EP2167251B1 - Dispositif de manutention d'une charge telle qu'une bobine de tole - Google Patents

Dispositif de manutention d'une charge telle qu'une bobine de tole Download PDF

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EP2167251B1
EP2167251B1 EP08805615.5A EP08805615A EP2167251B1 EP 2167251 B1 EP2167251 B1 EP 2167251B1 EP 08805615 A EP08805615 A EP 08805615A EP 2167251 B1 EP2167251 B1 EP 2167251B1
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EP
European Patent Office
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load
holder
frame
reel
axis position
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08805615.5A
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German (de)
English (en)
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EP2167251A2 (fr
Inventor
Pierre Marcelli
Julien Marcelli
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Rotobloc-PSP SARL
ROTOBLOC PSP SARL
Original Assignee
Rotobloc-PSP SARL
ROTOBLOC PSP SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Rotobloc-PSP SARL, ROTOBLOC PSP SARL filed Critical Rotobloc-PSP SARL
Publication of EP2167251A2 publication Critical patent/EP2167251A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2167251B1 publication Critical patent/EP2167251B1/fr
Not-in-force legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer
    • B21C47/242—Devices for swinging the coil from horizontal to vertical, or vice versa

Definitions

  • the present invention relates to a device for handling a load, such as a sheet metal coil according to the preamble of claim 1, comprising a support capable of carrying said load, said support being able to rotate on a chassis between at least one first position in which the axis of said load is vertical, so-called vertical axis position, and a second position in which the axis of said load is horizontal, so-called horizontal axis position, the frame being coupled to drive means to be mobile so as to be able to load and / or unload said load on another machine, such as a reel, and the support comprising means for holding and positioning said load arranged to hold said load during its change of position and depositing and / or resuming said load on or of said machine.
  • a device for handling a load such as a sheet metal coil according to the preamble of claim 1
  • a support capable of carrying said load, said support being able to rotate on a chassis between at least one first position in which the axis of said load is vertical, so-called vertical
  • strips, sheets and the like which are packaged in coils are used to feed the production lines of metal parts obtained by cutting, stamping, forming, etc.
  • These production lines are fed by feeders arranged at the head of line, on which the coils are carried by horizontal axis mandrels, in most cases.
  • the coils are stacked, separated by planks, and rimmed on pallets or the like, to be stored and transported, the axis of these coils being vertical. It is therefore necessary to raise, swing or rotate a quarter turn each coil before being able to load on a reel, so as to move its axis from the vertical position to the horizontal position.
  • the publication US 4,322,198 proposes an automatic solution using an angled arm controlled in rotation to change the position of the axis of the sheet metal coil carried by the arm.
  • the publication US 3,395,813 proposes another automatic solution using the weight of the spool for tilting a support from a position with a vertical axis to a position with a horizontal axis, maintaining the support in position with a vertical axis and returning the support in position with a vertical axis and it is held in this position by an actuator.
  • This additional operation consists in taking the coil in the horizontal axis position, positioning it and engaging it on the mandrel of the reel, at a depth exceeding the middle point of the jaws of the mandrel, before removing it.
  • the present invention aims to provide a solution to the problem by means of a simple, economical, compact, reliable and secure handling device, versatile, for switching each coil individually, and combining the tilting operation with the operations of loading and unloading of any type of reel.
  • the invention relates to a handling device of the kind indicated in the preamble, characterized in that said support comprises a central opening to be traversed by a mandrel of a reel during the loading and unloading operations of said load and in that said means for holding and positioning the load on the support are movable in translation radial and / or axial to align the axis of the load with the axis of the mandrel of the reel during said operations.
  • these holding and positioning means may comprise a hook adapted to bear on the inner bore of the load or a cradle able to bear on the outside of the load.
  • the axis of rotation of the support on the chassis can be offset relative to the center of gravity of the support added with the load, this support being arranged to tilt under the effect of gravity in a direction of rotation. to move from position to vertical axis to position to horizontal axis. In this case, the tilting of the load in at least one direction of rotation is obtained without input of energy.
  • the axis of rotation of the support on the frame may be substantially coincidental with the center of gravity of said support plus the load.
  • the device advantageously comprises additional drive means coupled to said support to switch from the vertical axis position to the horizontal axis position and vice versa.
  • the frame may be movable in translation in guide rails and the drive means may comprise at least one actuator coupled to said frame by a transmission.
  • These drive means are advantageously coupled to the support to switch in the direction of rotation to move from its horizontal axis position to the vertical axis position and may comprise a stand extending between a fixed stop fixed to the guide rails and an integral articulation of the support opposite the axis of rotation.
  • the actuating means may comprise a fixed cam ramp on which circulates a roller secured to the support opposite the axis of rotation.
  • the guide rails are advantageously arranged in the extension of a reel and the actuating means are, in this case, arranged to move the frame of an additional stroke to load and / or unload the reel when the support is in position with horizontal axis.
  • the frame has a stop defining the horizontal axis position of the support.
  • the cam ramp may comprise a first inclined section corresponding to the travel of the chassis during the rotation of the support and a second horizontal section corresponding to the additional travel of loading and / or unloading of the reel.
  • the chassis may be on board a rolling machine constituting said drive means, and may comprise lifting means arranged to position said chassis in height.
  • the figures 1 and 2 illustrate a first embodiment of a handling device 30, according to the invention, arranged to switch a load C by a quarter of a turn and to perform in addition the loading and / or unloading of this load C on another machine, such as a reel D provided with a mandrel M adapted to receive the load C.
  • This load C may be a sheet metal coil, as shown in the figures, deposited by a forklift truck or the like, and intended to feed a reel located at the head of a production line, or an unfinished sheet metal reel to take back from the reel.
  • This charge C may also consist of a stack of metal coils, as shown schematically in FIG. 3D figure , intended to feed a reel, the reels being deposited one after the other.
  • the handling device 30 comprises a frame 31 movable in translation in guide rails 313 fixed to the ground in the axis of a reel D, this frame being coupled to drive means 35. It comprises a base 310 provided with rolling means housed in the guide rails 313, surmounted by a bracket 311 carrying at its free end a bearing 312 defining the axis of rotation A.
  • the frame 31 carries a support 32 adapted to receive a load C such that a coil of sheet metal or the like.
  • This support 32 comprises a frame or the like, rotatable about the axis of rotation A between at least one position with a vertical axis V and a position with a horizontal axis H, and vice versa.
  • the axis of rotation A is in this example offset.
  • the drive means 35 comprise an actuator 350 such as a geared motor or the like coupled to the frame 31 by a transmission such as a pinion and chain system 351, the chain circulating in a closed loop in the U-shaped guide rails 313. Any other known transmission may also be suitable. They also comprise a stand 352 which extends between a fixed abutment 353 integral with the guide rails 313 and a hinge 354 secured to the support 32 opposite the axis of rotation A. This stand 352 provides a locking function of the position of the support 32 and a rotational drive function of the support 32 in the counterclockwise direction R 'to move it from its horizontal axis position H to its vertical axis position V, as illustrated in FIGS. FIGS. 2A to 2C .
  • an actuator 350 such as a geared motor or the like coupled to the frame 31 by a transmission such as a pinion and chain system 351, the chain circulating in a closed loop in the U-shaped guide rails 313. Any other known transmission may also be suitable.
  • They also
  • FIGS. 2A to 2C The operation of the handling device 30 is explained with reference to FIGS. 2A to 2C in which the device is shown empty.
  • the handling device 30 In the position illustrated in Figure 2C the handling device 30 is waiting to receive a load C, is remote from the reel D and the support 32 is in its position with a vertical axis V.
  • the support 32 When a load C is deposited on the support 32, the latter remains locked in its position with vertical axis V thanks to the stand 352 bearing against the fixed stop 353.
  • the startup of the actuator 350 generates the movement of the frame 31 to the reel D and allows the rotation of the support 32 under the effect of gravity G.
  • the articulation 354 of the stand 352 travels in a clockwise circle R centered on the fixed stop 353, until the support 32 reaches its position with a horizontal axis H illustrated in FIG.
  • FIG 7A delimited by a stop 314 provided on the frame 31, wherein the load C is facing the reel D.
  • This first part of the race of the frame 31 is called L1 approach stroke. From this position, the frame 31 continues to move towards the reel D, driving with him the stand 352 whose foot runs in the guide rails 313, to an end stop 355 which stops the actuator 350 and defines the position of loading and / or unloading of the reel D.
  • This second part of the Chassis race 31 is called L2 load race.
  • the load C can be transferred from the support 32 to the mandrel M as explained below.
  • the return of the handling device 30 to its initial position illustrated in FIG. Figure 2C is performed by reversing the direction of rotation of the actuator 350 to drive the frame 31 in the opposite direction to the reel D.
  • the frame 31 retreats a stroke L2 causing the stand 352 to its fixed stop 353 (cf. Fig. 2A ).
  • the frame 31 continues its displacement opposite the reel D and the stand 352 generates the rotation of the support 32 about its axis of rotation A in the anticlockwise direction R '(cf. Fig. 2B ) to move from its position with horizontal axis H to its position with vertical axis V (cf. Fig. 2C ).
  • the handling device 30 comprises means for holding and positioning 36 of the load C on the support 32 to prevent any risk of the load C falling and to ensure alignment with the mandrel M of the reel D to be loaded.
  • the support 32 is preferably perforated to allow the passage of the mandrel M through said support 32.
  • the support 32 consists of a frame defining a central opening 33 sufficient to receive the mandrel M in the example of the figure 3A
  • the holding and positioning means 36 are in the form of a hook 360 adapted to bear on the internal bore of the load C.
  • This hook 360 is slidably mounted on the support 32 and its radial position is adjustable to the means of threaded rods 361 for aligning the axis of the load C with the axis of the mandrel M of the reel D. This adjustment is therefore made at the time of putting into operation of the handling device 30.
  • the reel D is equipped with an automatic expansion mandrel M and the jaws of the mandrel M are arranged so as to provide a passage P (cf. Fig. 1 ) for the hook 360 when loading and unloading the reel D.
  • the hook 360 must be movable in radial translation on the support 32 by means for example of the cylinders 362, as shown in FIG. figure 3B . This radial translation makes it possible to vertically deposit the load C on the jaws of the mandrel M.
  • the positioning means 36 are designed to bear on the outside of the load C by means for example of a cradle formed by support bars 363, a support V, or the like. In this case, these positioning means 36 are also movable in radial translation on the support 32 by means for example of cylinders 364 to adapt to the outer diameter of the load C.
  • the handling device 30, can also be arranged to switch a load C consisting of a stack of several coils of sheets C1, C2, C3, Cn, as packaged, as shown in FIG. 3D figure .
  • the positioning means 36 are radially movable on the support 32 by cylinders 364 and carry the load C by its outer diameter by means of axially movable support arms 365.
  • the support arms 365 are axially movable to allow the removal of a single coil C1 at a time on the mandrel M of the reel D.
  • the positioning means 36 can also carry the load C by its internal bore as in examples of Figures 3A and 3B , and in this case, the hook 360 is also axially movable.
  • the cam ramp 356 comprises a first inclined section corresponding to the stroke L1 at during which the frame 31 moves in translation towards the reel D and the support 32 switches from its vertical axis position V to its position with a horizontal axis H (cf. Fig. 4A and 4B ), followed by a second horizontal section corresponding to the stroke L2 during which the frame 32 continues to move in translation to bring the load C to the mandrel M of the reel D (cf. Fig. 4C and 4D ).
  • the figure 4D illustrates the manner in which the handling device 30 of the invention makes it possible to load the reel D without the use of other handling equipment thanks to the support 32 which allows the mandrel M to pass through its central opening 33 in order to be able to deposit the load therein. C when the mandrel M extends.
  • FIGS. 5A to 5D illustrate another alternative embodiment of the handling device 30 of the invention wherein the axis of rotation A of the support 32 is substantially coincidental with the center of gravity G of said support 32 plus the load C and in which the tilting of the support 32 between its positions with vertical axis V and horizontal axis H and vice versa is effected by additional drive means 37.
  • They comprise an actuator 370 such as a motor, a geared motor, a jack, coupled in direct drive or by via a pinion / rack mechanical transmission or the like, to a drive shaft coincident with the axis of rotation A.
  • the vertical axis V and horizontal axis positions H are delimited either by programming the control the actuator 370, or by limit switches provided on the frame 31 and not shown.
  • the chassis 31 is mounted on rolling means 38 and coupled to the reel D by rails or telescopic guides 380 arranged to delimit the races L1 and L2 of the handling device 30 necessary for the loading and unloading of the reel. D.
  • the displacement of the frame 31 is controlled by the actuator 350 and any type of mechanical transmission coupled to the rails or telescopic guides 380.
  • the support 32 has a central opening 33 for the passage of the mandrel M during loading of the reel D and the holding and positioning means 36 of the load C for example in the form of a hook 360 adjustable in radial position.
  • FIGS. 6A to 6D illustrate a second embodiment of a handling device 40 according to the invention in which the frame 31 is mounted on a wheeled vehicle 41 operated by an operator, this rolling machine 41 constituting drive means of said frame 31 and having advantage of not being dedicated to a reel D in particular, but can feed different reels D with the same device.
  • the frame 31 is similar to that of the previous example and also comprises additional drive means 37 for tilting the support 32 from a vertical axis position V to a horizontal axis position H and vice versa.
  • the support 32 is also in accordance with the preceding examples in that it comprises a central opening 33 for the passage of the mandrel M and means for holding and positioning 36 of the load C.
  • the rolling machine 41 comprises vertical guide columns 410 or similar, in or on which slides the frame 31 and lifting means 411, for example in the form of jacks, to move the frame 31 vertically and position the support 32 relative to the axis of the mandrel M of a given reel D.
  • This construction makes it possible to have a handling device 40 that is versatile and adaptable to different types of reels D.
  • indexing stations 50 near the reels D (cf. Fig. 7A and 7B ) arranged to receive at least two coils C waiting, arranged side by side in a vertical axis position, and intended to be taken by the handling device 40: for example a full reel waiting to load on the reel D and a reel unfinished from the reel D.
  • This indexing station 50 comprises a receiving plate 51 worn by feet 52.
  • the receiving plate 51 has at the right of each coil C a central opening 53 allowing the passage of the support 32 of the handling device 40 under the coil C.
  • the feet 52 delimit to the right of each coil C an indexing housing 54 adapted to receive the feet of the rolling machine 41 to be able to load a reel pending.
  • the lifting means 411 of the handling device 40 can lower the support 32 under the coil C to be taken.
  • the exemplary embodiments of figures 5 and 6 may comprise a support 32 similar to that of the exemplary embodiments of Figures 1 to 4 whose center of gravity G is offset relative to the axis of rotation A to overcome the additional drive means 37.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Description

    Domaine technique :
  • La présente invention concerne un dispositif de manutention d'une charge, telle qu'une bobine de tôle selon le préambule de la revendication 1, comportant un support apte à porter ladite charge, ce support étant mobile en rotation sur un châssis entre au moins une première position dans laquelle l'axe de ladite charge est vertical, position dite à axe vertical, et une seconde position dans laquelle l'axe de ladite charge est horizontal, position dite à axe horizontal, le châssis étant couplé à des moyens d'entraînement pour être mobile de manière à pouvoir charger et/ou décharger ladite charge sur une autre machine, telle qu'un dévidoir, et le support comportant des moyens de maintien et de positionnement de ladite charge agencés pour tenir ladite charge pendant son changement de position et déposer et/ou reprendre ladite charge sur ou de ladite machine. Un exemple d'un tel dispositif est connu du document US-A-3 753 505 .
    • Technique antérieure:
  • Dans le domaine de la métallurgie, les feuillards, les tôles et similaires qui sont conditionnés en bobines, appelées des « coils », servent à alimenter les lignes de fabrication de pièces métalliques obtenues par découpage, emboutissage, formage, etc. Ces lignes de fabrication sont alimentées par des dévidoirs disposés en tête de ligne, sur lesquels les bobines sont portées par des mandrins à axe horizontal, dans la plupart des cas. Pour des largeurs de bobines inférieures à environ 500 mm, les bobines sont empilées, séparées par des madriers, et cerclées sur des palettes ou similaires, pour être stockées et transportées, l'axe de ces bobines étant vertical. Il est donc nécessaire de relever, basculer ou pivoter d'un quart de tour chaque bobine avant de pouvoir la charger sur un dévidoir, de manière à faire passer son axe de la position verticale à la position horizontale.
  • Cette opération est relativement dangereuse. A ce jour, elle est effectuée de différentes manières :
    • ▪ par suspension de chaque bobine à un crochet à l'extrémité d'une élingue portée par un pont roulant,
    • ▪ par retournement de chaque bobine avec la fourche d'un chariot élévateur (opération très dangereuse),
    • ▪ par basculement de l'ensemble de la palette et de la pile de bobines sur une machine appelée « basculeur » du type à virole ou à équerre tournante, qui est une machine très coûteuse et très encombrante. L'inconvénient majeur de cette solution est qu'il faut retourner toute la pile de bobines alors que le besoin en production peut n'être que d'une seule bobine ou même que d'une fraction de cette seule bobine.
  • La publication US 4,322,198 propose une solution automatique utilisant un bras coudé commandé en rotation pour changer la position de l'axe de la bobine de tôle portée par le bras. La publication US 3,395,813 propose une autre solution automatique utilisant le poids de la bobine pour faire basculer un support d'une position à axe vertical à une position à axe horizontal, le maintien du support en position à axe vertical et le retour du support en position à axe vertical et son maintien dans cette position étant effectué par un actionneur.
  • Quelque soit le moyen mis en oeuvre pour réaliser le basculement d'une bobine, les équipements ou machines utilisés ne servent que pour cette opération. Une fois le basculement réalisé, il est nécessaire de charger le dévidoir. Cette opération complémentaire consiste à prélever la bobine en position à axe horizontal, à la positionner et à l'engager sur le mandrin du dévidoir, en profondeur en dépassant le point milieu des mors du mandrin, avant de la déposer.
  • Ce problème existe dans d'autres domaines techniques, tels que l'industrie du papier, l'industrie de la plasturgie, etc. dans lesquels les matériaux sont conditionnés en bobines ou similaire, qui sont des produits lourds à manutentionner.
  • Certaines solutions ont été développées pour répondre en partie à cette fonction complémentaire. Les publications US 3,753,505 , US 5,332,351 , GB 1 212 521 et EP 0 311 869 proposent un dispositif de manutention combinant chargement et déchargement d'un bobinoir avec basculement de la bobine. Toutefois, aucun dispositif ne permet d'engager la bobine sur le mandrin du dévidoir en profondeur en dépassant le point milieu des mors du mandrin, avant de la déposer. De plus, certaines solutions sont très complexes et onéreuses à mettre oeuvre et d'autres nécessitent un dévidoir ou une infrastructure spécifiquement adapté.
  • Les solutions actuelles sont donc incomplètes et non satisfaisantes, notamment pour la sécurité de l'opérateur.
    • Exposé de invention :
  • La présente invention vise à apporter une solution au problème posé au moyen d'un dispositif de manutention simple, économique, peu encombrant, fiable et sécurisé, polyvalent, permettant de basculer chaque bobine individuellement, et en combinant l'opération de basculement aux opérations de chargement et de déchargement de tout type de dévidoir.
  • Dans ce but, l'invention concerne un dispositif de manutention du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que ledit support comporte une ouverture centrale destinée à être traversée par un mandrin d'un dévidoir lors des opérations de chargement et de déchargement de ladite charge et en ce que lesdits moyens de maintien et de positionnement de la charge sur le support sont mobiles en translation radiale et/ou axiale pour aligner l'axe de la charge avec l'axe du mandrin du dévidoir lors desdites opérations.
  • Ces moyens de maintien et de positionnement peuvent comporter un crochet apte à prendre appui sur l'alésage intérieur de la charge ou un berceau apte à prendre appui sur l'extérieur de la charge. Selon les variantes de réalisation, l'axe de rotation du support sur le châssis peut être décalé par rapport au centre de gravité du support additionné de la charge, ce support étant agencé pour basculer sous l'effet de la gravité dans un sens de rotation pour passer de la position à axe vertical à la position à axe horizontal. Dans ce cas, le basculement de la charge dans au moins un sens de rotation est obtenu sans apport d'énergie.
  • Selon d'autres variantes de réalisation, l'axe de rotation du support sur le châssis peut être sensiblement confondu avec le centre de gravité dudit support additionné de la charge. Dans ce cas, le dispositif comporte avantageusement des moyens d'entraînement additionnels couplés audit support pour le basculer de la position à axe vertical à la position à axe horizontal et inversement.
  • Dans une variante de réalisation, le châssis peut être mobile en translation dans des rails de guidage et les moyens d'entraînement peuvent comporter au moins un actionneur couplé audit châssis par une transmission.
  • Ces moyens d'entraînement sont avantageusement couplés au support pour le basculer dans le sens de rotation inverse pour passer de sa position à axe horizontal à la position à axe vertical et peuvent comporter une béquille s'étendant entre une butée fixe solidaire des rails de guidage et une articulation solidaire du support à l'opposé de l'axe de rotation.
  • Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'actionnement peuvent comporter une rampe de came fixe sur laquelle circule un galet solidaire du support à l'opposé de l'axe de rotation.
  • Les rails de guidage sont avantageusement disposés dans le prolongement d'un dévidoir et les moyens d'actionnement sont, dans ce cas, agencés pour déplacer le châssis d'une course supplémentaire pour charger et/ou décharger le dévidoir lorsque le support est en position à axe horizontal.
  • De manière préférentielle, le châssis comporte une butée définissant la position à axe horizontal du support.
  • La rampe de came peut comporter un premier tronçon incliné correspondant à la course du châssis pendant la rotation du support et un second tronçon horizontal correspondant à la course supplémentaire de chargement et/ou déchargement du dévidoir.
  • Dans une autre variante de réalisation, le châssis peut être embarqué sur un engin roulant constituant lesdits moyens d'entraînement, et peut comporter des moyens de levage agencés pour positionner en hauteur ledit châssis.
    • Description sommaire des dessins :
  • La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de manutention selon l'invention,
    • les figures 2A à 2C sont des vues de côté du dispositif de la figure 1 respectivement en position à axe horizontal, en position intermédiaire et en position à axe vertical,
    • les figures 3A-D sont des vues de détail de quatre variantes de réalisation des moyens de positionnement prévus sur le dispositif de la figure 1,
    • les figures 4A à 4D sont des schémas de principe d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 montrant les quatre séquences de fonctionnement pour charger une bobine sur un dévidoir,
    • les figures 5A à 5D sont des vues schématiques d'une autre variante de réalisation du dispositif de la figure 1 montrant les mêmes séquences de fonctionnement qu'aux figures 4A à 4D,
    • les figures 6A à 6D sont des vues schématiques d'une seconde forme de réalisation du dispositif de la figure 1 montrant les même séquences de fonctionnement, et
    • les figures 7A et 7B sont des vues en perspective d'une station d'indexage de deux bobines respectivement en attente et en cours de chargement.
    Illustrations de l'invention et différentes formes de réalisation :
  • Les figures 1 et 2 illustrent une première forme de réalisation d'un dispositif de manutention 30, selon l'invention, agencé pour basculer une charge C d'un quart de tour et pour effectuer en plus le chargement et/ou le déchargement de cette charge C sur une autre machine, telle qu'un dévidoir D pourvu d'un mandrin M apte à recevoir la charge C. Cette charge C peut être une bobine de tôle, comme représentée sur les figures, déposée par un chariot élévateur ou similaire, et destinée à alimenter un dévidoir situé en tête d'une ligne de fabrication, ou une bobine de tôle inachevée à reprendre du dévidoir. Cette charge C peut aussi être constituée d'une pile de bobines de tôles, comme représentée schématiquement à la figure 3D, destinée à alimenter un dévidoir, les bobines étant déposées l'une après l'autre.
  • Le dispositif de manutention 30 comporte un châssis 31 mobile en translation dans des rails de guidage 313 fixés au sol dans l'axe d'un dévidoir D, ce châssis étant couplé à des moyens d'entraînement 35. Il comporte un socle 310 pourvu de moyens de roulement logés dans les rails de guidage 313, surmonté d'une potence 311 portant à son extrémité libre un palier 312 définissant l'axe de rotation A. Le châssis 31 porte un support 32 apte à recevoir une charge C telle qu'une bobine de tôle ou similaire. Ce support 32 comporte un cadre ou similaire, mobile en rotation autour de l'axe de rotation A entre au moins une position à axe vertical V et une position à axe horizontal H, et inversement L'axe de rotation A est dans cet exemple décalé par rapport au centre de gravité G du support 32, de sorte que le basculement du support 32 dans le sens horaire R, pour passer de sa position à axe vertical V à sa position à axe horizontal H, est généré par le poids de la charge C sur le support 32 sous l'effet de la gravité G. Ce mécanisme n'est pas réversible, le basculement inverse dans le sens antihoraire R' étant généré par les moyens d'entraînement 35 détaillés ci-après.
  • Les moyens d'entraînement 35 comportent un actionneur 350 tel qu'un motoréducteur ou similaire couplé au châssis 31 par une transmission telle qu'un système à pignons et chaîne 351, la chaîne circulant en boucle fermée dans les rails de guidage 313 en U, toute autre transmission connue pouvant également convenir. Ils comportent également une béquille 352 qui s'étend entre une butée fixe 353 solidaire des rails de guidage 313 et une articulation 354 solidaire du support 32 à l'opposé de l'axe de rotation A. Cette béquille 352 assure une fonction de verrouillage de la position du support 32 ainsi qu'une fonction d'entraînement en rotation de ce support 32 dans le sens antihoraire R' pour le faire passer de sa position à axe horizontal H à sa position à axe vertical V, comme illustré aux figures 2A à 2C.
  • Le fonctionnement du dispositif de manutention 30 est expliqué en référence aux figures 2A à 2C dans lesquelles le dispositif est représenté à vide. Dans la position illustrée à la figure 2C, le dispositif de manutention 30 est en attente de recevoir une charge C, est éloigné du dévidoir D et le support 32 est dans sa position à axe vertical V. Lorsqu'une charge C est déposée sur le support 32, ce dernier reste bloqué dans sa position à axe vertical V grâce à la béquille 352 en appui contre la butée fixe 353. La mise en route de l'actionneur 350 génère le déplacement du châssis 31 vers le dévidoir D et autorise la rotation du support 32 sous l'effet de la gravité G. L'articulation 354 de la béquille 352 parcourt un arc de cercle dans le sens horaire R centré sur la butée fixe 353, jusqu'à ce que le support 32 atteigne sa position à axe horizontal H illustrée à la figure 7A, délimitée par une butée 314 prévue sur le châssis 31, dans laquelle la charge C est face au dévidoir D. Cette première partie de la course du châssis 31 est appelée course d'approche L1. A partir de cette position, le châssis 31 poursuit son déplacement en direction du dévidoir D, entraînant avec lui la béquille 352 dont le pied circule dans les rails de guidage 313, jusqu'à une butée de fin de course 355 qui arrête l'actionneur 350 et délimite la position de chargement et/ou de déchargement du dévidoir D. Cette seconde partie de la course du châssis 31 est appelée course de chargement L2. La charge C peut être transférée du support 32 au mandrin M comme expliqué plus loin.
  • Le retour du dispositif de manutention 30 à sa position initiale illustrée à la figure 2C est effectué en inversant le sens de rotation de l'actionneur 350 pour entraîner le châssis 31 dans la direction opposée au dévidoir D. Le châssis 31 recule d'une course L2 entraînant la béquille 352 jusqu'à sa butée fixe 353 (cf. fig. 2A). A ce stade, le châssis 31 poursuit son déplacement opposé au dévidoir D et la béquille 352 génère la rotation du support 32 autour de son axe de rotation A dans le sens antihoraire R' (cf. fig. 2B) pour passer de sa position à axe horizontal H à sa position à axe vertical V (cf. fig. 2C).
  • Le dispositif de manutention 30 comporte des moyens de maintien et de positionnement 36 de la charge C sur le support 32 pour éviter tout risque de chute de la charge C et pour garantir son alignement avec le mandrin M du dévidoir D à charger. Dans ce but, le support 32 est de préférence ajouré pour permettre le passage du mandrin M au travers dudit support 32. Dans les exemples représentés, le support 32 est constitué d'un cadre délimitant une ouverture centrale 33 suffisante pour y recevoir le mandrin M. dans l'exemple de la figure 3A, les moyens de maintien et de positionnement 36 se présentent sous la forme d'un crochet 360 apte à prendre appui sur l'alésage intérieur de la charge C. Ce crochet 360 est monté coulissant sur le support 32 et sa position radiale est ajustable au moyen de tiges filetées 361 permettant d'aligner l'axe de la charge C avec l'axe du mandrin M du dévidoir D. Ce réglage est par conséquent effectué au moment de la mise en service du dispositif de manutention 30. Dans ce cas, le dévidoir D est équipé d'un mandrin M à expansion automatique et les mors du mandrin M sont disposés de sorte à ménager un passage P (cf. fig. 1) pour le crochet 360 lors du chargement et du déchargement du dévidoir D. Si le dévidoir D est équipé d'un mandrin M à expansion manuelle, ce crochet 360 doit être mobile en translation radiale sur le support 32 au moyen par exemple de vérins 362, comme illustré dans la figure 3B. Cette translation radiale permet de déposer verticalement la charge C sur les mors du mandrin M.
  • Si le mandrin M du dévidoir D ne permet pas le passage du crochet 360, alors les moyens de positionnement 36 sont conçus pour prendre appui sur l'extérieur de la charge C au moyen par exemple d'un berceau formé par des barres d'appui 363, d'un V d'appui, ou similaire. Dans ce cas, ces moyens de positionnement 36 sont également mobiles en translation radiale sur le support 32 au moyen par exemple de vérins 364 pour s'adapter au diamètre extérieur de la charge C.
  • Le dispositif de manutention 30, selon l'invention, peut également être agencé pour basculer une charge C constituée d'une pile de plusieurs bobines de tôles C1, C2, C3, Cn, telles qu'elles sont conditionnées, comme représenté à la figure 3D. Dans cet exemple, les moyens de positionnement 36 sont mobiles radialement sur le support 32 par des vérins 364 et portent la charge C par son diamètre extérieur au moyen de bras d'appui 365 mobiles axialement. Les bras d'appui 365 sont mobiles axialement pour permettre la dépose d'une seule bobine C1 à la fois sur le mandrin M du dévidoir D. En variante, les moyens de positionnement 36 peuvent aussi porter la charge C par son alésage intérieur comme dans les exemples des figures 3A et 3B, et dans ce cas, le crochet 360 est également mobile axialement.
  • D'autres mécanismes peuvent être également utilisés associés aux moyens d'entraînement 35 pour assurer le déplacement du châssis 31 en deux étapes L1 et L2, la première étape L1 correspondant à la course d'approche dans laquelle le support 32 est basculé d'un quart de tour pour amener l'axe de la charge C en position horizontale aligné avec l'axe du mandrin M du dévidoir D et la seconde étape L2 correspondant à la course de chargement de la charge C sur le dévidoir D. Un exemple est schématisé dans les figures 4A à 4D et met en oeuvre une rampe de came fixe 356 sur laquelle circule un galet 357 ou similaire solidaire du support 32 à l'opposé de l'axe de rotation A. La rampe de came 356 comporte un premier tronçon incliné correspondant à la course L1 au cours de laquelle le châssis 31 se déplace en translation vers le dévidoir D et le support 32 bascule de sa position à axe vertical V à sa position à axe horizontal H (cf. fig. 4A et 4B), suivi d'un second tronçon horizontal correspondant à la course L2 au cours de laquelle le châssis 32 poursuit son déplacement en translation pour amener la charge C au droit du mandrin M du dévidoir D (cf. fig. 4C et 4D). La figure 4D illustre la manière dont le dispositif de manutention 30 de l'invention permet de charger le dévidoir D sans recourir à d'autres équipements de manutention grâce au support 32 qui autorise le passage du mandrin M dans son ouverture centrale 33 pour pouvoir y déposer la charge C lorsque le mandrin M s'étend.
  • Les figures 5A à 5D illustrent une autre variante de réalisation du dispositif de manutention 30 de l'invention dans lequel l'axe de rotation A du support 32 est sensiblement confondu avec le centre de gravité G dudit support 32 additionné de la charge C et dans lequel le basculement du support 32 entre ses positions à axe vertical V et à axe horizontal H et inversement s'effectue par des moyens d'entraînement additionnels 37. Ils comportent un actionneur 370 tel qu'un moteur, un motoréducteur, un vérin, couplé en prise directe ou par l'intermédiaire d'une transmission mécanique par pignon/crémaillère ou similaire, à un arbre d'entraînement confondu avec l'axe de rotation A. Les positions à axe vertical V et à axe horizontal H sont délimitées soit par programmation de la commande de l'actionneur 370, soit par des fins de course prévus sur le châssis 31 et non représentés. Dans cette variante de réalisation, le châssis 31 est monté sur des moyens de roulement 38 et couplé au dévidoir D par des rails ou guides télescopiques 380 agencés pour délimiter les courses L1 et L2 du dispositif de manutention 30 nécessaires au chargement et au déchargement du dévidoir D. Bien entendu, le déplacement du châssis 31 est commandé par l'actionneur 350 et tout type de transmission mécanique couplée aux rails ou guides télescopiques 380. Tout comme dans les réalisations précédentes, le support 32 comporte une ouverture centrale 33 pour le passage du mandrin M lors du chargement du dévidoir D et des moyens de maintien et de positionnement 36 de la charge C par exemple sous la forme d'un crochet 360 réglable en position radiale.
  • Les figures 6A à 6D illustrent une seconde forme de réalisation d'un dispositif de manutention 40 selon l'invention dans laquelle le châssis 31 est embarqué sur un engin roulant 41 manoeuvré par un opérateur, cet engin roulant 41 constituant des moyens d'entraînement dudit châssis 31 et ayant l'avantage de ne pas être dédié à un dévidoir D en particulier, mais pouvant alimenter différents dévidoirs D avec un même dispositif. Le châssis 31 est similaire à celui de l'exemple précédent et comporte également des moyens d'entraînement additionnels 37 pour basculer le support 32 d'une position à axe vertical V à une position à axe horizontal H et inversement. Le support 32 est également conforme aux exemples précédents en ce qu'il comporte une ouverture centrale 33 pour le passage du mandrin M et des moyens de maintien et de positionnement 36 de la charge C. L'engin roulant 41 comporte des colonnes de guidage verticales 410 ou similaire, dans ou sur lesquelles coulisse le châssis 31 et des moyens de levage 411, par exemple sous la forme de vérins, pour déplacer le châssis 31 verticalement et pouvoir positionner le support 32 par rapport à l'axe du mandrin M d'un dévidoir D donné. Cette construction permet d'avoir un dispositif de manutention 40 polyvalent et adaptable à différents types de dévidoirs D.
  • Dans cette seconde forme de réalisation, on peut prévoir à proximité des dévidoirs D des stations d'indexage 50 (cf. fig. 7A et 7B) agencées pour accueillir au moins deux bobines C en attente, disposées côte à côte en position à axe vertical, et destinées à être prélevées par le dispositif de manutention 40 : par exemple une bobine pleine en attente de chargement sur le dévidoir D et une bobine inachevée provenant du dévidoir D. Cette station d'indexage 50 comporte un plateau de réception 51 porté par des pieds 52. Dans l'exemple représenté, le plateau de réception 51 comporte au droit de chaque bobine C une ouverture centrale 53 autorisant le passage du support 32 du dispositif de manutention 40 sous la bobine C. De même, les pieds 52 délimitent au droit de chaque bobine C un logement d'indexage 54 apte à recevoir les pieds de l'engin roulant 41 pour pouvoir charger une bobine en attente. Dans ce cas, les moyens de levage 411 du dispositif de manutention 40 permettent d'abaisser le support 32 sous la bobine C à prélever.
  • Bien entendu, les exemples de réalisation des figures 5 et 6 peuvent comporter un support 32 similaire à celui des exemples de réalisation des figures 1 à 4 dont le centre de gravité G est décalé par rapport à l'axe de rotation A pour s'affranchir des moyens d'entraînement additionnels 37.
  • Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés, à savoir des dispositifs de manutention simple, économique, sécurisé et polyvalent, capables d'apporte une solution complète puisqu'ils permettent le chargement et le déchargement d'un ou de plusieurs dévidoirs en plus de l'opération de basculement de la charge C.
  • La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.

Claims (14)

  1. Dispositif de manutention (30, 40) d'une charge (C), telle qu'une bobine de tôle, comportant un support (32) apte à porter ladite charge (C), ce support (32) étant mobile en rotation sur un châssis (31) entre au moins une première position dans laquelle l'axe de la charge (C) est vertical, position dite à axe vertical (V), et une seconde position dans laquelle l'axe de la charge (C) est horizontal, position dite à axe horizontal (H), et inversement, ledit châssis (31) étant couplé à des moyens d'entraînement (35, 41) pour être mobile de manière à pouvoir charger et/ou décharger ladite charge (C) sur une autre machine, telle qu'un dévidoir (D), et ledit support (32) comportant des moyens de maintien et de positionnement (36) de ladite charge (C) agencés pour tenir ladite charge (C) pendant son changement de position et déposer et/ou reprendre ladite charge (C) sur ou de ladite machine, caractérisé en ce que ledit support (32) comporte une ouverture centrale (33) destinée à être traversée par un mandrin (M) d'un dévidoir (D) lors des opérations de chargement et de déchargement de ladite charge (C) et en ce que lesdits moyens de maintien et de positionnement (36) sont mobiles en translation radiale et/ou axiale sur ledit support (32) pour aligner l'axe de la charge (C) avec l'axe du mandrin (M) d'un dévidoir (D) lors desdites opérations.
  2. Dispositif de manutention selon la revendication 1, caractérisé en que l'axe de rotation (A) du support (32) sur le châssis (31) est décalé par rapport au centre de gravité (G) dudit support (32) additionné de la charge (C), ce support étant agencé pour basculer sous l'effet de la gravité dans un sens de rotation (R) pour passer de la position à axe vertical (V) à la position à axe horizontal (H).
  3. Dispositif de manutention selon la revendication 1, caractérisé en que l'axe de rotation (A) du support (32) sur le châssis (31) est sensiblement confondu avec le centre de gravité (G) dudit support (32) additionné de la charge (C), et en ce qu'il comporte des moyens d'entraînement additionnels (37) couplés audit support (32) pour le basculer de la position à axe vertical (V) à la position à axe horizontal (H) et inversement.
  4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit châssis (31) est mobile en translation dans des rails de guidage (313, 380) et en ce que lesdits moyens d'actionnement (35) comportent au moins un actionneur (350) couplé audit châssis (31) par une transmission (351).
  5. Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement (35) sont couplés audit support (32) pour le basculer dans le sens de rotation inverse (R') pour passer de sa position à axe horizontal (H) à la position à axe vertical (V).
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement (35) comportent une béquille (352) s'étendant entre une butée fixe (353) solidaire des rails de guidage (313) et une articulation (354) solidaire dudit support (32) à l'opposé dudit axe de rotation (A), ladite béquille (352) étant agencée pour bloquer ledit support (32) dans sa position à axe vertical (V).
  7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement (35) comportent une rampe de came (356) fixe sur laquelle circule un galet (357) solidaire dudit support (32) à l'opposé dudit axe de rotation (A).
  8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que lesdits rails de guidage (313) sont disposés dans le prolongement d'un dévidoir (D) et en ce que lesdits moyens d'actionnement (35) sont agencés pour déplacer ledit châssis (31) d'une course supplémentaire (L2) pour charger et/ou décharger ledit dévidoir (D) lorsque ledit support (32) est en position à axe horizontal (H).
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit châssis (31) comporte au moins une butée (314) définissant au moins ladite position à axe horizontal (H) dudit support (32).
  10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite rampe de came (356) comporte un premier tronçon correspondant à la course (L1) dudit châssis (31) pendant la rotation dudit support (32) et un second tronçon correspondant à la course supplémentaire (L2) de chargement et/ou déchargement du dévidoir (D).
  11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit châssis (31) est embarqué sur un engin roulant (41) constituant lesdits moyens d'entraînement.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit engin roulant (41) comporte des moyens de levage (411) agencés pour positionner en hauteur ledit châssis (31).
  13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien et de positionnement (36) de la charge (C) comportent un crochet (360) apte à prendre appui sur l'alésage intérieur de la charge (C).
  14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien et de positionnement (36) de la charge (C) comportent un berceau (363) apte à prendre appui sur l'extérieur de la charge (C).
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