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La présente invention concerne un appareil pour bobiner une ma- tière en bande à mesure qu'elle sort d'un laminoir ou d'un autre disposi- tif de traitement de bandes, et elle se rapporte particulièrement à un appareil de bobinage utilisant des éléments de guidage de la bande qui peuvent être instantanément déplacés par rapport à leurs châssis de sup- port dans une direction qui les écarte de la bande à l'endroit de chaque changement de diamètre, à mesure que les spires successives de la bande sont bobinées, ce qui empêche la production de marques sur cette dernière aux endroits du recouvrement de l'extrémité avant de la bande.
A mesure que la bande métallique laminée à chaud sort d'un lami- noir de bandes à chaud, elle est habituellement envoyée à un appareil de bobinage comportant une bobine (ou un mandrin) menée autour de laquelle sont espacés des éléments de guidage, ce qui constitue un trajet délimité par lequel passe l'extrémité avant de la bande en vue de son enroulement sur la bobine. Ces éléments de guidage comportent en général une série de rouleaux, qui peuvent être menés ou non, disposés sur une circonférence autour de la bobine de manière à constituer un passage sensiblement conti- nu dans lequel la bande est guidée autour de la bobine.
Dans certains des bobinoirs de conception très récente, les rouleaux sont en général entrai- nés à une vitesse périphérique légèrement supérieure à la vitesse de dépla- cement de la bande, de manière que les rouleaux fassent avancer la bande jusqu'au rouleau immédiatement suivant. Ces éléments de guidage peuvent être réalisés de diverses manières, étant donné qu'on peut disposer jusqu'à neuf rouleaux sur une circonférence autour de la bobine, mais qu'on peut utiliser un seul rouleau en combinaison avec une série de tabliers courbes.
Les laminoirs avec lesquels on utilise des bobinoirs peuvent pro- duire une matière ayant des largeurs et des épaisseurs diverses et, lors- que celle-ci a une largeur notable et que sa jauge est relativement faible, le bobinage s'accomplit d'une manière très satisfaisante sans production de marques fâcheuses. Toutefois, pendant le bobinage d'une matière ayant une largeur relativement faible et une épaisseur notable, par exemple une matière en bande généralement connue sous le nom d'acier en bande dont l'épaisseur peut être comprise entre 3,17 et 9,5 mm et qu'on utilise dans la fabrication des tuyaux, il se produit des indentations ou des marques fâcheuses sur la surface de la bande.
Quel que soit le mode de réalisation particulier des éléments de guidage utilisés en combinaison avec la bobine dans le bobinage d'une matière de faible largeur et de jauge importante, il se produit des marques superficielles sur les spires intérieures de la bobine, ce qui endommage la bande et diminue, de ce fait, le rendement en produit de qualité. La production de marques sur les spires de la bobine provient du fait que la face inférieure de la seconde spire vient en con- tact avec l'angle vif de la partie terminale avant ou menante de la bande à l'endroit ou la dernière portion de la première spire s'écarte de la bo- bine et passe sur l'extrémité de la bande de manière à amorcer la seconde spire.
On remarquera que l'extrémité avant de la bande est beaucoup plus froide que la partie de la bande qui est enroulée sur celle-ci et, lors- qu'on bobine une bande de 3,17 mm d'épaisseur, ou plus, la variation du diamètre des spires successives est si rapide aux vitesses élevées que les rouleaux exercent un martelage intense sur la bande en raison des forces exercées sur les rouleaux, ce qui fait que la surface inférieure de la se- conde spire est entaillée ou rayée par le bord avant ou d'attaque de la partie terminale de la bande. Non seulement la surface de la bande est rayée, mais encore elle est déformée à l'endroit du recouvrement, et la déforma- tion est très prononcée quand l'épaisseur de la bande est supérieure à 3,17 mm.
Etant donné que la zone de recouvrement à l'endroit du bord avant de la bande passe successivement entre la bobine et chacun des rouleaux,
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chaque rouleau est soumis à une brusque poussée orientée vers l'extérieur en raison des forces d'accélération élevées qui se produisent lorsque les roulaux sont brusquement repoussés vers l'extérieur à chaque variation du diamètre de la bobine. Le marquage de la bande peut gagner en profondeur et affecter jusqu'à vingt spires si les rouleaux sont maintenus en contact de bobinage avec la bande pendant un temps correspondant, ce qui montre que les forces exercées au cours d'un bobinage sont très importantes.
La diminution du rendement en produit de qualité dépend du temps pendant le- quel les rouleaux restent dans leur position de bobinage et ce temps de- vrait correspondre au maximum à la pose des trois ou quatre premières spires de la bande, après lesquelles l'ouvrier peut écarter les rouleaux pour les amener dans leur position inopérante.
Dans les bobinoirs actuels, les rouleaux sont accouplés à un système d'embiellage commun à deux ou plus de deux châssis comportant un dispositif de commande commun, ou bien les châssis sont montés dans des dispositifs de guidage radiaux et sont accouplés à des ensembles indivi- duels à piston et cylindre. Dans un autre mode de réalisation, les châs- sis dans lesquels les rouleaux sont montés peuvent être accouplés à des leviers coudés distincts eux-mêmes reliés à un seul ensemble commun à pis- ton et cylindre. Dans n'importe lequel de ces agencements, les châssis, les biellettes, les guides ou les leviers coudés ainsi que leurs cylindres auxquels ils sont reliés, constituent une masse importante qui doit être écartée rapidement de la bobine.
Du fait que la bobine est un élément très rigide, elle ne cède pas élastiquement sous la poussée répétée créée par la partie terminale froide de la bande quand celle-ci vient porter contre les points de contact successifs des rouleaux. Bien que les rouleaux soient normalement écartés de la bobine lorsque leurs ensembles à piston et cy- lindre cèdent élastiquement, si une force importante est brusquement exer- cée sur les rouleaux, ceux-ci et l'ensemble sur lequel ils sont portés ne cèdent pas élastiquement à un degré appréciable lorsque la force est brusquement appliquée par la partie terminale avant de la bande, du fait que l'inertie de l'ensemble des rouleaux est si importante et que la ro- tation est si rapide.
Lorsque la bande qui se trouve directement sur l'ex- trémité de la bobine vient en contact avec les rouleaux, ceux-ci agissent comme une masse momentanément fixe et, pour cette raison, on comprendra facilement qu'ils déforment chaque spire successive dans la zone du recou- vrement de la bande.
L'appareil conforme à la présente invention évite les inconvé- nients précités relatifs au bobinage d'une bande relativement édroite ayant une épaisseur notable, du fait qu'on l'a conçu sous forme d'un appareil de bobinage comportant des éléments de guidage qui peuvent se déplacer pres- que instantanément de manière à s'écarter de la bobine, à chaque variation de diamètre à mesure que les spires successives de la bande sont envidées et sans appliquer des forces excessives à la bande à l'endroit du recou- vrement.
En conséquence, la présente invention a pour objet : - un appareil de bobinage de bande comportant un dispositif élastique qui est placé entre les châssis et les rouleaux et grâce auquel ces derniers peuvent être déplacés momentanément par rapport aux châssis à chaque zone de recouvrement des spires de la bobine;
- un appareil de bobinage dans lequel des ressorts de compres- sion sont placés au voisinage étroit des rouleaux afin que ces derniers puissent être déplacés momentanément par rapport aux châssis dans un sens qui les écarte de la bobine lorsqu'ils sont soumis à des forces anormale- .ment élevées, de manière à assurer l'espacement approprié qui est néces-
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saire au moment où une nouvelle spire est ajoutée à la bobine et cela, sans imposer des conditions de charges extrêmement élevées au mécanisme de com- mande des rouleaux ou sans provoquer une forte action de martelage sur la bande proprement dite;
- un appareil de bobinage d'une matière en bande chaude dans lequel deux ou plus de deux rouleaux de guidage sont montés dans des châs- sis de support et sont agencés de manière à pouvoir se déplacer instantané- ment par rapport aux châssis au moment où une nouvelle spire est ajoutée à la bobine au cours d'un bobinage, et de manière à laisser les rouleaux et les châssis reprendre leur position normale les uns par rapport aux autres.
Ces caractéristiques ainsi que d'autres particularités et avanta- ges de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qu'on a faite en se référant au dessin annexé, sur lequel : la fig. 1 est une coupe en élévation d'un appareil de bobinage conforme à la présente invention; la fig. 2 est une vue partielle en élévation de face et à plus grande échelle, de l'un des éléments de guidage illustrés sur la fig. 1; la fig. 3 est une vue terminale partielle de l'élément de guidage représenté sur la fig. 2 ; la fig. 4 est une coupe de l'ensemble à ressort, faite par IV-IV de la fig. 2 ; la fig. 5 est une vue partielle en élévation latérale d'une va- riante des éléments de guidage, conforme à la présente invention;
la fig. 6 est une vue schématique représentant l'achèvement de la pose de la première spire sur la bobine.
On a illustré sur la fig. 1, un appareil de bobinage 11 pour des bandes chaudes, comportant deux bâtis verticaux 12, espacés et parallèles, constitués par plusieurs sections mutuellement reliées par les éléments ho- rizontaux nécessaires de support et de séparation constitués par des pou- trelles 13, ce qui forme une structure de support très rigide pour les au- tres éléments constitutifs du bobinoir. Les bâtis comportent des ouvertures centrales correspondantes 14 à travers lesquelles s'étend horizontalement un mandrin ou bobine 15 supporté à l'extérieur des bâtis de la manière ha- bituelle et accouplé à des dispositifs d'entraînement appropriés (non re- présentés) qui peuvent faire tourner la bobine à une vitesse périphérique égale ou légèrement supérieure à la vitesse linéaire de la bande amenée en vue de son enroulement sur la bobine.
L'extrémité avant de la bande est di- rigée vers le bas sur la bobine 15 par des guides inclinés 16 qui forment un étranglement entre une table 17 de sortie de bande comprise dans le la- minoir et la surface supérieure de la bobine 15. Une section de guidage 18, située à l'extrémité inférieure du guide 16 qui est reliée à certains autres éléments constitutifs du bobinoir et peut être déplacée avec ces éléments, sera décrite plus complètement par la suite, tandis qu'une section supérieure ou coopérante 19 du guide 16 est articulée de manière à pouvoir être pla- cée dans une position horizontale ou dans une position inclinée au moyen de dispositifs appropriés (non représentés complètement, du fait que cette ca- ractéristique ne fait pas partie de l'invention),
grâce à quoi la bande sortant du laminoir peut ou bien être envoyée à la bobine 15 ou bien passer sur celle-ci pour parvenir à un autre bobinoir si on le désire. Un ensemble 20 de rouleaux de pinçage, représenté dans la position fermée où il enserre la bande, comporte un rouleau supérieur 21 verticalement réglable qui est décalé par rapport à la verticale de manière à repousser l'extrémité avant de la bande vers le bas sur un rouleau de pinçage plus petit 22 et de là
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dans le bobinoir disposé à son voisinage.
Les bâtis 12 du bobinoir supportent deux châssis parallèles d'en- roulement 23, qui sont disposés sur des faces diamétralement opposées de la bobine 15 et qui sont articulés à des axes de pivotement 24 portés par les bâtis du bobinoir. Chaque châssis d'enroulement comporte des rouleaux d'en- roulement menés 25 qui s'étendent approximativement sur la totalité de la longueur de la bobine et qui sont agencés de manière que, lorsqu'ils sont amenés au voisinage étroit de la surface périphérique de la bobine pour porter contre celle-ci, ils soient disposés sensiblement diamétralement en opposition.
En outre, sur les ohâssus d'enroulement sont montés des tabliers de guidage diamétralement opposés 26, qui sont courbés de manière à être concentriques à la bobine et qui s'étendent approximativement sur la tota- lité de la longueur axiale de cette dernière. Ces tabliers recouvrent sen- siblement l'espace compris entre les rouleaux de manière à constituer essen- tiellement un passage continu dans lequel la bande est emprisonnée en vue de son passage à la périphérie de la bobine. L'extrémité avant de la bande à enrouler est amenée autour de la bobine par les rouleaux menés, de ma- nière à former un enroulement serré. Le rouleau 25, placé du côté d'entrée de la bobine, reçoit l'extrémité avant de la bande en coopération avec le guide 26 adjacent, il courbe la bande et la repousse autour de la bobine.
A chaque châssis sont reliées des tiges 27 de piston qui s'éten- dent à partir d'ensembles individuels 28 à piston et cylindre, grâce aux- quels les ensembles de rouleaux de bobinage sont amenés dans leur position de fonctionnement et sont écartés de celle-ci. On remarquera que les châs- sis pivotent autour des arbres 24 lorsque les ensembles à piston et cylindre sont actionnés, ce qui fait qu'ils sont rapprochés et éloignés de la bobine 15 et, quand ils sont dans leur position de bobinage, une pression constante prédéterminée exercée sur les cylindres, s'oppose à leur déplacement.
On peut régler les rouleaux d'enroulement à partir de l'extérieur de la bobine et l'on prévoit, de préférence, un très faible espacement entre les rouleaux et la bobine quand celle-ci ne porte pas de bande, deux ensembles réglables 29 à tige de butée étant prévus à cet effet pour chaque ensemble de rouleaux d'enroulement. Une extrémité des tiges 31 est reliée au châssis et leur autre extrémité traverse des ouvertures ménagées dans un support 32 des en- sembles 28 à piston et cylindre.
Les tiges comportent des plaques de butée réglables 33, dont le diamètre est plus grand que celui des ouvertures et qui sont retenues sur les tiges par des écrous 34, de sorte que , lorsque l'ensemble 28 à piston et cylindre est actionné, les plaques viennent buter contre le support 32 du cylindre et, de ce fait, empêchent le châssis 23 de continuer à se déplacer en direction de la bobinée
La section inférieure 18 du guide incliné 16 est fixée à l'ensem- ble d'enroulement illustré sur le côté gauche de la fig. 1, ce qui fait qu'à mesure que la bande s'enroule sur la bobine et que l'ensemble d'enrou- lement est écarté, la section 18 se déplace avec celui-ci. L'autre section 19 du guide incliné 16 comporte un secteur 35 articulé à un arbre 36 et relié par des biellettes 37 au châssis d'enroulement 23.
Quand les ensem- bles d'enroulement s'écartent de la bobine, la section inférieure du guide se déplace vers l'extérieur avec le châssis d'enroulement illustré du côté gauche de la fig. 1, et la section supérieure 19 du guide pivote vers le haut, ce qui libère la bobine afin de permettre l'achèvement d'une opération de bobinage. Sur l'arbre 36 est monté un rouleau déflecteur 38 qui empêche la bande d'être courbée d'une manière excessive quand les dernières spires de l'enroulement qui présentent un diamètre maximum sont enroulées sur la bobine. On a prévu à la partie inférieure du bobinoir un rouleau de serrage 39 qui est monté sur un bras pivotant 41 porté centralement et par un axe et relié par son extrémité extérieure à un ensemble 43 à piston et cylindre.
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Ce rouleau sert à comprimer fortement la dernière spire contre la spire précédente pour empêcher l'extrémité arrière de la bande de flotter quand la rotation de la bobine cesse Le dessin permet de voir qu'on doit d'abord enlever les ensembles de rouleaux d'enroulement avant que le rouleau de serrage 39 puisse être amené en contact avec la bande portée par la bobine.
Bien qu'on ne l'ait pas représenté, on utilise en sombinaison avec l'appa- reil de bobinage un dispositif d'enlèvement approprié destiné à porter contre l'enroulement et à le faire passer de la bobine à un chariot de transport ou un autre dispositif transporteur servant à enlever rapidement et effica- cement les enroulements de l'appareil d'envidage.
On va examiner maintenant les figo 2, 3 et 4 qui sont des vues partielles à plus grande échelle des ensembles de rouleaux d'enroulement et, du fait que la structure des deux ensembles est essentiellement simi- laire, on n'en décrira qu'une seuleo Les deux extrémités des rouleaux 25 sont montées dans des équerres de support 44 articulées au châssis d'en- roulement 23 par des axes 45' Ces équerres comportent des saillies horizontales 46 s'étendant vers l'exté- rieur, qui sont ajustées entre les branches de deux chapes 47 auxquelles ellessJnt articulées par des axes 48.
Chacune des chapes 47 comporte d'une part, une ouverture centrale taraudée 49 dans laquelle est montée l'extré- mité d'une tige 51 sur laquelle est fixé un ressort de compression 52, et d'autre part un évidement annulaire 53 formant un siège pour l'extrémité correspondante du ressort 52. Sur l'autre extrémité de la tige 51 est dis- posée une cuvette 54, qui sert de siège au ressort et qui peut être réglée axialement sur la tige au moyen d'un écrou 55 vissé dans un bloc 56 et pou- vant être déplacé axialement par rapport à la tigeo Le bloc 56 est réalisé de manière à s'ajuster dans le châssis d'enroulement et à être supporté par celui-ci, et il est constitué par une bague épaisse dont la paroi verticale comporte des évidements 57 dans lesquels sont logées des saillies 58 prévues sur les châssis d'enroulement.
Dans cette structure, la partie inférieure des blocs repose sur une tige horizontale 59 fixée au châssis d'enrouelement.
Des plaques de retenue 61 sont boulonnées sur la face intérieure du châssis d'enroulement et elles débordent des surfaces supérieures du bloc 56 de ma- nière à le fixer fermement en place. On remarquera que l'ensemble à ressort est conçu de manière que le ressort reçoive la poussée directe sur sa lon- gueur à partir du rouleau et, du fait qu'on a prévu une liaison avec du jeu entre les supports et la tige 51, cette action se maintient dans tous les cas. L'extrémité extérieure de l'écrou 55 porte une rondelle 62 prenant appui contre un autre écrou 63 vissé sur l'extrémité extérieure de la tige 51, et elle comporte sur sa périphérie une série de trous radiaux 64 dans l'un quelconque desquels on peut introduire une tige pour faire tourner l'écrou afin de régler la tension du ressort 52.
Pour exécuter un réglage destiné à augmenter la tension du ressort, il est nécessaire de faire tour- ner l'écrou 55 jusqu'à ce que la compression du ressort soit légèrement inférieure à la tension qu'on désire lui donner, après quoi, on bloque l'écrou 63, ce qui augmente la compression du ressort et remet en position le rouleau 25 qui avait été écarté de sa position appropriée au cours du réglage initial du ressort. Chaque support 44 comporte une saillie vertica- le 65 qui, lorsque le rouleau est déplacé à un degré appréciable quelconque, sert de butée en venant en contact avec la tête d'un boulon réglable 66 mon- té sur le châssis d'enroulemento On a prévu cette mesure de précaution pour protéger le ressort au cas où le rouleau 25 tendrait à être déplacé trop loin en direction du ressort.
Ce qui précède permet de voir qu'en plaçant le dispositif fle- xible, tel que les ressorts, au voisinage immédiat des rouleaux d'enroule- ment, la poussée du rouleau provoquée par le choc brusque subi par le rou- leau en chaque zone de recouvrement des spires est instantanément mais
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momentanément déplacée dans une direction orientée vers l'extérieur de la bobine par rapport au châsse d'enroulement.
En raison de l'inertie propre de l'agencement encombrant de châssis de rouleaux utilisé jusqu'ici, il est évident que, grâce à la faible inertie de l'agencement élastique de rouleaux conforme à la présente invention, il ne produit pas de marques sur la bande à l'endroit du recouvrement, du fait que la masse devant être soumise à une accélération à l'endroit de l'impact est considérablement ré- duite. Etant donné que les rouleaux sont successivement déplacés dans une direction qui les écarte de la bobine à l'endroit du recouvrement, le res- sort comprimé possède une force suffisante pour vaincre la pression con- stante de l'ensemble à piston et cylindre, ce qui fait que le châssis d'en- roulement auquel sont fixés le rouleau et le ressort correspondants s'écar- te progressivement de la bobine,
ce qui rétablit la position initiale du rouleau par rapport a châssis d'enroulement, cette action se produisant à la fin de l'enroulement d'une spire et avant le moment où le recouvre- ment passe de nouveau sous le rouleau d'enroulement. Dans des conditions normales, l'ouvrier rappelle en arrière l'ensemble d'enroulement lorsque trois ou quatre spires ont été enroulées sur la bobine.
La fig. 5 illustre une variante conforme à la présente invention, comportant un ensemble d'enroulement 71 du type à double rouleau, qui com- prend deux rouleaux 72 et 73 montés dans un châssis commun 74 et dont les extrémités sont supportées dans des ensembles coulissants 75 de blocs de portée, de manière que les rouleaux puissent être déplacés par rapport au châssis. Des ressorts de compression 76 portent contre les surfaces supé- rieures des blocs qui sont maintenus dans le châssis par des saillies 77 s'étendant vers l'extérieur à partir de celui-ci.
Le châssis 74 est rappelé de sa position de bobinage par un en- semble 78 à piston et cylindre relié au châssis par des leviers coudés 79.
Le trajet de déplacement de l'ensemble d'enroulement est commandé par une biellette 81, dont une extrémité est articulée par un axe 82 à l'ensemble de châssis d'enroulement et dont l'autre extrémité est articulée par un axe 83 au bâti 12 qui peut être du type représenté sur la fig. 1. On re- marquera qu'on peut utiliser un nombre quelconque d'ensembles à rouleaux conformes à la présente invention dans l'appareil de bobinage pour enrou- ler la bande, et en particulier une bande de jauge importante, sans que des forces anormalement élevées soient exercées sur les rouleaux à chaque zone de recouvrement.
Du fait qu'on réduit la masse destinée à subir une accélération vers l'extérieur de la bobine, il est évident que, chaque fois que la zone de recouvrement.ou bien qu'un?partie de plus grande épaisseur de la bande heurte le rouleau, la force est proportionnellement réduite.
La fige 6 permet de voir que lorsque la bande S en cours d'enrou- lement est relativement épaisse, il faut que le rouleau d'enroulement 25 rebondisse sur une courte distance sensiblement instantanément à l'endroit du recouvrement et que du fait de la force créée par une telle action et qui dépend de la vitesse d'envidage, l'angle vif de l'extrémité avant en- taille et marque la partie de la spire suivante à l'endroit du recouvre- ment.
REVENDICATIONS.
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