k OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS 19 k ES 2 057 353 kInt. Cl. : B21C 47/24 11 N.◦ de publicación: 5 51 ESPAÑA k B65H 67/048 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA 12 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 T3 86 86 87 87 k 54 Tı́tulo: Sistema automatizado para embalar y retirar rollos de alambre métalico devanado en ca- rretes. k 73 Titular/es: Impianti Industriali Spa k 72 Inventor/es: Graziutti, Giuseppe; k 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: k k Placereani, Carlo y Saro, Giancarlo k 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 1 2 057 353 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 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2 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. 3 2 057 353 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. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 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 3 5 2 057 353 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 6 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. 7 2 057 353 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- 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 8 rrete (12) y en una unidad elevadora (19) que 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. 65 Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluı́da en la mencionada reserva. 5 2 057 353 6 2 057 353 7