Brevet FR2019099A1 — publié le 19700626

La présente invention se rapporte à un mandrin de bobinage expansible pour l'enroulement de produits laminés en forme de bandes, notamment de feuillardslaminés à chaud, mandrin doté d'un corps de mandrin intérieur ainsi que de plusieurs segments d'écartement montés sur ce corps. I1 est connu d'utiliser pour l'enroulement de produits laminés en forme de bandes un corps de mandrin tubulaire avec une surface extérieure de configuration polygonale, corps qui est traversé radialement par des poussoirs de préférence ronds pour la commande et pour le guidage des segments d'écartement, les traversées étant décalées les unes par rapport aux autres en direction axiale. Dans ce mandrin de bobinage connu, les poussoirs sont chassés radialement vers l'extérieur au moyen d'une tige à coins montée concentriquement dans le corps du mandrin, tige présentant un grand nombre de surfaces en coin. Des ressorts de traction montés fixes dans le corps du mandrin et reliés aux segments d'écartement sont capables de ramener les segments d'écartement dans leur position de base.Les ressorts sont calculés de manière telle qu'ils surmontent le poids des segments d'écartement et les frottements de résistance dans les guidages et le long de la tige à coins. Lors du bobinage de feuillard laminé à chaud, on procède généralement de manière telle que dès avant le commencement de l'opération de bobinage proprement dite, le mandrin de bobinage tourne en état d'expansion. Le feuillard chaud qui arrive est appliqué sous pression contre le mandrin de bobinage par les rouleaux d'application ou presseurs, jusqu'à ce que les premières spires soient saisies par le mandrin, qui tourne avec une faible avance, après quoi les rouleaux presseurs sont soulevés. Des difficultés surgissent toutefois dans les cas où il y a lieu de bobiner une bande laminé élastique, par exemple en acier inoxydable , ou des feuillards servant à la fabrication de tubes en spirale.Par suite de leur élasticité, de telles bandes ont une tendance à d'écarter du mandrin, de telle sorte que le mandrin de bobinage, bien que la bande soit pressée par les rouleaux presseurs contre son enveloppe, ne parvient pas à agripper la bande. Dans ce cas, on pallie l'inconvénient en laissant en activité les rouleaux presseurs pendant la durée de l'opcration de bobinage, ces rouleaux servant alors de rouleaux menants. Il en résulte une bobine à spires très lâches et des dégâts superficiels du feuillard. Pour éviter ces inconvénients, il est connu de relier les segments d'écartement au corps du mandrin par l'intermédiaire d'un grand nombre de leviers. A l'aide d'une tige de traction ou de pression commune à tous les leviers,les segments peuvent etre écartés ou rentrés, de sorte que le mandrin expansible ?st en position d'expansion ou de contraction. Il est ainsi possible Qa faire tourner le mandrin de bobinage avec les segments d'écartement rentrés , avant le commencement de l'opération de bobinage proprement dite, et de faire reprendre les forces centrifuges qui se manifestent, qui sont par exemple de 35 tonneS pour un segment de 800 kg et une vitesse de bobinage dw 13,lSsec, par les'leviers.Le mandrin de bobinage nfest donc mis en état d'expansion qu'après que les premières spires aient été appliquées sur le mandrin à l'aide des rouleaux presseurs, de sorte qu'un agrippage impeccable des premières spires est assuré. Dans la pratique, il a été constaté que des mandrins de bobinage avec des segments d'écartement écartés et rétractés à l'aide de leviers ne présentent pas seulement des avantages Les fortes contraintes de contraction susceptibles de se produire après le premier agrippage solide de l'amorce de la bande exigent des mesures de construction particulières pour leur absorption. La présente invention a pour objectif la création d'un mandrin de bobinage pour l'enroulement de feuillard laminé à chaud, lequel tout en etant de construction simple et robuste est en mesure d'agripper de manière impeccable même les premières spires de bobinage et qui, sans dépenses particulières, est capable de résister tant à des régimes de marche à vide élevés qu'à des contraintes de contraction élevées. Conformément à l'invention, ce résultat est atteint par une combinaison d'éclisses et de poussoirs actionnés par des surfaces en coin. Les poussoirs qui peuvent être chassés radialement vers l'extérieur par une tige à coins disposée concentriquement dans le corps du mandrin et présentant un grand nombre de surfaces en coin, servent à l'écartement des segments et à reprendre les forces de contraction se produisant lors du bobinage, tandis que les éclisses servent au retour des segments d'écartement et à la reprise des forces centriShges de produisant lors de la marche à vide. Il est alors possible de faire tourner le mandrin de bobinage, avant le commencement de l'opération de bobinage proprement dite, avec des segments d'écartement rétractés, et de ne dilater le mandrin qu'après que les rouleaux presseurs eussent appliqué les premières spires sur le mandrin, de telle sorte qu'un agrippage impeccable des premières spires est assuré en tout état de cause.Pour prévenir que la section transversale des segments soit trop affaiblie, et que les différents points de palier des éclisses soient exposés à une chaleur trop élevée, les éclisses sont prévues uniquement dans la région de bobinage extérieure, éclisses qui sont reliées à la tige à coins montée concentriquement dans le corps du mandrin. Par un déplacement axial de la tige à coins, les éclisses sont donc manoeuvrées, tout comme les poussoirs. L'invention sera maintenant décrite plus en détail avec référence à une forme de réalisation représentée par le dessin. La Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du mandrin de bobinage expansible. La Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la Fig. 1. La Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 1. Le corps de mandrin 1 est de manière traditionnelle monté en porte-à-faux et présente une forure longitudinale 2, dans laquelle est guidée à coulissement une tige à coins 3. La tige à coins 3 présente des surfaces de coin 4, sur lesquelles s'appuient des poussoirs 5, montés à glissement dans des forures radiales du corps de mandrin 1. Les extrémités des poussoirs situées à l'extérieur du corps de mandrin 1 agissent sur des faces dorsales de segments d'écartement 6, prévus sur le pDurtour du corps de mandrin 1. Les segments d'ecartement 6 sont maintenus sur le corps de mandrin 1 à l'aide d'éclisses 7 et de boulons 8.En raison de la position oblique des éclisses 7 lorsque le mandrin de bobinage est dilaté, les segments d'écartement 6 ont, lors de la rotation à vide, la tendance de se déplacer axialement, à savoir en direction de l'extrémité libre du corps de mandrin 1. Ce déplacement axial est limité par un disque de fin de course 9 fixé sur le corps de mandrin . Pour guider de manière impeccable les différents segments d'écartement 6 meme en direction axiale, ces segments sont équipés de tenons de guidage 10, qui sont guidés dans des évidements appropriés il du collet 12. Tout comme le collet 12, le disque 9 présente également des évidements, dans lesquels coulissent des tenons de guidage des segments d'écartement 6. Au commencement de chaque opération de bobinage, le mandrin de bobinage 1 est placé dans sa position de base, ce qui veut dire que la tige à coins 3 est mue dans le sens de la flèche 13 au moyen d'un mécanisme non représenté.De ce fait les segments d'écartement 6 sont, au moyen des éclisses 7, attirés contre le corps de mandrin 1. Dans cette position de base est mis en marche le mécanisme d'entrainement non représenté pour le corps de mandrin. La bande laminée qui arrive peut maintenant être pressée par les rouleaux presseurs sur ltenve- loppe du mandrin de bobinage en rotation. Les forces centrifuges engendrées lors de la rotation , dans cette position de base, sont reprises par les éclisses 7, qui dès lors sont uniquement sollicitées à la traction, de telle sorte qu'elles peuvent être exécutées avec une section transversale relativement petite.Dès que les premières spires ont entouré le mandrin de bobinage, la tige à coins 3 est coulissée dans le sens contraire de la flèche 13, de sorte que les surfaces de coin 4 chassent radialement vers l'extérieur les poussoirs 5 et avec ces derniers les segments d'écartement 6. Les forces de contraction engendrées au cours de l'opération de bobinage qui suit par suite du refroidissement du feuillard sont reprises exclusivement par les poussoirs 5 et les surfaces de coin 4 ainsi que par la tige à coins 3, de sorte que les contraintes de compression se produisant entre les segments d'écartement sont reprises par les poussoirs 5, qui sont de faible longueur et qui par ailleurs sont guidés dans le sens de la longueur, de telle sorte qu'il n'y a pas de risque de flambage. Les éclisses 7 disposées parallèlement ne sont pas sollicitées à cette occasion et ne sont donc pas soumises à des contraintes de pression. REVENDICATIONS expansible 1. Mandrin de bobinage/destiné au bobinage de produits laminés en forme de bande, notamment de feuillardslaminé R chaud, avec un corps de mandrin intérieur et avec plusieurs segments d'écartement montés sur ce dernier, caractérisé par le fait que les segments d'écartement (6) s'appuient par l'intermédiaire de poussoirs (5) sur les surfaces de coin d'une tige à coins (3) montée concentriquement dans le corps(1) du mandrin et présentant un certain nombre de surfaces de coin, les segments d'écartement Q6) étant en outre reliés par des éclisses (7) à cette tige à coins (3). 2. Mandrin de bobinage expansible selon la revendication 1, caractérisé par les fait que les éclisses (7) sont situées uniquement dans la région de bobinage extérieure.