Brevet FR2148546A1 — publié le 19730323

Une oondition que l'on exige des feuillards pour ressorts utilisés dans la mécanique de prévision est que ces feuillards possèdent une épaisseur constante sur toute leur longueur paroe que oe n'est que dans oe cas que les propriétés physiques du feuillard sont oonstantes sur toute la longueur et que l'on peut obtenir une production dont toute. les pièzes sont d'une qualité constante. Les feuillards pour ressorts sont utilisés,non seulement pour la fabrication de ressorts de tous types, oomme par exemple de ressorts moteurs, ressorts de rappel, ressorts de flexion et ressorts de torsion, nais également pour la fabrication de cliquets, lamelles flexibles pour micro-interrupteurs électriques, etc. Dans toutes ces applications, dans lesquelles ltépaisseur du feuillard varie entre environ 0,005 mm et 0,3 mm, cette épaisseur doit autre maintenue aveo une précision de 0,5 à 5 pour mille tandis que les écarts en largeur, pour une largeur de consigne ou largeur nominale de la lamelle comprise entre 0 > 05 et 2 mm, ne doivent pas titre supérieurs à 0,5 à 2 pour mille de oette largeur. Ces feuillards pour ressorts sont habituellement produits par aplatissement d'un iil rond, la section de la matière de départ devant naturellement être aussi circulaire que possible et aussi oonstante que possible sur toute la longueur du fil. La qualité, c'est-à-dire la régu- larité du produit laminé dépend, dans une proportion importante, du procédé de laminage et du laminoir utilisé.Pour éviter les fluctuations de l'épaisseur et de la largeur du feuillard, qui peuvent outre dues par exemple à des défauts de planéité ou à des faux-ronds presque indéoelables des cylindres, on a déjà imaginé des dispositifs extrêmement divers pour la commande des laminoirs, aussi bien les dispositifs qui font varier la grandeur de ltemprise ou encore la pression des oylindres que les dispositif. qui influent sur la tension mécanique longitudinale exercée sur le produit à laminer.Pour la mesure oontinue de l'épaisseur et de la largeur du produit laminé, on utilise, entre autres, des prooé dés de mesure et de transmission électriques, pneumatiques, hydrauliques, piéso-éleotriques et magnétostrictifs. Dans ces procédés, l'épaisseur et la largeur des feuillards sont palpées mécaniquement ou électriquement, ou enoore mesurées sans contact å l'aide de dispositifs auxiliaires pneu- matiques ou optiques, ou enoore par un faisceau de particules, puis oomparées avec une valeur de consigne, le résultat de la mesure étant utilisé pour cosiander ensuite éventuellement une modification des caractéristiques de travail du laminoir.Bien que la littérature teohnique oonoernant oe domaine soit tellement abondante qu'il est pratiquement impossible d'en a obtenir une vue d'ensemble, il n'existe oependant auoun dispositif permettant de maintenir la précision exigée, mentionnée au debut du présent mémoire, dans les produits fina@@ des dimensions en question en raison du fait qu'un faux-rond de seulement 0,0001 mm des cylindres utilisés n'est obtenu que dans les oas les plus favorables et que oe faux-rond est, en général, de l'ordre de grandeur de 0,0003 mm et en raison du fait qu'un faus-rond de 0,000@ mm peut déjà provoquer des variations d'épaisseur supérieures à l'écart toléré pour la précision exigée. Une raison de oet état de fait oonsiste en ce que les dispositifs de commande possèdent une oonstante de temps oomprise entre 50 ms et 500 ms tandis que la durée d'une variation d'épaisseur est de l'ordre de grandeur de 10 ms.Indépendamment de oe fait, il est extrêmement difficile en soi, par exemple dans le cas d'un feuillard à ressorts de 0,03 mm d'épaisseur et 0,2 mm de largeur, qui défile à une vitesse de 50 cm/s, de déceler des fluotuations d'épaisseur de 0,0002 mm et des fluctuations de largeur de 0,0005 mm, même si oette détection est possible, il n'existe enoore auoune possibilité de prendre des mesures pour compenser oes fluctuations dans les délais utiles. La présente invention a pour objet un laminoir de précision pour la fabrication de petits feuillards à ressorts, plus particulièrement de feuillards à ressorts d'une épaisseur de 0,3 mm à 0,005 mm et d'une largeur de 2 mm à 0,05 mm et au moyen duquel il soit possible de maintenir la précision mentionnée au début du présent mémoire, de l'ordre de grandeur de 5 pour mille sur l'épaisseur et de 2 pour mille sur, la largeur, étant entendu que l'on utilise oomme matière de départ un fil d'un oalibrage suffisamment oonstant que l'on peut fabriquer sans difficulté aotuellement ou qu'on trouve dans le commerce. Ce laminoir de pré oison est caractérisé en ce qu'un cylindre de travail prend appui sur la oage du laminoir, non pas directement mais par l'intermédiaire d'un dispositif hydraulique élastique.Ce dispositif hydraulique peut être d'une oonstruotion très simple, c'est-à-dire, par exemple, Outre constitué par un oorps dans lequel sont ménagés: d'une part une cavité remplie d'un liquide oompressible et, d'autre part, au moins deux perçages oylindri- ques qui communiquent avec cette cavité et qui renferment chacune un piston coulissant, de sorte que les efforts qui sont transmis des paliers des cylindres du laminoir aux pistons oompriment le liquide, oe liquide possèdant avantageusement,dans l'intervalle de pressions de 1 à 500 kg/cm et à la température ambiante, une compressibilité iso-thermique de 5 x 10-5 à 7 x 10-5 cm/kg. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la leoture de la desoription qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe vertioale suivant le plan des axes d'un laminoir à deux cylindres, et la figure 2 est une coupe verticale prise dans un plan perpen dioulaire au plan de la première coupe, c'est-à-dire suivant la ligne II-II de la figure 1. Le laminoir comporte une cage, représentée schématiquement sur le dessin, qui est composée d'un socle 1, de quatre oolonnes 2 et d'une traverse de têtue 3, et dans laquelle un cylindre 5 tourne dans un palier 4. L'un des deux tourillons 5a de oe oylindre est relié par un acoouplement 6 à un arbre moteur 7. Âu-dessus de ce cylindre inférieur 5, est placé un oylindre supérieur 8 dont les tourillons 8a sont guidés dans les deux paliers d'une empoise 9 qui opulisse vertioalement entre les colonnes 2. Cette empoise 9 est surmontée d'un dispositif hydraulique, désigné dans son ensemble par la référence 10 et dont la oonstruotion sera décrite plus complètement dans la suite.Ce dispositif est lui-mEme surmonté d'un mécanisme de réglage 11 comprenant un coin lla que l'on peut déplacer par translation parallèlement aux axes des oylin dres 5 et 8 du laminoir, au moyen d'une vis 11b, et en surmontant la foroe dtun ressort 11c, pour faire varier la hauteur du mécanisme de réglage. Ce mécanisme de réglage prend appui contre des vis 12 qui sont vissos dans la traverse de tate 3. Comme,à l'exception du dispositif hydraulique 10 tous les autres éléments sont oonnus en sois ils sont seulement représentés schématiquement et ils ne sont pas décrits en détail. Le dispositif hydraulique 10 oomprend un corps 101 qui renferme une cavité 102 remplie d'un liquide compressible dont la compressibilité 2 la température ambiante et à une pression comprise entre 1 et 500 kg/om est comprise entre 5 x 10-5 et 7 x 10-5 cm/kg, de préférence entre 5,7 x 10-5 et 6,4 x 10-5 cm/kg. Par ailleurs, le corps 101 oomporte deux perçages cylindriques 103 et 104 qui communiquent aveo la cavité 102. Chacun de ces perçages 103 et 104 est doublé d'une chemise interohangeable 107, qui est fixée par une bague vissée 105 et qui est montée à joint étanche dans oe perçage par une bague dtétanohéité 106. Dans chacune de ces chemises coulisse un piston 108, une bague d'étanchéité 109 emp8 ohant le liquide hydraulique de s'éohapper de la cavité 102 en passant le long de ce piston. La cavité 102 est constituée par un perçage qui est fermé, d'un côté, par une vis 110 et, de l'autre, par un piston 111, qui est lui-même maintenu par une vis 112.Le piston 111 présente un perçage et la vis 112 est munie d'un perçage fileté 113, de sorte qu'on peut faire légèrement varier le volume de la cavité 102 au moyen d'un téton 105 monté à l'extrémité d'une vis 114 qui est vissée dans le per çage fileté 113. Le volume de liquide oontenu dans la cavité 102 et les surfaces de seotion des deux pistons 108 sont calculés de manière à maintenir l'écartement entre les deux oylindres 5 et 8 dans les limites nécessaires pour assurer la constance de l'épaisseur du produit laminé. Les variations des efforts sur les oylindres déterminent des variations de pression du fluide compressible qui varient linéairement avec la section totale des pistons et avec la quantité totale du liquide. Le liquide oontenu dans la chambre 102 subit des variations de volume, par diminution ou par augmentation, de sorte que, en choisissant judicieusement les dimensions des éléments on peut obtenir les préoisions de laminage mentionnées au début du présent mémoire. C'est ainsi que,par exemple, avec un volume de liquide de 2,2 cm et deux pistons de 14tam de diamètre (c'est-à-dire, pour une surface totale 2 de section des pistons de 3w08 em s dono avee un rapport: volume du liquide - 0,715 seotion totale des pistons il a été possible de fabriquer des feuillards à ressorts d'une épaisseur allant de 0,04 mm à 0s018 mm et dans lesquels on a pu respecter une tolérance de 0,0003 mm, c'est-à-dire une précision de 0,75 pour mille à 1,67 pour mille. La pression du liquide était comprise dans l'intervalle de 1,5 à 5 kg/cm. Pour produire des feuillards à ressorts d'une épaisseur de 0,08 mm à 0,45 mm, on a utilisé un dispositif hydraulique comportant un volume de liquide de 5 cm , travaillant à une pression de 57 à 275 kg/cm, et comprenant deux pistons de 20 mm de diamètre, otest-à-dire une section totale de pistons de 6,68 cm2. Ceci donne un rapport: volume de liquide = 0,797 section totale des pistons Les fluctuations de l'épaisseur du produit final sont inférieures à 0,0005 mm, c'est-à-dire qu'on a obtenu une précision de 1 pour mille b 6 pour mille. Cette haute précision est rendue possible par le fait que le dispositif hydraulique décrit plus haut possède un temps de réponse très court, de l'ordre de grandeur de 1 ms. Bien entendu, diverses modifioations peuvent etre apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit, uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Laminoir de préoision pour la fabrioation de feuillards à ressorts, caractérisé en ce que l'un des oylindres travaillants prend appui contre la cage du laminoir par l'intermédiaire d'un dispositif hydraulique élastique. 2 - Laminoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif hydraulique élastique comprend un oorps dans lequel sont ménagés, d'une part, une cavité remplie d'un liquide compressible ets d'autre part, au moins deux perçages cylindriques lui communiquent avec oette cavité et dont chacun renferme un piston coulissant, de tortue que les efforts qui sont transmis des paliers dulaminoir aux pistons compriment le liquide. 3 - Laminoir suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque piston est guidé dans une chemise interchangeable. 4 - Laminoir suivant la revendication 2, caractérisé en oe que le rapport : volume du liquide (en cm ) varie entre 0,5 et 1. section total des pistons (en cm) 5 - Laminoir suivant la revendication 1, caractérisé en oe que le dispositif hydraulique oontient un liquide possèdent une oompre- sibilité de 5,7 à 6,4 x 10-5 cm/kg dans l'intervalle de pressions allant de 1 à 500 kg/cm et à la température ambiante.