Brevet FR3020439A1 — publié le 20151030

L'invention est relative à un kit pour la réalisation d'un bandage circulaire, destiné à être solidarisé autour d'un élément tournant, tel qu'une virole pour son support et son guidage en rotation. Un tel kit trouvera une application particulière, en rénovation, pour la pose d'un nouveau bandage sur une virole. Le domaine de l'invention est celui des installations industrielles telles que sécheurs rotatifs ou fours rotatifs comportant une virole supportée et guidée en rotation autour de son axe. Classiquement, dans un four rotatif ou un sécheur, les matières à traiter circulent en continu le long du volume intérieur de la virole et sont soumises à l'action concomitante d'un flux de gaz chauds. La virole est classiquement supportée et guidée en rotation grâce à une pluralité de galets, d'axes parallèles à l'axe de la virole. En raison de la faible épaisseur de paroi, ces galets n'appuient pas directement sur la virole mais par l'intermédiaire d'un bandage métallique fixé autour de cette virole. Ce bandage est une lourde pièce de fonderie, de forge ou mécano-soudé en une ou deux parties, de diamètres souvent supérieurs à 2 m, qui nécessite des appareils de levage pour sa manutention. Le diamètre extérieur de ce bandage constitue une piste de roulement pour les galets, le diamètre intérieur étant solidaire de la virole, bien souvent, par l'intermédiaire d'une pluralité de cales. De tels bandages sont généralement conçus pour une durée de vie de l'ordre de 30 ans. Toutefois et au cours de la durée de vie de l'installation, en raison de leur dégradation tel que l'apparition de fissures, il peut être nécessaire de les changer. Dans un tel cas, il est connu de remplacer le bandage usé par un bandage neuf. Cette opération de maintenance nécessite préalablement d'étayer la virole, de part et d'autre du bandage à remplacer, préalablement à son retrait. Ensuite l'opération de maintenance se poursuit en découpant la section de longueur de la virole portant le bandage, située entre les étais. Un outil de levage permet ensuite de lever et de retirer la section de virole avec son bandage. Classiquement cet ensemble est acheminé jusqu'à un atelier de maintenance où le bandage est retiré de la section de virole et un bandage neuf est positionné et fixé à cette partie. La section de virole, en cas de fissure importante peut être changée également. L'ensemble section de virole/bandage neuf doit encore être transporté, de l'atelier et jusqu'au site de pose où la section de virole est soudée aux parties complémentaires de la virole. Selon l'état de la technique connu, le changement de bandage d'une virole est une opération de maintenance très fastidieuse, qui, bien souvent immobilise l'outil de production et provoque des arrêts de productions conséquents. En outre, cette opération nécessite des moyens de levage importants pour sa mise en oeuvre. Dans certains cas, et afin de pouvoir sortir le bandage usé, d'encombrement conséquent, il peut être nécessaire de créer des ouvertures dans le bâtiment où se trouve l'installation 10 industrielle. 11 existe depuis longtemps un besoin pour une solution de rénovation qui permette d'intervenir rapidement, sans moyen de levage important, afin de ne pas immobiliser l'outil de production. Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en proposant un 15 kit pour la réalisation d'un bandage et qui autorise une pose du bandage, en rénovation, et sans nécessiter la découpe de la virole telle que rencontrée dans l'état de la technique. Un autre but de la présente invention est de proposer un ensemble et un kit qui autorisent la pose du bandage, sans retirer le bandage usé à remplacer, et sans étayer la virole. 20 D'autres buts et avantages de la description apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Aussi l'invention concerne tout d'abord un kit pour la réalisation d'un bandage, circulaire, destiné à être solidarisé à une virole, autour de ladite virole, et dont le diamètre extérieur forme une piste de roulement destinée à coopérer avec un ou 25 plusieurs galets de guidage afin d'assurer le soutien et le guidage en rotation de la virole. Selon l'invention, le kit comprend: - une pluralité d'anneaux, eux même subdivisés en plusieurs secteurs amovibles, lesdits anneaux étant destinés à être assemblés de manière concentrique, en appui par leurs flancs, afin de reconstituer ledit bandage suivant l'épaisseur, dans la direction de 30 l'axe dudit bandage, - des organes mécaniques pour l'assemblage entre eux des secteurs des différents anneaux, et de telle façon à permettre la réalisation dudit bandage par l'assemblage mécanique des secteurs autour de la virole. Avantageusement, un tel kit permet la reconstruction du bandage sur site, directement autour de la virole, et sans nécessiter la découpe de cette virole. Les différents secteurs constituant les anneaux sont des éléments manipulables, d'encombrement limité, qui peuvent être transportés sur site, aisément, sans nécessiter de moyens de levage conséquent. Un tel kit permet, en cas d'avarie sur l'outil industriel, de soulager totalement ou partiellement un bandage défectueux, en limitant la durée d'immobilisation de l'outil industriel, et ainsi les arrêts de production. Selon des caractéristiques optionnelles de l'invention, prises seules ou en combinaison : - les anneaux et leurs secteurs sont des éléments plats, suivant une direction parallèle à l'axe de chaque anneau ; - la piste de roulement, cylindrique, résulte de la réunion des tranches externes des différents anneaux ; - les organes mécaniques comprennent des systèmes de vis/écrous destinés à traverser des alésages des secteurs de manière à maintenir les anneaux en appui les uns contre les autres. - les organes mécaniques comprennent des goupilles de positionnement destinées à venir coopérer avec des alésages des secteurs ; - les goupilles de positionnement sont coniques et lesdits alésages desdits secteurs, associés auxdites goupilles sont de forme conique complémentaire. - le kit comprend des brides destinées à venir en appui, localement, contre les flancs libres des anneaux d'extrémités de l'assemblage, à cheval sur les zones de jonction entre secteurs ; - les anneaux, une fois assemblés, forment, au niveau du diamètre interne dudit bandage, une surface d'appui de section en dièdre dont les deux surfaces coniques, sont destinées respectivement à coopérer avec des coins de réglage solidaires de la virole ; - chaque secteur est une pièce délimitée entre deux rayons d'extrémité, un arc de courbe extérieur et un arc de courbe intérieur ; - les secteurs de chaque anneau sont sensiblement de mêmes dimensions ; - le kit comprend, en outre des éléments permettant la réalisation du bandage, un renfort cylindrique, lui-même subdivisé en plusieurs sections périphériques amovibles, le renfort cylindre étant destiné à servir d'interface entre le bandage et la paroi de la virole. L'invention concerne également un bandage résultant de l'assemblage mécanique des secteurs d'un kit conforme à l'invention, lesdits anneaux étant assemblés de manière concentrique, en appui les uns sur les autres par leurs flancs, afin de constituer ledit bandage suivant l'épaisseur, dans la direction de l'axe dudit bandage, les organes mécaniques traversant les secteurs des différents anneaux pour assurer leur maintien. Selon un mode de réalisation, chaque anneau résulte de l'assemblage de secteurs et présente ainsi des discontinuités au niveau des zones de jonctions entre secteurs d'un même anneau, les secteurs des anneaux dudit bandage mutuellement en appui par leur(s) flanc(s) étant positionnés les uns par rapport aux autres de manière à décaler angulairement les positions des discontinuités entre tous les anneaux successifs dudit bandage. L'invention concerne encore un ensemble comprenant un kit pour la réalisation d'un bandage conforme à l'invention, ainsi qu'au moins un dispositif de support à galet(s) dont le ou les galets sont destinés à coopérer avec la piste de roulement dudit 20 bandage. Avantageusement et selon un mode de réalisation le dispositif de support comprend des moyens de réglage hydraulique permettant de modifier la charge sur le bandage. Ainsi il est possible de disposer et de fixer une paire de dispositif support à 25 galets, en dessous du bandage reconstitué par le kit, puis de rapprocher hydrauliquement les galets des dispositifs en direction de la piste de roulement. Ces moyens de réglage hydraulique permettent encore, en fonction des besoins, de soulager totalement ou partiellement le bandage usé. Selon un mode de réalisation, ledit dispositif support comporte plusieurs dits 30 galets, par exemple au nombre de trois, d'axes parallèles, ainsi qu'un système de palonnier permettant de répartir la charge du bandage sur les galets. Un tel dispositif à système de palonnier permet une répartition plus homogène des efforts de supportage sur le bandage reconstitué, et ainsi de limiter les contraintes sur ce dernier. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe, parmi lesquels : - La figure 1 est une vue de face d'un sécheur industriel, à virole rotative, et qui comporte un bandage reconstitué conforme à l'invention de manière à soulager l'un endommagé des deux anciens bandages assurant le guidage et le support de la virole. - La figure 2 est une vue de coupe de détail du bandage monté sur la virole. - La figure 3a est une vue de coupe du bandage, selon un plan passant par l'axe du bandage et la figure 3b est une vue de côté dudit bandage reconstitué. - La figure 4 est une vue d'un format de secteur. - La figure 5 est une vue du type de bride utilisée pour renforcer les zones de jonction entre secteurs, au niveau des flancs libres desdits anneaux. - La figure 6 est une vue d'une paire de dispositif support à galets utilisés pour supporter et guider en rotation le bandage conforme à l'invention. - La figure 7 est vue de coupe, illustrant la coopération entre un dispositif support à galets et le bandage conforme à l'invention. Aussi l'invention est relative à un kit pour la réalisation d'un bandage, circulaire, destiné à être solidarisé à une virole, autour de ladite virole, et dont le diamètre extérieur forme une piste de roulement 2 destinée à coopérer avec un ou plusieurs galets de guidage 3 afin d'assurer le soutien et le guidage en rotation de la virole V. Ce kit comprend : - une pluralité d'anneaux 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, eux même subdivisés en plusieurs secteurs S amovibles, lesdits anneaux étant destinés à être assemblés de manière concentrique, en appui par leurs flancs, afin de reconstituer ledit bandage suivant l'épaisseur, dans la direction de l'axe dudit bandage, - des organes mécaniques 5,6 pour l'assemblage entre eux des secteurs des différents anneaux. Avantageusement, un tel kit permet la réalisation dudit bandage par l'assemblage mécanique des secteurs S autour de la virole V. Les anneaux 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, et leurs secteurs S sont par exemple, des éléments plats suivant une direction parallèle à l'axe dudit anneau. Ainsi la section du secteur S suivant un plan de coupe passant par l'axe de l'anneau est, suivant l'axe de l'anneau, de dimension inférieure à la dimension de la section suivant la direction radiale. La piste de roulement 3, sensiblement cylindrique, résulte de la réunion des tranches externes des différents anneaux4a, 4b, 4c, 4d, 4e. Chaque secteur S peut être une pièce délimitée entre deux rayons d'extrémité R1,R2, un arc de courbe extérieur Ace et un arc de courbe intérieure Aci. Les anneaux sont reconstitués chacun en mettant bout à bout les différents secteurs par leurs extrémités longitudinales. De préférence, et dans un souci de simplification les secteurs S de chaque anneau sont sensiblement de mêmes dimensions. Par exemple, et pour un anneau constitué par trois secteurs S, les secteurs S sont des secteurs de 120°. En généralisant et pour un anneau constitué par N secteurs mis bout-à-bout (N étant un entier relatif supérieur ou égal à 2), les secteurs S peuvent être des secteurs de 360 °IN. Un tel kit permet la reconstitution mécanique d'un bandage sur site, le bandage 1 résultant de l'assemblage mécanique des secteurs S du kit, lesdits anneaux 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, étant assemblés de manière concentrique et en appui les uns sur les autres par leurs flancs, afin de constituer ledit bandage suivant l'épaisseur, dans la direction de l'axe dudit bandage. Les organes mécaniques 5,6 traversent les secteurs des différents anneaux pour assurer leur maintien, suivant des alésages répartis sur la circonférence du bandage 1, et orientés suivant des directions parallèles à l'axe du bandage. Chaque anneau 4a; 4b; 4c; 4d; 4e du bandage 1 résulte de l'assemblage de secteurs mis bout à bout et présente ainsi des discontinuités au niveau des zones de jonctions entre les extrémités longitudinales des secteurs d'un même anneau. Avantageusement, et dans le but d'optimiser la résistance mécanique du bandage reconstitué, les secteurs des anneaux dudit bandage mutuellement en appui par leur(s) flanc sont positionnés les uns par rapport aux autres de manière à décaler angulairement les positions des discontinuités entre tous les anneaux successifs 4a,4b; 4b,4c; 4c,4d; 4d, 4e dudit bandage. Pour cette même raison, et afin de renforcer l'assemblage au niveau des discontinuités des anneaux d'extrémités 4a et 4e, des brides 7 viennent en appui, localement, contre les flancs libres des anneaux d'extrémités 4a, 4e de l'assemblage, à cheval sur les zones de jonction J entre secteurs S. Ces brides peuvent être maintenues par tout ou partie des organes mécaniques permettant le maintien des différents anneaux entre eux. A ce sujet, les organes mécaniques peuvent comprendre des systèmes de vis/écrous 5 destinés à traverser des alésages des secteurs, suivant leur épaisseur, et de manière à maintenir les anneaux en appui les uns contre les autres. Les organes d'assemblage peuvent comprendre encore des goupilles de positionnement 6 destinées à venir coopérer avec des alésages des secteurs. Avantageusement les goupilles de positionnement 6 sont coniques et lesdits alésages desdits secteurs, associées auxdites goupilles sont de forme conique complémentaire. L'extrémité de plus petit diamètre de la goupille conique peut être filetée. Le maintien de la goupille de positionnement conique est assuré au moyen d'un écrou prenant appui latéralement sur le bandage et vissé sur cette partie filetée. Lors de la fabrication du kit, les différents secteurs S peuvent être assemblés sur un marbre (une surface plane) afin de former le bandage et sont maintenus entre eux, par exemple, au moyen de pinces ou tout autre dispositif mécanique adapté. Les alésages pour les goupilles de positionnement 5 sont usinés au travers du bandage, ainsi que les alésages pour les systèmes vis/écrou. Les différents secteurs sont ensuite repérés, pour permettre la reconstitution et le remontage du bandage sur site, en respectant l'ordre des pièces. De préférence, les anneaux 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, une fois assemblés, forment, au niveau du diamètre interne dudit bandage, une surface d'appui de section en dièdre. Le diamètre interne du bandage présente ainsi deux surfaces coniques 8, 9, destinées respectivement à coopérer avec des coins de réglage Cl, C2 solidaires de la virole V, de préférence par l'intermédiaire d'un renfort cylindrique 10. Certains des coins Cl coopèrent par leurs plans inclinés avec la première surface conique 8, les autres C2 coopérant par leur plan incliné avec l'autre surface conique 9. Ces coins de réglage Cl ou C2 sont répartis angulairement autour de l'axe de la virole. Le kit peut comprendre encore le renfort cylindrique 10 qui est une interface ayant pour fonction de protéger la paroi de la virole, généralement de faible épaisseur, des efforts locaux de coins et qui auraient tendance à déformer localement la virole vers l'intérieur en ces différentes zones d'appui. Ce renfort cylindrique 10, lui-même peut être subdivisé en plusieurs sections périphériques (non illustrées) afin de faciliter sa pose, par reconstruction du renfort cylindrique 10 sur site autour de la virole, et sans nécessiter la découpe de la virole. Ce renfort cylindrique est de préférence dans une matière métallique autorisant une soudure aisée avec la matière de la virole. L'invention concerne encore un ensemble comprenant un kit pour la réalisation d'un bandage conforme à l'invention, ainsi qu'au moins un dispositif de support à galet(s) 20,21 dont le ou les galets 3 sont destinés à coopérer avec la piste de roulement 2 dudit bandage 1. De préférence, l'ensemble comprend une paire de dispositif support 20,21. Avantageusement, le dispositif de support comprend des moyens de réglage hydrauliques 22,23,24 permettant de modifier la charge sur le bandage. Lors de la pose, une fois le bandage reconstitué 1 et fixé autour de la virole 1, les socles des deux dispositifs support à galets peuvent être ancrés fermement en position au sol, sans contact des galets 3 avec la piste de roulement du bandage 1. Les moyens hydrauliques permettent alors de rapprocher les galets et de charger progressivement les galets 3 contre la piste de roulement 2. Il est ainsi possible de soulager, partiellement ou totalement, le bandage usé, repéré 1" à la figure 1. Ces moyens hydraulique peuvent comprendre un vérin hydraulique 24, qui lors de son extension permet de rapprocher les galets du dispositif support 20 ou 21 vers la piste de roulement. A cet effet, l'utilisateur utilise une pompe hydraulique 22. Afin d'obtenir une certaine élasticité du supportage, le vérin hydraulique peut être couplé à un accumulateur de pression hydraulique de manière à autoriser une légère compression voire extension du vérin en fonction des efforts sur le dispositif 20. De préférence, ledit au moins un dispositif support 20,21 comporte plusieurs dits galets 3, d'axes parallèles, ainsi qu'un système de palonnier 25,26 permettant de répartir la charge des galets 3 sur la piste de roulement dudit bandage. Naturellement d'autres modes de réalisation auraient pu être envisagés, sans pour autant sortir du cadre de l'invention tel que défini ci-après. NOMENCLATURE 1. Bandage, 2. Piste de roulement (Diamètre externe bandage 1), 3. Galets de guidage, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e. Anneaux, 5. Système vis/écrou, 6. Goupilles de positionnement, 7. Brides, 8, 9. Surfaces coniques (Diamètre interne bandage 1), 10. Renfort cylindrique, 20,21. Dispositifs supports, 22. Pompe hydraulique, 23. Accumulateur de pression hydraulique, 24. Vérin hydraulique, 25,26. Système de palonnier, Aci. Arc de courbe intérieur (Secteur S), Ace. Arc de courbe extérieur (Secteur S), R1, R2. Rayons d'extrémités (Secteur S), Ci, C2. Coins de réglage, J. Zone de jonction entre secteurs (d'un même anneau), S. Secteurs, V. Virole. REVENDICATIONS1. Kit pour la réalisation d'un bandage (1), circulaire, destiné à être solidarisé à une virole (V), autour de ladite virole, et dont le diamètre extérieur forme une piste de roulement (2) destinée à coopérer avec un ou plusieurs galets de guidage (3) afin d'assurer le soutien et le guidage en rotation de la virole (V), ledit kit comprenant : - une pluralité d'anneaux (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), eux même subdivisés en plusieurs secteurs (S) amovibles, lesdits anneaux étant destinés à être assemblés de manière concentrique, en appui par leurs flancs, afin de reconstituer ledit bandage suivant l'épaisseur, dans la direction de l'axe dudit bandage, - des organes mécaniques (5,6) pour l'assemblage entre eux des secteurs des différents anneaux, et de telle façon à permettre la réalisation dudit bandage par l'assemblage mécanique des secteurs (S) autour de la virole (V). 2. Kit selon la revendication 1 dans lequel les anneaux (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), et leurs secteurs (S) sont des éléments plats suivant une direction parallèle à l'axe dudit anneau. 3. Kit selon la revendication 2, dans lequel la piste de roulement (3), sensiblement cylindrique, résulte de la réunion des tranches externes des différents anneaux (4a, 4b, 4c, 4d, 4e). 4. Kit selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les organes mécaniques comprennent des systèmes de vis/écrous (5) destinés à traverser des alésages des secteurs de manière à maintenir les anneaux en appui les uns contre les autres. 5. Kit selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les organes d'assemblage comprennent des goupilles de positionnement (6) destinées à venir coopérer avec des alésages des secteurs. 6. Kit selon la revendication 5, dans lequel les goupilles de positionnement (6) sont coniques et lesdits alésages desdits secteurs, associés auxdites goupilles sont de 30 forme conique complémentaire. 7. Kit selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant des brides (7) destinées à venir en appui, localement, contre les flancs libres des anneaux d'extrémités (4a, 4e) de l'assemblage, à cheval sur les zones de jonction (J) entre secteurs (S). 8. Kit selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les anneaux (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), une fois assemblés, forment, au niveau du diamètre interne dudit bandage, une surface d'appui de section en dièdre dont les deux surfaces coniques (8, 9), sont destinées respectivement à coopérer avec des coins de réglage (Cl, C2) solidaires de la virole (V). 9. Kit selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel chaque secteur (S) est une pièce délimitée entre deux rayons d'extrémité (Ri ,R2), un arc de courbe extérieure (Ace) et un arc de courbe intérieure (Aci). 10. Kit selon la revendication 9, dans lequel les secteurs (S) de chaque anneau sont sensiblement de mêmes dimensions. 11. Kit selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant outre les éléments permettant la réalisation du bandage (1), un renfort cylindrique (10), lui-même subdivisé en plusieurs sections périphériques, le renfort cylindrique (10) étant destiné à servir d'interface entre le bandage et la paroi de la virole. 12. Bandage (1) résultant de l'assemblage mécanique des secteurs (S) d'un kit selon l'une des revendications 1 à 11, lesdits anneaux (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), étant assemblés de manière concentrique, en appui les uns sur les autres par leurs flancs, afin de constituer ledit bandage suivant l'épaisseur, dans la direction de l'axe dudit bandage, les organes mécaniques (5,6) traversant les secteurs des différents anneaux pour assurer leur maintien. 13. Bandage selon la revendication 12, dans lequel chaque anneau (4a ; 4b ; 4c; 4d; 4e), résulte de l'assemblage de secteurs et présente ainsi des discontinuités au niveau des zones de jonctions entre secteurs d'un même anneau, les secteurs des anneaux dudit bandage mutuellement en appui par leur(s) flanc(s) étant positionnés les uns par rapport aux autres de manière à décaler angulairement les positions des discontinuités entre tous les anneaux successifs (4a, 4b ; 4b ,4c ; 4c, 4d; 4d ; 4e) dudit bandage. 14. Ensemble comprenant un kit selon l'une des revendications 1 à 11 pour la réalisation d'un bandage, ainsi qu'au moins un dispositif de support à galet(s) (20,21)dont le ou les galets (3) sont destinés à coopérer avec la piste de roulement (2) dudit bandage (1). 15. Ensemble selon la revendication 14, dans lequel le dispositif de support comprend des moyens de réglage hydrauliques (22,23,24) permettant de modifier la charge sur le bandage. 16. Ensemble selon la revendication 14 ou 15, dans lequel ledit au moins un dispositif support (20,21) comporte plusieurs dits galets (3), d'axes parallèles, ainsi qu'un système de palonnier (25,26) permettant de répartir la charge du bandage (1) sur les galets (3). 17. Utilisation dudit kit selon l'une des revendications 1 à 11 ou de l'ensemble selon l'une des revendications 14 à 16, en rénovation, pour le supportage et le guidage en rotation d'une virole, et par reconstruction sur site dudit bandage autour de la virole.