EP2475473B1 - Machine de planage a rouleaux multiples - Google Patents

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EP2475473B1
EP2475473B1 EP09783580A EP09783580A EP2475473B1 EP 2475473 B1 EP2475473 B1 EP 2475473B1 EP 09783580 A EP09783580 A EP 09783580A EP 09783580 A EP09783580 A EP 09783580A EP 2475473 B1 EP2475473 B1 EP 2475473B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cassette
levelling
contact surface
machine according
leveling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP09783580A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2475473A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Chazal
Bernard Dumas
Vincent Philippaux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clecim SAS
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies SAS filed Critical Siemens VAI Metals Technologies SAS
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides
    • B21D37/12—Particular guiding equipment, e.g. pliers; Special arrangements for interconnection or cooperation of dies

Definitions

  • the invention relates to a machine for flattening strips or thick metal plates which will subsequently be generically called “strips" according to the preamble of claim 1 and a planing cassette according to the preamble of claim 15.
  • strips a machine for flattening strips or thick metal plates which will subsequently be generically called "strips" according to the preamble of claim 1 and a planing cassette according to the preamble of claim 15.
  • strips a machine for flattening strips or thick metal plates which will subsequently be generically called "strips" according to the preamble of claim 1 and a planing cassette according to the preamble of claim 15.
  • strips according to the preamble of claim 1
  • planing cassette according to the preamble of claim 15.
  • planing devices are used for the purpose of eliminating flatness defects of the strips after hot rolling or cold rolling. Indeed, for example after the hot rolling, cooling and conditioning phases, the rolled products may have non-developable flatness defects, such as defects called long or long center edges, or even developable flatness defects. , such as tile defects. These geometric defects visibly affect the rolled products.
  • multiple roll planers arranged to interlock are used to determine a corrugated path of the web which is thus subjected to bending effects in alternate directions.
  • a planing installation of a metal strip or plate generally comprises a lower leveling cassette and an upper leveling cassette, each equipped with a plurality of leveling rollers which are in direct contact with the strip. These leveling rollers are generally supported by support rollers.
  • These two leveling cassettes are included in the structure of the planer which comprises vertical beams secured in their lower part by a generally fixed bed base and, in the upper part, by horizontal upper beams.
  • the lower cassette is supported by the lower and the upper cassette by a pressure frame to which it is fixed by locks.
  • the lower cassette is fixed and the upper cassette can move vertically to adjust the gap of the leveling rollers and thereby determine the corrugated path of the tape.
  • This separation and the resumption of efforts the cassettes are separated by the strength of the belt by means of hydraulic clamping cylinders supported on one side on the upper beams and on the other side on the pressure frame.
  • a motorized drive system enables the rollers to be rotated and, by friction, to advance the belt at a predetermined speed. It comprises at least one motor driving at least one speed reducer which actuates at the required speed at least one gear box which distributes the rotational torques to the different upper and lower leveling rollers via connected extensions of a side to the outputs of the gearbox and, on the other side, to the end journals of the rollers.
  • the figure 1 is a schematic view of a leveling machine of the prior art whose upper cassette 5a is carried by a pressure frame 4 movable vertically with the aid of hydraulic cylinders resting on horizontal upper crosspieces 3a, 3b secured to the beams vertical.
  • the machine is composed of a fixed lower bed base 1 supporting a lower leveling cassette 5b and integral with two pairs of vertical beams 2a, 2b.
  • the upper part of each beam 2a, 2b is connected to a horizontal cross member 3a, 3b.
  • a pressure frame 4 guided in vertical translation between the beams 2 is forced on the upper cassette 5a by means of four clamping cylinders 6.
  • Each cassette 5a, 5b comprises a plurality of leveling rollers 51a, 51b supported by bearings 52a, 52b and supported by support rollers 53a, 53b themselves carried by bearings 54a, 54b.
  • the leveling machine further comprises return cylinders 8 for moving the pressure frame 4 and thus the upper cassette 5a upwards.
  • the leveling machine shown in FIG. figure 1 is provided with correction cylinders 7 interposed between the pressure frame 4 and the upper leveling cassette 5a.
  • Fastening devices 9 ensure the attachment of the upper cassette of planing 5a on the pressure frame while allowing the displacements of the upper leveling cassette 5a caused by the correction cylinders 7.
  • the document EP 0 570 770 proposes the use of jacks arranged between the upper leveling rollers and the upper pressure frame of a leveling machine. These jacks allow the compensation of the bending of the leveling rollers occurring during the passage of the web of material between the rollers. These compensation cylinders act in concert with cylinders for moving an upper frame whose upper leveling cassette is secured.
  • the leveling machine is also equipped with a plurality of sensors measuring the deformation of the rollers and providing information to a computer which controls the compensation cylinders and the jacks for moving the frame.
  • the document JP A 2000 326012 also discloses a leveling machine having a plurality of compensation jacks installed between an upper frame and upper rollers of a leveling machine. Other cylinders supported on horizontal sleepers modify the position of the upper leveling rollers by acting on the upper bed of the leveling machine.
  • the document US 5,461,895 discloses a leveling machine which to compensate for the longitudinal bending of the leveling rollers comprises a combination of pressure cylinders acting in the middle of the upper cassette and traction cylinders acting at its ends.
  • leveling machines comprise a stack of superimposed layers formed of an upper cassette, bending correction cylinders, the pressure frame, main clamping cylinders, horizontal top rails.
  • a thick striping machine of great width can reach a mass of more than six hundred tons for a height greater than ten meters.
  • a pressure frame alone may have a mass of more than seventy tonnes. It is therefore important to minimize the weight and bulk of the planing machines.
  • the present invention aims to solve the problems mentioned above and aims in particular to limit the stack of structural members and cylinders to limit the height of the machine and, in particular, the length of the vertical beams. It also aims to provide a leveling machine having a limited volume and mass in comparison with known leveling machines while performing the same functions and in particular by allowing compensation of the bending of planing cassettes caused by the advancement of the material. to hover.
  • the value of the maximum thickness of the cassette may be between 1.5 and 4 times the value of the minimum thickness and may preferably be between 2 and 2.5 times.
  • the leveling machine according to the invention therefore has a total height limited compared to known machines, in addition unlike prior art planing machines it does not include conventional pressure frame or horizontal crosspieces, which allows the economy of tens of tons of structure and thus a lightening of the planing machine according to the invention.
  • the invention also allows the removal of lifting cylinders of the pressure frame and the upper cassette, a gain that is not negligible because these cylinders, generally in number of four, must be strong enough to lift a mass of up to one hundred tons.
  • their stroke is generally important to allow the disassembly of the clamping jacks.
  • These are very heavy cylinders that require the installation of high pressure hydraulic circuits and a large amount of oil. The removal of all these devices has the additional effect of lightening the mass of the planing machine several tens of additional tons.
  • the leveling machine according to the invention shown in figure 2 comprises a lower bed base 1, fixed during use of the leveling machine, supporting a lower leveling cassette 5b.
  • Two pairs of vertical beams 2a, 2b extend upwards from the lower bed base 1 while being fixed rigidly thereto.
  • each pair of vertical beams 2a, 2b is located on one side of a vertical imaginary plane passing through the longitudinal axis of movement P (visible on the figure 4 ) of the material web.
  • An upper bed base 11 fixed is rigidly secured to the upper end of each of the vertical beams 2a, 2b.
  • the leveling machine further comprises clamping cylinders 10 fixed on the one hand to the fixed upper base 11 and in contact on the other hand with an upper face of the top leveling cassette 5a.
  • the clamping cylinders 10 By unfolding, the clamping cylinders 10 bear on the bed base 11 and force the rollers 51a of the top leveling cassette 5a against the material to be hovered.
  • the clamping jacks thus ensure, on the one hand, that the rollers 51a of the upper leveling cassette are brought closer to the rollers 51b of the lower leveling cassette 5b and, on the other hand, as a function of their relative vertical displacement, compensate for the bending of the upper leveling cassette 5a caused by the separation force due to the passage of the band to be hovered.
  • Fastening means 9 secure the upper leveling cassette 5a on the bed base 11 while allowing the vertical displacements of the upper leveling cassette 5a caused by the clamping jacks 10.
  • the figure 3 shows an embodiment of the attachment means.
  • the upper leveling cassette 5a carrying the leveling rollers 51a and their bearings 52a is hooked to the upper bed 11 by means of two jacks 111 supported, on the drive side of the rollers, by flanges 113 of the upper bed base. 11.
  • Each cylinder head 111 is engaged in a retaining hook 56a of the upper leveling cassette 5a.
  • each cylinder head 111 may comprise a cylindrical retaining portion 111b with an axis perpendicular to the axis of the rod 111a of the cylinder 111.
  • the upper leveling cassette 5a is also attached to the upper beam 11 by the intermediate of two other cylinders 112 supported on the opposite side to the drive of the rollers, by L-shaped parts 114 rotatable relative to the fixed upper bed base 11.
  • Each cylinder head 112 is engaged in a retaining hook 56b of the upper leveling cassette 5a.
  • each cylinder head 112 may comprise a cylindrical retaining portion 112b with an axis perpendicular to the axis of the rod 112a of the cylinder 112.
  • each cylindrical retaining portion 111b, 112b may comprise two vertical stops located on either side of each retaining hook 56a and intended to block the upper leveling cassette 5a in horizontal translation.
  • the jacks 111, 112 thus support the upper leveling cassette 5a while accompanying the relative displacements between the upper leveling cassette 5a and the upper beam 11 under the action of the jacks 10.
  • Each movable piece 114 is fixed to an axis of the bed base 11 and can rotate about this axis, each axis being carried by a flange 1100 of the bed base 11.
  • At least one additional jack 115 capable of pivoting at least one moving part 114 s' extends between one end of the moving part 114 and another flange 1200 of the bed base 11.
  • the rods of the clamping cylinders 10 extend until the upper leveling cassette 5a rests on the lower leveling cassette 5b.
  • the rods 111a and 112a of the holding cylinders 111, 112 follow the movement of the upper leveling cassette 5a downwards.
  • the rods 111a and 112a of the holding cylinders 111, 112 continue their downward stroke until the release of each retaining hook 56a.
  • the additional cylinder 115 retracting then rotates the support 114 which retracts the cylinder 112 upwards and the upper leveling cassette can be extracted in the direction of the arrow 1300, the opposite side to the drive of the planing rollers 51 at.
  • the pressure frame is guided between the vertical beams and the upper leveling cassette is attached to it by means of devices capable of tracking the movements of the cylinders. bending correction.
  • the upper cassette is not guided between the vertical beams or between amounts of the lower cassette .
  • the absence of a pressure frame allows the guide of the cassette itself between the vertical beams or between amounts of the lower cassette, which greatly improves the accuracy of its movements.
  • the figure 4 shows an embodiment of the guidance system of planing crews between the beams 2a and 2b. It will be noted that the figure 4 is a schematic sectional view of the leveling machine made at the bearings 52a and 52b, in a plane parallel to an imaginary vertical plane passing through the longitudinal axis of travel of the strip of material.
  • each beam 2a, 2b has an internal vertical contact surface 21a intended to cooperate with another contact surface for translational guidance of at least one leveling cassette 5a, 5b of the leveling machine.
  • the lower leveling cassette 5b comprises, for its guidance out of the leveling machine during assembly and disassembly operations, the vertical uprights 55b extending upwards from the base of the lower cassette 5b.
  • Each upright 55b has an outer vertical surface 59 coming into contact with an inner vertical surface 21a of one of the beams 2a, 2b so as to ensure precise positioning and to guide in translation the bottom leveling cassette 5b.
  • the amounts 55b and the lower leveling cassette 5b are thus linked by a slide connection.
  • the two contact surfaces 59 and 21a extend at least partially opposite each other.
  • each amount 55b of the lower leveling cassette 5b is positioned so as to serve as a guide in translation to the upper cassette of planing 5a.
  • each amount of the lower leveling cassette 5b also has an inner vertical surface 57b contacting an outer surface 55a of the upper leveling cassette.
  • the contact surfaces 55a and 57b extending at least partially facing each other when the leveling machine is fully assembled, cooperate to guide in translation the top leveling cassette 5a relative to the cassette lower leveling 5b. Due to the frame of the upper leveling cassette 5a by the uprights 55b, the lower and upper leveling cassettes are thus linked by a slide connection which ensures their relative positioning with great accuracy.
  • each outer contact surface 55a of the upper leveling cassette may be slightly curved. This allows inclined positioning of the upper cassette 5a relative to the lower cassette 5b between the input side of the web between the leveling rolls and the output side.
  • each of the uprights 55b of the lower leveling cassette 5b has at its upper end a positioning pin 58b for receiving a support 57a of the upper leveling cassette 5a.
  • each positioning pad 58b receives a support a support 57a which ensures the joining of the two cassettes.
  • the lower leveling cassette 5b does not include uprights 55b and the upper leveling cassette is directly guided in vertical translation by the beams 2a, 2b of the leveling machine.
  • each outer contact surface 55a of the upper leveling cassette 5a cooperates with an inner vertical contact surface 21a of one of the beams 2a, 2b.
  • the lower leveling cassette 5a is therefore connected to the uprights 2a, 2b of the leveling machine by a sliding connection.
  • the contact surfaces 21a, 56b, 57b and 55a may be coated with a wear material promoting the sliding of parts relative to each other as hardened steel plates superficially.
  • the clamping jacks 10 In order for the clamping jacks 10 to play their role of correcting the bending of the leveling rolls correctly, they have the advantage of being at least six to act between the upper bed base 11 and the upper cassette 5a. As shown on Figures 2 to 5 , the clamping cylinders 10 are arranged in line in the direction of the longitudinal axis of the rollers. In the embodiment of the figures the leveling machine comprises two lines of three clamping cylinders 10 each. A first line of three clamping jacks 10 acts on the side of the tape entrance in the upper leveling cassette 5a while another line of clamping jacks acts on the output side of the leveling cassette, as schematized on the figure 4 .
  • An additional condition for the smooth operation of the roll bending correction is the deformation capacity of the upper leveling cassette in the direction of the longitudinal axis of the rollers. This condition is fulfilled without difficulty for the planing of the thick strips which causes very great efforts of separation of the upper and lower cassettes. In the case of thinner strips, it may be necessary to adjust the shape of the upper leveling cassette to reduce its inertia to bending.
  • the figure 5 gives an example of a planing upper cassette having an increased bending deformation capacity compared to the prior planing upper cassettes. It can also be said that the lower leveling cassette 5a shown in FIG. figure 5 has a decreased deformation inertia compared to the upper leveling cassettes of the prior art.
  • the thickness e of the upper leveling cassette 5a varies between a maximum value e1 and a minimum value e2.
  • Each bearing surface of the clamping jacks 10 is located in a zone z1 where the thickness e of the upper leveling cassette 5a is maximum so as to ensure maximum resistance of the upper leveling cassette 5a to the clamping forces and bending correction transmitted by the clamping cylinders 10.
  • the length l 1 of the of each zone of maximum thickness z1 is at least equal to the diameter of the end 10a of the cylinder 10 with which it is in contact.
  • zones z2 of minimum thickness e2 inserted between zones z1 of thickness maximum allow to reduce the inertia to the deformation of the upper casette 5a and thus to obtain a fast and effective bending correction.
  • These zones z2 have a length l 2 less than the length l 1 .
  • each zone z1 of maximum thickness is provided, two at the ends of the upper leveling cassette 5a and three in the bearing portions of the upper leveling cassette 5a cooperating with the clamping cylinders 10. These zones z1 of thickness constant maximum e1 are separated by three zones z2 of constant minimum thickness e2 favoring the bending of the entirety of the upper leveling cassette 5a.
  • the upper leveling cassette thus has in the plane of section a section in the form of saw teeth truncated in their upper and lower parts.
  • the maximum thickness may be between 1.5 and 4 times the value of the minimum thickness and preferably may have a value of between 2 and 2.5 times.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)

Description

  • L'invention concerne une machine de planage de bandes ou de plaques métalliques épaisses que, par la suite, on nommera de manière générique « bandes » suivant le préambule de la revendication 1 et une cassette de planage suivant le préambule de la revendication 15. Une telle machine et une telle cassette sont décrites dans le document US-A-5461895 .
  • Les dispositifs de planage, appelés planeuses, sont utilisés dans le but de supprimer les défauts de planéité des bandes après laminage à chaud ou à froid. En effet, par exemple après les phases de laminage à chaud, de refroidissement et de conditionnement, les produits laminés peuvent présenter des défauts de planéité non-développables, tels que les défauts appelés bords longs ou centre long, ou encore des défauts de planéité développables, tels que les défauts de tuile. Ces défauts géométriques affectent de manière visible les produits laminés.
  • Pour le planage de telles bandes métalliques laminées, on utilise des planeuses à rouleaux multiples disposés de façon à s'imbriquer en déterminant un trajet ondulé de la bande qui est ainsi soumise à des effets de flexion dans des sens alternés.
  • Une installation de planage d'une bande ou plaque métallique comprend, d'une façon générale, une cassette de planage inférieure et une cassette de planage supérieure, chacune équipée d'une pluralité de rouleaux de planage qui sont en contact direct avec la bande. Ces rouleaux de planage sont généralement supportés par des galets de soutien.
  • Ces deux cassettes de planage sont inclues dans la structure de la planeuse qui comprend des poutres verticales solidarisées, dans leur partie inférieure par un sommier généralement fixe et, en partie supérieure, par des poutres supérieures horizontales.
  • La cassette inférieure est supportée par le sommier inférieur et la cassette supérieure par un châssis de pression auquel il est fixé par des verrous.
  • Le plus souvent la cassette inférieure est fixe et la cassette supérieure peut se déplacer verticalement afin de régler l'écartement des rouleaux de planage et déterminer ainsi le trajet ondulé de la bande. Cet écartement et la reprise des efforts de séparation des cassettes, dus à la résistance de la bande, sont assurés par des vérins hydrauliques de serrage prenant appui d'un côté sur les poutres supérieures et, de l'autre, sur le châssis de pression.
  • Un système d'entrainement motorisé permet d'actionner les rouleaux en rotation et, par frottement, de faire avancer la bande à une vitesse déterminée. Il comporte au moins un moteur entrainant au moins un réducteur de vitesse qui actionne à la vitesse requise au moins une boîte à pignons qui distribue les couples de rotation aux différents rouleaux de planage inférieurs et supérieurs par l'intermédiaire d'allonges connectées d'un côté aux sorties de la boite à pignons et, de l'autre côté, aux tourillons d'extrémités des rouleaux.
  • La figure 1 est une vue schématique d'une machine de planage de l'art antérieur dont la cassette supérieure 5a est portée par un châssis de pression 4 déplaçable verticalement à l'aide de vérins hydrauliques prenant appui sur des traverses supérieures horizontales 3a,3b solidaires des poutres verticales. La machine est composée d'un sommier inférieur fixe 1 supportant une cassette de planage inférieure 5b et solidaire de deux couples de poutres verticales 2a, 2b. La partie supérieure de chaque poutre 2a, 2b est liée à une traverse horizontale 3a, 3b. Un cadre de pression 4 guidé en translation verticale entre les poutres 2 est forcé sur la cassette supérieure 5a au moyen de quatre vérins de serrage 6. Chaque cassette 5a, 5b comporte plusieurs rouleaux de planage 51 a, 51 b supportés par des paliers 52a, 52b et soutenus par des galets de soutien 53a, 53b eux-mêmes portés par des paliers 54a, 54b. La machine de planage comporte en outre des vérins de rappel 8 permettant le déplacement du châssis de pression 4 et donc de la cassette supérieure 5a vers le haut.
  • Afin de compenser la flexion des cassettes, du sommier inférieur et du châssis de pression supérieur sous l'effort de séparation dû au passage de la bande, de nombreux systèmes on été imaginés comme l'utilisation de vérins de correction de flexion entre au moins la cassette supérieure et son châssis de pression. Ainsi, la machine de planage représentée à la figure 1 est munie de vérins de correction 7 intercalés entre le châssis de pression 4 et la cassette supérieure de planage 5a. Des dispositifs d'accrochage 9 assurent la fixation de la cassette supérieure de planage 5a sur le cadre de pression tout en autorisant les déplacements de la cassette supérieure de planage 5a provoqués par les vérins de correction 7.
  • D'autres solutions de correction de la flexion des cassettes, du sommier inférieur et du châssis de pression supérieur sous l'effort de séparation dû au passage de la bande on été imaginés. Ainsi, le document EP 0 570 770 propose l'utilisation de vérins disposés entre les rouleaux de planage supérieurs et le châssis de pression supérieur d'une machine de planage. Ces vérins permettent la compensation de la flexion des rouleaux de planage survenant lors du passage de la bande de matériau entre les rouleaux. Ces vérins de compensation agissent de concert avec des vérins permettant de déplacer un châssis supérieur dont la cassette de planage supérieure est solidaire. La machine de planage est également équipée d'une pluralité de capteurs mesurant la déformation des rouleaux et fournissant des informations à un calculateur qui pilote les vérins de compensation et les vérins permettant de déplacer le châssis.
  • Le document JP A 2000 326012 divulgue également une machine de planage comportant une pluralité de vérins de compensation installés entre un châssis supérieur et des rouleaux supérieurs d'une machine de planage. D'autres vérins prenant appui sur des traverses horizontales modifient la position des rouleaux de planage supérieurs en agissant sur le sommier supérieur de la machine de planage.
  • Le document US 5 461 895 divulgue une machine de planage qui pour compenser la flexion longitudinale des rouleaux de planage comporte une combinaison de vérins de pression agissant au milieu de la cassette supérieure et des vérins de traction agissant à ses extrémités.
  • L'utilisation d'un nombre croissant de vérins de serrage et de correction complexifie les machines de planage et augmente la hauteur desdites machines par empilage de plusieurs étages de ces vérins. Ainsi, les machines de planage connues comportent un empilage de couches superposées formées d'une cassette supérieure, de vérins de correction de flexion, du châssis de pression, de vérins principaux de serrage, de traverses supérieures horizontales. Or, une machine de planage de bandes épaisses de grande largeur peut atteindre une masse de plus de six cent tonnes pour une hauteur supérieure à dix mètres. Un châssis de pression peut avoir, à lui seul, une masse de plus de soixante dix tonnes. Il est donc important de limiter au maximum la masse et l'encombrement des machines de planage.
  • La présente invention a pour objectif de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus et vise en particulier à limiter les empilages d'organes de structure et de vérins afin de limiter la hauteur de la machine et, en particulier, la longueur des poutres verticales. Elle vise également à fournir une machine de planage ayant un volume et une masse limitées en comparaison des machines de planages connues tout en assurant les mêmes fonctions et en particulier en autorisant une compensation de la flexion des cassettes de planage provoquée par l'avancée du matériau à planer.
  • Ces problèmes sont résolus par une machine de planage et une cassette de planage suivant les caractéristiques de la revendication 1 et de la revendication 15.
  • Selon d'autres caractéristiques avantageuses :
    • les moyens mobiles d'accrochage comportent :
      • ■ un premier ensemble de vérins situés d'un côté d'un plan vertical imaginaire passant par l'axe longitudinal de défilement de la bande de matériau, chaque vérin du premier ensemble étant fixé d'une part à une bride du sommier supérieur fixe et d'autre part à un crochet de retenue de la cassette supérieure de planage,
      • ■ un second ensemble de vérins situés de l'autre côté du plan vertical imaginaire, chaque vérin du second ensemble étant fixé d'une part à une pièce mobile par rapport au sommier supérieur fixe et d'autre part à un crochet de retenue (56b) de la cassette supérieur de planage,
    • chaque pièce mobile est fixée à une bride du sommier supérieur fixe et au moins une des pièces mobiles est entraînée en rotation par un moyen d'entraînement,
    • le moyen d'entraînement en rotation comporte au moins un vérin, chaque vérin étant lié d'une part à au moins une pièce mobile et d'autre par à une bride du sommier supérieur de la machine de planage,
    • lors de l'actionnement d'un vérin d'entraînement en rotation au moins un ensemble composé d'une pièce mobile et d'un vérin du second ensemble de vérin est déplacé en rotation d'une position verticale vers une position escamotée, la position escamotée autorisant l'extraction de la cassette supérieure de planage hors de la machine de planage,
    • la cassette inférieure de planage comporte une pluralité de montants s'étendant vers le haut à partir de la base de la cassette de planage.
    • chaque poutre verticale comporte une surface verticale intérieure de contact destinée à coopérer avec une autre surface de contact pour le guidage en translation d'au moins une cassette de planage de la machine de planage,
    • la cassette inférieure de planage comporte au moins une surface verticale extérieure de contact destinée à coopérer avec une surface verticale intérieure de contact d'une poutre verticale de manière à guider en translation la cassette inférieure de planage,
    • au moins une surface verticale intérieure de contact de la cassette inférieure de planage appartient à un montant de la cassette inférieure de planage s'étendant vers le haut à partir de la base de la cassette de planage,
    • la cassette inférieure de planage comporte une surface intérieure de contact destinée à guider en translation la cassette supérieure de planage,
    • la cassette supérieure de planage comporte pour son guidage en translation au moins surface extérieure de contact destinée à coopérer avec une autre surface de contact d'un élément de la machine de planage,
    • chaque surface extérieure de contact la cassette supérieure de planage est bombée,
    • chaque surface extérieure de contact de la cassette supérieure de planage coopère avec une surface verticale intérieure de contact d'une poutre,
    • chaque surface extérieure de contact de la cassette supérieure de planage coopère avec une surface verticale intérieure de contact de la cassette inférieure de planage,
    • des moyens de déplacement en translation verticale de la cassette supérieure de planage comportent une pluralité de vérins de serrage (10) solidaire du sommier supérieur fixe et de la cassette supérieure de planage.
  • En outre, la valeur de l'épaisseur maximale de la cassette peut être comprise entre 1,5 et 4 fois la valeur de l'épaisseur minimale et peut de préférence être comprise entre 2 et 2,5 fois.
  • La machine de planage selon l'invention a donc une hauteur totale limitée par rapport aux machines connues, en outre contrairement aux machines de planage de l'état de la technique elle ne comporte pas de châssis de pression conventionnel ni de traverses horizontales, ce qui permet l'économie de dizaines de tonnes de structure et donc un allègement de la machine de planage conforme à l'invention.
  • En outre, par rapport aux machines de planage de l'art antérieur, l'invention permet aussi la suppression des vérins de relevage du cadre de pression et de la cassette supérieure, gain qui n'est pas négligeable car ces vérins, généralement au nombre de quatre, doivent être suffisamment puissants pour soulever une masse pouvant atteindre presque cent tonnes. D'autre part, leur course est généralement importante afin de permettre le démontage des vérins de serrage. Ce sont donc des vérins très lourds qui nécessitent la mise en place de circuits hydrauliques à haute pression et une quantité importante d'huile. La suppression de tous ces dispositifs a pour effet supplémentaire d'alléger la masse de la machine de planage de plusieurs dizaines de tonnes supplémentaires.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation détaillé, non limitatif, faite en référence aux figures sur lesquelles :
    • la figure 1 déjà décrite est une vue de face schématique d'une machine de planage selon l'art antérieur,
    • la figure 2 est une vue de face schématique d'une machine de planage selon l'invention,
    • la figure 3 est une vue de détails montrant une cassette de planage liée au sommier supérieur d'une machine de planage conforme à l'invention,
    • la figure 4 est une vue en coupe de la figure 1,
    • la figure et 5 est une en coupe d'une cassette supérieure de planage flexible utilisée dans une machine de planage selon l'invention.
  • Il est à noter que sur les figures seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés sur les figures étant entendu que la machine de planage comporte tous les éléments (non représentés) nécessaires à l'entraînement en rotation des rouleaux de planage.
  • La machine de planage selon l'invention représentée à la figure 2 comporte un sommier inférieur 1, fixe lors de l'utilisation de la machine de planage, supportant une cassette inférieure de planage 5b. Deux couples de poutre verticales 2a, 2b s'étendent vers le haut à partir du sommier inférieur 1 tout en étant fixés rigidement à ce dernier. En outre, chaque couple de poutres verticales 2a, 2b est situé d'un côté d'un plan imaginaire vertical passant par l'axe longitudinal de défilement P (visible sur la figure 4) de la bande de matériau. Un sommier supérieur 11 fixe est solidarisé rigidement à l'extrémité supérieure de chacune des poutres verticales 2a, 2b.
  • La machine de planage comporte en outre des vérins de serrage 10 fixés d'une part au sommier supérieur fixe 11 et en contact d'autre part avec une face supérieure de la cassette supérieure de planage 5a. En se déployant, les vérins de serrage 10 prennent appui sur le sommier 11 et forcent les rouleaux 51a de la cassette supérieure de planage 5a contre le matériau à planer. Les vérins de serrage assurent donc d'une part le rapprochement des rouleaux 51a de la cassette de supérieure planage avec les rouleaux 51 b de la cassette inférieure de planage 5b et d'autre part, en fonction de leur déplacement vertical relatif, compensent la flexion de la cassette supérieure de planage 5a provoquée par l'effort de séparation dû au passage de la bande à planer.
  • Des moyens d'accrochage 9 assurent la fixation de la cassette supérieure de planage 5a sur le sommier 11 tout en autorisant les déplacements verticaux de la cassette supérieure de planage 5a provoqués par les vérins de serrage 10.
  • La figure 3 montre un mode de réalisation des moyens d'accrochage. La cassette supérieure de planage 5a portant les rouleaux de planage 51a et leurs paliers 52a est accrochée au sommier supérieur 11 par l'intermédiaire de deux vérins 111 supportés, côté entrainement des rouleaux, par des brides 113 du sommier supérieur 11. Chaque tête de vérin 111 est engagée dans un crochet de retenue 56a de la cassette supérieure de planage 5a. A cet effet, chaque tête du vérin 111 peut comporter une portion cylindrique de retenue 111 b d'axe perpendiculaire à l'axe de la tige 111 a du vérin 111. La cassette supérieure de planage 5a est également accrochée au sommier supérieur 11 par l'intermédiaire de deux autres vérins 112 supportés du côté opposé à l'entrainement des rouleaux, par des pièces 114 en forme de L mobiles en rotation par rapport au sommier supérieur fixe 11. Chaque tête de vérin 112 est engagée dans un crochet de retenue 56b de la cassette supérieure de planage 5a. A cet effet, chaque tête du vérin 112 peut comporter une portion cylindrique de retenue 112b d'axe perpendiculaire à l'axe de la tige 112a du vérin 112. En outre, chaque portion cylindrique de retenue 111b, 112b peut comporter deux butées verticales situées de part et d'autre de chaque crochet de retenue 56a et destinées à bloquer la cassette supérieure de planage 5a en translation horizontale. Les vérins 111, 112 supportent donc la cassette supérieure de planage 5a tout en accompagnant les déplacements relatifs entre la cassette supérieure de planage 5a et le sommier supérieur 11 sous l'action des vérins 10.
  • Chaque pièce mobile 114 est fixée à un axe du sommier 11 et peut tourner autour de cet axe, chaque axe étant porté par une bride 1100 du sommier 11. Au moins un vérin supplémentaire 115 apte à faire pivoter au moins une pièce mobile 114 s'étend entre une extrémité de la pièce mobile 114 et une autre bride 1200 du sommier 11.
  • Pour l'extraction des équipages de planage 5a et 5b, les tiges des vérins de serrage 10 s'allongent jusqu'à ce que la cassette supérieure de planage 5a repose sur la cassette inférieure de planage 5b. Les tiges 111 a et 112a des vérins de retenue 111, 112 suivent le mouvement de la cassette supérieure de planage 5a vers le bas. Lorsque la cassette supérieure de planage 5a repose sur la cassette inférieure de planage 5b, les tiges 111a et 112a des vérins de retenue 111, 112 continuent leur course vers le bas jusqu'à la libération de chaque crochet de retenue 56a. Le vérin supplémentaire 115 en se rétractant fait ensuite pivoter le support 114 qui escamote le vérin 112 vers le haut et la cassette supérieure de planage peut être extraite dans le sens de la flèche 1300, du côté opposé à l'entrainement des rouleaux de planage 51 a.
  • Comme mentionné précédemment, dans les machines de planage selon l'art antérieur, le châssis de pression est guidé entre les poutres verticales et la cassette supérieure de planage lui est accrochée à l'aide de dispositifs capables d'assurer le suivi des déplacements des vérins de correction de flexion. Dans le but d'éviter un double guidage vertical du châssis de pression et de la cassette pouvant être source d'arc-boutement et de coincements, la cassette supérieure n'est pas guidée entre les poutres verticales ou entre des montants de la cassette inférieure. Dans la machine selon l'invention, l'absence de cadre de pression autorise le guidage de la cassette elle même entre les poutres verticales ou entre des montants de la cassette inférieure, ce qui améliore considérablement la précision de ses mouvements.
  • La figure 4 montre un mode de réalisation du système de guidage des équipages de planage entre les poutres 2a et 2b. On notera que la figure 4 est une vue schématique en coupe de la machine de planage réalisée au niveau des paliers 52a et 52b, dans un plan parallèle à un plan vertical imaginaire passant par l'axe longitudinal de défilement de la bande de matériau.
  • De manière générale, chaque poutre 2a, 2b comporte une surface verticale intérieure de contact 21 a destinée à coopérer avec une autre surface de contact pour le guidage en translation d'au moins une cassette de planage 5a, 5b de la machine de planage.
  • Plus précisément, la cassette inférieure de planage 5b comporte, pour son guidage hors de la machine de planage lors d'opérations de montage et de démontage, des montants verticaux 55b s'étendant vers le haut à partir de la base de la cassette inférieure 5b. Chaque montant 55b comporte une surface verticale extérieure 59 venant en contact avec une surface verticale intérieure 21 a d'une des poutres 2a, 2b de manière à assurer un positionnement précis et à guider en translation la cassette inférieure de planage 5b. Les montants 55b et la cassette inférieure de planage 5b sont donc liées par une liaison glissière. Les deux surfaces de contact 59 et 21a s'étendent au moins partiellement en vis à vis l'une de l'autre.
  • D'autre part, chaque montant 55b de la cassette inférieure de planage 5b est positionné de manière à servir de guide en translation à la cassette supérieure de planage 5a. Ainsi, chaque montant de la cassette inférieure de planage 5b comporte également une surface verticale intérieure 57b venant en contact avec une surface extérieure de 55a de la cassette supérieure de planage. Les surfaces de contacts 55a et 57b, s'étendant au moins partiellement en vis à vis l'une de l'autre lorsque la machine de planage est entièrement montée, coopèrent pour guider en translation la cassette supérieure de planage 5a par rapport à la cassette inférieure de planage 5b. Du fait de l'encadrement de la cassette supérieure de planage 5a par les montants 55b, les cassettes de planage inférieure et supérieure sont donc liées par une liaison glissière qui assure leur positionnement relatif avec une grande précision. En outre, chaque surface extérieure de contact 55a de la cassette supérieure de planage peut être légèrement bombée. Ceci autorise un positionnement incliné de la cassette supérieure 5a par rapport à la cassette inférieure 5b entre le côté entrée de la bande entre les rouleaux de planage et le côté sortie.
  • De plus, chacun des montants 55b de la cassette inférieure de planage 5b comporte à son extrémité haute un plot de positionnement 58b destiné à recevoir un support 57a de la cassette supérieure de planage 5a. Lors des phases de retrait et de réintroduction des casettes dans la machine de planage, chaque plot de positionnement 58b reçoit un support un support 57a ce qui assure la solidarisation des deux cassettes.
  • Dans un autre mode de réalisation non représenté sur les figures, la cassette inférieure de planage 5b ne comporte pas de montants 55b et la cassette supérieure de planage est directement guidée en translation verticales par les poutres 2a, 2b de la machine de planage. Ainsi, chaque surface de contact extérieure 55a de la cassette supérieure de planage 5a coopère avec une surface verticale intérieure de contact 21 a d'une des poutres 2a, 2b. La cassette inférieure de planage 5a est donc liée au montants 2a, 2b de la machine de planage par une liaison glissière.
  • Afin de limiter l'usure générée par les frottements lors du guidage en translation de chacun des éléments de la machine de planage, les surfaces de contact 21a, 56b,57b et 55a peuvent être revêtues d'un matériau d'usure favorisant le glissement des pièces les unes par rapport aux autres comme des plaques d'acier durcies superficiellement.
  • Afin que les vérins de serrage 10 puissent jouer correctement leur rôle de correction de la flexion des rouleaux de planage, ils ont avantage à être au moins six à agir entre le sommier supérieur 11 et la cassette supérieure 5a. Comme montré sur les figures 2 à 5, les vérins de serrage 10 sont disposés en ligne dans le sens de l'axe longitudinal des rouleaux. Dans le mode de réalisation des figures la machine de planage comporte deux lignes de trois vérins de serrage 10 chacune. Une première ligne de trois vérins de serrage 10 agit sur le côté de l'entrée de la bande dans la cassette supérieure de planage 5a tandis qu'une autre ligne de vérins de serrage agit du côté de la sortie de la cassette de planage, comme schématisé sur la figure 4.
  • Une condition supplémentaire au bon fonctionnement de la correction de flexion des rouleaux est la capacité de déformation de la cassette supérieure de planage dans la direction de l'axe longitudinal des rouleaux. Cette condition est remplie sans difficulté pour le planage des bandes épaisses qui entraine des efforts très importants de séparation des cassettes supérieure et inférieure. Dans le cas des bandes plus minces, il peut être nécessaire d'adapter la forme de la cassette supérieure de planage afin de réduire son inertie à la flexion.
  • La figure 5 donne un exemple de cassette supérieure de planage ayant une capacité de déformation en flexion accrue par rapport aux cassettes supérieures de planage de l'art antérieur. On peut également dire que la cassette de planage inférieure 5a représentée à la figure 5 a une inertie à la déformation diminuée par rapport aux cassettes supérieures de planage de l'art antérieur. Dans cette vue en coupe d'une partie d'une machine de planage selon l'invention, l'épaisseur e de la cassette supérieure de planage 5a varie entre une valeur maximale e1 et une valeur minimale e2. Chaque surface d'appui des vérins de serrage 10 est situées dans une zone z1 où l'épaisseur e de la cassette supérieure de planage 5a est maximale afin d'assurer un maximum de résistance de la cassette supérieure de planage 5a aux efforts de serrage et de correction de flexion transmis par les vérins de serrage 10. De manière préférée la longueur ℓ1 de la de chaque zone d'épaisseur maximale z1 est au moins égale au diamètre de l'extrémité 10a du vérin 10 avec lequel elle est en contact. En outre, les zones z2 d'épaisseur minimale e2 insérées entre les zones z1 d'épaisseur maximale permettent de diminuer l'inertie à la déformation de la casette supérieure 5a et ainsi d'obtenir une correction en flexion rapide et efficace. Ces zones z2 ont une longueur ℓ2 inférieure à la longueur ℓ1.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 5, cinq zones z1 d'épaisseur maximale sont prévues, deux aux extrémités de la cassette supérieure de planage 5a et trois dans les portions d'appui de la cassette supérieure de planage 5a coopérant avec les vérins de serrage 10. Ces zones z1 d'épaisseur maximale constante e1 sont séparées par trois zones z2 d'épaisseur minimale constante e2 favorisant la flexion de l'intégralité de la cassette de planage supérieure 5a. La cassette supérieure de planage a donc dans le plan de coupe une section en forme de dents de scie tronquées dans leurs parties supérieures et inférieures.
  • A titre d'exemple, l'épaisseur maximale peut être comprise entre 1,5 et 4 fois la valeur de l'épaisseur minimale et de préférence peut avoir une valeur comprise entre 2 et 2,5 fois.

Claims (15)

  1. Machine de planage d'une bande de matériau comportant :
    - un sommier inférieur (1) fixe à partir duquel s'étendent une pluralité de poutres verticales (2a, 2b), les poutres étant situées de part et d'autre d'un axe longitudinal de défilement de la bande de matériau,
    - une cassette inférieure de planage fixe (5b), lors du fonctionnement de la machine de planage, la cassette inférieure de planage fixe (5b) prenant appui sur le sommier fixe (1),
    - une cassette supérieure de planage (5a),
    chaque cassette comportant une pluralité de rouleaux (51 a, 51 b) espacés et montés rotatifs dans des paliers (52) d'axes perpendiculaires à l'axe longitudinal de défilement (P) du matériau,
    caractérisée en ce que la machine de planage comporte en outre :
    - un sommier supérieur (11) fixe solidaire des poutres verticales (2a, 2b) et fixé de manière rigide à l'extrémité supérieure de chaque poutre (2a, 2b)
    - des moyens mobiles d'accrochage (9) de la cassette supérieure de planage (5a) au sommier supérieur (11) autorisant le déplacement de la cassette supérieure de planage,
    - des moyens de déplacement en translation verticale (10) de la cassette supérieure de planage (5a) par rapport au sommier supérieur fixe (11) entre une position de repos dans laquelle les rouleaux (51a) de la cassette supérieure de planage (5a) sont éloignés des rouleaux (51 b) de la cassette inférieure de planage (5b) et une position de planage dans laquelle les rouleaux de la cassette supérieure de planage sont approchées des rouleaux de la cassette inférieure de planage en vue d'imposer à la bande un trajet ondulé, les moyens de déplacement étant aptes à compenser la flexion de la cassette supérieure de planage (5a) provoquée par l'effort de séparation dû au passage de la bande à planer.
  2. Machine de planage selon la revendication précédente caractérisée en ce que, les moyens mobiles d'accrochage (9) comportent :
    - un premier ensemble de vérins (111) situés d'un côté d'un plan vertical imaginaire passant par l'axe longitudinal (P) de défilement de la bande de matériau, chaque vérin du premier ensemble étant fixé d'une part une bride (113) du sommier supérieur fixe (11) et d'autre part à un crochet de retenue (56a) de la cassette supérieure de planage (5a),
    - un second ensemble de vérins (112) situés de l'autre côté du plan vertical imaginaire, chaque vérin (112) du second ensemble étant fixé d'une part à une pièce mobile (114) par rapport au sommier supérieur fixe (11) et d'autre part à un crochet de retenue (56b) de la cassette supérieur de planage (5a).
  3. Machine de planage selon la revendication précédente caractérisée en ce que, chaque pièce mobile (114) est fixée à une bride (1100) du sommier supérieur fixe (11) et au moins une des pièces mobiles (114) est entraînée en rotation par un moyen d'entraînement.
  4. Machine de planage selon la revendication précédente caractérisée en ce que, lors de l'actionnement d'un vérin d'entraînement en rotation (115) au moins un ensemble composé d'une pièce mobile (114) et d'un vérin (112) du second ensemble de vérin est déplacé en rotation d'une position verticale vers une position escamotée, la position escamotée autorisant l'extraction de la cassette supérieure de planage (5a) hors de la machine de planage.
  5. Machine de planage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, la cassette inférieure de planage (5b) comporte une pluralité de montants (55b) s'étendant vers le haut à partir de la base de la cassette de planage.
  6. Machine de planage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, chaque poutre (2a, 2b) verticale comporte une surface verticale intérieure de contact (21 a) destinée à coopérer avec une autre surface de contact pour le guidage en translation d'au moins une cassette de planage (5a,5b) de la machine de planage.
  7. Machine de planage selon la revendication précédente caractérisée en ce que, la cassette inférieure de planage (5b) comporte au moins une surface verticale extérieure de contact (59) destinée à coopérer avec une surface verticale intérieure de contact (21 a) d'une poutre verticale (2a, 2b) de manière à guider en translation la cassette inférieure de planage (5b).
  8. Machine de planage selon la revendication précédente caractérisée en ce que, au moins une surface verticale intérieure de contact (59) de la cassette inférieure de planage (5b) appartient à un montant (55b) de la cassette inférieure de planage (5b) s'étendant vers le haut à partir de la base de la cassette de planage.
  9. Machine de planage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, la cassette inférieure de planage (5b) comporte une surface intérieure de contact (57b) destinée à guider en translation la cassette supérieure de planage (5a).
  10. Machine de planage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, la cassette supérieure de planage (5a) comporte pour son guidage en translation au moins surface extérieure de contact (55a) destinée à coopérer avec une autre surface de contact d'un élément (2a, 2b, 5b) de la machine de planage.
  11. Machine de planage selon la revendication précédente caractérisée en ce que, chaque surface extérieure de contact (55a) de la cassette supérieure de planage (5a) est bombée.
  12. Machine de planage selon l'une des revendications 10 ou 11 lorsqu'elle dépend de la revendication 6 caractérisée en ce que, chaque surface extérieure de contact (55a) de la cassette supérieure de planage (5a) coopère avec une surface verticale intérieure de contact (21 a) d'une poutre (2a, 2b).
  13. Machine de planage selon l'une des revendications 10 ou 11 lorsqu'elle dépend de la revendication 9 caractérisée en ce que, chaque surface extérieure de contact (55a) de la cassette supérieure de planage (5a) coopère avec une surface verticale intérieure de contact (21 a) de la cassette inférieure de planage (5b).
  14. Machine de planage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, les moyens de déplacement en translation verticale de la cassette supérieure de planage (5a) comportent une pluralité de vérins de serrage (10) solidaires du sommier supérieur (11) fixe et de la cassette supérieure de planage (5a).
  15. Cassette de planage flexible destinée à coopérer avec une machine de planage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, une épaisseur (e) de la cassette supérieure de planage (5a) varie entre une valeur maximale (e1) et une valeur minimale (e2) et en ce qu'elle comporte une pluralité de zones (Z1) d'épaisseur maximale (e1) destinées à coopérer avec des vérins de serrage (10) de la machine de planage, les zones d'épaisseur maximale (e1) étant séparées entre elles par une zone (Z2) d'épaisseur minimale (e2) permettant de diminuer l'inertie à la déformation de la casette (5a).
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