Brevet FR2550973A1 — publié le 19850301

Dispositif à rouleaucde cintrage pour l'écrouissage de produits métalliques,notamment de fils d'acier, et machine comportant un tel dispositif. L'invention est relative à un dispositif à rouleaux de cintrage pour l'écrouissage de produits métalliques,notamment de fils d'acier, dispositif du genre de ceux qui comprennent des rouleaux de cintrage propres à déterminer un trajet en zig-zag pour l'écrouissage de produits métalliques, notamment de fils d'acier, que l'on fait passer par traction entre les rouleaux, suivant le trajet en zig-zag, certains au moins de ces rouleaux étant réglables pour permettre de modifier le profil du trajet en zig-zag. On sait qu'un tel dispositif permet d'effectuer un étirage à froid des produits métalliques, suivant le trajet en zig-zag à travers les rouleaux, cet étirage à froid s'accompagnant d'une diminution de section du produit métallique et d'une augmentation de sa résistance mécanique (augmentation de la limite élastique). Le réglage du profil du trajet en zig zag, par déplacement des rouleaux réglables permet d'ajuster la variation de section du produit métallique lors d'une passe, ainsi que sa variation de résistance mécanique ; le réglage du profil du trajet en zig-zag permet également d'adapter le dispositif à diverses sections transversales de produi-ts métalliques, notamment à diverses sections de fil d'acier. Un premier objet de l'invention est de fournir un dispositif à rouleaux de cintrage dans lequel les modifications de position des rouleaux réglables peuvent être effectuées de manière simple et rapide. Un autre objet de l'invention est de fournir un dispositif à rouleaux de cintrage qui permette, au cours d'une seule passe, d'augmenter la réduction de section des produits métalliques, sans nécessiter pour autant une réduction de la vitesse de travail et sans provoquer de rupture des produits métalliques, notamment des fils d'acier, lors des opérations d'écrouissage. Selon un premier aspect de l'invention, un dispositif à rouleaux de cintrage pour l'écrouissage de produits métalliques, notamment de fils d'acier, du genre défini précédemment est caractérisé par le fait que les rouleaux réglables sont tous montés sur un support pouvant se déplacer par rapport à un bâti sur lequel sont montés les autres rouleaux, que le support est relié au bâti par des biellettes articulées et que des moyens de commande sont prévus pour déplacer, en bloc, le support et les rouleaux réglables par rapport au bâti. Selon un autre aspect de l'invention, qui peut être pris indépendamment ou en combinaison avec l'aspect précédent, un dispositif à rouleaux de cintrage pour l'écrouissage de produits métalliques, notamment de fils d'acier du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que les rouleaux réglables sont montés de manière telle, qu'en fonctionnement,leurs axes soient sensiblement situés dans un plan légèrement incliné, notamment d'environ 20, par rapport au bâti, sur lequel sont montés les autres rouleaux, ce plan incliné s'écartant progressivement du bâti depuis l'entrée du trajet en zigzag1 vers la sortie. Avantageusement, les rouleaux réglables sont tous portés par un support pouvant se déplacer par rapport au bâti, et le support est maintenu, par rapport au bâti, par des moyens de maintien permettant au support de prendre une légère inclinaison, notamment d'environ 2", en s'écartant du bâti depuis l'entrée du trajet en zig-zag. Cette inclinaison des rouleaux réglables permet, d'une manière surprenante, d ' augmenter la réduction de section, en une seule passe, des produits métalliques, sans pour autant entraîner une réduction de la vitesse de travail et une rupture des produits métalliques, au cours de l'opération d'étirage. De préférence, les moyens de maintien du support par rapport au bâti sont formés par des biellettes articulées, des moyens de commande étant prévus pour déplacer en bloc le support et les rouleaux réglables par rapport au bâti. Ces moyens de commande peuvent tette formés par un vérin, notamment électrique, disposé entre le bâti et le support. L'invention concerne également une machine pour l'écrouissage de produits métalliques comprenant des moyens de traction des produits métalliques, cette machine étant caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif à rouleaux de cintrage tel que défini précédemment. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ciaprès, à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ces dessins est une vue en élévation d'un dispositif à rouleaux de cintrage conforme à l'invention La figure 2 est une coupe suivant II-II, figure 1; La figure 3 est une coupe suivant III-III, figure 1; La figure 4 est une coupe au niveau de la ligne IV-IV, figure 1, avec certaines parties rabattues et d'autres parties arrachées ou coupées dans des plans différents pour mieux illustrer le dispositif La figure 5, enfin, est une coupe suivant V-V figure 1. En se reportant aux dessins, et plus spécialement à la figure 1, on peut voir un dispositif D à rouleaux ou galetsde cintrage la, lb, 2a, 2b... 6a,-6b, 7. Ces rouleaux, essentiellement groupés par paire correspondant à a même référence numérique suivie de la lettre a ou b,sont montés rotatifs sur des axes orientés orthogonalement à la direction d'ensemble et sont propres à déterminer un trajet en ziq-zag pour l'écrouissage de produits métalliques, notamment d'un fil d'acier f schématiquement représenté par un trait dont l'épais- seur nrest pas en correspondance avec le diamètre réel. Des moyens de traction, non représentés, sont prévus en aval du dispositif D, suivant la direction A, pour tirer sur le fil f et l'obliger à passer entre les rouleaux la, lb .... suivant le trajet en zig-zag. Les rouleaux la, 2a.... 7 sont montés fixes sur un bâti d'ensemble 8 du dispositif.Les rouleaux de cintrage lob,., 6b sont réglables et peuvent être enfoncés plus ou moins profondément dans les espaces suffisants prévus entre les rouleaux fixes la, 2a... de manière à déterminer un trajet en zig-zag plus ou moins prononcé, entraînant un écrouissage et un étirage plus ou moins prononcé ; pour la position d'enfoncement maximum, le rouleau lb aura son axe géométrique de rotation situé dans ou au voisinage du plan passant par les axes parallèles de tous les rouleaux fixes la, 2a.., 6a, 7 Il en est de même pour les autres rouleaux réglables 2b, 3b ... relativement aux espaces compris entre les rouleaux fixes 2a, 3a ; 3a, 4a ... Le fil f entre dans le dispositif D à travers un guide-fil 9. Les rouleaux ou galets réglables lob... 6b, sont tous montés sur un support 10 pouvant se déplacer en bloc par rapport au bâti 8. Le support 10 est formé par deux flasques latéraux 11, 12 reliés rigidement l'un à l'autre, vers leurs bords éloignés du bâti 8, par un système d'entretoises 13 Le bord de ces flasques 11, 12, tourné vers le bâti 8,comporte des saillies 14 en forme de dents trapézoidales.Des trous 15 sont prévus dans ces dents 14 pour recevoir les paliers 16 (fig. 2 et 3) servant de support aux axes 17 des rouleaux ou galets de cintrage. Les flasques 11 et 12 peuvent être réalisés en tôle d'acier suffisamment épaisse découpée. Sur le bâti fixe 8, on peut prévoir des flasques latéraux 18,19 (fig.2)semblables aux flasques 11 et 12, fixés par des entretoises 20 sur des profilés en U 21 du bâti 8. Ces flasques 18, 19 comportent, sur leur bord tourné vers le support 10, des saillies 22, semblables au saillies 14, pour supporter les axes des rouleaux la, 2a,... 7. Le support 10 est relié au bâti 8 par des biellettes articulées 23, 24. Deux biellettes 23 sont prévues à chaque extrémité du dispositif 10 de part et d'autre des galets la, lb et 6a, 6b. Comme visible sur la figure 2, les biellettes 23 sont munies, à leurs extrémités, de trous qui sont traversés par les axes des rouleaux réglables et fixes, les biellettes 23 étant situées à l'intérieur des flasques 11 et 12 et 18, 19, entre ces flasques et les rouleaux, de chaque côté des rouleaux. Les biellettes 24 (voir fig. 4) sont agencées d'une manière semblable à celle des biellettes 23;. toutefois, les biellettes 24 sont munies d'un prolongement 25, formant partie intégrante de la biellette 24, et orienté suivant un angle obtus par rapport à la direction moyenne de la biellette 24 ; ce prolongement 25 sert de manivelle et est relié à son extrémité éloignée de la biellette 24 à un moyen de commande C prévu pour déplacer, en bloc, le support 10 et les rouleaux réglables lb... 6b, par rapport au bâti 6. Ces moyens de commande C sont avantageusement formés par un vérin électrique 26 dont le corps est articulé sur des chapes 27 fixées du côté du bâti 8 opposé au support 10, et dont la tige est reliée à une chape 28 (fig. 4) montée entre les manivelles 25 et articulée sur celles-ci. Un détecteur de proximité 29 (fig. 1) commande l'arrêt du vérin 26 dans sa position rentrée. Un autre détecteur de proximité 30 (fig. 4) ré glable entre deux positions extrêmes 30a, 30b (fig. 1) permet de commander l'arrêt de la course du vérin, tout en réglant cette course. Lors de la sortie de la tige du vérin, les manivelles 25 tournent autour de l'axe du galet fixe 3a suivant le sens des aiguilles d'une montre quand on regarde la figure 1 ; les biellettes 24 décri ront un arc de cercle, dans le sens des aiguilles d'une montre, autour de ce même axe du rouleau 3a, l'amplitude de cet arc de cercle dépendant de la position du détec teur de proximité 30. Les biellettes 23 tourneront, éga lement, autour des axes des rouleaux fixes associés. Finalement, chaque rouleau réglable décrira un arc de cercle autour de l'axe géométrique du rouleau fixe qui lui est associé. En position d'ouverture maximum du support 10, représentée en trait plein sur la figure 1, les biellettes 23, 24 sont légèrement inclinées, suivant le sens des aiguilles dlune montre, par rapport à la ver ticale passant par les axes des rouleaux fixes la.... associés. Lorsque le support 10 occupe la position fermée, les biellettes 23 et 24 ont leur direction longitudinale moyenne située dans ou au voisinage du plan passant par les axes des rouleaux fixes la, 2a.... Avantageusement,tous les rouleaux fixes et réglables ont même diamètre, et la distance entre les axes -d'un rouleau fixe la et d'un rouleau réglable associé lb est égale à la moitié de la distance entre les axes de deux rouleaux fixes la, 2a successifs. Les rouleaux la, lb...comportent des gorges en V 31 pour le passage du fil f. On comprend immédiatement que les modifications de position des rouleaux réglables lb... 6b s'effectuent de manière simple et rapide par déplacement en bloc du support 10 et de tous les galets réglables, sous l'action des moyens -de commande C avantageusement constitués par un seul vérin électrique 26. Selon l'autre aspect de l'invention, évoqué précédemment, le support 10, portant tous les rouleaux réglables lb.... 6b, est maintenu par rapport au bâti 8 par des moyens de maintien M permettant à ce support 10 de prendre une inclinaison d'un angle a (fig. 1) par rapport au plan passant par les axes des rouleaux fixes la.... 6a, 7, de manière à s'écarter progressivement du bâti depuis l'entrée 9 du trajet en zig zag (l'entrée étant située sur la gauche selon la représentation de la figure 1) vers la sortie (située sur la droite sur la figure 1) sous l'effet de l'effort de traction exercé sur le fil métallique f. Cette possibilité d'inclinaison du support permet, d'une manière surprenante, d'augmenter la réduction de section en une seule passe du fil métallique f (ou plus généralement des produits métalliques soumis à étirage) sans pour autant nécessiter une réduction de la vitesse de travail ou entraîner une rupture des produits métalliques au cours de l'opé- ration d'étirage. A titre d'exemple, non limitatif, on peut indiquer qu'un dispositif conforme à l'invention a permis en une seule passe de réduire le diamètre d'un fil d'acier de 5,5 mm à l'entrée, à 3,5 mm à la sortie, à une vitesse de traitement de l'ordre de 3000m par heure. La résistance mécanique du fil d'acier passait de 22daN/ mm2 à l'entrée avant écrouissage, à environ 60 daN/mm2 à la sortie du dispositif D, après écrouissage . La légère inclinaison a du supportl0, par rapport au bâti 8, était d'environ 2". Les moyens de maintien M du support 10 par rapport au bâti 8 sont avantageusement formés par les biellettes 23, 24 évoquées précédemment. L'inclinaison a souhaitée peut être obtenue du fait de la présence des jeux de fonctionnement au niveau des diverses articulations, de telle sorte que, sous l'effet de la traction et de la géométrie du dispositif, le support 10 prend l'inclinaison a de l'ordre de 2". On pourrait également obtenir une telle inclinaison en donnant aux biellettes des longueurs différentes. Par exemple, le support 10 pourrait être articulé sur le bâti 8 seulement à l'aide des paires de biellettes 23 prévues vers chaque extrémité, les moyens de commande C pouvant agir au niveau d'une de ces paires de biellettes. Les biellettes 23 au niveau des rouleaux 6a, 6b, seraient légèrement plus courtes que celles prévues au niveau des rouleaux la, lb, avec modification en conséquence de la distance entre axes des rouleaux lb, 6b ; avec une telle géométrie, le support 10 pourrait être parallèle au bâti 8 en position d'ouverture maximum, et prendre une inclinaison a , par rapport au bâti 8, progressivement croissante lors de la fermeture. D'une manière plus générale, on peut dire que les rouleaux réglables lb... 6b sont montés de manière telle, qu'au cours de l'opération d'étirage et d'écrouissage, leurs axes sont situés dans un plan incliné de l'angle a par rapport au bâti 8. Chaque rouleau réglable lb... 6b pourrait être porté par des moyens de support, sur le bâti, permettant un réglage individuel du rouleau considéré ; les divers réglages individuels seraient réalisés de telle sorte que la caractéristique énoncée ci-dessus soit obtenue. Une machine d'écrouissage conforme à l'invention, est équipée d'un dispositif D à rouleaux de cintrage tel que défini précédemment. Une telle machine d'écrouissage pourrait comprendre, par exemple, le dispositif D et, en aval de ce dispositif suivant la direction a, les moyens prévus dans la demande de brevet FR. 82 09 665 déposée le 3 juin 1982, par la Demanderesse, en aval des rouleaux de cintrage REVENDICATIONS 1. Dispositif à rouleaux de cintrage pour l'écrouissage de produits métalliques, notamment de fils d'acier, comprenant des rouleaux de cintrage propres à déterminer un trajet en zig-zag pour l'écrouissage de produits métalliques que l'on fait passer par traction entre les rouleaux, suivant le trajet en zig-zag, certains au moins de ces rouleaux étant réglables pour permettre de modifier le profil du trajet en zig-zag caractérisé par le fait que les rouleaux réglables (lb, 2b... 6b) sont tous montés sur un support (10) pouvant se déplacer par rapport à un bâti (8) sur lequel sont montés les autres rouleaux (la, 2a... 6a, 7), que le support (10) est relié au bâti par des biellettes articulées (23, 24) et que des moyens de commande (C) sont prévus pour déplacer, en bloc, le support (10) et les rouleaux réglables (lb, 2b... 6b) par rapport au bâti (8). 2. Dispositif à rouleaux de cintrage pour l'é- crouissage de produits métalliques, notament de fils d'acier, comprenant des rouleaux de cintrage propres à déterminer un trajet en zig-zag pour l'écrouissage de produits métalliques que l'on fait passer par traction entre les rouleaux, suivant le trajet en zig-zag, certains au moins de ces rouleaux étant réglables pour permettre de modifier le profil du trajet en zig-zag, caractérisé par le fait que les rouleaux réglables (lb .. 6b) sont montés de manière telle, qu'en fonctionnement, leurs axes soient sensiblement situés dans un plan légèrement incliné (d'un angle ) par rapport au bâti (8) sur lequel sont montés les autres rouleaux, ce plan incliné s'écartant progressivement du bâti (8) depuis l'entrée (9) du trajet en zig-zag, vers la sortie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les rouleaux réglables (lb... 6b) sont tous portés par un support (10) pouvant se déplacer par rapport au bâti (8) et que le support (10) est maintenu, par rapport au bâti (8), par des moyens de maintien (M) permettant au support de prendre une légère inclinaison (angle a), en s'écartant du bâti depuis l'entrée du trajet en zig-zag. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison (a) est d'environ 2". 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que les moyens de maintien (M) du support (10) par rapport au bâti (8) sont formés par des biellettes (23, 24) articulées, des moyens de com mande (C) étant prévus pour déplacer le support et les rouleaux réglables par rapport au bâti (8). 6. Dispositif selon la revendication 1 ou 5 caractérisé par le fait que les moyens de commande 1C) comprennent un vérin (26), notamment électrique, disposé entre le bâti (8) et le support (10), des biellettes (24) d'articulation -du support (10) étant munies d'un prolongement (25) formant partie intégrante de la biel lette, ce prolongement servant de manivelle, la tige du Vérin étant reliée à une chape (28) articulée sur les manivelles (25). 7 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le support (10) est formé par deux flasques laté raux (11, 12) reliés rigidement l'un à l'autre, le bord de ces flasques tourné vers le bâti (8) compor tant des saillies (14) en forme de dents trapézoidales, saillies dans lesquelles sont prévus des trous (15) pour recevoir les paliers (16) servant de support aux axes (17) des rouleaux de cintrage. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des flasques latéraux (18, 19) sont prévus sur le bâti fixe (8), ces flasques étant fixés sur des profilés (21) du bâti et comportant, sur leurs bords tournés vers le support (10), des saillies (22) pour supporter les axes des rouleaux.