Brevet FR2336331A1 — publié le 19770722

La présente invention dûe à la collaboration de Monsieur Fran çois LEROUX, Ingénieur à 11 Usine de MONTATAIRE de la Société Demanderesse, concerne les installations de traitement d'un produit élastoplastique, se présentant sous forme de bande, et en particulier les installations de traitement de bandes de tôle laminées à chaud ou à froid. Pour diverses raisons, on peut etre amené dans de telles installations à faire effectuer à la bande un changement de direction important, par exemple entre deux tronçons de l'installation qui ne sont pas alignés et qui peuvent soit fermer un angle entre eux, soit être parallèles mais décalés d'une certaine distance. Ce problème est résolu dans un agencement antérieur en prévoyant entre les deux tronçons de l'installation un dispositif à boucle libre dans lequel la bande forme effectivement une boucle libre et subit le changement de direction souhaité. Un tel agencement présente cependant un inconvénient majeur car pour pouvoir former cette boucle libre, il est nécessaire qu' entre les deux tronçons de l'installation, la bande ne soit plus soumise à un effort de traction.Ceci entraxe qu'un dispositif de tension doit être prévu immédiatement en amont du dispositif de changement de direction pour assurer le déplacement de la bande dans le tronçon situé en amont, tandis qu'au contraire, des moyens de freinage de la bande doivent être prévus immédiatement en aval de ce meme dispositif. Ces moyens sont relativement complexes et coûteux et sont indispensables pour permettre à la bande d' être sous tension dans les deux tronçons de l'installation tout en étant libres dans la partie in termédiaire. Une difficulté supplémentaire de la boucle libre, en particulier lorsqu'elle est vrillée, est celle de la détection de la position du point bas de la boucle aux fins de sa régulation, par action sur les vitesses des sections amont ou aval.Par ailleurs, le dispositif antérieur nécessite un encombrement au sol important ce qui peut astre un inconvénient rédhibitoire lorsqu'on désire compléter une installation existante et que la place disponible est mesurée. Le but de cette invention est par conséquent de fournir des moyens permettant de faire effectuer un changement de direction à une bande d'un ma matériau élastique ou élastoplastique, dans lesquels la bande reste sous tension pendant le changement de direction, et dont l'encombrement au sol et en hauteur soit sensiblement réduit par rapport aux dispositifs antérieurs. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de changement de direction pour un matériau élastique ou élastoplastique en bande, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux rouleaux montés fous sur un bâti, ces deux rouleaux d'axes à peu près horizontaux étant espacés verticalement l'un de l'autre et ayant leurs axes qui,vus vus en projection sur un même plan ho horizontal, forment entre eux un angle supérieur à 10 environ, la position rela tive de deux rouleaux successifs étant telle que la fibre centrale de la bande passant sur les deux rouleaux et tangente à ces deux rouleaux soit perpendicuL - laire à tout plan contenant les parallèles aux axes des deux rouleaux. Suivant d'autres caractéristiques - Il est prévu plus de deux rouleaux, dont chacun est décalé, en hauteur et angulairement par rapport au ou à chaque rouleau adjacent, de pari té différente. - Les rouleaux présentant la même parité sont situés à peu près au même niveau. - Les rouleaux présentant la même parité sont décalés en hau teur par rapport au ou à chaque rouleau adjacent de meme parité. - Les rouleaux sont de préférence légèrement bombés, ce qui permet d'obtenir un effet d'auto-centrage particulièrement efficace et avanta geux. - Le dispositif est disposé dans une fosse. - Le dispositif est disposé dans une tour. Cette invention va être décrite plus en détail à propos des dessins annexés qui constituent des schémas et sur lesquels - la Fig. 1 est une vue en élévation latérale montrant le principe d'un dispositif suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue de dessus de ce meme dispositif; - la Fig. 3 est une vue également en élévation latérale d'un dis positfifplus élaboré - la Fig. est une vue de dessus du dispositif de la Fig. 3 - la Fig. 5 est une vue schématique d'une variante - la Fig. 6 est une vue d'un dispositif de changement de direction suivant l'invention, disposé dans une fosse - la Fig. 7 est une vue d'un tel dispositif disposé dans une tour. On voit sur la Fig. 1 une bande B d'un matériau élastique ou éias- toplastique telle qu'une bande de tôle soumise par exemple à des opérations de laminage à chaud ou à froid. Le dispositif de changement de direction élé- mentaire représenté comprend deux rouleaux 11, 12 montés fous sur un bâti (non représenté) et disposés verticalement à une certaine distance H l'un de l'autre. Les axes de ces deux rouleaux sont tous deux horizontaux mais forment entre eux, vus en projection sur un plan horizontal (Fig. 2) un angle a qui correspond à l'angle de déviation souhaité.Les rouleaux sont par ailleurs agencés de telle façon que la fibre centrale c de la tôle, dans son trajet compris entre les deux rouleaux est verticale, la tôle subissant ainsi une torsion autour de cette fibre neutre. n est à noter que ce dispositif de changement de direction diffère dans son principe meme des moyens qui peuvent être déjà utilisés dans certaines installations pour recentrer une bande, au moyen d'un rouleau monté pivotant autour d'un axe vertical et déplacé par des moyens convenab'es,un un dispositif de régulation étant prévu pour réaliser ce recentrage. En effet, dans ce cas l'angle que fait le rouleau pivotant est dans tous les cas inférieur à environ 5 , alors que dans l'agencement suivant l'invention le changement de direction réalisé est beaucoup plus important et supérieur à 20 par exemple. On voit sur les Fig. 3 et 4 le même principe appliqué de fa çon à obtenir un changement de direction égal à 900 A cet effet, il est prévu cinq rouleaux de renvoi, 31, 32, 33, 34, 35 dont trois (les rouleaux 31, 33, 35 impairs) sont disposés dans un plan horizontal supérDeur,les deux autres (32, 34, pairs) étant disposés dans un plan horizontal inférieur. Vus en plan, les axes de deux rouleaux consécutifs de parités différentes forment entre eux un angle a égal à 22 30, de façon à obtenir une déviation totale de 90 . On retrouve comme dans le cas élémentaire des Pigg3as précédentes le fait qu'en- tre deux rouleaux consécutifs,la la fibre centrale c de la bande est verticale. Dans un tel agencement, la bande sort du dispositif de changement de direction dans un plan qui est le meme que son plan d'entrée dans le dispositif. Par contre, dans l'agencement de la Fig. 5, qui comporte quatre rouleaux 51, 52, 53, 54, la bande B parvient dans le dispositif de changement de direction à un niveau supérieur et en ressort à un niveau inférieur après être passée sur deux rouleaux intermédiaires 52, 53. On peut en déduire que dans le cas d'un nombre pair de rouleaux la bande sort dans un plan différent de -son plan d'entriez tandis qu'avec un nombre impair de rouleaux, cette bande peut sortir dans un plan qui correspond à son plan d'entrée. On va maintenant décrire à propos des Figures 6 et 7 deux modes de réalisation correspondant à une réalisation plus concrète. Sur la Fig. 6 sont représentées deux tables d'appui à rouleaux T1,T2 formant entre elles un angle d'environ 90" et entre lesquelles est placé le dispositif de changement de direction suivant l'invention. Ce dispositif est principalement logé dans une fosse F présentant un fond à deux niveaux différents N1, N2.Le dispositif proprement dit comprend cinq rouleaux de renvoi 61,62,63, 64, 65 montés fous sur des bâtis : à savoir, un rouleau d'entrée 61, un premier rouleau de renvoi inférieur 62 situé au niveau N1, un deuxième rouleau de renvoi supérieur, situé au-dessus du rouleau 61 et porté par un bâti 63- , un deuxième rouleau inférieur 64 situé au niveau N2 et enfin,un un cinquiè- me rouleau 65 ou rouleau de sortie disposé immédiatement avant la table à rouleaux T2 et situé au meme niveau que le rouleau 61. Comme précédemment, les rouleaux sont agencés de telle façon que la ligne ou fibre centrale c , de la bande B entre deux rouleaux successifs soit perpendiculaire à tout plan contenant les parallèles aux axes des deux rouleaux. Vus en plan, les axes des rouleaux forment également entre eux des angles voisins de 22, 30 mais différents de cette valeur précise pour tenir compte des décalages qui existent entre les différentes paires de rouleaux consécutifs. C'est ainsi que la distance qui existe entre les deux premiers rouleaux 61 > 62 est inférieure à la distance entre le deuxième et le troisième rouleaux 62, 63 et à la distance entre le quatrième et le cinquième rouleaux 64, 65, elles-mêmes inférieures à la distance séparant le troisième et le quatrième rouleaux 63, 64.Les valeurs des angles que forment les axes de ces rouleaux sont choisies en fonction de ces hauteurs différentes. Grâce à la différence de niveau prévue à l'intérieur du groupe formé par les trois rouleaux supérieure et du groupe formé par les deux rouleaux inférieurs, on peut réaliser un ensemble nettement moins encombrant que celui représenté par exemple sur les Figures 3 et 4 et dévier des bandes de largeurs plus importantes,puisque les rouleaux n'interfèrent pas entre eux. Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse, les rouleaux sont légèrement bombés, de façon à diminuer ou tendre à éliminer-la tension supplémentaire produite dans les rives lors de la torsion de la bande. Grâce à cette forme bombée, la longueur du trajet d'un rouleau à l'autre est pratiquement la même quelle que soit la fibre de la bande considérée, centrale ou en rive. Un autre avantage particulièrement appréciable de cette caractéristique réside dans un effet d'autocentrage, grâce auquel une déviation latérale même sensible de la bande à l'entrée du dispositif est rattrapée automatiquement et éliminée sans aucune intervention extérieure. Si cette déviation est transitoire, elle est automatiquement rattrapée et éliminée. Un déport permanent à l'entrée est diminué et méme éventuellement éliminé, selon son amplitude. Sur la Fig. 7 est représenté un dispositif analogue mais agencé dans une tour T. Il est alors prévu trois rouleaux inférieurs, un rouleau d'entrée 71, et un rouleau de sortie 75 formant entre eux un angle de 90" environ, et un rouleau intermédiaire 73 surélevé par rapport aux deux premiers. Le dispositif est complété par deux rouleaux supérieurs 72,74 également disposés à des niveaux différents, de façon à obtenir le meme résultat que dans le mode de réalisation précédent. Les autres caractéristiques des rouleaux et de leur implantation correspondent par ailleurs à ce qui a déjà été décrit à propos des Figures précédentes. A titre d'exemple, on peut indiquer que dans l'application à des bandes de tôles la traction appliquée à la bande peut se situer dans les limites courantes des tractions utilisées sur les lignes de traitement, c'est à dire que cette traction peut être comprise entre 2 et 12 tonnes. La perte de traction dile à l'enroulement sur les rouleaux respectifs reste faible, car on utilise des rouleaux de gros diamètre, ce dernier pouvant hêtre compris entre 200 et 400 fois l'épaisseur maximale de la bande. Rappelons que cette épaisseur maximale peut hêtre comprise entre 1 et 6 mm environ. Par ailleurs, pour une bande de largeur maximale de 1500mm, dont une déviation de 90" est obtenue par quatre déviations successives de 220/30 environ, il suffit d'utiliser une fosse de trois mètres sur trois en dimension horizontale et de sept mètres de profondeur maximale. Pour une valeur de déviation comprise entre 20 et 250, ltentr'axe entre les reouleaux peut etre limitée à 4 à 6 fois et de préférence 5 fois la largeur maximale de la bande, soit de l'ordre de 7,5 m: . pour une bande de 1500 mm de large. A noter que seule la valeur inférieure de llentrlaxe peut être critique.Cet encombrement est particulièrement faible et doit permettre d'utiliser un tel dispositif dans des installations existantes auxquelles on désire adjoindre une chaihe supplémentaire et pour lesquels la place disponible est limitée. D'une façon plus générale, la relation entre l'angle de déviation a en degrés et llentrtaxe H est la suivante H = 30 x a x 1 ,où 90 1500 1 est la largeur de la bande en mm. Pour ce qui est de la forme bombée des rouleaux, on peut indiquer que l'importance de ce bombement, caractérisée par la différence de diamètre entre le centre et la rive du rouleau, doit être comprise entre environ 1/1000 et 1/2000 de la valeur de l'entr'axe entre deux rouleaux successifs. Une valeur de l'ordre de 1/1400 à 1/1600 de cet entr'axe est préférée et doit permettre d'obtenir un résultatoptimal. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif de changement de direction pour un matériau élastique ou élastoplastique en bande, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux rouleaux (11,12 ; 31-35 ; 51-54; 61-65; 71-75) montés fous sur un bâti, ces deux rouleaux d'axes à peu près horizontaux étant espacés verticalement l'un de l'autre et ayant leurs axes qui, vus en projection sur un même plan horizontal forment entre eux un angle supérieur à 10 environ,la la position relative de deux rouleaux successifs étant telle que la fibre centrale de la bande passant sur les deux rouleaux et tangente à ces deux rouleaux soit perpendil culaire à tout plan contenant les parallèles aux axes des deux rouleaux. 2 - Dispositif de changement de direction suivant la direction 1, caractérisé en ce qu'il comprend plus de deux rouleaux, dont chacun est décalé, en hauteur et angulairement par rapport au/ou à chaque rouleau adjacent de parité différente. 3 - Dispositif de changement de direction suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les rouleaux de même parité sont situés à peu près au même niveau. 4 - Dispositif de changement de direction suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les rouleaux de meme parité sont décalés en hauteur par rapport au/ou à chaque rouleau adjacent de-même parité. 5 - Dispositif de changement de direction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les rouleaux sont légèrement bombés. 6 - Dispositif de changement de direction suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la différence de diamètre entre la partie centrale et la rive d'un rouleau est comprise entre 1/1000eut 1/2000 et, de préférence entre 1/1400 et 1/1900 de ltentr'axe entre deux rouleaux successifs. 7 - Dispositif de changement de direction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre des rouleaux est compris entre environ 200 fois et 400 fois l'épaisseur maximale de la bande. 8 - Dispositif de changement de direction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'entraxe entre deux rouleaux consécutifs est choisi en fonction de la déviation angulaire et de la largeur maximale de la bande, cet entr'axe étant de l'ordre de 4 à 6 fois ladite largeur maximale pour une déviation angulaire de l'ordre de 20 à 25". 9 - Dispositif de changement de direction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif est agencé dans une fosse (F). 10 - Dispositif de changement de direction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif est agencé dans une tour (T).