Brevet FR2133558A1 — publié le 19721201

.La présente invention concerne une installation p.our étirer et pour dresser, notamment des bandes métalliques, comportant une cage de rétention à cylindres en S, un mécanisme de réglage du taux d'étirage et une cage de traction à cylindres 5 en S et dans lequel les cylindres, qui présentent des diamètres égaux, peuvent être entraînés à partir d'un moteur de commande commun, la gradation nécessaire des vitesses circonférentielles des cylindres s'effectuant par l'intermédiaire d'engrenages différentiels. 10 Dans une installation pour étirer et pour dresser de ce genre, il est prévu un engrenage différentiel pour chacun des deux cylindres. Le couple moteur est transmis sur la boîte du différentiel et, par conséquent, une différence de rotation des cylindres est compensée par l'intermédiaire du satellite. Une 15 augmentation progressive de la traction dans la bande d'un cylindre à l'autre ne peut s'effectuer dans ce cas que de façon à relier l'engrenage différentiel à un cylindre directement et à l'autre par l'intermédiaire d'un engrenage de transmission intercalé qui multiplie le rapport 1:1 de la transmission direc-20 te par le facteur e^^ ce qui sera expliqué ci-après. Lorsque cette valeur, qui exprime le taux de l'augmentation de la traction possible d'un cylindre à l'autre en fonction de l'angle d'embrassement et du coefficient de frottement, est dépassée, il se produit un glissement non seulement du cylindre-où le 25 dépassement apparaît mais également de l'autre cylindre relié au premier par l'intermédiaire de l'engrenage différentiel. Dans de telles installations pour étirer et pour dresser, une adaptation simple aux besoins du service n'est pas possible, parce qu'on n'a aucune possibilité de régler les engrenages respectifs. 50 De même, à cause des pertes par friction apparaissant'dans la partie de transmission, les installations de ce genre se prêtent mal au traitement des bandes métalliques de faible épaisseur. L'invention est basée sur le problème de transformer une installation pour étirer et pour dresser du genre mentionné au 55 début de manière que la commande des cylindres en S puisse être rapidement et facilement adaptée aux exigences de service et qu'elle ne soit pas influencée par le rendement du mécanisme de transmission. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le 71 46173 2 2133558 fait qu'aussi bien dans la cage de rétention que dans la cage de traction, à chaque cylindre, à l'exception du cylindre entraîné chaque fois le plus rapidement ou le plus lentement de la cage respectivement de traction et de rétention, est 5 associé un engrenage différentiel dont la vitesse de sortie peut être variée, par l'intermédiaire du support de satellites et en conformité avec l'augmentation ou avec la diminution nécessaire de la vitesse par rapport au cylindre voisin, au moyen d'un mécanisme de réglage. Grâce à la possibilité de 10 régler la vitesse de chacun des cylindres, on peut adapter les vitesses de rotation des cylindres au module d'élasticité respectif de la matière de la bande à travailler. Il est en outre possible de régler la vitesse de rotation en tenant compte de l'influence de l'adhérence de la surface de la bande et du 15 coefficient de frottement des différents cylindres de même que des variations du coefficient de frottement, le coefficient de frottement peut en effet varier à cause de l'encrassement des cylindres, en raison des traces d'huile ou de graisse et par suite d'une rectification des cylindres. Un autre avantage de 20 l'invention consiste en ce que les pertes par friction du mécanisme de transmission dues à des conditions de service, comme à la mise en marche ou au freinage, à la vitesse de la bande, à la charge partielle ou pleine et à la température ambiante, n'influent sur la précision des valeurs de réglage transmises 25 du mécanisme aux cylindres. Les pertes chargent uniquement le moteur commandant le mécanisme et n'exercent aucune influence sur l'adhérence de la bande aux cylindres respectifs. La diminution du coefficient de frottement se manifestant lors des vitesses élevées de la bande à cause d'inclusions d'air et de 30 forces centrifuges peut être compensée au moyen du mécanisme de réglage automatiquement ou même à la main. Un développement ultérieur de l'invention est caractérisé en ce que le mécanisme de réglage est commandé, sans palier, par l'arbre principal qui commande également l'engrenage différentiel et qu'un engre-35 nage réducteur fait suite au mécanisme de réglage. Vu que le mécanisme de réglage travaille en dérivation et que sa vitesse de sortie est fortement réduite par un engrenage réducteur, une erreur éventuelle de la vitesse du mécanisme de réglage influant sur le cylindre est réduite à une valeur tout à fait insignifiante 71 46173 3 2133558 parce que les valeurs de la vitesse de rotation transmises addibionnellement au cylindre et provoquées par la commande du support des satellites de l'engrenage différentiel se situent dans 1'ordre de grandeur de quelques millièmes de tours du 5 cylindre. Quelques formes de réalisation de 1'invention sont représentées, à tiôre d'exemple, aux dessins annexés. La fig. 1 montre en représentation schématique une cage à trois cylindres en S. 10 La fig. 2 montre en représentation schématique une instal lation pour étirer et pour dresser conforme à l'invention. Les fig. 5 à 5 montrent chacune une forme de réalisation modifiée en ce qui concerne la disposition des mécanismes de transmission d'une installation pour étirer et pour dresser. 15 Dans la cage à trois cylindres en S schématiquement repré sentée, une bande métallique embrasse en forme dé S trois cylindres montés parallèlement l'un à l'autre, dont les cylindres 1 et 3 sont situés au même niveau et le cylindre 2 est décalé vers le bas. 20 La bande qui monte au cylindre 1 est soumise à une traction initiale de S^j exercée par une dérouleuse non représentée, et entoure ce cylindre sous un angle d'embrassement . -Suivant la formule S^ = S^ . edans laquelle : e est la base du logarithme naturel 2S p. est le coefficient de frottement entre l'enveloppe du cylindre et la surface de la bande est l'angle d'embrassement, et, 3^ et S>2 sont les tractions de bande lors de la montée et lors de la descente du cylindre. 50 La traction de bande augmente, au point de la descente du cylindre pour atteindre S2, en fonction du coefficient de frottement et de l'angle d'embrassementet^. La bande monte ensuite au cylindre- 2 avec la traction de bande S^ dont la grandeur correspond à la traction de bande S g et qui augmente une 55 fois de plus, en fonction de 1'embrassement et du coefficient de frottement, pour atteindre S^, au point de descente du cylindre 2. Dans ce sens, la traction de bande croît de cylindre en cylindre jusqu'à la traction Sg. Suivant la formule s ^ = fTË 71 46173 2133558 10 dans laquelle S est la traction de bande respective entre deux cylindres 1 est la longueur libre de la bande entre deux cylindres X est l'allongement de la bande entre deux cylindres F est l'aire de la section de la bande et, E est le module d'élasticité de la matière de la bande. La bande soumise à la force de traction Sg = S^ subit, sur la distance _1 entre le point de descente du cylindre 1 et le point de montée au cylindre 2, une dilatation élastique A^ dépendant du module d'élasticité E de la matière de la bande et de la force de traction S£ et représentant un allongement de la bande. Cet allongement ^ doit être reçu par le cylindre 2 sans glissement ce qui est obtenu de façon à augmenter la vitesse 15 circonférentielle du cylindre 2. Vu qu'il faut augmenter les tractions de bande S^S2... jusqu'à la traction d'étirage Sg et que les angles d'embrasse-ment sont donnés par la construction, les allongements de la bande entre les différents cylindres varient avec la section F 20 de la bande. Par conséquent, dans la cage de rétention d'une installation pour étirer et pour dresser, il faut que les vitesses circonférentielles des différents cylindres augmentent de cylindre en cylindre et que dans la cage de traction, elles diminuent de cylindre en cylindre. On peut obtenir cette gra-25 duation de la vitesse circonférentielle des cylindres ou bien, à une vitesse constante, par des diamètres différents des cylindres ou bien, à des diamètres constants des cylindres, par des vitesses différentes. La fig. 2 montre une disposition des mécanismes de trans-50 mission permettant de régler les différentes vitesses circonfé-rentielles des cylindres en conservant inchangés les diamètres de ceux-ci. Dans l'installation pour étirer et pour dresser représentée schématiquement, on utilise à chaque fois quatre cylindres dans la cage de rétention et quatre cylindres dans la 55 cage de traction. Suivant la fig. 2, il est prévu pour la cage de rétention quatre cylindres 16 à 19 et pour la cage de traction également quatre cylindres 20 à 25, les cylindres étant embrassés d'une bande non représentée d'une façon.analogue à celle représentée 71 46173 5 2133558 à la fig;. 1 pour la cage à trois cylindres en S. L'ensemble des cylindres reçoit son mouvement à partir d'un moteur de commande 24 qui entraîne un arbre moteur principal 25 pour la cage de rétention lequel coopère avec un mécanisme 5 26 servant à régler le taux d'étirage et dont l'arbre de sortie, désigné par 27, représente l'arbre moteur principal pour la cage de traction. La disposition des mécanismes de transmission de la cage de traction étant la même que celle de la cage de rétention, on ne décrira dans la suite en détail que cette 10 dernière. A partir de l'arbre moteur principal 25 est entraîné, par l'intermédiaire d'un engrenage conique 28 et d'un arbre de commande 29, le pxvemier cylindre 16 qui tourne, comme il a été expliqué à la fig. 1, à la vitesse minimale. Les cylindres 17 à 15 19, entraînés chacun à une vitesse un peu plus élevée par rapport au cylindre précédent, sont reliés à l'arbre moteur principal 25 par l'intermédiaire d'un bloc d'engrenages 40 qui présente deux arbres d'entrée 31 et 35 entraînés, par l'intermédiaire d'engrenages coniques 30 et 34, à partir de l'arbre 20 moteur principal 25. Un arbre de sortie 33 faisant saillie du bloc d'engrenages 40 vers l'extérieur est relié au cylindre 17- Le bloc d'engrenages 40 comporte un engrenage différentiel 32 qui reçoit son mouvement, par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée 31, de l'engrenage conique 30 et dont l'arbre de sortie 25 représente en même temps l'arbre de sortie du bloc d'engrenages 40. L'arbre d'entrée 35 est relié à un mécanisme de réglage 36 sans glissement et réglable en continu, par exemple à un mécanisme P.I.V., qui agit sur le support des satellites de l'engrenage différentiel 32 par l'intermédiaire d'un arbre de transmis-30 sion 37, d'un engrenage réducteur 3& et d'un autre arbre de transmission 39- Le sens de rotation de l'arbre de transmission 39 est choisi de façon que la vitesse de l'arbre de sortie 33 soit augmentée par rapport à l'arbre d'entrée 31, en conformité avec l'augmentation nécessaire de la vitesse du cylindre 17 35 par rapport au cylindre 16. Grâce à 1'intercalation du bloc d'engrenages 40, le cylindre 17, tout en conservant son diamètre, est entraîné à une vitesse circonférentielle un peu plus élevée pour pouvoir compenser l'allongement A.^ de la bande mentionnée ci-dessus, la mesure 71 46173 6 2133558 de cette augmentation de vitesse, qui est fonction des facteurs expliqués déjà plus haut, pouvant être réglée automatiquement ou à la main au moyen du mécanisme réglable en continu 36. Lorsque le domaine de réglage du mécanisme 36 est suffisamment 5 large, on peut prévoir avec des "blocs d'engrenages 4-0 égaux des dispositifs de transmission pour des cages avec un nombre quelconque de cylindres en S. Le mécanisme de réglage du taux d'étirage 26 transmet, par l'intermédiaire de l'arbre moteur principal 27 de la cage 10 de traction, la vitesse de l'arbre moteur principal 25 pour la cage de rétention augmentée d'une valeur correspondant au taux d'étirage à toutes les unités de transmission de la cage de traction. Etant donné que par le choix du sens de rotation du train 15 d'engrenages travaillant en dérivation et se composant des engrenages 36 et 38, la vitesse de l'arbre de sortie 33 peut être augmentée ou réduite par rapport à la vitesse de l'arbre d'entrée 31 •> on peut prévoir les mécanismes de transmission de plusieurs façons, comme le montrent les fig. 3 à 5« H faut 20 cependant veiller à ce que dans chaque disposition, chaque fois le premier cylindre 16 de la cage de rétention et chaque fois le dernier cylindre 23 de la cage de traction présentent les vitesses minimales par rapport aux autres cylindres de la même cage. 25 Suivant la fig. 3> dans chaque cage les cylindres tournant à la vitesse la plus grande, c'est-à-dire les cylindres 19 et 20, sont entraînés directement par les arbres moteurs principaux 25 et 27, tandis que les cylindres disposés à la suite sont entraînés à une vitesse progressivement réduite au moyen des 30 blocs d'engrenages 40. Dans la réalisation suivant la fig. 4, la disposition des mécanismes de la cage de rétention correspond à celle de la fig. 2 et la disposition des mécanismes de la cage de traction correspond à celle de la fig. 3i c'est-à-dire les différents 35 blocs d'engrenages 40 de la cage de rétention transmettent une vitesse qui croît en direction du cylindre 19, tandis que les blocs d'engrenages 40 de la cage de traction travaillent à une vitesse chaque fois décroissante. La disposition des mécanismes de transmission suivant la "t 71 46173 7 2133558 fig. 5 correspond, en ce qui concerne la cage de rétention, à la disposition de la fig. 3 et, en ce qui concerne la cage de traction, à la disposition de la fig. 2, c'est-à-dire dans la cage de rétention en commande le cylindre 19 directement tan-5 dis que les cylindres précédéits sont entraînés à une vitesse chaque fois réduite. Dans la cage de traction par contre c'est le cylindre tournant le plus lentement qui est commandé directement par l'arbre moteur principal, tandis que les cylindres précédents sont entraînés à une vitesse accroissante, à partir 10 du cylindre 22 jusqu'au cylindre 20, par l'intermédiaire des blocs d'engrenages 40. Le moteur de commande 24 est associé, comme le montrent les fig. 2 à 5, chaque fois à l'engrenage conique de la cage de rétention à partir duquel le cylindre respectif est commandé 15 directement. 71 46173 8 2133558 REVENDICATIONS 1. Installation pour étirer et pour dresser, notamment des bandes métalliques, comportant une cage de rétention à cylindres en S; un mécanisme de réglage du taux d'étirage et une cage 5 de traction à cylindres en S et dans lequel les cylindres, qui présentent des diamètres égaux, peuvent être entraînés à partir d'un moteur de commande commun, la gradation nécessaire des vitesses circonférentielles des cylindres s'effectuant par l'intermédiaire d'engrenages différentiels, caractérisée en ce 10 qu'aussi bien dans la cage de rétention que dans la cage de traction, à chaque cylindre, à l'exception du cylindre entraîné chaque fois le plus rapidement oule plus lentement 16, 19 ou 20, 2J de la cage respectivement de traction et de rétention, est associé un engrenage différentiel 32 dont la vitesse de sor-15 tie peut être variée, par l'intermédiaire du support des satellites et en conformité avec l'augmentation ou avec la diminution nécessaire de la vitesse par rapport au cylindre voisin, au moyen d'un mécanisme de réglage 36. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée 20 eu ce que le mécanisme de réglage 36 est entraîné, d'une manière continuement variable, par l'arbre principal 25 qui commande l'engrenage différentiel 32 et qu'un engrenage réducteur 38 fait suite au mécanisme de réglage 36. * !