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DISPOSITIF POUR LACOMMANDE INDIVIDUELLE
DES ROULEAUX DE TRANSPORT
Il y a intérêt à commander individuellement les rouleaux de transport, en particulier pour laminoirs, car, dans le cas de la com- mande commune des rouleaux d'un train, l'arrêt de la commande entrai- ne l'immobilisation de toute l'installation, tandis que, lorsque les rouleaux sont commandés individuellement, l'arrêt de l'un d'eux n'em- pêche pas l'utilisation du train de rouleaux dont fait partie le rou- leau immobilisé. C'est pourquoi, on a déjà proposé de commander indi- viduellement chaque rouleau transporteur d'un train de rouleaux à l'aide d'un moteur électrique alimenté par le courant du réseau gé- néral de l'installation.
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Parmi les nombreux dispositifs de commande envisagés, cer- tains réalisent la commande directe du rouleau par le moteur dis- posé à l'intérieur ou à l'extérieur du rouleau .avec un axe fixe ou rotatif; cette commande présente l'Inconvénient principal de compor- ter une transmission rigide, de sorte que le moteur est soumis à tous les chocs ou efforts exagérés subis par les rouleaux de trans- port.
On a proposé également, d'une part, des dispositifs de comman- de individuelle indirecte, par moteur électrique à moyenne vitesse et réducteur de vitesse simple, soit rigide par engrenages inté- rieurs au rouleau, soit semi-rigide par engrenages extérieurs au rouleau et accouplement semi-élastique entre moteur et pignon, soit élastique par friction directe sur le rouleau ou par réducteur à friction ou courroies et, d'autre part, des dispositifs de commande individuelle indirecte par moteur électrique à grande vitesse, ré- duction de vitesse double au moyen d'un entraînement à friction directe sur le rouleau et d'un réducteur à engrenage, mais tous ces dispositifs de commande déjà connus ne constituent pas non plus une solution satisfaisante de la commande individuelle de rouleaux, parce que, si la transmission est rigide,
ils présentent le défaut déjà signalé et, si elle comporte un système à friction, cleui-ci se trouve mal protégé et, par suite, sujet à une très grande usure.
La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients particuliers inhérents à chacun des différents systèmes rappelés ci-dessus et de réaliser la commande individuelle des rouleaux transporteurs pour le service des laminoirs ou autres applications avec toutes les conditions générales d'économie d'installation, d'économie de force motrice et d'entretien et répondant à toutes les conditions particulières d'encombrement minimum, de résistance aux chocs et à la chaleur, de simplicité de rechange, requise pour ces installations.
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On obtient ces résultats, conformément à la présente inven- tion, d'un dispositif de commande individuelle caractérisé Par un réducteur contenu dans un¯ carter 'entièrement étaoohe et oompor- JJ carter .entièrement étante compor-
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tant, d'une part, un ou plusieurs trains d'engrenages cylindriques à denture extérieure qui sont entraînes par un moteur à brande vitesse fixé sur le réducteur et, d'autre part, un dispositif limiteur d'ef- fort interposé entre les engrenages et le rouleau à commander.
On a représenté, à titre d'exemple, au dessin annexé, quel- ques formes de réalisation de 1'invention:
La figure 1 est une coupe selon l'axe d'un rouleau de trans- port montrant la commande de ce rouleau par un réducteur conforme à l'invention et comportant deux trains d'engrenages;
La figure 2 est une coupe transversale montrant l'emploi d'un réducteur à trois trains d'engrenages; et
La figure 3 montre une variante pour le placement, sans tra- verse de base, des rouleaux sur le cadre du transporteur.
Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, le rouleau de transport 1 est constitué par un cylindre creux portant extérieurement à chaque extrémité les tourillons 2 et 3, avec les- quels il tourne sur les paliers à rouleaux 4 et 5, placés à l'exté- rieur du rouleau de transport et fixés sur une traverse rigide 6. Le corps de palier 4 forme carter complètement étanche pour le réducteur de vitesse composé, dans ce cas, de deux trains d'engrenages 7-8 et
9-10. Le pignon 7 est claveté ou fixé par tout autre moyen sur le bout d'arbre du moteur à grande vitesse 11 dont la carcasse présente une bride 12 pour la fixation au carter. Les engrenages 8 et 9 sont calés sur un axe intermédiaire 13 qui tourne dans des roulements 14 et 15 montés dans le carter du réducteur.
L'engrenage 10 est monté sur l'ex- trémité du tourillon 2, auquel il est relié par le dispositif limi- teur d'effort, composé dans ce cas, de deux cônes de friction dont l'un 16 est claveté fixe sur le tourillon 2, tandis que l'autre 17 est coulissant sur ce tourillon et reçoit, par l'intermédiaire de la ron- delle 18, la pression du ressort 19 placé dans un logement 20 prati- qué à l'intérieur du tourillon 2.
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la tension du ressort est réglée une fois pour toutes, selon le service à accomplir par le rouleau, au moyen de la tige 41 et des (L ---
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écrous 22, de façon à donner à l'engrenage 10 une adhérence sur les cônes 16 et 17 suffisante pour que soit transmis, du moteur au rouleau, le couple nécessaire, soit en marche normale, soit au dé- marrage ou à l'inversion du sens de marche dans un temps voulu.
Mais si, accidentellement, le couple réactif augmente, l'engrenage 10 glissera sur les cônes de friction 16-17 tant que l'effort de réac- tion restera supérieur à l'effort moteur que l'on veut transmettre.
On comprendra qu'avec ce dispositif limiteur d'effort, les engrena- ges et le moteur seront protégés des chocs provoqués par l'inertie du rouleau et des barres transportées au moment du renversement ins- tantané du sens de marche, comme aussi des chocs provoqués parfois par les produits transportés comme par exemple le choc d'une barre sortant d'un laminoir et qui vient frapper violemment les premiers rouleaux du transporteur, ou bien le coincement momentané de la poin- te d'une barre entre le rouleau et la plaque de couverture. Ce dis- positif limiteur d'effort donne donc les avantages de souplesse au démarrage et à l'inversion, ainsi que la protection contre les chocs qu'on a voulu assurer par les systèmes de commande à friction, sans avoir les inconvénients qu'ont ces derniers.
En effet, l'usure des pièces de friction du limiteur d'effort n'est pas permanente comme dans les entraînements réducteurs à friction mais ne peut avoir lieu que pendant des instants très courts; d'autre part, ces pièces, fonctionnant dans un bain d'huile ainsi que tous les engrenages et les roulements du réducteur, se trouvent dans les meilleures conditions pour conserver des coefficients de frottement constant (non glisse- ment et glissement) et pour résister à l'usure;
enfin, cette usure ne pourra se produire qu'uniformément sur toute la surface conique de l'engrenage et des cônes, de sorte qu'elle ne modifiera pas le centra- ge absolu de l'engrenage et qu'elle n'altérera pas non plus les con- ditions de réglage initial ,car, par sadisposition, le ressort peut avoir un très grand nombre--de spires sans créer d'encombrement et conserver ainsi une pression pratiquement constante malgré la légère variation de ses points d'appui résultant de l'usure des pièces de
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friction qui aura eu pour effet de diminuer l'espace liore entre les deux cônes de friction.
La disposition du système de limiteur d'effort, ainsi que la disposition de tout le réducteur de vitesse, sont telles qu'elles permettent de choisir librement le diamètre extérieur du rouleau, selon la convenance des produits transportés, sans avoir à tenir compte, comme dans d'autres systèmes, de considérations de rapport de réduction de vitesse, ou d'encombrement pour le logement du ré- ducteur et du moteur sous les plaques de couverture établies au niveau de la tangente supérieure du rouleau.
Le réducteur, étant à trains multiples d'engrenages, pourra toujours être établi de façon à présenter un encombrement limité au- dessus de l'axe du rouleau et la même condition sera respectée par le moteur, son axe se trouvant situéau-dessous de l'axe du rouleau.
En second lieu, on pourra déterminer l'épaisseur du rouleau en le con- sidérant uniquement comme organe simple de travail n'ayant aucun or- gane de transmission à protéger et il en résulte que l'épaisseur du rouleau, ainsi que son diamètre seront minima ; suite, le moment d'inertie du rouleau pourra être très réduit par rapport aux autres systèmes de commande. Comme l'inertie du rouleau est le facteur prin- cipal du travail de démarrage ou d'inversion rapide, il s'ensuit qu'avec le dispositif de la présente invention, le couple maximums. exiger du moteur sera notablement réduit pour une même rapidité de démarrage ou d'inversion. L'économie de force motrice et de coût du moteur qui en résultera est très appréciable.
Avec le présent système de réducteur à plusieurs trains d'en- grenages, on pourra toujours employer des moteurs à grande vitesse (4 ou 6 pôles), qui sont moins coûteux et moins encombrants que les moteurs à vitesse moyenne (8 pôles ou plus), et cela quelle que soit la vitesse à donner aux rouleaux. Il s'ensuit que dans une même usi- ne où l'on peut avoir un certain nombre de transporteurs ayant des vitesses très différentes, on pourra "standardiser" au maximum les mo- teurs employés, dont le nombre de types à créer dépendra seulement des @
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différentes puissances à réaliser.
Par exemple, avec un moteur tour- nant à 1000 tours, il est facile de composer dans le même carter et avec le même diamètre de rouleau (par exemple 300 mm.) différen- tes réductions à deux trains d'engrenages qui permettront de réali- ser des vitesses tangentielles ou de transport échelonnées entre de grandes limites (1 mèt. re 50 à 4 mètres), qui englobent la majorité des cas d'utilisation pour rouleaux de laminoirs.
Toutefois, pour des transporteurs devant avoir une vitesse trs faible, on pourra établir le réducteur avec trois trains d'en- grenages comme représenté par la figure 2 en section transversale.
Dans cette figure, on a indiqué schématiquement en 23 le pignon calé sur l'arbre du moteur ; ce pignon engrène avec la denture 24 de la roue 25 dont la denture 26, de plus petit diamètre, engrène à son tour avec la denture 27 de la roue 28 également à deux dentures; la seconde denture 29 à plus petit diamètre de la roue 28 engrène enfin avec l'engrenage 30 qui entrîne le rouleau 31 par l'intermédiaire d'un limiteur d'effort analogue à celui de la figure 1. Tous les en- grenages sont logés dans un carter étanche 32 monté sur le support 33. Au moyen d'une telle commande, on pourra toujours, avec un mo- teur à 1000 tours et un rouleau de même diamètre que les précédents obtenir facilement une vitesse de transport de Om40 par exemple.
Et si, dans tous les cas, la puissance à développer sur le rouleau est la même, (considération faite de l'énergie cinétique), on emploiera le même moteur.
Bien entendu pour les grandes vitesses des rouleaux, par exem- ple 4 ou 5 mètres ou plus, on pourra construire le réducteur avec un seul train d'engreanges, le pignon moteur engrènera alors directement sur l'engrenage à friction.
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La figure 3 représente une variante au point de vue du pla- cement des rouleaux sur le cadre du transporteur. La traverse 6 est supprimée et le corps de palier 4omporte un deuxième roulement 34 qui est monté sur le tourillon 2 prolongé à cet effet et qui maintient tout le réducteur bien parallèle à l'axe du tourillon et par suite à
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l'axe du rouleau. La pression du ressort 19 s'exerce alors sur les cônes 16-17 par l'intermédiaire de la rondelle 18 et de doigts 35 qui passent dans des trous ménagés dans une bague 36 interposée entre le tourillon 2 et le roulement 34. Les corps de paliers 4 et 5 sont posés librement et maintenus guidés dans des chaises prévues sur le cadre du transporteur ou fixées aux fondations.
Cette variante convient particulièrement dans le cas de rou- leaux très longs ou bien dans le cas où l'on veut pouvoir remplacer très rapidement un rouleau par un autre par une simple manoeuvre l'aide du pont roulant.
REVENDICATIONS
1 ) Dispositif de commande individuelle pour rouleaux de transport, caractérisé par un réducteur contenu dans un carter entiè- rement étanche auquel est fixé un moteur électrique à grande vitesse et qui comporte, d'une part, un ou plusieurs trains d'engrenages cylindriques à denture extérieure et., d'autre part, un dispositif li- miteur d'effort interposé entre les engrenages et le rouleau à com- mander.
2 ) Limiteur d'effort selon 1) constitué par deux garnitures à surface externe conique disposées à l'intérieur d'un engrenage, dont la surface interne est à double cône, l'une de ces garnitures étant poussée vers l'autre sous l'action d'un ressort de force conve- nable de façon que ces garnitures exercent une adhérence déterminée sur la surface interne de l'engrenage.
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