Mandrin refroidi pour l'enroulement d'un produit en bandeCooled mandrel for winding a strip product
L'invention a pour objet un mandrin refroidi pour l'enroulement en bobine d'un produit en bande, en particulier une bande métallique. L'invention s'applique spécialement à l'enroulement d'une bande mince coulée en continu mais peut être utilisée, d'une façon générale, pour l'enroulement en bobine de toute bande se trouvant à une température élevée, susceptible de perturber le fonctionnement du mandrin. Dans les installations métallurgiques, en particulier de laminage ou de traitement de bandes métalliques, il est souvent nécessaire, à la sortie d'une partie de l'installation, d'enrouler la bande en bobine pour la transporter facilement vers une autre partie de l'installation ou tout autre lieu de traitement.The subject of the invention is a cooled mandrel for winding a product in a strip, in coil, in particular a metal strip. The invention applies especially to the winding of a thin strip continuously cast but can be used, in general, for the winding in reel of any strip being at a high temperature, likely to disturb the operation of the chuck. In metallurgical installations, in particular for rolling or treating metal strips, it is often necessary, at the exit of one part of the installation, to wind the strip into a coil in order to transport it easily to another part of the facility or other place of treatment.
On utilise pour cela une bobineuse comprenant un mandrin constitué d'une barre cylindrique entraînée en rotation autour de son axe et munie de moyens de fixation de l'extrémité de la bande qui s'enroule ainsi en bobine sur la barre cylindrique.A winding machine is used for this, comprising a mandrel consisting of a cylindrical bar driven in rotation about its axis and provided with means for fixing the end of the strip which is thus wound in a coil on the cylindrical bar.
Généralement, la barre d'enroulement a un diamètre variable et peut se rétracter pour permettre le retrait de la bobine après enroulement.Generally, the winding bar has a variable diameter and can retract to allow removal of the coil after winding.
A cet effet, les mandrins utilisés habituellement sont du type comprenant un arbre de support centré sur un axe et associé à des moyens d'entraînement en rotation, et une pluralité de segments circulaires formant ensemble une surface sensiblement cylindrique et fixés sur l'arbre central de support avec possibilité de déplacement radial de façon à permettre la variation de diamètre de la surface cylindrique ainsi constituée et sur laquelle est enroulée la bande.For this purpose, the mandrels usually used are of the type comprising a support shaft centered on an axis and associated with rotation drive means, and a plurality of circular segments together forming a substantially cylindrical surface and fixed on the central shaft. support with the possibility of radial displacement so as to allow the diameter variation of the cylindrical surface thus formed and on which the strip is wound.
Pour commander la variation de diamètre du mandrin, on utilise habituellement un dispositif à crémaillère, comprenant une pièce de commande coulissant axialement sur l'arbre central et sur laquelle est ménagée, pour chaque
segment, au moins une partie conique coopérant avec au moins une face inclinée conjuguée ménagée sur une face interne de segment, qui peut ainsi s'écarter ou se rapprocher de l'arbre central par déplacement longitudinal de la pièce de commande sous l'action d'une tige d'expansion montée coulissante axialement dans un alésage de l'arbre central.To control the variation in diameter of the mandrel, a rack and pinion device is usually used, comprising a control part sliding axially on the central shaft and on which is provided, for each segment, at least one conical part cooperating with at least one conjugate inclined face formed on an inner face of the segment, which can thus deviate or approach the central shaft by longitudinal displacement of the control part under the action of '' an expansion rod slidably mounted axially in a bore of the central shaft.
Pour un bon fonctionnement du mandrin, les différentes pièces en mouvement relatif doivent pouvoir se déplacer avec un frottement minimum. Une lubrification des surfaces de contact des pièces en mouvement relatif est donc prévue à cet effet.For a correct operation of the mandrel, the various parts in relative movement must be able to move with minimum friction. A lubrication of the contact surfaces of the parts in relative motion is therefore provided for this purpose.
Jusqu'à présent, de tels mandrins étaient utilisés essentiellement dans des installations de laminage et le temps de séjour d'une bobine sur un mandrin est alors assez limité et ne dépasse pas 5 à 6 minutes, par exemple. Même lorsque la bande laminée est chaude, un tel temps de séjour ne pose pas, normalement, de problème thermique susceptible de perturber le fonctionnement du mandrin .Until now, such mandrels have been used mainly in laminating plants and the residence time of a coil on a mandrel is then quite limited and does not exceed 5 to 6 minutes, for example. Even when the laminated strip is hot, such a residence time does not normally pose a thermal problem capable of disturbing the operation of the mandrel.
Depuis quelques temps, cependant, on cherche à mettre au point des techniques nouvelles de coulée en continu de bandes de très faible épaisseur et il peut être intéressant, d'enrouler en bobine une telle bande sur un mandrin.For some time, however, it has been sought to develop new techniques for continuously casting very thin strips and it may be advantageous to wind such a strip on a reel on a mandrel.
Or, peu de temps après la coulée, la bande se trouve encore à une température très élevée et, d'autre part, le temps d'enroulement et, par conséquent, de séjour de la bobine sur le mandrin peut être long car il est lié à la vitesse de coulée qui est, évidemment, beaucoup plus lente que celle rencontrée dans les installations de laminage.However, shortly after casting, the strip is still at a very high temperature and, on the other hand, the time of winding and, therefore, of stay of the coil on the mandrel can be long because it is linked to the casting speed which is obviously much slower than that encountered in rolling plants.
Or, les mandrins utilisés habituellement ne peuvent pas supporter une telle transmission de chaleur, en raison des effets thermiques, en particulier contraintes et dilatations des différentes pièces, qui risquent de perturber le fonctionnement.However, the mandrels usually used cannot withstand such heat transmission, due to the thermal effects, in particular stresses and expansions of the different parts, which risk disturbing the operation.
Pour résoudre ce problème, la société déposante a proposé, récemment, de réaliser un mandrin dont la surface
d'enroulement peut être refroidie par circulation d'un fluide caloporteur.To solve this problem, the applicant company recently proposed to produce a mandrel whose surface winding can be cooled by circulation of a heat transfer fluid.
Dans une telle disposition, décrite dans le document FR-A-2.761.964, la face externe de chaque segment est constituée d'une plaque incurvée relativement épaisse à l'intérieur de laquelle est prévu un circuit de refroidissement ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie reliés respectivement à une conduite d'alimentation et à une conduite d'évacuation ménagées au moins en partie, à l'intérieur de l'arbre central sur lequel sont montés les segments. Pour permettre l'expansion et le rétreint du mandrin par coulissement radial des segments, les orifices d'entrée et de sortie du fluide sont reliés chacun, par un raccord déformable, à une chambre, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, dans laquelle débouche la conduite correspondante.In such an arrangement, described in document FR-A-2,761,964, the external face of each segment consists of a relatively thick curved plate inside which is provided a cooling circuit having an inlet orifice and an outlet orifice connected respectively to a supply pipe and to a discharge pipe provided at least in part, inside the central shaft on which the segments are mounted. To allow expansion and constriction of the mandrel by sliding the segments radially, the fluid inlet and outlet ports are each connected, by a deformable connection, to a chamber, respectively of supply or discharge, in which leads the corresponding pipe.
Dans la disposition du document FR-A-2.761.964, les chambres d'alimentation et d'évacuation reliées respectivement à chaque segment sont ménagées dans une boîte à fluide fixée à une extrémité avant de l'arbre central qui, habituellement, est monté rotatif sur un châssis de support et s'étend en porte à faux à partir d'une extrémité arrière sur laquelle est appliqué un couple d'entraînement en rotation. Cependant, comme on l'a indiqué, le déplacement radial des segments pour l'expansion ou le rétreint du mandrin est commandé habituellement par une pièce tubulaire montée coulissante sur l'arbre central du mandrin et dont le déplacement, dans un sens ou dans l'autre, est déterminé par une tige de commande d'expansion montée coulissante axialement dans un alésage de l'arbre central. La pièce tubulaire doit donc être reliée à cette tige de commande par une pièce de liaison qui passe devant l'extrémité avant de l'arbre central et peut se déplacer alternativement dans un sens ou dans l'autre pour la commande de l'expansion ou du
rétreint des segments. Cependant, ces derniers ne peuvent pas se déplacer dans le sens longitudinal et il en est de même de la boîte à eau qui, dans la disposition du document FR-A-2.761 .964 est reliée à chaque segment par des raccords déformables dont la longueur peut varier radialement. Il est donc nécessaire de ménager, entre cette boîte à eau et l'extrémité avant de l'arbre central un espace permettant le déplacement de la pièce de liaison avec la tige d'expansion et les conduites d'alimentation et d'évacuation ménagées à l'intérieur de l'arbre central doivent donc être reliées aux chambres correspondantes de la boîte à eau par des moyens de branchement déformables ou coulissables.In the arrangement of document FR-A-2,761,964, the supply and discharge chambers connected respectively to each segment are provided in a fluid box fixed to a front end of the central shaft which, usually, is mounted rotatable on a support frame and extends cantilevered from a rear end to which a rotational drive torque is applied. However, as has been indicated, the radial displacement of the segments for expanding or shrinking the mandrel is usually controlled by a tubular piece slidably mounted on the central shaft of the mandrel and the displacement of which, in one direction or in the the other is determined by an expansion control rod slidably mounted axially in a bore of the central shaft. The tubular part must therefore be connected to this control rod by a connecting part which passes in front of the front end of the central shaft and can move alternately in one direction or the other for controlling the expansion or of shrinking segments. However, the latter cannot move in the longitudinal direction and it is the same for the water box which, in the arrangement of the document FR-A-2,761 .964 is connected to each segment by deformable connectors whose length may vary radially. It is therefore necessary to provide, between this water box and the front end of the central shaft, a space allowing the movement of the connecting piece with the expansion rod and the supply and evacuation pipes arranged at the interior of the central shaft must therefore be connected to the corresponding chambers of the water box by deformable or sliding connection means.
I l est donc assez difficile, dans une telle d isposition, d'assurer l'étanchéité du circuit de refroidissement. De plus, les segments sont prolongés au-delà de l'extrémité avant de l'arbre central de façon à ménager un logement dans lequel est placée la boîte à eau, celle-ci étant reliée à l'extrémité de l'arbre central par des tiges traversant la pièce de liaison pour en permettre le déplacement axial. Or, les raccords déformables de liaison entre chaque segment et la boîte à eau exercent sur celle-ci, dans le sens radial, des efforts non négligeables et qui ne sont pas toujours égaux. De plus, dans une installation métallurgique, en particulier de cou lée en continu , le mandrin risque d'être soumis à des chocs et la boîte à eau, ainsi placée à l'extrémité du mandrin constitue un organe assez fragile.I t is therefore quite difficult, in such d isposition, to seal the cooling circuit. In addition, the segments are extended beyond the front end of the central shaft so as to provide a housing in which the water box is placed, the latter being connected to the end of the central shaft by rods passing through the connecting piece to allow axial displacement. However, the deformable connection fittings between each segment and the water box exert on the latter, in the radial direction, significant forces and which are not always equal. In addition, in a metallurgical installation, in particular of continuous casting, the mandrel risks being subjected to shocks and the water box, thus placed at the end of the mandrel constitutes a fairly fragile member.
L'invention a pour objet de résoud re de tels problèmes, tout en conservant les avantages du mandrin refroid i décrit dans le document FR-A-2.761 .964, grâce à une disposition plus simple du circuit de refroidissement permettant, en outre, de mieux protéger les organes d'alimentation et d'évacuation du fluide caloporteur.The object of the invention is to solve such problems, while retaining the advantages of the cooled mandrel i described in document FR-A-2,761,964, by virtue of a simpler arrangement of the cooling circuit allowing, in addition, better protect the supply and discharge members of the heat transfer fluid.
Par ailleurs, l'invention facilite le démontage du mandrin pour entretien et permet également d'assurer de façon simple la lubrification des différentes pièces en mouvement relatif.
L'invention s'applique donc, d'une façon générale, à un mandrin refroidi pour l'enroulement d'un produit en bande comprenant un arbre central s'étendant entre une extrémité arrière reliée à des moyens d'entraînement en rotation autour d'un axe et une extrémité avant, et un ensemble de segments adjacents montés coulissants radialement sur ledit arbre et ayant des faces externes incurvées qui se raccordent pour former une surface d'enroulement sensiblement cylindrique centrée sur l'axe de l'arbre central, des moyens de commande d'une variation de diamètre de la surface d'enroulement, par coulissement radial desdits segments, entre une position expansée et une position de rétreint, et des moyens de refroidissement de la surface de chaque segment par circulation d'un fluide caloporteur comprenant, pour chaque segment, un circuit de refroidissement ménagé à l'intérieur dudit segment et ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie du fluide caloporteur reliés chacun, par l'intermédiaire d'un raccord déformable, à une conduite, respectivement, d'alimentation ou d'évacuation du fluide. Conformément à l'invention chaque conduite, respectivement d'alimentation ou d'évacuation est ménagée, au moins en partie, à l'intérieur de l'arbre central et est munie, à proximité de l'extrémité avant de celui-ci, d'une partie coudée s'étendant transversalement à l'axe longitudinal (X', X) de l'arbre central et débouchant sur une face latérale dudit arbre par un orifice transversal, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, qui est relié de façon étanche, par au moins un raccord de longueur variable, à au moins un orifice, respectivement d'entrée ou de sortie, d'au moins un segment.Furthermore, the invention facilitates the disassembly of the mandrel for maintenance and also makes it possible to ensure in a simple manner the lubrication of the various parts in relative movement. The invention therefore applies, in general, to a cooled mandrel for winding a strip product comprising a central shaft extending between a rear end connected to means for driving in rotation around an axis and a front end, and a set of adjacent segments slidably mounted radially on said shaft and having curved external faces which join to form a substantially cylindrical winding surface centered on the axis of the central shaft, means for controlling a variation in diameter of the winding surface, by radial sliding of said segments, between an expanded position and a constricted position, and means for cooling the surface of each segment by circulation of a heat transfer fluid comprising, for each segment, a cooling circuit formed inside said segment and having an inlet orifice and an outlet orifice for the heat transfer fluid connected ch no, via a deformable connection, to a pipe, respectively, for supplying or discharging the fluid. In accordance with the invention, each supply or evacuation pipe is formed, at least in part, inside the central shaft and is provided, near the front end of the latter, with 'a bent portion extending transversely to the longitudinal axis (X', X) of the central shaft and opening onto a lateral face of said shaft by a transverse orifice, respectively of supply or discharge, which is connected by sealingly, by at least one connector of variable length, to at least one orifice, respectively inlet or outlet, of at least one segment.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageux de l'invention, les raccords de liaison avec les orifices d'entrée et de sortie de chaque segment sont fixés sur une pièce de distribution en forme de bague ayant une face interne concave enfilée de façon étanche sur une portée
lisse de la face latérale de l'arbre central, sur laquelle sont ménagés au moins deux orifices internes qui, dans la position enfilée de la pièce de distribution, sont alignés chacun avec un orifice transversal, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, s'ouvrant sur ladite portée de l'arbre central, de façon à réaliser une liaison sensiblement étanche, et une face externe sur laquelle sont ménagés, pour chaque segment, deux orifices externes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, associés chacun à un moyen de branchement d'un raccord de liaison avec un orifice, respectivement d'entrée ou de sortie du segment correspondant, chaque orifice externe, respectivement d'alimentation ou d'évacuation étant relié à un orifice interne, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, par au moins un canal ménagé, au moins en partie, dans la pièce de distribution.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the connection fittings with the inlet and outlet orifices of each segment are fixed to a distribution piece in the form of a ring having a concave internal face threaded tightly over a span smooth of the lateral face of the central shaft, on which are formed at least two internal orifices which, in the threaded position of the distribution piece, are each aligned with a transverse orifice, respectively for supply or discharge, s opening on said bearing surface of the central shaft, so as to produce a substantially sealed connection, and an external face on which are formed, for each segment, two external orifices, respectively of supply and evacuation, each associated with a means of connection of a connection fitting with an orifice, respectively of entry or exit of the corresponding segment, each external orifice, respectively of supply or evacuation being connected to an internal orifice, respectively of supply or of evacuation, through at least one channel, at least in part, into the distribution part.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le mandrin comprend pour chaque segment, une paire de conduites, respectivement d'alimentation et d'évacuation, ménagées à l'intérieur de l'arbre central et débouchant respectivement, sur la portée lisse de l'arbre, par une paire d'orifices transversaux, les deux orifices externes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, correspondant à chaque segment sont reliés par deux canaux ménagés dans la pièce de distribution, à deux orifices internes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, et les paires d'orifices internes correspondant aux différents segments sont réparties, le long de la face interne de la pièce de distribution, de la même façon que les paires d'orifices transversaux sur la portée lisse de l'arbre, de telle sorte que, dans la position enfilée de la pièce de distribution, chaque orifice interne, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, se trouve dans le prolongement d'un orifice transversal relié à une conduite, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, de l'arbre central.
Le mandrin comprenant un nombre (n) de segments centrés sur des plans radiaux répartis en étoile autour de l'axe, l'arbre central est donc muni de (n) paires de conduites, respectivement d'alimentation et d'évacuation, s'étendant symétriquement de part et d'autre de chaque plan médian radial et débouchant chacune dans la portée lisse de l'arbre par un orifice transversal ayant un axe parallèle audit plan médian radial et les orifices internes et externes de la pièce de distribution sont répartis par paires symétriques par rapport au plan médian radial de chaque segment et ont des axes parallèles audit plan médian radial et alignés avec les axes de chaque paire correspondante d'orifices transversaux de la portée lisse de l'arbre central.In a preferred embodiment, the mandrel comprises for each segment, a pair of pipes, respectively supply and evacuation, formed inside the central shaft and opening respectively, on the smooth bearing of the shaft , by a pair of transverse orifices, the two external orifices, respectively of supply and discharge, corresponding to each segment are connected by two channels formed in the distribution piece, to two internal orifices, respectively of supply and of 'evacuation, and the pairs of internal orifices corresponding to the different segments are distributed along the internal face of the distribution piece, in the same way as the pairs of transverse orifices on the smooth bearing of the shaft, such that, in the threaded position of the dispensing part, each internal orifice, respectively of supply or evacuation, is in the extension of a transverse orifice al connected to a line, respectively supply or discharge, of the central shaft. The mandrel comprising a number (n) of segments centered on radial planes distributed in a star around the axis, the central shaft is therefore provided with (n) pairs of pipes, respectively supply and discharge, s' extending symmetrically on either side of each radial median plane and each opening into the smooth bearing of the shaft by a transverse orifice having an axis parallel to said radial median plane and the internal and external orifices of the distribution piece are distributed by pairs symmetrical with respect to the radial median plane of each segment and have axes parallel to said radial median plane and aligned with the axes of each corresponding pair of transverse orifices of the smooth bearing of the central shaft.
De façon particulièrement avantageuse, la portée lisse de l'arbre central et la face interne conjuguée de la pièce de distribution ont la forme de cylindres de révolution centrés sur l'axe de l'arbre central et ayant un même diamètre, au jeu de montage près, la pièce de distribution étant enfilée par glissement sur la portée lisse de l'arbre avec interposition d'au moins deux joints d'étanchéité circulaires de part et d'autre des orifices en alignement.In a particularly advantageous manner, the smooth bearing surface of the central shaft and the combined internal face of the distribution part have the form of cylinders of revolution centered on the axis of the central shaft and having the same diameter, at the mounting clearance close, the distribution part being slid over the smooth bearing of the shaft with the interposition of at least two circular seals on either side of the aligned orifices.
Dans ce cas, la face externe de la pièce de distribution comporte, de préférence, une pluralité de facettes de branchement, en nombre égal au nombre (n) de segments, munies chacune d'une paire d'orifices externes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, reliés à une paire d'orifices, respectivement d'entrée et de sortie, du segment correspondant, par une paire de raccords de longueur variable ayant chacun une extrémité interne et une extrémité externe fixées, respectivement, sur une facette de la pièce de distribution et sur une facette de branchement du segment sur laquelle sont ménagés les orifices d'entrée et de sortie du fluide.
Chaque raccord de longueur variable peut avantageusement être constitué d'une tubulure en une matière déformable telle qu'un élastomère.In this case, the external face of the distribution piece preferably comprises a plurality of connection facets, in number equal to the number (n) of segments, each provided with a pair of external orifices, respectively supplying and discharge, connected to a pair of orifices, respectively of entry and exit, of the corresponding segment, by a pair of connectors of variable length each having an internal end and an external end fixed, respectively, on a facet of the distribution part and on a connection facet of the segment on which the inlet and outlet openings for the fluid are formed. Each connector of variable length can advantageously consist of a tube made of a deformable material such as an elastomer.
De façon connue en soi, le coulissement radial des segments est commandé par un dispositif à crémaillère comportant un fourreau tubulaire monté coulissant axialement sur l'arbre central entre deux positions, respectivement reculée et avancée, et relié à une tige de commande montée coulissante dans un alésage axial dudit arbre, par un organe de liaison s'étendant transversalement devant l'extrémité avant de l'arbre central.In a manner known per se, the radial sliding of the segments is controlled by a rack and pinion device comprising a tubular sheath mounted to slide axially on the central shaft between two positions, respectively moved back and forward, and connected to a control rod mounted to slide in a axial bore of said shaft, by a connecting member extending transversely in front of the front end of the central shaft.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le fourreau tubulaire su r lequel sont ménagées les faces inclinées de commande du coulissement radial des segments s'étend sensiblement, dans sa position avancée, jusqu'au niveau de la portée d'emboîtement de la pièce de distribution, et est prolongé, au-dessus de celle-ci, par au moins deux bras passant chacun entre deux paires de raccords de liaison entre la pièce de distribution et les deux segments adjacents correspondants, de façon à se fixer, par une extrémité avant, sur l'organe transversal de liaison avec la tige de commande du coulissement.According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the tubular sheath on which the inclined faces for controlling the radial sliding of the segments are arranged extends substantially, in its advanced position, up to the level of the nesting range of the dispensing piece, and is extended above it, by at least two arms each passing between two pairs of connecting fittings between the dispensing piece and the two corresponding adjacent segments, so as to be fixed, by a front end, on the transverse member for connection with the sliding control rod.
Le mandrin comprenant (n) segments entourant l'arbre central, la pièce de distribution comprend elle-même (n) facettes latérales de branchement étanche, chacune, d'une paire de raccords de liaison , entre lesquelles sont ménagées (n) faces de glissement formant chacune un appui coulissant sur un bras de commande du fourreau tubulaire. De préférence, la face externe de la pièce de distribution a une forme sensiblement polygonale, les facettes latérales de branchement des raccords étant planes.The mandrel comprising (n) segments surrounding the central shaft, the distribution piece itself comprises (n) lateral facets for sealed connection, each of a pair of connection fittings, between which are (n) faces of sliding each forming a sliding support on a control arm of the tubular sheath. Preferably, the external face of the dispensing part has a substantially polygonal shape, the lateral connection facets of the connectors being planar.
Selon une autre caractéristique préférentielle, l'organe transversal de liaison entre la tige de commande et le fourreau est constitué d'une pièce massive, munie d'un
évidement central qui, au moins dans une position arrière de la tige de commande, vient s'enfiler sur une portée de centrage, ménagée entre l'extrémité avant de l'arbre central et la portée d'emboîtement de la pièce de distribution. Dans certains cas, l'organe de liaison peut avantageusement être prolongé, vers l'avant, par une partie en saillie formant une fusée centrée sur l'axe de l'arbre central et susceptible de prendre appui, par l'intermédiaire d'un palier, sur une partie fixe. Ainsi, au lieu de s'étendre en porte à faux à partir du châssis de support, l'arbre central peut prendre appui, par des moyens amovibles, sur une partie fixe, ce qui permet d'éviter la flexion de l'arbre central et de garantir un bon enroulement des spires l'une sur l'autre.According to another preferred characteristic, the transverse connecting member between the control rod and the sheath consists of a solid part, provided with a central recess which, at least in a rear position of the control rod, comes to thread on a centering surface, formed between the front end of the central shaft and the interlocking surface of the distribution piece. In certain cases, the connecting member can advantageously be extended, towards the front, by a projecting part forming a rocket centered on the axis of the central shaft and capable of bearing, by means of a landing, on a fixed part. Thus, instead of extending cantilevered from the support frame, the central shaft can bear, by removable means, on a fixed part, which prevents bending of the central shaft and to guarantee a good winding of the turns on each other.
D'autre part, l'utilisation, selon l'invention, d'un fourreau tubulaire relié à l'organe transversal de liaison avec la tige de commande du coulissement par des bras passant entre les raccords de liaison, permet la mise en place d'un système très simple de lubrification des pièces en mouvement.On the other hand, the use, according to the invention, of a tubular sheath connected to the transverse connecting member with the sliding control rod by arms passing between the connecting fittings, allows the establishment of '' a very simple lubrication system for moving parts.
En effet, selon une disposition particulièrement avantageuse, le mandrin comprend un circuit de graissage, au moins, des faces inclinées de commande du coulissement des segments comprenant, pour chaque face inclinée, au moins un orifice de sortie de graisse, placé au débouché d'une canalisation s'étendant le long du fourreau et prolongée le long d'au moins un bras de commande du coulissement jusqu'à un orifice d'alimentation, placé sur l'extrémité avant dudit bras et venant se brancher, par fixation de l'organe de liaison sur ledit bras, sur une tubulure de branchement étanche, portée par l'organe de liaison, et reliée à un moyen d'introduction sous pression de graisse.In fact, according to a particularly advantageous arrangement, the mandrel comprises a lubrication circuit, at least, inclined faces for controlling the sliding of the segments comprising, for each inclined face, at least one grease outlet orifice, placed at the outlet of a pipe extending along the sheath and extended along at least one sliding control arm to a supply orifice, placed on the front end of said arm and coming to be connected, by fixing the connecting member on said arm, on a sealed connection tube, carried by the connecting member, and connected to a means for introducing grease pressure.
De préférence, chaque tubulure de branchement du circuit de graissage est ménagée sur une face arrière de l'organe de liaison, sur laquelle vient s'appliquer l'extrémité avant du bras de commande correspondant du fourreau et est placée au débouché d'un conduit s'étendant, au moins en
partie, à l'intérieur de l'organe de liaison, jusqu'à un orifice d'introduction de graisse.Preferably, each connection pipe of the lubrication circuit is formed on a rear face of the connecting member, on which the front end of the corresponding control arm of the sleeve is applied and is placed at the outlet of a conduit. extending, at least in part, inside the connecting member, up to a grease introduction orifice.
Pour assurer une alimentation étanche du circuit de graissage, même sous une pression élevée, l'extrémité avant de la tige de commande qui est centrée sur l'axe du mandrin est munie d'une portée cylindrique qui s'emboîte dans un alésage conjugué ménagé au centre de la pièce de liaison et dans lequel débouche au moins un orifice d'entrée de graisse relié par un conduit à une tubulure de branchement portée par la pièce de liaison, et la tige de commande est munie d'au moins un conduit s'étendant longitudinalement entre un orifice arrière relié au moyen d'introduction de graisse et un orifice avant ménagé sur la portée d'emboîtement de la tige de commande, et mis en communication avec l'orifice d'entrée de graisse débouchant dans l'alésage de la pièce de liaison, après emboîtement dans celui-ci de la tige de commande.To ensure a tight supply to the lubrication circuit, even under high pressure, the front end of the control rod which is centered on the axis of the mandrel is provided with a cylindrical seat which fits into a formed conjugate bore in the center of the connecting piece and into which opens at least one grease inlet orifice connected by a pipe to a connection pipe carried by the connecting piece, and the control rod is provided with at least one pipe s 'extending longitudinally between a rear orifice connected by the grease introduction means and a front orifice formed on the fitting surface of the control rod, and placed in communication with the grease inlet orifice opening into the bore of the connecting piece, after fitting therein the control rod.
Avantageusement, la portée d'emboîtement de la tige de commande est munie d'au moins une gorge annulaire qui, dans la position emboîtée de la tige de commande, se trouve au niveau de l'orifice d'introduction de graisse s'ouvrant sur l'alésage central, ladite gorge étant encadrée par deux joints annulaires assurant l'étanchéité du branchement ainsi constitué. L'invention présente également d'autres avantages et couvre d'autres caractéristiques, mentionnées dans les revendications, qui apparaîtront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés. La figure 1 montre deux demi-vues en coupe longitudinale du mandrin selon l'invention, respectivement en position expansée à la partie supérieure et en position rétreinte à la partie inférieure.
La figure 2 montre deux demi-vues en coupe horizontale selon la ligne ll-ll de la figure 1 , respectivement en position expansée et rétreinte.Advantageously, the engagement surface of the control rod is provided with at least one annular groove which, in the fitted position of the control rod, is at the level of the grease introduction orifice opening onto the central bore, said groove being framed by two annular seals ensuring the tightness of the connection thus formed. The invention also has other advantages and covers other characteristics, mentioned in the claims, which will appear during the following description of a particular embodiment, given by way of example and illustrated by the appended drawings. Figure 1 shows two half-views in longitudinal section of the mandrel according to the invention, respectively in the expanded position at the top and in the constricted position at the bottom. Figure 2 shows two half-views in horizontal section along the line II-II of Figure 1, respectively in the expanded and constricted position.
La figure 3 montre deux demi-vues en coupe transversale selon la ligne l ll-ll l de la figure 1 .FIG. 3 shows two half-views in cross section along the line l ll-ll l of FIG. 1.
La figure 4 est une demi-vue partielle de l'extrémité avant du mandrin en coupe longitudinale selon la ligne IV-IV de la figure 5.FIG. 4 is a partial half-view of the front end of the mandrel in longitudinal section along the line IV-IV of FIG. 5.
La figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 4, en position rétreinte à la partie supérieure et en position expansée à la partie inférieure.Figure 5 is a cross-sectional view along the line V-V of Figure 4, in the constricted position at the top and in the expanded position at the bottom.
La figure 6 est une autre vue partielle de l'extrémité avant du mandrin, en coupe longitudinale selon la ligne VI-VI de la figure 5. La figure 7 est une vue partielle, en coupe longitudinale, selon VII-VII de la figure 8, de l'extrémité arrière de l'arbre central.Figure 6 is another partial view of the front end of the mandrel, in longitudinal section along the line VI-VI of Figure 5. Figure 7 is a partial view, in longitudinal section, along VII-VII of Figure 8 , from the rear end of the central shaft.
La figure 8 est une vue en coupe transversale selon la ligne VIII-VIII de la figure 7. La figure 9 montre deux demi-vues partielles, en coupe longitudinale, de l'extrémité avant du mandrin.Figure 8 is a cross-sectional view along line VIII-VIII of Figure 7. Figure 9 shows two partial half-views, in longitudinal section, of the front end of the mandrel.
La figure 10 est une vue de face de la pièce de liaison.Figure 10 is a front view of the connecting piece.
La figure 1 1 est une vue partielle, de dessus, de la pièce tubulaire de commande. La figure 12 montre deux demi-vues en coupe transversale selon la ligne XII-XI I de la figure 1 , respectivement en position expansée et rétreinte.Figure 1 1 is a partial view, from above, of the tubular control part. Figure 12 shows two half-views in cross section along the line XII-XI I of Figure 1, respectively in the expanded and constricted position.
La figure 13 est une vue partielle, en coupe longitudinale, d'une variante de l'extrémité avant du mandrin. Comme on l'a indiqué, le mandrin selon l'invention comprend, d'une façon générale, un arbre central 1 monté rotatif sur un châssis 10 autour de deux paliers 1 1 et entouré d'un ensemble de segments 2 montés coulissants radialement sur l'arbre central et ayant des faces externes incurvées qui se raccordent tangentiellement pour former une surface
d'enroulement cylindrique centrée sur l'axe X'X de l'arbre ; le coulissement radial des segments est commandé par une pièce tubulaire en forme de fourreau 3, enfilée sur l'arbre central et munie de faces inclinées 31 qui coopèrent avec des faces inclinées correspondantes 21 de chaque segment 2 pour déterminer l'expansion ou le rétreint du mandrin par déplacement longitudinal du fourreau tubulaire 3 entre deux positions, respectivement reculée et avancée, sous l'action d'une tige de commande d'expansion 4 coulissant dans un alésage axial de l'arbre central 1 et reliée à la pièce tubulaire 3 par un organe transversal de liaison 40.Figure 13 is a partial view, in longitudinal section, of a variant of the front end of the mandrel. As indicated, the mandrel according to the invention generally comprises a central shaft 1 rotatably mounted on a frame 10 around two bearings 1 1 and surrounded by a set of segments 2 slidably mounted radially on the central shaft and having curved external faces which join tangentially to form a surface cylindrical winding centered on the axis X'X of the shaft; the radial sliding of the segments is controlled by a tubular piece in the form of a sheath 3, threaded on the central shaft and provided with inclined faces 31 which cooperate with corresponding inclined faces 21 of each segment 2 to determine the expansion or the constriction of the mandrel by longitudinal displacement of the tubular sheath 3 between two positions, respectively moved back and advanced, under the action of an expansion control rod 4 sliding in an axial bore of the central shaft 1 and connected to the tubular part 3 by a transverse connecting member 40.
Toutes ces dispositions sont bien connues et ne nécessitent pas une description détaillée. C'est pourquoi, les dessins montrent seulement, sur la figure 1 , la partie avant de l'arbre 1 portant les segments 2 et, sur la figure 7, la partie arrière de l'arbre 1 à laquelle sont associés des moyens d'entraînement en rotation non représentés sur le dessin et un vérin 41 de commande du coulissement axial de la tige d'expansion 4. Par ailleurs, le mandrin est du type décrit dans le brevet précédent FR-B-2.761 .964, comprenant des moyens de refroidissement de la surface d'enroulement par mise en circulation d'un fluide caloporteur à l'intérieur de chaque segment. A cet effet, chaque segment 2 comprend donc une paroi externe incurvée 20, relativement épaisse, à l'intérieu r de laquelle est ménagé un circuit de refroidissement 24, 24' comprenant un orifice d'entrée 75 et un orifice de sortie 75' reliés respectivement, par des raccords de longueur variable 7, 7' , à des conduites d'alimentation 5 et d'évacuation 5' ménagées à l'intérieur de l'arbre central.All these provisions are well known and do not require a detailed description. This is why, the drawings only show, in FIG. 1, the front part of the shaft 1 carrying the segments 2 and, in FIG. 7, the rear part of the shaft 1 with which there are associated means of rotational drive not shown in the drawing and a cylinder 41 for controlling the axial sliding of the expansion rod 4. Furthermore, the mandrel is of the type described in the preceding patent FR-B-2,761 .964, comprising means for cooling of the winding surface by circulating a heat transfer fluid inside each segment. To this end, each segment 2 therefore comprises a curved external wall 20, relatively thick, inside which is formed a cooling circuit 24, 24 'comprising an inlet orifice 75 and an outlet orifice 75' connected respectively, by connectors of variable length 7, 7 ′, to supply lines 5 and discharge lines 5 ′ arranged inside the central shaft.
Avantageusement, chaque raccord de longueur variable 7,7' est constitué d'un manchon tubulaire en matière déformable tel qu'un élastomère mais on pourrait aussi utiliser un montage télescopique.
Comme on l'a vu plus haut, dans la disposition connue précédemment, les raccords déformables étaient branchés sur une boîte de distribution placée devant l'extrémité avant de l'arbre central et séparée de celle-ci par un espace permettant le déplacement longitudinal de l'organe de liaison, chaque segment étant prolongé au-delà de l'extrémité avant de l'arbre central de façon à ménager un logement dans lequel était placée la boîte de distribution.Advantageously, each connector of variable length 7, 7 'consists of a tubular sleeve of deformable material such as an elastomer, but one could also use a telescopic assembly. As we saw above, in the previously known arrangement, the deformable fittings were connected to a distribution box placed in front of the front end of the central shaft and separated from it by a space allowing the longitudinal movement of the connecting member, each segment being extended beyond the front end of the central shaft so as to provide a housing in which the distribution box was placed.
Dans la disposition selon l'invention , au contraire, la boîte de distribution du fluide 6 est enfilée sur l'arbre 1 et comprend un ensemble de canaux 65, 65' placés dans l'alignement de canaux 52, 52', ménagés radialement dans l'épaisseur de l'arbre central 1 et débouchant chacun , sur la face latérale 13 de celui-ci, par un orifice, respectivement d'alimentation 53 ou d'évacuation 53', lesdits canaux 65, 65' étant reliés, par des raccords déformables 7, 7' avec les orifices, respectivement d'entrée 75 ou de sortie 75', du segment correspondant. Cette boîte de distribution 6 est donc placée en arrière de l'organe de liaison 40 qui peut se déplacer librement sous l'action de la tige de commande d'expansion et les segments 2 s'étendent sur une longueur sensiblement égale à celle de l'arbre central.In the arrangement according to the invention, on the contrary, the fluid distribution box 6 is threaded on the shaft 1 and comprises a set of channels 65, 65 'placed in alignment with channels 52, 52', formed radially in the thickness of the central shaft 1 and each opening, on the lateral face 13 thereof, by an orifice, respectively of supply 53 or discharge 53 ', said channels 65, 65' being connected, by deformable connections 7, 7 'with the orifices, respectively of inlet 75 or outlet 75', of the corresponding segment. This distribution box 6 is therefore placed behind the connecting member 40 which can move freely under the action of the expansion control rod and the segments 2 extend over a length substantially equal to that of the 'central tree.
En particulier, dans le mode de réalisation préférentiel représenté, sur les figures 4 et 5, l'arbre central 1 est muni, pour chaque segment 2, de deux alésages parallèles à l'axe, qui s'étendent sur toute la longueur de l'arbre 1 et constituent respectivement une conduite d'alimentation 5 et une conduite d'évacuation 5' disposées symétriquement de part et d'autre du plan médian P du segment 2. Dans le cas, représenté sur la figure, d'un mandrin comportant quatre segments couvrant chacun un quadrant, l'arbre central 1 est donc muni de quatre paires de conduites 5, 5'.In particular, in the preferred embodiment shown, in Figures 4 and 5, the central shaft 1 is provided, for each segment 2, with two bores parallel to the axis, which extend over the entire length of the 'shaft 1 and respectively constitute a supply line 5 and a discharge line 5' arranged symmetrically on either side of the median plane P of the segment 2. In the case, shown in the figure, of a mandrel comprising four segments each covering a quadrant, the central shaft 1 is therefore provided with four pairs of pipes 5, 5 '.
Comme auparavant, l'organe de liaison 40 qui est fixé sur l'extrémité avant de la tige de commande d'expansion 4 s'étend transversalement devant la face avant 12 de l'arbre
central 1 . Cependant, dans la disposition précédente du brevet français 2 761 964, les conduites d'alimentation et d'évacuation ménagées dans l'arbre central devaient être prolongées par des tubulures traversant l'organe de liaison, pour se brancher sur la boîte de distribution placée en avant de celle-ci. Dans la disposition selon l'invention, au contraire, les alésages longitudinaux constituant les conduites 5, 5' sont obturés, chacun, par un bouchon 51 , au niveau de la face avant 12, et communiquent avec un canal 52, 52' qui s'étend transversalement à l'axe X'X du mandrin pour déboucher par un orifice 53, 53' s'ouvrant sur une partie avant 13' de la face latérale 13 de l'arbre 1 .As before, the connecting member 40 which is fixed on the front end of the expansion control rod 4 extends transversely in front of the front face 12 of the shaft central 1. However, in the previous arrangement of French patent 2,761,964, the supply and exhaust pipes provided in the central shaft had to be extended by pipes passing through the connecting member, in order to connect to the distribution box placed in front of it. In the arrangement according to the invention, on the contrary, the longitudinal bores constituting the pipes 5, 5 'are closed, each by a plug 51, at the front face 12, and communicate with a channel 52, 52' which s 'extends transversely to the axis X'X of the mandrel to open out through an orifice 53, 53' opening onto a front part 13 'of the lateral face 13 of the shaft 1.
Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, la face latérale 13 de l'arbre 1 sur laquelle est enfilée la pièce de commande 3 en forme de fourreau tubulaire est munie, sur sa partie avant 1 3', d'une portée lisse ayant une section cylindrique de révolution et sur laquelle est enfilée une pièce de distribution en forme de bague 6 ayant une face interne concave 61 de diamètre égal, au jeu de montage près, à celui de cette portée lisse 13'.In the preferred embodiment shown in the figures, the lateral face 13 of the shaft 1 on which is threaded the control part 3 in the form of a tubular sheath is provided, on its front part 1 3 ′, with a smooth bearing having a cylindrical section of revolution and on which is threaded a distribution piece in the form of a ring 6 having a concave internal face 61 of diameter equal, apart from the mounting clearance, to that of this smooth bearing 13 '.
D'autre part, la pièce de distribution 6 est limitée par une face externe 62 comportant, pour chaque segment 2, une facette, de préférence plane, de fixation des raccords déformables de liaison entre le segment 2 et les conduites d'alimentation 5 et d'évacuation 5'. Dans le mode de réalisation à quatre segments représenté sur les figures, la face externe 62 de la pièce de distribution 6 a donc une section carrée de façon à présenter quatre facettes planes de branchement, chacune, d'une paire de raccords déformables 7, 7'. Pour chaque segment 2, la bague de distribution 6 est munie, sur sa face interne 61 , de deux orifices internes 63, 63' qui communiquent chacun avec un orifice externe 64, 64' ménagé sur la face externe 62, par un canal 65, 65' percé dans l'épaisseur de la bague 6.
De plus, comme le montre la figure 5, ces canaux 65, 65' de liaison entre les orifices internes 63, 63' et externes 64, 64' sont centrés sur des axes orthogonaux à l'axe X'X de l'arbre 1 et parallèles au plan médian P du segment correspondant 2 et se trouvent alignés, dans la position enfilée de la bague 6, avec les axes des canaux 52, 52' qu i traversent l'arbre 1 pour communiquer avec la conduite, respectivement d'alimentation 5 ou d'évacuation 5'.On the other hand, the distribution piece 6 is limited by an external face 62 comprising, for each segment 2, a facet, preferably planar, for fixing the deformable connection fittings between the segment 2 and the supply lines 5 and evacuation 5 '. In the four-segment embodiment shown in the figures, the external face 62 of the distribution piece 6 therefore has a square section so as to present four planar connection facets, each of a pair of deformable connectors 7, 7 . For each segment 2, the distribution ring 6 is provided, on its internal face 61, with two internal orifices 63, 63 'which each communicate with an external orifice 64, 64' formed on the external face 62, by a channel 65, 65 'drilled in the thickness of the ring 6. In addition, as shown in Figure 5, these channels 65, 65 'connecting between the internal orifices 63, 63' and external 64, 64 'are centered on axes orthogonal to the axis X'X of the shaft 1 and parallel to the median plane P of the corresponding segment 2 and are aligned, in the threaded position of the ring 6, with the axes of the channels 52, 52 'which i pass through the shaft 1 to communicate with the supply line, respectively 5 or 5 'discharge.
De préférence, la portée lisse 13' ménagée sur la partie avant de l'arbre 1 a un diamètre inférieur à celui de la face latérale 13 de celui-ci de façon à former un lamage permettant l'emboîtement de la pièce de distribution 6 en forme de bague, jusqu'à une position déterminée pour laquelle les canaux 52, 52' de l'arbre 1 et 65, 65' de la bague 6 sont parfaitement alignés, la bague 6 étant maintenue dans cette position par une butée 15.Preferably, the smooth bearing surface 13 ′ formed on the front part of the shaft 1 has a diameter smaller than that of the lateral face 13 of the latter so as to form a countersink allowing the fitting of the distribution piece 6 in ring shape, up to a determined position for which the channels 52, 52 'of the shaft 1 and 65, 65' of the ring 6 are perfectly aligned, the ring 6 being held in this position by a stop 15.
D'autre part, chaque orifice externe 64, 64' de la bague 6 débouche dans un raccord déformable 7, 7' fixé par une plaque percée formant une bride interne 71 sur une facette correspondante 62' de la face externe 62 de la bague. De même, à leur extrémité opposée, les deux raccords 7, 7' sont fixés par une bride externe 71 ' sur une facette plane 73 ménagée sur le côté interne d'une pièce de branchement 70 en forme de secteur circulaire fixée à l'extrémité avant de chaque segment 2.On the other hand, each external orifice 64, 64 'of the ring 6 opens into a deformable connection 7, 7' fixed by a pierced plate forming an internal flange 71 on a corresponding facet 62 'of the external face 62 of the ring. Similarly, at their opposite end, the two connections 7, 7 'are fixed by an external flange 71' on a flat facet 73 formed on the internal side of a connection piece 70 in the form of a circular sector fixed to the end before each segment 2.
Avantageusement, une plaque intermédiaire 72 est interposée entre la bride externe 71 ' et la pièce de branchement 70 du segment de façon à faciliter le démontage du segment, comme on le verra plus loin. Comme habituellement, chaque segment 2 comprend une partie externe 20 en forme de secteur cylindrique de révolution qui constitue une partie de la surface d'enroulement de la bande et une partie interne 20' sur laquelle sont ménagées les faces inclinées 21 coopérant avec
les faces conjuguées 31 du fourreau tubulaire 3 pour commander l'expansion ou le rétreint du mandrin.Advantageously, an intermediate plate 72 is interposed between the external flange 71 'and the connection piece 70 of the segment so as to facilitate the disassembly of the segment, as will be seen below. As usual, each segment 2 comprises an external part 20 in the form of a cylindrical sector of revolution which constitutes a part of the winding surface of the strip and an internal part 20 ′ on which the inclined faces 21 cooperating with are formed. the mating faces 31 of the tubular sheath 3 to control the expansion or the constriction of the mandrel.
Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, la partie externe 20 du segment 2 est constituée d'une plaque incurvée dans l'épaisseur de laquelle sont ménagées deux séries de canaux, respectivement 24, 24' parallèles à l'axe X'X du mandrin et s'étendant, respectivement, de part et d'autre du plan médian P du segment, lesdits canaux étant régulièrement écartés de façon à couvrir sensiblement toute la surface du segment.In the preferred embodiment shown in the figures, the external part 20 of segment 2 consists of a curved plate in the thickness of which are formed two series of channels, respectively 24, 24 'parallel to the axis X' X of the mandrel and extending, respectively, on either side of the median plane P of the segment, said channels being regularly spaced apart so as to cover substantially the entire surface of the segment.
Comme le montre la figure 4, l'extrémité avant du segment 2 est munie de deux rainures circulaires 25, 25' dans lesquelles débouchent, respectivement, les deux séries de canaux 24, 24'. D'autre part, la pièce de branchement 70 qui est fixée, comme on l'a vu, sur l'extrémité avant de la plaque incurvée 20, est munie elle-même de deux trous oblongs 74, 74' qui s'ouvrent chacun, d'un côté sur une partie de la rainure correspondante 25, 25' du segment 2 et de l'autre, dans un canal 76 ménagé dans l'épaisseur de la pièce de branchement 70 et débouchant par un orifice 75, 75' sur la facette plane 73 d'application de la bride externe 71 ' de fixation de la paire de raccord 7, 7'.As shown in FIG. 4, the front end of segment 2 is provided with two circular grooves 25, 25 'into which the two series of channels 24, 24' open, respectively. On the other hand, the connection piece 70 which is fixed, as we have seen, on the front end of the curved plate 20, is itself provided with two oblong holes 74, 74 'which each open , on one side on a part of the corresponding groove 25, 25 'of segment 2 and on the other, in a channel 76 formed in the thickness of the connection piece 70 and opening out through an orifice 75, 75' on the planar facet 73 for applying the external flange 71 'for fixing the pair of connectors 7, 7'.
De plus, comme le montre la figure 1 , l'extrémité arrière de chaque plaque incurvée 20 est munie d'une rainure circulaire 23 qui met en communication les deux séries de canaux 24, 24' et est fermée vers l'extérieur par un bouchon.In addition, as shown in Figure 1, the rear end of each curved plate 20 is provided with a circular groove 23 which connects the two series of channels 24, 24 'and is closed to the outside by a plug .
De façon classique, l'arbre est muni d'un flasque transversal 14 s'engageant dans un logement ménagé à l'arrière de chaque segment 2 qui est maintenu par une butée axiale 27 avec une possibilité de coulissement radial. Les deux orifices 75, 75' ménagés dans la pièce de branchement 70 restent donc alignés avec les canaux transversaux 52, 52' auxquels ils sont reliés par les raccords déformables 7, 7' qui suivent les mouvements d'expansion ou de rétreint du segment.
L'emboîtement de la bague 6 sur la portée lisse 13' avec un simple jeu de montage assure une liaison étanche entre les canaux 52, 52' et 65, 65', des joints d'étanchéité annulaires 16 permettant d'éviter les fuites d'eau à l'intérieur du mandrin.Conventionally, the shaft is provided with a transverse flange 14 engaging in a housing formed at the rear of each segment 2 which is held by an axial stop 27 with a possibility of radial sliding. The two orifices 75, 75 'formed in the connection piece 70 therefore remain aligned with the transverse channels 52, 52' to which they are connected by the deformable connectors 7, 7 'which follow the movements of expansion or constriction of the segment. The fitting of the ring 6 on the smooth surface 13 'with a simple mounting clearance ensures a tight connection between the channels 52, 52' and 65, 65 ', annular seals 16 making it possible to avoid leaks from inside the mandrel.
Ainsi, le fluide caloporteur arrivant par la conduite d'alimentation 5 passe successivement par le canal 52, le raccord déformable 7 et l'orifice d'entrée 75, pour déboucher par le trou oblong 74 dans la rainure 25 de façon à se répandre dans l'ensemble des canaux 24. A l'extrémité arrière du segment 2, le fluide passe par la rainure arrière 23 pour revenir par les canaux d'évacuation 24' et passe alors par le trou oblong 74', l'orifice de sortie 75', le raccord déformable 7' et le canal 65' pour déboucher dans la conduite d'évacuation 5'.Thus, the heat transfer fluid arriving through the supply line 5 passes successively through the channel 52, the deformable connector 7 and the inlet orifice 75, to emerge through the oblong hole 74 in the groove 25 so as to spread in all of the channels 24. At the rear end of the segment 2, the fluid passes through the rear groove 23 to return via the discharge channels 24 'and then passes through the oblong hole 74', the outlet orifice 75 ', the deformable connector 7' and the channel 65 'to lead into the discharge pipe 5'.
La bague 6 forme ainsi une boîte de distribution du fluide, par l'intermédiaire des raccords déformables 7, 7', entre chaque segment 2 et les conduites, respectivement d'alimentation 5 et d'évacuation 5', ménagées dans l'arbre central 1 .The ring 6 thus forms a fluid distribution box, by means of the deformable connections 7, 7 ', between each segment 2 and the pipes, respectively of supply 5 and discharge 5', formed in the central shaft. 1.
Grâce à l'invention , cette boîte de distribution 6, enfilée sur la partie avant de l'arbre central 1 et placée en arrière de l'organe de liaison 40, est parfaitement protégée contre des chocs éventuels. Il faut, cependant, assurer la liaison entre cet organe de liaison 40 et la pièce de commande 3 de l'expansion et du rétreint des segments qui est constituée, comme habituellement, d'un fourreau tubulaire enfilé sur la face latérale cylindrique 13 de l'arbre 1 et dont la longueur est limitée de façon à s'étendre seulement jusqu'au niveau de la portée 13' d'emboîtement de la bague de distribution 6, dans la position avancée du fourreau correspondant au rétreint des segments.Thanks to the invention, this distribution box 6, threaded on the front part of the central shaft 1 and placed behind the connecting member 40, is perfectly protected against possible shocks. It is necessary, however, to ensure the connection between this connecting member 40 and the control part 3 of the expansion and the constriction of the segments which consists, as usual, of a tubular sheath threaded on the cylindrical lateral face 13 of the 'shaft 1 and whose length is limited so as to extend only up to the level of the bearing surface 13' of fitting of the distribution ring 6, in the advanced position of the sleeve corresponding to the constriction of the segments.
A cet effet, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le fourreau tubulaire 3 de commande de l'expansion et du rétreint des
segments s'étend, dans sa position avancée, jusqu'au niveau de la portée 13' d'emboîtement de la bague de distribution 6, et est prolongé vers l'avant, au-delà de celle-ci par au moins deux bras 32 qui passent chacun dans un espace laissé entre deux paires de raccords déformables 7, 7' et se prolongent chacun jusqu'au niveau de l'extrémité avant 15 de l'arbre 1 , de façon que l'organe de liaison 40 avec la tige de commande d'expansion 4 puisse être fixé, par des boulons 34, sur la face avant 33 desdits bras 32 (Figure 2). Ainsi , comme le montre la figure 5, dans le mode de réalisation à quatre segments, le fourreau tubulaire 3 est prolongé par quatre bras de liaison 32 disposés en étoile et centrés chacun sur un plan P' de jonction entre deux segments adjacents, de façon à passer entre les raccords déformables 7, 7' correspondant à chaque segment.To this end, according to another particularly advantageous characteristic of the invention, the tubular sheath 3 for controlling the expansion and shrinking of the segments extends, in its advanced position, to the level of the bearing surface 13 ′ for fitting the distribution ring 6, and is extended forward, beyond this by at least two arms 32 which each pass in a space left between two pairs of deformable connectors 7, 7 'and each extend to the level of the front end 15 of the shaft 1, so that the connecting member 40 with the rod expansion control 4 can be fixed, by bolts 34, on the front face 33 of said arms 32 (Figure 2). Thus, as shown in FIG. 5, in the four-segment embodiment, the tubular sheath 3 is extended by four connecting arms 32 arranged in a star and each centered on a plane P 'of junction between two adjacent segments, so to pass between the deformable fittings 7, 7 'corresponding to each segment.
De préférence, l'organe de liaison 40 est constitué d'une pièce relativement massive en forme de cloche comprenant un évidement central 42 qui, au moins dans une position arrière de la tige de commande 4 correspondant à l'expansion du mandrin, vient s'enfiler sur une portée de centrage ménagée entre l'extrémité avant 12 de l'arbre central et la bague de distribution 6. Comme le montrent les figures, cette portée de centrage 15' peut avantageusement être constituée par la face latérale de la bride 15 de blocage de la bague de distribution 6.Preferably, the connecting member 40 consists of a relatively massive bell-shaped part comprising a central recess 42 which, at least in a rear position of the control rod 4 corresponding to the expansion of the mandrel, comes s 'thread on a centering surface formed between the front end 12 of the central shaft and the distribution ring 6. As shown in the figures, this centering surface 15' can advantageously be constituted by the lateral face of the flange 15 of the distribution ring 6.
La partie centrale 43 de l'organe de liaison 40, qui constitue le fond de l'évidement 42, est percée d'un alésage 44 dans lequel s'enfile l'extrémité 44' de la tige de commande 4, celle-ci étant prolongée par un boulon 45 muni d'un écrou de serrage.The central part 43 of the connecting member 40, which constitutes the bottom of the recess 42, is pierced with a bore 44 in which the end 44 'of the control rod 4 is threaded, the latter being extended by a bolt 45 fitted with a tightening nut.
Ainsi, la tige 4 coulissant axialement dans l'arbre central 1 et reliée au fourreau tubulaire 3 par l'organe transversal de liaison 40 et les bras 32 peut commander l'expansion ou le rétreint du mandrin par déplacement radial des segments 2. Comme on l'a indiqué, tout le système de
distribution du fluide caloporteur dans les différents segments, placé entre l'extrémité avant des segments 2 et la pièce massive 40 constituant l'organe de liaison avec la tige de commande 4 est parfaitement protégée contre les chocs. De plus, tous les organes du circuit de circulation du fluide sont solidaires, axialement, de l'arbre central 1 et peuvent être fixés de façon étanche, soit sur ce dernier, soit sur les différents segments 2 par l'intermédiaire des raccords déformables 7, 7'. Cette disposition permet donc d'assurer la distribution du fluide caloporteur dans les différents segments avec une étanchéité parfaite et sans utilisation de flexibles.Thus, the rod 4 sliding axially in the central shaft 1 and connected to the tubular sheath 3 by the transverse connecting member 40 and the arms 32 can control the expansion or the constriction of the mandrel by radial displacement of the segments 2. As we indicated, the whole system of distribution of the heat transfer fluid in the different segments, placed between the front end of the segments 2 and the solid part 40 constituting the connecting member with the control rod 4 is perfectly protected against shocks. In addition, all the organs of the fluid circulation circuit are axially integral with the central shaft 1 and can be fixed in leaktight manner, either on the latter or on the various segments 2 by means of the deformable connectors 7 , 7 '. This arrangement therefore ensures the distribution of the heat transfer fluid in the various segments with perfect sealing and without the use of hoses.
En effet, comme le montrent les figures 3 et 5 relatives à un montage à quatre segments, l'arbre central 1 peut être percé, sur toute sa longueur, de huit alésages longitudinaux répartis régulièrement autour de l'axe et disposés par paires de façon à constituer, pour chaque segment un canal d'alimentation 5 et un canal d'évacuation 5' s'étendant symétriquement de part et d'autre du plan médian P du segment et communiquant chacun, par un canal transversal 52, 52' avec un raccord déformable 7, 7' de liaison avec un orifice, respectivement d'entrée ou de sortie du fluide, ménagé sur la pièce de branchement 70 de chaque segment.Indeed, as shown in Figures 3 and 5 relating to a four-segment assembly, the central shaft 1 can be pierced, over its entire length, with eight longitudinal bores distributed regularly around the axis and arranged in pairs so to constitute, for each segment, a supply channel 5 and an evacuation channel 5 'extending symmetrically on either side of the median plane P of the segment and each communicating, by a transverse channel 52, 52' with a deformable connection 7, 7 'for connection with an orifice, respectively of inlet or outlet of the fluid, formed on the connection piece 70 of each segment.
Comme indiqué sur les figures 7 et 8, l'alimentation et l'évacuation du fluide caloporteur peuvent être assurés, d'une façon analogue à celle qui avait été décrite dans le brevet précédent n°2 761 964, par un joint tournant 54 constitué d'une pièce en forme de douille enfilée sur la partie arrière de l'arbre 1 et comportant, sur sa face interne, deux gorges circulaires reliées respectivement à des moyens d'alimentation et d'évacuation du fluide et communiquant, par des tubulures transversales 55, 55', avec les alésages constituant, respectivement, les canaux d'alimentation 5 et d'évacuation 5'.As indicated in FIGS. 7 and 8, the supply and the evacuation of the heat transfer fluid can be ensured, in a manner analogous to that which had been described in the previous patent n ° 2 761 964, by a rotary joint 54 constituted of a sleeve-shaped part threaded onto the rear part of the shaft 1 and comprising, on its internal face, two circular grooves connected respectively to means for supplying and discharging the fluid and communicating, by transverse tubes 55, 55 ', with the bores constituting, respectively, the supply 5 and discharge 5' channels.
Mais la disposition selon l'invention présente également d'autres avantages.
Tout d'abord, du fait que le système de distribution du fluide est placé en arrière de l'organe de liaison 40 , il est possible d'aménager l'extrémité avant de l'arbre central 1 du mandrin de façon à permettre un appui transversal de celui-ci sur une partie fixe.However, the arrangement according to the invention also has other advantages. First of all, since the fluid distribution system is placed behind the connecting member 40, it is possible to arrange the front end of the central shaft 1 of the mandrel so as to allow support transverse thereof on a fixed part.
En effet, comme le montre la figure 13, la pièce 40 constituant l'organe transversal de liaison peut être prolongée vers l'avant par une partie centrale en saillie 43', formant une sorte de fusée sur laquelle peut être enfilé un palier 17 par lequel l'arbre 1 , qui tourne autour de son axe, peut prendre appui sur une partie fixe non représentée.Indeed, as shown in Figure 13, the part 40 constituting the transverse connecting member can be extended forward by a projecting central portion 43 ', forming a kind of rocket on which can be threaded a bearing 17 by which the shaft 1, which rotates about its axis, can bear on a fixed part, not shown.
Il est ainsi possible d'éviter la flexion de l'arbre sous le poids de la bobine et, ainsi, d'assurer l'enroulement jointif des spires superposées. Cependant, si le poids de la bobine enroulée, ainsi que la tension appliquée sur la bande, ne sont pas excessifs, l'arbre du mandrin peut, comme habituellement, s'étendre en porte à faux à partir du châssis de support 10. Dans ce cas, il est avantageux de recouvrir l'extrémité avant du mandrin par un capot de protection 26 fixé de façon amovible sur l'organe de liaison 40 et s'étendant vers l'arrière de façon à coiffer l'ensemble dudit organe de liaison 40. De même, chaque segment 2 peut être prolongé vers l'avant par une plaque incurvée 26' ayant un diamètre légèrement inférieur à celui du capot 26 de façon à pénétrer à l'intérieur de celui-ci avec une possibilité de coulissement longitudinal sur la longueur correspondant au déplacement axial de la tige de commande d'expansion 4. On réalise ainsi un capot de protection sensiblement continu contre les poussières ou autres nuisances extérieures, permettant d'éviter une pollution de l'intérieur du mandrin.It is thus possible to avoid bending of the shaft under the weight of the coil and, thus, to ensure the contiguous winding of the superimposed turns. However, if the weight of the wound reel, as well as the tension applied to the strip, are not excessive, the mandrel shaft can, as usual, extend overhang from the support frame 10. In in this case, it is advantageous to cover the front end of the mandrel with a protective cover 26 removably attached to the connecting member 40 and extending rearward so as to cover all of said connecting member 40. Likewise, each segment 2 can be extended forward by a curved plate 26 ′ having a diameter slightly smaller than that of the cover 26 so as to penetrate inside the latter with the possibility of longitudinal sliding on the length corresponding to the axial displacement of the expansion control rod 4. A substantially continuous protective cover is thus produced against dust or other external nuisances, making it possible to avoid pollution of the interior of the mand rin.
Mais l'invention permet également d'assurer un graissage simple et efficace des différentes parties du mandrin.
Il est nécessaire, en effet, de lubrifier les pièces en contact et, en particulier, les faces inclinées conjuguées 31 , 21 qui assurent l'expansion et le rétreint du mandrin . A cet effet, chaque face inclinée 31 du fourreau 3 est munie d'un orifice 80 de sortie de graisse qui, grâce à l'invention, peut être relié, par l'intermédiaire de l'organe de liaison 40, à au moins un canal 8 ménagé sur toute la longueur de la tige d'expansion 4 et relié à un moyen 48 d'alimentation en graisse, fixé sur la partie arrière du mandrin. Comme le montre en particulier la figure 1 , chaque orifice de sortie de graisse 80 est placé au débouché d'une canalisation dont au moins une partie est percée à l'intérieur du fourreau tubulaire et peut être prolongée à l'extérieur de celui-ci, par une conduite 81 s'étendant le long du fourreau et se raccordant de façon étanche à un canal 82 percé à l'intérieur d'un bras de liaison 32 (figure 6) et débouchant, sur la face avant 33 dudit bras, par un orifice 83 qui, après fixation de l'organe de liaison 40 sur les bras 32 au moyen des boulons 34, vient se brancher de façon étanche sur une tubulure 83' ménagée sur la pièce de liaison 40 et débouchant sur la face arrière de celle-ci .However, the invention also makes it possible to ensure simple and effective lubrication of the different parts of the mandrel. It is necessary, in fact, to lubricate the parts in contact and, in particular, the conjugate inclined faces 31, 21 which ensure the expansion and the constriction of the mandrel. To this end, each inclined face 31 of the sleeve 3 is provided with a grease outlet orifice 80 which, thanks to the invention, can be connected, via the connecting member 40, to at least one channel 8 formed over the entire length of the expansion rod 4 and connected to a grease supply means 48, fixed to the rear part of the mandrel. As shown in particular in FIG. 1, each grease outlet orifice 80 is placed at the outlet of a pipe, at least part of which is pierced inside the tubular sheath and can be extended outside of the latter. , by a pipe 81 extending along the sheath and sealingly connecting to a channel 82 pierced inside a connecting arm 32 (Figure 6) and opening, on the front face 33 of said arm, by an orifice 83 which, after fixing the connecting member 40 on the arms 32 by means of the bolts 34, is connected in leaktight manner to a tube 83 'formed on the connecting piece 40 and opening onto the rear face of that -this .
Comme le montrent les figures 9 et 10, cette tubulure 83' est reliée par un canal 84 s'étendant radialement à l'intérieur de l'organe de liaison 40, à un orifice 85 d'introduction de graisse s'ouvrant sur la face interne de l'alésage axial 44 dans lequel vient s'emboîter l'extrémité avant de la tige d'expansion 4 qui forme une portée cylindrique 44' sur laquelle est ménagée une gorge circulaire 46 qui communique, par un canal transversal, avec le canal d'alimentation 8 ménagé à l'intérieur de la tige d'expansion 4.As shown in Figures 9 and 10, this tubing 83 'is connected by a channel 84 extending radially inside the connecting member 40, to a grease introduction orifice 85 opening on the face internal of the axial bore 44 into which is fitted the front end of the expansion rod 4 which forms a cylindrical surface 44 'on which is formed a circular groove 46 which communicates, by a transverse channel, with the channel supply 8 arranged inside the expansion rod 4.
Comme on l'a indiqué, l'alésage central 44 de l'organe de liaison 40 constitue un lamage permettant de bloquer l'organe de liaison 40 dans une position fixe pour laquelle l'orifice 85 d'introduction de graisse, s'ouvrant sur l'alésage 44, se trouve au niveau de la gorge 46.
Cette gorge 46 est encadrée par deux joints annulaires de façon à assurer une liaison sous pression étanche entre le canal d'alimentation 8 et l'orifice 85 d'introduction de graisse. De façon connue, comme le montre schématiquement la figure 7, l'extrémité arrière de la tige de commande 4 est reliée à la tige du vérin 41 de commande d'expansion ou de rétreint du mandrin, par un organe d'accouplement 47 qui assure en outre, une liaison étanche, par un circuit non représenté, avec un moyen 48 d'alimentation en graisse sous pression solidaire du vérin 41 .As indicated, the central bore 44 of the connecting member 40 constitutes a countersink making it possible to block the connecting member 40 in a fixed position for which the orifice 85 for introducing grease, opening on the bore 44, is at the level of the groove 46. This groove 46 is framed by two annular seals so as to ensure a sealed pressure connection between the supply channel 8 and the orifice 85 for introducing grease. In known manner, as shown schematically in Figure 7, the rear end of the control rod 4 is connected to the rod of the cylinder 41 for controlling expansion or constriction of the mandrel, by a coupling member 47 which ensures in addition, a sealed connection, by a circuit not shown, with a means 48 for supplying grease under pressure secured to the jack 41.
Ainsi, la graisse introduite par la canalisation 8 percée dans la tige de commande 4 traverse successivement l'organe de liaison 40 et l'un des bras 32 du fourreau pour déboucher dans au moins un orifice 80 ménagé sur au moins une face inclinée 31 .Thus, the grease introduced by the pipe 8 pierced in the control rod 4 successively passes through the connecting member 40 and one of the arms 32 of the sheath to open into at least one orifice 80 formed on at least one inclined face 31.
Pour commander un déplacement radial, parallèlement à lui-même, de chaque segment, le fourreau tubulaire 3 comporte au moins deux séries de faces inclinées 31 centrées respectivement sur deux plans moyens transversaux écartés longitudinalement et coopérant avec au moins deux séries de faces inclinées 21 ménagées sur le côté interne du segment 2.To control a radial displacement, parallel to itself, of each segment, the tubular sheath 3 comprises at least two series of inclined faces 31 centered respectively on two transverse mean planes spaced apart longitudinally and cooperating with at least two series of inclined faces 21 formed on the inner side of segment 2.
Par exemple, dans le cas représenté sur les figures, le fourreau 3 et les segments 2 comportent trois séries de faces inclinées 31 , 21 écartées longitudinalement. Les dispositions selon l'invention permettent la distribution de la graisse, à partir d'un même canal axial 8, sur l'ensemble des faces inclinées 31 . En effet, comme le montrent les figures 9 et 10, une gorge 46 communiquant avec le canal 8 peut alimenter plusieurs orifices 85 débouchant sur la face interne de l'alésage 44 et reliés chacun, par un canal 84, à un canal 82 traversant un bras 32 et prolongé par une conduite 81 qui peut être constituée en partie d'une tuyauterie extérieure s'étendant le long de la face externe du fourreau 3, entre les parties en saillie 30 portant les faces inclinées 31 . Cette
tuyauterie 81 débouche avantageusement dans une bifurcation placée au niveau du plan moyen d'une série de faces inclinées pour se diviser en au moins deux branches 86 reliées chacune à un orifice de sortie 80 ménagé sur l'une ou l'autre des faces inclinées 31 de cette série. Chaque bras 32 peut, éventuellement, être percé de plusieurs canaux 82 et, par exemple, si le fourreau 3 est muni de quatre bras 32 de la façon représentée sur les figures, il est facile de répartir un nombre suffisant de conduites d'alimentation sur le fourreau 3 de façon à alimenter en graisse toutes les faces inclinées 31 de commande de l'expansion ou du rétreint du mandrin.For example, in the case shown in the figures, the sheath 3 and the segments 2 have three series of inclined faces 31, 21 spaced apart longitudinally. The arrangements according to the invention allow the distribution of the fat, from a same axial channel 8, over all of the inclined faces 31. In fact, as shown in FIGS. 9 and 10, a groove 46 communicating with the channel 8 can supply several orifices 85 opening onto the internal face of the bore 44 and each connected, by a channel 84, to a channel 82 passing through a arm 32 and extended by a pipe 81 which may consist in part of an external pipe extending along the external face of the sleeve 3, between the projecting parts 30 carrying the inclined faces 31. This piping 81 advantageously opens into a bifurcation placed at the mean plane of a series of inclined faces to divide into at least two branches 86 each connected to an outlet orifice 80 formed on one or other of the inclined faces 31 of this series. Each arm 32 can optionally be pierced with several channels 82 and, for example, if the sheath 3 is provided with four arms 32 as shown in the figures, it is easy to distribute a sufficient number of supply lines over the sheath 3 so as to supply grease to all the inclined faces 31 for controlling the expansion or shrinking of the mandrel.
De plus, comme le montrent les figures, d'autres canalisations 87 reliées au canal longitudinal 82, peuvent aussi être ménagées dans l'organe de liaison 40 ou le fourreau tubulaire 3 afin de graisser d'autres parties du mandrin.In addition, as shown in the figures, other pipes 87 connected to the longitudinal channel 82 can also be provided in the connecting member 40 or the tubular sheath 3 in order to lubricate other parts of the mandrel.
La disposition selon l'invention permet également de mettre en œuvre un système centralisé de graissage des différentes parties du mandrin. A cet effet, dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, la tige de commande 4 est munie de deux canaux axiaux 8, 8' qui communiquent respectivement avec deux gorges 46, 46' ménagées sur la portée cylindrique 44' de l'extrémité avant de la tige. Comme le montre la figure 10, les deux gorges 46, 46' peuvent alimenter, respectivement, deux groupes de canaux 84, 84' qui sont reliés par paire à des répartiteurs 89 permettant d'alimenter l'un ou l'autre de deux groupes de canalisations 82, 81 , 81 ' ménagées dans les bras 32 ou le long du fourreau tubulaire 3 et reliées à certaines des faces inclinées 31 du fourreau 3, celles-ci étant ainsi réparties en deux groupes pouvant être alimentés alternativement, grâce à un système de graissage centralisé, à partir de l'un ou l'autre des canaux d'alimentation 8, 8', traversant la tige de commande 4.
Il est à noter que les circuits de graissage peuvent être réalisés pratiquement en totalité par des perçages ménagés dans des pièces usinées et que les raccords sont supprimés. En effet, dans le mode de réalisation représenté sur les dessins, seules les tuyauteries rigides 81 , 86 s'étendent à l'extérieur du fourreau 3, aucun flexible n'étant nécessaire pour permettre le coulissement du fourreau et des segments.The arrangement according to the invention also makes it possible to implement a centralized lubrication system for the different parts of the mandrel. To this end, in the preferred embodiment shown in the figures, the control rod 4 is provided with two axial channels 8, 8 'which communicate respectively with two grooves 46, 46' formed on the cylindrical surface 44 'of the front end of the rod. As shown in FIG. 10, the two grooves 46, 46 'can supply, respectively, two groups of channels 84, 84' which are connected in pairs to distributors 89 making it possible to supply one or the other of two groups pipes 82, 81, 81 'formed in the arms 32 or along the tubular sheath 3 and connected to some of the inclined faces 31 of the sheath 3, these being thus divided into two groups which can be supplied alternately, thanks to a system central lubrication, from one or other of the supply channels 8, 8 ', passing through the control rod 4. It should be noted that the lubrication circuits can be produced almost entirely by holes made in machined parts and that the fittings are eliminated. In fact, in the embodiment shown in the drawings, only the rigid pipes 81, 86 extend outside of the sleeve 3, no hose being necessary to allow the sleeve and the segments to slide.
Mais, un autre avantage important de l'invention réside encore dans le fait que l'ensemble du mandrin peut être démonté facilement pour entretien ou remplacement de certaines parties.However, another important advantage of the invention still lies in the fact that the entire mandrel can be easily disassembled for maintenance or replacement of certain parts.
Il faut noter, en effet, que les segments de refroidissement 2, qui sont au contact de la bande à enrouler, constituent une sorte de pièce d'usure, même s'ils sont conçus pour tenir le plus longtemps possible. Pou r cette raison, il est avantageux de pouvoir les remplacer sans démontage de l'ensemble du mandrin.It should be noted, in fact, that the cooling segments 2, which are in contact with the strip to be wound, constitute a kind of wearing part, even if they are designed to hold as long as possible. For this reason, it is advantageous to be able to replace them without dismantling the entire mandrel.
Pour cela, comme on l'a indiqué plus haut, la bride externe 71 ' de chaque paire de raccords déformables 7, 7' est fixée sur une plaque intermédiaire 72 qui, est elle-même fixée sur la pièce de branchement 70 du segment 2 par des vis de maintien 76 qui peuvent être retirées par l'extérieur. La partie externe 20 de chaque segment 2 peut ainsi être retirée et remplacée en laissant en place toutes les autres parties du mandrin, et en particulier, la bague de distribution 6 et les raccords déformables 7, 7'.For this, as indicated above, the external flange 71 'of each pair of deformable fittings 7, 7' is fixed to an intermediate plate 72 which, itself is fixed to the connection piece 70 of segment 2 by retaining screws 76 which can be removed from the outside. The external part 20 of each segment 2 can thus be removed and replaced, leaving in place all the other parts of the mandrel, and in particular, the distribution ring 6 and the deformable fittings 7, 7 '.
Mais il est également possible de changer les raccords déformables, qui sont réalisés en un matériau souple du type élastomère, sans avoir à démonter le mandrin. Pour cela, il suffit d'enlever le capot avant 26 et de dévisser les boulons 45, 34, de fixation de l'organe de liaison 40, respectivement sur la tige de commande 4 et sur les bras 32, pour retirer l'organe de liaison 40 et accéder à la boîte de distribution 6 qui peut ainsi être démontée en bloc avec les quatre paires de raccords déformables 7, 7' et les plaques 72.
A cet égard , les usinages réalisés aux quatre coins de la bague 6 permettent d'assurer le maintien avec guidage de celle-ci entre les quatre bras 32 du fourreau 3 lors du démontage, celui-ci étant réalisé en position de rétreint du mandrin. De la sorte, après avoir été dégagée de la broche 13', la boîte à eau 6 reste maintenue entre les bras 32 du fourreau 3. En revanche, au remontage, le mandrin est expansé et c'est l'organe de liaison 40 avec la bague d'appui 15 qui pousse la boîte à eau 6 sur la portée lisse 13', jusqu'au fond du lamage, dans une position déterminée pour laquelle les orifices des circuits de circulation d'eau sont alignés.But it is also possible to change the deformable connections, which are made of a flexible material of the elastomer type, without having to dismantle the mandrel. For this, it suffices to remove the front cover 26 and to unscrew the bolts 45, 34, for fixing the connecting member 40, respectively on the control rod 4 and on the arms 32, to remove the member link 40 and access the distribution box 6 which can thus be dismantled as a block with the four pairs of deformable connectors 7, 7 ′ and the plates 72. In this regard, the machining carried out at the four corners of the ring 6 makes it possible to ensure that it is held with guidance between the four arms 32 of the sleeve 3 during disassembly, the latter being carried out in the constricted position of the mandrel. In this way, after having been released from the spindle 13 ', the water box 6 remains held between the arms 32 of the sleeve 3. On the other hand, on reassembly, the mandrel is expanded and it is the connecting member 40 with the support ring 15 which pushes the water box 6 on the smooth surface 13 ', to the bottom of the counterbore, in a determined position for which the orifices of the water circulation circuits are aligned.
L'ensemble de la boîte de la distribution 6 et des raccords déformables 7, 7' avec les plaques intermédiaires 72 constitue donc un sous-ensemble mécanique complet, démontable in situ après avoir simplement enlevé l'organe de liaison 40. On peut ainsi remplacer un raccord déformable sans avoir à déposer le mandrin entièrement.The assembly of the distribution box 6 and the deformable connections 7, 7 ′ with the intermediate plates 72 therefore constitutes a complete mechanical sub-assembly, removable in situ after having simply removed the connecting member 40. It can thus be replaced a deformable connection without having to deposit the mandrel entirely.
Cependant, les dispositions selon l'invention permettent également un démontage facile de l'ensemble du mandrin, en une seule opération.However, the arrangements according to the invention also allow easy disassembly of the entire mandrel, in a single operation.
Pour cela, il suffit, en effet, de retirer les butées axiales 27 qui, comme on l'a vu, solidarisent axialement les segments 2 avec le flasque 14 de l'arbre 1 , avec possibilité de coulissement radial.For this, it suffices, in fact, to remove the axial stops 27 which, as we have seen, axially secure the segments 2 with the flange 14 of the shaft 1, with the possibility of radial sliding.
Après avoir démonté le capot avant 26 et dévissé l'écrou liant la tige d'expansion 4 à l'organe de liaison 40, il est possible de démonter l'ensemble du mandrin, en position rétreint, en entraînant la boîte à eau 6 qui est enfermée à l'intérieur des bras 32 du fourreau 3.After removing the front cover 26 and unscrewing the nut connecting the expansion rod 4 to the connecting member 40, it is possible to dismantle the entire mandrel, in the constricted position, by driving the water box 6 which is enclosed inside the arms 32 of the sheath 3.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre de simple exemple et pourrait faire l'objet de variantes utilisant des moyens équivalents, tout en restant dans le cadre de protection défini par les revendications.
Par exemple, le mandrin pourrait comporter un nombre différent de segments.Of course, the invention is not limited to the details of the embodiment which has just been described by way of simple example and could be subject to variants using equivalent means, while remaining within the protective framework defined by the revendications. For example, the mandrel could have a different number of segments.
D'autre part, pour réaliser les circuits de refroidissement, il est intéressant que chaque segment 2 comporte une paroi suffisamment épaisse pour y percer deux séries de canaux de circulation du fluide. Cependant, chaque segment pourrait aussi être réalisé en construction mécano- soudée, de la façon décrite dans le brevet précédent n°2.761 .964, la paroi externe du segment comprenant deux plaques incurvées, respectivement interne et externe, écartée l'une de l'autre de façon à ménager un espace libre d ivisé, par au moins une cloison parallèle à l'axe, en au moins deux chambres, respectivement d'alimentation et d'évacuation qui débouchent respectivement dans un orifice d'entrée et un orifice de sortie du fluide caloporteur s'ouvrant sur une facette de branchement ménagée sur la face interne du segment, à une extrémité de celui-ci, et sur laquelle peuvent être branchés deux raccords déformables 7, 7'. Cependant, le mode de réalisation préférentiel décrit plus haut permet de mieux résister aux contraintes thermiques élevées auxquelles sont soumis les segments.On the other hand, to produce the cooling circuits, it is advantageous for each segment 2 to have a wall thick enough to pierce therein two series of fluid circulation channels. However, each segment could also be produced in mechanically welded construction, in the manner described in the previous patent No. 2,761,964, the outer wall of the segment comprising two curved plates, respectively internal and external, separated from one of the other so as to provide a free space iv ivise, by at least one partition parallel to the axis, in at least two chambers, respectively of supply and evacuation which open respectively in an inlet orifice and an outlet orifice heat transfer fluid opening on a connection facet formed on the internal face of the segment, at one end thereof, and to which two deformable connectors 7, 7 ′ can be connected. However, the preferred embodiment described above makes it possible to better resist the high thermal stresses to which the segments are subjected.
En particulier, comme représenté sur les figures 1 et 12, la plaque incurvée 20 constituant la partie externe du segment dans laquelle sont ménagés les canaux 24, 24' peut être fixée sur la partie interne 20' sur laquelle sont ménagées les faces inclinées 21 , par une série de vis 28 placées dans l'axe médian du segment et associées à des clavettes 28' qui s'engagent dans des logements correspondants des deux parties 20, 20' du segment, afin de transmettre le couple de tension de bande, avec un jeu longitudinal permettant la dilatation du segment.In particular, as shown in FIGS. 1 and 12, the curved plate 20 constituting the external part of the segment in which the channels 24, 24 ′ are formed, can be fixed on the internal part 20 ′ on which the inclined faces 21 are formed, by a series of screws 28 placed in the median axis of the segment and associated with keys 28 'which engage in corresponding housings of the two parts 20, 20' of the segment, in order to transmit the belt tension torque, with longitudinal play allowing the segment to expand.
De plus, la réalisation des circuits de refroidissement par des alésages qui peuvent être placés relativement près de la surface externe, permet de régler de façon précise le flux thermique extrait en faisant varier le débit d'eau.
Il faut noter également que, s'il est particulièrement avantageux de réaliser un graissage centralisé de la façon décrite plus haut, le mandrin pourrait aussi, dans une conception plus simple, être graissé manuellement. Dans ce cas, il ne serait plus nécessaire de ménager des canaux d'alimentation 8, 8' dans la tige d'expansion 4 mais l'organe de liaison 40 serait encore réalisé comme un bloc foré permettant la distribution de la graisse par les bras de liaison 32 du fourreau, les distributeurs 89 étant simplement remplacés par des barrettes de graissage individuelles auxquelles on pourrait accéder grâce à une modification simple du capot avant 26.In addition, the realization of the cooling circuits by bores which can be placed relatively close to the external surface, makes it possible to precisely regulate the extracted heat flow by varying the water flow rate. It should also be noted that, if it is particularly advantageous to carry out centralized lubrication in the manner described above, the mandrel could also, in a simpler design, be lubricated manually. In this case, it would no longer be necessary to provide supply channels 8, 8 ′ in the expansion rod 4 but the connecting member 40 would still be produced as a bored block allowing the distribution of the fat by the arms 32 for connecting the sheath, the distributors 89 being simply replaced by individual greasing bars which can be accessed by a simple modification of the front cover 26.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucu nement la portée.
The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims are for the sole purpose of facilitating the understanding of the latter and in no way limit their scope.