PT651084E - Dispositivo automatico para carregar e descarregar pilhas de bobinas de fio textil - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO AUTOMÁTICO PARA CARREGAR E DESCARREGAR PILHAS DE BOBINAS DE FIO TÊXTIL" A presente invenção refere-se a um dispositivo automático para carregar e descarregar pilhas de bobinas de fios têxteis, particularmente para carregar e descarregar suportes de material adequados para tingir e centrifugar. O processo para o tratamento de bobinas de fios têxteis fornece geralmente um passo para tingir os mesmos; as bobinas tingidas ficam encharcadas e têm de ser posteriormente sujeitas a secagem, tipicamente por meio de centrifugação.

Geralmente uma centrifugadora de secagem para bobinas de fio têxtil compreende um cesto rotativo, no fundo da qual se encontram fixadas barras verticais, dispostas ao longo de circunferências concêntricas; cada uma das barras actua como eixo central de suporte para uma pilha de bobinas que foi introduzida por escorregamento ao longo dela. As bobinas a ser centrifugadas são removidas de um carro de transporte de material, ou directamente de um cesto imerso no banho de tintura, onde elas se encontram empilhadas de uma forma semelhante em barras de suporte de bobinas verticais, e são transferidas para a centrifugadora. E conhecido um dispositivo automático para descarregar centrifugaHoras de secagem, que compreende um mecanismo para centrar a barra que suporta as bobinas, que por sua vez compreende uma primeira haste para a qual é transferida a pilha de bobinas enquanto está a ser removida, e um mecanismo para remover a pilha de bobinas, cujo órgão de remoção é inserido sob a bobina situada na base da pilha; o órgão de remoção, integral com uma segunda haste verticalmente deslizante, é então elevado juntamente com a pilha de bobinas, que é transferida para a primeira haste e inserida nesta última. 2

O mesmo dispositivo pode ser usado para carregar a pilha de bobinas, aqui transferida da primeira haste para a barra de suporte correspondente da centrifugadora.

Um dispositivo deste tipo tem dois inconvenientes principais: o primeiro deriva do facto de, para permitir ao órgão de remoção que seja inserido sob a bobina colocada na base da pilha, ser necessário providenciar afastadores adequados na base de cada barra de suporte de bobinas, que mantenham a pilha de bobinas elevada um espaço suficiente para permitir a passagem do órgão de remoção; isso implica que os cestos da centrifugadora, bem como os vários transportes de suporte dos materiais, sejam alterados para se adaptarem ao uso do dispositivo automático de carga e descarga. O segundo inconveniente está ligado ao mecanismo de centragem que, não estando munido de um dispositivo automático para verificar que a centragem teve realmente lugar, pode provocar o posicionamento incorrecto da haste em que as bobinas são transferidas na remoção, tipicamente um ligeiro mau alinhamento da haste relativamente à barra de suporte das bobinas, que pode causar danos ao produto de fio têxtil durante a transferência das bobinas.

Um dispositivo para carregar e descarregar pilhas de bobinas de fio têxtil é também conhecido da EP-A-0130092.

Tendo em vista o estado da técnica descrito, o objecto da presente invenção é proporcionar um dispositivo que permite a automatização da operação de carga e descarga das bobinas para e da centrifugadora, ou de transportes de suporte do material em geral, sem ser afectado pelos inconvenientes acima mencionados.

De acordo com a invenção, tal objecto é atingido graças a um dispositivo automático para carregar e descarregar pilhas de bobinas de fio têxtil, conforme definido na reivindicação 1.

Graças ao dispositivo de acordo com a invenção, é possível automatizar a operação de carregar e descarregar as bobinas da centrifugadora de secagem, ou de um carro de suporte de material genérico, sem que seja necessário modificar o mesmo para se adaptar às necessidades funcionais do dispositivo de carga e descarga, assegurando ao mesmo tempo um maior grau de segurança da própria operação.

As características da presente invenção serão tomadas mais evidentes pela descrição pormenorizada que se segue de uma sua forma de realização, descrita como exemplo não limitativo nos desenhos anexos, em que: A Fig. 1 mostra um dispositivo de acordo com a invenção, numa vista em corte perpendicular tomada ao longo do plano horizontal transversal I -1 da Fig. 2; A Fig.2 é uma vista em corte perpendicular do referido dispositivo, tomada ao longo da linha II-II da Fig. 1; A Fig. 3 mostra um pormenor do referido dispositivo, numa vista em corte perpendicular semelhante à Fig. 2, e uma pilha de bobinas a serem movimentadas; A Fig.4 mostra o referido dispositivo numa vista em corte perpendicular, tomada ao longo de um plano horizontal transversal diferente, indicado em IV - IV na subsequente Fig. 6; A Fig. 5 é semelhante à Fig. 4, mas nela foram omitidos alguns componentes do dispositivo; A Fig. 6 é uma vista em corte perpendicular do referido dispositivo, tomada ao longo da linha IV - IV da Fig. 4;

As Figs. 7, 8 e 9 mostram um pormenor do dispositivo de acordo com a invenção, em três diferentes estados operacionais; A Fig. 10 mostra o pormenor de um elemento de remoção do referido dispositivo, na posição de remoção.

Com referência aos desenhos, um dispositivo de acordo com a invenção é constituído por uma concha cilíndrica 1, destinada a conter um mecanismo de centragem (visível nas Figs. 2, 3 e 7 - 9) de uma barra de suporte de bobinas 3, por exemplo de uma centrifugadora de secagem, e um mecanismo de remoção (visível nas Figs. 4 - 6) de uma pilha de bobinas 4 enfiado de forma deslizante na referida barra 3. As barras de suporte das bobinas 3 são afiladas na sua secção superior, e terminam com uma extremidade 5 que possui um diâmetro que é menor do que o do encaixe 6 da barra 3. A concha 1 está fixada a uma ponte (não representada) que se pode movimentar sobre rodas. O mecanismo de centragem compreende um par de faces 7 de uma pinça 8, cuja acção de aperto é operada por meio de alavancas 9, através da rotação de engrenagens respectivas 10 ao longo de duas cremalheiras dentadas 1; a pinça 8 é accionada por um cilindro óleo dinâmico 12 que, por meio da determinação do impulso para baixo da própria pinça 8, faz com que as engrenagens 10 se movimentem ao longo das duas cremalheiras dentadas 11, de modo que as faces 7, à medida que se movimentam para baixo, rodam ao mesmo tempo até 90 x relativamente à sua posição aberta, de modo a apertarem-se à volta da extremidade afilada 5 da barra de suporte das bobinas 3, para facilitar a operação de centragem. O referido mecanismo de centragem compreende também uma haste vertical 13, numa secção de cuja superfície existe uma cremalheira dentada 14 (Figs. 7-9) que, encaixando-se numa engrenagem 15 fixada num veio 16 de um motor eléctrico 17, permite o impulso translativo para cima e para baixo da própria haste 13, por razões que serão tomadas claras mais à frente. A haste 13 é oca, sendo o seu diâmetro interno suficiente para receber a extremidade superior 5 da barra de suporte das bobinas 3, e no seu interior existe uma barra 18 com um diâmetro que é ligeiramente inferior ao diâmetro interno da haste 13 e com um comprimento que quase corresponde ao desta última; a barra 18 desliza livremente no interior da haste 13, mas existe uma chave de aperto (não representada) para impedir que a barra 18 deslize para fora da haste 13. 5

Acima da concha 1, um suporte 19 da lateral da haste 13 possui, a diferentes alturas, três sensores 20, 21e 22 (Figs.7 - 9), adequados para detectar a posição axial da haste 13; um outro suporte 103, também instalado ao lado da haste 13, suporta um sensor 100, adequado para detectar, quando a haste 13 se encontra na posição da Fig. 8, o facto de que a extremidade superior da barra 18 se projecta da haste 13, por razões que serão explicadas mais tarde.

As faces 7 da pinça 8 possuem uma configuração tal que, quando se encontram apertadas sobre a extremidade 5 da barra de suporte das bobinas 3, determinam uma guia cónica 23 para facilitar a centragem da barra de suporte das bobinas 3 da parte da haste 13. O mecanismo para remover uma pilha de bobinas compreende duas mandíbulas 24, munidas de relevos salientes 102; as duas mandíbulas 24 estão ligadas a respectivos veios coaxiais 25, giratórios por intermédio de ligações dentadas 101 que lhes permitem ser intercambiáveis, de modo a adaptarem-se a bobinas de fio têxtil de diferentes diâmetros; as extremidades superiores dos dois veios 25 estão presas com chavetas à cabeça 26 das duas respectivas barras de ligação 27, que são accionadas, respectivamente, por um cilindro óleo dinâmico 28 e pelo correspondente êmbolo 29 (Figs. 4 - 6). O mais externo dos dois veios coaxiais 25 está giratoriamente inserido numa manga 30, que se encontra ligada a duas sapatas 31 de uma sela 32 que desliza horizontalmente, sobre a acção de um outro cilindro óleo dinâmico 33, ao longo de guias horizontais 34 numa estrutura de suporte 35; a acção de deslizamento da sela 32 permite a deslocação das mandíbulas 24, de uma posição afastada para uma posição próxima do eixo central da concha 1. A rotação dos dois veios coaxiais 25 não determina a rotação da manga 30, a qual se mantém fixa relativamente à estrutura de suporte 35; ligado à manga 30 encontra-se também ligado um suporte 36 no qual está articulada uma engrenagem cónica 37 que, encaixando-se em duas meias-luas dentadas 38 integrais com as cabeças 26 das duas barras de ligação 27 asseguram, respectivamente, que os dois veios coaxiais 25 rodam, sob acção do cilindro óleo dinâmico 28 e do êmbolo 29, simultaneamente e em direcções opostas, pelo mesmo ângulo, de forma permitir o fecho simultâneo das duas mandíbulas 24. 6 6

A estrutura de suporte 35 está munida de quatro buchas 39 montadas aos pares em duas guias verticais 40 que, por sua vez, estão ligadas à concha 1 e que permitem o movimento para cima e para baixo da estrutura de suporte 35 e, em consequência disso dos veios coaxiais 25 que são portadores das mandíbulas 24, devido a um guincho não representado nos desenhos, o qual actua sobre correntes de suporte 70 (Fig. 6).

No início de cada operação de remoção de uma pilha de bobinas, as faces 7 da pinça 8 são elevadas e abertas (Fig. 2), a haste 13 é elevada (Fig. 7), a estrutura de suporte 35 das mandíbulas de remoção 24 é também levada e as próprias mandíbulas são abertas (Fig. 6); além disso, a sela 32 está na posição afastada em relação ao eixo central da concha 1 (Fig. 4).

Conforme já referido, as pilhas de bobinas 4 são reorganizadas no interior de um cesto de centrifugação 41 ao longo de circunferências concêntricas; a remoção ocupa-se primeiramente, das pilhas de bobinas da circunferência mais externa, e depois gradualmente das circunferências mais interiores. A concha 1 é posicionada por cima da primeira barra de suporte de bobinas 3 a ser descarregada e é feita girar de modo a orientar as mandíbulas 24, a fim de estas agarrem mais tarde a pilha de bobinas 4 ao longo de uma direcção radial centrípeta da circunferência a que a pilha de bobinas pertence. O cilindro óleo dinâmico 12 é então accionado, o que, através das cremalheiras dentadas 11 e das engrenagens 10, provoca o movimento para baixo das mandíbulas 7 da pinça 8 e sua acção simultânea de aperto sobre a extremidade superior 5 da barra de suporte das bobinas 3. O motor 17 é posteriormente accionado para determinar o movimento para baixo da haste 13 e, ao mesmo tempo, o da barra 18; a haste 13, guiada pela guia cónica 23 oferecida pelas faces 7 da pinça 8, movimenta-se para baixo até alcançar a posição mostrada nas Fig. 8, onde o sensor 21 provoca a sua paragem; durante o movimento para baixo da haste 13, a extremidade superior 5 da barra de suporte de bobinas 3, ao inserir-se na cavidade inferior da mesma haste 13, faz com que o movimento para baixo da barra 18 pare (Fig. 8). O sensor 100 detecta o facto de a

extremidade superior da barra 18 se salientar agora da haste 13. Se tal não se der, quer dizer, se a centragem não tiver tido lugar e o movimento para baixo da barra 18 não for trazido até uma posição de paragem pela extremidade superior 5 da barra de suporte de bobinas 3, o sensor 100 não é excitado depois da haste 13 ter sido levada até uma paragem na posição da Fig. 8, e as faces 7 da pinça 8 são de novo levantadas para efectuar uma nova tentativa mais tarde.

Se o sensor 100 for excitado graças ao facto de o movimento descendente da barra 18 ter sido trazido até uma paragem, o mesmo sensor 100 determina de novo o movimento para cima das faces 7 da pinça 8 e posteriormente activa o motor 17 para permitir a continuação do movimento descendente da haste 13 em relação à extremidade 5 da barra de suporte de bobinas 3. O sensor 20 detecta a continuação do movimento descendente da haste 13, e o motor 17 é feito parar quando a haste 13 está agora completamente inserida em relação à extremidade superior 5 da barra de suporte de bobinas 3 (Fig. 9). O sensor 20 determina também a activação do mecanismo de remoção, provocando inicialmente o movimento descendente da estrutura de suporte 35 que sustenta o par de mandíbulas 24, até estas últimas se encontrarem ao nível da bobina 4 na base da pilha. Quando o movimento para baixo é completado, a sela 32 é feita movimentar-se para a frente, em direcção à pilha de bobinas, e as mandíbulas 24 são assim postas em contacto com a referida bobina da base (Fig. 10). Neste ponto as mandíbulas 24 são apertadas à volta da bobina, na base da pilha, os relevos salientes 102 penetram no produto de fio têxtil para evitar um possível deslizamento da bobina, e a estrutura de suporte 35 é de novo levantada, de modo a que a pilha de bobinas seja transferida da barra de suporte de bobinas 3 para a haste 13 situada acima dela e alinhada graças às anteriores operações de centragem.

Quando toda a pilha de bobinas tenha sido transferida para a haste 13, esta última é também reelevada até atingir a posição ilustrada na Fig. 7 e excita o sensor 22, movendo então a ponte móvel a concha 1 para apontar o local onde a pilha de bobinas deve ser posicionada.

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i 8 A operação de posicionamento é idêntica à da remoção, proporcionando um passo de centragem controlado pelos sensores 20, 21 e 100, e depois um passo em que a pilha de bobinas é transferida da haste 13 para uma barra de suporte de bobinas a ser carregada.

Uma vez que a primeira pilha de bobinas tenha sido descarregada, o ciclo operacional descrito é repetido para todas as pilhas restantes. A operação de carregamento da centrifugadora de secagem tem lugar de uma maneira perfeitamente idêntica à descrita, sendo a única diferença que as pilhas são primeiramente transferidas para as barras de suporte de bobinas da circunferência de barras mais interna e gradualmente para as circunferências mais exteriores. O dispositivo de acordo com a presente invenção, cujo funcionamento foi descrito aqui em relação à operação de descarga de uma centrifugadora de secagem, pode também ser usado para carregar e descarregar automaticamente, em diferentes passos de processamento das bobinas, todos os carros de suporte de material em que as bobinas 4 sejam empilhadas em barras verticais.

Dt. Américo da Silva Carvalho

Agenle Oficia! Je PropriscU1; Iwjujirid R. Castliho, 201-2’ i: - 1070-051 LISBOA Telefs. 213 351333 - 213 854 613

Claims (9)

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REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo automático para carregar e descarregar pilhas de bobinas de fio têxtil, constituído por um mecanismo de centragem (8, 10 - 13, 17, 18, 20, 21, 100) de uma barra vertical de suporte de bobinas (3) em que as bobinas (4) estão ou estão prestes a ser empilhadas, compreendendo o referido mecanismo de centragem (8, 10- 13, 17, 18, 20, 21, 100) uma haste vertical (13), na qual uma pilha de bobinas (4) a ser movimentada é transferida para movimentação de carga Ou descarga e um mecanismo ( 24- 29. 32, 35, 40) para carregar e descarregar a pilha de bobinas (4) que compreende um elemento (24) para agarrar a pilha de bobinas (4), que é feita deslizar verticalmente para carregar e descarregar a própria pilha, caracterizado por o' referido mecanismo de centragem (8, 10—13, 17, 18,20, 21, 100) compreender meios sensores (18, 20, 21, 100) para verificar se a centragem da referida haste (13) e da referida barra de suporte de bobinas (3) teve lugar e, no caso afirmativo, para accionar o mecanismo de carga e descarga (24 - 29, 32, 35, 40), e o referido elemento de preensão do mecanismo de carga e descarga (24 - 29, 32, 35, 40) é constituído por um par de mandíbulas (24) adequadas para segurarem lateralmente uma bobina de base da pilha.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida haste (13) poder deslizar verticalmente, ser oca e possuir um diâmetro adequado para receber no seu interior uma extremidade superior (5) da referida barra de suporte de bobinas (3), sendo aí proporcionados meios de motor (17) para executar a acção de deslizamento vertical da referida haste (13).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos meios sensores (18, 20, 21, 100) compreenderem uma barra (18) inserida na referida haste (13) e podendo deslizar axialmente relativamente à mesma haste (13) sob o impulso da extremidade superior (5) da barra de suporte das bobinas (3) quando esta última, em resultado do impulso para baixo da haste (13), 2

penetra no interior da mesma haste (13), sendo também proporcionados meios sensores (21,100) adequados para detectar a posição da barra (18).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido mecanismo de centragem (8, 10 - 13, 17, 18, 20, 21, 100) compreender uma pinça (8) que possui um par de faces (7) que são previamente apertadas sobre a referida extremidade superior (5) da barra de suporte de bobinas (3), definindo as referidas mandíbulas, na extremidade superior, uma guia cónica adequada para facilitar a centragem da haste (13) em relação à barra de suporte das bobinas (3).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas mandíbulas (24) estarem fixadas a dois respectivos veios coaxiais giratórios (25), cuja rotação, para permitir a abertura ou fecho das mandíbulas (24) é controlada por um cilindro óleo dinâmico (28, 29) e por duas barras de ligação (27).

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os referidos veios coaxiais (25) estarem montados numa sela (32), que desliza numa direcção horizontal, sob a acção de um cilindro óleo dinâmico (33), para proporcionar às referidas mandíbulas (24) um movimento de aproximação ou de afastamento do eixo da pilha de bobinas a serem descarregadas da barra (3) ou carregadas nesta última.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida sela (32) deslizar ao longo de um par de calhas (34), de que está munida uma estrutura de suporte (35), a qual é feita deslizar verticalmente por meios de suspensão (70) accionados por um guincho, para permitir o movimento ascendente e descendente do referido par de mandíbulas (24).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas mandíbulas estarem munidas de uma pluralidade de relevos salientes (102) 3

adequados para penetrar, a seguir ao fecho das mandíbulas (24), no interior do produto de fio têxtil da bobina da base, para evitar que esta última deslize para baixo. Lisboa, 2 6 JUN. 2000 j Dr. Américo da Silva Carvalho Agente Oficia! de PraprisL-d; Industrial R. Castilho, 201-3*£ -1070-001 LISBOA Telefs. 213 851339 - 213 854613

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por as referidas mandíbulas estarem fixadas aos referidos veios coaxiais (25) por meio de junções dentadas (101) para permitir o intercâmbio entre mandíbulas (24) de diâmetro variável de acordo com o diâmetro das bobinas (4).