Brevet FR2466299A1 — publié le 19810410

1. La présente invention concerne des cisailles volan- tes du type oscillant permettant d'exécuter une opération de cisaillement d'une bande en acier au cours d'un traitement exécuté en continu, tel qu'un décapage, un recuit, un placa- ge, et, plus particulièrement, un agencement de cisaillement qui est capable de cisailler sans difficulté une bande alors que celle-ci se trouve soit en mouvement, soit au repos. En général, dans les installations de traitement en continu, de bande, les bandes qui ontété enroulées sous forme de bobine sont ensuite déroulées et réunies de façon à former une bande continue au moyen d'un dispositif approprié, par exemple d'un poste de soudage, de façon à permettre l'exécution des diverses opérations de traitement. A l'issue de cette opération de traitement, la bande traitée est de nouveau enroulée. Dans cette opération d'enroulement, la bande doit être cisaillée afin d'éliminer les parties ne donnant pas satisfaction, ainsi que pour la diviser en tron- çons de longueur souhaitée, ou pour prélever des échantil- lons. Dans ce but, des cisailles fixes du type à guillotine sont généralement utilisées. Cependant, ce type de cisaille nécessite l'arrêt de la bande lors de chaque opération de cisaillement; le temps de cisaillement est par conséquent important, ce qui se traduit par une capacité de production limitée pour des installations de traitement en continu. Ces 2. dernières années, on a de plus en plus souhaité augmenter la vitesse et par conséquent la productivité des installa- tions de traitement en continu. Dans ce but, les cisailles fixes du type à guillotine ont été progressivement rempla- cées par des cisailles à guillotine oscillante, des cisailles à tambour, etc.. qui sont appelées "cisailles volantes" et sont capables d'exécuter des opérations de cisaillement sur une bande en acier en mouvement. Le problème de l'augmenta- tion de la vitesse et de la productivité d'une installation de traitement en continu, faisant appel à des cisailles fi- xes à guillotine du type classique a été résolu avec les ci- sailles volantes. Mais l'utilisation des cisailles volantes a maintenant soulevé un autre problème, c'est-à-dire que les bandes ne peuvent pas être cisaillées lorsqu'elles sont au repos. Lors du traitement d'une bande en continu, la marche de l'installation est quelquefois arrêtée dans le but de mo- difier les conditions de fonctionnement, ou de procéder à un dépannage ou à un entretien. Dans de tels cas, la bande doit souvent être cisaillée alors qu'elle se trouve au repos. Cependant les cisailles volantes du type classique étant conçues pour cisailler une bandeen mouvement et non une ban- de fixe sont soit incapables d'exécuter le cisaillement,soit ont tendance à conférer une coupe de forme ne donnant pas sa- tisfaction, soit d'endommager les bords de coupe. La présente invention a par conséquent pour objet de prévoir des cisailles qui résolvent le problème défini ci-dessus concernant les cisailles classiques, et qui soient aptes à exécuter des opérations de cisaillement sur des ban- des soit en mouvement, soit au repos. Les cisailles de la présente invention comportent un dispositif convertisseur de phase qui est disposé à l'in- térieur d'un mécanisme reliant l'un à l'autre un arbre à ma- nivelles de cisaillement et un arbre à manivelles oscillant et est agencé de façon à permettre un réglage sélectif des phases relatives des deux arbres dans l'une des deux étapes, l'une de cisaillement d'une bande en mouvement et l'autre de cisaillement d'une bande fixe. Avec cet agencement, le 3. degré d'excentricité de chacun des arbres à manivelles est convenablement sélectionné pour les fonctions de cisaillement dans des conditions fixes et mobiles, l'une ou l'autre de ces fonctions pouvant être sélectionnée au moyen d'une opéra- tion très simple. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une représentation du principe de fonctionnement d'une cisaille circulaire classique; La figure 2 représente les lieux des bords de cou- pe obtenus avec l'agencement de la figure 1; La figure 3 est un schéma d'un exemple de cisaille à guillotine classique du type oscillant; La figure 4 est un schéma représentant les lieux des bords de coupe obtenus avec l'agencement de la figure 3; La figure 5 est un schéma représentant une cisail- le volante du type oscillant selon un mode particulier de réalisation de la présente invention; La figure 6 représente le principe de fonctionne- ment du mode de réalisation de la figure 5 pour une opéra- tion de cisaillement exécutée sur une bande en mouvement; La figure 7 représente les lieux des bords de coupe du mode de réalisation de la figure 6 pendant une opération de coupe exécutée sur une bande en mouvement; La figure 8 représente le principe de fonctionne- ment du mode de réalisation de la figure 5 pour une opération de cisaillement exécutée sur une bande fixe; La figure 9 représente les lieux des bords de cou- pe du mode de réalisation précédent pendant une opération de cisaillement exécutée sur une bande fixe; et La figure 10 est une vue schématique d'une partie principale d'un dispositif convertisseur de phase de l'arbre à manivelles oscillant du mode de réalisation précédent. Dans les différentes figures, une flèche marquée S indique le sens de déplacement d'une bande ou matériau à 4. cisailler. Les cisailles circulaires de type classique fonc- tionnent sur le principe représenté en figure 1 et les lieux des bords de coupe des cisailles sont représentés en figure 2. Le principe de fonctionnement d'une cisaille classique est bien connu, et par conséquent une description détaillée n'en sera pas faite. En figure 3, qui représente un exemple de cisail- le classique à guillotine du type oscillant, la référence A représente le centre d'un arbre d'une manivelle de cisaille- ment; B le centre d'un arbre d'une manivelle oscillante; a, b, g, h et i indiquent les centres d'arbres excentriques de manivelles; c le centre d'un axe de bras oscillant; d le centre d'un support de bord de coupe inférieur, et e et f des bords de coupe supérieur et intérieur. En outre, r, rl, r2 et r3 représentent les degrés d'excentricité de chaque manivelle, r variant en synchronisme avec la vitesse en ligne de l'installation de traitement. Comme le schéma représente une cisaille du type oscillant classique et est bien connu, de plus amples détails ne seront pas donnés dans la présen- te description. Les lieux des bords supérieur et inférieur de cou- pe disposés comme indiqué en figure 3 sont représentés en figure 4. Les lieux obtenus pour le degré maximum d'excen- tricité r (r = r) sont représentés par les lignes en trait plein, alors que les lieux obtenus pour le degré minimum d'excentricité r (r = 6) sont représentés par les lignes en pointillé. Comme il apparaît dans les lieux représentés dans les figures 2 et 4, chaque bord de coupe des cisailles vo- lantes de type classique se déplace dans le sens latéral. Par conséquent, lorsqu'une opération de cisaillement est exécutée sur un matériau au repos, celui-ci est cisaillé par la force latérale à laquelle il est soumis. Entre temps, les bords de coupe exécutent l'opération de cisaillement alors qu'une force latérale est exercée. Cela a pour tendance de provo- quer soit une forme insatisfaisante de l'extrémité de coupe du matériau, soit des inconvénients comme l'endommagement 5. des bords de coupe ou l'absence de cisaillement du matériau. La figure 5 est un diagramme représentant un agen- cement de cisaille volante du type oscillant selon la pré- sente invention. Cet agencement comprend un arbre à manivel- les de cisaillement A-A, un arbre à manivelle oscillantes B-B; un exemple de dispositif convertisseur de phase C, D et E - constitué d'un train d'engrenages (ci-après le dispositif de conversion sera appelé train.d'engrenages); et un dispositif d'entraînement I qui a pour fonction d'entraîner les arbres de manivelles et le dispositif convertisseur. Un embrayage F est prévu qui transmet la force de rotation de l'engrenage E à l'arbre B-B et un autre embrayage G transmet le couple d'un actionneur H à cet arbre B-B. Pour une opération norma- le de cisaillement, une force nécessaire à cette opération est transmise du dispositif d'entraînement I à l'arbre A-A et du dispositif I à l'arbre B-B par l'intermédiaire du train d'engrenages C, D et E, et de l'embrayage F alors que l'embrayage G reste inactif. En figure 5, les références a, b, c, d, e, f et g représentent les centres d'arbres à manivelle excentriques (a, b et g), le centre de l'axe d'un bras oscillant (c), le centre d'un support de bord de coupe inférieur (d), et des bords de coupe supérieur et inférieur (e et f). Les symboles rl, r2 et r3 indiquent respectivement les degrés d'excentri- cité des manivelles. Les engrenages C et E ont le même diamè- tre de cercle primitif.L'arbre des manivelles de cisaillement A-A et l'arbre des manivelles oscillantes B-B sont disposés de façon à tourner dans le même sens et d'avoir le même nombre de tours par minute. Le principe de fonctionnement des cisailles repré- sentées en figure 5, lors du cisaillement d'un matériau en déplacement, est représenté en figure 6. Si l'on suppose que les hlases du centre a de l'arbre à manivelle du bord de coupe supérieur, du centre b de l'arbre à manivelle du bord de cou- pe inférieur et du centre g de l'arbre à manivelle oscillant sont disposés comme indiqué en figure 6, lorsque l'arbre A-A et l'arbre B-B tournent d'un angle ao, les centres a, b et g 6. viennent respectivement en des positions a', b' et g', alors que le bord de coupe supérieur f, le bord de coupe inférieur e, l'axe du bras oscillant c et le centre d du support de bord de coupe inférieur se déplacent respectivement jusqu'à des positions f', e', c' et d'. Comme on le voit dans la fi- gure les bords de coupe supérieur et inférieur e et f ont un balancement important alors que les deux arbres A-A et B-B sont entraînés de la façon indiquée précédemment. La figure 7 représente les lieux des bords de coupe dans ce mode de fonctionnement. Le fonctionnement de la même cisaille lors d'une opération de cisaillement d'un matériau fixe est représenté en figure 8. Les positions du centre a de l'arbre à mani- velle du bord de coupe supérieur, le centre b de l'arbre à manivelle du bord de coupe inférieur et le centre g" de l'arbre oscillant ont les positions représentées en figure 8, alors que l'arbre A-A et l'arbre B-B tournent d'un angle a', les centres a, b et g" viennent en des endroits a', b' et g"', alors que le bord de coupe supérieur f, le bord de cou- pe inférieur e, l'axe du bras oscillant c, et le centre d du support de bord de coupe inférieur viennent en des en- droits f', e' et d'. Comme le montre la figure 8, les bords de coupe supérieur et inférieur e et f oscillent peu lors- que les deux arbres A-A et B-B sont entraînés comme indiqué précédemment. La figure 9 représente les lieux du bord de coupe lors d'une opération de cisaillement d'une bande au repos. En outre, comme on le comprendra facilement en figure 9, les bords de coupe supérieur et inférieur se déplacent presque verticalement, et les mouvements de balancement re- présentés dans les figures 2, 4 et 7 sont supprimés, de sorte que le matériau peut être cisaillé sans qu'une force latéra- le soit exercée sur celui-ci. De façon que les bords de coupe supérieur et in- férieur e et f ne soient animés d'aucun mouvement latéral, le degré d'excentricité et la longueur du bras doivent sa- tisfaire la formule suivante: 7. Distance entre le centre (a) de l'arbre à manivelle du bord de coupe supérieur et l'extrémité du bord de rl. coupe supérieur (f) r3 Distance entre le centre (c) de l'axe du bras oscil- lant et l'extrémité du bord de coupe supérieur (f) Par ailleurs, la différence de phase e entre le centre g de l'arbre oscillant au moment de l'opération de ci- saillement par la cisaille volante et le centre g" de l'ar- bre à manivelle oscillant au moment du cisaillement de la bande au repos est d'environ 1800. Lors de la conversion de phase, le dispositif d'entraînement I est arrêté. L'embrayage G est engagé, et l'arbre oscillant B-B est amené en contact avec l'actionneur H. L'embrayage F est désengagé de façon à ce que l'arbre os- cillant se désengage de l'arbre de cisaillement. Ensuite, l'actionneur H est actionné de façon à faire tourner l'arbre B-B d'un angle préréglé e. La conversion de phase est effectuée par déplace- ment du centre de l'arbre oscillant de g à g" pour passer d'une opération de cisaillement d'un matériau en mouvement à une opération de cisaillement d'un matériau fixe, et de g" à g pour passer d'une opération de cisaillement d'un matériau fixe à une opération de cisaillement d'un matériau mobile. L'arbre oscillant est disposé comme cela est représenté sché- matiquement en figure 10. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS 1 - Cisailles volantes du type oscillant, caracté- risées en ce qu'elles comportent un arbre à manivelles principal de cisaillement et un arbre à manivelles oscillant pour provoquer des mouvements de balancement des bords de coupe, les cisailles comportant un convertisseur de phase qui permet un réglage sélectif de l'arbre oscillant entre deux phases par rapport à l'arbre principal de façon à per- mettre aux cisailles d'effectuer une opération de cisaille- ment sur un matériau soit en mouvement, soit au repos.