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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 .
3 5 6
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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.
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During the continuous manufacture of metal rolls or bundles of strip from rolling mills, these rolls or bundles must be tied up immediately without waiting for their cooling so that they can be handled immediately for transporting them to other workstations or to an area. storage, which allows rolling mills to work at full output without them being hampered by the operations of evacuating the rolled products.
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Tying is currently carried out by hand by a worker wearing an insulating suit. But the working conditions are extremely harsh to the point that the worker can hardly do more than ten ligatures a day and has to be changed fairly quickly.
The present invention relates to a machine which ensures the binding of metal rollers or bundles of strips, the role of the worker being simply to control and supervise it. These operations can be carried out at a distance from the roller or the boot so that the working conditions of the worker are considerably improved at the same time as his efficiency is increased.
The machine according to the invention essentially comprises a clamp which is mounted movably in a direction, for example vertical, and whose branches carry at their ends a guide member for a link, a welding electrode mounted in the vicinity of the end of one of the branches of the clamp, means for bringing the two branches together and apart from each other, and means for moving the clamp.
To use the machine according to the invention, the roller to be tied is brought directly to the pliers after having placed in the guide members of this last a tie, metal tape for example, the length of which is a little greater than the perimeter. of the cross section of this roll,
We then bark the clamp, the branches of which separate to allow the roller to pass. During this movement, the link, held by the guide members, comes to rest on the upper horizontal slice of the roller, then on its la.té- rales edges. When the two ends of the clamp have passed the base of the roller, the clamp is closed so that the link comes in.
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fold on the lower horizontal edge of the roll.
The electrode is then placed in the working position, which has the effect of welding the two ends of the link together.
The two branches of the clamp having then been separated, the clamp is raised, which allows either to remove the bound roll and put another, or to rotate the roll to put a 'new link.
The welding electrode is preferably mounted movably on the branch which carries it. The movement can be controlled, for example, by a pneumatic or hydraulic cylinder.
The means for bringing the two branches of the clamp together can be constituted by a simple spring. However, the force exerted by the spring may not be sufficient to place the link on the roller. It is preferable to add a cylinder to it. This can be single-acting or even double-acting, the latter solution facilitating the opening of the clamp After the link has been put in place.
In an advantageous embodiment of the invention, the two branches of the clamp are, substantially over their entire length, separated by a distance greater than the maximum thickness of the roll or of the boot, one of the branches. being terminated by a head which carries the welding electrode and can come into contact with the other branch. The latter is ,. preferably, provided with a pneumatically or hydraulically actuated pusher to push the welded ends of the link towards the electrode.
According to the invention, provision is made to add to the clamp an adjustable device for automatically feeding the link.
In a preferred embodiment of the invention, the ligating machine consists of a clamp and a link supply device, and is actuated by distributed compressed air.
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by means of electro-valves, the automatic sequential operation of which or during a work cycle is controlled by means of an electrical circuit comprising a plurality of contacts controlled by the various parts of the machine.
Other objects and characteristics of the invention will become more apparent from the following description, given by way of example, of a preferred embodiment of the present invention.
On the drawing:
Figure 1 is a general elevational view of the machine.
FIG. 2 is an electrical control circuit for the positioning of the movable power supply members of the machine. FIG. 3 shows the ligature clamp in detail.
Figures 4 to 9 are diagrams showing the operation of the clamp. FIG. 10 is the electrical circuit for controlling the machine.
. FIG. 11 represents the pneumatic circuit controlled by the solenoid valves.
Referring to the drawing, Figure 1 shows a general view of the machine in elevation.
A handling device schematically represented by a conveyor chain 1 has the function of supplying the machine with products to be ligated 3. A work table 5 takes and lifts the products to be ligated by the machine, then lowers once this operation - Ration is completed, to rest the ligated products on the conveyor chain 1. These members, not directly falling within the scope of the invention, will not be described in more detail, and can be produced in any known manner.
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A base, not shown, supports a mast 9 comprising a rack 11 on which the various components constituting the machine are mounted in an overhang.
Firstly, an arm 13 is supported by the upper end of the mast 9. This arm carries a cylinder 15 in which moves a piston 17 secured by means of a rod 19 of a ligating pliers generally referenced by the number 21. A stop 23 equipped with a compressed air damping cylinder, not shown, cooperating with the cylinder 15 limits the downward movement of the clamp 21. the height position of the arm 13 is adjusted using a crank 25 actuating a pinion in engagement with the rack 11. The bars 13 is. then locked using a lock actuated by a lever 27.
The mast 9 secondly supports a frame 29 on which are mounted the various members providing power to the link.
This frame 29 is adjustable in height, using the crank 31 and is locked using a lock actuated by a lever 33.
The frame 29 supports a spool 35 from which is unwound a link 37 consisting of a metal tape which then passes through a straightener 39 consisting of three rollers.
The frame 29 serves as a support for the entire link driving device and the link shearing device.
The link driving device consists of two rollers 43 carried by an arm 45 and driven in continuous rotation from a drive shaft by suitable pinioning.
The friction drive of the link occurs when an electromagnet Ro is energized, the armature of which causes the arm 45 to tilt the drive rollers 43 against the rollers 53. A shear 55 cuts the link 37 when the piston 57 is actuated.
The drive-shear assembly is movable relative to the frame 29. The drive of this assembly is ensured
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using a direct current electric motor 59 rotating a pinion 61 integral with this assembly and which meshes with a rack 63 integral with the frame 29. A movable contact 64 of a potentiometer 65 is moved at the same time as this assembly using different pinions 67 and thus marks the position of the assembly. The positioning device of this assembly will be described in detail below.
Furthermore, the frame 29 also serves as a support for a link length control device comprising a pallet 71
This device is movable relative to the frame 29. Its drive is ensured by means of a direct current electric motor 73 driving in rotation a pinion 75 integral with the device and which meshes with a rack 77 integral with the frame. 29. A movable contact 78 of a potentiometer 79 is moved at the same time as this device by means of different pinions 81 and thus indicates the position of the device.
As will be better understood later, the height position of the frame 29 is manually adjusted using the crank 31 controlling its vertical displacement: In addition, the shear 55 and the pallet 71 must be positioned differently by relative to the frame 29 according to the dimensions of the object 3 to be ligated using the clamp 21. This is done independently for each of these elements.
FIG. 2 shows the electrical circuit for controlling the positioning of the shear 55. The circuit for controlling the positioning of the pallet 71 is identical.
Between two lines 83 and 84 at respectively positive V + and negative V- potentials is connected a potentiometer 85 whose movable contact 86 is manually adjusted according to the desired position.
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of the shears 55 by a cursor moving in front of a graduated strip 90. The aforementioned potentiometer 65 is also cut between lines 83 and 84. The movable contact 64 moves on this potentiometer as a function of the actual position occupied by the shears.
The winding 87 of a polarized relay is connected between the two movable contacts 64 and 86 Depending on the direction of flow of the current in the winding 87, the contact 87a or 87b closes, thus energizing the relay 88 or 89. According to the In this case, closing contact 88a or 89a energizes winding 59a or 59b of motor 59, causing shear 55 to move in the proper direction until it occupies the desired position. At this moment, the contacts @ 64 and 86 being at the same potential, no current passes any more in the winding 87 and the contact 87 or 87b opens, thus cutting off the excitation of the motor 59.
Note that it is necessary to use relays 88 and 89 because contacts 87a and 87b of the polarized relay cannot withstand sufficient current to energize the windings of motor 59.
We 1 '. shown in detail in FIG. 3, the ligating pliers 21. It comprises two branches 91 and 93 which are substantially parallel and articulated to one another by the pivot 95. A return spring 97 tends to bring the two closer together. branches towards each other.
A piston 99-cylinder 101 assembly is also interposed between the branches, the piston being articulated by means of a rod to the branch 93. A follower head 103 is mounted at the lower end of the branch 93 by means of an electrically insulating seal 105. The follower head 103 comprises a steel ramp 107, and is provided with two protective rollers 109. The head 103 is also equipped with a movable welding electrode 111 on which is mounted. a steel spur 113. The electrode 111 is integral with a movable piston 115 in a cylinder 117 connected at 118 to a source of energy
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electric. A powerful return spring 112 tends to maintain the electrode 111 in the retracted position.
The other welding electrode 119 is mounted via an electrical insulator on the second branch 91 of the clamp 21. The electrode 119 is crossed by a rod 121 integral with a piston 123 movable in a cylinder.
125. Holes 127 provided at the lower ends of the branch 91 and of the follower head 103 serve to guide the link 37 as will be explained below.
A spatula 129 carried by a telescopic rod 131 located in front of the clamp and sliding in a guide 133 fixed to the clamp, serves to hold the link in place during tying, as will be explained below.
The machine according to the invention, in the preferred embodiment which has been envisaged and described by way of example, is actuated by means of compressed air, which simplifies the problem of the escape of the energetic fluid which , in this case, can be evacuated into the open air without having to provide return circuits complicating the installation and increasing its price. The compressed air supply circuits are controlled by means of electrically controlled valves.
The machine described above operates as follows: At the start of an operation, a metal roller 3 is placed on the lifting table 5 as shown in FIG. 1 and the clamp 21 is in the upper position L ' actuation of the electromagnet Ro leaks tilting the brrs 45 and thus provides power to the link 37 which comes from the. spool 35, passes through straightener 39, drive rollers 43-53, shears 55 in inactive position, threads into orifices 127 of clamp 21 which are then at the same level as shears 55 and actuates the pallet 71.
At this moment, the electromagnet Ro is de-energized and the drive of the link,
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37 ceases, while the shear 55 actuated by the piston 57 cuts the link 37 to a desired length according to the prior adjustment which has been made for the positioning of the shear 55 and the pallet 71. The relative positions of the clamp 21, of the link 37 and of the object to be ligated 3 are then those shown schematically in FIG. 4. The compressed air is then sent to the upper face of the piston 17 and the clamp 21 begins to descend.
The link 37 is then placed on the roller to be ligated 3 where. it is held using the spatula 129 (see Figure 3) and the follower head 103 pushed back by the sliding of its ramp 107 on the roller 3 moves to the right while the link follows the contour of the roller 3 ( Figure 5).
When the clamp 21 reaches a few contimeters from its descending end of stroke, the compressed air is applied to the right face of the piston 99 which reinforces the action of the return spring 97 * The clamp 21 then completes its downward movement and closes under the. roller 3 as shown in Figures 6 and 7. The roller 3 is thus surrounded by the link 37. The compressed air then applied to the piston 115 advances the electrode 111 and the steel spur 113 which firmly applies the two ends of the link 37 against each other, (FIG. 8) As soon as the electrode comes into contact with the ends of the link 37, there is solder between them by short-circuiting. @ The electrode returns to the rest position after a certain predetermined time.
The compressed air then applied to the left face of the piston 99 causes the two branches of the clamp 21 to move apart.
During this time the actuated piston 123 has bent by means of the rod 121 the welded ends of the link 37 (FIG. 9). The piston 17 then receives the compressed air on its underside, and the assembly of the clamp 21 rises and returns to its initial position. the lifting table 5 lowers the ligated roller 3 is taken by the conveyor chain 1 and a new cycle of operation
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then takes place.
FIG. 10 shows the electrical control diagram of the machine and in FIG. 11 the compressed air circuit.
The following notations are used in these figures:
CD contactor-circuit breaker.
L1 electrical control device power-on indicator light.
L2 indicator light for placing link 37 in clip 21. ad contact allowing automatic link distribution to be stopped.
Ph1 contact closed by clamp 21 in high position.
P1 P2 P3 contacts actuated by paddle 71.
Cl, C1 contacts of a switch respectively closed and opened by the shears when it has cut the link 37.
D, start button.
Contact actuated simultaneously.
D1 contact closed when the compressed air acting on the piston 99 closes the clamp.
FCa, FCb, contacts actuated by the clamp 21 when it is at the end of the downstroke, for example, at five centimeters from its bottom final position.
FCC contact actuated By the clamp 21 when it is at the upward end of travel, for example, five centimeters from its top final position.
FM1 and FM2 contacts closed when the two branches of the clamp 21 are brought together.
MM contact closed when both branches of the clamp
21 are half-apart from each other.
OM1 and OM2 contacts closed when the two branches of
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clamp 21 are fully open. h, contact actuated by the piston 123 intended to bend the welded ends of the link 37.
CV, manual emergency switch to interrupt welding.
DP, relay.
DP2 DP3 DP4 DP5 DP7 DP8 contacts actuated with 2 3 4 5 7 8 time delay by the DP relay.
R0 electromagnet controlling the drive of link 37.
R1 solenoid valve control relay EV1 controlling the shear 55 control piston 57.
R2 control relay for the solenoid valve EV2 controlling the piston 17 for the descent of the clamp 21.
R, control relay of the solenoid valve EV controlling the piston 99 to bring the branches of the clamp 21 closer together.
R4 control relay of the EV solenoid valve controlling
4 4 the piston 115 for the advance of the welding electrode 111.
R5, solenoid valve control relay EV5 controlling the piston 99 to move the branches of the clamp '21 away from one another.
R6 solenoid valve control relay EV6 controlling the piston 17 for raising the clamp 21.
R, EV solenoid valve control relay controlling the output of air pushed by piston 17 at the upward stroke end of clamp 21.
R8 control relay for the EV8 solenoid valve controlling the piston 123 to bend the welded ends of the link 37. r2 r3 r5, r6, relays connected in parallel respectively with relays R2 R. R5 R.
3 5 6
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Reference is made to the contacts actuated by the various relays prr the same notation as the corresponding relay followed by a lowercase letter.
Finally, we have. carried the Roman numerals I to VIII to identify the various circuits actuated during the course of a cycle of operations.
Referring to FIGS. 10 and 11, it can be seen that the electrical circuit for controlling the machine is energized by a contactor-circuit breaker CD and the pilot light L1 is then on.
When the clamp 21 is in the high position, the RO relay is energized by the following circuit: V +, ad contact closed, C contact closed, P3 contact Ph1 contact Ro and V-. The link 37 is then driven by the rollers 43-53 (fig 1) until the link 37 actuates the pallet 71 which causes the transfer of the contacts Pl, P2 and P3 The contact P1 prepares the excitation circuit of R1 and @ contact P2 turns on the indicator light L2 which warns the operator that the link 37 is in place in the holes 127 of the clamp in the high position.
The operator then presses start button D for a short time (circuit 1). Relay R1 is energized by the circuit: V D, P1 closed, R1 V-. It actuates the switch C1 C2 as well as the solenoid valve EV1 controlling the shear 55 which cuts the link 37. At the same time the opening of the contact D1 allows the descent of the clamp as will be seen below. Relay R2 (circuit II) is then energized by: V +, P2 closed, CI closed, R2, V-, and the solenoid valve EV2 controls the descent of clamp 21.
The relay r2 mounted in parallel with the relay R2 transfers its contact r2a, which establishes a holding circuit for R 2 because from the start of - the descent of the clamp 21, the contacts Pl, P2 and P 3 actuated by
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the control pallet 71, return to their rest positions.
As soon as the follower head 103 is a few centimeters from its end of stroke, additional pressure is necessary to bring the branches of the clamp closer to reinforce the effect of the spring 97. This pressure is supplied to the piston 99 by the EV3 elec tro valve controlled by relay R3 energized by the following circuit = (circuit III): V +, FC closed, r5a closed, Ret V-. The excited relay r3 transfers its contact r3a so as to prepare the following circuit IV. The compressed air is thus applied to the right face of the piston 99. As soon as the clamp 21 has finished its downward stroke, it closes under the roller 3 to be ligated, dragging the link 37 with it.
When the clamp is completely closed, contact FM1 closes and relay R4 is energized by the following circuit: V +, FCb closed, FM1 closed DP2 D1 closed, r3a closed, R4 CV and V-.
The movable electrode III of the follower head 103 then comes into action and the ends of the link 37 surrounding the roller 3 are welded by short-circuiting. The DP time relay mounted in parallel with the relay R4 transfers its contacts to the end. a time of the order of half a second sufficient for the welding to take place.
The DP2 contact opens and de-energizes the relay R4 and the movable electrode 111 is then returned to the rest position by its return spring 112. The DP contact opens (circuit II) and de-energizes the holding relay r2. as well as the relay R 2 and the clamp 21 are no longer thus pushed down. The closing DP3 contact keeps the DP relay energized despite the opening of the FM1 contact, which takes place immediately. Indeed, the contact DP4 closes and the relay R5 (circuit V) is energized, which causes the opening of the branches of the clamp 21 under the control of the solenoid valve EV5 which is not upset because the circuit III supplying the control relay R3 of the solenoid valve EV3 is then interrupted at the
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tact r5a that opens.
The closing of the DP contact 7 prepares the circuit VI. In the meantime, when the branches of the clamp 21 are open, the relay R8 (circuit VIII) is energized by V +, DPg. Closed, MM closed R8 and V-. The welded ends of the link 37 are then bent by the rod 121. As soon as the maximum separation of the branches of the clamp 21 is obtained, the contact OM1 closes and R6 is energized. Under the control of the EV6 solenoid valve, the compressed air is then sent to the underside of the piston 17 and the clamp
21 goes back. From the start of this ascent movement, the contacts
Fca FCb open to prepare circuits III and IV for a subsequent cycle of operation.
When the clamp 21 arrives towards. at the end of its upstroke, the FCc contact closes and the R7 relay activating a pneumatic shock absorber is energized by the following circuit = V +, FCc closed, FM2 closed, r6a closed, R7 and; '-. Manual contacts S1 and S1 allow the gripper to be put back into service from its low position.
The pneumatic circuit has been shown in detail in Figure 11. Compressed air is available in an AC supply line. At A1 and A2 are shown two compressed air accumulators serving for the damping of the clamp 21 respectively for the ascent and the descent. The valve a2 actuated at the downward stroke of the clamp closes the escape of the air pushed by the underside of the piston 17 into the cylinder 15 and there is an accumulation of air at A2.
It goes without saying that the invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown and that modifications can be made to it without departing from the scope of the present patent.