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Machine et procédé pour réunir bout à bout des bandes métalliques
La présente invention concerne une machine perfectionnée pour raccorder des bandes métalliques Binées, en général bout à bout, de manière à obtenir une bande continue destinées à alimenter un équipement de traitement, par exemple des lignes d'étamage ou des lignes de fabrication ou de façonnage à grande Vitesse'.
Le but principal de l'invention est de réduire le temps nécessaire à un cycle de raccordement des bandes et de diminuer la complexité de la machine, tout en augmentant @ la sécurité de fonctionnement de celle-ci; ainsi, grâce .
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à l'invention; on peut raccorder ensemble très rapidement des bandes fournies par des bobines successives et obtenir ainsi une bande continue se déplaçant à grande vitesse, avec une interruption périodique minimale.
On a proposé jusqu'h. présent, pour raccorder des bandes métalliques, une machine dans laquelle doux dispositifs parallèles et espacés de serrage fixent deux bandes superposées, pendant qu'un dispositif combiné de cisaillement et de soudage se déplace transversalement entre les dispositifs de serrage.
Ce dispositif combiné comprend un double dispositif de cisaillement, qui se déplace en mme temps que deux molettes de soudage, en avant de celles-ci, et qui cisaille les bandee de tôle superposées le long de lignes parallèles, respectivement supérieure et inférieure, de manière à laisser un chevau- chement commandé des bandes le long duquel les bandes sont soudées ensemble au moyen des molettes de soudée* Cependant, la nature de ce dispositif de cisaillement est telle que la bande précédente, par exemple, doit toujours être disposée, par rapport à la bande suivante, de manière à se trouver sur le dessus ou le dessous de celle-ci;
autrement, il faut prévoir une disposition pour retourner ou inverser le dispositif de cisaillement@ ce qui n'est pas pratique. Conformément à la présente invention, les bandes successives de tôle Boni manuten- tionnées de telle façon que les extrêmités avant des bandes successives glissent'toujours, par-destus les extrémités arrière des bandes précédentes dans la machin de jonction conforme à l'invention.
Les bandes successives, qu'il s'agit de
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raccorder ensembles arrivent dans la machine de raccor, dement à partir de deux bobines disposées à différente niveaux et intervenant alternativement; pendant que le rouleau de tôle d'une bobine se déroule à travers la machine de raccordement, sur la ligne de traitement ou d'utilisation des bandes, l'extrémité avant de la bande du rouleau de l'autre bobine peut être cisaillée et amenée tout près de la machine de raccordement; ainsi, le retard d'exécution du joint de soudage immédiatement suivant est réduit à un minimum.
Il faut bien comprendre ' maintenant que, si la bande en cours de déroulement pro-, vient de la bobine supe@ieur, cette bande doit être soc- tionnée à l'entrée des dispositifs de serrage de la ma- chine de raccordement, pour permettre de lui superposer l'extrémité avant de la bande de la bobine inférieure, en vue de préparer le cycle suivant de raccordement.
La pré- sente invention est donc caractérisée par l'emploi d'un dispositif de cisaillement, très voisin du dispositif de serrage d'entrée, pour faciliter la mise en place do l'ex trêmité avant de la nouvelle bande sur l'extrémité arriè- re de la bande précédente, qui s'étend vers l'extérieur à partir de la machine de raccordement jusqu'à la ligne de traitement ou d'utilisation,
L'invention est caractérisée aussi par un appareil maléfique de serrage, qui retient correctement l'extrémité d'une boucle d'une bande, venant du rouleau de l'une ou l'autre bobine d'alimentation, en un point ou en plusieurs points adjacents au dispositif de ser- rage d'entrée,
afin de faciliter encore davantage la mise en place de l'extrémité avant de la nouvelle bande
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sur la face supérieure de la bande précédente,
Les buta et avantagea précédents, ainsi que d'autres bute et avantages de la présente invention' apparattront au cours de la description suivante se référant au dessin annexé représentant un mode de réa- lisation l'référé de l'invention.
Sur le dessin t la figure 1 est une vue latérale et partiel- le en élévation d'une machine de jonction de bandes métalliques et d'un appareil associé d'avance des bandea cette machine et cet appareil étant tous les deux oon- formes à l'invention} on voit sur cette figure une ban- de qui se déplace à travers la machine à partir d'une bobine supérieure, pendant qu'une autre bande, fournie par une bobine inférieure, est maintenue prête h entrer rapidement dans la machine dès que la bande supérieure a été déroulée} la figure 1A est une vue latérale partielle de l'apparcl d'avance des bandes et de quelques parties de la machine de raccord ornent;
on voit sur cette figure une bande qui se déplace à travers la machine à partir de la bobine inférieure, pendant qu'une autre bandeµ fournie par la bobine supérieure, est maintenue en po- sition prête à entrer rapidement dans la machine dès que la bande inférieure a été déroulée; la figure 2 est une vue partielle en bout de la machine do la figure 1; la figure 3 estune vue en bout partielle- ment coupée du double dispositif de cisaillement à mouvement transversal, qui est utilisé dans la machine
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de la fige 1;
les figures 4 et 4A montrent les positions des différentes parties et des bandes, immédiatement après que la dernière bande en mouvement (la bande su- périeure aux la figure 4 et la bande inférieure sur la figure 4A) s'est arrêtée et qu'elle a été cisaillée à l'entrée de la machine de raccordement; ces deux fieu. res montrent en particulier comment les chutes de ci- saillement des bandes sont ramenées sur les bobines correspondantes;
les figures 5 et 5A montrent comment les bandes sont maintenues, à partir des bobines respec- tivement inférieure et supérieure, immédiatement après leur Introduction dans la machine de raccordement, avants d'Atre raccordées à l'extrêmité arrière de la dernière bande en mouvement; les f-igures 6 et 6A montrent les extrêmi- tés avant des bandes débitées respectivement par la bobine inférieure et la bobine supérieure, au moment où ces extrémités sont raccordées à l'extrémité arrière de la dernière bande en mouvement; les figures 7 et 7A représentent respec- tivement une nouvelle bande venant de la bobine infé- rieure ou de la bobine supérieure et se déplaçant à travers la machine de raccordement;
les figures 8 et 9 sont respectivement une vue partielle en bout et une vue partielle en élé- vation latérale d'un autre mode de réalisation du diapo- sitif de serrage de sortie; ce mode de réalisation peut être utilisé dans l'assemblage de la figure pour main-
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tenir les chutes de coupe du double dispositif de cisail- lement, de manière qu'elles n'interceptent pas la banda nouvellement soudée, et pour faciliter l'enlèvement de ces chutes, après que la bande nouvellement soudée a commencé son mouvement longitudinal à travers la ma- chine de raccordement! la figure 10 représente de face une partie coulissante du plateau mobile du dispositif de serrage des figures 8 et 9.
La machine de raccordement de bandes, représentée ici, comprend un socle fixe 10, sur lequel sont montés un dispositif 16 de serrage d'entrée et un dispositif 17 de serrage de sortie, qui sont espacés longitudinalement* Ces dispositifs de serrage peuvent être ouverts et fermés sous l'action de vérins respec- tifs à air 160 et 17C; il est bien entendu que les dis- positifs de serrage sont fermés fortement sur les tôles superposées, pendant l'opération de soudage de celles-ci.
Un support 11 en forme de C est monté coulissant sur le socle 10, de façon à pouvoir se dépla- cer entre les dispositifs de serrage 16, 17, parallèle- , ment à ceux-ci; un transformateur de soudage (non repré- senté), est monté sur l'extrémité fermée (non représen- tée) du support coulissant 11; sur les extrémités ex- térieures libres de celui-ci sont montées une molette inférieure 12 de soudage par résistance électrique et une molette supérieure analogue 13.
La molette 13 peut être élevée ou abaissée sur les tôles à souder, on peut lui appliquer une pression de soudage au moyen d'un vé- rin 15; la position verticale de la molette ou électrode
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de soudage 12 peut être réglée au moyen d'un mécanisme élévateur approprié 15', pour compenser l'usure* Un double dispositif de cisaillement 20 est associé étroi- tement à l'intervalle de soudage formé par des électro- des 12 et 13; de dispositif de cisaillement est repré- senté d'une manière plus détaillée sur les figures 2 et : il peut être élevé et abaissé au moyen d'un vérin 22; il :
se trouve normalement nettement au-dessus du plan de déplacement de: la bande à travers la machine* Cependant, quand la bande, s'est arrêtée et immédiatement avant que la bande suivante soit chargée dans la machine, le dis- positif de cisaillement 20 est abaissé, de manière que la partie saillante de l'enclume en porte-à-faux 27, plate et en biseau, se place sur la bande inférieure arrêtée.
L'enclume 27 comporte un organe rapporté en carbure 30, qui!- constitue des bords de coupe 28, 29, décalés l'un par rapport à l'autre, et respectivement supérieur et inférieur; ces bords de coupe sont disposés de manière à coopérer respectivement avec le bord de coupe 31 du couteau rotatif supérieur 32 et avec le bord de coupe 36 du couteau rotatif inférieur 35.
Le but de cette disposition est de permettre à l'enclume 27 de pénétrer entre les doux portions superposées des bandes, pendant que ces portions sont maintenues par les dispositifs de serrage 16, 17, et de cisailler à la fois la bande inférieure et la bande supérieure, la long de doux lignes transversales et parallèles, mais décalées longitudinalement, pendant le déplacement transversal ultérieur du châssis coulissant 11, tout en laissant les bandes en superposition entre ces deux lignes de
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coupe.
Les bandes chevauchâmes mont alors coudées ensemble par les électrodes de soudage 12, 13, qui suivent de près le dispositif do cisaillement*
Les plateaux inférieure des dispositifs de serrage 16, 17 sont normalement fixée, et leurs plateaux supérieurs peuvent être élevée ou abaissée au moyen de vérins 160 et 17C. Le dispositif de cisail- lement, conforme à l'invention et situé à l'extrêmité d'entrée de la machine, comprend un couteau inférieur fixe 60, dont le bord supérieur de coupe se trouve sensiblement dans le plan des surfaces supérieures des plateaux inférieurs des dispositifs de serrage 16 et 17.
Un couteau supérieur 61, pouvant Être dépla- cé verticalement par un vérin 62, coopère aveo le cou- teau 60, Immédiatement avant le dispositif de cisaille- ment 60,61 se trouve un cylindre do support de bande 63, qui coopère avec un cylindre analogue (non repré- senté) placé à l'extrémité de sortie de la machine, pour établir à travers celle-ci un plan libre de déplacement des bandes, quand le couteau 61 et les plateaux Dupé- rieurs des dispositifs do serrage 16 et 17 sont rétrac- tés, c'eat-à-dire ouverts.
En plus du but prinoipal, consistant à raccorder ensemble des bandes en un temps aussi court que possible, l'invention réalise aussi une bobine su- p6rieure 64 et une bobine inférieure 65, qui reçoivent toutes les deux un rouleau de tôle et peuvent être en- traînées mécaniquement, de préférence dans le sens di- reot et dans le sens inverse, afin de faciliter la mine en place d'une nouvelle bande à travers la machine et de
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rétracter les chutes de tôle comme on l'expliquera plus loin. Deux cyliures de serrage 66 sont disposes pour recevoir la bande provenant du rouleau monté sur la bobine supérieure 64; deux autres cylindres analogues de serrage 67 sont prévus pour la bobine inférieure 65.
Un double dispositif de cisaillement 68, monté entre, d'une part les cylindres de serrage 66, 67 et d'autre part les bobines 64, 65 sert à sectionner les extrémités de début normalement bosselées des bandes, qui se trouvent sur les bobines.
Un plateau de support 69 sensiblement horizontal, est @onté immédiatement au delà des cylin- dres de serrage 66, ce plateau est prévu pour retenir une boucle avant d'extrêmité de la bande venant de la bobina supérieure, de manière qu'elle ne vienne pas en contact avec la bande débitée par la bobine inférieure; comme on @e voit star les figures 1A et 4A, cette boucle est destinée à fournir une longueur de bande facilement accessible, que l'on peut introduire rapidement dans la machine de raccordement, pour la raccorder à la bande qui s'est déroulée précédemment, comme on l'expliquera plus complètement un peu plus loin.
Cette boucle est établie et maintenue, non seulement par la plaque de aupport 69, vais aussi par une barre aimantée 70, qui est fixe par rapport h la machine et qui peut fixer momentanèment l'extraite de la nouvelle bande. On a représenté sur les figures 1A et 4A le procédé proposé d'utilisation des parties 69 et 70.
Immédiatement au delà des cylindres de serrage 67 se trouve un plateau de support 71, incliné
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vers le haut qui coopère aveo une barre 'aimalt1t4e 72 pour maintenir une boucle d'extrémité de la bande venant
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de la bobine inférieure 65, de'manibre qu'elle ne vienne pas en contacteavec la bande débitée par la bobine BU- périeure, et pour réaliser une longueur de bande faci- lement accessible, que l'on peut introduire facilement dans la machiné quand la bande supérieure a été dérou- ide* Des cuvettes de succion 73 (figure 7 et 7A), for- mées dans le plateau inférieur du dispositif 16 de sor- rage d'entrée et dans le plateau supérieur du dispositif 17 de serrage de sortie,
sont reliées correctement à
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une source d'air, dont la pression est inférieure h la pression atmosphérique, et servent à maintenir les chu- tes de coupe des extrémités des bandes en dehors de la ligne de trajet de celles-ci, quand le dispositif de cisaillement 20 a terminé son Mouvement transversal et quand la soudure de raccordement a été exécutée* Il y a plusieurs cuvettes de succion réparties en travers de chaque dispositif de serrage,de manière que les
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débris de coupe restent en contact avec les faces interm nes des plateaux des dispositifs de serrage, jusque ce qu'ils aient glissé presque complètement en dehors des dispositifs desserrage,
âpres l'ouverture de ceux-ci*
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pn Va expliquer maintexnunt le fonctionne- ment de la machine décrite ci-denause La fleure 1 montre la bande, provenant de la bobine supérieure 64, qui se
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déplace librezrient à travers les cylindres de serrage 66, sur les cylindres de support 63 et b. travers la caohino.
Pendant ce parcours, 1'extr8nit± avant de la bande pra venant d'un nouveau rouleau, qui a été charge sur la t
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bobine inférieure 65, est tout d'abord cisaillée par le dispositif de cisaillement 68, puis avance à travers les cylindres de serrage 67 et sur la plateau de support 71, jusqu'à. une position de bouclage vers le bas, l'ex- trémité de la bande étant maintenue par l'aimant 72, oomma on le voit sur la figure 1.
Une quantité suffi- sante de matière est accumulée dans la bouole, maintenue entre le support 71 et l'aimant 72, pour permettre un chargement complet de la machine, pendant le cycle sui- vant que l'on va décrire maintenant,
Quand la bande en mouvement venant de la bobine supérieure 64 a presque épuisé la réserve de bande se trouvant sur -ette bobine, elle est arrêtée, le dispositif de cisaillement 60,61 est actionné, comme on le voit sur la figure 4, et la rotation de la bobine 64 est inversée, comme on le voit sur la figure 4, de manière à rétracter la chute cisaillée de l'extrêmité arrière de cette bande, qui était la dernière bande en mouvement.
Dès que la chute cisaillée a dégagé l'espace compris entre.la plaque de support 69 et le cylindre de support 63, l'extrêmité de la nouvelle bande, maintenue par l'aimant 72, est tirée vers le haut sur le cylindre de support 63, puis est introduite dans le dispositif de cisaillement 60, 61, maintenant ouvert, et dans les dispositifs de serrage 16, 17, comme on le voit claire- ment our la figure 5. Avant que ces opérations soient exécutées, le vérin 22 (figure 2) a été actionné de façon à placer 1'enclume 27 en contact avec le dessus de la bande arrêtée. La nouvelle bande, mise en place comme on l'a expliqué, se trouve sur la face supérieure
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de l'enclume 27.
A ce Moment, les dispositifs de serrage
16 et 17 se ferment et le châssis coulissait 11 commence son mouvement transversal, de manière à réaliser dans le bandes superposées les doubles lignes décalées de cisail- lement puis, presque immédiatement, le soudage des extrê- mités superposées (figure 6).
Ce soudage est exécuté par les électrodes 12, 13; le vérin 15 est d'abord ac- tionné pour rapprocher ces électrodes et leur appliquer la pression de soudage, quand elles viennent en contact avec les bords latéraux, alignés et superposée, des bandes,
On fait actuellement avancer h la main la boucle de l'extrémité avant de la bande de la bobine inférieure 65, sur le cylindre 63 et dans les dispositif de cisaillement et de serrage; cependant, cette intro- duction de la bande préparée (cisaillée) et emmagasinée peut être accomplie mécaniquement au moyen d'un équi- pemont automatique approprié, nécessitant peut être un certain changement dans les dispositifs de maintien.
Quand le mouvement transversal de travail du double dispositif de cisaillement 20 et du disposi- tif de soudure 12, 13 est terminé, on pout; ouvrir immé- diatement les dispositifs de serrage 16, 17 et remettre une bande en mouvement, cette fois à partir de la bobine inférieure 65 (figure 7).
Les différentes parties ont des positions relatives telles qu'au moment où les dis- positifs de serrage se forment sur les bandes superpo- . sées, la bande continue ost tirée légèrement vers le bas,' et au moment où les dispositifs de serrage s'ouvron la bande, continue, qui se trouve toujours (Joua une cor-
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taine tension, s'élève librement en se dégageant des plateaux inférieurs des dispositifs de serrage et des chutes cisaillées d'extrémité, qui restent appliquées sur le plateau inférieur du dispositif de serrage d'en- trée 16 par les cuvettes de succion 73, comme on l'a expliqué précédemment@ L'extrémité cisaillée de la nou- velle bande,
venant do la bobine inférieure 65, reste naturellement attirée contre le plateau supérieur du dispositif de serrage 17 par les cuvettes de succion 73 incorporées à ce plateau. On élimine les chutes de coupe en les faisant glisser à plat en dehors des dispositifs de serrage, tout en les retenant cependant à plat au contact des plateaux, jusque ce qu'elles aient été sensiblement dégagées complètement de ceux-ci. On évite ainsi de rayer la bande en mouvement, qui peut ttre très molle et présenter un degré poussé de finissage.
Dans le dispositif de serrage, conforme à l'invention et représenté sur les figure-- 8 à 10, les j cuvuttes de succion 73, prévues dans le mode de réali- sation décrit précédemment, sont remplacées par un dis-
1 positif que l'on va décrire à présent.
Le dispositif de serrage de sortie représenté sur ces fleures, est déni- gné dans son ensemble par un nombre de référence 17'; si ce dispositif est appliqué à la machine de la figure
1, il remplit sensiblement la mené fonction que le dis- positif de serrage 17 représenté sur cette figure* Ainsi, le dispositif de serrage 17', comprend un plateau in- férieur fixe 81 et un plateau supérieur 82, qui peut se déplacer verticalement et qui est guidé d'une manière appropriée dans son mouvement vertical par rapport au
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plateau inférieur= le plateau 82 est actionné par un vérin vertical 83';
il comporte une rainure transversale de guidage 83, dans laquelle une plaque 84 est montée coulissante*
Une couche 85 de caoutchouc, de néoprène ou d'une matière analogue est collée convenablement sur la face inférieure de la plaque ou coulisseau 84; cotte couche 85 comporte, à l'intérieur de sa périphérie, des cavités 85A à 850, qui sont espacées le long du coulisseau 84 et aussi transversalement par rapport au trajet longitudinal de la bande à travers la machine de jonction.. Des canaux 86 sont forcés d'une manière appropriée dans la couche 85, à raison d'un canal pour chacune des cavités 85A à 850; ces canaux 86 débouchent dans les cavités et s'étendent vers l'extérieur jusqu'à des orifices 87, situés sur une paroi d'extrémité do la plaque coulissante 84.
Les orifices 87 sont reliés par des conduites flexibles 88 en forme de boucle à dea sources individuelles de succion, c'est-à-dire à des sources dans lesquelles rogne une pression nettement inférieure à la pression atmosphàrique. Pour une raison que l'on expliquera plus loin, on utilise dea sources indépendantes de succion, de manière qu'un vide partiel soit maintenu dans chacune des cavités 85B et 850, tant que ces cavités restent couvertes par la bande, mené si le ville partiel est supprimé dans la cavité 85A, à la suite par exemple du retrait de la bande en dehors de cette cavité.
Une poignée 89 est montée sur l'extraite du coulisseau 84, du coté opposé aux orifices 87, grâce
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à cette poignée'on peut déplacer transversalement à la main le coulisseau 84, de manière à la sortir de l'ali- gnenent avec le trajet général de la bande à travers la machine de, jonction.
Le but de cette manoeuvre est de déplacer une partie matginale et latérale de la chute de coupe, nettement à l'extérieur de la bande soudée se trouvant dans la machine, afin que cette partie latérale et marginale de la chute de coupe puisse être engagée manuellement en toute sécurité par l'opérateur, en vue dégager complètement chute coupe dehors de dégager complètement la chute de coupe en dehors de la machine, môme si la bande soudée a déjà commencé son mouvement à travers celle-ci.
Dans le cycle de fonctionnement de la ma- chine de jonction utilisant le dispositif de serrage de sortie des figures 8 à 10, un vide partiel est appli- qué évidemment par l'intermédiaire des conduites flexi- blés 88, aux cavités 85À à 850, tout au moins quand le dispositif de cisaillement de la figure 3 et les électro- des de soudure 12, 13 ont à peu près terminé leur mouve- ment transversale A ce moment, le coulisseau 84 est com- ploiement rétracté à l'intérieur du plateau 82 et celui- ci est fortement serré vers le bas sur la bande super- posée, maintenue par le dispositif de serrage de sortie,. avec la feuille de caoutchouc 85 du coulisseau 84 recou- vrant la bande supérieure.
Cette bande supérieure devient la chute de coupe; immédiatement aprs la fin du mouve- ment transversal de soudage, le dispositif de serrage de sortie s'ouvre et le plateau 82 s'élevé, en entraînant avec lui le coulisseau 84 auquel adhère la chute de coupe Comme on l'a indiqué plus haut, la bande soudée peut
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reprendre son mouvement immédiatement, quand les diopo- sitifs de serrage d'entrée et de sortie ce sont suffi- samment ouverts; pendant que la bande se déplace, l'opé- rateur peut retirer partiellement le coulisseau 84 et commencer à faire glisser vers l'extérieur la chute depéri coupe.
L'extrémité de la chute, la plus voisine de l'opé. rateur, se trouve assez éloignée du bord dangereux de la bande en mouvement, quand le coulisseau est rétractée de telle sorte que l'opérateur peut saisir en toute sécu. rité la partie marginale adjacente de la chute, pour ti- rer celle-ci vers lui. Il faut remarquer que, pendant ce retrait, une partie de la chute, restant au-dessus de la bande en mouvement, est maintenue dans sa position supérieure ébignée de la bande par les cavités successi- ves 85A à 850 soumises au vide.
On évite ainsi tout ris- ques de choc entre la chute de coupe et la bande en mou- vement et, de plus, aucune marque ou éraflure ne peut se produire sur la bande on mouvement, qui peut Atre une bande ayant subi un finissage très poussé, Des que la chute est complètement évacuée, l'opérateur ramène le coulisseau 84 à sa position de retrait total dans le plateau 82, de façon à préparer le cycle suivant de fonctionnement.
Il est bien entendu que, dans la machine complète de jonction, un coulisseau, soumis au vide et identique à celui décrit précédemment, peut être inoor- poré au plateau inférieur du dispositif de serrage d'en- trée (16 sur la fige 1), de manière à faciliter comme précédemment l'enlèvement de la chute de coupe, qui est formée par la bande inférieure des bandes superposées,
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maintenues dans le dispositif de serrage d'entrée pendant'' le cycle de jonction.
Comme on l'a expliqué plus haut le plan de passage, sans aucun obstacle, de la bande se déplaçant à travers l'appareil est situé à une hauteur relativement considérable au-dessus de la surface supé- rieure du plateau inférieur du dispositif de serrage d'entrée, de telle sorte qu'après l'exécution d'une sou- dure, aprbs l'ouverture du dispositif de serrage d'entrée et après l'application d'une tension quelconque à la ban- de soudée, celle-ci s'élève au-dessus de la chute de cou- pe laissée dans le dispositif de serrage d'entrée;
tant que cette chute est maintenue à plat vers le bas contre le poteau inférieur et contre le coulisseau de celui-ci par les cavités soumises au vide et formées dans le cou- lisseau, la chute ne vient pas en contact avec la bande en mouvement et ne peut pas par conséquent être heurtée par celles-ci, ni la rayer ou la détériorer d'une autre manière.
Le coulisseau du plateau inférieur du dispositif de serrage d'entrée est aussi muni d'une poignée permet- tant à l'opérateur de déplacer vers lui le bord adjacent de la chute, pour pouvoir enlever en toute sécurité celle-ci, comme on l'a expliqué plus haut en considérant le dispositif de serrage de sortie*
Quand la bande venant de la bobine infé- rieure 65 est à peu près entièrement déroulée, la bande sans fin en mouvement est arrêtée de nouveau, pour per- mettre de renouveler comme on le voit sur les figures Il@
4A, 5A, 6A, la succession décrite précédemment des opé- rations, afin d'alimenter de nouveau la machine par une bande en mouvement, qui est fournie cette fois par la
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bobine supérieure 64 (figure 7A).
On voit maintenant que l'invention réalise un procédé perfectionné, pour manutentionner et préparer une bande en vue de la souder bout à bout à une autre bande, et en même temps une machine perfectionnée pour mettre en oeuvre ce procédé, en atteignant tous les buts fixée initialement. Grâce au dispositif de cisaillement 60, 61, monté immédiatement avant le dispositif de ser- rage d'entrée, il est très oommode de placer la nouvelle bande d'entrée sur la face supérieure de l'extrémité arrière de la bande précédemment en mouvement à travers la machine de manière à obtenir toujours les mornes posi- tions relatives des deux bandes, avnnt de procéder 4 leur jonction, Ainsi,
le double dispositif de cisaille- ment de la-.figure 3 peut conserver la même orientation pendant les cycles successifs et la machine tout entière est par conséquent notablement simplifiée. D'autre part, du fait que l'on utilise, pour retenir la boucle avant d'extrémité de la nouvelle bande, un dispositif rendu facilement inopérant, l'avance de celle-ci dans la ma- chine s'effectue très rapidement et très facilement au moment de l'arrêt de la bande en mouvement, après le ci- caillement et le retrait de l'extrémité arrière de celle' ci.
De cette manière. la nouvelle banda peut être reliée à la bandet précédemment en mouvement à travers la machi- ne en un tempe absolu minimal, de façon à limiter le temps d'arrêt de la bande en mouvement*
Il faut noter qu'on peut remplacer le mode de réalisation particulier du double dispositif de ci saillement, représenté sur la figure 3, par un appareil
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équivalant, utilisant par exemple des couteaux fixes ou des couteaux à mouvement alternatif actionnés par des Mateurs à air.
En réalité, les principes de la présente invention sont applicables à une machine quelconque de jonction, dans laquelle les bandes à réunir doivent posséder des positions relatives toujours identiques pendant les cycles successifs de fonctionnement.
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Machine and method for joining metal strips end to end
The present invention relates to an improved machine for joining bined metal strips, generally end to end, so as to obtain a continuous strip intended to supply processing equipment, for example tinning lines or manufacturing or shaping lines. high speed'.
The main object of the invention is to reduce the time required for a band joining cycle and to reduce the complexity of the machine, while increasing the operational safety of the latter; so, thanks.
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to invention; strips supplied by successive coils can be connected together very quickly and thus obtain a continuous strip moving at high speed, with minimal periodic interruption.
We proposed until h. present, for joining metal bands, a machine in which soft parallel and spaced clamps fix two superimposed bands, while a combined shear and welding device moves transversely between the clamps.
This combined device comprises a double shearing device, which moves at the same time as two welding wheels, in front of them, and which shears the strip of sheet metal superimposed along parallel lines, respectively upper and lower, so to leave a controlled overlap of the strips along which the strips are welded together by means of the weld rolls * However, the nature of this shearing device is such that the preceding strip, for example, must always be arranged, relative to to the next strip, so as to be on top or bottom of it;
otherwise, provision must be made for turning or reversing the shear device which is not practical. In accordance with the present invention, the successive strips of Boni sheet handled in such a way that the front ends of the successive strips always slide, through the rear ends of the preceding strips in the junction machine according to the invention.
The successive bands, which are
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to connect together arrive in the connection machine, dement from two coils arranged at different levels and intervening alternately; While the sheet roll from one spool unwinds through the splicing machine, on the processing line or web usage, the leading end of the web from the roll of the other spool can be sheared and fed very close to the connection machine; thus, the delay in executing the immediately following weld joint is minimized.
It should now be understood that, if the tape being unwound comes from the upper reel, this tape must be attached to the input of the clamping devices of the connecting machine, in order to allow the front end of the strip of the lower reel to be superimposed on it, in order to prepare for the next connection cycle.
The present invention is therefore characterized by the use of a shearing device, very close to the input clamping device, to facilitate the positioning of the front end of the new strip on the rear end. - re of the previous strip, which extends outward from the connection machine to the treatment or use line,
The invention is also characterized by a malefic clamping device, which correctly retains the end of a loop of a strip, coming from the roll of one or the other supply reel, at one point or at several points. points adjacent to the entry clamping device,
to further facilitate the placement of the front end of the new strip
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on the upper face of the previous strip,
The foregoing aims and advantages, as well as other aims and advantages of the present invention, will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawing showing one embodiment of the invention.
In the drawing t figure 1 is a side elevational view of a metal strip joining machine and associated band feeding apparatus, this machine and apparatus both being the invention} in this figure we see a band which moves through the machine from an upper reel, while another band, supplied by a lower reel, is kept ready to enter the machine quickly as soon as the top web has been unwound; Figure 1A is a partial side view of the web feed apparatus and some parts of the splicing machine adorn;
in this figure we see a strip which moves through the machine from the lower reel, while another strip supplied by the upper reel, is held in position ready to enter the machine quickly as soon as the belt lower has been unrolled; Figure 2 is a partial end view of the machine of Figure 1; Figure 3 is a partially cut-away end view of the double transverse shearing device which is used in the machine
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from fig 1;
Figures 4 and 4A show the positions of the different parts and bands, immediately after the last moving band (the top band in figure 4 and the bottom band in figure 4A) has stopped and is was sheared at the entrance of the connection machine; these two fieu. res show in particular how the shear offcuts from the bands are returned to the corresponding reels;
Figures 5 and 5A show how the bands are held, from the lower and upper reels respectively, immediately after their introduction into the splicing machine, fronts of Atre connected to the rear end of the last moving web; FIGS. 6 and 6A show the front ends of the bands fed by the lower reel and the upper reel respectively, at the moment when these ends are connected to the rear end of the last band in motion; Figures 7 and 7A respectively show a new web coming from the lower reel or the upper reel and moving through the splicing machine;
Figures 8 and 9 are a partial end view and a partial side elevational view, respectively, of another embodiment of the outlet clamping slide; this embodiment can be used in the assembly of the figure for main-
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hold the cutting scraps of the double shearing device so that they do not intercept the newly welded band, and to facilitate the removal of these scraps, after the newly welded band has started its longitudinal movement through the connection machine! FIG. 10 shows from the front a sliding part of the movable plate of the clamping device of FIGS. 8 and 9.
The band splicing machine, shown here, comprises a stationary base 10, on which are mounted an input clamp 16 and an outlet clamp 17, which are spaced longitudinally * These clamps can be opened and closed by the action of air jacks 160 and 17C respectively; of course, the clamping devices are strongly closed on the superimposed sheets, during the welding operation thereof.
A C-shaped support 11 is slidably mounted on the base 10, so as to be able to move between the clamping devices 16, 17, parallel thereto; a welding transformer (not shown) is mounted on the closed end (not shown) of the sliding support 11; on the free outer ends thereof are mounted a lower electric resistance welding wheel 12 and a similar upper wheel 13.
The wheel 13 can be raised or lowered on the sheets to be welded, a welding pressure can be applied to it by means of a jack 15; the vertical position of the wheel or electrode
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welding 12 can be adjusted by means of a suitable lifting mechanism 15 ', to compensate for wear. A double shearing device 20 is closely associated with the welding gap formed by electrodes 12 and 13; The shearing device is shown in more detail in Figures 2 and: it can be raised and lowered by means of a jack 22; he :
is normally well above the plane of travel of: the web through the machine * However, when the web has stopped and immediately before the next web is loaded into the machine, the shearing device 20 is lowered so that the protruding part of the cantilevered anvil 27, flat and bevelled, is placed on the stopped lower band.
The anvil 27 has a carbide insert 30, which! - constitutes cutting edges 28, 29, offset with respect to each other, and respectively upper and lower; these cutting edges are arranged so as to cooperate respectively with the cutting edge 31 of the upper rotary knife 32 and with the cutting edge 36 of the lower rotary knife 35.
The purpose of this arrangement is to allow the anvil 27 to penetrate between the soft overlapping portions of the strips, while these portions are held by the clamps 16, 17, and to shear both the lower strip and the strip. upper, along smooth transverse and parallel lines, but offset longitudinally, during the subsequent transverse displacement of the sliding frame 11, while leaving the bands superimposed between these two lines of
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chopped off.
The overlapping bands are then bent together by the welding electrodes 12, 13, which closely follow the shearing device *
The lower plates of the clamps 16, 17 are normally fixed, and their upper plates can be raised or lowered by means of jacks 160 and 17C. The shearing device, according to the invention and located at the inlet end of the machine, comprises a fixed lower knife 60, the upper cutting edge of which is located substantially in the plane of the upper surfaces of the lower plates. clamping devices 16 and 17.
An upper knife 61, movable vertically by a cylinder 62, cooperates with the knife 60. Immediately before the shearing device 60,61 is a band support cylinder 63, which cooperates with a cylinder. analogous (not shown) placed at the output end of the machine, to establish through it a free plane of movement of the bands, when the knife 61 and the duper plates of the clamping devices 16 and 17 are retracted, that is to say open.
In addition to the main object of connecting strips together in as short a time as possible, the invention also realizes an upper reel 64 and a lower reel 65, both of which receive a roll of sheet metal and can be formed. - mechanically dragged, preferably in the di- rect direction and in the reverse direction, in order to facilitate the mine in place of a new strip through the machine and to
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retract the sheet metal scraps as will be explained later. Two clamping rolls 66 are arranged to receive the strip coming from the roll mounted on the upper spool 64; two other similar clamping cylinders 67 are provided for the lower coil 65.
A double shearing device 68, mounted between, on the one hand the clamping cylinders 66, 67 and on the other hand the coils 64, 65 serves to sever the normally dented starting ends of the bands, which are on the coils.
A substantially horizontal support plate 69 is immediately beyond the clamping cylinders 66, this plate is provided to retain a front end loop of the strip coming from the upper reel, so that it does not come not in contact with the web fed by the lower reel; as can be seen in FIGS. 1A and 4A, this loop is intended to provide an easily accessible length of strip, which can be quickly introduced into the splicing machine, to connect it to the strip which has previously been unwound , as we will explain more fully a little later.
This loop is established and maintained, not only by the aupport plate 69, also by a magnet bar 70, which is fixed with respect to the machine and which can momentarily fix the extract of the new strip. There is shown in Figures 1A and 4A the proposed method of use of parts 69 and 70.
Immediately beyond the clamping cylinders 67 is a support plate 71, inclined
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upward which cooperates with an aimalt1t4e bar 72 to maintain an end loop of the strip coming
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of the lower reel 65, so that it does not come into contact with the strip fed by the lower reel, and to achieve an easily accessible length of strip, which can be easily inserted into the machine when the upper band has been unwound * Suction cups 73 (Figs. 7 and 7A), formed in the lower plate of the inlet exit device 16 and in the upper tray of the outlet clamping device 17 ,
are correctly connected to
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a source of air, the pressure of which is less than atmospheric pressure, and serve to keep the cutting drops of the ends of the strips out of their path line, when the shearing device 20 has finished its Transverse movement and when the connection weld has been performed * There are several suction cups distributed across each clamping device, so that the
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cuttings remain in contact with the inner faces of the clamping device plates, until they have slipped almost completely out of the release devices,
after opening them *
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pn Will now explain the operation of the machine described above. Figure 1 shows the strip, coming from the upper reel 64, which is
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moves freely through clamping cylinders 66, onto support cylinders 63 and b. through the caohino.
During this course, the front extr8nit of the strip pra coming from a new roll, which has been loaded onto the t
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lower coil 65, is first sheared by the shearing device 68, then advances through the clamping cylinders 67 and onto the support plate 71, up to. a down loop position with the end of the strip held by magnet 72, as seen in Figure 1.
A sufficient quantity of material is accumulated in the slug, maintained between the support 71 and the magnet 72, to allow a complete loading of the machine, during the following cycle which will be described now,
When the moving tape coming from the upper reel 64 has almost exhausted the reserve of tape on its reel, it is stopped, the shearing device 60,61 is activated, as seen in FIG. 4, and the rotation of the spool 64 is reversed, as seen in Figure 4, so as to retract the sheared drop from the rear end of this tape, which was the last moving tape.
As soon as the sheared scrap has cleared the space between the support plate 69 and the support cylinder 63, the end of the new strip, held by the magnet 72, is pulled upwards on the support cylinder. 63, then is introduced into the shearing device 60, 61, now open, and into the clamping devices 16, 17, as can clearly be seen from FIG. 5. Before these operations are carried out, the jack 22 ( FIG. 2) has been actuated so as to place the anvil 27 in contact with the top of the stopped strip. The new strip, put in place as explained, is on the upper side
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of the anvil 27.
At this moment, the clamping devices
16 and 17 close and the sliding frame 11 begins its transverse movement, so as to realize in the superimposed bands the double offset shear lines then, almost immediately, the welding of the superimposed ends (figure 6).
This welding is performed by the electrodes 12, 13; the jack 15 is first actuated to bring these electrodes together and apply the welding pressure to them, when they come into contact with the lateral edges, aligned and superimposed, of the bands,
The loop from the front end of the web from the lower spool 65 is now fed by hand, over the cylinder 63 and into the shear and clamp devices; however, this introduction of the prepared (sheared) and stored web can be accomplished mechanically by means of suitable automatic equipment, possibly requiring some change in the holding devices.
When the transverse working movement of the double shearing device 20 and the welding device 12, 13 is completed, one can; immediately open the clamps 16, 17 and restart a band, this time from the lower reel 65 (figure 7).
The different parts have relative positions such that when the clamping devices are formed on the superposed bands. The continuous band is pulled slightly downwards, 'and when the clamps open the continuous band, which is still (Played a cor-
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In this tension, rises freely by disengaging from the lower plates of the clamps and the sheared end scraps, which remain applied to the lower plate of the input clamp 16 by the suction cups 73, as as explained previously @ The sheared end of the new strip,
coming from the lower coil 65, naturally remains attracted against the upper plate of the clamping device 17 by the suction cups 73 incorporated in this plate. Cutting offcuts are eliminated by sliding them flat out of the clamping devices, while still retaining them flat in contact with the plates, until they have been substantially completely disengaged from them. This avoids scratching the moving strip, which can be very soft and have a high degree of finish.
In the clamping device, according to the invention and shown in Figures 8 to 10, the suction cups 73, provided in the embodiment described above, are replaced by a dis-
1 positive that we will now describe.
The output clamping device shown on these flowers is denoted as a whole by a reference number 17 '; if this device is applied to the machine of the figure
1, it substantially fulfills the function of the clamping device 17 shown in this figure. Thus, the clamping device 17 ', comprises a fixed lower plate 81 and an upper plate 82, which can move vertically and which is guided in an appropriate manner in its vertical movement in relation to the
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lower plate = plate 82 is actuated by a vertical cylinder 83 ';
it has a transverse guide groove 83, in which a plate 84 is slidably mounted *
A layer 85 of rubber, neoprene or the like is suitably glued to the underside of the plate or slider 84; This diaper 85 has, within its periphery, cavities 85A to 850, which are spaced along the slide 84 and also transversely to the longitudinal path of the web through the joining machine. suitably forced into layer 85, one channel for each of cavities 85A to 850; these channels 86 open into the cavities and extend outwardly to openings 87, located on an end wall of the sliding plate 84.
The orifices 87 are connected by flexible conduits 88 in the form of a loop to individual sources of suction, that is to say to sources in which a pressure exits much lower than atmospheric pressure. For a reason which will be explained later, independent sources of suction are used, so that a partial vacuum is maintained in each of the cavities 85B and 850, as long as these cavities remain covered by the band, conducted if the city partial is deleted in the cavity 85A, following for example the withdrawal of the strip outside this cavity.
A handle 89 is mounted on the extract of the slide 84, on the side opposite to the orifices 87, thanks to
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at this handle, the slide 84 can be moved transversely by hand, so as to come out of alignment with the general path of the strip through the joining machine.
The purpose of this maneuver is to move an upper and lateral part of the cutting chute, clearly outside the welded strip in the machine, so that this lateral and marginal part of the cutting chute can be manually engaged. safely by the operator, in order to completely clear the cutting chute out of completely clearing the cutting chute out of the machine, even if the welded strip has already started its movement through it.
In the cycle of operation of the joint machine using the outlet clamp of Figures 8 to 10, a partial vacuum is obviously applied through the flexible pipes 88, to the cavities 85À to 850, at least when the shearing device of figure 3 and the welding electrodes 12, 13 have almost completed their transverse movement. At this moment, the slider 84 is fully retracted inside the plate 82 and this is strongly clamped down on the superimposed strip, held by the output clamping device ,. with the rubber sheet 85 of the slider 84 covering the upper band.
This upper band becomes the cutting chute; immediately after the end of the transverse welding movement, the output clamp opens and the table 82 is raised, bringing with it the slide 84 to which the cutting chute adheres As indicated above. , the welded strip can
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resume movement immediately, when the input and output clamping diopositive are sufficiently open; as the web is moving, the operator can partially withdraw slider 84 and begin sliding the waste chute outward.
The end of the chute, closest to the op. rator, is located far enough from the dangerous edge of the moving belt, when the slider is retracted so that the operator can grip it safely. rity the adjacent marginal part of the chute, to pull it towards it. It should be noted that, during this withdrawal, a part of the chute, remaining above the moving strip, is maintained in its upper position cut off from the strip by the successive cavities 85A to 850 subjected to vacuum.
This avoids any risk of impact between the cutting drop and the moving strip and, moreover, no marks or scratches can occur on the moving strip, which can be a strip which has undergone a very fine finishing. pushed, As soon as the chute is completely evacuated, the operator returns the slide 84 to its position of total withdrawal in the plate 82, so as to prepare the next operating cycle.
It is understood that, in the complete junction machine, a slide, subjected to a vacuum and identical to that described above, can be sealed to the lower plate of the input clamping device (16 on the pin 1). , so as to facilitate, as above, the removal of the cutting chute, which is formed by the lower band of superimposed bands,
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held in the input clamp during '' the joining cycle.
As explained above, the plane of unimpeded passage of the web moving through the apparatus is situated at a relatively considerable height above the upper surface of the lower plate of the clamping device. input, so that after performing a weld, after opening the input clamping device and after applying any voltage to the welded strip, it ci rises above the cut drop left in the entry clamp;
as long as this drop is kept flat down against the lower post and against the slider thereof by the vacuum-subjected cavities formed in the slider, the drop does not come into contact with the moving strip and therefore cannot be struck by them, nor scratch or damage it in any other way.
The slide of the lower plate of the entry clamp is also provided with a handle allowing the operator to move the adjacent edge of the chute towards it, in order to be able to safely remove the latter, as described above. 'explained above considering the output clamping device *
When the tape coming from the lower reel 65 is almost completely unwound, the endless moving belt is stopped again, to allow renewal as seen in Figures 11 @
4A, 5A, 6A, the previously described succession of operations, in order to feed the machine again with a moving belt, which is supplied this time by the
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upper coil 64 (Figure 7A).
It will now be seen that the invention provides an improved method for handling and preparing a strip with a view to butt-welding it to another strip, and at the same time an improved machine for carrying out this process, achieving all the objectives. initially set. Thanks to the shearing device 60, 61, mounted immediately before the input clamping device, it is very convenient to place the new input strip on the upper face of the rear end of the previously moving strip. through the machine so as to always obtain the dismal relative positions of the two bands, before proceeding to their junction.
the double shearing device of Figure 3 can maintain the same orientation during successive cycles and the entire machine is therefore significantly simplified. On the other hand, due to the fact that, in order to retain the front end loop of the new strip, a device made easily inoperative is used, the latter is advanced in the machine very quickly and very easily when stopping the moving web after cutting and removing the rear end thereof.
In this way. the new band can be connected to the bandet previously in motion through the machine in a minimum absolute temple, so as to limit the stopping time of the band in motion *
It should be noted that the particular embodiment of the double protrusion device, shown in FIG. 3, can be replaced by an apparatus
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equivalent, using for example stationary knives or reciprocating knives actuated by air Mateurs.
In reality, the principles of the present invention are applicable to any joining machine, in which the bands to be joined must have always identical relative positions during the successive cycles of operation.