ou fixées d'une autre manière en 46 aux parois latérales 36 et 38. L'élément de tôle 42 et les éléments 44 et 46 s'évasent vers l'extérieur au voisinage de la bande transporteuse 12 afin de recevoir plus facilement, les bobines qui y tombent. Des ouvertures 48 et 50 sont ménagées dans l'élément de tôle 42 et à travers ces ouvertures font saillie les contacts 52 et 54 d'interrupteurs miruaturisés 56 et 58, dont l'utilité sera précisée plus loin.
Pour donner accès au couloir 32 en cas de coincement des bobines dans celui-ci, des cornières arquées 60 et 62 sont montées à pivotement près des plaques latérales 36 et 38 au moyen d'un arbre 64 supporté à rotation entre ces dernières. En considérant la fig. 3, on voit qu'un microcontact 66 est monté sur la plaque latérale 38 et qu'un élément d'actionnement 68 chargé par un ressort est monté à rotation sur l'arbre 64.
Le microcontact 66 est relié électriquement à la transmission du cône de transfert 34 et de la station de char- gemment, non représentée, de sorte que quand on fait pivoter les cornières arquées 60 et 62 vers l'extérieur, de manière à les écarter du couloir 32, l'élément d'actionnement 68 tourne à l'encontre de la force du ressort 70 en s'écartant du microcoutact 66, interrompant ainsi le circuit d'alimentation de la transmission entraînant le cône de transfert et la station de chargement, en arrtant leur fonctionnement.
Pour prévenir le coincement et les bris des bobines
B dans le couloir 32 et dans le cône de transfert 34, un second microcontact 72 est monté sur la plaque latérale 38 et coopère avec un bras d'actionnement 74 chargé par un ressort, ce bras étant monté à pivotement sur un arbre rotatif 76 s'étendant entre les plaques latérales 36 et 38 et qui est supporté par ces dernières.
Comme le montre plus en détail la fig 4, des pattes espacées 78 et 80 sont solidaires de l'arbre 76, près de la sortie du couloir 32, de sorte qu'en cas de coincement des bobines dans ce dernier, ou entre le couloir 32 et le cône de transfert 34, les bobines coincées viennent au contact de l'une ou de l'autre des pattes 78 ou 80, faisant ainsi tourner le bras d'actionnement 74, à l'encontre de la force du ressort 79, en l'écartant du microcontact 72 afin d'interrompre l'alimentation de la transmission du cône de transfert 34 et des stations de chargement, non représentées. L'opérateur peut alors enlever la bobine coincée, après quoi, le ressort 79 rappelle le bras d'actionnement 74 contre le microcontact 72, réexcitant ainsi la transmission si les cornières 60 et 62 ont été refermées par l'opérateur.
De chaque côté de la bande transporteuse 12 est monté un portillon 82 commandé par un électroaimant qui contrôle l'écoulement des bobines dans le couloir 32 à partir du brin inférieur 18 de la bande 12.
Chaque portillon 82 comprend essentiellement un électro-aimant rotatif 84, un arbre de rotor 86 actionné par l'électro-aimant 84 et une lame allongée 88 solidaire de l'arbre 86. De préférence, les électro-aimants rotatifs 84 sont ouverts positivement et sont rappelés par des ressorts, mais il entre également dans le cadre de l'invention d'utiliser la disposition inverse. Une fente 90 pratiquée dans la plate-forme inférieure permet aux bobines B de tomber dans le couloir 32 quand cela est nécessaire. De préférence, les lames 88 sont tournées de la position esquissée en tirets sur la fig. 2 d'un angle d'environ 250 pour permettre aux bobines de tomber à travers la fente 90 dans le couloir 32. Des découpes arquées 92 sont également ménagées dans la plateforme inférieure 20 pour permettre aux lames 88 de tourner à la position indiquée en traits continus sur la fig. 2.
Pour actionner les électro-aimants 84, une cellule photo-électrique 94 et une source lumineuse 96 sont montées en amont des portillons 82. Lorsque le contact 54 relié au microcontact 58 indique qu'il y a besoin de bobines dans le couloir 32 la cellule 94 reçoit la lumière de la source 96 à des intervalles périodiques par les ouvertures 26 espacées le long de la bande transporteuse 12 et actionne les électro-aimants rotatifs 84 de manière à tourner les lames 88 en permettant aux bobines B de choir dans le couloir 32.
La position de la cellule 94, de la source lumineuse 96 et des ouvertures 26 dépend du nombre de bobines que l'on désire admettre en une fois dans le couloir 32.
Dans le mode de réalisation préféré, ce nombre est trois.
Pour faciliter le fonctionnement, il est préférable que chaque série de trois bobines soit séparée par une distance approximativement égale à trois taquets. Comme il a été indiqué ci-dessus, un élément 30 a été prévu pour remplir certains intervalles 28. Le remplissage de ces intervalles établit l'espacement désiré entre chaque série de trois bobines. Cet espacement donne au portillon 82 le temps de s'ouvrir complètement avant que la première bobine choit dans le couloir 32 et évite le risque qu'une bobine soit prise entre la bande transporteuse 12 et la lame 88. De plus, cet espacement permet au portillon de se fermer sans coincer une bobine partiellement tombée d'un intervalle 28 dans le couloir 32.
Comme il a été indiqué plus haut, un contact 52 du microcontact 56 est prévu dans le couloir 32. En fonctionnement normal, il y a suffiamment de bobines dans le couloir 32 pour maintenir le contact 52 abaissé. Toutefois, lorsque pour une raison quelconque, par exemple, par suite de la présence d'un nombre insuffisant de bobines sur la bande 12 ou du fait que le cône de transfert 34 évacue les bobines plus vite qu'elles n'arrivent dans le couloir 32, le contact 52 s'élève à la position représentée sur la fig. 1 ouvrant ainsi le circuit aboutis sant à la transmission du cône de transfert et des stations de chargement jusqu'au moment où un complément de bobines a été introduit dans le couloir 32 de manière à fermer le contact 52 par son poids.
On va expliquer maintenant le fonctionnement du système en référence aux fig. 1 et 5. On suppose que la bande 12 se déplace dans la direction indiquée par la flèche et que le couloir 32 est rempli de bobines au-dessus du contact 54, de sorte que le microcontact 58 occupe la position en traits continus de la fig. 5.
Les circuits de commande des fig. 5 et 6 sont, de préférence, équipés de redresseurs commandés au silicium 98 et 100. Les redresseurs commandés au silicium 98 et 100 sont des dispositifs semi-conducteurs à quatre couches et à trois sorties dont le fonctionnement est analogue à celui des thyratrons. Les bornes de commande 102 et 104 correspondent à la grille de commande du thyratron à cette différence près qu'il s'agit d'une commande par courant plutôt que par tension. En effet, un courant de quelques mA appliqué aux bornes de commande 102 et 104 allume les redresseurs commandés 98 et l00.
Après cela, les bornes de commande 102 et 104 deviennent inopérantes et les redresseurs commandés 98 et 100 ne peuvent plus tre a éteints en supprimant la tension + B ou en réduisant le courant anodique au-dessus du seuil de maintien. C'est ce dernier mode d'extinction qui est utilisé dans le présent montage.
Dans les conditions supposées ci-dessus, la résistance d'obscurité de la cellule photo-électrique 94 est suffisamment élevée pour limiter la tension de commande Ig à une valeur inférieure à celle allumant les redresseurs commandés 98 et 100. Quand le brin inférieur 18 de la bande transporteuse arrive à la position indiquée sur la fig. 1 où la source lumineuse 98 éclaire la cellule à travers l'ouverture 26 du taquet 24, la résistance de la cellule 94 décroît, augmentant ainsi le courant de commande Ig et allumant le redresseur commandé 98. Etant donné que le microcontact 58 occupe la position en traits continus, le redresseur commandé 100 ne peut s'allumer puisque aucun courant n'est injecté dans sa borne de commande 104.
De ce fait, la tension anodique V2 est égale à + B et le condensateur de commutation 106 se charge à travers le redresseur commandé 98 et les électro-aimants rotatifs 84 au potentiel
+ B. Les impulsions de courant suivantes dues à l'éclairement de la cellule photo-électrique 94 par la source lumineuse 96 à travers les ouvertures 26 n'ont aucun effet puisque le redresseur commandé 98 est déjà allumé.
On suppose maintenant que le niveau des bobines décroît au-dessous du contact 54 dans le couloir 32.
Dans ces conditions, le microcontact 58 se déplace à la position en tiret de la fig. 5. A cet instant, le redresseur commandé 100 ne s'allume pas encore quand la cellule 94 n'est pas éclairée. Par contre, lorsque la source lumineuse vient éclairer la cellule 94 à travers l'ouverture suivante 26 passant au-dessus d'elle le courant de commande Ig augmente, par suite de la chute de la résistance de la cellule et provoque l'allumage du redresseur commandé 100, actionnant ainsi les électro-aimants rotatifs 84 afin de tourner les deux lames du portillon à la position en traits continus de la fig. 2, permettant ainsi aux bobines de tomber dans le couloir 32, à travers la fente 90.
En mme temps, le côté positif du condensateur 106 est court-cirouité à la cathode à travers le redresseur commandé 100, appliquant ainsi la tension aux bornes du redresseur commandé 98 en sens inverse. Le courant de décharge du condensateur circule initialement à travers le redresseur commandé 98 en sens inverse, provoquant une extinction rapide de ce dernier.
Le courant du condensateur 100 continue à s'écouler à travers la résistance 108 et le redresseur commandé 100 jusqu'à ce que ce condensateur se soit chargé en sens opposé à + B. Quand le niveau des bobines s'est élevé dans le couloir jusqu'à ce que celui-ci dépasse le contact 54 en ramenant le microcontact à la position en traits continus de la fig. 5, et quand la source lumineuse frappe à nouveau la cellule photo-électrique 94, le redresseur commandé 98 se rallume et le courant de décharge du condensateur 106 étreint le redresseur 100, désexcitant ainsi les électro-aimants rotatifs 84, lesquels sont rappelés par leurs ressorts, permettant ainsi aux lames 88 de retourner à la position fermée indiquée en tiret sur la fig. 2.
On comprend aisément que tant que le niveau des bobines reste au-dessous du contact 54 dans le couloir 32, le microcontact 58 reste dans la position en tirets laissant ainsi le redresseur commandé allumé, en maintenant les électro-aimants rotatifs excités et les lames 88 en position ouverte pour permettre aux bobines de choir dans le couloir indépendamment du nombre des impulsions lumineuses qui frappent la cellule 94 à travers les ouvertures 26.
La variante de réalisation des fig. 6 et 7 est analogue au mode de réalisation préféré illustré par les fig. 1-5, sauf que les microcontacts ont été remplacés par un montage à semi-conducteurs dans lequel la source lumineuse 110, la cellule photo-électrique 112, et une diode de Zéner 114 remplacent le contact 54 et le microcontact 58. La cellule 112 est disposée pour recevoir la lumière d'une source lumineuse quand le niveau des bobines tombe au-dessous d'un point prédéterminé dans le couloir 32.
Dans le montage de la fig. 6, l'état ouvert ou la position en tirets du microcontact 58 de la fig. 5 prévu pour le redresseur commandé 98 est simulée par l'impédance élevée de la diode 114 en état d'inconduction lorsque la tension au point V3 est inférieure e à sa tension de Zéner.
La position fermée ou en traits continus du microcontact 58 de la fig. 5 est simulée sur la fig. 6 par la très faible impédance de conduction de la diode 114 quand la tension V3 dépasse la tension de Zéner.
Pour le redresseur commandé au silicium 100, l'état ouvert, équivalent à la position en traits continus du microcontact 58 est simulé par l'impédance d'obscurité élevée de la cellule photo-électrique 112, tandis que son état de fermeture des contacts, équivalent à la position en tirets du commutateur 58 sur la fig. 5, est simulé par la faible impédance de la cellule 112 quand elle est excitée par la source lumineuse 110.
Quand la cellule 94 n'est pas éclairée, le courant de commande Ig est trop faible pour allumer les redresseurs commandés 98 et 100. Cette condition est valable aussi bien quand le commutateur demandant l'envoi de bobines est mécanique ou semi-conducteur. En conséquence, dans la discussion qui va suivre, on suppose que la cellule photo-électrique 94 est excitée par la source 1umi- neuse 96.
Quand le couloir 32 est rempli de bobines, la lumière émanant de la source 110 est empchée de frapper la cellule 112. Dans ces conditions, la tension V3 est supérieure à la tension de Zéner de la diode 114, allumant ainsi le redresseur commandé 98, en permettant aux ressorts de rappeler les électro-aimants rotatifs 84 en fermant les lames 88, cependant que l'impédance d'obscurité de la cellule 112 est trop élevée pour permettre l'allumage du redresseur commandé 100. Quand le niveau des bobines décroît dans le couloir 32 au-dessus du point prévu, la cellule 112 est frappée par une impulsion lumineuse de la source 110. Alors, la résistance de la cellule 112 diminue, permettant au courant de commande Ig d'allumer le redresseur commandé 100 en excitant les électro-aimants rotatifs 84 de manière à ouvrir les lames 88 en permettant aux bobines de tomber dans le couloir 32.
En mme temps, la tension V3 décroît à une valeur inférieure à la tension de Zéner de la diode 114, de sorte que cette dernière interrompt l'afflux du courant vers le redresseur commandé 98, per mettant ainsi ! au courant de décharge du condensateur d'éteindre le redresseur commandé 98. Le circuit est maintenant prt à refermer la fente 90 lorsque la lumière de la source 110 frappant la cellule 112 sera interceptee par les bobines venues remplir le couloir 32.
On voit que le dispositif décrit permet de maintenir automatiquement une réserve de bobines dans le mécanisme d'alimentation d'une station de chargement. Ce dispositif n'exige pas de surveillance constante et est pourvu de dispositifs de sécurité qui arrtent l'installation en cas d'incident de onctionnement.