Brevet FR2464427A1 — publié le 19810306

La présente invention concerne un dispositif mecanique de sécurité contre les surcharges pour laminoir, presse, machine à forger et machine analogue â grande fréquence de charge , dans lequel la pression est transmise par l'intermédiaire d'un tenon conique et d'un anneau entourant ledit tenon le long de son axe. On connait déjà des sécurités mécaniques pour laminoir se présentant sous la forme de récipients cassables (voir le brevet allemand 1 101 328) ainsi que sous la forme de tenons coniques enfermés dans des douilles fractionnées dont les éléments sont maintenus ensemble par des bandeaux (voir notamment le brevet allemand 51 978), qui se cassent lors d'apparitions de surcharges et libèrent en conséquence un espace vide, de sorte que les différents éléments des installations sont protégés contre les dommages. Les organes de sécurité transmettant une pression présentent l'inconvénient que, lors d'efforts fréquents, comme cela est le cas dans les laminoirs ou les machines à forger, ils se brisent prématurément par fatigue et doivent être changés fréquemment ou bien ne se brisent que pour une charge tellement forte que les parties de la machine ne peuvent plus être protégées. Dans les efforts de traction, il est connu de combattre cet inconvénient par une précontrainte élevée des éléments de sécurité et donc de réunir une faible marge de rupture re (on peut obtenir une charge de rupture d'environ 1,2 fois la charge nominale usuelle) avec une grande durée d'utilisation sous une charge minimale. L'objet de la présente invention est un dispositif de sécurité mécanique permettant d'éviter les inconvénients des sécurités mécaniques des laminoirs, de façon à permettre la transmission d'une pression inférieure ou au plus égale à la charge nominale ,la rupture intervenant cependant de façon soudaine lors d'une surcharge faible en comparaison de la charge nominale. A cette fin, selon l'invention, le dispositif mécanique de sécurité contre les surcharges pour laminoir, presse, machine à forger et machines analogues à grande fréquence de charges, dans lequel la pression est transmise par l'intermédiaire d'un tenon et d'un anneau entourant ledit tenon le long de son axe, est remarquable en ce que le tenon et le corps annulaire sont pourvus de surfaces coniques respectivement extérieure et interieure , les angles desdites surfaces étant sensiblement égaux et dans les deux cas inférieurs à l'angle limite de frottement, ledit tenon et ledit corps annulaire étant ajustés et reliés l'un à l'autre par frettage. De préférence, l'ajustage des deux parties est telle que lors du dépassement de la charge de rupture, l'adhérence entre ces deux parties et l'effort transmissible du corps annulaire sont dépassés simultanément. La face extérieure de ce corps annulaire peut être cylindrique. Selon l'invention, pour le dispositif de sécurité mécanique, on choisit un tenon trempé et un corps avantageusement cassant, qui est fretté sur le tenon pour pouvoir transmettre une pression longitudinale, la force sur l'une des faces frontales passant dans le tenon et la force sur l'autre face frontale passant dans l'anneau. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un dispositif selon l'invention, comportant une surface extérieure cylindrique, et un chemin de dégagement à l'extérieur du dispositif de sécurité. La figure 2 montre un dispositif de sécurité selon l'invention pourvu d'une surface extérieure conique et comportant un espace libre dans son intérieur. Comme le montre la figure 1, le tenon trempé 1 comporte une surface conique dont l'inclinaison par rapport à l'axe longitudinal est plus petite que l'angle limite de frottement. Ce tenon trempé 1 est fretté dans un corps annulaire 2 pourvu d'une surface intérieure conique d'inclinaison égale ou analogue, le frettage étant tel que sans charges externes (par exemple appliquées par le laminoir) l'anneau se trouve sous une pré-contrainte élevée. Lorsque l'on applique une pression, on modifie la force de poussée dans le frettage, sans entrainer de coulissement relatif, aussi longtemps que la pression est inférieure à la charge nominale pré-déterminée par le choix des dimensions , de la matière de l'anneau 2 et du frettage. Lorsque l'effort dépasse la charge nominale jusqu'à la charge de rupture, un mouvement axial brusque se produit entre le tenon 1 et l'anneau 2, ce coulissement entrainant la casse de l'anneau 2 et donc l'interruption de la transmission des forces. La charge de rupture est, par le choix des matières et les dimensions ainsi que par le frettage, maintenue dans des limites étroites, pour que lors de l'obtention de la charge de rupture le rapport de la force de la poussée par rapport à la force de pression entre le tenon 1 et l'anneau 2 dépasse le coefficient de frottement et en même temps l'effort supportable par l'anneau est déplacé . Il est donc avantageux d'utiliser une matiere cas sante et un faible rapport entre les diamètres extérieur et intérieur de l'anneau. Lors de la fabrication du dispositif de sécurité selon l'invention, il est avantageux que le rapport entre les diamètres extérieur et intérieur soit maintenu constant pour toutes les sections, de même que l'intensité du frettage pour ces diamètres. Cela signifie que la surface extérieure de l'anneau est également conique et que l'angle du tenon 1 est, avant que celui-ci ne soit emprisonné par le frettage, légèrement plus grand que l'angle de l'anneau 2 avant frettage. REVENDICATIONS 1- Dispositif de sécurité mécanique contre les surcharges pour laminoir, presse, machine à forger et machines analogues à grande fréquence de charges, dans lequel la pression est transmise par l'intermédiaire d'un tenon et d'un anneau entourant ledit tenon le long de son axe, caractérisé en ce que le tenon (1) et le corps annulaire (2) sont pourvus de surfaces coniques respectivement extérieure et intérieure, les angles desdites surfaces étant sensiblement égaux et dans les deux cas, inférieurs à l'angle limite de frottement, ledit tenon et ledit anneau étant ajustés et reliés l'un à l'autre par frettage 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ajustement du tenon et du corps annulaire est tel que, lors du dépassement de la charge de rupture, l'adhérence entre ces deux éléments et l'effort supportable par l'anneau sont dépassés simultanément. 3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface extérieure du corps annulaire est conique.