Brevet FR2584319A1 — publié le 19870109

La présente invention est relative aux machines à dresser et se rapporte plus particulièrement à une dresseuse par traction continue. Dans la gamme des opérations de parachèvement des produits sidérurgiques. le dressage est souvent l'une des opérations les plus délicates et les plus onéreuses. Plusieurs technologies sont généralement utilisées qui reviennent toutes à amener le métal du produit à dresser dans la zône des déformations plastiques. On peut citer à titre d'exemple - le dressage par galets alternés applicable aux plats et aux profils; - le dressage par galets hyperboliques applicable aux ronds uniquement; - le dressage par cadre tournant lui aussi applicable uniquement aux ronds; - le dressage par traction au-delà de la limite élastique applicable aux plats de tôles aux profils étirés aux ronds, etc. L'invention vise au développement de cette dernière technique, en particulier parce-qu elle a l'avantage d'assurer le dressage dans tous les plans en une seule opération et qu'elle peut être appliquée à des profils particulièrement délicats. La technique du dressage par traction au delà de la limite élastique consiste à soumettre un profil à dresser, à une contrainte comprise entre la limite élastique et la charge de rupture, c'est à# dire dans la zône des déformations plastiques. Ceci permet d'effacer les déformations indesirables et lorsque la contrainte est annulée. la zone du métal ou la contrainte a été supérieure à la limite élastique reste parfaitement droite, la section du produit obtenu étant évidemment réduite en fonction de l'allongement rémanant constaté. Une telle technique est utilisée depuis de nombreuses années sur des bancs d'étirage par exemple pour le planage des tôles grace à un dispositif de "blocss en S" où 1 on a utilisé les forces d'adhérence de la bande à dresser sur des tambours. Un dispositif de blocs en S est forme de deux blocs comprenant chacun deux tambours dont les axes de rotation sont décalés verticalement et horizontalement. La tôle à étirer passe sur les tambours, les zones de contact avec les tambours de chaque bloc étant en forme de S. On applique aux extrémités de la tôle s'étendant de part et d'autre des blocs des contre-tractions amont et aval et on obtient un étirage dans la zone située entre les " blocs en S Cette technique convient uniquement pour des produits très minces et en très grande longueur. Son application pour le planage des tôles est très productive. Mais cette application est fatalement très limitée soit par la nécessité d'une grande surface de contact entre les poulies ou tambours et le métal pour obtenir l'entraînement, soit par la continuité obligatoire pour conserver l'effet de contre-traction également nécessaire à l'entrainement. L'invention vise donc à créer une machine de dressage par traction continue au-delà de la limite élastique qui s'affranchisse des inconvénients des dispositifs antérieurs utilisant cette même technique et qui permette de dresser pratiquement tous les profils en n'importe quelle matière dont le comportement sous traction comporte une zône de déformation plastique avant rupture. Tel est notamment le cas pour la plupart des nuances d'acier quel que soit leur état métallurgique. Elle a donc pour objet une machine à dresser par traction continue aurdelà de la limite élastique. caractérisée en ce qu'elle comporte montées sur un bati fixe, et situées à une distance prédéterminée l'une de l'autre, une première et une seconde paires de chenilles, des moyens d'entraînement des paires de chenilles à des vitesses différentes, les chenilles de chaque paire étant superposées et définissant une zône de pincement du produit à dresser, et des moyens pour appliquer l'une contre l'autre les chenilles supérieure et inférieure de chaque paire pour assurer le pincement dudit produit, la différence entre les vitesses d'entraînement de la seconde paire de chenilles et de la première paire de chenilles assurant le dressage du produit. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 est une vue en élévation d'une machine à dresser suivant l'invention; - la Fig.2 est une vue en bout de la machine de la Fig.1 montrant les moyens d'entrainement des paires de chenilles de la machine; - la Fig.3 est une vue de dessus de la machine de la Fig.1 montrant les moyens de transmission entre les deux paire de chenilles; - la Fig.4 est une vue en perspective d'un portion de l'une des chenilles de la machine suivant l'invention; et - la Fig.5 est une coupe transversale à plus grande échelle de la portion de chenille de la Fig.4. La machine à dresser représentée à la Fig.1 comporte un bâti 1 en forme de portique dont les montants d'extrémité 2 portent chacun une paire de chenilles A.D montées respectivement sur un guide-chenille supérieur 3 et un guide-chenille inférieur 4 Les guide-chenilles inférieurs 4 sont fixes et disposés sur les montants respectifs 2 de façon à affleurer la paroi inférieure de la table horizontale 5 du bâti dans laquelle est logée une goulotte 6 destinée à recevoir le produit à dresser pendant son dé- placement dans la machine, Les guide-chenilles supérieurs 3 sont montés déplaçables verticalement par rapport aux guide-chenilles inférieurs 4. Comme le montre la Fig.2, les guide-chenilles supérieurs 3 sont portés chacune par un prolongement 8 en forme de potence de chaque montant 2 du bàti 1. Chaque guide-chenille supérieur comporte deux boîtiers allongés 9 fixés à une semelle 10 suspendue à la tige d'un vérin Il solidaire de la potence 8. Aux extrémités des boîtiers allongés 9 sont logés des paliers 12. Les paliers des deux boîtiers sont disposés par paires, en regard l'un de l'autre. Dans chaque paire de paliers est monté un arbre 13 portant deux pignons dentés 14. L'arbre 13 représenté à la Fig.2 est un arbre d'entraînement, Sur chaque guide-chenille supérieur ainsi constitué est montée une chenille 15 représentée en trait mixte à la Fig.1 et dont la construction sera décrite en référence aux Fig.3 et 4. Le guide-chenille 3 est en outre relié au bâti 1 par deux biellettes 16 dont les déplacements angulaires permettent les déplacements verticaux du guide-chenille 3 mais assurent un maintien de la chenille supérieure au-dessus de la chenille inférieure. Chaque guide-chenille inférieur 4 comporte comme les guide-chenilles supérieurs, deux boîtiers allongés 17 aux extrémités desquels sont montés des paliers 18 pour des arbres 19 portant des pignons dentés 20. Les boîtiers 17 sont rendus directement solidaires du bâti 1 de la machine. L'arbre 19 représenté à la Fig.2 est lui aussi un arbre d'entraînement, Chaque guide-chenille inférieur 4 ainsi constitué porte une chenille 21 de structure identique à celle des chenilles supérieures 15. Ainsi qu'on le voir clairement à la Fig.2, les arbres d'entraînement 13 et 19 de la paire de chenilles supérieure et inférieure sont reliées respectivement à deux sorties d'un boitier de transmission 22. l'un par l'intermédiaire d'un joint de Oldham 23 destiné à permettre l'entraînement de l'arbre 13 lorsque le guide-chenille supérieur 3 occupe différentes positions verticales en fonction de l'épaisseur du produit à dresser, et l'autre directement. L'entrée du boitier de transmission 22 est reliée à la sortie d'un réducteur 23 par l'interme- diaire d'un accouplement à chaine 24. Le réducteur 23 est entrainé par un moteur électrique 25. Le réducteur 23 et son moteur d'en- traînement 25 sont portés par un support 26 solidaire du bàti 1 de la machine. Entre l'accouplement à chaine 24 et le boitier de transmission 22 est intercalé un pignon 27 destiné à assurer la transmission du mouvement à l au- tre groupe de chenilles par l'intermédiaire de moyens qui seront décrits en référence à la Fig.3. Sur cette figure. on a représenté principalement les moyens de liaison et de modification de la vitesse d'entraînement entre la partie amont et la partie aval de la machine suivant l'invention. Ces moyens comprennent le pignon 27 déjà indiqué plus haut disposé entre l'accouplement à chaine 24 et le boitier de transmission 22 de la partie aval ou de traction de la machine et calé a' l'entrée d'un boitier de transmission 30 correspondant prévu sur la partie amont ou de freinage, un pignon denté 31 dont le nombre de dents est inférieur au nombre de dents du pignon 27. le rapport entre le nombre de dents de ces deux pignons étant fonctions de celui des vitesses d'entraînement que l'on veut obtenir entre les deux paires de chenilles. Les pignons 27 et 31 sont reliés par une transmission à chaine 32. Cette transmission est constituée de deux chaîne 32a,32b qui passent respectivement sur les pignons 27 et 31 et qui coopèrent avec des pignons correspondants qui font partie d'un coupleur à glissement réglable 33. Le réglage de ce coupleur permet de fixer l'effort à exercer sur le produit à dresser. Dans ce cas. l'allongement est fonction du comportement sous traction du produit. Bien que dans le présent exemple. le coupleur 33 soit disposé entre les pignons 27 et 31 d'entraînement des paires de chenilles, on peut également envisager de le disposer en n'importe quel point de la boucle de puissance ainsi réalisée. Au boitier de transmission 30 est associé un joint de Oldham 34 de liaison -avec l'arbre d'entrainement de la chenille supérieure 15 de la paire de chenilles amont, la chenille inférieure 21 étant entraînée directement comme celle de la paire de chenilles aval A. La transmission ainsi réalisée entre les deux paires ou trains de chenilles amont et aval forme une boucle de puissance permettant d'appliquer au produit à dresser dans la zone s'étendant entre les paires de chenilles occupée par la goulotte 6, un effort d'allongement T qui est fonction du couple fourni par le coupleur 35. On peut également envisager de supprimer l'effet du coupleur, auquel cas, l'allongement sera fonction d'un rapport K entre les vitesses Vt et V2 des chenilles amont et aval de la machine. On peut également imposer au préalable l'allongement du produit en fixant le coefficient K à une valeur appropriée. Dans les deux cas, le train de chenilles aval est moteur et le train de chenilles amont agit comme un frein. Au lieu de la liaison mécanique constituée par les pignons 27 et 31 et la chaine 32, on peut également réaliser cette liaison par des moyens hydrauliques ou électriques. L'étude cinématique montre que l'on peut ainsi réaliser un dispositif consommant très peu d'énergie grace à la constitution d'une boucle fermée dans laquelle la puissance nécessaire à l'avance du produit dans la machine est récupérée, La seule puissance consommée est uniquement la puissance nécessaire à la déformation du produit augmentée de celle nécessaire à la compensation du rendement mécanique de la transmission. Bien entendu, une condition importante pour le bon fonctionnement de la machine réside dans la nécessite que les trains de chenilles amont et aval maintiennent le produit à étirer sans qu'il y ait de glissement du produit entre les chenilles. Afin d'assurer ce maintien, les chenilles de la machine suivant l'invention sont conçues de la fa çon représentée aux Fig.4 et 5. Ainsi qu'on peut le voir à la Fig.4. chaque chenille est constituée de deux chaines 35.36 passant sur les pignons 14 des guide-chenilles supérieurs 3 et sur les pignons 20 des guide-chenilles inférieurs 4 respectivement et entre les maillons desquelles sont montés des chariots 37. Chaque chariot 37 est constitué par une pièce comportant une semelle 38 à partir de laquelle s'étendent quatre ailes 39. Les ailes voisines 39 définissent deux à deux des fentes 40 dans lesquelles des galets de roulement 41 sur les guidechenilles 3,4 correspondants sont montés par l'intermédiaire d'axes 42. Les chariots 38 sont reliés aux chaînes 35 et 36 par des axes 43 qui les traversent et qui traversent également les maillons correspondants des chaînes 35 et 36. Chaque chariot porte sur sa semelle 38, un patin 44 en matière plastique appropriée telle qu'un polyuréthane. La nuance de dureté du matériau constituant les patins 44 est choisie pour réaliser le meilleur compromis possible entre le coefficient de frottement et la résistance mécanique de ces patins. En outre, ce choix est également guidé par le fait que les patins ne doivent pas être marqués par le contact avec le produit à étirer dont les surfaces destinées à venir en contact avec les patins ne sont pas nécessairement planes. Le produit ne doit être non plus marqué par ces patins. En se référant notamment à la Fig.4. on voit que les chenilles supérieures 15 de chacun des trains de chenille sont appliquées contre les chenilles inférieures correspondantes 21 par les vérins 11 associés à chaque train de chenilles, avec une force propre à assurer l'entraînement sans glissement du produit à dresser. L'effort que doivent développer les vérins 11 est réparti grâce au nombre important des patins 44. L'efficacité de l'entraînement est encore accrue grâce à la synchronisation des chenilles supé- rieure et inférieure par les boitiers à engrenage respectifs 22 et 30 (Fig.2 et 3). On donne ci-après à titre d'exemple, la puissance que doit développer le moteur d'entrainement de la machine en fonction de l'effort de traction nécessaire pour obtenir le dressage désiré à une vitesse donnée. On suppose que la vitesse du produit à la sortie de la machine est de 1 m/s. La qualité du produit à dresser nécessite un effort de traction de 10 T avec un allongement de traction de 4X. La puissance que doit alors fournir le moteur est de 100 000 N x 1 mis x 4 : 100 = 4000 Watts + F x 1 m/s. F étant l'effort parallèle à l'effort de traction, nécessaire pour entrainer la machine à vide dans les conditions de l'expérience et fonction du rendement mécanique de l'installation. Dans la boucle de puissance circulera alors une puissance de 100 000 N x 1 m/s 5 100 000 W + F x 1 m/s qui conditionnera la résistance des éléments constitutifs de la machine. En raison des propriétés d'élasticité du matériau constituant les patins 44. la machine peut accepter tout profil en couronne ou en barre si on accepte d'éventuels chutages d'extrémité. Dans l exem- ple représenté au dessin, les patins 44 ont été choisis de forme plane. On peut également réaliser les patins de forme appropriée correspondant au profil du produit à étirer. C'est ainsi que la machine peut être appliquée à des ronds à béton crénelés ou à des profils asymétriques tels que des cornières, des profils ovales, triangulaires, rectangulaires ou autres. REVENDICATIONS 1. Machine à dresser par traction continue au-delà de la limite élastique, caractérisée en ce qu'elle comporte montées sur un bâti fixe (1), et situées à une distance prédéterminée l'une de l'autre. une première et une seconde paires de chenilles (A,B), des moyens (25,27,31,32) d'entraînement des paires de chenilles à des vitesses différentes, les chenilles (15,21) de chaque paire (A,B) étant superposées et définissant une zone de pincement du produit à dresser, et des moyens (11) pour appliquer l'une contre l'autre les chenilles supérieure 115) et inférieure (21) de chaque paire pour assurer le pincement dudit produit, la différence entre les vitesses d'entrainement de la seconde paire de chenilles et de la première paire de chenilles assurant le dressage du produit. 2. Machine à dresser suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'entraînement des paires de chenilles (A,B) à des vitesses différentes comprennent un moteur électrique (25), relié par l'intermédiaire d'un réducteur (23) à des organes (13,19,22) d'entraînement en synchronisme de la chenille supérieure (15) et de la chenille inférieure (21) de la première paire de chenilles (A), et des moyens (27,31,32) de liaison et de modification de la vitesse d'entraînement entre le réducteur et des organes (30.34? d'entraînement en synchronisme de la chenille supérieure (15) et de la chenille inférieure (21) de la seconde paire de chenilles (8). 3. Machine à dresser suivant l'une des revendictions 1 et 2, caractérisée en ce que la chenille supérieure (15) de chaque paire de chenilles (A,B) est montée déplaçable verticalement par rapport à la chenille inférieure (21) correspondante et reliée au bâti 11) de la machine par des biellettes d'articulation (16) et en ce que lesdits moyens pour appliquer la chenille supérieure (15) et la chenille inférieure (21) l'une contre l'autre, sont constitués par un vérin (11) de déplacement de la chenille supérieure (15). 4. Machine à dresser suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que lesdits organes d entraînement en synchronisme de la chenille supérieure (15) et de la chenille inférieure (21) de chaque paire de chenilles (A;B) comprennent un boitier de transmission à engrenages 5. Machine à dresser suivant la revendication X, caractérisée en ce que le boitier de transmission (22) associé à la première paire de chenilles 32) de liaison et de modification de la vitesse d'entraînement. 6. Machine à dresser suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison et de modification de la vitesse d'entraînement comportent un premier pignon denté (27? entraîné par ledit réducteur (23) et un second pignon (31) entraîné par le premier pignon et relié auxdits organes d'entraînement synchrone (30,34? des chenilles supérieure et inférieure de la seconde paire de chenilles (8), le nombre de dents desdits premier et second pignons étant dans un rapport qui correspond au rapport entre les vitesses d'entraînement des première et seconde paires de chenilles (A,B). 7. Machine à dresser suivant la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison et de modification de la vitesse d'entraînement comportent en outre des moyens de couplage réglables (33) destinés à fixer l'effort sur le produit à dresser. 8. Machine à dresser suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. caractérisée en ce que chaque chenille (15,21) est formée de deux chaînes 135,36) passant sur des pignons (14,20) disposés par paire aux extrémités de guide-chaines (3,4) correspondants et en ce qu'entre les maillons des deux chaînes (35,36) sont montés des chariots (37) pourvus de galets (41) de roulement sur les guide-chaines respectifs (3,4) et d'une semelle (38) portant un patin (44) en matière plastique destiné à assurer le pincement sans glissement du produit à dresser lors du serrage de chaque chenille supérieure (15) contre la chenille inférieure (21) correspondante. 9. Machine à dresser suivant la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits patins sont constitués en une matière plastique. 10. Machine à dresser suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que lesdits patins (44) ont une surface d'appui sur le produit à dresser plane ou adaptée à la section transversale dudit produit.