FR2651456A1 - Circular device for the shearing/slitting (paring) of sheet metal in the cold state - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de cisaillage-refendage circulaire à froid de tôles, notamment de tôles minces et extra-minces, de toutes largeurs usuelles. The present invention relates to a cold circular shearing-slitting device for sheets, in particular thin and extra-thin sheets, of all usual widths.
Les lignes de cisaillage-refendage, spécialisées dans la fabrication de tôles et de feuillards minces de moins de 2mm d'épaisseur et extra-minces c'est a dire de moins de 0,1 mm d'épaisseur, sont généralement constituées d'un dispositif de cisaillage comportant deux arbres cylindriques parallèles qui supportent des couteaux de cisaillage et des entretoises de réglage de l'écartement desdits couteaux, en fonction des largeurs à cisailler. Shear-slitting lines, specialized in the manufacture of thin sheets and strips less than 2mm thick and extra-thin, i.e. less than 0.1mm thick, generally consist of a shearing device comprising two parallel cylindrical shafts which support shearing knives and spacers for adjusting the spacing of said knives, as a function of the widths to be sheared.
Le produit en bobine de grande largeur, provenant d'une dérouleuse est cisaillé en bandelettes de faible largeur, qui sont enroulées à leur tour sur une enrouleuse formant ainsi des bobines multiples de faible largeur. The product in a large width reel, coming from an unwinder is sheared into small width strips, which are in turn wound on a winder thus forming multiple reels of small width.
Mais, pour des tôles minces et extra-minces des difficultés apparaissent, compte tenu de la faible épaisseur recherchée et de l'augmentation du nombre de bandelettes finies à partir d'une largeur de départ donnée. However, for thin and extra-thin sheets, difficulties appear, given the small thickness sought and the increase in the number of finished strips from a given starting width.
A ces difficultés viennent également se joindre des contradictions parfois insurmontables entre les impératifs techniques et les impératifs économiques. These difficulties are also joined by sometimes insurmountable contradictions between technical and economic imperatives.
Ainsi, en cisaillage de bandes d'acier inoxydable d'épaisseur inférieure à 0,5 mm, pour satisfaire aux impératifs économiques, on est conduit à réaliser un nombre de bandelettes importants, à partir d'une bande d'entrée la plus large possible, par exemple 30 bandelettes de 40 mm de large à partir d'une bobine mère de 1350 mm de large. Thus, when shearing stainless steel strips with a thickness of less than 0.5 mm, to satisfy economic requirements, we are led to produce a large number of strips, from the widest possible entry strip. , for example 30 strips 40 mm wide from a mother reel 1350 mm wide.
Dans le même temps, les impératifs qualitatifs au niveau de la coupe sont très difficiles à obtenir, en particulier, 1' obtention d'une coupe sans bavure. At the same time, the qualitative requirements in terms of the cut are very difficult to obtain, in particular, obtaining a cut without burrs.
Les paramètres qui ont une influence directe sur la qualité de la coupe sont la maitrise et la parfaite régularité du jeu entre les couteaux circulaires ainsi que la maitrise parfaite de la valeur du croisement des couteaux de cisaillage. The parameters which have a direct influence on the quality of the cut are the control and the perfect regularity of the play between the circular knives as well as the perfect control of the value of the crossing of the shear knives.
C'est avant tout la qualité des outillages utilisés qui assure la parfaite régularité du jeu entre les couteaux circulaires. It is above all the quality of the tools used that ensures perfect regularity of play between the circular knives.
En effet, l'outillage de cisaillage est essentiellement consitué d'une part de couteaux ou lames de cisaillage qui assurent par leurs deux arêtes circulaires la coupe, et d'autre part, d'entretoises circulaires qui sont empilées entre les couteaux pour assurer l'écartement recherché. La qualité de ces outillages réside essentiellement dans la parfaite maitrise de l'épaisseur des lames et entretoises, cette épaisseur devant prendre en compte tous les écarts géométriques et en particulier le voilage. In fact, the shearing tools are essentially constituted on the one hand of knives or shearing blades which ensure by their two circular edges the cut, and on the other hand, circular spacers which are stacked between the knives to ensure the '' spacing sought. The quality of these tools essentially lies in the perfect control of the thickness of the blades and spacers, this thickness having to take into account all the geometrical differences and in particular the curtains.
Par ailleurs, la qualité de la coupe dépend de la valeur du croisement des lames, cette valeur étant fonction de l'épaisseur et de la nuance d'acier du feuillard à traiter. Furthermore, the quality of the cut depends on the value of the crossing of the blades, this value being a function of the thickness and of the steel grade of the strip to be treated.
Lorsque l'on utilise sur un même montage, un nombre de lames important, la valeur de ce croisement peut varier le long des arbres à cause d'une part de la flexion des arbres due aux efforts de coupe. et d'autre part du défaut de parallélisme entre les deux arbres et lors de leur déplacement. When a large number of blades are used on the same assembly, the value of this crossing can vary along the trees because of a part of the bending of the trees due to the cutting forces. and secondly the lack of parallelism between the two shafts and during their displacement.
La flexion des arbres due aux efforts de coupe peut être maitrisée par un dimensionnement judicieux des arbres supports d'outillage. The bending of the shafts due to cutting forces can be controlled by judicious dimensioning of the tool support shafts.
De plus, les couteaux de cisaillage constituent les pieces d'usure du montage. In addition, the shear knives are the wearing parts of the assembly.
En effet, leurs arêtes pendant la coupe, sont sujettes à usure plus ou moins rapide suivant la vitesse de coupe, la nature du matériau à traiter et leur propre résistance à l'usure. De ce fait, leurs arêtes de coupe doivent être régulièrement rafraîchies par rectification cylindrique. Indeed, their edges during cutting are subject to more or less rapid wear depending on the cutting speed, the nature of the material to be treated and their own resistance to wear. Therefore, their cutting edges must be regularly refreshed by cylindrical grinding.
Le diamètre des couteaux varient donc en diminuant au cours de leur vie. Cette réduction de diamètre ou usure possible des couteaux peut varier de 1Omm à 40mm ou plus, suivant les installations. The diameter of the knives therefore varies, decreasing during their life. This reduction in diameter or possible wear of the knives can vary from 10 mm to 40 mm or more, depending on the installation.
De ce fait, l'un ou les deux arbres du dispositif de cisaillage-refendage doivent pouvoir se déplacer dans un plan vertical pour permettre l'utilisation de couteaux de différents diamètres et pour assurer le croisement des couteaux nécessaire à la coupe. Therefore, one or both shafts of the shearing-slitting device must be able to move in a vertical plane to allow the use of knives of different diameters and to ensure the crossing of the knives necessary for cutting.
Pendant la totalité du déplacement du ou des arbres, leur parallélisme doit rester parfaitement rigoureux. During the entire movement of the tree (s), their parallelism must remain perfectly rigorous.
Par exemple, sur un dispositif de cisaillage possédant des arbres d'une longueur utile de 1350 mm, capables de cisailler des épaisseurs minimum de 0,1 mm, l'erreur de parallélisme des arbres maximum tolérée sur toute la plage de croisement est de 0,02 mm. For example, on a shearing device having shafts with a useful length of 1350 mm, capable of shearing minimum thicknesses of 0.1 mm, the maximum parallelism error of the shafts tolerated over the entire crossing range is 0 , 02 mm.
Les dispositifs de croisement connus jusqu'à présent et les plus couramment utilisés sont de deux types
- le déplacement des arbres est obtenu par un système vis-écrou agissant comme un verin à vis sur les supports d'extrémité d'arbres, en leur appliquant un mouvement rectiligne.There are two types of crossover devices known to date and the most commonly used
- the displacement of the trees is obtained by a screw-nut system acting like a screw jack on the end supports of the trees, applying a rectilinear movement to them.
- le déplacement des arbres est obtenu par la mise en rotation de deux excentriques qui servent de support de palier aux extrémités de l'arbre, qui appliquent à l'axe des arbres un mouvement circulaire. - The displacement of the shafts is obtained by the rotation of two eccentrics which serve as bearing support at the ends of the shaft, which apply a circular movement to the axis of the shafts.
Dans les deux cas de figure, une force motrice unique assure le mouvement de déplacement et la synchronisation est réalisée mécaniquement par l'intermédiaire d'un arbre de liaison assurant un entrainement unique des deux dispositifs de déplacement des arbres. In both cases, a single driving force ensures the movement of movement and synchronization is carried out mechanically by means of a connecting shaft ensuring a single drive of the two devices for moving the shafts.
Ce type de dispositif présente de nombreux inconvénients. This type of device has many drawbacks.
En effet, il est nécessaire d'obtenir pour les dispositifs de déplacement des qualités d'usinage très difficiles à réaliser et très coûteuses. La précision du parallélisme étant une fonction directe de la qualité de ces usinages, les ensembles mécaniques doivent fonctionner avec des jeux très faibles, ce qui entraine des usures rapides des pièces fonctionnelles et, ne permet pas de garantir la durée des résultats. Indeed, it is necessary to obtain for the displacement devices machining qualities which are very difficult to produce and very expensive. The precision of the parallelism being a direct function of the quality of these machining operations, the mechanical assemblies must operate with very small clearances, which causes rapid wear of the functional parts and does not guarantee the duration of the results.
D'autre part, un grand nombre de pièces en mouvement est impliqué dans le déplacement, chaque pièce nécessitant des jeux fonctionnels qui nuisent au résultat final. On the other hand, a large number of moving parts is involved in the movement, each part requiring functional games which harm the final result.
Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de cisaillage-refendage qui ait une précision supérieure au dispositif existant jusqu'à présent, la qualité propre et l'usure éventuelle de la partie mécanique n'ayant que peu d'influence sur cette précision. The object of the present invention is therefore to propose a shearing-slitting device which has a higher precision than the device existing up to now, the inherent quality and the possible wear of the mechanical part having only little influence on this precision.
La présente invention a pour objet un dispositif de cisaillage-refendage circulaire à froid de tôles, notamment de tôles minces et extra-minces, comportant deux arbres cylindriques parallèles supportant chacun des lames circulaires de coupe, au moins l'un desdits arbres étant mobile dans un plan vertical pour assurer le croisement des lames de coupe, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande et des moyens de déplacement vertical du ou de chaque arbre mobile disposés à chaque extrémité du ou de chaque arbre mobile et indépendant pour chacune desdites extrémités, et des moyens de détection de la position des arbres, l'un par rapport à l'autre, pilotant les moyens de commande du déplacement vertical du ou de chaque arbre mobile pour assurer le positionnement des lames de coupe. The present invention relates to a cold circular shearing-slitting device for sheets, in particular thin and extra-thin sheets, comprising two parallel cylindrical shafts each supporting circular cutting blades, at least one of said shafts being movable in a vertical plane for ensuring the crossing of the cutting blades, characterized in that it comprises control means and means for vertical displacement of the or each movable shaft disposed at each end of the or each movable shaft and independent for each of said ends, and means for detecting the position of the shafts, one relative to the other, controlling the means for controlling the vertical movement of the or each movable shaft to ensure the positioning of the cutting blades.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- les moyens de commande sont constitués par des moteurs régulés indépendamment par une unité de traitement des informations transmises par les moyens de détection de la position des arbres,
- les moyens de détection de la position des arbres sont constitués par des capteurs de position disposés aux extrémités desdits arbres,
- les moteurs sont des moteurs hydrauliques,
- les moteurs sont des moteurs électriques pas-à-pas,
- les moteurs sont des moteurs électriques à courant continu,
- les moteurs sont des moteurs électriques à courant alternatif,
- les moyens de commande sont constitués par des vérins à déplacement linéaire et à commande hydraulique ou pneumatique,
- les moyens de déplacement vertical du ou de ou de chaque arbre mobile sont constitués par un système à excentrique,
- les moyens de déplacement vertical du ou de chaque arbre mobile sont constitués par un système vis-écrou,
- et les moyens de déplacement vertical du ou de chaque arbre mobile sont constitués par un système à vérin pneumatique ou hydraulique.According to other features of the invention
the control means are constituted by motors independently regulated by a unit for processing the information transmitted by the means for detecting the position of the shafts,
the means for detecting the position of the shafts are constituted by position sensors placed at the ends of said shafts,
- the motors are hydraulic motors,
- the motors are electric stepper motors,
- the motors are direct current electric motors,
- the motors are alternating current electric motors,
the control means consist of cylinders with linear displacement and with hydraulic or pneumatic control,
the means for vertical displacement of the or of or each movable shaft are constituted by an eccentric system,
the means for vertical displacement of the or each movable shaft are constituted by a screw-nut system,
- And the means for vertical displacement of or each movable shaft are constituted by a pneumatic or hydraulic cylinder system.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure unique annexée qui est une vue schématique en coupe transversale du dispositif de cisaillage-refendage conforme à l'invention. The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the single appended figure which is a schematic view in cross section of the shearing-slitting device in accordance with the invention.
En se reportant a la figure unique, le dispositif de cisaille-refendage comporte un socle 1 qui supporte deux bâtis verticaux 2 et 3. Referring to the single figure, the shearing-slitting device comprises a base 1 which supports two vertical frames 2 and 3.
Le dispositif comporte, entre les bâtis 2 et 3, un arbre cylindrique inférieur 4 et un arbre cylindrique supérieur 5, les arbres 4 et 5 étant parallèles entre eux. The device comprises, between the frames 2 and 3, a lower cylindrical shaft 4 and an upper cylindrical shaft 5, the shafts 4 and 5 being parallel to each other.
De manière classique, l'arbre cylindrique inférieur 4 est supporté dans les bâtis 2 et 3, par l'intermédiaire d'empoises 6 dans lesquelles sont montés des coussinets ou des paliers 7 recevant chaque extrémité dudit arbre inférieur 4. Conventionally, the lower cylindrical shaft 4 is supported in the frames 2 and 3, by means of chocks 6 in which are mounted bearings or bearings 7 receiving each end of said lower shaft 4.
L'arbre cylindrique supérieur 5 est également supporté, dans les bâtis 2 et 3, par l'intermédiaire d'empoises 8 dans lesquelles sont montés des coussinets ou des paliers 9 recevant chaque extrémité dudit arbre supérieur 5. The upper cylindrical shaft 5 is also supported, in the frames 2 and 3, by means of chocks 8 in which are mounted bearings or bearings 9 receiving each end of said upper shaft 5.
Sur chaque arbre cylindrique 2 et 3 sont montées des lames circulaires de coupe 10 et des entretoises 11, disposées entre les lames 1 0, qui permettent de régler l'écartement desdites lames en fonction des largeurs à cisailler. On each cylindrical shaft 2 and 3 are mounted circular cutting blades 10 and spacers 11, arranged between the blades 1 0, which allow the spacing of said blades to be adjusted as a function of the widths to be sheared.
Dans l'exemple réprésenté, et, dans un but de simplification, un seul des deux arbres, par exemple l'arbre supérieur 5 est mobile dans un plan vertical, ce qui donne une ligne de passage du feuillard à cisailler variable en fonction des diamètres des lames 10. In the example shown, and, for the sake of simplification, only one of the two shafts, for example the upper shaft 5 is movable in a vertical plane, which gives a line of passage of the strip to be sheared variable as a function of the diameters blades 10.
Dans le cas où une ligne de passage constante est nécesaire, les deux arbres 4 et 5 peuvent être mobiles, symétriquement par rapport à la ligne de passage. In the case where a constant line of passage is necessary, the two shafts 4 and 5 can be movable, symmetrically with respect to the line of passage.
Le dispositif comporte des moyens de commande et des moyens de déplacement vertical 20a et 20b de l'arbre supérieur 5 disposés à chaque extrémités Sa et 5b dudit arbre et indépendant pour chacune desdites extrémités. The device comprises control means and means for vertical displacement 20a and 20b of the upper shaft 5 arranged at each ends Sa and 5b of said shaft and independent for each of said ends.
Les moyens 20a sont constitués par un moteur 21a entraînant par une transmission 22a, par exemple un système vis-écrou 23a qui déplace dans un plan vertical l'extrémité Sa de l'arbre supérieur 5 par l'intermédiaire de l'empoise correspondante 8. The means 20a are constituted by a motor 21a driving by a transmission 22a, for example a screw-nut system 23a which moves the end Sa of the upper shaft 5 in a vertical plane via the corresponding chock 8.
De manière analogue, les moyens 20b sont constitués par un moteur 21b entraînant par une transmission 22b, par exemple un système vis-écrou 23b qui déplace dans un plan vertical l'extrémité 5b de l'arbre supérieur 5 par l'intermédiaire de l'empoise correspondante 8. Similarly, the means 20b are constituted by a motor 21b driving by a transmission 22b, for example a screw-nut system 23b which moves the end 5b of the upper shaft 5 in a vertical plane through the corresponding chock 8.
Les moteurs 21a et 21b peuvent être des moteurs hydrauliques, des moteurs électriques pas à pas ou encore des moteurs électriques à courant continu ou à courant alternatif. The motors 21a and 21b can be hydraulic motors, electric stepper motors or alternatively direct current or alternating current electric motors.
Les moteurs 21a et 21b peuvent être remplacés par des vérins à déplacement linéaire et à commande hydraulique ou pneumatique. The motors 21a and 21b can be replaced by cylinders with linear displacement and with hydraulic or pneumatic control.
D'autre part, les systèmes vis-écrou 23a et 23b peuvent également être remplacés par un système excentrique ou un système à vérin pneumatique ou hydraulique. On the other hand, the screw-nut systems 23a and 23b can also be replaced by an eccentric system or a pneumatic or hydraulic cylinder system.
De plus, le dispositif comporte des moyens de détection, par exemple éléctronique, de la position des arbres 4 et 5 l'un par rapport à l'autre. In addition, the device comprises detection means, for example electronic, of the position of the shafts 4 and 5 relative to each other.
Ces moyens sont constitués par exemple par deux capteurs de position 25a et 25b qui mesurent par une lecture directe la position réèlle de chaque extrémité des arbres 4 et 5 en détectant soit la position des paliers supports 7 et 9, soit la position des empoises 6 et 8. These means are constituted for example by two position sensors 25a and 25b which measure by direct reading the actual position of each end of the shafts 4 and 5 by detecting either the position of the support bearings 7 and 9, or the position of the chocks 6 and 8.
Chaque capteur 25a et 25b est relié à une unité de traitement 26 qui est elle-même reliée à chaque moteur 21a et 21b. Each sensor 25a and 25b is connected to a processing unit 26 which is itself connected to each motor 21a and 21b.
Les capteurs de position 25a et 25b mesurent la position des extrémités de chaque arbre 4 et 5 et transmettent les informations à l'unité de traitement 26. The position sensors 25a and 25b measure the position of the ends of each shaft 4 and 5 and transmit the information to the processing unit 26.
Dès qu'un défaut de parallélisme des arbres 4 et 5 apparait, dû par exemple à une usure des pièces en mouvement, l'unité de traitement 26 commande l'un des moteurs Zia ou 21b ou les deux à la fois, qui commandent les systèmes de déplacement vertical 23a et 23b de façon à rétablir le parallélisme entre les arbres 4 et 5 en déplaçant de manière indépendante l'une-des extrémités ou les deux extrémités de l'arbre supérieur 5. As soon as a defect in the parallelism of the shafts 4 and 5 appears, due for example to wear of the moving parts, the processing unit 26 controls one of the Zia or 21b motors or both, which control the vertical displacement systems 23a and 23b so as to restore parallelism between the shafts 4 and 5 by independently moving one or both ends of the upper shaft 5.
Lorsque la course de déplacement demandée est atteinte et lorsque le parallélisme des deux arbres détecté par les capteurs de position 25a et 25b est rétabli, l'unité de traitement 26 commande l'arrêt des moteurs 21a et 21b et ainsi de suite. When the requested displacement stroke is reached and when the parallelism of the two shafts detected by the position sensors 25a and 25b is restored, the processing unit 26 controls the stopping of the motors 21a and 21b and so on.
Les deux arbres 4 et 5 peuvent être mobiles symétriquement par rapport à la ligne de passage et le déplacement des extrémités de chaque arbre peut être commandé et régulé par une motorisation indépendante. The two shafts 4 and 5 can be movable symmetrically with respect to the passage line and the displacement of the ends of each shaft can be controlled and regulated by an independent motorization.
Grâce à cette motorisation indépendante, assurant le déplacement de chaque extrémité du ou de chaque arbre, l'écart minimum de parallélisme que l'on obtient a'vec un dispositif selon l invention, sur toute la course de croisement et de façon répétitive, est de l'orde de 0,01 mm. Thanks to this independent motorization, ensuring the displacement of each end of the or each shaft, the minimum deviation from parallelism which is obtained with a device according to the invention, over the entire crossing stroke and repeatedly, is 0.01 mm order.
De plus, la précision du parallélisme des arbres est directement liée à la sensibilité, à la précision, et à la fiabilité du dispositif de mesure utilisée, ce qui permet de diminuer la qualité d'usinage des différentes pièces et par conséquent de réduire le coût du dispositif. In addition, the precision of the parallelism of the shafts is directly linked to the sensitivity, the precision, and the reliability of the measuring device used, which makes it possible to reduce the quality of machining of the various parts and consequently to reduce the cost. of the device.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8911604A FR2651456A1 (en) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Circular device for the shearing/slitting (paring) of sheet metal in the cold state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8911604A FR2651456A1 (en) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Circular device for the shearing/slitting (paring) of sheet metal in the cold state |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2651456A1 true FR2651456A1 (en) | 1991-03-08 |
Family
ID=9385152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8911604A Withdrawn FR2651456A1 (en) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Circular device for the shearing/slitting (paring) of sheet metal in the cold state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2651456A1 (en) |
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