sistema automatico para embalar y extraer rollos de alambre

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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ES 2 057 353
kInt. Cl. : B21C 47/24
11 N.◦ de publicación:
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ESPAÑA
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B65H 67/048
TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 90125474.8
kFecha de presentación : 24.12.90
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 444 311
kFecha de publicación de la solicitud: 04.09.91
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54 Tı́tulo: Sistema automatizado para embalar y retirar rollos de alambre métalico devanado en ca-
rretes.
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73 Titular/es: Impianti Industriali Spa
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72 Inventor/es: Graziutti, Giuseppe;
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74 Agente: Curell Suñol, Marcelino
30 Prioridad: 31.01.90 IT 83323 /90
Zona Industriale - Rivoli
I-33010 Osoppo (UD), IT
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.10.94
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
16.10.94
Aviso:
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Placereani, Carlo y
Saro, Giancarlo
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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCION
Esta invención se refiere a un sistema automatizado para embalar y descargar rollos de alambre metálico devanado en carretes. Para ser más
exacto, la invención se refiere a un sistema que
proporciona una automatización total de la operación de devanar el alambre metálico, ası́ como
una automatización total de la manipulación de
los carretes embalados ası́ hasta la etapa de descarga de los rollos devanados de alambre.
El sistema de la invención se aplica corriente
abajo de las plantas que efectúan estirado o laminado en caliente o en frı́o de alambre metálico.
En la presente invención la palabra “alambre”
ha de entenderse en su significado más amplio
como productos de alambre de recubrimiento que
tienen una sección redonda, oval, trilobulada, hexagonal, rectangular, cuadrada, etc.
El sistema puede emplearse también en plantas que producen otros materiales de alambre.
El estado de la técnica cubre los problemas
relacionados con el embalaje y manipulación de
carretes que contienen alambre metálico. Estos
problemas tienen que ver particularmente con las
operaciones para el inicio y la terminación del devanado del alambre metálico; estas operaciones
se efectúan normalmente a mano y suponen una
utilización importante de mano de obra y tiempos
considerables de parada en el ciclo de proceso del
alambre, con grandes cortes de producción resultantes.
Asimismo, la manipulación y retirada de los
carretes embalados causan problemas desde el
punto de vista de los costes que surgen por el
tiempo que requieren, la mano de obra empleada
y el equipo de producción utilizado.
Ante todo, los carretes embalados han de retirarse de la devanadora y por lo tanto, si los carretes son del tipo que pueden desmontarse sacando
una de sus alas laterales para descarga de los rollos de alambre devanado en los carretes, éstos
han de enviarse a una estación donde se ata el
rollo de alambre.
Después, el rollo de alambre se descarga del
carrete y el carrete se monta de nuevo de forma
que puede devolverse al ciclo de trabajo.
Todas estas operaciones requieren que la manipulación de los carretes se efectúe normalmente
a mano con la ayuda de medios mecánicos auxiliares. Además, estas operaciones se realizan en
estaciones apropiadas y de este modo suponen
la utilización de un espacio cubierto considerable
para tener en cuenta también el gran número de
carretes y de otros materiales que han de almacenarse, al menos momentáneamente, ası́ como
los materiales que pasan continuamente por el
mismo.
El documento CH-A-618141 da a conocer
un sistema automatizado para embalar y retirar rollos de tubo flexible, que comprende una
máquina de enrollamiento con sistemas automatizados para iniciar y terminar el enrollamiento de
un carrete con una plataforma de tres posiciones,
un dispositivo auxiliar para atar el carrete y un
dispositivo para sujetar y desmontar un carrete
situado en la máquina de enrollamiento. El dispositivo expuesto en el documento CH-A-618141
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es adecuado para pesos ligeros pero no para pesos
tales como el de un carrete de alambre metálico,
que puede llegar a 1.500 kg o más.
Desde este punto de vista, el sistema automatizado expuesto, tal como el aparato para atar
y desmontar los carretes, no son factibles en un
dispositivo que tenga que manipular carretes de
alambre metálico.
El solicitante actual se plantea el objetivo de
superar los problemas del estado de la técnica,
proporcionando un sistema totalmente automatizado para embalar y descargar rollos de alambre
metálico devanado en carretes.
La invención se expone en la reivindicación
principal, mientras que las reivindicaciones dependientes describen varias caracterı́sticas de la
invención.
El sistema según la invención proporciona
para la utilización preferente, para el devanado de
carretes que puedan desmontarse, carretes formados de tal modo que el rollo devanado de alambre
pueda retirarse por medio de la retirada axial de
una de las dos alas laterales de los carretes.
El sistema según la invención emplea una
devanadora totalmente automatizada, a saber
una máquina que efectúa mediante métodos automáticos todas las operaciones de devanado de
alambre, incluyendo las operaciones unidas al inicio y la terminación del embalaje de cada carrete
que se está procesando.
Una devanadora totalmente automatizada del
tipo empleado en esta invención es el objeto de
una solicitud de patente paralela presentada a
nombre del presente solicitante.
La devanadora automática está equipada con
una plataforma giratoria de tres posiciones, utilizándose la primera posición para embalar el carrete, la segunda para atar los rollos de alambre
y la tercera para la retirada del carrete.
El carrete, después de embalarse con alambre
en la primera posición, pasa a la segunda posición
donde el rollo de alambre se ata completamente
por medio de un aparato apropiado.
La introducción y fijación de los elementos
atadores reales puede realizarse a mano o mediante un dispositivo automático adecuado. Por
lo tanto, el carrete atado de este modo pasa a la
tercera posición, donde se retira mediante un dispositivo de manipulación, el cual es un dispositivo
automático situado corriente abajo de la devanadora y adecuado para cooperar en sucesión con
dos estaciones más, que abren o desmontan el carrete y descargan el rollo devanado de alambre
respectivamente.
Pasando por el recorrido en la dirección
opuesta, el dispositivo de manipulación monta de
nuevo el carrete y lo devuelve a la tercera posición
en la plataforma giratoria.
Por medio del sistema según la invención, el
ciclo del tratamiento final del alambre metálico se
automatiza totalmente de esta forma y también se
efectúa en la cercanı́a inmediata de la devanadora.
Además, el ciclo requiere para su ejecución solamente tres carretes, que intercambian sus funciones girando conjuntamente con la plataforma
en las tres posiciones de trabajo dispuestas.
Esto conduce a un gran ahorro de materiales
y del espacio ocupado.
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Estas y otras caracterı́sticas especiales de la
invención se harán más claras en la descripción
que sigue.
Las figuras adjuntas, que se dan a tı́tulo de
ejemplo no limitativo, muestran lo siguiente:
La fig. 1 es una vista en planta esquemática
de un sistema automatizado según la invención;
La fig. 2 muestra una sección del sistema de
la figura 1 por la lı́nea A-A;
La fig. 3 muestra un detalle del sistema de la
fig. 1 en la dirección de la flecha F.
En las figuras un sistema automatizado 10
según la invención comprende una devanadora
completamente automática 11 situada corriente
abajo de una planta para estirar o enrollar alambre metálico. Esta devanadora arrolla rollos
de alambre en carretes 12 que pueden desmontarse (y que se muestran esquemáticamente con
cı́rculos en la fig. 1), estando dispuestos los carretes con sus ejes verticales en una plataforma
giratoria de tres posiciones 13.
La posición A en la plataforma es la estación
en la que se hace girar el carrete 12 mediante un
cabezal y contra cabezal adecuados 14 para recoger en su cuerpo el alambre metálico alimentado
del proceso corriente arriba.
La posición B es la estación en la que se ata
el carrete embalado 12 mediante un dispositivo
auxiliar para la operación de atado 15.
La posición C es la estación en la que se retira el carrete 12 por medio de un dispositivo de
manipulación automático 16.
Hay un carrete 12 en cada una de las posiciones A, B y C, y cada carrete se acopla al mismo
tiempo en las operaciones respectivas.
La devanadora 11 está equipada, en su lado
hacia la alimentación de alambre metálico, con un
aparato automático referenciado con 17, para el
arranque y la terminación del proceso de embalar
un carrete 12 que puede desmontarse. Durante
el arranque, este aparato automático engancha el
extremo del alambre y lo coloca de forma adecuada en el carrete situado en la posición A y
luego permite el arranque del devanado.
Cuando se ha embalado el carrete, el aparato
automático corta el extremo del alambre, lo dobla convenientemente y lo sitúa en un soporte de
retención en el carrete 12; luego lo dispone para
transferir el extremo cortado del alambre a los
dispositivos que arrancan el devanado.
El dispositivo auxiliar 15 para la operación de
atado se muestra en la posición B y consta sustancialmente de una unidad 18 para acoplar y hacer
girar el carrete y de una unidad 19 para levantar
el carrete.
La unidad de acoplamiento y rotación 18 es
una caja de control 20 que soporta de forma terminal un mandril 21 y una mordaza 22. En su
posición inactiva, dicha unidad 18 está elevada
respecto del carrete 12; cuando un carrete 12 alcanza la estación de atado, la caja de control 20
se baja automáticamente para traer el mandril
21 axialmente de modo que se corresponda con
un ala superior 29 del carrete 12.
Se acciona entonces la unidad elevadora 19 y
coopera por una abertura 23 en la plataforma 13
con un ala inferior 30 del carrete 12, elevando ası́
el carrete 12 y alineándolo con el mandril 21.
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Deberá tenerse en cuenta que durante las etapas de movimiento entre las posiciones A, B y
C, el carrete 12 se apoya simplemente en la plataforma 13 en correspondencia con las aberturas
coordinadas 23.
Cuando el carrete 12 se ha situado entre el
mandril 21 y la unidad elevadora 19, se acciona
la mordaza 22 para fijarse en uno de los radios
del ala superior 29 del carrete 12, colocando ası́
el carrete 12 en condiciones para poder girar.
El giro del carrete 12 tiene lugar por accionamiento del mandril 21 por medios de control apropiados en la caja de control 20. Este giro es necesario para permitir a los elementos que atan el rollo de alambre introducirse dentro del carrete 12,
normalmente en una pluralidad de puntos a varios
ángulos entre ellos, por ejemplo, cuatro puntos a
90◦ entre sı́.
Por lo tanto, si la operación la efectúa a mano
un operador de máquina situado según la flecha F
de la fig. 1, éste introducirá un primer elemento
atador en el carrete 12 parado en la posición B y
luego dará una señal para girar el carrete 12 en
90◦ por medio del mandril 21 y repetirá la operación de introducir un segundo elemento atador,
y ası́ sucesivamente.
Cuando se ha completado el atado, la unidad de acoplamiento y rotación 18 y la unidad
de elevación 19 volverán a su posición inactiva y
el carrete estará ya dispuesto para moverse a la
posición C.
La operación de atado puede también efectuarse mediante un dispositivo equipado apropiadamente situado según la flecha F.
En la posición C, el carrete 12 está en la estación para su retirada de la devanadora 11 y para
su transferencia a las estaciones de proceso posteriores, que son una estación en la posición D
para el desmontaje de un carrete que puede desmontarse y una estación en la posición E para
la descarga del rollo de alambre devanado en el
carrete 12.
El movimiento desde la posición C a la posición D y E se efectúa mediante el dispositivo
de manipulación automático 16, que está situado
en una posición estacionaria corriente abajo de
la devanadora 11 y comprende una estructura de
soporte 24 para un brazo movible 25.
El brazo movible 25 es capaz de un movimiento giratorio 26 alrededor del eje de la estructura de soporte 24 y de un movimiento vertical
recto según la flecha 27.
Un dispositivo de manipulación del tipo mostrado según esta invención es el objeto de una solicitud de patente paralela a nombre del presente
solicitante.
El brazo movible 25 soporta en su lado inferior
un dispositivo de acoplamiento consistente esencialmente en una unidad de mordaza 28 capaz de
cerrarse y fijarse en el ala superior 29 del carrete
12.
El dispositivo de manipulación 16 recoge el
carrete 12 de la posición C, lo eleva según la flecha
27 y lo hace girar según la flecha 26, trayendo ası́
el brazo 25 a la posición D, que es la estación para
desmontar, o abrir, el carrete 12.
La posición D es una estación estacionaria
equipada con un dispositivo de fijación 31, que
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consiste esencialmente en un par de brazos de acoplamiento 32 que pueden retraerse girándose. Las
figs. 1 y 2 muestran con las lı́neas de trazos (32’)
las posiciones inactivas de los brazos de acoplamiento 32.
Cuando se ha traı́do el carrete 12, mediante el
brazo movible 25, a la posición D, los brazos de
acoplamiento 32 se mueven a una posición encima
del ala superior 29 del carrete 12.
El contacto entre el ala superior 29 y los brazos de acoplamiento 32 tiene lugar no directamente sino por medio de un plato de apoyo 33
que pertenece al brazo movible 25.
En esta etapa se suelta el ala inferior 30 del
carrete 12 y quedará situada en la estación de
desmontaje de carrete cuando el resto del carrete
12 se saque de esa estación.
El ala inferior 30 se suelta del carrete 12 mediante la acción de medios adecuados con los que
está equipado el dispositivo de manipulación 16
o la estación de desmontaje, dependiendo de la
estructura del carrete 12. Si, por ejemplo, el carrete 12 es de un tipo que puede desmontarse por
la acción de medios axiales externos, como se expone en una solicitud de patente a nombre del
presente solicitante, entonces el propio brazo movible 25 puede equiparse con tales medios para
retirar el ala inferior 30 después de que el carrete
12 se haya acoplado mediante la unidad de mordaza 28.
El dispositivo de fijación 31 está equipado con
medios adecuados durante la etapa de liberación
del ala inferior 30 para controlar el muelleo hacia
fuera inevitable del alambre debido a las bobinas
de alambre metálico que tienen que sostenerse entre las alas 29-30 y las tensiones muy fuertes acumuladas durante el devanado de las bobinas.
Si el carrete 12 es del tipo citado anteriormente, el mismo incluirá medios para sostener el
rollo devanado, de forma que el carrete 12 sin su
ala inferior 30 pueda retirarse de su posición D
sin que se suelte el rollo y caiga al suelo.
El paso del carrete de la estación en la que se
ha desmontado a la siguiente estación de descarga
en la posición E se efectúa también mediante el
brazo movible 25 del dispositivo de manipulación
16.
En la estación de descarga del rollo en la posición E se incluyen medios de recogida capaces de
recibir los rollos de alambre metálico referenciados con 34 en la fig. 2. Estos medios de recogida
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pueden ser bancos de almacenamiento 35, como
se muestra en las figs. 1 y 2, o cintas transportadoras o transportadores de rodillos o cualesquiera
otros medios adecuados para recibir y descargar
después los rollos 34 de alambre metálico.
Los medios que sustentan el rollo 34 en el carrete 12 se desactivan en la posición E para que
los rollos 34 puedan retirarse en los medios de
recogida relativos 35.
El brazo movible 25, que está aún sosteniendo
el ala superior 29, retoma su recorrido anterior
en la dirección inversa y por lo tanto coge el carrete 12 para montarse de nuevo en la posición D,
soportando después el carrete 12 ası́ montado de
nuevo hasta la posición C, donde suelta el carrete.
El sistema 10 según la invención necesita solamente tres carretes 12 durante el devanado y descarga del rollo devanado 34 de alambre, a saber
un primer carrete 12 para el proceso de devanado
real en la posición A, un segundo carrete 12 que
se ata en la posición B y un tercer carrete 12 para
la etapa de retirada en la posición C.
Mientras el primer carrete está enrollándose
con alambre, el segundo carrete puede atarse al
mismo tiempo y el tercer carrete puede acoplarse,
desmontarse, montarse de nuevo y colocarse de
nuevo para su utilización.
Hemos descrito aquı́ una forma de realización
preferente de esta invención, pero está claro que
son posibles muchas variantes para un experto en
la materia, sin apartarse por lo tanto del alcance
de la invención según se reivindica.
Por ejemplo, el sistema puede utilizar también
carretes que no puedan desmontarse; en este
caso la estación de desmontaje puede sustituirse
o unirse con un dispositivo para alimentar automáticamente carretes vacı́os que no pueden desmontarse, mientras la estación para descargar el
rollo de alambre puede convertirse en una estación
para descarga de carretes de alambre que pueden
desmontarse.
El propio dispositivo de manipulación, durante su retorno de la estación de descarga de
carretes llenos, puede disponerse para recoger, en
cooperación con el dispositivo de alimentación de
carretes, un carrete vacı́o necesario para alimentar la devanadora.
Durante su desplazamiento hacia fuera, el dispositivo de manipulación pasará evidentemente
directo a la estación de descarga.
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REIVINDICACIONES
1. Sistema automatizado para embalar y retirar rollos de alambre metálico, estando montado
el sistema (10) corriente abajo de una planta que
efectúa estirado o laminado en caliente o en frı́o de
alambre metálico que puede tener una sección redonda, oval, trilobulada, hexagonal, rectangular,
cuadrada, etc, y se devana en rollos (34) sobre carretes (12), preferentemente de un tipo que puede
desmontarse, en una devanadora (11) situada inmediatamente corriente abajo de las plantas de
estirado o laminado, teniendo que someterse los
carretes (12) que pueden desmontarse a una operación de atado de los rollos (34) antes de su uso
final, comprendiendo el sistema las siguientes unidades operativas;
- una devanadora (11) que comprende un sistema de control automático (17) para el arranque
y la terminación del devanado completamente automatizado del alambre metálico, estando equipada la devanadora (11) con una plataforma giratoria de tres posiciones (13) para tres carretes
(12) que se procesan, las tres posiciones que corresponden a una primera estación (posición A)
para devanar el alambre metálico en un carrete
(12), una segunda estación para atar (posición B)
el carrete ya devanado (12) y una tercera estación
(posición C) para retirar el carrete ya atado (12),
- un dispositivo auxiliar (15) para el atado,
que coopera con la devanadora (11) en la estación
de atado (posición B) y es adecuado para acoplar
y hacer girar el carrete 12 en angulos prefijados;
estando el sistema caracterizado porque comprende también las siguientes unidades operativas
adicionales:
- un dispositivo (16) para la manipulación automática de carretes, que coopera con la devanadora (11) en la estación de retirada de carretes
(posición C) y es apropiado para transferir los
carretes (12) a las sucesivas etapas de proceso;
- un dispositivo de fijación de carretes (31)
que funciona en una estación de desmontaje de
carretes (posición D) situada corriente abajo de
la devanadora (11) y es apropiado para recibir
el carrete (12) traı́do desde la estación de retirada de carretes (posición C) por medios del
dispositivo de manipulación (16) y para retener
momentáneamente un ala (30) sacada del carrete
(12), y
- un dispositivo (35) para recibir y descargar
el rollo (34) de alambre, funcionando este dispositivo en una estación de descarga (posición E)
y siendo adecuado para recibir y soportar el rollo (34) de alambre descargado del carrete (12)
por medio del dispositivo de manipulación (16),
pudiendo el dispositivo de manipulación (16) funcionar también en sucesión y alternativamente a
lo largo del recorrido de la estación de retirada de
carretes (posición C) hacia la estación de descarga
de rollos (posición E), y viceversa, para desmontar y montar de nuevo respectivamente un carrete
(12) de un tipo que puede desmontarse.
2. Sistema (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo auxiliar (15)
para el atado del carrete es independiente y consiste en una unidad de acoplamiento y rotación
(18) que coopera con el ala superior (29) del ca-
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coopera con el ala inferior (30) del carrete (12).
3. Sistema (10) según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el dispositivo auxiliar
independiente (15) para el atado comprende medios para hacer girar el carrete (12) en ángulos
prefijados.
4. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el dispositivo de manipulación (16) comprende
una estructura independiente estacionaria (24)
situada corriente abajo de la devanadora automática (11).
5. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el dispositivo de manipulación (16) comprende un
brazo (25) capaz de moverse por rotación (26) y
con un movimiento recto (27).
6. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el brazo movible (25) está equipado con medios
(28) para sujetar el ala (29) del carrete (12).
7. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el dispositivo de fijación de carretes (31) incluye
medios retraı́bles (32) para acoplar el carrete (12).
8. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el dispositivo de fijación de carretes (31) incluye
medios para controlar el muelleo hacia fuera del
rollo (34) de alambre cuando el rollo se suelta del
carrete.
9. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el dispositivo de fijación del carrete (31) incluye
medios para la recepción temporal del ala inferior
(30) retirada del carrete (12).
10. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
los medios que reciben el rollo (34) de alambre
descargado del carrete (12) es un sistema discontinuo (35).
11. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 inclusive, caracterizado porque los medios que reciben el rollo (34) de alambre
descargado del carrete (12) es un sistema discontinuo, por ejemplo una cinta transportadora.
12. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicación anteriores, caracterizado porque la
plataforma (13) de la devanadora (11) incluye
aberturas (23) coordinadas con las tres posiciones de trabajo (posición A, posición B y posición
C).
NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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