EP0056538B1 - Dispositif d'obturation des extrémités d'une machine de traitement de tôles - Google Patents

Dispositif d'obturation des extrémités d'une machine de traitement de tôles Download PDF

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EP0056538B1
EP0056538B1 EP81401949A EP81401949A EP0056538B1 EP 0056538 B1 EP0056538 B1 EP 0056538B1 EP 81401949 A EP81401949 A EP 81401949A EP 81401949 A EP81401949 A EP 81401949A EP 0056538 B1 EP0056538 B1 EP 0056538B1
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flaps
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Alfred Germain
Bernard Roth
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Union Siderurgique du Nord et de lEst de France SA USINOR
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Definitions

  • the present invention relates to machines for treating and in particular cooling sheets or other similar products, of the type comprising a lower frame and an upper frame in which are mounted sets of rollers for driving and guiding the sheet, operating in pairs. , the two frames delimiting an enclosure in which a treatment fluid circulates.
  • patent FR-A-2,413,141 relates to the arrangement of the inlet and outlet ends of such a machine and describes the presence at each of these ends of at least one flap articulated around an axis parallel to the plane of the sheet and transverse with respect to the direction of movement of this sheet, this flap being able to be brought into the high position or into the low position by means of jacks, depending on whether the machine may or may not be crossed by a sheet or other product to be treated.
  • the object of this invention is to provide an arrangement of the inlet and outlet ends of a sheet processing machine, of the type defined above, which does not have these drawbacks and which ensures good sealing and good resistance to pressure of the coolant while being of lighter and more economical construction, less bulky and of a nature to allow an adaptation according to the width of the product to be treated.
  • Also known from document DE-A-2 030 265 is a machine of more rudimentary design consisting of a bell made in three parts, a central part and two end parts, the central part of which is connected to an inlet. cooling water.
  • This bell is open along its two lateral edges and is not completed by cooling means which made it possible to act on the underside of the product to be treated. During cooling, the fluid projected by the water inlet freely escapes along the side edges of the bell and is therefore not confined or maintained in the machine itself.
  • the subject of the invention is a machine for treating sheets or the like comprising an upper frame and a lower frame delimiting an enclosure in which a treatment fluid is contained and can circulate, as well as a device for closing off the ends of inlet and outlet of this machine comprising at each end, a flap carried by one of the frames and actuating means of this flap, characterized in that said frame comprises guide means allowing movement of the or each flap in a direction roughly perpendicular to the plane of the sheet passing through the machine, and in that the free edge of the or each flap cooperates with a transverse groove of the other frame, in order to close the corresponding end in a substantially sealed manner of the machine.
  • Fig. 1 the inlet end of a plate cooling machine comprising an upper frame 10 and a lower frame 20.
  • Each frame has side walls 11, 21 connected by metal envelopes 12, 22 comprising roughly flat parts 12a, 22a parallel to the sheet to spend in the machine and the curved portions 12 b, 22 "around the drive and guide rollers 13, 23.
  • the metal sheaths delimit a chamber in which may circulate a cooling liquid, the enclosure being for this purpose connected to inlet and outlet conduits for this liquid, the conduits 14, 24 shown in the drawing being in this case the outlet conduits.
  • the side walls 11 of the upper frame are connected by a beam 30 which in the example shown has a box structure, and whose horizontal upper wall 31 has an extension 32 directed towards the interior of the machine.
  • the closure device In the space between this transverse beam and the adjacent envelope 12 ! delimiting the enclosure for the cooling fluid is arranged the closure device according to the invention.
  • This device mainly comprises several rigid shutters juxtaposed 33 to 37 (Fig. 2) having for example a thickness of between 10 and 30 mm.
  • the central flap 35 extends on either side of the longitudinal plane of symmetry of the machine, represented by the line XX. For a machine 4.20 m wide, the central flap can for example have a width of 2 m and the other four flaps a width of 0.55 m.
  • the number and the width of the shutters are chosen at will.
  • the horizontal end wall of the upper frame has a transverse slot 38 , spanning the entire width of the machine.
  • a transverse slot 38 On both sides of this slot are fixed two parallel plates 39 arranged vertically and which define a housing in which the flaps can be retracted.
  • This housing is sealed in its upper part by a cover 40 constituted by a simple plate fixed on the two vertical walls 39.
  • the horizontal wall 12 On either side of the slot 38, the horizontal wall 12 "has seals 41 which may be constituted by bronze wear pads or by fittings made of a material having a low coefficient of friction
  • the flaps carry at their upper part rods 42 which pass tightly through the cover 41, for example through cable glands 43, and are themselves articulated at their upper end on actuator rods 44, the bodies 45 of which are fixed to the wall 32.
  • two or more rods 42 can be provided for each flap, connected at their upper part to horizontal lifting beams on which the cylinder rods 44 are articulated.
  • the lower free edge 46 of the flaps has a bevel shape, cooperating with a groove 47 of complementary shape provided in the horizontal end wall 22a of the lower frame.
  • the various juxtaposed flaps have along their adjacent edges complementary profiles, a number of variants of which are shown in FIGS. 2 to 5.
  • these profiles are simply formed by recesses 48 in a broken line at two right angles, the shape of which appears clearly in this FIG. 2.
  • these profiles 49 have a V shape, with a re-entrant and projecting angle respectively. It should be noted that in this case the orientation of the Vs is such that any leaks are directed towards the sides of the machine.
  • the sockets 50 at the adjacent edges of the flaps are of the tongue and groove type.
  • the complementary profiles 51 have a rounded shape, respectively concave and convex. Again the orientation is such that any leaks are directed to the sides of the machine. Similar profiles, complementary to those of the flaps, can also be provided on the two side walls 11 of the frame, or alternatively sealing gaskets in contact with the vertical edges of the end flaps.
  • FIG. 6 Another alternative embodiment has been shown in FIG. 6 about the lower free edge of the flaps and the groove provided in the lower frame.
  • this free edge 52 can simply comprise two lateral chamfers 53, while the groove 54 has a general profile of rectangular shape, the two upper edges of which are widened by means of chan brakes 55.
  • this closure device is carried by the upper frame. However, one can consider providing it on the lower frame.

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Description

  • La présente invention concerne les machines de traitement et notamment de refroidissement de tôles ou autres produits analogues, du type comprenant un bâti inférieur et un bâti supérieur dans lesquels sont montés des jeux de rouleaux d'entraînement et de guidage de la tôle, fonctionnant par paires, les deux bâtis délimitant une enceinte dans laquelle circule un fluide de traitement.
  • Une telle machine est décrite notamment dans le brevet FR-A-2 223 096 du 26 Mars 1973 et dans les brevets FR-A-2 413 139, FR-A-2 413 140, FR-A-2413 141, FR-A-2 413 142 déposés le 30 Décembre 1977. En particulier, le brevet FR-A-2 413 141 concerne l'agencement des extrémités d'entrée et de sortie d'une telle machine et décrit la présence à chacune de ces extrémités d'au moins un volet articulé autour d'un axe parallèle au plan de la tôle et transversal par rapport à la direction de déplacement de cette tôle, ce volet pouvant être amené en position haute ou en position basse au moyen de vérins, selon que la machine doit ou non être traversée par une tôle ou autre produit à traiter.
  • L'agencement décrit dans ce brevet antérieur donne dans l'ensemble satisfaction mais peut cependant faire l'objet d'un certain nombre de critiques:
    • - l'encombrement de tels volets est relativement important et a pour effet d'augmenter la longueur totale de la machine;
    • - les volets étant articulés entre les deux parois longitudinales du bâti ont une longueur importante et doivent être de construction particulièrement rigide (structure en caisson). Ils doivent de plus être en appui contre des poutres offrant une résistance suffisante, ce qui complique la machine et en augmente le coût;
    • - ces volets ayant une longueur qui correspond à la largeur totale de la machine, ne permettent pas d'adapter la largeur utile de l'entrée et de la sortie de la machine en fonction de la largeur du produit traité, d'où il résulte des fuites du fluide de traitement.
  • Le but de cette invention est de fournir un agencement des extrémités d'entrée et de sortie d'une machine de traitement de tôles, du type défini précédemment, qui ne présente pas ces inconvénients et qui assure une bonne étanchéité et une bonne tenue à la pression du liquide de refroidissement tout en étant de construction plus légère et plus économique, moins encombrant et de nature à autoriser une adaptation en fonction de la largeur du produit à traiter.
  • On connaît également d'après le document DE-A-2 030 265 une machine de conception plus rudimentaire constituée d'une cloche réalisée en trois parties, une partie centrale et deux parties d'extrémité, dont la partie centrale est reliée à une arrivée d'eau de refroidissement. Cette cloche est ouverte le long de ses deux bords latéraux et n'est pas complétée par des moyens de refroidissement qui permettaient d'agir sur la face inférieure du produit à traiter. Pendant le refroidissement, le fluide projeté par l'arrivée d'eau s'échappe librement le long des bords latéraux de la cloche et n'est donc pas confiné ou maintenu dans la machine proprement dite.
  • Des lamelles qui sont prévues aux extrémités longitudinales de la machine sont destinées, comme cela est indiqué à plusieurs reprises dans le document cité, à obtenir une ligne de séparation nette entre la zone à traiter et la zone située à l'extérieur de la machine. En conséquence, ces lamelles sont constamment en contact par leurs extrémités avec la surface supérieure du produit à traiter et elles n'ont en fait à supporter aucune pression de la part du fluide de traitement qui, ainsi que cela a été indiqué ci-dessus, peut s'échapper librement le long des bords latéraux de la cloche. De plus, lorsqu'aucun produit ne passe dans la machine de refroidissement, l'alimentation d'eau est bien entendu coupée et les lamelles ne jouent plus aucun rôle.
  • Ce document concerne donc un type de machine très différent et aucun enseignement ne peut en être tiré pour résoudre le problème exposé précédemment.
  • L'invention a pour objet une machine de traitement de tôles ou produits analogues comprenant un bâti supérieur et un bâti inférieur délimitant une enceinte dans laquelle est contenu et peut circuler un fluide de traitement, ainsi qu'un dispositif d'obturation des extrémités d'entrée et de sortie de cette machine comportant à chaque extrémité, un volet porté par l'un des bâtis et des moyens d'actionnement de ce volet, caractérisée en ce que ledit bâti comporte des moyens de guidage permettant un déplacement du ou de chaque volet suivant une direction à peu près perpendiculaire au plan de la tôle passant dans la machine, et en ce que le bord libre du ou de chaque volet coopère avec une rainure transversale de l'autre bâti, pour obturer de façon pratiquement étanche l'extrémité correspondante de la machine.
  • Suivant d'autres caractéristiques:
    • - les moyens de guidage comprennent une fente transversale ménagée dans une partie horizontale du bâti, qui s'étend sur toute la largeur de la machine et qui est munie de garnitures d'étanchéité;
    • - en position escamotée, le ou chaque volet est reçu dans un logement délimité par deux parois verticales s'étendant de part et d'autre de la fente et par un couvercle;
    • _ le ou chaque volet porte à sa partie super ieure au moins une tige reliée à la tige d'un vérin d'actionnement;
    • - la ou chaque tige traverse à joint étanche le couvercle;
    • - les bords verticaux des volets et les parois latérales adjacentes du bâti ont des profils complémentaires.
  • L'invention va maintenant être décrite plus en détail ci dessous, en se référant aux dessins annexés représentant divers modes de réalisation et dont:
    • la Fig. 1 est une vue partielle en coupe verticale de l'extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement de tôles;
    • la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1;
    • les Fig. 3 à 5 sont des vues analogues à celle de la Fig. 2, pour des variantes; et
    • la Fig. 6 est une vue de détail à plus grande échelle d'une variante du bord libre des volets, coopérant avec le bâti inférieur.
  • On voit sur la Fig. 1 l'extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement de tôles comprenant un bâti supérieur 10 et un bâti inférieur 20. Chaque bâti comporte des parois latérales 11, 21 reliées par des enveloppes métalliques 12, 22 comportant des parties à peu près planes 12a, 22a parallèles à la tôle devant passer dans la machine et des parties incurvées 12b, 22" qui entourent des rouleaux d'entraînement et de guidage 13, 23. Les enveloppes métalliques délimitent une enceinte dans laquelle peut circuler un liquide de refroidissement, l'enceinte étant à cet effet reliée à des conduits d'entrée et de sortie de ce liquide, les conduits 14, 24 représentés sur le dessin étant en l'occurence des conduits de sortie.
  • Seule l'extrémité d'entrée de la machine à été représentée, mais il est bien entendu que l'extrémité de sortie de cette machine est, au moins pour l'essentiel, réalisée de la même façon.
  • Les parois latérales 11 du bâti supérieur sont reliées par une poutre 30 qui dans l'exemple représenté a une structure en caisson, et dont la paroi supérieure horizontale 31 comporte un prolongement 32 dirigé vers l'intérieur de la machine. Dans l'espace compris entre cette poutre transversale et l'enveloppe adjacente 12! ­ délimitant l'enceinte pour le fluide de refroidissement est disposé le dispositif d'obturation suivant l'invention. Ce dispositif comprend principalement plusieurs volets rigides juxtaposés 33 à 37 (Fig. 2) ayant par exemple une épaisseur comprise entre 10 et 30 mm. Le volet central 35 s'étend de part et d'autre du plan longitudinal de symétrie de la machine, représenté par la ligne X-X. Pour une machine de 4,20 m de largeur, le volet central peut par exemple avoir une largeur de 2 m et les quatre autres volets une largeur de 0,55 m. Bien entendu, le nombre et la largeur des volets sont choisies à volonté.
  • Pour assurer le guidage des volets, qui sont agencés de façon à pouvoir se déplacer en translation suivant une direction verticale, à peu près perpendiculaire à la direction de passage de la tôle, le paroi horizontale d'extrémité du bâti supérieur comporte une fente transversale 38, s'étendant sur toute la largeur de la machine. De part et d'autre de cette fente sont fixées deux plaques parallèles 39 disposées verticalement et qui délimitent un logement dans lequel peuvent être escamotés les volets. Ce logement est fermé de façon étanche à sa partie supérieure par un couvercle 40 constitué par une simple plaque fixée sur les deux parois verticales 39. De part et d'autre de la fente 38, la paroi horizontale 12" comporte des garnitures d'étanchéité 41 qui peuvent être constituées par des plaquettes d'usure en bronze ou bien par des garnitures en matériau présentant un faible coefficient de frottement. Les volets portent à leur partie supérieure des tiges 42 qui traversent de façon étanche le couvercle 41, par exemple à travers des presse-étoupe 43, et sont elles-mêmes articulées à leur extrémité supérieure sur des tiges de vérin 44, dont les corps 45 sont fixés sur la paroi 32. Suivant un mode de réalisation il peut être prévu deux ou plusieurs tiges 42 pour chaque volet, reliées à leur partie supérieure à des palonniers horizontaux sur lesquels sont articulées les tiges de vérin 44.
  • Dans le mode de réalisation représenté à la Fig. 1 le bord libre inférieur 46 des volets a une forme en biseau, coopérant avec une rainure 47 de forme complémentaire prévue dans la paroi d'extrémité horizontale 22a du bâti inférieur.
  • Suivant une caractéristique importante de l'invention, les différents volets juxtaposés présentent le long de leurs bords adjacents des profils complémentaires dont un certain nombre de variantes sont représentées aux Fig. 2 à 5. Sur la Fig. 2, ces profils sont simplement constitués par des décrochements 48 en ligne brisée suivant deux angles droits, dont la forme apparaît clairement sur cette Fig. 2.
  • Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, ces profils 49 ont une forme en V, à angle respectivement rentrant et saillant. Il est à noter que dans ce cas l'orientation des V est telle que les fuites éventuelles sont dirigées vers les côtes de la machine.
  • Dans le mode de réalisation de la Fig. 4, les emboîtements 50 au niveau des bords adjacents des volets sont du type à rainure et languette.
  • Enfin, sur la Fig. 5, les profils complémentaires 51 ont une forme arrondie, respectivement concave et convexe. Là encore l'orientation est telle que les fuites éventuelles sont dirigées vers les côtés de la machine. Des profils analogues, complémentaires à ceux des volets, peuvent être par ailleurs prévus sur les deux parois latérales 11 du bâti, ou bien encore des garnitures d'étanchéité en contact avec les bords verticaux des volets d'extrémité.
  • Une autre variante de réalisation a été représentée sur la Fig. 6 à propos du bord libre inférieur des volets et de la rainure prévue dans le bâti inférieur. C'est ainsi que ce bord libre 52 peut comporter simplement deux chanfreins latéraux 53, tandis que la rainure 54 a un profil général de forme rectangulaire dont les deux bords supérieurs sont élargis au moyen de chanfreins 55.
  • Le fonctionnement d'un tel agencement est très simple à décrire. Dans la configuration représentée à la Fig. 1, c'est à dire en l'absence de tôles traversant cette machine, les volets sont placés en position basse ou position d'obturation. Le liquide circulant dans la machine reste alors confiné de façon efficace à l'intérieur de cette machine. Les fuites éventuelles, le long du bord inférieur ou le long des bords adjacents des volets juxtaposés sont réduites au minimum, compte tenu des dispositions adoptées et qui ont été décrites précédemment. En particulier, les profils complémentaires des bords verticaux des volets adjacents remplissent une double fonction d'étanchéité et de guidage. Lorsqu'une tôle doit être introduite dans la machine, des moyens par ailleurs connus en soi et qui n'ont donc pas à être décrits dans le présent mémoire, provoquent en temps utile l'actionnement des vérins 45 et le déplacement vers leur position haute des volets. Lorsque plusieurs volets juxtaposés sont prévus, comme représenté aux Fig. 2 à 5, ne sont soulevés et amenés en position haute que le nombre de volets strictement nécessaire au passage de la tôle. En d'autres termes, la largeur de l'overture ménagée aux extrémités d'entrée et de sortie de la machine peut être aisément adaptée à la largeur de la tôle, ce qui constitue un avantage important par rapport aux agencements antérieurs.
  • Tous les objectifs recherchés sont donc bien atteints, puisque le dispositif constitué par les volets, leurs moyens de guidage et leurs moyens d'actionnement, est particulièrement peu encombrant, ce qui permet de diminuer d'autant la longueur totale de la machine et d'en diminuer le coût.
  • De préférence, ce dispositif d'obturation est porté par le bâti superieur. On peut cependant envisager de le prévoir sur le bâti inférieur.

Claims (6)

1. Machine de traitement de tôles ou produits analogues comprenant un bâti supérieur (10) et un bâti inférieur (20) délimitant une enceinte (E) dans laquelle est contenu et peut circuler un fluide de traitement, ainsi qu'un dispositif d'obturation des extrémités d'entrée et de sortie de cette machine, comportant à chaque extrémité, un volet porté par l'un des bâtis et des moyens d'actionnement de ce volet, caractérisé en ce que ledit bâti (10) comporte des moyens de guidage (38, 41) permettant un déplacement du ou de chaque volet (33-37) suivant une direction à peu près perpendiculaire au plan de la tôle passant dans la machine, et en ce que le bord libre (46; 52) du ou de chaque volet (33-37) coopère avec une rainure transversale (47; 54) de l'autre bâti (20), pour obturer de façon pratiquement étanche l'extrémité correspondante de la machine.
2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de guidage comprennent une fente transversale (38) ménagée dans une partie horizontale (12") du bâti, qui s'étend sur toute la largeur de la machine et qui est munie de garnitures d'étanchéité (41).
3. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'en position escamotée, le ou chaque volet est reçu dans un logement délimité par deux parois verticales (39) s'étendant de part et d'autre de la fente (38), et par un couvercle (40).
4. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou chaque volet porte à sa partie supérieure au moins une tige (42) reliée à la tige (44) d'un vérin d'actionnement (45).
5. Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la ou chaque tige (42) traverse à joint étanche le couvercle (40).
6. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les bords verticaux des volets et les parois latérales adjacentes du bâti (10) ont des profils complémentaires.
EP81401949A 1981-01-09 1981-12-08 Dispositif d'obturation des extrémités d'une machine de traitement de tôles Expired EP0056538B1 (fr)

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EP0056538A1 EP0056538A1 (fr) 1982-07-28
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EP (1) EP0056538B1 (fr)
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IT1145217B (it) 1986-11-05
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