Brevet FR2586948A1 — publié le 19870313

La présente invention concerne les dispositifs de guidage pour matériaux en bandes, ainsi que leurs appli- cations. Dans des installations de traitement d'un produit élastoplastique se présentant sous forme de bande et, en particulier, dans les installations de traitement de ban- des de tôles laminées à chaud ou à froid,on est amené à uti- liser des dispositifs de guidage de ces bandes. Tl est notamment le cas dans des fours de traitement thermique et dans des accumulateurs qui sont en général disposés à l'entrée et/ou à la sortie d'installations de traitement. Un tel dispositif de guidage comprend en général un rouleau de guidage monté rotatif autour de son axe sur un bâti mobile, lui-même supporté par un bâti fixe, des or- ganes d'actionnement et de maintien étant prévus pour dépla- cer et maintenir le bâti mobile par rapport au bâti fixe. Dans un premier agencement connu, le bâti mobile supportant le rouleau de guidage est monté de façon à pou- voir osciller autour d'un axe qui peut être défini comme l'intersection d'un plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau avec un plan contenant le brin amont de la ban- de. Si la bande se déplace dans un plan vertical, l'axe d'oscillation du bâti mobile et par conséquent du rouleau de guidage, se trouve alors être vertical, tangent au rou- leau et contenu dans le plan médian de ce dernier. Un tel agencement présente un inconvénient majeur qui réside dans un temps de réaction trop important, étant donné qu'il est nécessaire de déplacer le bâti mobile et donc le rouleau de guidage sur une amplitude importante pour obtenir une correction sur la bande et un rappel de cette dernière en position centrée. De plus, la correction est sans effet sur le brin amont et la régulation d'un tel dispositif est difficile compte tenu de cette amplitude de dgplacerient importante. On a donc proposé un autre agencement dans lequel le bâti mobile est supporté par rapport au bâti fixe de façon à pouvoir osciller autour d'un axe également contenu dans le plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau mais s'étendant perpendiculairement au plan de la bande, à une certaine distance audessous de l'axe du rouleau. Dans un tel agencement, si la bande se déplace dans un plan vertical, l'axe de rotation est donc horizontal, alors qu'il était vertical dans le premier dispositif décrit. Le temps de réponse de ce second dispositif est beau- coup plus court, mais en contrepartie, il présente un autre inconvénient qui consiste en un allongement et une déforma- tion de la bande au niveau de ses rives, cet inconvénient étant particulièrement grave dans le cas de tôles minces, c'est-à-dire des tôles ayant une épaisseur inférieure à 0,4 mm environ. De plus, ce dispositif connu conduit.à limiter la vitesse des bandes à une valeur qui ne peut dépasser 25 m/mn; encore convient-il de préciser que cette limite supérieure n'est atteinte que si l'on ajoute une commande manuelle au dispositif classique de commande automatique. Le but de cette invention est par conséquent de pro- poser un dispositif de guidage pour des matériaux élastoplas- tiques en bande, qui ne présente aucun des inconvénients énoncés cidessus et qui, par conséquent, offre un temps de réponse suffisamment court sans pour autant provoquer une déformation inadmissible du matériau passant dans le dispositif. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de guidage d'une bande de matériau élastoplastique,com- prenant un rouleau de guidage monté rotatif autour de son axe sur un bâti mobile, lui-même supporté par un bâti fixe,des moyens d'actionnement et de maintien étant prévus pour dé- placer et maintenir le bâti mobile par rapport au bâti fi- xe, caractérisé en ce que le bâti mobile est monté sur le bâti fixe de façon à pouvoir osciller autour d'un axe con- tenu dans un plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau et formant avec l'un et/ou l'autre brin de la bande un an- gle compris entre 5 et 30 . Suivant d'autres caractéristiques: - l'axe d'oscillation est au moins à peu près tangent au rouleau; - l'axe d'oscillation est tangent au rouleau au voi- sinage du brin amont de la bande; - le bâti fixe délimite un plan incliné sur l'ho- rizontale et comporte des moyens d'appui et de guidage coopérant avec des moyens complémentaires portés par le bâti mobile; - les moyens d'appui et de guidage comprennent trois sous-ensembles comportant chacun au moins un couple de sur- faces d'appui et un couple de surfaces de guidage cylindri- ques centrées sur l'axe d'oscillation entre les deux bâtis; - le rouleau est porté par un bâti monté sur un bâti intermédiaire de façon à pouvoir osciller par rapport à ce bâti intermédiaire autour d'un axe contenu dans un plan médian, perpendiculaire à l'axe du cylindre s'étendant perpendiculairement au brin de la bande et situé à une certaine distance au-dessous de l'axe du rouleau, le bâti intermédi- aire étant lui-même monté sur le bâti fixe, de façon à pou- voir osciller autour d'un axe tel que défini précédem- ment. - des moyens d'immobilisation sont prévus entre le bâti mobile et le bâti intermédiaire d'une part, et entre le bâti intermédiaire et le bâti fixe, d'autre part. L'invention va être décrite plus en détail ci-des- sous en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel: - la Fig.1 est une vue schématique en perspec- tive d'un dispositif de guidage suivant l'invention; - la Fig.2 est un schéma montrant la posifion de l'axe de rotation ou d'oscillation du rouleau de gui- dage; - la Fig.3 est une vue en élévation latérale d'un autre mode de réalisation d'un tel dispositif; - la Fig.4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Fig.3; et - la Fig.5 est une vue de droite du dispositif de la Fig.3. Le dispositif de guidage représenté aux dessins peut être disposé, par exemple, dans un four de traitement thermique de bandes, ou bien dans un accumulateur. Ce dispositif tel que représenté à la Fig.1 comprend un bâti fixe 1 réalisé de toute façon convenable et qui comporte à sa partie supérieure un cadre 2 délimi- tant un plan incliné 3 formant avec l'horizontale un an- gle o( compris entre 5 et 30 et par exemple voisin de 10 dans un mode de réalisation particulier. Sur ce bâti fixe est supporté un bâti mobile 10 comportant également un ca- dre 11 et muni de deux supports de paliers 12 entre lequels est mon- té à rotation un rouleau de guidage 13 porté par un arbre 14. Ce rouleau est rotatif autour de son axe X-X et peut être entrainé en rotation à partir d'un moteur 15. Sur le rouleau 13 passe une bande 20 dont les deux brins amont 21 et aval 22 sont ici verticaux et qu'il s'agit de mainte- nir en position centrée sur le rouleau. Dans le mode de réalisation représenté, le bâti mobile est monté sur le bâti fixe de façon à pouvoir osciller autour d'un axe Y-Y perpendiculaire au plan in- cliné 3 défini par le bâti fixe, tangent au rouleau 13 du côté de ce dernier qui est attaqué par le brin amont 21 de la bande, et enfin contenu dans le plan médian du rouleau, perpendiculaire à l'axe X-X. En se reportant au schéma de la Fig.2, qui est supposé contenu dans le plan médian précité du rouleau, la position de l'axe Y-Y d'oscillation du bâti fixe appa- ralt clairement. Cet axe Y-Y forme donc avec la vertica- le un angle égal à l'angle i d'inclinaison du plan 3, c'est-à-dire un angle compris entre 5 et 30 et dans l'exemple représenté voisin de 10 . Dans ce mode de réalisation, les moyens d'appui du bâti mobile sur le bâti fixe comprennent trois ensem- bles de portée 31, 32, 33 dont deux 31,32 sont disposés à la partie supérieure du cadre 2 et l'autre 33 à la par- tie inférieure de ce même cadre. Chaque ensemble de portée comprend un bloc 4 solidaire du bâti fixe et qui déimit-e une surface d'appui 5 et une surface de guidage 6 cylin- drique centrée sur l'axe Y-Y, ainsi qu'un pied 40 porté par le bâti mobile et délimitant lui aussi une surface d'appui 41 et une surface de guidage cylindrique42. Ces surfaces sont réalisées ou revêtues avec un matériau antifriction approprié. Dans l'exemple représenté et comme cela est plus nettement visible sur la Fig.4, les surfaces de guidage associées à l'ensemble inférieur 33 ont un rayon plus faible que les surfaces de guidage des deux autres ensembles de portée, car plus proches de l'axe d'oscillation Y-Y. Le dispositif est complété par des moyens d'ac- tionnement et de maintien du bâti mobile par rapport au bâ- ti fixe. Ces moyens d'actionnement comprennent deux vérins 50 disposes sur deux côtés opposés de ces bâtis et qui sont reliés à un dispositif de commande, connu en soi, et qui ne sera pas décrit en détail ici. Ce dispositif de commande comprend des moyens d'alimentation des vérins en fluide hy- draulique et un circuit de commande comportant des cellu- les photo-électriques ou autres capteurs de la position de la bande qui, en fonction de la position de cette dernière, assurent l'alimentation des vérins de façon à déplacer le bâti mobile dans un sens propre à ramener la bande dans sa position centrée. Ce résultat est obtenu en faisant osciller le bâti mobile autour de l'axe Y-Y, le débattement angulaire entre les deux positions extrêmes du rouleau de guidage pouvant être, par exemple, de l'ordre de 151 dans une application particulière. Dans l'exemple représenté au dessin, l'axe d'os- cillation du bâti mobile par rapport au bâti fixe a été représenté rigoureusement tangent au rouleau. Bien entendu, la position de cet axe peut être légèrement décalée sans pour autant modifier sensiblement le fonctionnement du dispositif. De même, l'angle que for- me- ce-t axe avec une direction de référence qui peut être la direction du brin adjacent de la bande à guider peut être choisi dans une plage comprise entre 5 et 30", de pré- férence entre 7 et 20', pour les applications considérées. Les avantages qu'offre cet agencement par rapport aux agencements connus sont les suivants: - le déplacement du rouleau de guidage qui est effectué pour ramener la bande en position centrée se tra- duit par une déformation faible des rives de la bande: c'est ainsi que pour un déplacement latéral de la bande de 100 mm, l'allongement en rives pour une bande donnée est de 4 mm, alors qu'avec le deuxième dispositif antérieur dé- crit en tête de ce mémoire, pour un déplacement latéral de la bande de 100 mm, l'allongement en rives pour une bande donnée était de 16 mm. L'invention permet donc de diviser par 4 l'allon- gement en rive. Ceci est particulièrement important lorsque les bandes soumises à ce guidage ont une épaisseur très faible, par exemple inférieure à 0,40 mm, - ce dispositif a un temps de réponse satisfai- sant; - il provoque un effet de guidage important dans le brin aval et moyen dans le brin amont, dans la mesure o l'axe d'oscillation du bâti mobile est tangent au rou- leau au voisinage de la génératrice de contact entre le brin amont de la bande et le rouleau; bien entendu, cet effet pourrait être inversé en disposant l'axe d'oscil- lation du côté du brin aval ou encore partagé entre les deux brins en disposant l'axe d'oscillation entre ces deux positions extrêmes; - il permet d'augmenter sensiblement la vites- se de défilement des bandes: à titre d'exemple, une vi- tesse de 35 m/mn peut être atteinte sans intervention ma- nuelle, c'est-à-dire simplement en utilisant un olisposi- tif de commande automatique de conception classique. Des vitesses supérieures, par exemple de l'ordre de 45 m/mn, peuvent être envisagées, la limite supérieure de vitesse étant alors imposée par des considérations indépendantes du guidage. A titre de variante de ce dispositif, on peut signaler qu'il est possible de le combiner avec l'un des dispositifs antérieurs: c'est ainsi que dans le mode de réalisation représenté aux Fig. 3 à 5, le rouleau est porté par un bâti 10a monté par rapport à un bâti intermé- diaire 10b conformément à l'enseignement du deuxième dis- positif antérieur décrit en tête de ce mémoire, c'est-à- dire oscillant autour d'un axe Z-Z horizontal et orthogo- nal à l'axe X-X, et situé à une certaine distance au-des- sous de cet axe X-X. Ce bâti intermédiaire 10 est lui- même monté sur le bâti fixe 1 conformément à l'invention. Des vérins d'actionnement 51 sont prévus pour déplacer le bâti,a par rapport au bâti 10b, ainsi que des dispositifs de blocage 52, 53 pour solidariser sélectivement le bâti a b -b au bâti 10-, ou bien le bâti 10 au bâti 1. Un tel agencement permet de combiner les avanta- ges des deux dispositifs élémentaires. Bien entendu, d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de ce brevet, touchant no- tamment à la réalisation des divers composants du disposi- tif, à leurs moyens de guidage et/ou d'actionnement. En particulier, les moyens de guidage du bâti mobile par rap- port au bâti fixe peuvent être constitués par des butées à billes, à aiguilles. une couronne ou tout autre moyen convenable. - REVENDICATIONS - 1 - Dispositif de guidage d'une bande (20)de maté- riau élastoplastique, comprenant un rouleau de guidage (13) monté rotatif autour de son axe (X-X) sur un bâti mobile (10), lui-même supporté par un bâti fixe (1), des moyens d'actionnement et de maintien (50) étant prévus pour déplacer et maintenir le bâti mobile par rapport au bâti fixe, caractérisé en ce que le bâti mobile (10) est monté sur le bâti fixe (1) de façon à pouvoir osciller autour d'un axe (Y-Y) contenu dans un plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau et formant avec l'un et/ou l'autre brin de la bande un angle ( O) compris entre 5 et 30 . 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'axe d'oscillation (Y-Y) est au moins à peu près tangent au rouleau. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que l'axe d'oscillation (Y-Y) est tangent au rouleau (13) au voisinage du brin amont (21) de la bande. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que le bâti fixe (1) dé- limite un plan (3) incliné sur l'horizontale d'un angle ( 0) et comporte des moyens d'appui et de guidage (4) coopérant avec des moyens complémentaires (40) portés par le bâti mobile. - Dispositif suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que les moyens d'appui et de guidage compren- nent trois sous-ensembles (31,32,33) comportant chacun au moins un couple de surfaces d'appui (5,41) et un couple de surfaces de guidage cylindriques (6,42) centrées sur l'axe d'oscillation (Y-Y) entre les deux bâtis. 6 - Dispositif suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que deux des sous-ensembles (31.32)sont dis- posés à la partie supérieure du plan incliné (3) et le troisième sous-ensemble (33) est disposé à la partie infé- rieure de ce plan incliné. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 4 à 6, caractérisé en ce que la partie inférieure du plan incliné (3) est disposée du côté du brin amont (21) de la bande (20).. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que le rouleau (13) est porté par un bâti (10 a) monté sur un bâti intermédiaire (10b) de façon à pouvoir osciller par rapport à ce bâti intermé- diaire autour d'un axe (Z-Z) contenu dans un plan médian, perpendiculaire à l'axe (X-X) du cylindre, s'étendant per- pendiculairement au brin de la bande et situé à une certai- ne distance au-dessous de l'axe (X-X) du rouleau, le bâti intermédiaire (10b) étant lui-même monté sur le bâti fixe (1) de façon à pouvoir osciller autour d'un axe (Y-Y) tel que défini dans les revendications précédentes. 9 - Dispositif suivant la revendication 8, carac- térisé en ce que des moyens d'immobilisation (52;59) sont prévus entre le bâti mobile (10a) et le bâti intermédiaire (10b), d'une part, et entre le bâti intermédiaire (10b) et le bâti fixe (1), d'autre part.