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Appareil,perfectionné pour le déroulement de métal en feuille.
La présente invention est relative a un appareil pour dérouler le métal en feuille.
Dans les laminoirs à feuillard continue modernes, le feuillard, passant depuis les cylindres chauffés du laminoir, est généralement envidé en rouleau. Durant le refroidissement de ce rouleau, le métal est souvent quelque peu trempé, de sorte que le feuillard enroulé se fixe ou prend définitivement la courbe d'enroulement, Lorsque le métal est ensuite déroulé, par le procédé habituel, des fissures ou criques appelées " criques d'enroulement" se manifestent dans le métal, par suite de la tendance que présente le feuillard, après qu'il a été déroulé, à conserver la courbure d'enroulement. Ces criques d'enroulement, après qu'elles ont étformées, ne peuvent plus être supprimées.
En vue d'éviter les nombreux inconvénients
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qui résultent de la présence des criques d'enroulement dans les feuillards, l'objet principal de la présente invention est de réaliser un appareil destiné à complètement empêcher la formation de criques d'enroulement au cours du déroulement du feuillard,
On a trouvé que si un organe de travail du métal, tel qu'un cylindre, est placé contre la surface du rouleau, et si l'extrémité libre du feuillard est tirée depuis le rouleau, de telle manière que ledit feuillard est amené à prendre une cour- bure inverse autour de l'organe de travail du métal, le mouve- ment de rotation du rouleau étant freiné dans une mesure suf- fisante pour amener le feuillard à suivre étroitement la cour- bure de l'organe de travail du métal,
la structure du feuillard de métal est uniformément modifiée, et qu'un degré sensible de malléabilité lui est imparti, le résultant étant que les criques d'enroulement nuisibles ne se forment plus,
Dans la mise en pratique de la présente invention, le feuillard, lorsqu'il est déroulé, est maintenu sous une certaine tension par le fait qu'on résiste au mouvement de rotation du rouleau et le feuillard, au point où il quitte le rouleau, est détourné autour du cylindre de travail du métal dans une mesure telle que ledit feuillard prend la courbure inverse de ce cy- lindre, Le degré de la résistance opposée au mouvement de rota- tion du rouleau doit être suffisant pour que le feuillard suive exactement et étroitement, ou embrasse la surf ace du cylindre.
La courbure de l'arc du cylindre autour duquel le feuillard passe n'est pas fixe, mais doit être suffisante, sous les condi- tions de tension et de résistance adoptées, pour recourber le métal ou-delà de sa limite élastique, et par conséquent renver- ser la courbure original du feuillard, Ordinairement, on adopte un angle de 80 à 90 sur lequel le feuillard porte sur le
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cylindre de travail du métal, Toutefois, cet arc peut être for- tement réduit si la tension du feuillard est accrue, en augmen- tant la résistance opposée au mouvement de rotation du rouleau.
Les dessins montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'appareil établi conformément à l'invention.
Dans ces dessins :
La figure 1 est une vue en coupe verticale transversale de la machine,
La figure 2 est une vue de face en coupe partielle.
La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2, l'arbre étant représenté en position de retrait,
La figure 4 est une vue de détail en élévation, mon- trant l'un des freins.
La machine représentée comporte une paire de bâtis la- téraux 10 dont l'extrémité antérieure de chacun desditsbâtis s' étend vers le haut, comme indiqué en 11, pour former un cadre qui présente une fente verticale 12, limitée par les parois 13,de manière à constituer un guidage. Une tête transversale 14 s'- étend entre les deyx bâtis latéraux 10 et, par ses extrémités, pénètre dans les guidages 13, comme on l'a montré à la figure 2.
Des blocs de portée 15 sont portés par les extrémités de la tête transversale 14, lesdits blocs coulissant dans les guidages 13.
Chaque bloc 15 porte un roulement 16 qui supporte en rotation les tourillons 17 d'un cylindre d'appui 18, Un arbre vertical 19 est relié, par son extrémité inférieure, à la tête transversale 14 et est pourvu, à son extrémité supérieure,d'un piston 20 qui se déplace dans un cylindre 21 comportant une bride 22 à son extrémité inférieure , et boulonné en 23, sur un support 24 monté aux extrémités supérieuresdesmontants 10 et s'étendant entre ceux-ci,
Au-dessous du cylindre d'appui 18, on dispose un organe
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de travail du métal 25, ledit organe étant constitué par un cy- lindre de pression.
Les extrémités du cylindre 25 sont montées dans les roulements 26 coulissant dans les guidages 12-13, s'étendent au-delà des bâtis latéraux, et portant des tambours de frein 27 dont chacun est environné par un ruban de frein 28 fendu, susceptible de venir agir sur lesdits tambours. Les extrémités libre de chaque ruban de frein s'étendent vers le haut et sontdisposées de part et d'autre d'un oreille 29, por- tée par chacune des extrémités de la tête transversale 14. Un ressort 30 repousse les extrémités de chaque ruban de frein, de manière à les écarter l'une de l'autre, et un écrou 31 est prévu pour serrer chacun des rubans de frein, comme on le voit sur les dessins (figure 4).
Les dispositifsde frein peuvent être de toute autre construction désirée et constituent des moyens POUX résister, de façon réglable, au mouvement de rotation du cylindre de pression ou de travail du métal 25.
Une paire de supports espacés 32 est fixée contre la face extérieure de l'un des bâtis latéraux 10 et s'étend trans- versalement à celui-ci. Une pluralité de galets desupport 33 est montée en roulement, entre les supports 32, lesdits galets présentant une surface incurvée, comme on l'a montré à la figu- re 3. Ces surfaces opérantes sont destinées à venir en contact avec un arbre cylindri que 34, lequel est monté de manière à pouvoir se déplacer transversalement par rapport aux bâtis la- téraux 10.
Un coussinet 35 appartient à chacun desfits bttis latéraux et permet le montage tournant et coulissant de l'ar- bre 34, Une tête 36, de forme sensiblement conique, est portée par l'extrémité libre de l'arbre afin de faciliter son engage- ment dans le coussinet 35, à l'extrémité de la.Machine opposée aux galets de support 33.
L'arbre 34, quoiqu'il soit décrit com me constituant une pièce unique, est de préf érence formé par une série de cylindre 34= montés bout à bout, afin de permettre
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à un rouleau de se déplacer de lui-même plus facilement sur 1' arbre, pour compenser la distorsion du rouleau, ainsi qu'on le verra plus loin
Les cylindres 34' de l'arbre 34 sont supportés par des roulements à billes ou à rouleaux 37, dans lesquels est monté un cylindre 38.
Les roulements 37 permettent à l'arbre de tour- ner autour du cylindre 38, alors que lesdits roulements et leur cage s'opposent à un mouvement longitudinal relatif entre les** dits éléments, Le cylindre 38 est pourvu d'un doigt 39 s'éten... dant latéralement et coulissant dans une fente de guidage 40 formée dans un rail de guidage 41, lequel est fixé à l'extrémit é supérieure de l'un des supports 32,, Une tige de piston creuse 42 est assujettie, par son extrémité externe, à une monture 43 qui relie les supports 32 et est située au-dessus de ceux-ci. La tige de piston 42 est disposée dans l'alignement axial du cylin- dre 38 et s'étend jusque dans celui-ci, en passant par un presse étoupe 44.
La tige de piston 42 communique avec l'intérieur du cylindre et est pourvu, à son extrémité interne, d'un piston 45 susceptible de se déplacer longitudinalement dans le cylindre.
L'air..comprimé nécessaire en vue de l'alimentation des cylindres 21 et 38 et des organes associés provient de tout source convenable, Dans la figure 2, on a représenté un tube 46, lequel est relié, par l'une de ses extrémités, à un déten" deur ordinaire 47 alors que l'extrémité opposée du tube 46 est susceptible d'être reliée à la source d'air comprimé.
Le détendeur est employé afin de permettre de faire régner une pression déterminée dans le cylindre 21, Depuis le détendeur, le tube 48 conduit l'air comprimé jusqu'à un robinet de contr8- le 49, manoeuvré à la main, et des dérivations 50 conduisent depuis le robinet de contrôle jusqu'aux extrémités du cylindre 21, afin que l'air comprimé puisse être intorduit soit à l'une,
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soit à l'autre des extrémités du cylindre, et évacué depuis l'extrémité opposée, L'air comprimé est utilisé de façon ana- logue pour l'alimentation dy cylindre 38, Le détendeur 47, ou autre soupape analogue, peut être employé pour alimenter an air le cylindre 38, et un robinet de contrôle, manoeuvré à la main, (non représenté)
commande l'alimentation en fluide sous pression depuis le détendeur ou depuis la source d'air comprimé jusqu'à une paire de tubes 51 et 52, Le tube 51 communique avec l'extré- mité externe de la tige de piston 42 et permet d'introduire de l'air comprimé jusqu'à l'extrémité externe du cylindre 38, Le tabe 52 est constitué par un tuyau flexible et permet le mouve- ment de va-et-vient du.cylindre 18, Le cylindre, toutefois, est mis dans l'impossibilité de tourner pendant qu'il se déplace convenablement, du fait de la prévision du doigt 39 et de la fente de guidage 40.
Des moyens sont prévus pour placer un rouleau de feuil- lard ou de métal en feuille en position convenable dans la ma- chine. Une plaque 53 est disposée entre les bâtis latéraux 10, à proximité de leur base, et un arbre 54 s'étend entre ladite plaque, pour relier à pivotement les plaques 53 aux bâtis. La plaque 53 comporte une dépression en arc de cercle 55, destinée à. recevoir un rouleau 56 de feuillard ou de métal en feuille , Un organe de réglage 57, comportant une face interne arquée, est disposé au-dessus de la plaque 53, comme montré à la figure 1, Une vis 58 cet reliée à l'organe de réglage et passe dans une oreille 59 portée par la plaque 53, L'organe 57 peut être déplacé vers l'avant pour aider à assujettit le rouleau 56 sur la plaque 53, et pour mettre celui-ci en position convenable.
La tête transversale 14 est pourvue, à proximité de ses extré- mités opposées, d'oreilles 60 dans lesquelles sont montées des tiges verticales 61. Ces tiges sont reliées, à leurs extrémités
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inférieures, en 63, à d'autres tiges 62, et les extrémités infé- rieures des tiges 62 sont reliées à pivotement,en 64, aux côtés opposés des plaques 53, En conséquence, on voit que le déplace- ment vertical de la tête transversale 14 sera transmis aux pla- ques 53 pour soulever ou abaisser celles-ci.
A l'arrière du cadre 11, chaque bâti latéral est pourvu d'une ouverture vertical de guidage 70, dans laquelle sont mon- tés des jeux supérieur et inférieur de coussinets 71 et 72, Les coussinets supérieurs 71 supportent des cylindres 73 alors qu'un jeu similaire de cylindres inférieurs 74 tourne dans les cous- sinets inférieurs 72. L'un des jeux de cylindres mentionnés est entraîné positivement par une source de force motrice quelconque et agit pour dévider le feuillard du rouleau, ledit feuillard passant entre les cylindres 73 et 74 de la façon indiquée à la figure 1.
Des vis 76 sont prévues pour régler le niveau des cy- lindres inférieurs 74. Ces vis sont engagée* dans les coussinets inférieure 72 et portent des couronnes de vis sans fin 77 à leurs extrémités inférieures, ces couronnes engrenant avec des via sans fin78 portées par des arbres 79. Ces arbres et les vis
76 tournent dans des supports 80.
Une tige filetée 81 est prévue au-dessus de chaque coussinet 71, et est susceptible d'être déplacée vers le haut et vers le bas sous l'action d'une couronne de vis sans fin qui engrène avec une vis sans fin 83 portée par un arbre 84, Les ti- ges 81 passent dans des plaques 85 à l'extrémité supérieure des ouvertures de guidage 70, et comportent, à leurs extrémités infé- rieures, des rondelles 86 en contact avec les extrémités supé- rieures des ressorts 87, Les extrémités inférieures de ces res- sorts portent contre les coussinets 71, de manière à exercer sur ceux-ci une pression dirigée vers le bas,
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Apres avoir passé entre les cylindres de pincement 73 et 74,
le feuillard passe entre les jeux supérieur et infé- rieur de cylindres de dressage 89 et 90, Ces cylindres recour- bent le feuillard vers l'arrière et vers l'avant pendant que celui-ci passe entre eux, et agissent de façon analogue à celle des dispositifs de dressage à cylindres habituels. Le feuillard sort de la machine pratiquement à plat. Les cylin- dres supérieurs 89 sont montés dans un bloc de support 91, et les cylindres inférieurs dans un bloc 92 analogue,
Les blocs de support 91 sont fixes et chacun d'eux est pourvu, à' ses extrémités, de tiges 93 s'étendant vers le haut, et reliées à des couronnes de vis sans fin 94.
Ces couton- nes de vis sans fin engrènent avec la vis 95 portée par des ar- bres 96 et par conséquent, la rotation des arbres 96 est suscep- tible de faire tourner%@. tiges 93, Les extrémités inférieures de ces tiges sont vissées, en 97, dans des bossages 98 portés par le bloc de support inférieur 92. En conséquence, on comprend que la rotation des tiges 93 est susceptible de transmettre un mouvement de déplacement vertical au bloc de support 82. des ressorts 99 ont leurs extrémités supérieures en contact avec la base du bloc de support 91 et leurs extrémités intérieures en contact avec le fond des logements 100 formés dans le bloc de support inférieur 92.
Dans la pratique habituelle, les rouleaux de feuil- lard sont empilés l'un au-dessus de l'antre, alors qu'ils sont encore chauds, et le résultat est que beaucoup de rouleaux se trouvent déformés. Par exemple, une extrémité du rouleau peut être sensiblement circulaire, alors que son autre extrémité est elliptique, et il est nécessaire, dans la machine qui fait l' objet de la présente invention, de tenir compte de l'existence de rouleaux de forme irrégulière, A cet effet, une paire de guides 101 est supportée par les bâtis latéraux 10, au-dessous
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de l'arbre 34, ainsi qu'on l'a montré aux figures 1 et 2. Ces guides 101 s'ajustent à l'arbre de façon relativement étroite et à cet effet, sont entaillés en 102.
Lorsque la machine est en marche, la longueur du rouleau est légèrement moindre que la distance qui sépare les guides 101,et ces guides supposent à ce que les rouleaux se déplacent longitudinalement par rapport à l'arbre, aidant ainsi à l'obtention du feuillard terminé rectiligne et plat.
Le fonctionnement de l'appareil, est le suivant :
L'arbre 34 est normalement maintenu en position de retrait, libérant ainsi l'espace qui existe entre les parties in- férieures des bâtis latéraux 10, afin de permettre au rouleau d'être déplacé jusqu'en position opérante. La plaque 53 est normalement disposée en position basse, montrée à la figure l,et se trouve par conséquent placée de manière à recevoir l'un des rouleaux 56.
Dès que le rouleau est disposé en position convena- ble dans la dépression 55, le robinet de commande 49 est actionné de façon à admettre du fluide sous pression jusque dans la par- tie inférieure du cylindre 21, Le piston 20, en conséquence,se déplace vers le haut en même temps que la tige de piston 19, la tête transversale 14, les oreilles 60, le cylindre de pression et la plaque 53, par l'intermédiaire des tiges querellent aux oreilles 60. Ainsi le rouleau 56 sera déplacé vers le haut, de façon à être amené en position opérante, comme représenté à la figure 1.
Du fluide sous pression est alors admis jusque dans la tige de piston 42, par l'intermédiaire du tube 51, de façon à créer une pression à l'extrémité externe du cylindre 38, et l'on comprend que, de ce fait, celui-ci sera déplacé vers l'extérieur en même tempe que l'arbre 34. Cette action est poursuivie jusqu'à ce que l'arbre atteigne la position opérante montrée à la figu- re 2, position à laquelle il se trouvera supporté en cotation par
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les deux coussinets 35, A ce point, l'arrivée du fluide sous pression est interrompue d'avec le cylindre 21. et il est admis à l'extrémité supérieure de celui-ci afin de faire mouvoir le piéton 20 vers le bas, en mime temps que les organes qui sont reliés à celui-ci.
On comprend donc que la plaque 53 retourns- ra à sa position basse en même tempe que les cylindres 18 et 25. soront eux-mêmes mûs vers le bas, ces derniers cylindres étant portés en engagement avec le rouleau 56.
On comprend que le détendeur 47 fournir*, la fluide sous pression désirée au cylindre 21 et que le pression exercée par le cylindre 25 contre le rouleau dépendra directement de la pression du fluide. On doit, à ce sujet, observer que le cylindre 26 est de préférence disposé avec son axe situé dans le plan vertical de l'axe de l'arbre 34,
L'extrémité libre du feuillard qui provient du rouleau est introduite entre la première paire de cylindres du pincement 73 et 74 et, attendu que ces cylindres sont positivement entrai- nés, le feuillard se trouvera attiré depuis le rouleau et se trouvera, de ce fait, progressivement dévidé. Le dévidage du rouleau provoque naturehement la rotation de l'arbre 34,les roulements 37 permettant cette rotation de l'arbre.
Durant cette action, toutefois, le cylindre 38 se trouvera empêché de tourner du fait de la prévision du doigt 39, engagé dans la fente de guidage 40. Le feuillard passe ensuite entre la seconde paire de cylindres 73, 74, et en conséquence, ces cylindres agissent également comme cylindres de pincement, est si@sant le feuillard pour le dévider du rouleau, Depuis les cylindres de pincement, le feuillard passe entre les rouleaux de dressage 89 et 90 au- delà desquels il sort pratiquement à plat,
Si le cylindre 25 est simplement mis en contact avec la face extérieure du rouleau,
et si les cylindres de pincement
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73 et 74 agissent de manière à décider le rouleau,la résistance offerte au mouvement de rotation du rouleau sera pratiquement négligable, le résultat étant que le feuillard ne se trouvera pas mis sous tension lorsqu'il est déroulé et qu'en conséquence, il n'épousera pas étroitement la courbure du cylindre 25.
Un tel fonctionnement de la machine n'empêchera pas efficacement la for- mation de criques d'enroulement. Au contraire, si le mouvement de rotation du rouleau est empêche dans une mesure suffisante, les cylindrée soumettront le feuillard à une certaine tension vers l'extrérieur, à partir du point où le feuillard se sépare , du rouleau, et ledit feuillard, lorsqu'il est progressivement dé- roula $ est maintenu sous un* telle tension qu'il se trouver forcé d'embraeeer la surface du cylindre 25 en suivant exacte- ment la courbure de colui-ci.
En pratique, cette action provo- que un travail à froid parfaitement uniforme du feuillard autour du cylindre métallique de pression 25, et la formation de criques d'enroulement est empêchée par suite de la suppression de son origine habituelle.
La résistance apportée au mouvement de rotation du rouleau peut tiré provoquée de toute façon désirée, par exemple, les freins 28 pourront opposer une résistance de friction au mouvement de rotation du cylindre 25, provoquant ainsi une ten- sion du fouillard aux fins indiquées. On préfère toutefois que la totalité, ou pratiquement la totalité, de la résistance appor- tée au mouvement de rotation du rouleau soit fournie par le fait que le cylindre 25 sera maintenu sous pression, contre le rouleau.
Ceci est réalisé, dans la machine décrite, au moyen du Ppiston 20 commandé par le fluide, et des organes associés. Le fait d' appliquer le cylindre 25 contre le rouleau, sous une certaine pression amène ledit cylindre à pénétrer légèrement dans le rou- leau, et la traction exercée sur le feuillard ne peut s'effectuer
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que seulement contre une résistance sensible, attendu que la pé- nétration du cylindre 25 doit n'effectuer ainai progressivement tout autour du rouleau, La résistance à la rotation du rouleau ainsi provoquée force le feuillard, progressivement dévidé, à suivre étroitement la courbure du cylindre métallique de pres- sion 25, assurant de la sorte un travail parfaitement uniforme et progressif qui s'exerce sur la structure du grain du feuil- lard,
Pour déterminer la pression à laquelle le cylindre 25 *et maintenu en engagement avec le rouleau, il cet simplement néces- saire d'augmenter progressivement la pression qui règne dans 1' extrémité supérieure du cylindre 21 jusqu'à ce que le feuillard vienne étroitement épouser la surface du cylindre 25. On peut, si on le désire, adopter une pression légèrement moindre, auquel cas une résistance additionnelle opposée au mouvement de rotation du rouleau peut être fournie par d'autre. =yens,, tels que les freina 28, Le freinage exercé par le feuillard, lorsqu'il passe sur le cylindre 25, tend évidemment à amener ledit feuillard à maintenir sa courbure inverse.
Quoique le feuillard tende à conserver la courbure du rouleau, pour la raison qu'il a été en partie trempe et s'est fixé dans la disposition qui lui a été donnée, le travail à froid que subit le feuillard, lorsqu9il passe autour du cylindre 25, augmente la malléabilité dudit feuillard, ce qui lui permet de se raplier alsément à nouveau autour du premier des cylindres de pincement inférieure 74. Pen- dant cette période toutefois, le feuillard cet maintenu nous tension et ne peut se fendre ou criquer.
Un fonctionnement idéal de l'appareil impliquerait le passage du feuillard sur 180 autour du cylindre 25, mais la réalisation d'une machine ainsi disposée entraînerait des dif- ficultés pratiquée importantes, C'est pour cette raison que la machine décrits a été réalisée, et il a été reconnu que des ré- sultats déjà très favorables pouvaient être obtenue en fatsant
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passer le feuillard autour du cylindre 25, sur un angle d'ap- proximativement 80 .
Ordinairement, il est inutile d'ajouter à la résistance apportée au mouvement de rotation du rouleau, celle produite par les freine 28, mais avec des feuillards de certaine types, cette solution est tout à fait recommandable, attendu que des pressions relativement élevées du cylindre 25 contre le rouleau sont nécessaires lorsque le feuillard passe sensible- ment sur un angle de 80 autour du cylindre 25.
Il est parfaitement possible de réduire l'arc sui-
Tant lequel le feuillard est en contact avec le cylindre 25, mais un freinage additionnel plus grand du rouleau-devient nécessaire lorsqu'on réduit le degré de courbure du feuillard autour du cylindre 25.
Les cylindres de pincement 73, 74 sont, de préférence, disposés en position relative montrée à la figure 1, mais ceux-ci peuvent Être légèrement soulevés ou abaissés par une action con- venable exercée sur les arbres 79 et 84, L'action de pincement @ exercée entre les cylindres 73 et 74 est effectuée par l'informée diaire des ressorts 87, et la tension desdits ressorts peut être aisément modifiée en agissant sur les arbres 84. Ainsi, on peut réaliser un pincement satisfaisant du feuillard, pour permettre à celui-ci d'être déroulé contre la résistance opposée au mouve- ment de rotation du rouleau 56. Après avoir quitté les cylindres de pincement le feuillard passe jusqu'aux cylindres de dressage,.
,,. dans lesquels il est successivement et progressivement courbé vers l'arrière et vers l'avant, Ainsi qu'il en est dans les dis- positife dresseurs à cylindres habituels, le feuillardort de la machine parfaitement plat et lisse.
Après que le rouleau a été complètement dévidé, on in- troduit de l'air comprimé dans le cylindre 38, par l'intermédiairs du tube 52 et de ce fait, l'arbre est rappelé jusqu'en position normale dans laquelle il se trouve complètement à l'extérieur
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du bâti latéral adjacent 10, Un autrs rouleau est alors mi en position sur la plaque 53, après quoi le robinet 49 est commande pour admettre de l'air jusque dans l'extrémité infé- rieur* fiu cylindre 21, l'air comprimé étant en même temps va- cué depuis l'extrémité supérieure de celui-84 , Le rouleau sera ainsi soulevé jusqu'en position convenable,
en même temps que les cylindres 18 et 25 seront eux-mêmes soulevés jusqu'au-des- sus de leur position opérante, Le cylindre 38 est ensuite à nouveau déplacé en position opérante pour supporter le rouleau sur l'arbre, et la machine est à nouveau prêt* à fonctionner, par abaissement du piston 20 et du cylindre 25.