Systeme de Monte charge dans un four

[invite1834d3cf]

Bonjour

Je suis actuellement en stage et je dois réaliser un four automatique, dans lequel j'aimerais instauré un système de monte-charge.

Le schéma ci-joint représente ce système. Deux vis sans fin sont mises en rotation par deux moteurs synchrones ce qui provoque la montée ou la descente (ça dépend du sens de rotation des vis) des plateaux. Ce système se trouve dans une sorte de four en aluminium (hauteur de 2m) et doit résister à des températures de 70°C. Les plateaux ont pour dimensions 2040x1540x35mm et pèsent environ 89 kg (le matériau étant le propylène). Chaque plateau devra supporter une masse de 100 kg.
J’ai plusieurs interrogations concernant ce système que j’ai mis en place. Tout d’abord je ne sais pas quel diamètre de vis sans fin choisir, ni la démarche à suivre pour le choisir. Partant de la comment dois choisir mes moteurs ? J’ai pensé à mettre un seul moteur qui dirigerait mes deux vis en même temps, mais vu la taille de mon système j’aurais un système de réduction trop encombrant. Enfin je comment puise faire tenir mon monte charge dans mon caisson. Je ne vois pas du tout comment le stabiliser sur les parois, sans entrainer des frottements aux niveaux des vis sans fin…
Qu’en pensez-vous ?
Merci de votre aide…


http://www39.zippyshare.com/v/32872857/file.html (lien de l'image au cas où)
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[Zozo_MP]

Bonjour

Où en êtes vous dans vos réflexions.

Je note d'ors et déjà quelques problèmes dans votre conception.

1°) les moteurs synchrones ne veut pas dire qu'ils vont se synchroniser automatiquement l'un par rapport à l'autre sans l'ajout d'une électronique assez compliquée.
2°) de toute façon au vue du nombre de noyaux sur les deux vis sans fin et aussi le fait que vous avez un montage rigide (plus qu'hyper-statique) avec des problèmes de dilatation différentielle entre la droite et la gauche cela va coincer tout de suite.
3°) il faut trouver un montage qui élimine une partie du problème lié à la température et à la lubrification des pièces en mouvements

etc...

Nous attendons de vos nouvelles avant d'aller plus loin dans les suggestions.

Cordialement

[invite1834d3cf]

Bonjour

Merci de votre réponse.

POur ce qui concerne les moteurs, mon four est automatisé et donc le démarrage de ceux-ci est commander par un programme informatique. Je pensais simplement prendre deux moteur qui ont exactement les mêmes caractéristiques et les faire démarrer au même moment. Je dois avouer que je ne me suis pas encore étendu vraiment sur ce point.

Sinon, il est vrai que mon montage est peu adapté a mes condition d'utilisation, surtout au niveau de la lubrification. On m'a orienté vers un syteme de câbles comme sur un ascenseur qui s'enrouleraient sur des tambours dont les deux arbres parallèles sortiraient au travers de la paroi du four. Les deux arbres seraient alors animés par un même moteur et tout cela serait placé à l'extérieur de mon four. Je trouve cette solution intéressante mais j'ai peur qu'elle me prenne trop de place. de plus je ne vois pas par ou commencer, c'est la première fois que je fais cela...

Merci de votre aide

[invite13dff322]

Bonjour,
pour les systèmes à cables regardez comment fonctionne la regle // d'une table à dessin.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zozo_MP]

Bonjour JessyN

Quand on demande de l'aide et que l'on veut faire un système simple fiable il faut commencer par donner quelques informations.
Surtout ne pas partir sur la conception directement (principale erreur du débutant)

1°) quel est le poids individuel des pièces (edit info déjà fournie au #1) qui seront disposées sur chaque plateau et quel est leur nombre par plateau.
1bis) quel est le poids à vide de chaque plateau? (edit info déjà fournie au #1)
2°) Quelle est la course max du plateau du bas. De combien de mm descend-t-il ?
3°) Est-ce que votre caisson à un couvercle qui se ferme lorsque les plateaux sont en bas.
4°) de quel espace disposez vous au dessus et sur les cotés de votre caisson. La réponse à cette question va nous éclairer sur le choix d'un système à câble, à chaine ou une simple crémaillère. Notez que les systèmes avec contrepoids avec une simple assistance mécanique pour monter est descendre sont simples et efficaces.
5°) dans votre four est-ce que les pièces sont exposées à l'air ou trempent-elles dans un liquide.
6°) 70° est-ce la température max et lorsque les pièces sortent du four sont elles laissées à l'air libre ou autre (trempage dans un liquide de refroidissement).
7°) comment se fait le chargement des pièces sur les plateaux? A la main ou par un cariste avec une machine. très important pour savoir si l'on doit prendre un compte ou non des chocs dans le sens horizontal.


Notez que vous pouvez abandonner définitivement le système avec deux vis verticales ou alors elles ne feraient bouger que sur le plateau du haut. Vous pouvez aussi abandonner le système avec deux moteurs (ce que vous dites sur l'électronique ne tient pas la route) il faut un seul moteur. Personnellement par rapport à ce que vous proposez je ne garderais pas grand chose.

Votre problème est très simple à résoudre si vous répondez de façon précises à toutes les questions qui vous sont posées.

Cordialement

PS : vous êtes en formation sur quelle filière (et en alternance, BTS ou autres)

[invite1834d3cf]

Bonjour

Désolé, vous avez complètement raison... Voici les données :

1°) quel est le poids individuel des pièces qui seront disposées sur chaque plateau et quel est leur nombre par plateau ?
j'ai une grosse pièce de 100kg par plateau.

1bis) quel est le poids à vide de chaque plateau?
A vide chaque plateau pèse environ 89kg...Mon système comprend 5 plateaux.

2°) Quelle est la course max du plateau du bas. De combien de mm descend-t-il ?
Le dernier plateau descend de 800mm

3°) Est-ce que votre caisson à un couvercle qui se ferme les plateaux sont en bas.
Non, les plateaux sont toujours dans une enceinte fermée. seul la porte d'entrée de chargement se ferme lorsque tous les plateaux sont remplis. Cette porte se trouve sur une des faces latérales du caisson.

4°) de quel espace disposez vous au dessus et sur les cotés de votre caisson. La réponse à cette question va nous éclairer sur le choix d'un système à câble, à chaine ou une simple crémaillère. Notez que les systèmes avec contrepoids avec une simple assistance mécanique pour monter est descendre sont simples et efficaces.
Je n'ai pas de restriction de place. toutefois j'aimerais minimiser au maximum l'encombrement. Il faut savoir que l'entrée du produit se fait sur la largueur. je voudrais maximiser celle-ci a 2000mm sachant que mes plateaux ont une largeur de 1540mm. La hauteur n'as pas d'importance...
J’avais pensé a un système de contrepoids, comme c'est le cas pour certain ascenseur. Néanmoins ce système me semble un peu encombrant non?

5°) dans votre four est-ce que les pièces sont exposées à l'air ou trempent-elles dans un liquide.
les pièce sont exposé à l'air.

6°) 70° est-ce la température max et lorsque les pièces sortent du four sont elles laissées à l'air libre ou autre ?
70°C est en effet la température max. mes pièces sont ensuite laissées a l'air libre.

7°) comment se fait le chargement des pièces sur les plateaux? A la main ou par un cariste avec une machine. très important pour savoir si l'on doit prendre un compte ou non des chocs dans le sens horizontal.
Le chargement se fait a l'aide d'un tapis roulant. Ma pièce est une sorte de long récipient, mon tapis roulant la pousse donc par adhérence sur mes plateaux. Mon tapis roulant est dimensionner de telle sorte que mon récipient rentre toujours sans problème de positionnement. Après il faudrait que je construise un prototype, ce que je faire sous peu, pour voir si cela fonctionne effectivement.

Merci

Cordialement
PS: je suis en école d'ingénieur et actuellement en stage "assistant ingénieur" a l'étranger.

[Zozo_MP]

Bonsoir

Merci pour vos réponses cela commence à devenir plus clair.

Par contre un petit point d'incompréhension subsiste !

Est-ce que le système que vous voulez faire ne sert qu'à mettre chaque pièce à la hauteur du tapis roulant qui lui à une hauteur fixe. Une fois l'ensemble de plateau chargé , tout l'ensemble ( ce qui est sur votre dessin) rentre dans le caisson par la porte latérale.
Ou est-ce que chaque plateau est poussée sur une étagère du four Car vous parlez d'un système de chargement du four.

Est-ce que les plateaux restent solidaires du système qui les tient (votre système à vis qui tiennent les plateaux).

Il est nécessaire que nous comprenions bien cette partie pour vous faire les premières propositions pour discussion.

Je vous ferais un dessin (déjà préparé en fait) après les explications venant de vous (un petit dessin même à main levée nous aiderais même si vous restez ce qui n'est pas gênant, un peu flou sur les produits.)

Dernière question : combien de cycles entrée et sortie du four par jour.

A tout à l'heure

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, JessyN, Zozo_MP,
Pour suivre votre remarque, Zozo_MP, il me semble que l'ensembles des plateaux vont d'une part devoir résister à la poussée de la mise en place des pièces de 100 [kg] et une fois l'ensemble complet à une charge ~1 tonne.
Le premier dessin me semble un peu fragile et cela va aussi dépendre de votre Dernière question.
(Même 100 [kg], ça ne ce manipule pas à la petite cuillère, j'en sais quelque chose.)
Cordialement.
Jaunin__

[invite1834d3cf]

Pour répondre a Zozo_MP,

Mon tapis roulant est a une hauteur fixe. le caisson rentre sur le plateau, puis le premier plateau monte d'un cran permettant ainsi au deuxieme plateau d'arriver a hauteur du tapis roulant , ainsi de suite. Les plateaux (par conséquent l'ensemble de mon dessin) restent toujours dans le four.

"Est-ce que les plateaux restent solidaires du système qui les tient (votre système à vis qui tiennent les plateaux)."
Au début je souhaitais désolidariser les conq plateaux on les accrochant les uns aux autres par un système de chaines, de sorte que seul le premier plateau serait mis en mouvement. ainsi je gagnais de la place. toutefois j'ai eu de gros doutes quant à la stabilité des quatre plateaux suivants. c'est pour cela que dans mon schéma tous les plateaux bougent au même moment.

" combien de cycles entrée et sortie du four par jour?"
Normalement un cycle d'entrée et sortie par jour. C'est a dire qu'on charge tous les plateaux et a la fin du processus de séchage on les décharge tous

J'ai joint un schéma tres rapide du fonctionnement, je ne sais pas si c'est que que vous vouliez exactement.


Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir

Tout s'éclaire mais nous ne voyons pas le schéma joint

En attendant je vous fais une première proposition.

1°) Chaque plateau est solidaire des autres par quatre biellettes le tout étant tenu par le haut par le premier plateau lui même suspendu à deux chaines. Pas besoin de lubrifier les axes des bielletes vu qu'il n'y a aucune rotation des axes. Ou alors si vous êtes riche mettez des paliers IGUS sur les axes qui ne tournent pas même de 1/10. L'utilisation de biellettes et les guides en T suppriment l'hyper-staticité de votre schéma initiale et vous permet de mettre des jeux de forgerons un peu partout.
2°) le guidage se fait par des cornières en T avec des patins de chaque coté. Tout comme l'analogie des ascenseurs puisque ici nous en reprenons le principe de guidage de ces derniers. cela a l'avantage de fonctionner avec un jeu de 5 à 6 mm ce qui évite tout coincement. Cela permet aussi d'encaisser les efforts horizontaux signalés par Jaunin (que je salue)
Pour revenir aux profilés en T ils sont en acier étiré de 60 x60 x 6 ou plus grand. Il faut quatre cornières guide placées sur les cotés des plateaux là ou cela gêne le moins pour le chargement.
3°) les patins sont garnis avec un plastique genre no-frix ou no-therm qui ne nécessite aucune lubrification et qui résiste très bien à la température. Vous pouvez aussi utiliser des paliers à collerette de chez IGUS très peu cher et standard. Les appuis sur T se font sur les collerettes des paliers insérées dans les patins.
Une fois les paliers en place ils ne peuvent plus sortir car solidement maintenus par le grand diamètre et grande longueur du palier (je vous ferez voir comment monter ce type de palier en le détournant de sa fonction première).
Cette solution ne coûte quasiment disons 2 à 6 euros par palier et ne nécessite aucun entretien surtout qu'avec deux mouvements par jour vous serez à la retraite avant qu'il soit besoin de les changer pour cause d'usure. Il suffit de choisir ceux qui résistent à la température si vous voulez ouvrir le parapluie. regardez ici les palier iglidur et choisir la forme S pour avoir la collerette. Vous pouvez utiliser aussi la forme T mais cela nécessite de faire des lamages précis dans les patins ce qui n'est pas très compliqué.

Comment cela monte et descend ?
Je propose de privilégier l'utilisation de chaines qui vous garantirons qu'il n'y aura aucune désynchronisation entre la droite et la gauche et donc pas de coinçage. Pour cela utiliser des chaînes à mailles jointives pour levage en 6x6 ou 8x8 (voire les abaques constructeurs).
Je suggère d'utiliser un contrepoids pour mémoire un bout d'acier à ferrer les ânes (dit acier à bourrique) avec 1500+300+40 fait dans les 234 kg.

L'attache se fait au milieu des plateaux sens de la largeur. Les plateaux ne peuvent pas basculer puisque guider par les cornières en T et des patins suffisamment longs.
La chaine à un arbre fixé sur un bati situé sous ou sûr le toit du caisson. L'arbre qui tient la chaîne verticalement est mû par un moteur électrique équipé d'un réducteur avec une vis san fin pour garantir la non réversibilité, et limiter la taille du contrepoids.
La chaine part du plateau du haut à la verticale passe sur le pignon fixé sur l'axe poursuit son chemin à l'horizontal jusqu'à l'arbre avec le pignon qui soutient le contre-poids et redescend verticalement jusqu'au contre-poids. La chaîne fait donc un parcours ressemblant à un U inversé.
Evidemment il y a une chaîne à droite et une à gauche (oeuf corse).

Voilà ! Fais avec la méthode Kiss

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir

Un petit schéma horrible mais qui dit l'essentiel.

Cordialement

[invite1834d3cf]

Bonjour,

Merci beaucoup Zozo_MP pour ce systeme. je m'atteler a bien le comprendre aujourd'hui et je reviendrai en discuter...

Merci beaucoup

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, JessyN,
Maintenant comment ça ressort du four ?
Cordialement.
Jaunin__

[invite1834d3cf]

Bonjour Jaunin

AU début j'avais prévu de construite une porte arrière afin que les ouvrier puisse sortir les pièces manuellement a l'aide d'une machine...

Maintenant, si j'utilise le système proposé par Zozo-MP je dois trouver un autre moyen...
Pourquoi pas par la porte d'entrée ?c'est une piste a explorer je pense

Cordialement.

[invite13dff322]

Bonsoir

Un petit schéma horrible mais qui dit l'essentiel.

Cordialement

Bonsoir,

Vous arrivez à visualiser le pdf ?
Pour ma part, non

[Jaunin]

Bonjour, El_bodeguero,
Mois j'y arrive, mais selon les messages de Cram 64, que je salue, il semble qu'il y a des problèmes avec les fichiers joint et les images ?
Cordialement.
Jaunin__

[Zozo_MP]

Bonjour
Pour sortir les pièces il suffit de mettre un racleur mû par un vérin pneumatique.

Comme le tapis qui sert à l'entrée ne va pas forcément apprécier la manip il suffit de sortir 230 mm plus haut (que le tapis ou 230 mm dessous s'il y a de la place) sur une tôle de 5mm montée sur un bâti en tube carré.
Si le racleur est bien conçus (dépend un peu si la pièce est hélicopatatoïdale ou non) il est même possible d'envisagée que chaque pièce arrive sur une palette polypro posée sur le Clarck (ou le fenwick selon les goûts). dans ce cas pas besoin de bâti ni de tôle.

Tout dépend où va la pièce après refroidissement.

Ce n'est pas compliqué à résoudre ce qui veut dire entrée et sortie par la face avant.

Cordialement

[invite1834d3cf]

Bonjour Zozo_MP

Concernant votre proposition :
Je trouve que les biellettes sont une bonne idée. je me suis d’ailleurs dit que une biellette sur chaque coté était largement suffisant. J’ai donc cherché des biellettes chez des fournisseurs mais je n’en trouve pas pour l’instant qui soient assez longues. De plus j’ai peur qu’elles ne résistent pas à l’effort en traction. En effet, chaque plateau rempli aura une masse d’à peu près 190kg (100kg de chargement + 9O kg sans rien) soit un poids de 1862 N environ. Or les biellettes trouvées chez IGUS supportent jusqu’à 3500N. Cette remarque est peu être bête, vu que le poids sera répartie sur les deux biellettes (peut être dans ce cas même en mettre quatre) mais j’ai vraiment peur que les biellettes accrochées à mon premier ne tiennent pas.

Pour ce qui est du système de levage je ne comprends pas comment choisir la longueur des chaines. De plus si le deuxième arbre, celui qui « tient » le contrepoids, est sur le toit du four aussi, alors le contrepoids va forcement descendre sur le four et pas à coté, non ? Normalement la masse du contrepoids est égale a la masse du systeme a vide + 50% masse du chargement ce qui me donne environ 700kg (jai suivi l'exemple des ascenseurs)

Si j’accroche les chaines à mon premier plateau uniquement, cela signifie qu’il supporte tout le poids soit presque 1 tonne. Je dois donc augmenter son épaisseur afin qu’il ne casse pas et que le déplacement admissible soit minimum. De ce fait deux choix ce propose à moi. Soit je choisis la même épaisseur pour tous les plateaux, soit je change l’épaisseur en fonction de la position du plateau vu que plus on va vers le bas mois le poids est important. Construire différent plateaux reviendrait plus cher non ?

Cordialement

PS merci pour le syteme de déchargement je vais m'y attarder un peu plus tard

[invite1834d3cf]

c'est encore moi

Finalement pour la longueur de la chaine je pense savoir... désolé

[Zozo_MP]

Bonjour

Nous ne nous somme pas compris mais il faut dire que mon dessin était un peu crapoto.

dans l'ordre

1° pour les biellettes une bout de tôle de 6mm avec deux trous cela suffit. Un dessin à l'arrache et de la découpe chez un laseriste et le tour est joué. Si vous doublez les tôles (deux bielletes plus mince mais en parallèle (comme un maillon de chaîne) vous aurez même des chapes toutes faites sans soudures pour n'avoir aucune flexion sur les axes
2° Nombre de biellettes il faut quatre par plateau sinon vous n'aurez aucune stabilité au chargement et toutes les biellettes sont identiques sur 120 mm elle ne vont pas beaucoup se déformer
3° Tous les plateaux sont identiques la quantité de matière n'est pas le point déterminant ce qui compte c'est la fiabilité
4° le contre poids n'est pas au dessus mais derrière ou à l'intérieur du four à l'arrière. Cela vous permet d'avoir le bati à l'extérieur et cela ne sollicitera pas la structure du four qui n'a pas été prévu pour ça
5° seul le moteur est à l'extérieur
6° les chaines il y en a une de chaque coté et il faut regarder les modèles indiqués. C'est chaine soulève bien plus que ça regardez chez Prud'homme-transmissions. Les arbres peuvent être à l'extérieur ou l'intérieur du four. A l'extérieur il y a juste un trou rectangulaire de la taille du maillon de la chaîne. Donc peu de perte de chaleurs.
7° les plateaux sont fixés sur les biellettes donc chaque plateau ne supporte que son poids et la charge qui lui est attribuée. Il faut considéré les biellettes comme les maillons d'une chaîne comme dans la siderurgie.

Vous devriez faire un dessin avec votre logiciel 3D cela vous évitera bien des erreurs et facilitera la communication entre nous surtout que l'on peut s'échanger des fichiers de DAO.

Cordialement

[invite1834d3cf]

bonjour

Désolé de repondre si tardivement.

J'ai donc réalisé le montage du "monte-charge" en 3D(images a la fin).

Pour les arbre j'avais compris que le contrepoids devait être a l'extérieur mais je ne voyait pas comment. J'ai maintenant pu bien visualiser le système. Je compte mettre les arbres a l’extérieur. Faut-il les dimensionner de manière particulière ou doivent-ils simplement correspondre au pignon que j'ai choisi pour mes chaines?
BON monte charge.jpg
bon monte charge 2.png

Merci

[Zozo_MP]

Bonsoir

je croyais que le chargement se faisait sur le grand coté du rectangle ?

Votre dessin est trop succinct.

Tel que c'est le montage n'est pas bon car tout le poids étant rapporté au milieu du premier plateau celui si va plier et tout va se briser.

Pour prendre un image il faut que vous preniez l'équivalent d'un porte manteau (un cintre) avec la chaine accrochée au crochet du cintre et à chaque extrémité (aux épaules du cintre) vous accrochez les deux biellettes situées sur le petit coté.
Vos biellettes sont mal positionnées elle ne doivent pas avoir des axes décalés comme sur votre dessin succinct mais avoir des axes colinéaires (comme les mailles d'une chaine).


Pour l'arbre un tube correctement dimensionné doit suffire pour la torsion.
Par contre c'est l'assemblage entre le tube et le pignon d'une part et l'arbre et le moto réducteur qui doit être bien conçu.
Il faut impérativement mettre un accouplement élastique entre l'arbre et le motoréducteur.

Il faut dessiner votre chaine Cinématique et faire un CAD avec tout le système complet.

Comme c'est un exercice de stage je ne peux vous faire la DAO totale.

bon courage

Cordialement

[invite1834d3cf]

Bonsoir a tous

désolé du temps de réponse mais ces temps ci j'avais d'autre tache a remplir durant mon stage et le décalage horaire n'aide pas non plus...

Pour ce qui est du système, votre exemple du cintre m'a beaucoup éclairci. Merci beaucoup. J'ai essayé de reproduire un système identique avec des éléments mécaniques (biellette). (voir images ci-dessous).

L'entrée du four se fait sur la largeur.

pour ce qui est du schéma cinématique j'essaye de le faire d'ici la fin de cette semaine (jours ouvrés) bien que je vous avouerai que j'ai peu de temps et qu'ayant des chaines, celui ne me semble pas simple à faire(peut être que je me trompe).

Pour l'arbre je l'ai dimensionnée en torsion, le phénomène de flexion étant très limité dans mon cas.
Je comptais rentrer le pignon dans l'arbre comme un roulement et l’arrêter en translation par des circlips.
Entre l'arbre et le moto réducteur je comptais effectivement mettre un accouplement (on a déjà fait ce genre d'accouplement en cours )

En tous cas merci de votre aide.

cordialement,

PS Zozo-MP, si vous avez quelques minutes, j'aimerais bien que vous m'expliquiez votre systeme de racleur mu par un vérin pneumatique afin de décharger le four ..Merci
monte charge complet 2.jpg
monte charge complet.png

[Zozo_MP]

Bonsoir Jessy

Vous dites

j'aimerais bien que vous m'expliquiez votre systeme de racleur mu par un vérin pneumatique afin de décharger le four

Cela dépend de l'espace dont vous disposez de chaque coté dans le sens de la longueur et de la forme de la pièce.

Dans le dessin joint le racleur passe par les cotés pour bouger la pièce hélicopatoïdale mais il est aussi possible de faire faire 1/4 de tour au L racleur puis les mêmes mouvements qu'indiqués sur le dessin pour gagner de la place entre la pièce et le mur du four.

Après pour le mouvement un vérin qui écarte et qui ressert l'étau et un qui sort la pièce. On doit pouvoir le faire avec un seul vérin mais cela nécessite de réfléchir et de faire des pièces plus compliquées que deux simples vérins.

Cordialement

[invite1f495538]

Bonjour à tous,

Je prends le sujet en cours de route, mais après une première lecture, je me pose la question de l'intérêt de partir sur un système automatisé pour 1 cycle par jour comportant 5 plateaux. Peut-être ais-je loupé quelquechose (contrainte du CDC ?), c'est bien possible, mais dans le cas contraire cela permetterait de simplifier, de réduire le coût et d'augmenter la fiabilité du système.

[invite1834d3cf]

Bonjout Thierry_°

en effet il s'agit d'une contrainte du cahier des charges.

j'en profite pour remercier tout ceux qui m'ont aidé. mon maitre de stage et content du résultat.