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La présente invention concerne un procédé et un appareil qui permettent de traiter mécaniquement une matière en bande, et qui sont particulièrement adaptés pour traiter une bande métallique continue laminée à chaud qui a été refroidie, en vue de désagréger et d'enlever de ses surfaces une partie considérable des oxydes ou écailles de surface qui se forment sur cette bande et pour briser ou morceler les oxydes restants ou adhérents de manière telle qu'il soit constitué, à l'interface de l'oxyde et du métal de support un grand nombre de chemins d'accès par lesquels des solutions d'enlèvement des écailles, telles que des acides ou des produits analogues, peuvent pénétrer facilement et progresser jusqu'à l'interface pour éliminer ainsi rapidement et efficacement ],
on écailles d'oxyde restant encore sur la bande- Outre que les écilles sont éliminées, le faible degré d'écrouissage améliore également les caractéristiques métallurgiques de la bande de métal
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Etant donné que l'enlèvement des écailles à partir de la ment métallique uniquement par un décapage est une opération très lengue aussi bien qu'une entreprise très coûteuse quand on considère les quantités de produits de traitement nécessaires, les exigences matiatives à un appareillage de ce genre imposent soit que les cuves de bain de décapage soient d'une longueur déraisonnable si l'on veut que la bande de métal se déplaçant rapidement reste dans les bains pendant un temps suffisant pour que les écailles en soient complètement enlevées,
soit si on utilise des cuves plus petites, on la bande soit traitée à une vitesse très faible pour que les solutions de décapage puissent enlever convenablement les écailles.
Cependant, si les écailles sur les surfaces de la bande ont été soigneusement morcelées de manière telle qu'il s'est formé un grand nombre de trajets d'accès à l'interface, les solutions de decapage peuvent pénétrer plus efficacement jusqu'à la zone comprise entre l'interface du métal de support et les écailles restantes et peuvent ainsi assurer plus facilement l'enlèvement complet des écailles, ce qui augmente fortement le rendement de la chaîne de production.
L'appareil objet de la présente invention permet de traiter une bande de métal continue au moyen de plusieurs groupes de cylin- dres ou rouleaux de traitement grâce auxquels des opérations par cintrage inversé peuvent être exécutées, ce qui fait que les surfaces de la bande sont soumises à des contraintes de cintrage alternantes comprises entre 2% et 4%,
contraintes qui dépassent les limites élastiques des oxydes d'acier à basse teneur en carbone qui se forment au cours des opérations de laminage à chaud typiques* Le cintrage inversé de la bande est par conséquent plus que suffi- sant pour que les oxydes formés sur celle-ci soient morcelés parfaitement et pour qu'une partie sensible de ces oxydes soit réelleemtn enlevée avant l'entrée de la bande dans les bains de traitement
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On a constaté que, pour obtenir le morcellement le plus efficace et l'enlèvement d'une partie 'notable des écailles sans écrouir la matière à un degré excessif, on doit maintenir une rela tin définie entre l'épaisseur de la bande en cours de traitement et les cylindres autour desquels l'opération de cintrage est exécutée.
On a constaté que la gamme la plus efficace de rapports entre le petit diamètre des cylindres de cintrage de chaque groupe et l'épaisseur d'une bande typique à faible teneur en carbone est comprise entre 25 1 et 50 : 1. Lorsque, par exemple, le rapport est inférieur à 25 :
1, en raison d'un cintrage inutilement prononcé, il en résulte en écrouissage exagéré du métal qui est nuisible à la fois dans les opérations ultérieures de laminage à froid et dans les opérations d'étirage profond qui comporte la formation de canaux minuscules à partir de la bande à l'état brut de laminage à chaud* Cependant, si le rapport du cylindre de cin- trage à l'épaisseur de la bande est très supérieur à 50 1 les contraintes de surface exercées sur la bande et l'oxyde ne sont pas suffisantes pour dépasser la limite élastique de l'oxyde, de sorte qu'il n'en résulte aucune diminution, appréciable du temps demandé par les opérations ultérieures de décapage par rapport au temps nécessaire pour ce décapage si aucun traitement antérieur n'a été effectué.
Etant donné que les caractéristiques métallurgiques d'une matière ordinaire en bande laminée à chaud varient à un certain degré sur la longueur entière de la bande, le léger degré dcrouissage qui se produit lorsque la bande est traitée par l'appa- reil conforme ,à la présente invention permet d'obtenir un produit présentant une amélioration plus uniforme au point de vue métallur- gique, les propriétés physiques ayant une uniformité plus grande que celles qui existent à l'état brut de laminage à chaud et la limite 'élastique moyenne de la bande n'étant cependant pas élevée à un degré tel qu'elle exerce un effet nuisible sur son traitement ultérieur*
Afin de mieux faire comprendre l'invention,
on va majnte-
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nant la décrire en se référant au dessin annexa sur lequel la fig 1 est une vue latérale prise du côté d'entrain d'un appareil mécanique de rupture des écailles conforme à l'iven tion; la fige 2 est une vue en plan de l'appareil représenté sur la fig 1 la fige 3 est une coupe faite par 111-111 de la fig' 4; la fige 4 est une coupe faite par IV-IV de la fig. 3 ;
la fig. 5 est une coupe fragmentaire faite par V-V de 1 fig. la fig. 6 est une coupe fragmentaire faite par VI-VI de le. :fige 4 les fig. 7 et 8 sont des vues fragmentaires d'une partie du système de pulvérisation d'eau, prises par VII-VII et VIII-VIII de la fig 4; la fig. 9 est une vue en plan de l'appareil conforme à l'une des variantes de 1-*invention;
la fige 10 est une vue latérale de l'appareil représenté sur la fige 5 la fig. 11 est une coupe faite par XI-XI de la fige 9 la fig. 12 est une coupe faite par XII-XII de la fig.11 la fige 13 est une vue de face agrandie d'une partie de 1'appareil, cette vue représentant un mécanisme servant à .assurer la répartition des pressions appliquées sur l'une ou l'autre des extrémités de l'un des cylindres de cintrage; la fig. 14, enfin, est une coupe d'une partie du Mécanisme représenté sur la fige 13.
Sur les fig 1 à 5 du dessin, on voit que le châssis supportant les éléments conformes à l'invention comprend deux logements 11 et 1,2 une plaque de base 13 fixée à ces derniers, une plaque-couvercle 14 fixée aux deux logements, et plusieurs plaques de renforcement transversales 15 dont les extrémités sont fixées à chacun des logements Les logements ont une struckare telle
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à leur partie supérieure qu'ils comportent deux parties symétriques et solidaires 16 qui s'étendent vers le haut à partir de ces loge- ments. Dans la plaque de base 13 sont pratiquées des ouvertures 17 par lesquelles on peut faire passer plusieurs boulons 18 pour fixer ,le châssis à un massif approprié 19.
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Dans les parois latérales,,dà -dh-a4ue logement 3.1 et 12 sont pratiquées deux fenêtres 21 et 22 destinées chacune à recevoir, de manière qu'ils puissent coulisser le long de guides 23 qui y sont formés deux paires de porte-cylindres 24.et 25 destinés à recevoir le- cylindres supérieurs se déplaçant verticalement- Des biellettes .
26 dont une extrémité est articulée sur les porte-cylindres 24 et 25 par des axes 27 sont articulées à leur extrémité opposée sur des bras de levier 28 s'étendant vers l'extérieur qui sont clavetés à des arbres pivotants 29 dont les extrémités sont supportées dans des paliers appropriés 31 montés dans les parties de logement symétriques 16 qui s'étendent vers le haut- A chacun des arbres 29 sont également clavetés des bras de levier similaires 32 aux extrémités libres desquels sont articulées,au moyen d'une rotule 33, les extrémités extérieures de tiges 34 de piston destinées à être commandées par des moteurs 35 à fluide qui sont fixés de manière articulée à des bossages 36 prévus sur la partie supérieure de la plaque-couvercle 14.
Dans le sens transversal des deux logements aux extrémités desquels ils sont supportés dans des paliers appropriés, sont logés deux troupes de cylindres de traitement de la bande qui, sauf en ce que l'un des jeux est inversé par rapport à l'autre, sont similaires quant à leur forme et à leur fonction. Dans la partie avant des logements qui reçoit le premier jeu de cylindres coopérants sont placés deux cylindres 37 et 38 dont les arbres 39 et 41 sont montés de manière à pouvoir tourner dans des paliers appropriés 42 fixés dans des porte-cylindres 43 fixés aux,logements à la partie inférieur des fenêtres 21.
L'arbre 41 situé du côté d'évacuation du premier groupe de cylindres est pourvu d'un prolongement 44 auquel est fixé
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un élément d'accouplement 45 auquel est fixé un arbre 46 entraîné à metir d'une source appropriée d'énergie, telle qu'un ensemble réducteur entraîné par un moteur ou un dispositif analogue, bien connu dans la technique et que, pour cette raison, on n'a pas représenté particulièrement-
Un cylindre 47 de cintrage de la bande, de petit diamètre et pouvant être logé entre les deux cylindres 37 et 38 de diamètre relativement grand est, de même qu'un cylindre d'appui 48,
supporté par les deux porte-cylindres 24 avec lesquels il peut se déplacer vericlalement Les extrémités du cylindre d'appui 48 sont montées dans des paliers appropriés .49 qui sont maintenus dans les porte- cylindres 24 par des colliers 51 fixés aux porte-cylindres par des goujons 52.
Pour empêcher le déplacement transversal des deux cylindres pouvant se déplacer verticalement, l'un des porte cylindres comporte deux fentes 53 qui s'étendent sur ses côtés et dans lesquel- les peuvent coulisser deux plaques de retenue 54 fixées à l'un des logements principaux-
Deux ouvertures peu profondes 55 3'étendant axialement dans les extrémités du cylindre de cintrage 47 sont destinées à recevoir les extrémités de diamètre réduit 56 de deux tiges de traction 57 qui sont repoussées élastiquement en contact avec les extrémités du cylindre par deux ressorts 58 travaillant à la com- pression qui entourent les tiges et qui sont maintenus en position sur celles-ci dans un évidement 58a ménagé dans des cages de ressort 59.
A leur extrémité supérieure, les cages sont vissées dans deux bottiers 61 et sont entourées-par des paliers appropriés 62 maintenus dans leurs positions respectives dans les bottiers vertica- lement mobiles 61 par des chapeaux 63. Les boîtiers 61 comportent des saillies 64 qui sont reçues dans des guides 65 d'étriers 66 s'étendant vers l'extérieur à partir des porte-cylindres 24, ces saillies pouvant coulisser dans les guides 65.
Aux extrémités extérieures des tiges de poussée sont fixés des disques 67 qu'on peut saisir à la main pour écarter les tiges de leur position dans
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laquelle elles sont en contact avec le cylindre de cintrage en vue de dégager le cylindre et de pouvoir l'enlever et le remplacer, soit par un cylindre de même dimension, soit par un cylindre dont le diamètre permet de conserver un rapport approprié entre le diamètre du cylindre et l'épaisseur de la bande-
Pour maintenir le contact entre le cylindre de cintrage 47 et son cylindre d'appui 48, lorsque les cylindres sont écartés pour permettre l'introduction de la bande, on a prévu deux tiges
68 qui sont articulées sur l'une des extrémités des bottiers 61,
qui passent par une ouverture 69 de chaque étrier et sont entourées par des ressorts de compression 71 bloqués en position par des écrous de réglage 72 vissés sur les extrémités des tiges-
Le second groupe de cylindres de traitement'est, comme on l'a mentionné précédemment, inversé par rapport au premie groupe ou groupe d'entrée de cylindres.
Dans ce cas, le cylindre d'appui 73 du second groupe est supporté dans deux porte-cylindres 74 fixés aux logements principaux, et le cylindre de cintrage 75 de petit diamètre est supporté à ses extrémités par deux tiges poussoirs 76 pouvant coulisser dans des boitiers 77 qui peuvent se déplacer verticalement dans des étriers 78 faisant saillie radiale- ment à partir des porte-cylindres 74. Le cylindre de cintrage est fermement appliqué contre son cylindre de support 73 par des ressorts de-compression 79.
Au-dessus du cylindre de cintrage 75 sont prévus deux cylindres 81 et 82 de grand diamètre qui sont supportés dans , des paliers-appropriés 79 montés dans les porte-cylindres 25 pouvant se déplacer verticalement, et ces cylindres 81 et 82 peuvent être amenés dans une position dans laquelle ils emboîtent le cylindre de cintrage 75 et être écartés de cette position. Le cylindre 82 placé du côté d'évacuation du second groupe de cylindres est relié à une source d'énergie et est actionné par celle-ci, d'une manière similaire à celle qu'on utilise pour l'entraînement du cylindre 38 Bien que l'on ait décrit l'un des cylindres de che ne
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Pour enlever de la surface de chacun des cylindres 38
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;>;1 et 73, les écailles ou toute autre matière étrangère qui pcu;;e;;.f. y achérer, il est prévu plusieurs frotteurs 83 dont chacun est articulé sur une tige 8 fixée aux logements et appliquée en contact contre les cylindres par un ressort 85.
Afin que l'écaille désagrégée soit enlevée de la surface de la bande et afin qu'elle ne puisse pas être entraînée dans le second groupe de cylindres de traitement ou dans les réservoirs de la manîne de traitement, on utilise un système pulvérisateur d'eau qui pulvérise de l'eau sur les deux faces de la bande et qui comprend deux ajutages réglables 86 et 87 fixés à un collecteur 88 raccordé à l'extrémité d'un conduit 89 et deux ajutages réglables simiaires 91 et 92 raccordés à un conduit 93. Les deux conduits 89 et 93 sont, branchés à un raccord 94 en " T " auquel est fixé un conduit d'ad- mission 95 qui y assure l'envoi d'eau provenant d'une source non représentée.
Les deux ajutages 86 et 87 sont placés entre les deux groupes de cylindres de traitement et les ajutages 91 et 92 sont dis- posés au voisinage du côté de décharge du second groupe de cylindres.
Entre les logements 11 et 12 et entre les deux groupes de cylindres de traitement sont fixées deux plaques de guidage 96 et 97. La plaque de guidage inférieure 96 est réglable, de sorte qu'on peut l'incliner de manière appropriée pour amener la bande provenant du premier groupe de cylindres de traitement dans le second groupe pendant le processus d'introduction de la bande Au voisinage du cylindre 82 et sur le côté de décharge du second groupe de cylindres de traitement est monté un cylindre déflecteur 98 qui tourne dans un châssis 99 articulé entre les deux logements 11 et 12 et qui comporte un tablier 101 à contrepoids grâce auquel la bande est toujours Maintenue en contact avec le cylindre 82 de grand diamètre
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inférieure du tablier*
Pour retenir la poussière et la pulvérisation d'eau dans la zone dans laquelle ont lieu les opérations de traitement, on a prévu deux couvercles amovibles 106 et 107 fixés au châssis principal, l'un d'eux étant placé sur le,côté d'entraînement et l'autre sur le côté de travail de l'appareil.
Afin que l'on puisse faire passer la matière en bande dans l'appareil de traitement, du fluide sous pression est envoyé aux deux moteurs 35 et, de ce fait, les porte-cylindres 24 'et 25 sont soulevés verticalement ce qui soulève le cylindre de cintrage 47 et son 'cylindre d'appui 48 du prunier groupe de cylindres ainsi que les deux cylindres 81 et 82'de grand diamètre du second groupe de cylindres, respectivement. L'extrémité avant de la bande est ensuite amenée dans l'appareil sur les cylindres 37, 38 et 73 et sur le cylindre déflecteur 98, ce qui fait que lorsqu'on inverse le sens de marche des deux moteurs à fluide, les deux cylindres supérieurs se déplacent vers le bas et viennent en contact avec la bande à laquelle ils impartissent un profil sensiblement analogue à celui qui est représenté sur la fig. 4.
On met alors en route les pulvérisateurs d'eau et on envoie de l'énergie pour entraîner les cylindres 38 et 82, ce qui fait que la bande est entraînée continuellement dans l'appareil et, en raison du cintrage inverse qui se produit, elle subit un traitement qui enlève une partie appréciable des écailles de ses surfaces et assure le morcellement ,le la partie restante des écailles qui y adhère. Le fluide sous @ pression est envoyé constamment aux moteurs 35 à mesure que la bande subit le traitement, de manière que les cylindres soient maintenus elastiquement en contact avec cette bande.
Lors de la mise en oeuvre de l'appareil et en raison des agencements hydrauliques à cylindre et piston prévus pour chacun des deux groupes de cylindres, la pression appliquée à la bande aux endroits de l'inversion du cintrage est positive et contrôlable,
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ce qui fait que pour que les conditions particulières soient obtenues c'est-à-dire pour obtenir un rapport donné entre le diamètre du cylindre de cintrage et l'épaisseur de la bande en cours de traite- ment, la pression doit être appliquée de façon telle qu'il se produise une rupture optimum des écailles d'oxyde sans imposer d'écrouissage excessif au métal.
Comme on l'a mentionné précédemment, si le métal laminé à chaud subit un écrouissage trop important, sa limite d'élasticité est considérablement augmentée, ce qui, par conséquent, réduit notablement la quantité de réduction que peut sub la bande au cours de la première passe d'une opération ulté- rieure de laminage à froid avec, pour résultat, un abaissement très nuisible de l'efficacité de l'opération de laminage sans obtenir de ce fait aucun avantage appréciable*
Sur les fig. 9 à 14, on a représenté un appareil conforme à une variante du mode de réalisation jusqu'ici décrit et représenté.
Sur les fig. 9 et 10, on a représenté:un appareil de traitement d'une bande comprenant un logement 111 dans lequel sont disposés plusieurs cylindres comprenant des cylindres de cintrage de la bande qui sont de diamètre relativement petit et qui sont.entraînés séparément par des moteurs à courant continu 112 et 112a qui y sont accouplés directement par des broches 113 et 113a respectivement- Des dispositifs de commande appropriés pour les moteurs 112 et 112a sont couplés dans le circuit électrique et assurent l'entraînement des moteurs et des cylindres de cintrage, qui y sont reliés, à des vitesses différentes.
Comme on l'a représenté plus particulièrement sur les figs. 11 et 12, le logement comprend une base 114, une section avant 115 de châssis et une section arrière 116 de châssis, sections qui sont fixées ensemble à leur partie inférieure et à la base 114 au moyen de plaques de jonction inférieures 117 à leur par- tie supérieure par des plaques de jonction 118. Entre les plaques supérieures de jonction Ils sont fixées de courtes entretoises 119, grâce à quoi des ouvertures rectangulaires se trouvent formées à la partie supérieure du logement* Des fenêtres similaires 121 sont
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prévues à la fois dans la section avant et dans la section arrière du châssis. Dans les fenêtres du logement, à l'extrémité d'admissin de celui-ci (comme on le voit à gauche sur la fig.
Il) est monté un support fixe ininterrompu approprié 122 qui s'étend depuis la section avant jusqu'à la aection arrière et qui porte les paliers avant et arrière pour deux cylindres 123 de diamètre relativement grand. Dans les parties supérieures des fenêtres du châssis est monté un porte-cylindres 124 qui peut y coulisser et qui s'étend également de la section avant à la section arrière du châssis. Dans les porte-cylindres 124 sont montés des paliers appropriés destinés à supporter les extrémités d'un cylindre d'appui 125 de diamètre relativement grand.
Un cylindre de cintrage 126 de diamètre relative- ment petit, que l'on a représenté dans une position dans laquelle il est logé entre les cjeux cylindres 123, es monté dans des paliers appropriés comprenant des logements auxquels sont fixées des biellettes.s'étendant vers le haut qui sont fendue! à leur extrémité supérieure et qui sont fixées, de manière à pouvoir coulisser, au porte-cylindres supérieur 124 A l'extrémité d'admis- sion du logement est également monté de -manière réglab:
.e un cylindre déflecteur 127 qui est fixé au porte-cylindre 124 et qui s'élève verticalement lorsque cd dernier est soulevé, ce qui permet de faire passer facilement la bande de métal dqns l'appareil, et qui, lorsque , le porte-cylindres est abaissé, s'abaisse également (comme représenté' sur la fig. 11) et vient en contact avec la bande pour assurer un contact notable suivant un arc de.cette bande avec le cylindre inférieur 123 situé du côté admission et de diamètre relativement grand.
Dans les fenêtres prévues à l'extrémité de sortie de l'appareil, des cylindres d'un second groupe simliaires aux cylindres du groupe situé du côté de l'admission. sont montés de manière inverse aux cylindres du premier groupe.. Dans la partie inférieure des fenêtres des deux sections avant et arrière du châssis est monté un support unique 128 fixe et continu destiné
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à supporter des paliers 129 dans lesquels est logé un cylindre in ieur 131 de diamètre relativement grand. Dans la partie supe rieure des fenêtres est monté de manière à pouvoir coulisser un support continu 132 dans lequel sont montés des paliers appropriés destinés à supporter les deux cylindres supérieurs 133 de diamètre relativement grand.
Un cylindre de cintrage 134 de petit diamètre similaire au cylindre de cintrage 126 et qui est monté de manière similaire par rapport aux cylindres 133 est, comme on le voit sur les fig. 11 et 12, logé entre les cylindres 133 de diamètre relative- men grand et est monté, à ses extrémités, dans des paliers 135 et 136 disposés dans des bottiers de roulement 137 et 138, respectivement Sur le c8té mené de chacun des cylindres 126 et 134 est prévu un accouplement 139 dans lequel peuvent facilement pénétrer les broches d'entraînement prévues à cet effet-.
A l'extrémité opposée des cylindres 126 et 134 sont prévus des dispositifs similaires de changement, de mise en place et de support des cylindres- Un chapeau 141 pourvu d'un raccord à baïonnette est ajusté sur l'extrémité du cylindre et est fixé à la partie du palier qui tourne avec le cylindre-' Dans le chapeau 141 est vissée une vis de vérin 142 pourvue d'un écrou de blocage 143 et présentant, à son extrémité intérieure, une partie agrandie 144 qui vient en contact bout à bout avec l'extrémité du cylindre lorsqu'on serre la vis, ce qui met en position le cylindre et fait porter les surfaces coniques du manchon prévu sur le cylindre avec le chanfrein qui se trouve,
dans le chemin de roulement intérieur* Des gorges 145 sont pratiquées au voisinage des extrémités des cylindres et sont destinées à recevoir une barre porteuse lorsque le cylindre de travail doit être retiré par le palier 135 en vue de son remplacement Sur les extrémités opposées des cylindres 126 et 13 sont formées des surfaces plates qui coulissent dans des surfacs plates similaires formées dans l'accouplement 139 et viennent en contact avec celles-ci.
On peut, simplement en dévissent la visde vérin 142 et en enlevant le chapeau 141 extraire rapide-
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emtn le cylindre et le remplacer sans dépenser une grande énergie annuelle ou sans perdre beaucoup de temps-
A chacun des logements 137 et 139 sont fixées des biellettes 146 qui comportent à leurs extrémités supérieures des fentes dans lesquelles passent des boulons 147 qui permettent de fixer les biellettes de façon coulissante aux porte-cylindres supérieurs 124 et 132.
De ce fait, lors d'un déplacement vers le haut des porte-cylindres, les cylindres de cintrage respectifs
126 et 134 de petit diamètre sont soulevés- Etant donné que le cylindre de cintrage 126 doit être soulevé sur une distance suffisan- te pour permettre d'introduire rapidement la bande dans l'appareil, des fentes des biellettes 146 du cylindre 126 sont assez courtes, de sorte que le porte-cylindres 124 ne s'élève que sur une faible distance avant que le cylindre 126 soit relevé.
De même qu'en ce qui concerne les biellettes 146 du cylindre 134, les fentes qui y sont pratiquées sont assez longues, de sorte que lorsque le porte- cylindres 132 est soulévé pour permettre d'introduire la bande de métal, les cylindres 133 se soulèvent avec le porte-cylindres mais que, si le cylindre 134 doit être changé, le porte-cylindres 133 est soulevé sur une hauteur suffisante pour amener les biellettes dans l'extrémité des fentes et pour soulever le cylindre 134 sur une distance relativement faible lui permettant d'être écarté du cylindre 131.
A la partie supérieure. du logement sont prévus quatre ensembles à cylindre et piston 148 qui sont montés sur des tourillons 149 supportés par des coussinets 151 fixés dans des ouvertures pra- tiquées dans les sections avant et arrière 115 et 116 de bâti et dans les entretoises 119. Les,extrémités inférieures des tiges de piston sont articulées à des biellettes 152 elles-mêmes articulées aux porte-cylindres 124 et 132.
A l'extrémité inférieure de chacune des tiges de piston est articulé un bras de levier 153 à chape qui s'étend vers l'intérieur à. partir d'un tube 154 auquel iJ est ferma- ment fixé et qui est monté sur deux arbres courts 155 et 156 l'arhre
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185 étant excentré et étant monté sur l'appareil du côté où se sont l'ouvrier, cosse représenté sur la fige 14. Une seconde :
de de ras de levier 157 s'étend vers l'extérieur à partir de chaxee tubes 154 de transmission de couple auxquels ils sont fixes fermement et ces bras comportent, à leur extrémité extérieure, de.3 butées filetées réglables 158 destinées à coopérer avec des équerres de butée 159 fixées au châssis du logement et dont le rôke sera décrit par la suite-
Sur les fige 13 et 14 on a représenté une équerre 161 s'étand vers l'extérieur à partir de la section avant 115 du châssis sur laquelle est monté un ensemble réducteur de vitesse 162 au côté d'entrée duquel' est fixé un volant à main 163 et au côté de sortie duquel est relié, à un arbre court de sortie 164 de cet ensemble, l'arbre court excentré 155.
L'arbre excentré 155 est fixé dans un roulement à rouleaux 165 qui facilite le travail de l'ouvrier quand il fait tourner l'arbre excentré pour incliner le tube 154 dans un but que l'on décrira plus loin, un jeu suffisant étant prévu à l'endroit de l'arbre 156 pour qu'une telle inclinaison puisse avoir lieu- Au voisinage du cylindre 133, à l'extrémité de déchargement de l'appareil, est monté un cylindre déflecteur 166 fixé à l'extrémité intérieure d'un tablier 167 articulé sur un support 168 s'étendant vers le haut et fixé au logement de l'appareil.
Pour faire basculer le tablier 167 vers le haut et soulever ainsi le cylindre 166, deux ensembles à cylindre et piston 169 sont reliés et sont montés dans des tourillons appropriés, comme représen- té sur les fige 10 et 11. Afin de limiter le soulèvement du tablier 167 et d'assurer une mise en place appropriée du cylindre déflecteur 166, on a prévu une butée réglable qui est constituée par un élément fileté 171 monté de manière à pouvoir coulisser dans un bottier 172 et qui peut être déplacé verticalement par une roue tangente 173 vissée avec celle-ci, qui est entraînée par une vis sansd fin 174 commandée par un moteur approprie 175
Fntre les deux groupes de cylindres, comme repréoenté sun
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la fig.
Il, est prévu un tablier ou plaque de guidage 176 articulé en 177 et fixé par des biellettes 178 au porte-cylindres supérieur
132. Lorsque ce dernier est dans la position basse, le tablier est basculé vers le bas et n'est plus en contact avec la bande- Cepen- dant, lorsque le porte-cylindres 132 est soulevé en vue de l'introduction d'une bande dans l'appareil, le tablier 174 sert de guide et dirige la bande sur le cylindre 134.
On va supposer que la bande en cours de traitement, comme représenté sur la fige 4 ou sur la fige 11, est d'épaisseur uniforme sur toute sa largeur et que, en outre, l'épaisseur de la bande est de 2,28 mm. La dimension du cylindre de cintrage, nécessaire pour maintenir le rapport entre le diamètre du cylindre et l'épaisseur. de la bande dans la gamme désirée de 25 : 1 et de 50 :1 devra alors être d'approximativement 101 mm.
Si la bande est plus épaisse, le diamètre des cylindres de cintrage devra alors être plus grand, bien qu'il ne soit pas nécessaire de procéder ainsi, étant donné que le rapport reste dans la gamme d'une rupture appropriée des écailles, de sorte que pour une bande d'une épaisseur de 3,22 mm, le diamètre du cylindre de cintrage peut être de l'ordre de 108 mm, , ce qui maintient le rapport entre le diamètre du cylindre de cintra/et l'épaisseur de la bande convenablement dans la gamme mentionnée précédemment.
Pour réaliser un embottement approprié des cylindres ainsi que pour les supporter de manière appropriée sur leur longueur, le diamètre des grands cylindres est égal à environ 5 fois le diamètre des plus petits cylindres utilisés*
A mesure que la bande passe entre les cylindres 126 et 123 par exemple (fige Il), elle est cintrée à partir de l'un de ses côtés autour des deux cylindres 123 de petit diamètre' et elle est cintrée à partir de son côté opposé ou côté éloigné autour du cylin- dre intermédiaire de cintrage 126 de plus petit diamebre la bande est cintrée de manière similaire lorsqu'elle passe entre Les cylindres 134 et 133,
la différence du processus résidant dans le fait que la flexion de la bande s'effectue à l'endroit des
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cylindres 134 et 133 sur le côté de la bande qui est éloigné de celui qui vient en contact de cintrage avec les cylindres 123 et 126.
Comme on l'a représenté sur la fig. 11, la bande est maintenue en contact sensiblement suivant un arc avec le cylindre 123 sur le côté d'admission au moyen du cylindre déflecteur 127 et le cylindre 133 en est écarté à l'extrémité de sortie par un cylindre déflecteur 166, Grâce à une butée réglable 171 qui limite le soulèvement du cylindre 166, le contact suivant un arc de la ban avec le cylindre 133 à l'extrémité d'évacuation peut varier et on peut améliorer l'égalité de surface de la bande déchargée- Un contact étroit suivant un arc de la bande avec les cylindres adjacents 123 et 133 de grand diamètre est maintenu par la tension exercée sur la bande quand elle passe du premier au second gioupe de cylindres.,
cette tension étant exercée dans le cas présent par le fait que le cylindre de cintrage 134 est entraîné légèrement plus rapidement que le cylindre 126.
La pression appliquée sur la bande aux points de contact des cylindres 126 et 123,134 et 133.,@respectivement (comme représen. té sur la fig. Il) ou bien aux cylindres placés dans leur position d'emboîtement (comme représenté sur la fig. 4) est réglée de manikre telle, par des valves de commande prévues dans le système hydraulique de commande qui est relié aux ensembles à cylindre et piston, que les pressions s'ajoutant à l'action de flexion ou cintrage sont suffisantes pour exécuter la rupture et le morcelle- ment des écailles d'oxyde aussi bien que pour relever à un degré plus ou moins uniforme la limite d'élasticité de l'acier'laminé à chaud sans écrouir le métal de manière excessive-,,
A mesure que la tande passe entre les cylindres de chaque groupe,
ses surfaces subissent un allongement faible qui suffit pour soumettre les écailles d'oxyde qui y sont déposées à une contre inte dépassant sa limite d'élasticités ce qui fait qu'une pe rtie maoulable des écailles se détache de la bande et que la partie
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restante est morcelée à un degré tel que les criques qui y sent formées constituent une myriade de trajets que les solutions de décapage dans lesquelles on fait ensuite passer la bande pour enlever les écailles d'oxyde restantes peuvent facilement parcourir pour atteindre les interfaces de l'oxyde et de la bande*
Si l'épaisseur de la bande n'est pas uniforme dans le sens transversal et si son épaisseur augmente d'un bord à l'autr il faut alors, pour assurer l'uniformité de la pression exercée sur.la largeur entière de la bande,
que les cylindres de chaque groupe soient placés de manière à délimiter entre eux un passage conique qui correspond à la forme de la section transversale de la bande.
Le passage entre les cylindres peut être modifié de l'une ou l'autre de deux façons, la première consistant à régler le tube 154 de transmission de couple de manière à faire 'basculer les porte-cylindres sur leur longueur afin de soulever ou d'abaisser ainsi l'une des extrémités des cylindres portés par ce porte- cylindres et la seconde consistant à imposer une torsion au châssis- du logement*
Lorsque les tubes de transmission de couple 154 sont utilisés dans de but, les arbres courts excentrés 155 tournent de manière telle qu'ils soulèvent ou abaissent l'extrémité des tubes 154 au voisinage de sarhres Si on suppose que les extrémités des tubes sont soulevées,
les bras 153 qui sont reliés au Voisinage de cette portion du tube sont alors soulevés à leur point d'articulation dans le logement et sur leur longueur, ce qui soulève les extrémités des porte-cylindres voisines du côté de l'appareil où se tient l'ouvrier. Le déplacement ascendant des extrémités des porte-cylindres provoque également le soulèvement de l'extrémité du cylindre 126 et du cylindre d'appui 125 ainsi que des extrémités des cylindres 133. Les cylindres délimitent alors, dans leur position mutuelle d'emboîtement, un passage conique entre eux.
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Si le passage entre les cylindres est modifié par l'élasticité ou la torsion du châssis, l'arbre excentré des tu ? 'courue pas, de sorte que les tubes sont dans leur position horizontale normale et on règle soigneusement les vis 158 sur le côté du logement sur lequel doit se trouver la plus grande ouverture du passage conique,-ce qui fait que ces vis portent contre leurs butées 159 en un certain point, au cours du mouvement descendant des cylindres 126 et 125 et des cylindres 133, ce qui sollicite élastiquement le châssis du logement sur une distance suffisante neur que l'une des extrémités des cylindres ne se déplace pas vers le bas aussi loin que l'autre extrémité, ce qui délimite un passage conique entre les cylindres*
Le passage conique peut, dans l'un ou l'autre des deux cas être très faible- Cependant,
grâce aux dispositifs presns et particulièrement décrits, il est ainsi possible d'introduire une bande ayant une section transversale conique de manière que l'uniformité de la pression"exercée sur celle-ci soit assurée- Par cet agencement, on empêche la création de points localisés de pression élevée qui sans cela se produiraient au bord de plus grande épaisseur de la bande-
Conformément à la présente invention, la demanderesse a décrit les moyens généraux et le fonctionnement de l'appareil de la présente invention et elle a décrit et représenté ce qu'elle considère être le meilleur mode de réalisation de cet appareil.
Cependant, il est bien entendu que ce mode de réalisation n'a été donné qu'à titre indicatif et non limitatif et que l'on peut y apporter diverses modifications sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
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The present invention relates to a method and apparatus for mechanically treating strip material, and which are particularly suitable for treating a continuous hot-rolled metal strip which has been cooled, to break up and remove from its surfaces a material. considerable part of the oxides or surface scales which form on this strip and to break up or fragment the remaining or adherent oxides in such a way that a large number of oxides are formed at the interface of the oxide and the support metal paths by which scaling solutions, such as acids or the like, can easily penetrate and progress to the interface to thereby remove quickly and efficiently],
one oxide scales still remaining on the strip - Besides that the scales are eliminated, the low degree of work hardening also improves the metallurgical characteristics of the metal strip
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Since the removal of scales from the metallic layer only by pickling is a very lengue operation as well as a very expensive undertaking when considering the quantities of treatment products required, the requirements for an apparatus of this such as require either that the pickling bath tubs be of unreasonable length if the rapidly moving strip of metal is to remain in the baths for a time sufficient for the scales to be completely removed,
or if smaller tanks are used, the strip is treated at a very low speed so that the pickling solutions can properly remove the scales.
However, if the scales on the web surfaces have been carefully broken up such that a large number of interface access paths have formed, the pickling solutions can penetrate more effectively to the surface. area between the interface of the support metal and the remaining scales and can thus more easily ensure the complete removal of the scales, which greatly increases the efficiency of the production line.
The apparatus of the present invention enables a continuous metal strip to be processed by means of several groups of process rollers or rollers whereby reverse bending operations can be performed, whereby the surfaces of the strip are subjected to alternating bending stresses of between 2% and 4%,
stresses that exceed the elastic limits of low carbon steel oxides that form during typical hot rolling operations * Reverse bending of the strip is therefore more than sufficient for the oxides formed on the strip. - these are perfectly fragmented and so that a significant part of these oxides is actually removed before the strip enters the treatment baths
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It has been found that, in order to achieve the most effective chipping and removal of a significant portion of the scales without strain hardening the material to an excessive degree, a defined relationship between the thickness of the strip being processed must be maintained. processing and the cylinders around which the bending operation is performed.
It has been found that the most effective range of ratios between the small diameter of the bending rolls of each group and the thickness of a typical low carbon strip is between 1 and 50: 1. When, for example , the ratio is less than 25:
1, due to unnecessarily pronounced bending it results in exaggerated hardening of the metal which is detrimental both in subsequent cold rolling operations and in deep drawing operations which involves the formation of tiny channels from of the strip in the hot-rolled state * However, if the ratio of the bending cylinder to the thickness of the strip is much greater than 50 1, the surface stresses exerted on the strip and the oxide do not are not sufficient to exceed the elastic limit of the oxide, so that no appreciable reduction results in the time required by the subsequent pickling operations compared to the time required for this pickling if no previous treatment has been carried out.
Since the metallurgical characteristics of an ordinary hot-rolled strip material vary to some degree over the entire length of the strip, the slight degree of hardening which occurs when the strip is processed by the conforming apparatus, the present invention provides a product having a more uniform improvement from a metallurgical point of view, the physical properties having a greater uniformity than those which exist in the as-hot-rolled state and the average yield strength of. the strip, however, not being raised to such a degree as to have a detrimental effect on its further processing *
In order to better understand the invention,
we go majnte-
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describing it with reference to the accompanying drawing in which FIG 1 is a side view taken from the driving side of a mechanical scale breaking device according to the invention; fig 2 is a plan view of the apparatus shown in fig 1 fig 3 is a section taken through 111-111 of fig 4; fig 4 is a section made by IV-IV of fig. 3;
fig. 5 is a fragmentary section taken by V-V of 1 fig. fig. 6 is a fragmentary section taken by VI-VI of le. : freezes 4 in fig. 7 and 8 are fragmentary views of part of the water spray system, taken by VII-VII and VIII-VIII of fig 4; fig. 9 is a plan view of the apparatus according to one of the variants of the invention;
Fig 10 is a side view of the apparatus shown in Fig 5 of FIG. 11 is a section taken by XI-XI of fig 9 in fig. 12 is a section taken by XII-XII of FIG. 11, fig. 13 is an enlarged front view of part of the apparatus, this view showing a mechanism serving to ensure the distribution of the pressures applied to one or the other end of one of the bending rolls; fig. 14, finally, is a section of part of the Mechanism shown in fig 13.
In Figs 1 to 5 of the drawing, it can be seen that the frame supporting the elements according to the invention comprises two housings 11 and 1, 2, a base plate 13 fixed to the latter, a cover plate 14 fixed to the two housings, and several transverse reinforcing plates 15, the ends of which are fixed to each of the housings. The housings have a struckare such
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at their upper part, they comprise two symmetrical and integral parts 16 which extend upwards from these housings. In the base plate 13 are made openings 17 through which several bolts 18 can be passed to secure the frame to a suitable solid 19.
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In the side walls ,, dà -dh-a4ue housing 3.1 and 12 are formed two windows 21 and 22 each intended to receive, so that they can slide along guides 23 which are formed therein two pairs of cylinder holders 24 . and 25 intended to receive the upper cylinders moving vertically.
26, one end of which is articulated on the cylinder carriers 24 and 25 by pins 27 are articulated at their opposite end on lever arms 28 extending outwardly which are keyed to pivoting shafts 29 whose ends are supported in suitable bearings 31 mounted in the symmetrical housing parts 16 which extend upwards. To each of the shafts 29 are also keyed similar lever arms 32 at the free ends of which are articulated, by means of a ball joint 33, the outer ends of piston rods 34 to be driven by fluid motors 35 which are hingedly attached to bosses 36 provided on the top of the cover plate 14.
In the transverse direction of the two housings at the ends of which they are supported in suitable bearings, are housed two groups of rolls for treating the strip which, except in that one of the games is reversed with respect to the other, are similar in form and function. In the front part of the housing which receives the first set of cooperating cylinders are placed two cylinders 37 and 38 whose shafts 39 and 41 are mounted so as to be able to rotate in suitable bearings 42 fixed in cylinder holders 43 fixed to the housings at the bottom of the windows 21.
The shaft 41 located on the discharge side of the first group of cylinders is provided with an extension 44 to which is fixed
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a coupling member 45 to which is attached a shaft 46 driven by a suitable source of energy, such as a reduction unit driven by a motor or the like, well known in the art and for this reason , we have not shown particularly-
A cylinder 47 for bending the strip, of small diameter and which can be housed between the two cylinders 37 and 38 of relatively large diameter is, as is a support cylinder 48,
supported by the two cylinder holders 24 with which it can move vertically The ends of the support cylinder 48 are mounted in suitable bearings .49 which are held in the cylinder holders 24 by collars 51 fixed to the cylinder holders by studs 52.
To prevent the transverse displacement of the two cylinders which can move vertically, one of the cylinder carriers has two slots 53 which extend on its sides and in which they can slide two retaining plates 54 fixed to one of the main housings. -
Two shallow openings 55 3 'extending axially in the ends of the bending cylinder 47 are intended to receive the reduced diameter ends 56 of two pull rods 57 which are elastically pushed into contact with the ends of the cylinder by two springs 58 working at compression which surround the rods and which are held in position thereon in a recess 58a formed in the spring cages 59.
At their upper end, the cages are screwed into two housings 61 and are surrounded by suitable bearings 62 held in their respective positions in the vertically movable housings 61 by caps 63. The housings 61 have projections 64 which are received. in guides 65 of calipers 66 extending outwardly from the cylinder holders 24, these projections slidable in the guides 65.
At the outer ends of the push rods are fixed discs 67 which can be grasped by hand to move the rods from their position in
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which they are in contact with the bending cylinder in order to release the cylinder and to be able to remove it and replace it, either by a cylinder of the same size, or by a cylinder whose diameter makes it possible to maintain an appropriate ratio between the diameter cylinder and band thickness
To maintain contact between the bending cylinder 47 and its support cylinder 48, when the cylinders are moved apart to allow the introduction of the strip, two rods are provided.
68 which are articulated on one of the ends of the shoemakers 61,
which pass through an opening 69 of each caliper and are surrounded by compression springs 71 locked in position by adjusting nuts 72 screwed onto the ends of the rods.
The second group of process rolls is, as mentioned above, reversed with respect to the first group or inlet group of rolls.
In this case, the support cylinder 73 of the second group is supported in two cylinder holders 74 fixed to the main housings, and the bending cylinder 75 of small diameter is supported at its ends by two push rods 76 which can slide in housings. 77 which can move vertically in calipers 78 projecting radially from cylinder carriers 74. The bending cylinder is pressed firmly against its support cylinder 73 by compression springs 79.
Above the bending cylinder 75 are provided two large diameter cylinders 81 and 82 which are supported in, suitable bearings 79 mounted in the cylinder carriers 25 movable vertically, and these cylinders 81 and 82 can be brought into. a position in which they fit the bending cylinder 75 and be spaced from this position. Cylinder 82 on the discharge side of the second group of cylinders is connected to and operated by a power source, in a manner similar to that used for driving cylinder 38 Although we have described one of the cheek cylinders
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r: {.., :::;. j¯'1Ue.len.t.1 without departing from the spirit of the invention.
To remove from the surface of each of the cylinders 38
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;>; 1 and 73, scales or any other foreign matter that pcu ;; e ;;. F. To buy there, several wipers 83 are provided, each of which is articulated on a rod 8 fixed to the housings and applied in contact against the cylinders by a spring 85.
In order for the broken scale to be removed from the surface of the belt and so that it cannot be dragged into the second group of treatment cylinders or into the tanks of the treatment shackle, a water spray system is used. which sprays water on both sides of the strip and which comprises two adjustable nozzles 86 and 87 attached to a manifold 88 connected to the end of a duct 89 and two similar adjustable nozzles 91 and 92 connected to a duct 93 The two conduits 89 and 93 are connected to a "T" fitting 94 to which is fixed an inlet conduit 95 which ensures the sending of water from a source not shown therein.
The two nozzles 86 and 87 are placed between the two groups of treatment rolls and the nozzles 91 and 92 are disposed in the vicinity of the discharge side of the second group of rolls.
Between the housings 11 and 12 and between the two groups of processing rolls are fixed two guide plates 96 and 97. The lower guide plate 96 is adjustable, so that it can be tilted appropriately to feed the web. from the first group of processing cylinders into the second group during the web feeding process In the vicinity of the cylinder 82 and on the discharge side of the second group of processing cylinders is mounted a deflector cylinder 98 which rotates in a frame 99 articulated between the two housings 11 and 12 and which comprises an apron 101 with counterweight thanks to which the strip is always kept in contact with the cylinder 82 of large diameter
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t1: t;? V8C the deflector cylinder 98.
The apron can cc! ;, T '' ': 1: inten1). en ==. i # 1; Jn f1Y by blocking a nut 102 which is screwed in: 51) .1 'un g011, jn 1 ;,', v "/.:" ',' * - '"' l" a slot 104 of a bracket 105 fix9 1 :: ..ii <1: 1> #
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lower apron *
To retain dust and water spray in the area in which the processing operations take place, two removable covers 106 and 107 are provided which are attached to the main frame, one of which is placed on the side of the body. drive and the other on the working side of the device.
In order that the strip material can be passed through the processing apparatus, pressurized fluid is supplied to the two motors 35 and, thereby, the cylinder holders 24 'and 25 are lifted vertically which lifts the cylinder. bending cylinder 47 and its backing cylinder 48 of the plum group of cylinders as well as the two large diameter cylinders 81 and 82 'of the second group of cylinders, respectively. The front end of the strip is then fed into the apparatus over cylinders 37, 38 and 73 and onto deflector cylinder 98, so that when the direction of travel of the two fluid motors is reversed, the two cylinders upper move downward and come into contact with the strip to which they impart a profile substantially similar to that shown in fig. 4.
The water sprayers are then turned on and energy is sent to drive the cylinders 38 and 82, whereby the strip is continuously drawn into the apparatus and, due to the reverse bending which occurs, it undergoes a treatment which removes an appreciable part of the scales from its surfaces and ensures the fragmentation, the remaining part of the scales which adhere to it. The pressurized fluid is constantly supplied to the motors 35 as the web undergoes the treatment, so that the rolls are kept resiliently in contact with this web.
During the use of the device and because of the hydraulic cylinder and piston arrangements provided for each of the two groups of cylinders, the pressure applied to the strip at the places of the bending reversal is positive and controllable,
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so that in order for the particular conditions to be obtained, that is to say to obtain a given ratio between the diameter of the bending cylinder and the thickness of the strip being treated, pressure must be applied from such that optimum breaking of the oxide scales occurs without imposing excessive strain hardening on the metal.
As previously mentioned, if the hot rolled metal undergoes too much strain hardening, its yield strength is greatly increased, which, therefore, significantly reduces the amount of reduction that the strip can undergo during cutting. first pass of a subsequent cold rolling operation resulting in a very detrimental lowering of the efficiency of the rolling operation without thereby obtaining any appreciable advantage *
In fig. 9 to 14, there is shown an apparatus according to a variant of the embodiment described and shown so far.
In fig. 9 and 10, there is shown: an apparatus for processing a strip comprising a housing 111 in which are arranged a plurality of rolls comprising strip bending rolls which are of relatively small diameter and which are separately driven by speed motors. direct current 112 and 112a which are coupled there directly by pins 113 and 113a respectively - Suitable control devices for the motors 112 and 112a are coupled in the electric circuit and provide the driving of the motors and the bending cylinders, which there are connected, at different speeds.
As has been shown more particularly in FIGS. 11 and 12, the housing comprises a base 114, a front frame section 115 and a rear frame section 116, sections which are secured together at their lower part and at the base 114 by means of lower junction plates 117 at their base. - upper tie by junction plates 118. Between the upper junction plates They are fixed short spacers 119, thanks to which rectangular openings are formed at the top of the housing * Similar windows 121 are
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provided in both the front section and the rear section of the chassis. In the windows of the housing, at the inlet end of it (as seen on the left in fig.
There is mounted a suitable uninterrupted fixed support 122 which extends from the front section to the rear section and which carries the front and rear bearings for two cylinders 123 of relatively large diameter. In the upper parts of the windows of the frame is mounted a cylinder holder 124 which can slide therein and which also extends from the front section to the rear section of the frame. In the cylinder carriers 124 are mounted suitable bearings intended to support the ends of a support cylinder 125 of relatively large diameter.
A relatively small diameter bending cylinder 126, shown in a position in which it is seated between the two cylinders 123, is mounted in suitable bearings comprising housings to which are attached extending links. up that are split! at their upper end and which are fixed, so as to be able to slide, to the upper cylinder holder 124 At the intake end of the housing is also mounted in an adjustable manner:
.e a deflector cylinder 127 which is attached to the cylinder holder 124 and which rises vertically when the latter is lifted, which allows the metal strip to pass easily through the apparatus, and which, when, the holder. cylinders is lowered, also lowers (as shown in Fig. 11) and comes into contact with the strip to ensure substantial contact in an arc of this strip with the lower cylinder 123 located on the inlet side and of relatively diameter. tall.
In the windows provided at the outlet end of the apparatus, cylinders of a second group similar to the cylinders of the group located on the intake side. are mounted inversely to the cylinders of the first group. In the lower part of the windows of the two front and rear sections of the frame is mounted a single fixed and continuous support 128 intended
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to support bearings 129 in which is housed an in eur cylinder 131 of relatively large diameter. In the upper part of the windows is mounted so as to be able to slide a continuous support 132 in which are mounted suitable bearings intended to support the two upper cylinders 133 of relatively large diameter.
A bending cylinder 134 of small diameter similar to the bending cylinder 126 and which is similarly mounted with respect to the cylinders 133 is, as seen in Figs. 11 and 12, housed between the cylinders 133 of relatively large diameter and is mounted, at its ends, in bearings 135 and 136 arranged in bearing housings 137 and 138, respectively On the driven side of each of the cylinders 126 and 134 is provided a coupling 139 in which can easily penetrate the drive pins provided for this purpose.
At the opposite end of the cylinders 126 and 134 are provided similar devices for changing, positioning and supporting the cylinders. A cap 141 with a bayonet fitting is fitted over the end of the cylinder and is attached to it. the part of the bearing which rotates with the cylinder. Into the cap 141 is screwed a jack screw 142 provided with a locking nut 143 and having, at its inner end, an enlarged part 144 which comes into end-to-end contact with the end of the cylinder when the screw is tightened, which places the cylinder in position and causes the conical surfaces of the sleeve provided on the cylinder to bear with the chamfer which is located,
in the inner raceway * Grooves 145 are made near the ends of the cylinders and are intended to receive a support bar when the working cylinder has to be removed by the bearing 135 for replacement On the opposite ends of the cylinders 126 and 13 are formed flat surfaces which slide in and come into contact with similar flat surfaces formed in the coupling 139.
You can, simply by unscrewing the jack screw 142 and removing the cap 141
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emtn the cylinder and replace it without spending a lot of annual energy or wasting a lot of time-
To each of the housings 137 and 139 are attached rods 146 which have at their upper ends slots through which bolts 147 pass which allow the rods to be attached in a sliding manner to the upper cylinder holders 124 and 132.
Therefore, during an upward movement of the cylinder carriers, the respective bending cylinders
126 and 134 of small diameter are lifted. Since the bending cylinder 126 must be lifted a sufficient distance to allow the web to be quickly fed into the apparatus, the slots in the links 146 of the cylinder 126 are quite short. , so that the cylinder holder 124 only rises a short distance before the cylinder 126 is raised.
As with the rods 146 of cylinder 134, the slots therein are long enough, so that when cylinder holder 132 is lifted to allow the metal strip to be inserted, cylinders 133 snap into place. lift with the cylinder holder but that, if cylinder 134 is to be changed, cylinder holder 133 is raised to a sufficient height to bring the links into the end of the slots and to lift cylinder 134 a relatively short distance to it. allowing it to be moved away from the cylinder 131.
At the top. In the housing are four cylinder and piston assemblies 148 which are mounted on journals 149 supported by bearings 151 secured in openings in the front and rear frame sections 115 and 116 and in the struts 119. The ends lower piston rods are articulated to rods 152 which are themselves articulated to cylinder carriers 124 and 132.
At the lower end of each of the piston rods is a hinged lever arm 153 which extends inwardly. from a tube 154 to which iJ is firmly attached and which is mounted on two short shafts 155 and 156 the arhre
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185 being eccentric and being mounted on the device on the side where the worker is, terminal shown in fig 14. A second:
of flush lever 157 extends outward from chaxee torque transmission tubes 154 to which they are firmly fixed and these arms have, at their outer end, 3 adjustable threaded stops 158 intended to cooperate with stop brackets 159 fixed to the frame of the housing and whose range will be described later.
On the pins 13 and 14 there is shown a bracket 161 extending outwardly from the front section 115 of the frame on which is mounted a speed reducer assembly 162 to the input side of which is fixed a flywheel. main 163 and to the output side of which is connected, to a short output shaft 164 of this assembly, the eccentric short shaft 155.
The eccentric shaft 155 is fixed in a roller bearing 165 which facilitates the work of the worker when he rotates the eccentric shaft to tilt the tube 154 for a purpose which will be described later, sufficient play being provided. at the location of the shaft 156 so that such an inclination can take place. In the vicinity of the cylinder 133, at the unloading end of the apparatus, is mounted a deflector cylinder 166 fixed to the inner end of the an apron 167 articulated on a support 168 extending upwards and fixed to the housing of the apparatus.
To tilt the apron 167 upwards and thereby lift the cylinder 166, two cylinder and piston assemblies 169 are connected and are mounted in suitable journals, as shown in pins 10 and 11. In order to limit the lifting of the cylinder. apron 167 and to ensure a suitable positioning of the deflector cylinder 166, an adjustable stop is provided which is constituted by a threaded element 171 mounted so as to be able to slide in a housing 172 and which can be moved vertically by a tangent wheel 173 screwed with it, which is driven by a worm 174 controlled by a suitable motor 175
Between the two groups of cylinders, as shown in the
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fig.
There is provided an apron or guide plate 176 articulated at 177 and fixed by rods 178 to the upper cylinder holder
132. When the latter is in the lower position, the apron is tilted downwards and is no longer in contact with the belt. However, when the cylinder holder 132 is raised for the introduction of a tape in the apparatus, the apron 174 serves as a guide and directs the tape onto the cylinder 134.
It will be assumed that the strip being processed, as shown in fig 4 or in fig 11, is of uniform thickness over its entire width and that, in addition, the thickness of the web is 2.28 mm . The dimension of the bending cylinder, necessary to maintain the ratio between the diameter of the cylinder and the thickness. The web in the desired range of 25: 1 and 50: 1 should then be approximately 101mm.
If the strip is thicker then the diameter of the bending rolls will need to be larger, although it is not necessary to do so, since the ratio remains within the range of a suitable breakage of the scales, so that for a strip with a thickness of 3.22 mm, the diameter of the bending cylinder may be of the order of 108 mm, which maintains the ratio between the diameter of the cintra cylinder / and the thickness of the band suitably within the range mentioned above.
To achieve proper run-in of the cylinders as well as to properly support them along their length, the diameter of the large cylinders is approximately 5 times the diameter of the smaller cylinders used *
As the strip passes between cylinders 126 and 123 for example (freezes II), it is bent from one of its sides around the two small diameter cylinders 123 'and it is bent from its opposite side. or on the far side around the intermediate bending roll 126 of smaller diameter the strip is similarly bent as it passes between rolls 134 and 133,
the difference in the process residing in the fact that the bending of the band takes place at the location of the
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cylinders 134 and 133 on the side of the strip which is remote from that which comes into bending contact with cylinders 123 and 126.
As has been shown in FIG. 11, the strip is maintained in substantially arcuate contact with cylinder 123 on the inlet side by means of deflector cylinder 127 and cylinder 133 is spaced therefrom at the outlet end by deflector cylinder 166, by means of a deflector cylinder 166. adjustable stop 171 which limits the lifting of the cylinder 166, the arcuate contact of the strip with the cylinder 133 at the discharge end can vary and the surface equality of the discharged strip can be improved. an arc of the strip with the adjacent large diameter cylinders 123 and 133 is maintained by the tension exerted on the strip as it passes from the first to the second set of cylinders.,
this tension being exerted in the present case by the fact that the bending cylinder 134 is driven slightly faster than the cylinder 126.
The pressure applied to the strip at the points of contact of the cylinders 126 and 123, 134 and 133., @ Respectively (as shown in fig. II) or at the cylinders placed in their interlocking position (as shown in fig. 4) is regulated in such a manner, by control valves provided in the hydraulic control system which is connected to the cylinder and piston assemblies, that the pressures added to the bending or bending action are sufficient to effect the rupture and the breaking up of the oxide scales as well as to raise to a more or less uniform degree the yield strength of the hot-rolled steel without excessively hardening the metal.
As the tape passes between the cylinders of each group,
its surfaces undergo a low elongation which is sufficient to subject the oxide scales which are deposited therein to a counter inte exceeding its elastic limit, which means that a moldable part of the scales detaches from the strip and that the part
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remaining is fragmented to such an extent that the smelling cracks formed therein constitute a myriad of paths which the stripping solutions through which the tape is then passed through to remove the remaining oxide scales can easily travel to reach the interfaces of the oxide and band *
If the thickness of the strip is not uniform in the transverse direction and if its thickness increases from edge to edge then, to ensure uniformity of the pressure exerted over the entire width of the strip ,
that the cylinders of each group are placed so as to define between them a conical passage which corresponds to the shape of the cross section of the strip.
The passage between the cylinders can be altered in either of two ways, the first of which is to adjust the torque transmission tube 154 so as to tilt the cylinder carriers along their length in order to raise or lower the cylinder holders. '' thus lowering one of the ends of the cylinders carried by this cylinder holder and the second consisting in imposing a torsion on the housing frame *
When the torque transmission tubes 154 are used for this purpose, the eccentric short shafts 155 rotate in such a way that they raise or lower the end of the tubes 154 in the vicinity of sarhres.If it is assumed that the ends of the tubes are raised,
the arms 153 which are connected to the Neighborhood of this portion of the tube are then raised at their point of articulation in the housing and over their length, which raises the ends of the adjacent cylinder holders on the side of the apparatus where the 'worker. The upward movement of the ends of the cylinder holders also causes the lifting of the end of the cylinder 126 and of the support cylinder 125 as well as of the ends of the cylinders 133. The cylinders then define, in their mutual nesting position, a passage conical between them.
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If the passage between the cylinders is modified by the elasticity or the torsion of the frame, the eccentric shaft of the tu? 'run, so that the tubes are in their normal horizontal position and the screws 158 are carefully adjusted on the side of the housing on which the larger opening of the conical passage must be located, so that these screws bear against their stops 159 at a certain point, during the downward movement of cylinders 126 and 125 and cylinders 133, which resiliently biases the housing frame a sufficient distance so that one end of the cylinders does not move downward as far as the other end, which defines a conical passage between the cylinders *
The conical passage can, in either of the two cases be very small- However,
thanks to the devices presns and particularly described, it is thus possible to introduce a strip having a conical cross section so that the uniformity of the pressure "exerted on it is ensured. By this arrangement, the creation of points is prevented. localized high pressure which otherwise would occur at the thickest edge of the strip
In accordance with the present invention, Applicant has described the general means and operation of the apparatus of the present invention and has described and represented what it considers to be the best embodiment of this apparatus.
However, it is understood that this embodiment has been given only by way of indication and is not limiting and that various modifications can be made to it without thereby departing from the scope of the invention.
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