Brevet FR2508021A1 — publié le 19821224

l 2508021 Appareil pour la manutention de bobines. La présente invention se rapporte à un équipement pour la manutention et le remplissage de bobines de fil ou de câble. La plupart des bobines ou tourets de transport de câble comportent un orifice axial pour le logement d'une broche d'entraînement de la bobine, comme décrit dans les brevets US No 2 647 704 et No 3 425 647. Le brevet US No 4 140 289 prévoit un tirant unique qui retient ensemble des brides coniques d'extrémité et maintient en compression un corps cylindrique, cette dispo- sition étant plus simple que celle des bobines précédentes comportant plusieurs parties en tôle métallique soudées. L'utilisation du tirant unique permet un démontage facile des bobines, de sorte que les brides coniques d'extrémité peuvent s'emboîter les unes dans les autres pour le stocka- ge Des corps cylindriques de différente dimension peuvent recevoir des quantités plus ou moins grandes de câble. Ces bobines sont physiquement grandes et lourdes lorsqu'elles sont garnies de câble Un oeil prévu sur le tirant simplifie le levage et la manutention de la bobine. En l'absence de l'alésage axial pour le passage d'une broche d'entraînement, la manutention et le remplis- sage des bobines exigent des équipements de manutention de câble, autres que les moyens usuels. Des bobines pesant quelques centaines de kilogram- mes ne peuvent pas être soulevées ou mises en place manuellement. La présente invention évite, d'une manière nouvelle, ces différents inconvénients Elle a pour but un dispositif perfectionné de manutention de bobine, de construction sim- ple, de fonctionnement sûr et particulièrement efficace pour les opérations à effectuer avec des bobines lourdes et de grande dimension. L'invention a également pour but un dispositif per- fectionné de manutention de bobine, du type ci-dessus, d'emploi sûr et fiable. L'invention vise également une machine perfectionnée 2 2508021 de manutention de bobine qui peut être utilisée avec des bobines du type décrit dans le brevet US No 4 140 289. L'invention a encore pour but une machine de manu- tention de bobine qui ne nécessite pas un opérateur robuste. L'invention vise aussi une machine perfectionnée dans laquelle la bobine est enfermée dans un carter de sécu- rité qui évite les risques de blessure de l'opérateur. L'invention a pour objet un appareil comprenant un carter qui possède une ouverture d'accès, un élément por- teur pour supporter une bobine en bout et pour déplacer la bobine à travers l'ouverture d'accès, et des moyens pour abaisser et entraîner la bobine après ce déplacement Un mécanisme de chariotage transversal guide le fil ou câble sur la bobine et communique au fil un mouvement de va-et- vient Après remplissage de la bobine, l'élément porteur la soulève et permet de la faire pivoter à l'extérieur du carter, pour qu'on puisse l'enlever. Pendant le remplissage, le carter est maintenu fermé, par sécurité. L'emploi de composants robustes et de grande résis- tance permet d'obtenir un fonctionnement à grande vitesse avec un fil se déplaçant à 1500 m/mn. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de sa forme préférée de réalisation, non limita- tive, représentée sur les dessins annexés. La figure 1 est une coupe verticale d'un appareil suivant l'invention illustrant les détails de construction. La figure 2 est une vue de dessus, l'élément por- teur étant représenté en pointillés, à la fois dans sa posi- tion de départ à l'extérieur du carter et dans une deuxième position à l'intérieur du carter. La figure 3 est une vue de face montrant également un volet de protection, en position fermée, pour obturer l'ouverture d'accès. La figure 4 est une vue de face, avec le volet en position ouverte, l'élément porteur supportant une bobine au-dessus d'une table rotative d'entraînement logée dans le carter. La figure 5 est une vue de face, l'élément porteur étant en position de pivotement à l'extérieur du carter pour permettre l'enlèvement de la bobine. La figure 6 est une vue de dessus, correspondant à la figure 5, l'élément porteur supportant la bobine étant situé à l'extérieur du carter. La figure 7 est une vue de dessus, correspondant à la figure 4, l'élément porteur supportant la bobine étant situé à l'intérieur du carter. La figure 8 est un schéma de principe d'un circuit de-commande du moteur électrique d'entraînement, comportant des interrupteurs de verrouillage de sécurité. La figure 9 est une vue de face partielle de la table-support rotative, et la figure 10 est une vue de dessus de l'élément por- teur, montrant son orifice central à travers lequel la table rotative d'entraînement peut pénétrer pour venir en contact avec l'extrémité inférieure d'une bobine. L'appareil 10 suivant l'invention comprend un car- ter 12 qui comporte un tableau de commande 13 ainsi qu'une ouverture d'accès 14 sélectivement fermée par un volet mobile 16, comme représenté sur la figure 3, lorsque l'équi- pement est en fonctionnement On voit, sur les figures 4 et , une bobine 18 garnie de fil ou câble 20, supportés sur un plateau 24 en forme de cuvette qui est tenu par un bras support 25 relié à un mécanisme de levage 26 (figure 1). Le mécanisme 26 comprend un manchon tubulaire 27, monté sur un arbre vertical 28 par l'intermédiaire de paliers 29, 30 L'arbre 28 peut se déplacer verticalement dans le carter, dans des paliers 32, 34, et une vis 26 de déplacement vertical est fixée dans son extrémité. Un écrou d'entraînement 38 est associé à la vis 36 et il est entraîné en rotation par un moteur électrique , par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages 42. L'arbre 50 du moteur est accouplé, par un manchon 52, à l'entrée du réducteur 42 La vis 36 est fixée au ré- ducteur 42 pour empêcher sa rotation et celle de l'arbre 28. 4 2508021 On peut faire pivoter manuellement le plateau 24 d'une position de départ, représentée sur la figure 4, à une deuxième position, représentée sur la figure 5 Le mo- teur 40 peut entraîner le déplacement de l'arbre 28 vers le haut, l'arbre 28 déplaçant le plateau 24 avec lui Le pla- teau 24, lorsqu'il est soulevé à sa position haute, repré- sentée sur la figure 4, peut être déplacé manuellement vers l'extérieur par l'opérateur, comme représenté sur la figure , pour enlever la bobine 18 ou en installer une autre. Le plateau 24 comporte une ouverture 60 qui procure un espace libre sous la face inférieure de la bobine 18. Une table rotative d'entraînement 62 peut ainsi venir en contact avec cette face inférieure, afin que cette dernière repose sur la table 62 Sur la figure 1, la surface conique 64 de la bobine repose sur une surface tronconique corres- pondante 66 de la table rotative 62 Cette dernière est montée sur une broche verticale 68 supportée par l'intermé- diaire de paliers 70, 72 dans un manchon tubulaire 74 qui est fixe A la partie inférieure de la broche 68 sont dispo- sées des poulies 78, dont l'une porte une courroie 80 (figu- re 2) qui passe sur une autre poulie d'entraînement 82 mon- tée sur un autre moteur électrique 84 Lorsque le moteur 84 fonctionne, la table rotative 62 tourne à grande vitesse. Au-dessus de la bobine 18 est disposé un organe suiveur ou plateau 86 qui peut être avancé et reculé Le plateau suiveur 86 est monté sur une broche verticale 88 supportée dans des paliers 90, 92 qui sont eux-mêmes portés par un plongeur 94 qui peut coulisser dans un manchon de guidage 96 Un anneau de levage 100, fixé à l'extrémité du plongeur 94, est relié à deux tiges de piston 102, 104 qui se prolongent dans des vérins hydrauliques 106, 108 Les vérins 106, 108 sont alimentés en fluide sous pression pour effectuer le levage du plateau suiveur 86 Sur la figure 1, le plateau suiveur 86 est représenté dans sa position la plus basse, dans laquelle il est en contact serré avec la surface conique supérieure 110 de la bobine 18. A la périphérie de l'organe suiveur 86 est creusée une gorge annulaire 112 dans laquelle peut se loger le 2508021 rebord roulé en forme de boucle 114 de la bobine, afin d'assurer un meilleur maintien de l'extrémité supérieure de la bobine. Le freinage de la table rotative 62 est effectué au moyen d'un disque de freinage 116 et de patins de freinage 117, 118 Les patins 117 et 118 ne sont pas représentés sur la figure 1, pour la clarté du dessin. Un mécanisme de chariotage 120 comprend un chariot 122 qui peut se déplacer verticalement le long d'une vis d'entraînement 124, mise en rotation par des poulies (repré- sentées en pointillés) qui sont accouplées au moteur élec- trique 84 par l'intermédiaire de courroies 80, 124, 126 et 128 (figure 2). Des poulies de guidage 130, 132, dans un plan verti- cal, et 134, dans un plan horizontal, sont montées sur le chariot 122 Les poulies guident le câble pendant son enrou- lement sur la bobine 18. Un interrupteur de verrouillage 140 empêche le fonc- tionnement du moteur 84 jusqu'à ce que le plateau 24 arrive à la position correcte dans le carter, représentée sur les figures 1, 4 et 7 Une tige 142, maintenue dans un guidage 144, peut coulisser par rapport au bras 25 et elle comporte un bouton 148 de commande manuelle qui peut être saisi par l'opérateur pour soulever la tige. Un contact de l'interrupteur 140 est constitué par un bloc métallique courbe 150, électriquement isolé de l'élément de carter 76 par une bande isolante incurvée 152. Une deuxième bande isolante 154, placée sur le bloc 150, empêche la mise à la masse de ce dernier jusqu'à ce que la tige 142 vienne en face de trous alignés 155, de dimension différente, prévus dans les bandes 152 et 154 et dans le bloc 150, et qu'elle glisse par gravité dans les trous Les trous 155 sont situés de façon telle que le contact entre la tige 142 et la pièce 150 ne puisse pas avoir lieu tant que le bras 25 n'a pas fait pivoter le plateau 24 à la posi- tion de remplissage représentée sur les figures 1, 4 et 7. Lorsque cette position est atteinte, la tige 142 tombe à travers les trous des bandes 150, 152 et 154 et provoque la 6 2508021 mise à la masse électrique de la pièce 150 par contact avec cette dernière, puisque celle-ci possède un trou de plus petite dimension. Un autre interrupteur de verrouillage 158 (figures 4 et 5) comporte un doigt de manoeuvre 159 qui peut être attaqué par le volet 16, de façon à empêcher le fonctionne- ment du moteur 84 tant que le volet 16 n'est pas complète- ment fermé. Les interrupteurs 140 et 158 sont représentés sché- matiquement sur la figure 8 Un ou plusieurs interrupteurs supplémentaires 180 peuvent être utilisés pour commander le moteur 84, à travers une porte appropriée "NON-ET" 182, de façon à agir sur un régulateur de moteur 184 comportant un circuit de commande à vitesse variable et un circuit appro- prié pour augmenter progressivement la vitesse du moteur pendant le démarrage et diminuer la vitesse du moteur à mesure que la bobine se remplit D'autres types de commande sont également possibles. Le fonctionnement est le suivant: lorsque le pla- teau 24 se trouve dans la position extérieure, représentée sur les figures 5 et 6, on place sur le plateau une bobine vide, au moyen d'une grue ou d'une potence à laquelle est suspendue la tige à oeil de la bobine. On fait pivoter manuellement le plateau chargé 24, à travers l'ouverture d'accès 14, jusqu'à sa position dans laquelle la bobine est en alignement avec les broches 68 et 88 Pendant ce mouvement, la tige 142 glisse le long de la bande isolante 154 jusqu'à ce qu'elle atteigne les trous dans lesquels elle tombe Cela entraîne deux conséquen- ces Premièrement, une indication est donnée à l'opérateur que la bobine est correctement alignée Deuxièmement, lors- que la tige 142 vient en contact électrique avec la pièce , un circuit est fermé à l'entrée de la porte "NON-ET" 182, pour permettre le fonctionnement du moteur 84 après fermeture de l'autre interrupteur de verrouillage 158 et après manoeuvre par l'opérateur d'une ou plusieurs comman- des supplémentaires, par exemple l'interrupteur 180 sur le tableau de commande 13 placé à l'avant de la machine. 7 2508021 On voit, sur la figure 9, qu'une pince élastique est fixée à la table rotative 62 par des attaches appro- priées 192 La table 62 comporte également une gorge péri- phérique 194 La pince 190 et la gorge 1-94 peuvent être uti- lisées pour maintenir temporairement le brin de câble à l'aide du mécanisme 120 de va-et-vient Le câble peut être légèrement enroulé autour de la pince 190, une ou deux spi- res étant soigneusement logées dans la gorge 194 puis au- tour du corps de la bobine 18. L'opérateur, à l'aide du tableau de commande 13, met alors en service le moteur 40, ce qui provoque la rota- tion de l'écrou 38 afin d'abaisser le plateau 24 et la bobine 18 de la position de la figure 4 à la position de la figure 1 La surface inférieure 64 de la bobine vient repo- ser sur la table rotative 62, après quoi le plateau 24 con- tinue à descendre jusqu'à la position de la figure 1, de façon à être complètement dégagé du contact avec la bobine. On actionne ensuite les vérins hydrauliques de levage 106, 108 pour provoquer le déplacement de la pièce 86 vers le bas et l'amener en contact avec la surface 110 de la bobine, comme représenté sur la figure 1 Le bord rou- lé 114 se loge dans la gorge 112 de la pièce 86 La bobine se trouve alors solidement maintenue entre la table rotati- ve 62 et le plateau suiveur 86. On dispose ensuite manuellement le mécanisme de chariotage 120 de façon à ce que la poulie 134 soit alignée avec le point désiré de départ sur la bobine 18 Un brin de câble venant d'une bobine d'alimentation, non représentée, passe entre les poulies 130, 132, sur la poulie 134, et il est fixé sur la pince 190 et dans la gorge annulaire 194 avant le démarrage de la bobine 18. Les limites du mouvement du mécanisme de chariotage sont déterminées par l'opérateur de manière telle que la course soit correcte pour la bobine 18 utilisée La course peut être modifiée par des moyens automatiques au fur et à mesure de l'enroulement du câble. Le volet 16 est fermé, ce qui actionne l'interrup- teur de verrouillage 158 Le moteur 84 est alimenté à 8 2508021 travers le circuit de commande du tableau 13 La bobine 18 est alors entraînée au moyen de la table rotative 62, le plateau suiveur 86 étant en rotation libre Le câble s'accu- mule sur la bobine jusqu'à ce que cette dernière soit pleine, comme représenté sur la figure 4 On arrête alors le moteur 84, on ouvre le volet 16, on coupe le brin de câble s'étendant entre la poulie 134 et la bobine 18 et on relève le plateau suiveur 86 à sa position haute, comme représenté sur la figure 4 On démarre ensuite le moteur 40, ce qui provoque le déplacement vertical de l'arbre 28 vers le haut, de manière à amener le plateau support 24 en contact avec la bobine 18 et à soulever celle-ci au-dessus de la table rotative 62, comme représenté sur la figure 4. La tige 142 est soulevée manuellement par l'opérateur, pour permettre le pivotement du plateau 24 vers l'extérieur à travers l'ouverture 14 Pendant le pivotement du plateau, l'arbre 28 reste fixe mais le manchon 27 tourne. Dans la position de la figure 5, on peut facilement enlever la bobine 18 et placer sur la plateau support 24 une nouvelle bobine vide Le carter 12 comporte une petite porte 200, en forme d'équerre, fixée par une charnière 202 et maintenue dans la position des figures 4 et 7 par un ressort approprié La porte 200 permet le débattement du bras oscillant 25 Lorsque le plateau 24 et le bras 25 se trouvent dans la position des figures 4 et 7, la porte 200 est fermée. La machine 10 constitue un équipement perfectionné qui est d'emploi plus facile et de sécurité totale L'opéra- teur ne risque pas d'être blessé par contact avec la bobine 18 ou la table rotative 62 pendant leur rotation La carac- téristique de sécurité aux grandes vitesses de bobinage est un aspect important de l'invention. Les interrupteurs de verrouillage 140 et 158 procu- rent des sécurités supplémentaires, puisque le verrouillage 158 empêche le démarrage prématuré du moteur 84, de même que l'interrupteur 140. Le chargement et le déchargement des bobines sont des opérations relativement simples, ce qui est important lorsque les bobines pleines pèsent quelques centaines de kilogrammes. L'engagement des brides ou flasques d'extrémité con- caves de la bobine 18 assure une fixation très sûre, encore améliorée par la gorge 112 du plateau suiveur 86 Tout dé- faut de fixation pourrait provoquer des dégâts par vibra- tion, choc, etc. Aucune des fonctions de levage lourd n'a besoin d'être exécutée manuellement Seul le mouvement de pivote- ment du plateau 24 est effectué à la main et il est rendu plus facile par les paliers 29, 30. La machine comporte de nombreuses caractéristiques avantageuses, elle est de construction simple et d'emploi sûr et fiable. Il est entendu que des modifications de détail peu- vent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. 2508021 REVENDICATIONS 1 Appareil pour supporter et manipuler des bobines ( 18) pour le transport de fil ou câble ( 20), comportant des moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) par contact avec la bobine ( 18) pour la mettre en rotation, et un mécanisme de chariotage ( 120) comprenant des moyens ( 130, 132, 134, 122, 124) pour guider un brin de câble sur ladite bobine ( 18) et pour déplacer ce brin en va-et-vient sur une trajec- toire sensiblement parallèle à l'axe de la bobine ( 18) lorsque celle-ci est entraînée en rotation pendant le rem- plissage de la bobine ( 18) avec le fil ( 20), caractérisé en ce qu'il comprend un carter ( 12, 76) présentant une ouver- ture d'accès ( 14); un organe porteur ( 24) monté sur le carter pour supporter la bobine ( 18) sur une extrémité, à l'extérieur du carter, et pour permettre l'introduction de la bobine ( 18), à travers l'ouverture d'accès ( 14), à l'in- térieur du carter; et des moyens ( 40, 42, 28) pour abais- ser la bobine ( 18) à une position de travail après son in- troduction dans le carter, de manière à établir ledit con- tact avec les moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68), pour effectuer la mise en rotation de la bobine ( 18). 2 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que: a) l'organe porteur ( 24) est constitué par un plateau ( 24) présentant une ouverture centrale ( 60), b) des parties périphériques du plateau ( 24) peuvent venir en contact avec le bord de ladite extrémité de la bobine ( 18), c) l'ouverture centrale ( 60) procure un espace libre pour le passage des moyens d'entraînement ( 82, 84, , 78, 68) lorsque le plateau ( 24) est abaissé, pour per- mettre aux moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) de venir en contact avec le flasque d'extrémité de la bobine. 3 Appareil suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que: a) les moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) comprennent une broche entraînée ( 68), supportée sur le carter ( 12, 76), et il 7508021 b) une table rotative ( 62) portée par la broche ( 68) et qui comporte une surface supérieure ( 66) constituant un siège pour le flasque d'extrémité de la bobine ( 18). 4 Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un organe sui- veur ( 86) à rotation libre, qui peut venir en contact avec la surface concave ( 110) du flasque d'extrémité supérieure de la bobine, ledit organe suiveur ( 86) maintenant le sommet de la bobine ( 18) contre un déplacement latéral. 5 Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 106, 108, 102, 104) pour avancer et reculer l'organe suiveur ( 86), afin de permettre la mise en place de la bobine ( 18) entre l'organe suiveur ( 86) et les moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68). 6 Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que: a) l'organe porteur ( 24) comprend un plateau ( 24), b) un bras ( 25) est fixé au plateau ( 24), et c) un mécanisme de manoeuvre ( 38, 40, 42, 36, 28,29, 30, 27), monté sur le carter ( 12, 76), permet d'effectuer un mouvement sélectif de déplacement du bras ( 25) dans une direction verticale et permet un mouvement de pivotement du bras ( 25) dans un plan sensiblement horizontal. 7 Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électromécaniques de verrouillage ( 140), actionnés par l'or- gane porteur ( 24) et commandant les moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) pour la rotation de la bobine ( 18), de manière à empêcher le fonctionnement des moyens d'entraîne- ment ( 82, 84, 80, 78, 68) jusqu'à ce que l'organe porteur ( 24) ait amené la bobine ( 18) à ladite position de fonc- tionnement. 8 Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un volet ( 16) qui peut être déplacé devant l'ouverture ( 14) du carter ( 12, 76), de manière à obturer celle-ci ( 14, 76) et à éviter ainsi les risques de blessure du personnel lorsque l'appareil est en service. 12 2508021 9 Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électromécaniques de ver- rouillage ( 158, 159) actionnés par le volet ( 16) et comman- dant les moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) pour mettre en rotation la bobine ( 18), de manière à empêcher le fonctionnement des moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) jusqu'à ce que le volet ( 16) ait obturé l'ouverture ( 14). Appareil pour supporter et mettre en rotation des bobines ( 18) du type à flasques d'extrémité sensibyëmenqt concaves et à corps central, qui comprend une base ( 12, 76) et des moyens d'entraînement ( 82, 84, 80, 78, 68) portés par la base ( 12, 76) pour mettre en rotation une bobine ( 18) , caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens rotatifs ( 62), montés sur la base ( 12, 76), qui peuvent se loger dans un flasque d'extrémité d'une bobine ( 18) et venir en contact avec la surface concave ( 64) de ce flasque d'extrémité, les moyens rotatifs ( 62) supportant au moins une partie du poids de la bobine ( 18); des deuxièmes moyens rotatifs ( 86), montés sur la base ( 12, 76), qui peuvent se loger dans l'au- tre flasque d'extrémité de la bobine ( 18) et venir en con- tact avec la surface concave ( 110) de cet autre flasque d'extrémité; et des moyens ( 102, 104, 106, 108) pour avan- cer et reculer l'un des moyens rotatifs ( 86) afin de per- mettre l'installation de la bobine entre les moyens rotatifs ( 62, 86) et l'enlèvement de la bobine, ces moyens permet- tant de bloquer les moyens rotatifs choisis ( 86) en posi- tion avancée, la bobine ( 18) étant maintenue prisonnière en- tre les moyens rotatifs ( 62, 86) lorsque ces derniers sont avancés les uns par rapport aux autres, la bobine ( 18) pou- vant ainsi être entraînée à des vitesses élevées sans ris- que d'échappement.