EP0056540B1 - Dispositif d'étanchéité pour machine de traitement de tôles - Google Patents

Dispositif d'étanchéité pour machine de traitement de tôles Download PDF

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EP0056540B1
EP0056540B1 EP81401960A EP81401960A EP0056540B1 EP 0056540 B1 EP0056540 B1 EP 0056540B1 EP 81401960 A EP81401960 A EP 81401960A EP 81401960 A EP81401960 A EP 81401960A EP 0056540 B1 EP0056540 B1 EP 0056540B1
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EP
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sealing element
machine
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wall
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EP81401960A
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EP0056540A1 (fr
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Jacques Coppes
Pierre Lascoux
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USINOR SA
Original Assignee
Union Siderurgique du Nord et de lEst de France SA USINOR
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices 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
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Definitions

  • the present invention relates to machines for processing and in particular for 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 by pairs, the two frames delimiting an enclosure in which a treatment fluid circulates.
  • Such a machine is described in particular in French patent FR-A-2223096 and in French patents FR-A-2413139, FR-A-2413140, FR-A-2413141 and FR-A-2 413 467.
  • the object of this invention is to propose an improvement which makes it possible to solve this problem and to make these seals much more accessible.
  • the subject of the invention is a sealing device for a machine for treating sheets or the like, this machine comprising an upper frame and a lower frame delimiting an enclosure in which a treatment fluid can circulate, these frames bearing sets of drive and guide rollers operating in pairs, and comprising in the vicinity of the inlet and outlet ends at least one seal fitted by a wall of the enclosure and cooperating with an adjacent roller (FR- A-2413141).
  • an attached element removably attached to the outer surface of the wall of the enclosure and partly housed in a slot in said wall and extending over the entire width of the machine, said insert comprising a seal intended to cooperate with the roller.
  • 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 metal to pass through the machine and curved parts 12 b- , 22 b- which surround the drive and guide rollers 13, 23.
  • the metal envelopes delimit an enclosure in which a coolant, 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 casing 12 b- comprises roughly in the horizontal diametral plane of the end roller 13 a slot 30 which extends over the entire width of the machine and in which is received an attached element constituted by a metal or plastic bar 31 removably fixed and with a leaktight seal on the envelope (Fig. 2). This attachment is accessible from outside the machine.
  • This added element which, in the example shown has a T-shaped cross section, carries along its edge disposed inside the envelope a seal consisting of a hollow body or inflatable tube 32 made of a material elastomer and carrying a wear material 33 with a low coefficient of friction.
  • This wear material can be »Teflon « or any other suitable material.
  • the hollow body or flange 32 has a base 34 which ensures its fixing in a groove 35 of the bar. In the free state, the flange has a flattened shape, as shown in solid lines in FIG. 2, and it is connected by a conduit 36 to a source of pressurized fluid, air or liquid, making it possible to give it the expanded form shown in phantom.
  • Seals 37 are also provided between the bar 31 and the wall 12b of the machine.
  • This bar can of course be produced in several sections.
  • the slot 40 formed in the wall 12 b- has a lower height than in the previous example and the sealing device comprises a casing or cover 41 removably and tightly fixed on the envelope 12 b- and carrying a hollow body or inflatable tube 42 similar to that shown in FIG. 2.
  • This flange is therefore placed outside the envelope and carries a blade or bar 43 of relatively small thickness which extends through the slot 40 and projects inside this envelope.
  • This blade may have at its end a lining 44 made of a material with a low coefficient of friction, such as "Teflon" or other similar material.
  • FIG. 4 The variant of FIG. 4 comprises, housed in a slot 50 of the upper frame, in body 51 made of stainless steel completed by a closure plate 52. This body is removably attached to the machine and extends over the entire width of the latter, parallel to the axis of the roller.
  • a seal carrier 53 in bronze is slidably mounted in the body 51, 52 and carries a seal 54 intended to come into contact with the adjacent roller.
  • the joint holder has a T shape and is biased towards the roller by means of an inflatable tube 55, against two elastic return rods 56.
  • the hollow body can have an expanded form in the free state and for it to be retracted by being connected to a source of vacuum.

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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 français FR-A-2223096 et dans les brevets français FR-A-2413139, FR-A-2413140, FR-A-2413141 et FR-A-2 413 467.
  • On a décrit en particulier, dans le brevet français FR-A-2 413 141 la présence d'une garniture d'étanchéité portée par une lame élastique fixée sur la paroi interne de l'enveloppe du bâti supérieur qui entoure le rouleau d'entraînement et de guidage le plus proche d'une extrémité d'entrée ou de sortie de la machine, cette garniture d'étanchéité ayant notamment pour fonction d'éviter un phénomène de désamorçage de la machine par entrée d'air dans la zone située entre les rouleaux et la partie supérieure de l'enceinte reliée à des conduits d'évacutation du liquide de traitement. Cette fonction est tout à fait utile mais l'on a pu constater que sous l'effet du frottement contre le rouleau, cette garniture d'étanchéité subissait une usure relativement importante que le fait de la monter sur une lame métallique élastique ne permettait pas de rattraper. Ce phénomène d'usure est accentué par le fait que la garniture est constamment appliquée contre le rouleau adjacent qui tourne même lorsque la machine fonctionne comme une simple table à rouleaux pour éviter des élévations de température localisées. Or, étant fixées à l'intérieur de l'enveloppe, ces garnitures sont très difficilement accessibles et il est nécessaire pour les changer de démonter le rouleau adjacent ce qui constitue une perte de temps importante.
  • Le but de cette invention est de proposer un perfectionnement qui permette de résoudre ce problème et de rendre beaucoup plus accessibles ces garnitures d'étanchéité.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour machine de traitement de tôles ou produits analogues, cette machine comprenant un bâti supérieur et un bâti inférieur délimitant une enceinte dans laquelle peut circuler un fluide de traitement, ces bâtis portant des jeux de rouleaux d'entraînement et de guidage fonctionnant par paires, et comportant au voisinage des extrémités d'entrée et de sortie au moins une garniture d'étanchéité portée par une paroi de l'enceinte et coopérant avec un rouleau adjacent (FR-A-2413141). Suivant l'invention, il est prévu un élément rapporté fixé de façon amovible sur la surface extérieure de la paroi de l'enceinte et logé en partie dans une fente ménagée dans ladite paroi et s'étendant sur toute la largeur de la machine, ledit élément rapporté comportant une garniture d'étanchéité destinée à coopérer avec le rouleau.
  • Suivant d'autres caractéristiques:
    • - la garniture d'étanchéité peut être écartée du rouleau;
    • - à cet effet elle peut être portée par un corps creux, déformable relié à une source de fluide sous pression et portant une garniture proprement dite réalisée en un matériau à faible coefficient de frottement;
    • - le corps creux est fixé sur une face de l'élément rapporté qui, en position d'utilisation se trouve à l'intérieur de l'enveloppe;
    • - suivant un autre mode de réalisation, le corps creux se trouve à l'extérieur de l'enveloppe et porte une lame ou barrette qui s'étend à travers la fente prévue dans la paroi de l'enceinte et pénètre à l'intérieur de cette dernière.
    • - suivant une autre variante, l'élément rapporté comprend un corps fixé sur le bâti inférieur de la machine, un porte-joint monté coulissant dans ce corps et portant une garniture d'étanchéité, et un boudin gonflable, interposé entre le corps et le porte-joint et sollicitant ce dernier vers le rouleau adjacent à l'encontre d'organes élastiques de rappel.
  • L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donné à titre d'exemple et sur lequel:
    • - la Fig. 1 est une vue en coupe de l'extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement de tôles;
    • - la Fig. 2 est une vue de détail à plus grande échelle montrant un premier mode de réalisation d'un dispositif d'étanchéité suivant l'invention.
    • - les Fig. 3 et 4 sont des vues analogues à celle de la Fig. 2 de deux variantes.
  • 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-, 22b- 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 de la machine a 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.
  • Selon l'invention, l'enveloppe 12b- comporte à peu près dans le plan diamétral horizontal du rouleau d'extrémité 13 une fente 30 qui s'étend sur toute la largeur de la machine et dans laquelle est reçu un élément rapporté constitué par une barrette 31 métallique ou en matière plastique fixée de façon amovible et à joint étanche sur l'enveloppe (Fig.2). Cette fixation est accessible de l'extérieur de la machine.
  • Cet élément rapporté qui, dans l'exemple représenté a une section transversale en T, porte le long de son bord disposé à l'intérieur de l'enveloppe une garniture d'étanchéité constituée par un corps creux ou boudin gonflable 32 réalisé en un matériau élastomère et portant un matériau d'usure 33 à faible coefficient de frottement. Ce matériau d'usure peut être du »Téflon« ou tout autre matériau convenable. Le corps creux ou boudin 32 comporte une embase 34 qui assure sa fixation dans une rainure 35 de la barrette. A l'état libre, le boudin a une forme aplatie, comme représenté en trait plein à la Fig. 2, et il est relié par un conduit 36 à une source de fluide sous pression, air ou liquide, permettant de lui donner la forme dilatée représentée en trait mixte.
  • Des joints d'étanchéité 37 sont par ailleurs prévus entre la barrette 31 et la paroi 12b- de la machine.
  • Cette barrette peut bien entendu être réalisée en plusieurs tronçons.
  • Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, la fente 40 ménagée dans la paroi 12b- a une hauteur plus faible que dans l'exemple précédent et le dispositif d'étanchéité comprend un carter ou capot 41 fixé de façon amovible et étanche sur l'enveloppe 12b- et portant un corps creux ou boudin gonflable 42 analogue à celui représenté à la Fig. 2. Ce boudin est donc disposé à l'extérieur de l'enveloppe et porte une lame ou barrette 43 de relativement faible épaisseur qui s'étend à travers la fente 40 et fait saillie à l'intérieur de cette enveloppe. Cette lame peut comporter à son extrémité une garniture 44 en matériau à faible coefficient de frottement, tel que »Téflon« ou autre matériau analogue.
  • Le fonctionnement de ces agencements est très simple: en l'absence d'alimentation en fluide sous pression, le corps creux 32, 42 à une forme aplatie et la garniture d'étanchéité est écartée du rouleau. Au contraire, l'admission de fluide entraîne une déformation et amène la garniture en contact d'étanchéité avec le rouleau. Pour changer la garniture, il suffit de démonter la barrette 31 ou le capot 41 et l'accès est immédiat.
  • La variante de la Fig. 4 comprend, logé dans une fente 50 du bâti supérieur, in corps 51 en acier inoxydable complété par une plaque de fermeture 52. Ce corps est fixé de façon amovible sur la machine et s'étend sur toute la largeur de cette dernière, parallèlement à l'axe du rouleau.
  • Un porte-joint 53 en bronze est monté coulissant dans le corps 51, 52 et porte une garniture d'étanchéité 54 destinée à entrer en contact avec le rouleau adjacent. Le portejoint a une forme en T et il est sollicité en direction du rouleau au moyen d'un boudin gonflable 55, à l'encontre de deux joncs élastiques de rappel 56.
  • Le fonctionnement est analogue à celui décrit précédemment.
  • Dans les trois modes de réalisation envisagés, les objectifs recherchés sont parfaitement atteints:
    • - on dispose d'un dispositif d'étanchéité qui coopère de façon efficace avec les rouleaux d'extrémité de la machine et qui est parfaitement accessible de l'extérieur, de sorte que la garniture d'étanchéité peut être changée sans qu'il soit nécessaire de démonter les rouleaux;
    • - cette même garniture étant rétractable peut être écartée des rouleaux lorsque la machine n'est pas parcourue par le fluide de refroidissement, ce qui évite une usure de cette garniture;
    • - la pression d'appui sur le rouleau peut être réglée et l'usure rattrapée par admission d'une quantité plus ou moins importante de fluide sous pression;
    • - dans le mode de réalisation de la Fig. 3, la fente qu'il est nécessaire de ménager dans l'enveloppe est de dimension plus faible, ce qui présente un avantage supplémentaire;
    • - dans le mode de réalisation de la Fig. 4, le guidage de la barrette est amélioré et le changement de la pièce de frottement est facilité.
  • Bien entendu, on peut prévoir que le corps creux a une forme dilatée à l'état libre et qu'il est rétracté en étant relié à une source de dépression.

Claims (8)

1. Dispositif d'étanchéité pour machine de traitement de tôles ou produits analogues, cette machine comprenant un bâti supérieur et un bâti inférieur délimitant une enceinte dans laquelle peut circuler un fluide de traitement, ces bâtis portant des jeux de rouleaux d'entraînement et de guidage fonctionnant par paires, et comportant au voisinage des extrémités d'entrée et de sortie au moins une garniture d'étanchéité portée par une paroi de l'enceinte et coopérant avec un rouleau adjacent, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément rapporté (31, 32, 33; 41,42, 43; 51, 52) fixé de façon amovible sur la surface extérieure de la paroi de l'enceinte et logé en partie dans une fente (30; 40; 50) ménagée dans ladite paroi et s'étendant sur toute la largeur de la machine, ledit élément rapporté comportant une garniture d'étanchéité (33; 44; 54) destinée à coopérer avec le rouleau.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (33; 44; 54) peut être écartée du rouleau.
3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite garniture est portée par un corps creux déformable (32; 42) reliée à une source de fluide sous pression et portant une garniture proprement dite réalisée en un matériau à faible coefficient de frottement.
4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le corps creux (32) est fixé sur une face de l'élément rapporté (31) qui, en position d'utilisation se trouve à l'intérieur de l'enveloppe.
5. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le corps creux (42) se trouve à l'extérieur de l'enveloppe et porte une lame ou barrette (43) qui s'étend à travers la fente (48) prévue dans la paroi de l'enceinte et pénètre à l'intérieur de cette dernière.
6. Dispostif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément rapporté comporte un capot ou carter (41).
7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que à l'état libre, le corps creux (31; 41) a une forme aplatie, correspondant à une position rétractée de la garniture d'étanchéité.
8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément rapporté comprend un corps (51, 52) fixé sur le bâti supérieur de la machine, un porte-joint (53) monté coulissant dans ce corps et portant une garniture d'étanchéité (54), et un boudin gonflable (55), interposé entre le corps (52) et le porte-joint (53) et sollicitant ce dernier vers le rouleau adjacent à l'encontre d'organes élastiques de rappel (56).
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EP0056540A1 EP0056540A1 (fr) 1982-07-28
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