CA1297277C - Appareil pour la pose en continu d'embouts metalliques sur desmandrins tubulaires - Google Patents

Abstract

La divulgation décrit un appareil servant à la pose en continu d'embouts métalliques sur des mandrins tubulaires; il comporte un poste de sciage qui inclut un dispositif servant à présenter successivement des mandrins à une scie circulaire afin de les couper suivant une longueur déterminée. Les mandrins coupés sont ensuite éjectés vers un système qui guide successivement les mandrins devant divers postes incluant: un poste d'encochage simultané des deux bouts des mandrins; un poste de sertissage simultané des deux bouts encochés; un poste de pose d'embouts métalliques sur les bouts encochés et sertissés; et un poste double de fixation des embouts sur les extrémités des mandrins. Au-dessus du convoyeur de mandrins est disposé un convoyeur servant à l'acheminement des embouts métalliques au poste de pose de ceux-ci de telle sorte que ces embouts puissent être posés aux extrémités opposées des mandrins. La position des postes décrits peut être ajustée de manière à permettre ces mêmes opérations pour différentes longueurs de mandrins.

Description

~29~i7~

La presente invention se rapporte généralement à la pose d'embouts métalliques sur des mandrins tubulaires en carton utilisés dans l'industrie des pâtes et papier pour l'enroulement du papier et, plus particulièrement, à un appareil qui permet de façon continue l'exécution de certaines opérations, comme scier un mandrin selon une longueur déterminée, pratiquer simultanément sur les extrémités opposées de ces mandrins des encoches et des sertissages (si nécessaire) de manière à pouvoir leur fixer des embouts métalliques.
Présentement, la pose d'embouts métalliques aux extrémités opposées de ces mandrins s'effectue par un ou plusieurs opérateurs qui doivent acheminer manuellement des mandrins coupés a un poste de sciage vers différentes machines distinctes et séparées physiquement les unes des autres dont une, par exemple, sert à encocher un bout du mandrin, une autre à le sertisser ~dans le cas où un sertissage est requis);
puis, à un autre poste on pose manuellement l'embout métallique à l'extrémité encochée et, finalement, on présente le mandrin monté de son embout métallique à un compresseur qui force l'enfoncement de l'embout dans le mandrin.
Evidemment, toutes ces opérations requièrent beaucoup de temps et de main-d'oeuvre. De plus, le temps de pose de ces mandrins est doublé par le fait ~Z~7Z77 que ces opérations sont faites separement sur les deux bouts du mandrin.
Un objet de la presente invention est de surmonter ces inconvenients. Il consiste principalement à prevoir un appareil où toutes les operations decrites précedemment sont effectuees en continu à partir du sciage jusqu'à la fixation finale de l'embout dans l'extremite du mandrin. De plus, ces operations s'effectuent simultanement aux deux extremites du mandrin dans les cas où la pose est requise aux deux extremites du mandrin (ce qui est generalement le cas).
La presente invention se rapporte donc à un appareil servant à la pose en continu d'embouts metalliques sur des mandrins tubulaires, comprenant:
a) un poste de sciage incluant des moyens servant à presenter successivement des mandrins à une scie afin de les couper suivant une longueur déterminee;
b) des moyens de guidage près du poste de sciage servant à recevoir et à guider les mandrins une .
fols coupes;
c) des moyens recevant les mandrins ainsi guides et servant à les deplacer suivant une direction perpendiculaire à leur axe longitudinal;
d) un poste d'encochage en aval des moyens de guidage servant à encocher au moins un bout des mandrins;
e) un poste de sertissage en aval du poste d'encochage pouvant servir à sertisser le bout encoché
d'un mandrin à sertisser;
f) un poste de pose d'embouts en aval du poste d'encochage servant à placer un embout sur le bout encoché du mandrin;
g) un convoyeur servant à l'acheminement d'embouts au poste de pose;
h) un poste de fixation de l'embout posé à
l'extrémité du mandrin; ce poste, en aval du poste de pose, comporte des moyens pénétrant à l'intérieur du mandrin tubulaire servant à evaser l'extremite interieure de l'embout dans la paroi interne du mandrin tuhulaire; et i) des moyens servant à varier la position des postes cl'encochage, de sertissage, de pose et de fixation pour correspondre à diverses longueurs déterminées de mandrins.
Il existe deux sortes d'embouts métalliques:
ceux que l'on désire réutiliser subséquemment sur de nouveaux mandrins (appellés "embouts réutilisables"), et ceux que l'on endommage lors de la pose (appellés "embouts non-reutilisables") parce qu'il n'y a aucun interêt à les reutiliser. Dans ce dernier type d'embouts, on ajoute donc durant l'enfoncement de l'embout dans le mandrin un poinçonnage qui deforme ~2~7~

certaines parties de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin tubulaire.
Ainsi, certaines composantes de l'appareil de la présente invention seront ou ne seront pas mises en opération selon que l'embout métallique qui est posé
sur le mandrin en est un réutilisable ou non-réutilisable.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, certaines des composantes agissant dans cet appareil peuvent être simultanément et conjointement déplacées de manière à pouvoir agir suivant diverses longueurs de mandrinsO
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, certaines des composantes de l'appareil peuvent ou ne peuvent etre mises en opération selon qu'il est requis d'e~fectuer la pose d'embouts métalliques sur une ou deux extrémités des mandrins.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés, lesquels description et dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemples non-limitatifs.
Sur ces dessins:
- la figure 1 est une vue schématique en élévation de l'appareil selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue schématique en plan :~29~2'7'7 de l'apparell illustré à la figure l;
- la figure 3 est une vue en plan montrant le convoyeur d'emboutsi - la figure 4, qui se trouve sur la même feuille que celle illustrant la figure 1, est une vue en perspective d'une extrémité d'un mandrin encoché;
- la figure 5, qui est representee sur la meme feuille que la figure 1, est une vue. en perspective d'une extremite d' un mandrin encoche et sertisse;
- la figure 6 est une vue sectionnelle d'une extrémité d'un mandrin sur lequel est fixé un embout métallique réutilisable non-évasé; cette vue est montrée sur la feuille illustrant la figure l;
- la figure 7 est une vue sectionnelle, représentée sur la meme feuille que la figure 2, montrant l'embout metallique réutil.isable évasé dans l'extremité d'un mandrin;
- la figure ~, qui est représentee sur la même feuille que la figure 2, est une vue sectionnelle d'une extrémité d'un mandrin sur lequel est fixé par poinçonnement un embout metallique non-reutilisable;
- la figure 9, qui es~ montree sur la meme feuille illustrant la figure 3, est une vue sectionnelle de l'extremite d'un mandrin non-sertissee, mais encochée dans lequel est fixé l'embout metallique non-réutilisable; et ~Z9~Z~77 - la figure 10 est une vue explosive en perspective montrant le poste de pose de mandrins et d'une partie du convoyeur d'amenee des mandrins.
Se referant aux figures 1 et 2, il est montre, de façon schematique, un appareil servant à la pose en continu d'embouts metalliques 12 aux extremites de mandrins tubulaires 14.
L'appareil comprend, de ~açon generale, un premier poste de sciage 16 servant à la coupe des mandrins selon une longueur determinee, un poste d'encochage 18, un poste de sertissage 20, un poste de pose et d'enfoncement d'embouts 22, un poste d'evasage 24 et un poste de poin~onnage 26.
Se referant plus particulièrement à la figure

2, des mandrins tubulaires 14 sont re-tenus sur une table inclinee 30 au moyen d'une serie d'arrets 32 ~ui sont retractables sous la surface de la table au moyen d'un dispositif de pivotement, non il.lustré sur les dessins, permettant la descente successive des mandrins sur deux cylindres rotatifs 34, 36 espaces l'un de l'autre. La rotation des cylindres 34, 36 est la même permettant ainsi une rotation du mandrin dans le sens oppose.
Un poussoir (non illustre) situe au-dessous des cylindres 34, 36 mais dans l'espace entre eux saisit le mandrin à une extremite pour le glisser longitudinalement sur les deux cylindres 34, 36 et le .. . .

1~9~;27'7 diriger jusqu'à un arrêt 38.
Le poste de sciage 16 comprend une scie circulaire 40 montée sous un couvercle de sécurité 42.
Une fois la coupe effectuée, un premier poussoir 44 actionné par un mécanisme 46 pousse le mandrin coupé dans la direction indiquée par la flèche 48. Un second poussoir 50 actionné par un mécanisme 52 rejette l'extrémité coupée 14a si le mandrin n'est pas de longueur suffisante.
Le mandrin 14 coupé de longueur désirée est poussé sur une paire de rampes inclinées 54, 56.
Le mandrin coupé 14 glissant sur les rampes 54, 56 est déposé sur un mécanisme de translation 58 qui est composé de deux cha;nes sans fin parallèles 60, 62, chacune comportant des doigts 64 servant à saisir le mandrin 14 au bas des rampes et l'empêcher de tourner. I,e mandrin est d'abord arreté à un poste d'encochage 18 qui consiste en deux encocheurs 66, 68 comportant respectivement des tetes 70, 72 formant, dans le mandrin, une encoche rectangulaire tel qu'il est illustré en 74 sur la figure 4. Ces encocheurs sont connus dans le métier et une description détaillée de leur construction n'est pas considérée requise pour la compréhension de cette invention.
Une fois cette opération d'encochage terminée, le mandrin est avancé sans tourner sur lui-meme de nouveau vis-à-vis du poste de sertissage 20 : , , . ' :

1~72~t~

qui est composé de deux sertisseurs 76, 78 comportant des têtes 80, 82 servant à pratiquer, sur les extrémités opposees du mandrin, une légère réduction du diamètre extérieur (comme il est illustré en 84 sur la figure 5) de même qu'une légère augmentation du diamètre intérieur. Ces sertisseurs sont connus dans le métier et une description détaillée de leur construction n'est pas considérée requise pour la compréhension de cette invention.
Une fois le mandrin sertissé, les chaines 60, 62 avancent le mandrin sans tourner sur lui-même vis-à-vis d'un poste 22 servant à poser des embouts métalliques aux extrémités du mandrin. Ce poste comprend, d'abord, un convoyeur 86 qui se déplace dans une direction perpendiculaire à celle du déplacement des mandrins et qui sert à diriger de chaque co-té de l'appareil des embouts métalliques 12 qui sont, soit placés manuellement sur un convoyeur 86, soit obtenus d'un demeleur d'embouts 88 par l'entremise d'un convoyeur 90. Une description plus détaillée de ce mécanisme sera donnée plus bas.
Une fois que les embouts métalliques ont été
posés et enfoncés (mais non fixés aux extrémités par les têtes), les chaînes avancent le mandrin vers l'un des deux postes de fixation 24 ou 26, selon que l'embout est réutilisable ou non réutilisable.
Le poste de fixation 24 comprend deux outils :~29~7~

g 102, 104 equipés de têtes 106, 108 servant a évaser, comme il est illustré à la figure 7, l'extremite 110 de l'embout 12 dans la paroi interieure 100 du mandrin.
Le poste de fixation 26 comprend deux outils 92, 94 avec têtes 93, 95 qui servent à deformer, comme il est illustre à la figure 8 aux endroits 96, au moyen d'un poinçon, la paroi interieure 98 de l'embout métallique dans la paroi intérieure 100 du mandrin tubulaire.
Ces outils 92, 94, 102 et 104 sont connus dans le métier et une description de leur construction et fonctionnement n'est pas requise pour la compréhension de cette invention.
Finalement, à la fin du déplacement des chaînes, les mandrins sont déposés dans un charriot ou autre contenant 112.
Comme indique plus haut, cet appareil peut être utili.sé suivant que les mandrins doiven-t ê-tre equipes d'embouts me-talliques reutilisables 12a (voir figures 6, 7) ou non-réutilisables 12b (voir figure 8 et 9).
L'embout métallique réutilisable 12a comporte un corps cylindrique 112 qui s'insère à l'in~érieur du mandrin tubulaire et une jupe cylindrique externe 114 qui recouvre la partie sertissée 84 de l'e~trémité du mandrin. Dans le logement situé entre la jupe 114 et la paroi 112, se trouve une clé 116, en forme de U, qui :

~ ~97~

est adaptée à venir se loger dans l'encoche 74, empêchant ainsi toute rotation relative entre l'embout et le mandrin. A la figure 6, l'extrémité 110 de la paroi 112 est legèrement recourbee vers l'intérieur.
Par contre, durant l'operation d'evasage, cette extremite 112 sera recourbee vers l'exterieur, comme il est illustre à la figure 7, c'est-à-dire qu'elle penetrera à l'intérieur de la paroi interne 100 du mandrin. Afin que cet embout soit réutilise, il existe des appareils permettant de redresser la partie évasée 110 sans endommager l'embout.
L'embout non-reutilisable 12b ~omprend un corps cylindrique 120 et un rebord annulaire 122. Tel qu'illustre à la figure 9, ce rebord comprend aussi un enfoncement 124 qui est de dimension telle à pouvoir se fixer dans l'encoche 74. Cet embout 12b n'est pas réutilisable étant donné la présence des déformations 96 faltes dans la paroi interne 120 et qui pénètrent dans la paroi 100 de l'embout métallique.
Se rapportant aux figures 1 et 2, les postes d'encochage 18, de sertissage 20, de pose 22, de fixations 24 et 26 sont montés sur une base 130. Les composantes~ 68, 78, 94 et 104 de ces postes sont fixées sur cette base; par contre, les composantes 66, 76, 92 et 102 sont montées sur un châssis 132 qui peut être déplacé longitudinalement dans la direction indiquée par la double flèche 134. Ceci permet donc a .
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l'appareil de pouvoir fonctionner pour diverses longueurs de mandrinsO De la même façon, la rampe 54 et l'arrêt 38 peuvent être déplaces latéralement pour correspondre à la longueur determinee.
La figure 10 montre le dispositif lS0 servant à la pose des embouts qui sont acheminés sur le convoyeur 86, mis en marche au moyen d'un moteur 152.
Ce dispositif comprend une structure 154 sur laquelle est monte un appareil 155 servant à arrêter les embouts achemines sur le convoyeur, à les saisir au moyen de bras 156, 158 et à les diriger au-dessus d'un element pivotant 160 comportant une tête 162 sur laquelle est deposé l'embout saisi. Un dispositif hydrauliyue 164 monté sur la base 166 de la structure 154 sert à faire lS pivoter l'élement 162 autour d'un axe 168. Un second dispositif hydraulique 170 sert à enfoncer l'embout dans le mandrin lorsque l'element` 160 es-t dans la position horizontale montree face à l'extremité ouverte d'un mandrin Bien que l'invention ait été décrite relativement à une forme spécifique de l'invention, il sera evident à la personne versee dans cette technique d'y apporter certaines modifications ou variantes.
Ainsi, le demandeur desire que cette description ne soit pas évaluee de façon limitative sauf par les termes des revendications qui suivent.

Claims (15)

1. Un appareil servant à la pose en continu d'embouts sur des mandrins tubulaires, comprenant:
a) un poste de sciage incluant des moyens servant à présenter successivement des mandrins à une scie afin de couper lesdits mandrins suivant une longueur déterminée;
b) des moyens de guidage près du poste de sciage servant à recevoir et à guider les mandrins une fois coupés;
c) des moyens recevant lesdits mandrins coupés du poste de guidage et servant à les déplacer dans une direction perpendiculaire à leur axe longitudinal;
d) un poste d'encochage en aval des moyens de guidage servant à encocher au moins un bout desdits mandrins;
e) un poste de sertissage en aval du poste d'encochage pouvant servir à sertisser le bout encoché
d'un mandrin à sertisser;
f) un poste de pose d'embouts en aval du poste d'encochage servant à placer un embout sur le bout encoché du mandrin;
g) un convoyeur servant à l'acheminement d'embouts métalliques au poste de pose;
h) un poste de fixation de l'embout posé sur l'extrémité du mandrin en aval du poste de pose comportant des moyens pénétrant à l'intérieur du mandrin tubulaire servant à évaser l'extrémité
intérieure de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin tubulaire; et i) des moyens servant à varier la position des postes d'encochage, sertissage, pose et fixation pour correspondre à diverses longueurs déterminées de mandrins.

2. Un appareil servant à la pose en continu d'embouts métalliques réutilisables sur des mandrins tubulaires, comprenant:
a) un poste de sciage incluant des moyens servant à présenter successivement des mandrins à une scie afin de couper lesdits mandrins suivant une longueur déterminée;
b) des moyens de guidage près du poste de sciage servant à recevoir et à guider les mandrins une fois;
c) des moyens recevant lesdits mandrins coupés du poste de guidage et servant à les déplacer dans une direction perpendiculaire à leur axe longitudinal;
d) un poste d'encochage en aval des moyens de guidage servant à encocher au moins un bout desdits mandrins;
e) un poste de sertissage en aval du poste d'encochage servant à sertisser, le bout encoché d'un mandrin à sertisser;
f) un poste de pose d'embouts en aval du poste d'encochage servant à placer un embout sur le bout encoché du mandrin;
g) un convoyeur servant à l'acheminement d'embouts métalliques au poste de pose;
h) un poste de fixation de l'embout posé sur l'extrémité du mandrin en aval du poste de pose comportant des moyens pénétrant à l'intérieur du mandrin tubulaire servant à évaser l'extrémité
intérieure de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin tubulaire; et i) des moyens servant à varier la position des postes d'encochage, sertissage, pose et fixation pour correspondre à diverses longueurs déterminées de mandrins.

3. Un appareil servant à la pose en continu d'embouts métalliques non-réutilisable sur des mandrins tubulaires comprenant:
a) un poste de sciage incluant des moyens servant à présenter successivement des mandrins à une scie afin de couper lesdits mandrins suivant une longueur déterminée;
b) des moyens de guidage près du poste de sciage servant à recevoir et à guider les mandrins une fois coupés;
c) des moyens recevant lesdits mandrins coupés du poste de guidage et servant à les déplacer dans une direction perpendiculaire à leur axe longitudinal;
d) un poste d'encochage en aval des moyens de guidage servant à encocher au moins un bout dudit mandrin;
e) un poste de pose d'embouts en aval du poste d'encochage servant à placer un embout sur le bout encoché du mandrin;
f) un convoyeur servant à l'acheminement d'embouts métalliques au poste de pose;
g) un poste de fixation de l'embout posé sur l'extrémité du mandrin en aval du poste de pose comportant des moyens pénétrant à l'intérieur du mandrin tubulaire servant à évaser l'extrémité
intérieure de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin tubulaire et d'écraser par poinçonnement certaines parties de la paroi interne de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin; et h) des moyens servant à varier la position des postes d'encochage, pose et fixation pour correspondre à diverses longueurs déterminées de mandrins.

4. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, en ce que ladite scie est une scie circulaire montée de façon pivotante au-dessus d'un logement servant à recevoir des mandrins de longueur indéterminée en une position perpendiculaire au plan de coupe de la scie.

5. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, en ce que ladite scie est une scie circulaire montée de façon pivotante au-dessus d'un logement servant à recevoir des mandrins de longueur indéterminée; ledit poste comportant des poussoirs servant à éjecter du logement les mandrins une fois coupés vers lesdits moyens de guidage.

6. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel les moyens de guidage sont montés de façon pivotante de manière à ne pas recevoir des mandrins éjectés qui sont d'une longueur autre que celle déterminée.

7. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel ledit poste d'encochage comporte deux encocheurs disposés face-à-face de chaque côté
dudit convoyeur de déplacement des mandrins.

8. Un appareil selon la revendication 1 ou 3, dans lequel ledit poste de sertissage comporte deux sertisseurs disposés face-à-face de chaque côté des moyens de déplacement des mandrins.

9. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel ledit poste de pose d'embouts comporte deux dispositifs disposes face-à-face de chaque côte des moyens de déplacement des mandrins.

10. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel ledit poste de pose d'embouts comporte deux dispositifs disposés face-à-face de chaque côté des moyens de déplacement des mandrins;
ledit convoyeur d'embouts comportant des moyens d'arrêt près de chacun des deux dispositifs de manière à
permettre à deux embouts métalliques d'être déposés simultanément sur les deux dispositifs.

11. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel ledit poste de pose d'embouts comporte deux dispositifs disposés face-à-face de chaque côté des moyens de déplacement des mandrins;
ledit convoyeur d'embouts comportant des moyens d'arrêt près de chacun des deux dispositifs de manière à
permettre à deux embouts métalliques d'être déposés simultanément sur les deux dispositifs; chacun desdits dispositifs monté de façon pivotante permettant ainsi de recevoir, dans une position verticale, un embout métallique et de le diriger dans une position horizontale face à l'extrémité correspondante du mandrin placé devant lesdits dispositifs.

12. Un appareil selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel ledit convoyeur d'embouts est disposé au-dessus des moyens de déplacement des mandrins et se déplace dans une direction perpendiculaire à celle du déplacement desdits moyens de déplacement.

13. Un appareil servant à la pose en continu d'embouts métalliques sur des mandrins tubulaires, comprenant:
a) un poste de sciage incluant des moyens servant à présenter successivement des mandrins à une scie afin de couper lesdits mandrins suivant une longueur déterminée;
b) des moyens servant à déplacer et recevoir les mandrins coupés audit poste de sciage;
c) un convoyeur recevant lesdits mandrins coupés et servant à les déplacer dans une direction perpendiculaire à leur axe longitudinal;
d) un poste d'encochage en aval des moyens en b) servant à encocher au moins un bout desdits mandrins;
e) un poste de sertissage en aval du poste d'encochage pouvant servir à sertisser le bout encoché;
f) un poste de positionnement d'embouts en aval du poste de sertissage servant à la pose et à
l'enfoncement d'un embout sur le bout encoché du mandrin;
g) un convoyeur d'amenée d'embouts métalliques au poste de positionnement;
h) un poste de fixation de l'embout sur l'extrémité ouverte du mandrin;

i) des moyens servant à positionner les postes d'encochage, sertissage, positionnement et fixation selon ladite longueur déterminée des mandrins.

14. Un appareil selon la revendication 13, dans lequel le poste de fixation comprend des moyens pénétrant à l'intérieur du mandrin tubulaire servant à
évaser l'extrémité intérieure de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin tubulaire.

15. Un appareil selon l'une des revendications 13 ou 14 dans lequel le poste de fixation comporte des moyens pénétrant à l'intérieur du mandrin tubulaire servant à évaser l'extrémité intérieure de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin tubulaire et d'enfoncer certaines parties de la paroi interne de l'embout métallique dans la paroi interne du mandrin.