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"MACHINE A RECTIFIER ET A POLIR DU TYPE A OUTIL ROTATIF"
Les principaux objets de l'invention sont les suivants :
Un dispositif perfectionné permettant d'imprimer des mouvements de vibration et de va-et-vient à des cylindres ou tambours de finis- sage des surfaces, dans des directions latérales par rapport aux ban- des ou tôles traitées, de façon non seulement à réaliser un finissa- ge uniforme de la surface, sans former de sillons, mais encore à utiliser d'une manière efficace la presque totalité de la matière abrasive de la surface des tambours, quel que soit l'angle d'attaque des tambours par rapport au trajet suivi par les bandes ou tôles, les mouvements de va-et-vient étant automatiquement réglés suivant la largeur des bandes ;
un dispositif perfectionné permettant de supporter les tambours de finissage de la surface dans des cages de laminoir, de façon à pouvoir écarter les cages aux deux extrémités des cylindres pour y introduire et en sortir sans difficulté les cylindres et leurs cous- sinets ;
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un dispositif perfectionné permettant de régler dans le sens vertical la position relative des tambours de finissage, soit pour modifier la passe des cylindres ou leur pression mutuelle, soit pour faciliter le démontage en dehors des cages de l'un des tambours, ou des deux ;
un dispositif perfectionné permettant de régler la position angulaire des cages des cylindres et de leurs tambours de finissage de manière à les amener dans des positions fixes réglables, par rapport au trajet suivi par les pièces et sans déganger le mécanis- me qui provoque les mouvements de va-et-vient et de vibration des cages des cylindre s.
Sur le dessin ci-joint, donné uniquement à titre d'exemple : la fig. 1 est une élévation en bout, avec coupe partielle, d' une machine suivant l'invention ; la fig. 2 est une coupe de la machine suivant la ligne II-II de la fig. 3 ; la fig. 2A est une vue en plan, à plus grande échelle, du méca- nisme à cliquet qui sert à régler les montants de la cage autour d'un axe vertical ; la fig. 3 est une coupe verticale de la machine, à plus grande échelle, suivant la ligne III-III de la fig. 2 ; la fig. 3A est une vue partielle, à plus grande échelle, indi- quant la manière dont les supports mobiles des montants de la cage peuvent être réglés par rapport au socle fixe ;
la fig. 4 est une élévation en bout indiquant de quelle manière les cages séparées des cylindres, à chaque extrémité des cylindres, peuvent être écartés pour monter et démonter les cylindres, divers éléments de la machine étant omis pour rendre la figure plus claire; la fig. 5 est une coupe, à plus grande échelle, de la portion du mécanisme de la fig. 2 qui imprime des mouvements de vibration et de va-et-vient à la cage des cylindres ; la fig. 6 est une autre coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne VI-VI de la fig. 5 ; la fig. 7 est une vue en plan du bâti interposé entre le socle @
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la fixe de/machine et les supports mobiles de la cage des cylindres ;
la fig. 8 indique sous forme schématique les positions des boi- tes de nettoyage et des galets de guidage par rapport aux cages des cylindres de finissage ; la fig. 9 est une coupe, à plus grande échelle, d'une des bôi- tes de nettoyage de la fig. 8 ; la fig. 10 est une vue en bout d'une des boîtes de nettoyage et des galets de guidage verticaux ; la fig. 11 est une vue en plan du dispositif de la fig. 10 ; la fig. 12 est une élévation latérale du mécanisme de commande d'un commutateur qui règle la marche d'un moteur réversible faisant aller et venir les montants des cages dans le sens transversal par rapport au trajet suivi par les pièces ; la fig. 13 en est une vue en bout, avec coupe partielle ; la fig. 14 représente une variante d'une portion du dispositif de la fig. 12 ; la fig. 15 représente une autre variante de ce dispositif ;
et la fig. 16 est une vue en plan schématique, indiquant les posi- tions relatives de la pièce et des tambours de finissage de la sur- face, lorsque les cages des cylindres et leurs cylindres sont dans une position diagonale par rapport au trajet suivi par la pièce.
Il doit être bien entendu qu'il existe généralement plusieurs séries de cylindres ou tambours de rectification dans un train dans lequel passe la bande. Etant donné que ces séries de cylindres ont sensiblement la même forme, il suffit d'en décrire une seule à ti- tre de groupe de rectification et de polissage.
Ce groupe comporte un socle fixe 12 avec dents 13 disposées à une extrémité sous forme de crémaillère, qui sert à faire tourner ou à régler la position angulaire de la cage des cylindres décrite ci-après :
Un bâti 14, (fig. 3 et 7) , supporté par le socle 12, est main- tenu en position de centrage par un pivot 15a, Le bâti comporte une plaque de prolongement ou console 15, fixée sur lui à une extrémité et portant un axe 16, fig. 2 - 2A, d'une poignée d'enclenchement
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réversible ou levier 17 qui porte un cliquet 17a venant en prise avec les dents 13, lorsqu'on désire faire tourner le bâti 14 pour régler la position de la cage des cylindres par rapport au trajet suivi par la pièce. Le levier 17 est réversible de façon à pouvoir tourner dans les deux sens.
Une rangée de galets antifriction 18 est montée à rotation de chaque côté du bâti 14, de façon à former un support vertical d'un socle intermédiaire 19 recevant un mouve- ment de va-et-vient et comportant des plaques de protection 19a et des barres 19b avec lesquelles les galets viennent en contact. Des galets 21 sont montés dans le bâti 14 sur des axés verticaux et servant d'éléments de guidage antifriction résistant aux poussées éventuelles latérales du socle 19 animé d'un mouvement de va-et-vient, ainsi qu'il est décrit plus loin.
Des boulons 20a, passant de haut en bas dans des trous 20, fig.
3A et 7, de chaque angle du bâti 14, pénètrent dans une rainure 22 disposée suivant une circonférence dans le socle 12. Les rainures sont détalonnées de façon à loger les têtes des boulons et à permet- tre de bloquer le bâti 14 et le socle 12 dans une position angulaire relative quelconque, fig. 3A. Le pivot central 15a et le trajet circulaire de la rainure 22 servent à maintenir avec précision le centrage du bâti 14, quelle que soit la position angulaire dans la- quelle il est venu par rapport au socle fixe 12.
Un socle 23 de la cage des cylindres est supporté par le socle intermédiaire 19, animé d'un mouvement de va-et-vient, par des bil- les anti-friction 24 qui permettent ainsi à la cage des cylindres de recevoir un mouvement de vibration et de va-et-vient sur le socle intermédiaire 19 dans le sens de l'axe des cylindres ou tambours de finissage de la surface, au moyen de dispositifs décrits plus loin.
La cage des cylindres comporte à une extrémité deux montants 26 et 27 qui supportent les tambours de finissage et à l'autre ex- trémité deux montants 28, 29, disposés de la même manière. Dans les deux cas, ces paires de montants sont partagées dans le sens verti-
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cal, de sorte qu'un montant de chaque paire peut glisser sur son socle de support pour dégager les coussinets de support des ar- bres des cylindres, ainsi qu'il est décrit plus loin. Lorsque les montants sont en contact, des clavettes 26a et 26b, fig. 4, les bloquent et empêchent leur mouvement axial.
Les montants sont montés d'une manière amovible sur le socle 23 par des bou- lons 31 et 32 qui passent dans une plaque trempée 33, interposée entre la cage des cylindres et le socle 23 et qui, de son côté, est fixée au socle 23 par des petites vis 34 (fig. 3).
Une plaque 35 de support des moteurs, montée à charnière sur la partie supérieure des cages des cylindres, supporte des moteurs électriques 36 et 37 qui font tourner les tambours ou cylindres de finissage par l'intermédiaire de courroies 38 et 39, qui passent respectivement sur des poulies 41 et 42, montées respectivement sur les arbres des cylindres de finissage 43 et 44. Un bras et un galet 40 servant à tendre la courroie .38 (fig.l). Les cylin- dres 43 et 44 sont de préférence du type des tambours pneumati- ques, recouverts à la surface de manchons abrasifs ou de bandes abrasives enroulées en spirale.
Suivant la fig. 3, les portées des extrémités des arbres des cylindres sont supportées dans des blocs de support 45 et 46, dont la position peut être réglée dans le sens vertical dans les mon- tants 26,27 et 28,29, et dans lesquels sont montés d'une manière rigide des douilles taraudées 47 qui se vissent sur des barres 48 filetées à pas en sens inverse dans leurs portions supérieures et inférieures, de telle sorte que lorsque l'on fait tourner les barres, les arbres des cylindres se rapprochent ou s'éloignent l'un de l'autre symétriquement par rapport au trajet suivi par la pièce en forme de bande 49 sur laquelle agissent les cylindres abrasifs.
Les vis 48 portent des roues d'engrenage 51 et 52 à leurs extrémités supérieures, aux extrémités des cylindres. Une roue d'engrenage intermédiaire 53 est interposée entre les roues de chaque paire 51 et 52, de façon à transmettre le mouvement de ro-
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tation de chaque roue 51 à la roue correspondante 52.
Les vis qui portent les roues d'engrenage 51 portent aussi des pignons hélicoïdaux 54 commandés par une vis hélicoïdale 55, dont l'arbre comporte une roue à denture droite 57 qui de son cô- té est commandée par un moteur 58 par l'intermédiaire d'un pignon de chaine 58a. Les tambours de finissage 43, 44 peuvent ainsi se rapprocher et s'éloigner l'un de l'autre verticalement, de @ ainsi façon à pouvoir être/simplement écartés ou rapprochés dé manière à exercer la pression voulue de polissage sur la pièce 49.
Pour écarter les montants de la demi-cage 27 at 29 des mon- tants correspondants 26 et 28, on retire d'abord les boulons 31, puis on enlève les courroies 38 et 39 des poulies 41 et 42. On fait tourner des barres filetées 60 qui se vissent dans les montant- 26 et 28 et sont montées à rotation dans les montants 27 et 29, de façon à faire glisser ces derniers sur la plaque 33 et à .écarter ainsi les blocs de portée 45 et 46, comme l'indique la fig. 4.
Les coussinets 61 et 62 des arbres sont ainsi dégagés et on peut alors faire monter les cylindres et leurs arbres pour les faire sortir de la cage au moyen des crochets d'une chaîne de levage, qui saisissent les arbres entre des disques 63 et les coussinets 61 et 62. L'ensemble 59 du capot des moteurs est monté à charniè- re sur les montants 26 et 28 et peut être basculé vers le haut et maintenu dans cette position par un arrêt 59a du capot des moteurs.
On peut alors faire monter librement les cylindres 43 et 44 entre les montants 26, 28 et 27 , 29 et les enlever.
Des guides de la pièce en forme de bande 49 sont disposés de chaque côté de la cage des cylindres (figs. 8 à 11), et compor- tent chacun une colonne 64 qui supporte des rouleaux horizontaux 65 et des galets de guidage verticaux 66 de chaque coté de la ban- de 49, ces galets @ éant boulonnés d'une manière régla- ble dans une pièce fendue 66a, de façon à pouvoir adapter à volon- té leur position à une largeur quelconque de la bande.
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Les galets 66 et la pièce fendue 66a sont portés par une con- sole 66b dont la position peut être réglée autour d'un axe hori- zontal, fig. 10, de sorte que lorsqu'ils se trouvent aux extrémi- tés d'un train de cylindres, on peut les faire basculer pour gui- der une bande se rapprochant ou s'éloignant de bobines disposées dans des plans situés plus bas que l'intervalle entre les cyl in- dres. Les bandes telles que 49 passent entre les cylindres dans un sens, puis dans l'autre sens et on les fait passer dans des boîtes de nettoyage 69. Ces boîtes contiennent des tuyaux d'ar- rosage 69a et 69b. Ces tuyaux d'arrosage font arriver de l'eau ou autre liquide dans des directions angulaires pour débarrasser la bande des particules d'abrasif.
Par exemple, lorsqu'une botte de nettoyage est montée entre des cages, comme l'indique schéma- tiquement la fig. 8, les jets d'eau 69a nettoient la bande des par- ticules restées sur elle pendant leur passage entre les deux cy- lindres de finissage précédents avant qu'elle passe entre les cy- lindres de la cage suivante, lorsque la bande avance dans la di- rection des flèches de la fig. 8. Lorsque la bande avance dans l'autre sens, ce sont les jets d'eau 69b qui la débarrassent de ces particules. La présence des jets d'eau entre les cages des cylindres est importante, car ils enlèvent les grosses particules non adhérentes laissées par les cylindres d'une cage, avant que la bande passe entre les cylindres d'une cage dont les grains abra- sifs sont plus fins.
A la sortie des dernières cages, les jets d'eau éliminent les particules de la bande avant qu'elle s'enroule sur une bobine. Un tuau 69c sert à évacuer les détritus.
Pour pouvoir polir les bandes à l'état mouillé, on dispose des tuyaux d'arrosage 67, 68 qui en mouillent les surfaces avec de l'eau ou de l'huile. Le polissage à l'état mouillé empêche les cylindres de se surchauffer, ainsi que le dépôt des poussières vo- lantes.
Le socle 23 et les cages des cylindres reçoivent un mouvement de va-et-vient et d'oscillation combiné dans le sen longitudinal
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de l'axe des cylindres. Le mécanisme des figs. 5 et 6 comporte une bielle 70 montée à oscillation sur le socle 23 et qui s'arti- cule à son extrémité extérieure sur un levier 71 monté à oscilla- tion dans une boîte de transmission 72 qui, de son coté, est mon- tée sur le socle 23. Le levier est monté à oscillation entre ses extrémités sur un axe 73 et des trous 74 permettant de régler la position verticale du levier et par suite de faire varier l'ampli- tude du mouvement de la bielle 70.
Le mécanisme qui provoque le mouvement de va-et-vient et d'oscillation combiné des cages des cylindres est commandé par un moteur 75 qui actionne une roue conique 76 et une vis hélicoïdale 77 (fig. 5). La vis hélicoïdale 77 engrène avec un pignon hélicoY- dal 78, fig. 6, qui tourne dans des portées annulaires 78a et 78b.
Un arbre 79 est monté excentriquement dans le pignon hélicoïdal 78 et une roue dentée 80 est montée à rotation sur ledit arbre.
Lorsque le pignon hélicoïdal 78 tourne, il fait décrire à la roue 80 un trajet circulaire en prise avec une couronne 81 à denture in- térieure. La couronne dentée 81 est boulonnée dans une position fixe sur la cage et montée concentriquement au pignon hélicoïdal 78. Lorsque la roue dentée 80 tourne autour de la couronne den- tée 81, elle est également en prise avec une roue dentée 82, calée sur un arbre 83, et la fait tourner. L'arbre 83 est monté excen- triquement dans le pignon hélicoïdal 78 et tourne dans des portées annulaires 83a. L'arbre 83 comporte à chaque extrémité des prolon- gements en forme de manivelles 86.
Par suite, lorsque le pignon hélicoïdal 78 tourne l'arbre 83, qui est monté excentriquement par rapport à lui,décrit dans son ensemble une trajectoire circulaire, en exerçant ainsi une poussée lente, unique de va-et-vient sur les bielles 84 pendant chaque tour complet du pignon hélicoïdal. En même temps, les roues dentées 82 et 80, par leur mouvement autour de la couronne à denture inté- rieure 81, font tourner l'arbre 83. Il en résulte que les prolon- gements en forme de manivelles 86 tournent et que les bielles 84
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reçoivent un mouvement oscillant ou une série de courtes et rapi- des poussées.
Ce mouvement combiné de va-et-vient et d'oscilla- tion sert à transmettre aux montants de la cage, par l'intermé- diaire du socle 23 et des portées 24, un mouvement latéral qui se compose simultanément d'un cycle prolongé, mais relativement lent, interrompu par une série de cycles courts, mais rapides.
Les mouvements précités ont principalement pour but d'obte- nir sur la bande en acier un fini lisse et sans sillons. La cage des cylindres et les cylindres reçoivent encore un autre mouvement dans une direction transversale par rapport au trajet suivi par la bande, qui a pour but de faire agir la presque totalité de la matière abrasive des tambours ou cylindres sur la bande, même lorsque la largeur des bandes est faible par rapport à la longueur des tambours de finissage. Ce dernier mouvement a pour but d'é- viter une perte excessive de matière abrasive et permet de se ser- vir des tambours de finissage pendant des périodes de plus longue durée, en rendant moins fréquents les arrêts de la machine néces- saires au remplacement des couches ou manchons de matière abrasive des cylindres.
Un moteur 90, fig. 2,monté sur le socle 19, actionne un ar- bre fileté 91 monté à rotation dans des coussinets 92 et 93 qui sont également portés par le socle 19. L'arbre 91 se visse en 94 dans le bâti 14. Le moteur 90 est du type réversible et par sui- te l'arbre 91 peut recevoir des mouvements alternatifs dans les deux sens, de façon à faire aller et venir le socle 19 sur le bâti 14. L'amplitude des mouvements de va-et-vient se règle suivant la largeur des bandes en acier à polir.
Suivant les figs. 12 et 13, le dispositif qui provoque le renversement des mouvements du moteur 90 et de l'arbre fileté 91, suivant la largeur de la bande en acier à polir, comporte un commu- tateur inverseur 96, connecté par des fils avec le moteur 90 et porté par une console 97 qui, de son côté, est montée sur la boi- te de transmission 72. Des galets 98 sont montés à rotation dans
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la console. Une barre 99, comportant des rainures de guidage dans ses bords supérieur, et inférieur, est mobile entre les galets 98.
Un bras 103, monté à oscillation autour d'un axe 104 sur la barre 99, est supporté normalement dans une position sensiblement horizontale par une plaque 105 qui se visse dans l'extrémité de la barre 99. Une IL.-barre 100 à profil de came est portée par le bras 103 et lorsque ce bras va et vient.avec la barre 99, la barre vient au contact d'un galet 101 et le quitte, de façon à fai- re osciller un levier de commutateur ou bras 102, qui fait fonction- ner le commutateur 96 et provoque ainsi le renversement du mouve- ment du moteur 90.
Le bras 103 se prolonge transversalement au trajet suivi par la pièce et au-dessus de l'intervalle entre les cylindres de fi- nissage ; il comporte deux coulisses 106 qui supportent d'une ma- nière réglable deux galets 107 dans une position dans laquelle les bords de la bande en acier viennent au contact des dits galets pen- dant le mouvement de va-et-vient des montants de la cage. Les ga- lets 107 sont supportés par le bras 103 par l'intermédiaire de ti- ges de suspension 108 dans lesquelles passent des vis 109 qui pas- sent également dans les coulisses 106 et sur lesquelles se vissent des écrous 110, ce qui permet de régler la position des galets suivant l'angle formé par les cages des cylindres de finissage et le trajet suivi par la bande.
Lorsque les tambours de finissage sont directement perpendiculaires à la bande, les galets 107 sont plus éloignés l'un de l'autre que lorsque les cylindres de finis- sage et leurs cages sont dans une position diagonale par rapport au trajet suivi par la bande, comme T'indique la fig. 16, afin que la presque totalité des surfaces abrasives des tambours soient au contact de la bande.
Pendant les mouvements de va-et-vient du socle 19 résultant du renversement du mouvement de la vis 94, les galets 107 viennent alternativement au contact des bords de la bande. A chacun de ces contacts, le bras 103 subit un mouvement de déplacement faisant fonctionner le commutateur 96 et provoquant ainsi le renversement
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automatique du mouvement du moteur 90 et de la vis 94. On peut éloigner le bras 103 des cages des cylindres en le faisant bascu- ler de bas en haut autour de son axe 104, en l'éloignant ainsi de sa plaque de support 105.
La fig. 14 représente une disposition légèrement différente qui comporte deux interrupteurs magnétiques 112 montés d'une manière réglable sur le bras 103. Ces interrupteurs sont actionnés par le freinage du champ magnétique provoqué par les bords de la bande pendant le mouvement de va-et-vient des cylindres de finissage, ce qui provoque le renversement périodique da mouvement du moteur 90.
La fig. 15 représente des paires de cellules photo-électriques 114, 115 et 116, 117, portées par le bras 103 ; la bande masque le faisceau lumineux entre ces cellules à peu près aux extrémi- tés des mouvements de va-et-vient des cages des cylindres, ce qui provoque le renversement du sens du courant passant dans le moteur 90.
Pour empêcher la vis 94 de se coincer, lorsque le moteur avec son socle 17 et les cages des cylindres reçoivent un mouvement de va-et-vient, et quil n'existe pas de bande en acier faisant fonc- tionner automatiquement les commutateurs inverseurs des figs.
12 à 15, un dispositif, (fig;5), provoque le renversement du mouve- ment du moteur et de la vis en des points précédant de peu aeux où la vis se coincerait. Ces renversements de mouvements s'effectuent en des points séparés par un intervalle un peu plus grand que les points des plus éloignés du réglage normal des éléments faisant fonctionner le commutateur des figs. 12 à 15.
Suivant la fig. 5, le sosie 19 qui porte le moteur 90 comporte une barre 118 actionnant le commutateur et coulissant sur le socle dans des guides 119. Une console 120, fixée sur le socle 14, porte une tige 121 qui se dirige vers le haut au-delà de la barre 118 dans une position dans laquelle elle vient au contact des colliers 122 et 123 qui poussent la barre 118 pendant les mouvements de va- et vient du aocle 19 et des cages des cylindres provoqués par la
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vis 94. La barre actionne un bras d'interrupteur 124 en exerçant une action de came sur un levier d'interrupteur 125 qui correspond aux organes d'interrupteurs 96 et 102 de la fige 12, ce qui provo- que le renversement du mouvement du moteur 90.
On peut faire passer la bande entre les tambours de finissage d'une manière quelconque appropriée.
Naturellement, l'invention n'et pas limitée aux modes de réa- lisations décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.