Brevet FR2389436A1 — publié le 19781201

L'invention concerne un dispositif d'ouverture et de fermeture de rouleaux pinceurs pour le guidage et il entraînement de produits métallurgiques longs tels que des barres ou des fils. Sur les lignes de production de produits métallurgiques longs tels que des fils, en particulier sur les lignes de production de fils machine à partir d'une barre coulée en continu, on dispose à certains endroits des rouleaux pinceurs pour le guidage et l'entrainement de la barre ou du fil. Sur une ligne de production de fil de cuivre ou d'aluminium à partir d'une barre coulée en continu avec une machine à roue par exemple, on utilise généralement une ou plusieurs paires de rouleaux à axes horizontaux disposées Itune à la suite de autre sur le trajet de la barre solidifiée avant l'introduction de cette barre solidifiée dans le laminoir qui la transforme en fil machine qui peut être lui-même guidé et entrainé après refroidissement vers un enrouleur, par d'autres rouleaux pinceurs. De façon générale, de nombreuses installations métallur giques comportent de tels rouleaux pinceurs dont chaque paire est constituée par un rouleau supérieur et un rouleau inférieur disposée l'un au-dessus de l'autre dans le btti fixe du dispositif de guidage, ces rouleaux étant entraînés en rotation par des axes tourillonnant dans des fourreaux reliés au bâti fixe. Généralement l'un des rouleaux comporte une cannelure adaptée à la forme de la section du produit k guider et k entraîner. L'autre rouleau est généralement un rouleau lisse qui en service est appliqué sur le produit long et vient fermer la gorge du rouleau cannelé de telle sorte - que le produit à entrainer passe dans la cannelure en étant appuyé par le rouleau lisse. En début d'opération, pour introduire le produit long dans les rouleaux pinceurs, il peut être nécessaire d'écarter le rouleau supérieur du rouleau inférieur afin de pouvoir réaliser r enga- gement du produit. aeci se fait généralement en faisant pivoter d'un petit angle autour d'un axe parallèle à l'axe des rouleaux, le rouleau supérieur par rapport au rouleau inférieur, ce qui permet l'introduction du produit par la face avant du dispositif de guidage0 Cette opération d'introduction est cependant assez difficile à réaliser surtout lorsqu'on opère sur une barre chaude venant d'une ronde de coulée dont le poids est important et dont l'extrémité, peut btre déformée. Dans le cas de la coulée continue en particulier, il est important que cette opération d'engagement de la barre dans les rouleaux pinceurs se fasse rapidement et sans fausse manoeuvre puisque la barre est produite en continu à une vitesse pratiquement constante. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'ouverture et de fermeture de rouleaux pinceurs pour le guidage et l'entraînement de produits métallurgiques longs passant entre ces rouleaux groupés par paire comportant un rouleau supérieur et un rouleau intérieur horizontaux disposés l'un au-dessus de l'autre dans un bSti fixe et solidaires d'axes tourillonnant dans des fourreaux reliés au btti, ce dispositif devant permettre d'introduire rapidevent et facilement le produit long entre les rouleaux pinceurs, lors de l'ouverture de ces rouleaux, quelle que soit la section, la température et les caractéristiques mécaniques du produit long. Dais ee but le dispositif d'ouverture et de fermeture colporte ua vérin linéaire fixé sur le bSti dont Il organe mobile on translation est relié au fourreau de l'axe du rouleau supérieur solidaire en translation de ce rouleau, ce fourreau étant relié au bâti par au moins deux biellettes parallèles articulées à l'une de leur extrémité sur le fourreau et k leur autre extrémité 3ur le btti autour d'axes horizontaux, l'ensemble articulé constituant nn parallélogramme et la direction d'aotionnement du vérin linéaire, non perpendiculaire à l'are des rouleaux, permettant le déplacement du rouleau supérieur entre une position de fermeture où ce rouleau est à la verticale du rouleau inférieur fixe en translation par rapport au bâti et ménage un espace pour le guidage du produit long entre les deux rouleaux et une position d'ouverture où ce rouleau est déplacé parallèlement à lui-même et laisse un libre accès au rouleau inférieur par le dessus pour l'introduction du produit long. On va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif un dispositif de guidage et d'entraînement d'une barre coulée en continu avant son entrée dans le laminoir comportant deux paires de rouleaux pinceurs munis de dispositifs d'ouverture et de fermeture selon l'invention. La figure 1 représente une vue en élévation du dispositif de guidage dans la direction de défilement de la barre. La figure 2 représente une vue schématique des deux paires de rouleaux pinceurs disposés le long du trajet de la barre, suivant A de la figure 1. On voit en se reportant à la figure 1, leX bâti t de l'installation sur lequel est fixé à une extrémité le support 2 du fourreau 3 du rouleau inférieur 4 comportant une gorge 5 ayant la forme de la barre coulée en continu dans Une installation de cou- lée à rous. Le rouleau 4 est monté sur un arbre 7 tourillonnant dans le fourreau 3 fixé rigidement sur le support 2. L'arbre 7 est réuni par une articulation k cardan 8 k un arbre d'entraînement 9 lui-aOme réuni par une articulation à cardan 10 k l'une des sorties d'un réducteur 11 fixé sur l'extrémité du bati 1 opposée k l'extrémité sur laquelle repose le support 2 da fourreau 3. Le réducteur 11 est réuni à un moteur non représenté et colporte une seconde sortie 12 réunie par l'intermédiaire d'un accou- plement k cardan 13 k un arbre d'entraînement 14 réuni par l'intermédiaire d'un accouplement k cardan 15 à l'arbre 16 du rouleau supé- rieur 6. Le rouleau supérieur 6 est un rouleau cylindrique lisse qui vient dans sa position de fermeture telle que représentée k la figure 1 'appliquer sur la face supérieure plane de la barre coulée 18 pour son guidage et son entrainement lorsque les rouleaux 4 et 10 sont mis en rotation par l'intermédiaire des arbres 7 et 16. L'arbre 16 du rouleau supérieur 6 est monté tourillonnait k l'intérieur d'un fourreau 19 lui servant de palier. L'arbre d'entraînement 14 raccordé à la sortie supérieure du réduoteur comporte deux parties assemblées l'une à l'autre par nie surface k cannelures permettant un déplacement longitudinal d'une partie par rapport à l'autre c'est à dire un raccour cissement ou un allongement de l'arbre 14. Le fourreau supérieur 19 est relié de façon articulée aux extrémités de deux biellettes parallèles 20 et 21 par l'intermédiaire de deux ares horizontaux 22 et 23. L'autre extrémité des biellettes 20 et 21 est réunie de façon articulée autour d'aies horizontaux 24 et 25 k un support 28 lui-même monté sur le support 2 à sa partie supérieure par l'inter- médiaire de glissières 29 et 30 permettant un déplacement du support 28 dans la direction perpendiculaire k l'axe des rouleaux c'est k dire dans la direction de défilement de la barre, Le fourreau 19 est réuni à sa partie supérieure de façon articulée à la tige 35 d'un véria linéaire 36 fixée sur le btti du dispositif de guidagé. Le corps du vérin est fixé de façon articulée par ltinter- médiaire de tourillons 37 sur le bâti cependant que la tige 35 est réunie de façon articulée par l'intermédiaire d'un axe 38 au fourreau 19. La tige 35 fait un angle faible avec l'axe des rouleaux, si bien que le déploiement de la tige 35 ou son repli entraine des mouvements du fourreau supérieur 19 et du rouleau 6 solidaire du fourreau 19 en translation par rotation des biellettes 20 et 21 autour des axes 24 et 25 de telle sorte que le fourreau 19 se déplace pa rallèlement à lui-même, les axes 14 et 25 ayant une position fixe. La mise en service du vérin provoque donc une déformation du parallèlograimne limité par les axes 22, 23, 24, et 25 de telle sorte que le rouleau 6 solidaire en translation du fourreau 19 subit un déplacement tout en restant parallèle à lui-même. Le rouleau inférieur 4 baigne à sa partie inférieure dans un bac de refroidissement 40 qui permet de maintenir la gorge intérieure du rouleau 4, en contact avec la barre chaude, à une température modérée. Sur la figure 2, on voit deux paires de rouleaux disposées l'une après l'autre dans le sens de défilement de la barre. La pre mière paire de rouleaux 4 et 6 a dté Seprésentée à la figure 1 et dé crite ci-dessus, la seconde paire de rouleaux 4' et 6' est identique à la paire de rouleaux 4 et 6 si ce n'est que les biellettes de support du fourreau supérieur sont articulées à leur partie inférieure directement sur une partie du support rigide 2 et non sur un support intermédiaire 28 mobile en direction longitudinale dans le sens de défilement de la barre grâce à des glissières comme dans le cas du fourreau 19 du rouleau supérieur 6. Le rouleau 6' peut donc être déplacé par rapport au rouleau 4' pour dégager ltentree de la gorge du rouleau 4s, par contre ce rouleau ne peut pas être déplacé dans le sens de défilement de la barre 18. On voit sur la figure 2, que le support 28 sur lequel sont fixées les parties inférieures des biellettes 20 et 21 par liintermédiaire des axes 24 et 25 est relié à un dispositif de déplacement 45 comportant un arbre 46 tourillonnant dans un palier 47 qui permet le déplacement du support 28 le long des glissières 29 et 30 par rotation de l'extrémité filetée de l'arbre 46 dans un écrou solidaire du support 28. On peut ainsi obtenir le déplacement du rouleau 6 par rapport au rouleau 4 et à la paire de rouleaux 4' et 6' le long de la direction de défilement de la barre t8 dans un sens et dans l'autre. On peut également mettre en position fixe et stable le rouleau 6 dans une position plus ou moins, éleignée de sa position de départ à la verticale du rouleau 4 d direction de la paire de rouleaux 4t et 6'. Ce déplacement du rouleau 6 par rapport à la paire de rouleaux 4t et 6t permet d'exercer sur la barre 18 en cours de défilement entre les deux paires de rouleaux pinceurs, un effort vertical et vers le bas permettant de corriger un certain cintrage indésirable de cette barre. Le fonctionnement du dispositif d'ouverture et de fermeture des rouleaux pinceurs va être décrit ci-après. Lorsqu'on désire introduire une barre chaude solidifiée venant de l'installation de coulée en début d'opération, on provoque l'ouverture des rouleaux pinceurs qui sont, par exemple, au départ, dans la position représentée k la figure 1, en provoquant le repli de la tige 35 dans le corps du vérin 36 ce qui entraîne la rotation des biellettes et le déplacement du fourreau 19 et du rouleau 6 de telle sorte que ce rouleau vienne occuper une position telle que la position représentée en pointillés sur la figure 1, permettant un dégagement complet de ît gorge du rouleau inférieur 4 et son accès par le dessus pour l'introduction de la barre 180 Pour réaliser cette introduction, il suffit de venir poser l'extrémité de la barre 18 dans les gorges des rouleaux .4 et 4' puis de manceuvrer les deux vérins associés aux paires de rouleaux 4, 6 et 4t, 61 pour remettre les rouleaux 6 et 6t en position de fermeture, position dans laquelle la surface cylindrique du rouleau 6 et du rouleau 6' est en contact avec la face plane supérieure de la barre 18. Cette introduction par le haut permet d'éviter tous les inconvénients des dispositifs antérieurs lorsque la barre présente une courbure ou une pliure, 1' introduction de la barre étant alors impossible si l'on ne peut accéder à la cannelure du rouleau inférieur par le dessus. L'introduction est également extrêmement facile même quand la barre chaude, coulée de poids important est extrêmement molle au moment de son introduction contrairement à l'introduction, par la face frontale du dispositif de guidage, comme dans les installations antérieures. Il est à noter que lors des mouvements de translation du fourreau 19 (ou du fourreau 19') l'axe 14 (ou 14') en deux parties se replie par coulissement des cannelures de sa partie médiane dans la partie creuse correspondante. Enfin un des intérêts du dispositif réside dans la possibilité de déplacement du rouleau supérieur d'une position à une autre dans le sens longitudinal. du défilement de la barre (par exemple de 6a à 6b comme représenté sur la figure 2), déplacement qui permet de corriger un cintrage de la barre. L'invention ne se limite pas an mode de réalisation qui vient d'être décrit, elle en comprend au contraire toutes les variantes. C'est ainsi que les paires de rouleaux peuvent être asso ciées de façon différente du montage à deux paires de rouleaux qui vient d'être décrit, que certains des rouleaux peuvent être montés fous dans le bâti et servir uniquement au guidage du produit long et que le rouleau inférieur ou le rouleau supérieur peuvent porter toute sorte de cannelures ou au contraire être entièrement lisses saivant la section et la nature des produits métallurgiques à transporter. Enfin l'invention s'applique aussi bien dans le cas de la coulée continue et du laminage de barres coulées que dans le cas du traitement d'autres produits longs tels que des fils des barres laminées de section quelconque ou des produits filés OU étirés. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'ouverture et de fermeture de rouleaux pinceuri pour le guidage et l'entrainement de produits mdtallur- giques longs passant entre ces rouleaux groupés par paires comportant un rouleau supérieur@et un rouleau inférieur horizontaux disposés l'un au-dessus de l'autre dans un bâti fixe et solidaires d'axes tourillonnant dans des fourreaux reliés au bâti fixe, caractérisé par le fait qu'il comporte un vérin linéaire fixé sur le bâti dont l'organe mobile en translation est relié au fourreau de l'axe du rouleau supérieur solidaire en translation de ce rouleau, ce fourreau étant relié au bâti par au moins deux biellettes parallèles articulées k l'une de leurs extrémités sur le fourreau et à leur autre extrémité sur le bâti autour d'axes horizontaux, l'ensemble articulé constituant un parallélogramme et la direction d'actionnement du vérin linéaire, non perpendiculaire à l'axe des rouleaux, permet- tant le déplacement du rouleau supérieur entre une position de fermeture où ce rouleau est b la verticale du rouleau inférieur, fixe en translation par rapport eu bZti et ménage un espace pour le gui- dage du produit long entre les deux rouleaux et une position d'ou::ver- ture oh ce rouleau est déplacé parallèlement à lui-même et laisse un libre accès au rouleau inférieur par le dessus pour l'introduction du produit long. 2.- Dispositif d'ouverture et de fermeture selon la revendi- cation 1 dans le cas où la paire de rouleaux est associée k une seconde paire de rouleaux pinceurs espacée de la première dans la direction de défilement de la barre, caractérisé par le fait que les biellettes reliées de façon articulée au fourreau du rouleau supé- rieur à l'une de leurs extrémités sont reliées k leur autre extrémité au bêti par l'intermédiaire d'un support mobile par rapport au bâti dans la direction de défilement du produit long permettant le dépla- cément du fourreau et du rouleau supérieur dans La direction de défilement vers la seconde paire de rouleaux pour le décintrage du produit long.