Brevet FR2595274A1 — publié le 19870911

"Procédé et installation pour éliminer lea films d'agent liquide adhérant à une matière en bande en mouvement". L'invention a pour objet un procédé pour éliminer les films d'agent liquide adhérant à une matiè- re en bande en mouvement, notamment à une bande métalli- que. En outre, l'invention s'étend à une installation pour la mise en pratique de ce procédé. Avant ou pendant l'usinage d'une matière en bande ou mouvement, par exemple par laminage, division m0 en longueur, fraisage etc... on applique de façon connue sur la surface de la bande, des huiles, des émulsions a- queuses ou des agents liquides similaires pour la lubri- fication ou le refroidissement de la matière en bande dans la zone d'usinage. Bien qu'après l'usinage, la plus grande partie de l'agent liquide appliqué s'écoule laté- ralement à partir de la bande, il reste cependant toujours encore une quantité d'agent liquide élevée et indésirable sous forme de film adhérant à la surface de la bande, ce qui est très gênant et crée des difficultés lors de l'en- roulement de la bande usinée en une bobine ou aussi lors de traitements ultérieurs de la bande (par exemple recuit, décapage). On a dônc déjà essayé d'élim ner le film d'agent liquide indésirable de la surface de la bande par des plaques racleuses en matière flexible, par exemple en ma- tière plastique. Si la bande usinée est conduite entre deux plaques de ce type jointes par leurs bords, les bords des plaques agissent comme des lèvres d'étanchéité et re- tiennent le matelas d'agent liquide qui s'accumule devant elles sur la surface supérieure et la surface inférieure de la bande. Ensuite, ce matelas finit par s'égoutter. Mais l'utilisation de telles plaques ra- cleuses n'est pas du tout sans problème car, dans le cas de surfaces de bandes en matière tendre, sensible, elle entraîne la formation de rayures de passage, d'éraflures et d'endommagements similaires de la surface. En outre, les plaques racleuses ne sont efficaces que pour des vitesses de bande relativement faibles. Lorsque la vites- se de la bande dépasse une certaine valeur, il s'accumu- le finalement devant les lèvres d'étanchéité une quanti- té d'agent liquide supérieure à celle qui peut s'écouler dans le même temps. L'élimination de l'agent liquide de- vient ainsi illusoire. Il est également connu de faire passer des bandes en mouvement entre des couples de cylindres de compression. Dans ce cas, le risque d'endommagement de la matière de bande sensible n'existe certes pas, mais l'action de raclage disparaît également pour des vitesses de bande élevées pour les mêmes raisons que lorsqu'on u- tilise des lèvres d'étanchéité. On a aussi déjà disposé perpendiculairement à la surface supérieure et à la surface inférieure de la bande deux couples de plaques racleuses à une distance déterminée l'une de l'autre et on a appliqué un vide dans le volume compris entre les deux couples de plaques ra- cleuses. Il est certain qu'on obtient ainsi une élimina- tion efficace de l'agent liquide, même pour des vitesses de bande élevées. Cependant, l'inconvénient dQ aux rayu- res des surfaces de bandes sensibles subsiste.A l'heure actuelle, il n'a donc pas encore été possible de résoudre de façon satisfaisante le problème de l'élimination des films d'agent liquide se trouvant sur une matière en bande usinée en mouvement. En conséquence, l'invention a pour but de créer un procédé et une installation permettant non seule- ment d'éliminer dans une large mesure le film d'agent liquide adhérant à une matière en bande en mouvement,même dans le cas de bandes se déplaçant à grande vitesse,mais aussi de supprimer en même temps avec sécurité le risque d'endommagement de surfaces de bandes tendres et sensibles. A cet effet, l'invention concerne un pro- cédé du type ci-dessus caractérisé en que qu'on chasse par compression les films d'agent liquide de la surface supérieure et de la surface inférieure de la bande et en ce qu'on envoie des courants d'air vers les matelas d'agent liquide formés par compression, ces courants d'air étant dirigés transversaleement à la direction d'avance de la bande et contraînant les matelas d'agent liquide. En outre, l'invention a pour objet une ins- tallation pour la mise en pratique du procédé ci-dessus avec des cylindres pour chasser par compression les films d'agent liquide adhérant à la matière en bande en mouve- ment, l'installation conforme à-l'invention étant carac- térisé en ce que des conduits d'écoulement d'air s'éten- dant transversalement à la direction d'avance de la ma- tière en bande sont prévus dans les zones d'entrée de la matière en bande dans les domaines de compression, les surfaces de la matière en bande ainsi que des cylindres de compression constituant, dans ces domaines, des par- ties des parois des conduits d'écoulement d'air. L'installation conforme à l'invention com- porte de préférence des blocs en métal ou-en matière plastique avec des évidements dont les fonds sont arron- dis et adaptés à la surface périphérique des cylindres de compression, les cylindres de compression reposant dans ces évidements. Les parois laterales planes,dégagées, des évidements, si elles sont situées avant les cylindres de compression dans. la direction du mouvement de la bande, constituent alors la partie complémentaire de la paroi d'un conduit d'écoulement d'air, c'est-à-dire la partie qui, pendant le fonctionnement de l'installation, n'est pas constituée par les surfaces de la bande et du cylin- dre. Pour agrandir la section du conduit d'écoulement d'air, on peut usiner une rainure longitudinale dans cette paroi plane dégagée. Cette rainure peut s'étendre sur une partie de la largeur de cette paroi, mais elle peut aussi s'étendre sur toute la largeur de la paroi. Mais les cylindres de compression peuvent aussi comporter des axes de paliers qui sont, par exem- ple, montés à rotation dans les blocs de façon telle qu' il y ait un jeu entre les fonds arrondis des évidements et les surfaces des cylindres de compression. Il est a- lors prévu dans ce cas, dans la zone des fonds arrondis des évidements, un ou plusieurs conduits d'écoulement d'air supplémentaires s'étendant transversalement à la direction d'avance de la matière en bande pour entraîner les résidus d'agent liquide qui adhèrent encore aux surfaces de cylindres après la compression et qui sont chassés par la force centrifuge. Les cylindres de compression peuvent être disposés l'un en face de l'autre sur la surface supé- rieure et la surface inférieure de la bande, mais ils peuvent aussi être disposés avec un décalage mutuel.Ils s'étendent au moins sur toute la largeur de la matière en bande à traiter pour être pleinement efficaces. Les courants d'air dirigés dans les con- duits d'écoulement d'air vers les matelas d'agent liqui- de chassés par compression peuvent être produits par air comprimé, mais ils peuvent être provoqués de préfé- rence par un dispositif d'aspiration. Les mélanges d'air et d'agent liquide emportés par les conduits d'écoule- ment d'air peuvent être envoyés ensuite à un filtre ou à un cyclone monté à la suite, pour séparer l'agent liqui- de et l'air. Les courants d'air peuvent pénétrer dans les conduits d'écoulement d'air sur un bord de la bande et en sortir sur l'autre bord de la bande. Cependant on envoie l'air de préférence sur les deux bords de la ban- de et on l'évacue au milieu de la bande (ou inversement). Il est alors prévu dans ce but une conduite particulière débouchant au milieu d'un conduit d'écoulement d'air. L'invention est expliquée plus en détail ci-après en se référant aux dessins annexés représentant des exemples de réalisation préférentiels, dessins dans lesquels: - la Fig.l est une vue en coupe longitudi- nale schématique de l'installation conforme à l'invention; - la Fig.2 est une vue de dessus du bloc inférieur de l'installation de la Fig.l avec les cylin- dres après enlèvement du bloc supérieur avec ses cylin- dres et de la bande à traiter; - la Fig.3 est une vue en coupe longitudi- nale schématique d'un autre exemple de réalisation de l'installation conforme à l'invention; - la Fig.4 est une vue en coupe longitudi- nale schématique du bloc supérieur avec ses cylindres avec la bande à traiter dans un autre exemple de réali- sation de l'installation conforme l'invention. La Fig.1l représente un bloc supérieur 1 et un bloc inférieur 2. Ces blocs sont munis d'évidements 6 dans lesquels reposent des cylindres de compression 4, 5. Les surfaces de fond des évidements 6 présentent des arrondis qui correspondent au diamètre extérieur des cy- lindres 4,5, de sorte que les cylindres sont logés dans ces arrondis. Les blocs 1,2 sont disposés l'un sur l'au- tre avec leurs cylindres 4,5, de manière que le cylindre supérieur 4 et le cylindre inférieur 5 soient l'un en fa- ce de l'autre, la distance entre les blocs étant déter- minée suivant l'épaisseur d'une bande 3 qui est guidée dans le sens de la double flèche. Cette distance entre les blocs est maintenue par des dispositifs mécaniques (non représentés). De préférence, ces dispositifs permet- tent également de faire varier la distance entre les blocs pour adapter l'installation conforme à l'invention à différentes épaisseurs de la bande 3 qui traverse ou pour faire varier la pression de compression des cylin- dres 4,5. Pour maintenir et faire varier la distance entre les blocs, un grand nombre de dispositifs mécaniques, en soi connus, se présentent au spécialiste. De tels dis- positifs mécaniques ne sont pas l'objet de la présente invention. La matière qui constitue les blocs 1,2 et les cylindres de compression 4,5 est déterminée en fonc- tion de la matière en bande à traiter. On peut utiliser, par exemple, des métaux et/ou des matières plastiques. Les blocs 1,2 peuvent être constitués en une matière massive. Mais ils peuvent aussi, pour que leur poids soit réduit, être réalisés sous forme de blocs creux. En outre, il n'est pas obligatoire que les blocs constituent une pièce de matière conique et homogène,mais ils peuvent être composés d'éléments individuels. Dans la présente description, le terme "bloc" ne désigne donc pas seulement un bloc massif, mais aussi un bloc creux ou une structure composée d'éléments individuels assem- blés. Le seul point essentiel est qu'une telle structure présente la forme extérieure décrite ici avec les évide- ments 6 ainsi que les agencements qui seront encore dé- crits dans la suite. La Fig.3 représente une forme de réalisa- tion modifiée de l'installation conforme à l'invention, dans laquelle les cylincres supérieurs 4 et les cylindres inférieurs 5 ne sont pas en face l'un de l'autre dans les évidements 6 des blocs 1,2, mais sont disposés avec un décalage mutuel. Cela conduit à un nombre différent de cylindres de compression inférieurs 5 et peut, comme.par exemple dans la construction représentée sur la Fig.3, permettre un guidage ondulé de la bande 3 à travers l'ins- tallation, ce qui ne change cependant rien du principe de fonctionnement des différentes formes de réalisation. Au lieu d'utiliser, comme dans la forme de réalisation de la Fig.l, trois couples de cylindres de compression, on peut aussi prévoir un plus petit nombre ou un plus grand nombre de couples de cylindres de com- pression. De même, dans la forme de réalisation de la Fig.3 on peut, au lieu des cinq cylindres de compression représentés, utiliser aussi trois, sept, neuf cylindres de compression ou davantage. Les évidements 6 mentionnés précédemment, présentant des surfaces de fond arrondies dans lesquelles reposent les cylindres de compression 4,5, ont des sur- faces latérales sensiblement planes 8a,8b.L'une, 8a, de ces surfaces latérales qui, dans le sens du mouvement de la bande (voir flèche double), se trouve avant un cylin- dre de compression, forme un conduit d'écoulement d'air 7 conjointement avec les zones correspondantes des sur- faces de la bande 3 et du cylindre de compression corres- pondant. Cela est visible dans les meilleures conditions sur la Fig.3. Par un tel conduit d'écoulement d'air 7, on peut alors envoyer un courant d'air sur la surface supérieure et la surface inférieure de la bande d'un bord de la-bande à l'autre, ce courant d'air pouvant être provoqué par compression ou par aspiration. Ce courant d'air transporte alors l'agent liquide qui s'accumule dans le conduit 7 par l'action d'expulsion par compres- sion des cylindres, l'agent liquide étant emmené hors du conduit. L'action de transport augmente lorsque la vitesse du courant d'air croit, c'est-à-dire lorsque la section du conduit 7 décroît. Les blocs 1,2 présentent des surfaces 11 dirigées vers la surface supérieure ou la surface infé- rieure de la bande. Il faut, d'une part, que ces surfa- ces 11 ne viennent pas en contact avec la surface de la bande pour éviter de l'endommager. ais, d'autre part, la distance entre les surfaces 11 et la bande 3 doit être aussi faible que possible car l'intervalle ainsi formé constitue un certain "défaut d'étanchéité" du conduit 7 qui nuit à l'action de transport du courant d'air si cet intervalle a une largeur notable. Si le courant d'air de transport est pro- duit par air comprimé, ce courant d'air peut entraîner une petite partie de l'agent liquide chassé par compres- sion dans ledit intervalle entre la surface de la bande et la surface 11 du bloc. Par contre, si l'on utilise de l'air aspiré dans cet intervalle, les résidus d'agent liquide pouvant encore être présents peuvent être effec- tivement éliminés. Cela est l'une des raisons principales pour que l'on produise de préférence par un dispositif d'aspiration, conformément à l'invention, le courant d'air dirigé vers les matelas d'agent liquide chassés par com- pression. L'utilisation d'air aspiré facilite en ou- tre la séparation ultérieure, de préférence prévue,du mé- lange d'air et d'agent liquide emporté par les conduits d'écoulement d'air 7, en ses composants dans-un filtre ou un cyclone monté à la suite. S'il est possible qu'une grande quantité d'agent liquide chassé par compression bouche le conduit d'écoulement d'air, il est avantageux de prévoir une rainure longitudinale 9 (Figs.l et 2) dans la partie de paroi 8a du conduit d'écoulement d'air 7. Une telle rai- nure longitudinale 9 peut s'étendre sur une faible par- tie de la largeur de la partie de paroi 8a (Fig.l).Fais elle peut aussi s'étendre sur toute la largeur (Fig.4), c'est-à-dire que la rainure 9 remplace la partie de paroi 8a. Dans l'installation conforme à l'invention, on peut faire déboucher une conduite 10 (Figs.l et 2) au mil-ieu de chacun des conduits d'écoulement d'air 7 ou de chaque rainure 9, cette conduite traversant les blocs 1, 2 et allant à l'extérieur. Un dispositif d'aspiration est >5274 relié à l'extrémité extérieure de la conduite 10. Le courant d'air dans les conduits 7 prend alors le chemin indiqué par des flèches sur la Fig.l et la Fig.2. Il pé- nètre dans le conduit d'écoulement d'air 7 sur les deux bords de la bande et il est évacué à l'extérieur avec l'a- gent liquide entraîné par la conduite 10 à partir du mi- lieu du conduit 7. Dans l'exemple de réalisation préférentiel de l'installation conforme à l'invention, représenté sur la Fig.4, les cylindres de compression 4,5 (le bloc in- férieur 2 et les cylindres de compression correspondants ne sont pas représentés) comportent des axes de paliers 4a, 5a qui sont montés à rotation de façon qu'un jeu 6a existe entre les surfaces de fond arrondies des évide- ments 6 et les surfaces des cylindres 4,5. Dans la zone des surfaces de fond arrondies des évidements 6 sont réa- lisés deux conduits d'écoulement d'air supplémentaires 7a s'étendant transversalement à la direction d'avance de la bande 3. Les résidus d'agent liquide qui, éventuel- lement, adhérent encore à la surface des cylindres après la compression, sont projetés par centrifugation dans les conduits 7a par la force centrifuge développée par suite de la rotation rapide des cylindres (voir flèches en trait interrompu sur la Fig.4) et ces résidus sont en- traînés par les courants d'air dans les conduits 7a.Cela entraîne une augmentation supplémentaire du rendement de l'installation conforme à l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour éliminer les films d'a- gent liquide adhérant à une matière en bande en mouvement (3), caractérisé en ce qu'on chasse par compression les films d'agent liquide de la surface supérieure et de la surface inférieure de la bande et en ce qu'on envoie des courants d'air (7,9,10) vers les matelas d'agent liquide formés par compression, ces courants d'air étant dirigés transversalement à la direction d'avance de la bande (3) et entraînant les matelas d'agent liquide. 2e) Procédé selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'on produit les courants d'air par as- piration. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on sépare l'a- gent liquide des courants d'air aspirés et chargés d'agent liquide chassé par ompression et en oe qu'on accumule cet agent liquide. 4e) Installation pour la mise en pratique du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 avec des cylindres pour chasser par compression les films d'agent liquide adhérant à la matière en bande,ca- ractérisé en ce que des conduits d'écoulement d'air (7) s'étendant transversalement à la direction d'avance de la bande (3) sont prévus dans les zones d'entrée de la matière en bande (3) dans les domaines de compression,les surfaces de la matière en bande (3)ainsi que des cylin- dres de compression (4,5) constituant, dans ces domaines, des parties des parois des conduits d'écoulement d'air(7). ) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que des cylindres de compression su- périeurs (4) sont disposés dans un bloc supérieur (1) et des cylindres de compression inférieurs (5) sont dispo- sés dans un bloc inférieur (2), dans des évidements (6), les surfaces latérales (8a,8b) des évidements (6) étant sensiblement planes et, parmi ces surfaces, celles (8a) 1l situées avant un cylindre de compression (4, 5) dans la direction du mouvement de la bande (3), constituant un conduit d'écoulement d'air (7) conjointement avec les zones correspondantes de la surface de la bande (3) et le cylindre de compression intéressé (4,5). 6') Installation selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les cy- lindres de compression supérieurs (4) et les cylindres de compression inférieurs (5) sont disposés l'un en face de l'autre. 7e) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les cylindres de compression supérieurs (4) et les cylindres de compression inférieurs (5) sont disposés avec un dé- calage mutuel. 8 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérise en ce qu'un dispo- sitif d'aspiration est prévu pour provoquer l'écoulement de l'air dans les conduits (7). 9 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce qu'un filtre ou un cyclone est monté après les conduits d'écoulement d'air (7) dans le but de séparer en ses composants le mé- lange d'air et d'agent liquide évacué. 30]D ) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce qu'une rai- nure longitudinale (9) est prévue dans la surface laté- rale (8a) appartenant au conduit d'écoulement d'air (7). 11 ) Installation selon la revendication ( s'étend sur toute la largeur de la surface latérale (8a). 12 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisée en ce qu'une conduite (10) débouche au milieu de chacune des surfaces latérales (8a) ou de chacune des rainures lontigudinale à l'extrémité extérieure de la conduite (10). 13 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que les sur- faces de fond des évidements (6) sont munies d'arrondis qui correspondent au diamètre extérieur des cylindres de compression (4,5), et en ce que les cylindres sont logés dans les surfaces de fond arrondies des évidements (6). 14e) Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisée en ce que les surfaces de fond des évidements (6) sont munies d'arron- dis, en ce que les cylindres de compression (4,5; compor- tent des axes de paliers (4a,5a) dont le montage à rota- tion distinct donne un jeu (6a) entre les surfaces de fond arrondies des évidements (6) et les surfaces des cylindres (4,5), et en ce que, dans la zone des arrondis des évide- ments (6), il est prévu au moins un conduit d'écoulement d'air supplémentaire (7a) s'étendant transversalement à la direction d'avance de la bande (3), pour entraîner les résidus d'agent liquide adhérant encore à la surface des cylindres et qui sont projetés par la force centrifuge.