Brevet FR2034234A1 — publié le 19701211

La présente invention se rapporte h des perfectionnements au travail en surface des feuilles et des bandes métalliques et, plus partic#ulièrement, à un procédé et à une machine de polissage des faces d'une feuille ou d'une bande de métal. Elle a pour objets un procédé et une machine permettant d'améliorer le fini de surface, en particulier le polissage, de l'une ou des deux faces d'une feuille ou d'une bande métallique, et la réalisation d'une machine du type décrit, de construction simple, de conduite facile, pouvant être incorporée dans une ligne de fabrication effectuant des opérations de laminage, de recuit ou autres sur une feuille ou sur une bande de métal, constituée par un nombre relativement faible de pièces simples, et provoquant sur cette feuille ou cette bande une action d'auto-polissage ne faisant subir à ses organes qu'une usure faible ou même nulle, et dont le résultat est pratiquement indépendant des caractéristiques et de l'état d'usure des cylindres sous l'action desquels s'effectue cet auto-polissage. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre, donnée à titre purement explicatif et nullement-limitatif, et avec référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue schématique et en élévation du système de cylindre utilisé pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, dans le cas où seule l'une des faces de la bande de métal travaillée doit être polie la figure 2 est une vue schématique et en élévation du système de cylindre utilisé dans le cas où l'on désire polir les deux faces de cette bande la figure 3 est une vue en plan du mécanisme de support et de réglage en position des cylindres de la machine; et la figure 4 est une vue en élévation du mécanisme et des cylindres représentés sur la figure 3. Dans le laminage à froid des feuilles et des bandes métalliques, il est essentiel que le fini de surface de ces produits soit satisfaisant, et de qualité constante. Actuellement, les caractéristiques de surface exigées sont obtenues par un travail des feuilles ou des bandes précédant leur laminage à froid, par exemple par passage sur des cylindres rectifiés et/ou polis en surface, avec emploi de lubrifiants appropriés. Or, l'expérience a montré qu'en marche indus trielle l'usure de ces cylindres est telle que le fini de surface de leur table se dégrade à l'usage, ce qui est nuisible à l'obtention d'un fini de surface satisfaisant sur la bande travaillée. Pour des raisons qui ne sont qu'imparfaitement connues, cette usure et cette dégradation du fini de surface de la table des cylindres sont sélectives en ce sens qu'elles tendent à se produire dans certaines zones de ces tables et non dans d'autres, le résultat étant qu'il se crée entre les diverses zones de ces tables de légères différences de niveau et meme des décrochements abrupts.Ces défauts s'impriment dans la bande travaillée et demeurent visibles, même après étamage, sur les bandes d'acier ayant reçu un étamage brillant. Ces défauts apparaissant sur les bandes métalliques ainsi travaillées peuvent être éliminés-, en totalité ou en partie, par un laminage à froid supplémentaire. C'est là un procédé coûteux du point de vue des investissements nécessaires et du supplément de temps opératoire, de main d'oeuvre et d'énergie qu'il exige. Un autre type d'opérations dans lequel le fini de surface des bandes métalliques travaillées présente une importance capitale est celui dans lequel l'une des faces de ces bandes doit recevoir un poli brillant et l'autre un poli mat. Un troisième type d'opérations dans lequel le fini de surface joue un rôle important est le laminage des bandes en acier à faible teneur en carbone,recuites et stabilisées, sur la largeur desquelles apparaissent en très grand nombre des criques microscopiques. Bien que la présence de ces criques puisse en général être acceptée, elles n'en réduisent pas moins la réflectance des surfaces qui les portent, et il serait désirable de pouvoir les faire disparaitre par un procédé quelconque, à condition que ce procédé soit peu coûteux et puisse être utilisé aux grandes vitesses auxquelles s'effectuent actuellement le laminage, le planage et le recuit des tôles et des bandes. lie procédé conforme à la présente invention permet d'obtenir ce résultat à grande vitesse et au prix d'une faible dépense, sur des bandes métalliques continues, par une opération d'auto-polissage dans laquelle une partie de l'une des faces de la bande travaillée frotte contre une autre partie de cette même face, sous une pression contr3lée. L'équipement nécessaire pour cette opération peut être utilisé en conjonction avec un train de laminage, une ligne de recuit à marche continue, et autres opérations analogues de fabrication, de traitement ou de revetement. La figure 1 du dessin annexé représente un système de cylindres dans lequel une bande métallique 1 est soumise, sur l'une de ses faces, à une action de frottement suivant le principe de la présente invention. Cette bande 1 passe sous tension successivement sur des cylindres 2, 3 et 4 . Les tourillons d'extrémité de chacun de ces cylindres tournent dans des portées ap- propriées 5, 6 et 8, respectivement logées dans des paliers de type courant fixés sur les flasques du bâti de la machine, ou sur des chaises appropriées. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1, le cylindre métallique 3 est un cylindre de renvoi, et les cylindres 2 et 4 sont disposés de façon qu'ils forment entre eux une ligne de pinçage 7 de la bande. L'un de ces cylindres, ou les deux, peuvent être déplacés en un mouvement qui les rapproche ou les éloigne l'un de l'autre, de façon qu'il soit possible de régler la distance séparant leurs tables respectives, et la force de contact qui s'exerce entre les parties de la surface de la bande qui passent entre ces tables dans des sens opposés, ceci en vue de provoquer l'action de frottement désirée sur l'une des faces de la bande travaillée. lies tables des cylindre# 2 et 4 étant séparées, sur la ligne de pinçage 7, par une distance égale à deux fois l'épais- seur de la bande 1, deux parties différentes de la face supérieure de cette bande frottent l'une contre l'autre lorsque la bande se déplace dans le sens indiqué par les flèches en traits pleins de la figure 1, sous l'effet d'une traction appliquée à son brin avant cette traction pouvant, par exemple, être exercée par la bobine de reprise (non représentée) qui fait en général partie de tout équipement travaillant sur bandes continues. Du fait de la pression qui s'exerce dans le sens de l'épaisseur de la bande lorsqu'elle franchit la ligne de pinçage, cette bande subit automatiquement une action de polissage due au frottement qui prend naissance entre les deux parties en contact de la surface de cette bande, lesquelles se déplacent dans des sens opposés. lia traction appliquée sur la bande par la bobine de reprise de l'installation peut être suffisante pour assurer l'avancement de cette bande autour des cylindres 2, 3 et 4. D'au tre part, l'un ou plusieurs de ces cylindres peuvent être mis en rotation par une transmission de mouvement à engrenages de type courant, le reliant ou les reliant à un moteur, la progression de la bande autour des cylindres de la machine étant assurée alors par l'action combinée des cylindres rendus moteurs et de la traction exercée sur la bande. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1, une seule des faces de la bande est soumise à l'action d'auto-polissage décrite. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2 au contraire, les deux faces de la bande 9 sont soumises à cette action, par la simple addition d'un cylindre supplémentaire. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'une des faces de la bande 9 est soumise à un frottement au passage de la bande entre deux cylindres 10 et 12, qui correspondent respectivement aux cylindres 2 et 4 de la figure I, un cylindre 11 renvoyant la bande entre cas deux cylindres. L'autre face de la bande 9 est soumise à une action de frottement identique lorsque, continuant son mouvement d'avancement, cette bande passe ensuite entre les cylindres Il et 13 de la machine, qui sont montés de la manière décrite pour les cylindres 2 et 4 de la figure 1, le cylindre 12 renvoyant la bande entre les cylindres Il et 13. Les tourillons d'extrémité 15 et 16 des cylindres 10 et 12 tournent dans des portées appropriées, qui sont munies d'un mécanisme permettant de faire mouvoir l'un au moins de ces cylindres de façon à le rapprocher ou à l'éloigner de l'autre, comme indiqué par les flèches en pointillés de la figure 2, ceci en vue de permettre le réglage de la distance séparant les tables de ces cylindres en fonction de l'épaisseur de la bande passante, et celui de lapressiôn de frottement s'exerçant entre les deux parties en contact de la surface de cette banda.De même, les tourillons d'extrémité 17 et 18 Ces cylindres Il et 13 tournent dans des portées appIo##.iées dont la Dos-tion rela- tive mutuelle est réglable de la facon qui vient å'etre décrite. Les figures 3 et 4 représentent un mécanisme de support des cylindres, en l'espèce des cylindres 2 et t de la fi gura 1, et de réglage de la distance séparant les tables de ces cylindres, le cylindre 2 étant fixe et tournant par ses tourillons d'eftrémité 5 dans les coussinets Sa de paliers 5b montés sur des chaises 5c. lie cylindre 4 est monté de façon à pouvoir se rapprocher ou s'éloigner du cylindre 2. A cet effet, ce cylindre 4 tourne par ces tourillons 6 dans des portées 6a formées par les extrémités supérieures de deux bras de support pivotants 20 reliés par leur extrémité inférieure à des supports fixes 24, par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 22.Ces bras 20 pivotent de façon à rapprocher ou à éloigner le cylindre 4 du cylindre 2 sous l'action d'ensembles cylindre-piston dont les cylindres pivotent par leurs extrémités extérieures sur un bâti fixe, et dont les tiges de piston 28 pivotent par leur extrémité extérieure entre des oreilles latérales 30 formées respectivement par chacune des portées 6a, ou par chacun des bras 20. De la sorte, le cylindre 4 peut être constamment repoussé en direction du cylindre 2 par une pression hydraulique de valeur prédéterminée. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3, il est prévu deux ensembles cylindre-piston agissant respectivement sur l'une et l'autre des portées du cylindre 4. il est sous-entendu- que ces portées peuvent être réunies l'une à l'autre par une traverse actionnée par un seul ensemble cylindre-piston, comme schématisé en pointillés sur la figure 3.Il est aussi sous-entendu que la pression élastique que l'on désire appliquer continûment sur l'un des cylindres pour le rapprocher de l'autre peut être fournie par des réassorts hélicoîdaux agissant sur l'un des cylindras de la paire, ou sur les deux. Les mécanismes décrits permettent d'appliquer une pression continue entre les cylindres de chacune des paires et, par suite, sur les deux brins de la bande passant entre eux. lie réglage de la position de l'un ou des deux cylindres de chacune des paires travaillantes, en vue de faire varier la distance séparant leurs tables sur la ligne de pinçage de la bande, peut ette effectué au moyen de vérins à vis remplaçant les tiges des pistons, et dont les extrémités extérieures seront fixées sur le bâti de la machine. Au lieu de créer entre les cylindres la pression nécessaire au moyen de forces appliquées sur les tourillons de ces cylindres, cette pression peut etre obtenue, et les réglages désirés peuvent être effectués, par la manoeuvre d'excentriques prévus à cet effet sur chacune des portées d'extrémité des arbres supportant les cylindres travaillants de la machine, cas excentriques permettant de déplacer l'un ou chacun de ces cylindres dans le sens qui le rapprochera ou l'éloignera de l'autre cylindre de la même paire. Sur la figure 2, on a représenté un cylindre 14 qui tourne fou mais qui pourrait aussi agir en coopération avec le cylindre 12 de façon à constituer sur la machine un poste de polissage supplémentaire. il est évident que le nombre des paires de cylindres travaillants donnant naissance sur la bande aux frottements désirés peut être augmenté à volonté, simplement par incorporation à la machine de cylindres de pinçage de la bande travaillant de la façon décrite, soit avec des cylindres compris dans d'autres paires, soit avec d'autres cylindres formant avec eux des paires distinctes et indépendantes de cylindres travaillants. lies frottements ainsi obtenus sur les parties de la bande appliquées l'une contre l'autre sous pression, et alors qu'elles se déplacent dans des sens opposés, ont pour résultat des actions de polissage effaçant les imperfections, indenta tions, criques transversales et autres accidents indésirables de la ou des faces de la bande, le degré de polissage obtenu étant pratiquement indépendant de l'état de la surface sous-åa- cente des cylindres supportant la bande, il s'ensuit que le fini de surface obtenu demeure constant, même après de longues périodes d'utilisation de la machine, et meme dans le cas du polissage de bandes en métal dur, particulièrement en l'absence deglissement relatif entre la bande et la table des cylindrés sur lesquels elle passe. Par conséquent, la durée de vie utile de ces cylindres s'en trouve considérablement prolongée, ce qui augmente l'utilité et l'efficacité de la machine conforme à l'invention. lies cylindres de celle-Qi n'assurant, au cours de l'action de polissage, qu'une fonction de support, cette machine peut fonctionner à des vitesses même très élevées, ce qui permet de l'incorporer à toutes sortes de lignes de fabrication, trains de laminage à froid, lignes de recuit à marche continue, et similaires. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit. REVENDICADIONS 1 - Procédé de travail en surface de bandes métalliques, comportant les opérations suivantes: déplacement continu dans une certaine région, et suivant un premier sens, de la bande à travailler maintenue sous traction; retournement de cette bande de façon qu'elle passe à nouveau dans ladite région, mais en sens opposé, toujours sous traction; et application sur les deux brins de cette bande d'une pression qui las maintient en contact au cours d'une partie de levr déplacement dans des sens opposés l'un de l'autre, dans ladite région, de façon à provoquer une action de frottement entre les parties des surfaces de la bande ainsi mises en contact. 2 - Dispositif à marche continuepermettant la mise en oeuvre du procédé selon la Revendication 1, comprenant: deux cylindres tournant autour d'axes parallèles, et formant entre eux une ligne de pinçage où leurs tables sont éloignées -l'une de l'autre d'une distance égale au double environ de l'épaisseur de la bande à travailler; et des mécanismes faisant avancer la bande en un mouvement continu en la faisant passer par ladite ligne de pinçage d'abord dans un premier sens, puis en sens opposé, ce qui a pour effet de faire frotter l'une contre l'autre les parties adjacentes de la surface de la bande au cours de leur passage entre les deux cylindres, en des sens opposés 3 - Dispositif selon la Revendication 2, comportant un cylindre de renvoi sur lequel la bande passe entre son premier et son deuxième passage par la ligne de pinçage des cylindres précités, de sorte que les parties en contact, sur, cette ligne, de la surface de la bande, appartiennent à la même face de celle-ci 4 - Dispositif selon la Revendication 1, dans lequel les clin- dres entre lesquels passe la bande sont moteurs. 5 - Dispositif selon la Revendication 2, comportant des moyens de traction agissant sur la bande de façon qu'elle passe entre les cylindres qui la pincent. O - Dispositif selon la Revendication 2, comportant des mecanis- mes permettant de régler la position d'au moins l'un des cylindres pinçant la bande par rapport à l'autre, de façon qu il soit possible d'éloigner ou de rapprocher ces cylindres l'un de liau- tre 7 - Dispositif selon la Revendication 2, comportant des mécanismes repoussant constamment l'un vers l'autre, au moins un des cylindres pinçant la bande, de façon qu'une pression soit constamment appliquée aux deux brins de la bande, au cours de leur passage entre ces cylindres.