Brevet FR2615420A1 — publié le 19881125

Dispositif pour contrôler les paliers de cylindres dans des laminoirs La présente invention concerne des dispositifs pour contrôler des paliers de cylindres, notamment des cylin- dres de travail situés dans des cages à cylindres multi- ples de laminoirs. La sécurité de fonctionnement de laminoirs, par exem- ple de laminoirs à feuillards minces et à feuilles, qui travaillent avec des vitesses de laminage atteignant jus- qu'à 2500 m/mn pour des vitesses de rotation des cylindres d'environ 3000 tr/mn, requiert un contrôle permanent des paliers des cylindres. Le contrôle peut être effectué au niveau du palier lui-même ou bien sur des éléments tels que les systèmes de lubrification qui sont importants pour le fonctionne- ment des paliers. Des paramètres pouvant être contrôlés au niveau du palier lui-même sont le moment de frottement, la charge des paliers, l'état de lubrification, la tempé- rature du palier, l'usure dt les vibrations. Les paramètres optimum lors du contrôle de paliers de cylindres sont la température des paliers qui, lors de l'apparition de détério- rations dans les paliers, augmentent en dépassant la tem- pérature normale de fonctionnement des paliers. On distingue deux types de détériorations des paliers: Dans le cas d'une perturbation du fonctionnement, les paliers sont spontanément défaillants, - par 2. exemple lors de la rupture des surfaces de roulement des bagues des paliers, en raison d'une fatigue du matériau ou bien lors de la défaillance de la lubrification. Une telle perturbation du fonctionnement conduit à un accrois- sement brusque de la température des paliers. L'état des paliers se dégrade de façon continue, par exemple en l'absence d'un jeu suffisant. Ceci conduit à un accroissement progressif de la température des paliers. Pour des questions de sécurité de fonctionnement, il faut arrêter immédiatement le fonctionnement du lami- noir, dans le cas de ces deux types de perturbations du fonctionnement. Les dispositifs de contrôle connus jusqu'alors fonc- tionnent d'une manière imprécise;étant donné qu'ils ne per- mettent pas de prélever la température du palier directe- ment sur ce dernier. Un autre inconvénient de ces disposi- tifs de contrôle réside dans le fait que, lors du rempla- cement des cylindres, notamment dans le cas d'un remplace- ment nécessaire assez fréquemment des cylindres de travail, il faut déconnecter et à nouveau raccorder des c&bles élec- triques des dispositifs de contrôle au niveau du point de séparation entre les empoises et les blocs de maintien ou la cage du laminoir, si bien que le remplacement des cy- lindres s'en trouve retardé et que ceci conduit à des bais- ses indésirables de la production. L'invention a pour but de développer un dispositif de contrôle pour des paliers de laminoirs, qui fonctionne avec une très grande précision et qui sont conçus du point de vue réalisation de telle sorte que le remplacement des cylindres ne s'en trouve pas perturbé. Ce problème est résolu conformément à l'invention au moyen d'un dispositif de contrôle caractérisé par un transmetteur thermique de valeur limite placé en contact avec le palier et incorporé dans l'empoise du cylindre, ainsi qu'un organe mécanique de transmission chargé par l'intermédiaire du transmetteur de valeur limite et ser- vant à agir sur un transmetteur de signaux'qui est disposé à l'extérieur de l'empoise dans la cage de laminoir et est actionné sous l'effet de la sortie automatique de l'organe de transmission après suppression du verrouillage de cet organe par le transmetteur de valeur limite, lorsqu'une température limite du palier est atteinte, pour réaliser l'arrêt du laminoir. Selon une caractéristique avantageuse de l'inven- tion, le transmetteur thermique de valeur limite, qui est inséré dans un perçage de l'empoise, comporte un manchon calorifugé muni d'un portecartouche qui est inséré dans l'extrémité inférieure de ce manchon, prend appui, en tant que détecteur de chaleur, sur la bague extérieure du pa- lier du cylindre et possède un perçage cylindrique ser- vant à recevoir une cartouche réalisée en un matériau cas- sant tel que du verre et qui est enrobée dans une pâte thermoconductrice et estrxrelied'un liquide inerte du point de vue chimique, et dans le manchon du transmetteur de va- leur limite -se trouve guidée en déplacement une tige de verrouillage, dont l'extrémité intérieure est repoussée dans la position de verrouillage contre la cartouche par un ressort et dont l'extrémité extérieure s'engage dans un perçage d'une patte présente sur l'extrémité intérieure de l'organe de transmission du transmetteur de valeur li- mite, qui est réalisé sous la forme d'une languette de com- mande, est inséré dans l'empoise et est précontraint - par un ressort. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, le diamètre extérieur du manchon du transmetteur de valeur limite est inférieur au diamètre du perçage lo- geant le transmetteur dans l'empoise et le manchon est cen- tré dans le perçage récepteur au moyen d'un rebord formant entretoise ménagé sur le porte-cartouche vissé dans l'ex- trémité intérieure du manchon, et de l'extrémité extérieure vissable munie d'un filetage extérieur et d'une cavité à six pans,de matère à former une fente isolante entre le manchon et la paroi du perçage. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, le dispositif de contrôle comporte au moins une butée servant à limiter le trajet de déplacement de la lan- guette de commande lors de sa sortie hors de l'empoise et de soninsertion dans cette empoise. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, le dispositif de contrôle comporte deux vis à em- base qui sont vissées dans la rainure prévue pour la lan- guette de commande dans l'empoise et s'engagent dans des trous allongés de la languette de commande de manière à limiter le déplacement de sortie et d'entrée. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, le transmetteur de signaux est réalisé sous la forme d'un commutateur de déclenchement. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, le transmetteur de signaux est réalisé sous la forme d'une soupape actionnée par une pression dynamique. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention, le transmetteur de signaux est réalisé sous la forme d'un interrupteur de fin de course. Le dispositif de contrôle conforme à l'invention opère d'une manière très précise et fiable et ne per- turbe en aucune manière le remplacement du cylindre en rai- son de l'absence de conducteurs de liaison entre le trans- metteur thermique de valeur limite placé en contact direct avec le palier du cylindre, et le transmetteur de signaux. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en élévation laté- rale partielle d'une cage de laminoir quarto sans cylindre d'appui et comportant le dispositif conforme à l'invention servant à contrôler les paliers des cylindres de travail; - la figure 2 représente une vue en plan, à plus grande échelle, du cylindre supérieur de travail de la ca- ge de laminoir de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en perspective par- tiellement arrachée d'une empoise logeant un cylindre de travail et comportant le dispositif de contrôle; et - la figure 4 représente une coupe longitudinale partielle du transmetteur thermique de valeur limite. Les caractéristiques principales du dispositif ser- vant à contrôler des paliers de cylindres et monté dans les empoises 1,2 des deux cylindres de travail 3,4 d'une cage de laminoir quarto 5 conformément des figures 1 et 2, résident dans l'utilisation d'un transmetteur thermique de valeur limite 6, qui est en contact avec le palier 7 du cylindre, ainsi que d'un organe de t-ransmission8char- gé par un ressort et verrouillé dans l'empoise 1 par l'in- termédiaire du transmetteur de valeur limite 6 et servant à agir sur un transmetteur de signaux 9 qui est disposé à l'extérieur de l'empoise 20 dans la cage de laminoir 5 et est actionné sous l'effet de la sortie automatique de l'organe de transmission 8 après suppression du verrouil- lage de cet organe par le transmetteur de valeur limite 6, lorsqu'une température limite du palier 7 est atteinte, pour réaliser l'arrêt du laminoir. Le transmetteur thermique de valeur limite 6 con- forme à la figure 4, est inséré dans un perçage 10 prévu par exemple dans l'empoise supérieure 1 du cylindre de travail, comporte un manchon calorifugé 11, dans l'extré- mité intérieure duquel est vissé un porte-cartouche 12 qui, sous la forme d'un détecteur de chaleur, prend appui sur la bague extérieure 13 du palier 7 du cylindre et pos- sède un perçage cylindrique 14 servant à recevoir une car- touche en verre 16 enrobée dans une pâte thermoconductrice 15 et remplie par un liquide 17 inerte du point de vue chi- mique. Dans le manchon 11 -du transmetteur de valeur limite 6 se trouve guidée endéPlacements une tige de verrouillage 18, dont l'extrémité intérieure est repoussée contre la cartouche 16, dans la position de verrouillage, par un res- sort 19 qui s'accroche sur une bague de compression 20 mon- tée sur la tige de verrouillage 18 et prend appui contre l'extrémité extérieure du manchon 11. L'extrémité extérieu- re de la tige de verrouillage 18 s'engage dans un perçage 22 d'une patte 21 située sur l'extrémité intérieure de l'or- gane de transmission 8 du transmetteur de valeur limite 6, qui est réalisé sous la forme d'une languette de comman- de 23, est introduit dans l'empoise 1 du cylindre de tra- vail et est précontraint par un ressort de traction 24. Le diamètre extérieur 25 du manchon 11 du transmet- teur de valeur limite 6 est inférieur au diamètre 26 du perçage récepteur 10 logeant le transmetteur 6 et situé dans l'empoise 1 du cylindre de travail, et le manchon 11 est centré dans le perçage récepteur 10 au moyen d'un re- bord formant entretoise 27 situé sur le porte-cartouche 12 vissé dans l'extrémité intérieure du manchon, et de l'ex- trémité extérieure vissable 30 comportant un filetage ex- térieur 28 et une cavité à six pans 29, de manière à for- mer une fente d'air isolante 32 entre le manchon 11 et la paroi 31 du perçage. Le trajet de déplacement de la languette de comman- de 23 lors de sa sortie hors de l'empoise 1 du cylindre de travail et de son insertion dans cette empoise est li- mité par deux vis à embase 34 vissée dans la rainure 33 de guidage de la languette de commande dans l'empoise 1 et s'engageant dans des trous allongés 35 de la languette de commande 23. Le transmetteur de signaux 9 monté sur le bloc de maintien 36 dans la cage du laminoir 5 peut être réali- sé sous la forme d'un commutateur de déclenchement, d'une soupape actionnée par une pression dynamique ou d'un in- terrupteur de fin de course. Lors du fonctionnement du laminoir, la chaleur appa- raissant dans le palier 7 du cylindre est transférée à la cartouche 7 par l'intermédiaire de la bague extérieure 13 du palier, du porte-cartouche 19 et de la pâte thermocon- ductrice située dans ce dernier, ce qui provoque l'échauf- fement du liquide isolant 17 inerte du point de vue chi- mique, situé dans cette cartouche. Le calorifugeage du manchon 11 du transmetteur de valeur limite 11 et la fente isolante d'air 32 présente entre le manchon 11 et la paroi 31 du perçage récepteur 10 logeant le transmetteur empê- chent dans une large mesure un transfert thermique entrai- nant l'indication d'une température erronée du palier, de- puis le porte-cartouche 12 dans l'empoise 1. Lors de l'ap- parition d'une température élevée du palier, égale par exem- ple à 170 C, en raison d'un endommagement dudit palier, la dilatation du liquide situé dans la cartouche en verre 16, est provoquée par l'action de la chaleur produite par le palier 7 du cylindre et est sélectionnée en fonction d'une température critique du palier, provoque un éclate- ment de la cartouche en verre de sorte que la tige de ver- rouillage 18 est repoussée par le ressort de pression 19 dans la direction de la flèche a à l'intérieur du porte- cartouche 12, et la languette de commande 23 est libérée par la tige de verrouillage 18 et est repoussée brusque- ment hors de l'empoise 1 par le ressort de traction 24, de sorte que le commutateur de déclenchement 9 est action- né par la languette de commande 23 et qu'un signal de ré- glage servant à arrêter le fonctionnement du laminoir est émis. Selon une variante de réalisation décrit, le commu- tateur de déclenchement 9 du dispositif de contrôle ser- vant à contrôler le palier 7 du cylindre de travail peut être monté dans les empoises des cylindres d'appui, moyen- nant un agencement correspondant de ces empoises. Il est en outre possible d'utiliser comme transmet- teur de signaux une soupape commandée par une pression dy- namique ou un interrupteur de fin de course. Le dispositif décrit précédemment peut être utilisé de la même manière pour contrôler les paliers des cylin- dres d'appui. REVENDICATIONS 1.Dispositif pour contrôler les paliers de cylin- dres de laminoirs, notamment des cylindres de travail si- tués dans des cages à cylindres multiples de laminoirs, caractérisé par un transmetteur thermique de valeur limi- te (6) placé en contact avec le palier (7) et incorporé dans l'empoise (1) du cylindre, ainsi qu'un organe méca- nique de transmission (8) chargé par un ressort et ver- rouillé dans l'empoise (1) par l'intermédiaire du trans- metteur de valeur limite (6) et servant à agir sur un transmetteur de signaux (9) qui est disposé à l'extérieur de l'empoise (20) dans la cage de laminoir (5) et est ac- tionné sous l'effet de la sortie automatique de l'organe de transmission (8) après suppression du verrouillage de cet organe par le transmetteur de valeur limite (6), lorsqu'une température limite du palier (7) est atteinte, pour réaliser l'arrêt du laminoir. 2. Dispositif de contrôle suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le transmetteur thermique de valeur limite (6), qui est inséré dans un perçage (10) de l'empoise (1), comporte un manchon calorifugé (11) mu- ni d'un porte-cartouche (12) qui est inséré dans l'extré- mité inférieure de ce manchon, prend appui, en tant que détecteur de chaleur, sur la bague extérieure (13) du pa- lier (7) du cylindre et possède un perçage cylindrique (14) servant à recevoir une cartouche (16) réalisée en un matériau cassant tel que du verre et qui est enrobée dans une pate thermoconductrice (15)etestremplie d'un li- quide (17) inerte du point de vue chimique, et que dans le manchon (11) du transmetteur de valeur limite (6) se trouve guidée en déplacements une tige de verrouillage (18), dont l'extrémité intérieure est repoussée dans la posi- tion de verrouillage contre la cartouche (16) par un res- sort (19) et dont l'extrémité extérieure s'engage dans un perçage (22) d'une patte (21) présente sur l'extrémité intérieure de l'organe de transmission (8) du transmetteur de valeur limite (6), qui est réalisé sous la forme d'une languette de commande (23), est inséré dans l'empoise (1) et est précontraint par un ressort (24). 3. Dispositif de contrôle suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le diamètre extérieur (25) du manchon (11) du transmetteur de valeur limite (6) est inférieur au diamètre (26) du perçage (10) logeant le trans- metteur (6) dans l'empoise (1) et que le manchon (11) est centré dans le perçage récepteur (10) au moyen d'un rebord formant entretoise (27) ménagé sur le porte-cartouche (12) vissé dans l'extrémité intérieure du manchon,- et de l'ex- - trémité extérieure vissable (30) munie d'un filetage ex- térieur (28) et d'une cavité à six pans (29), de manière à former une fente isolante (32) entre le manchon (11) et la paroi (31) du perçage. 4. Dispositif de contrôle suivant les revendica- tions 2 et 3, caractérisé par au moins une butée servant à limiter le trajet de déplacement de la languette de com- mande (23) lors de sa sortie hors de l'empoise (1) et de son insertion dans cette empoise. 5. Dispositif de contrôle suivant la revendication 4, caractérisé par deux vis a embase (34) qui sont vis- sées dans la rainure (33) prévue pour la languette de com- mande (23) dans l'empoise (1) et s'engagent dans des trous allongés (35) de la languette de commande (23) de manière 1 1 à limiter le déplacement de sortie et d'entrée. 6. Dispositif de contrôle suivant l'une des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que le transmet- teur de signaux (9) est réalisé sous la forme d'un commu- tateur de déclenchement. 7. Dispositif de contrôle suivant l'une des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que le transmet- teur de signaux (9) est réalisé sous la forme d'une soupa- pe actionnée par une pression dynamique. 8. Dispositif de contrôle suivant l'une des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que le transmet- teur de signaux (9) est réalisé sous la forme d'un inter- rupteur de fin de course.