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PERFECTIONNEMENTS AUX TAMBOURS D ENROULEMENT POUR MATIERES EN
BANDE
Dans les tambours d'enroulement tels que ceux qui sont utilisés dans les laminoirs, il est d'usage d'employer deux modes opératoires distincts, tout d'abord en assujettisant solidement l'extrémité de tête de la bande à enrouler dans une griffe incorporée dans le tambour d'enroulement et en formant une bobine serrée sous tension entre le tambour et le laminoir et ensuite en introduisant la bande entre la surface du tambour et un disposi- tif d'enroulement tel qu'une enveloppe de courroie et en continuant ainsi jusqu'à ce qu'un nombre suffisant de tours aient été produits afin de per- mettre à la tension d'être appliquée par engagement à frottement comme con- séquence de la tension sur la bande circulaire, qui se produit quand on en- roule la bande de métal sous tension.
Quand on utilise le second procédé avec un tambour primitivement construit pour être actionné selon le premier procédé, l'effet de tension en question oblige la boucle la plus intérieure à se cambrer vers l'intérieur dans l'espace formé dans la périphérie du tam- bour par la fente qui est nécessaure pour l'extrémité de tête de la bande afin qu'elle soit introduite de manière qu'elle puisse être placée dans la gritte située à l'intérieur du tambour. Des cambrures de l'ordre de gran- deur de 1,6 mmo sont très communes tandisrque des cambrures devenant progres- sivement moins importantes s'étendent jusqu'à la huitième ou dixième boucle.
Un des buts de l'invention est de réaliser pour cette fente un moyen de fermeture perfectionné qui reste normalement une partie intégrante de la construction dp tambour et qui, à aucun moment, pendant les opérations d'enroulement ou de déroulement, s'offre un prolongement quelconque audelà de l'enveloppe cylindrique sur laquelle la bobine est enroulée.
Par conséquente selon l'invention, on munit un tambour d'enrou- lement comprenant une fente servant à recevoir une extrémité de la matière en bande à enrouler sur le tambour,d'un organe servant à ouvrir et à fermer
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la fente et qui, en tous temps se trouve dans une position telle qu'il ne traverse pas l'enveloppe sur laquelle la bobine est enroulée, l'organe étant disposé en position fermée, de manière à présenter entre les lèvres de la fente, une surface sensiblement conforme au contour du tambour.
Il est évident que ladite enveloppe est la surface à laquelle s'adapte la boucle la plus intérieure pendant l'enroulement.
De préférence., l'organe de fermeture peut être prévu de manière à tourner autour d'un axe, depuis sa position d'ouverture jusqu'à sa position de fermeture et vice versa, et, dans la position d'ouverture, il peut consti- tuer une partie de la surface de paroi de la fente. Par conséquent, cet organe peut comprendre deux surfaces, dont l'une sert à former une continua- tion de la périphérie du tambour quand la fente est fermée et dont l'autre sert à réaliser une partie de la paroi de la fente lorsque la fente est ou- verte. Il en résulte que les surfaces peuvent être formées sur et parallè- lement à l'axe d'un organe partiellement cylindrique monté de manière à tourner dans les deux sens dans un évidement à section en arc, formé dans le tambour et ouvrant vers un côté de la fente.
Une telle construction pré- sente l'avantage que la masse se trouve à proximité autour de son axe et répartie assez uniformément pour qu'elle ne tende pas à être déplacée par des charges centrifuges.
Bien que l'organe de fermeture avant été défini ci-dessus comme présentant, en position fermée, une surface constituant une continuation de la périphérie du tambour, cette surface n'a pas besoin d'être unie ou ininterrompue et on a trouvé préférable, en fait, de former la surface avec une série de rainures espacées à angle droit relativement à l'axe de rota- tion, tandis que chacun des bords de la surface du tambour comprend une série de dents qui s'ajustent exactement dans les rainures. De façon correspon- dante, cette surface comprend une série de nervures dont les sommets sont plats et s'adaptent à la périphérie extérieure du tambour, tandis que les bords de la fente qui spnt chanfreinés de manière à former des angles aigus aux points où ils rencontrent les nervures, sont renforcés par les dents.
Cette disposition supprime les espaces ou lignes transversales sur lesquels la bande n'est pas supportée et empêche les boucles intérieures de la bobi- ne de se cambrer vers l'intérieur sous la tension très sensible de la boucle qui se produit lorsque l'on enroule la bande de métal sous tension.
Le genre de tambour auquel 1.'invention s'applique est souvent construit de façon qu'il soit obligé de se contracter radialement afin de permettre à la bobine enroulée d'être enlevée. Un tel tambour peut être construit en segments et 1:' arrangement être tel que tous les segments soient obligés de s'approcher légèrement de l'axe ou qu'un des segments soit fixe radialement tandis que les autres sont mobiles.
Il est évident que la pré- sente invention peut être appliquée, aussi bien si la fente de la griffe est formée dans un segment fixe que si elle est formée dans un segment mobile radialemento
Un des objets de l'invention consiste aussi à prévoir le mécanis- me de serrage dans un tambour d'enroulement de telle manière qu'il s'adapte automatiquement à une matière en bande ayant des épaisseurs variant dans des proportions relativement grandes, ce qui permet de passer d'une bande d'un gabarit à une bande d'un autre gabarit sans qu'un ajùstage manuel soit nécessaire,
le dispositif étant tel que ces variations peuvent être réalisées sans affecter la pose d'autres mécanismes dans le tambour tel que le méca- nisme servant à effectuer la contraction du tambour afin de permettre à la bobine d'être enlevées
Selon une autre caractéristique de l'invention, on munit un tam- bour d'enroulement d'une paire de mâchoires montées de telle manière qu'elles puissent coopérer avec la bande à l'aide d'un organe agissant par l'inter- médiaire de moyens élastiques soumis à des tensions par un mouvement ulté- rieur de l'organe de manière à accroître l'étreinte sur la bande, la griffe étant également munie d'un moyen élastique auxiliaire afin de séparer posi- tivement les mâchoires lorsque l'on retire ledit organe.
La griffe est pré-
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vue de telle manière que la force centrifuge tende à augmenter l'action de serrageo
La description qui va suivre, en regard des figures du dessin annexé, d'une forme de réalisation, choisieà titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre la manière dont l'invention est réaliséeo
Les figures 1 et 2 représentent des coupes du tambour, avec.les organes dans des positions relatives différentes, les coupes étant faites le long de la ligne II-II de la figure 3.
Les figures 3, 3a et 4 représentent des coupes longitudinales selon les lignes III-III et IV-IV respectivement de la figure 2.
La figure 5 représente une vue d'un fragment du tambour tel qu'on le vpit en direction de la flèche V.
La figure 6 est une vue en bout du tambour.
Le tambour comprend un segment principal 1 fixe relativement à l'axe de rotation et deux segments 2,3 que l'on peut faire tourner relati- vement au segment 1 de manière qu'ils s'adaptent à la surface de la section du tambour, la fente de la griffe 4 étant prévue dans le segment fixe de telle manière qu'elle s'étende sur une corde relativement courte de ce seg- ment et soit inclinée légèrement en direction de son extrémité intérieure à laquelle elle rejoint une cavité 5 logeant un mécanisme de serrage de ban- de, qu'on décrira ci-après plus en détailo En réalité,' seule l'extrémité intérieure de la fente est formée dans le segment lui-même.
En ce qui con- cerne la surface intérieure 6 de la fente, c'est-à-dire la surface la plus rapprochée de l'axe de.rotation du tambour, la partie formée dans le segment est coupée, bien avant qu'elle atteigne la périphérie' du tambour, par un évidement relativement grand 7 de section en forme d'arc, formé dans le seg- ment 1 et servant de palier pour l'organe rotatif de fermeture 8.
Ce dernier est en forme d'arc sur plus' d'une moitié de sa circonférence et l'antre moitié comprend deux surfaces 9 et 10 sous=tendant un arc d'environ 75 entre elleso La surface 9 est la plus longue des deux et, quand elle est vue en bout (figures 1 et,2), comprend une corde de .$'organe de ferme- ture qui est recourbée à une de ses extrémités de telle manière que, lors- qu'elle se trouve dans la position représentée sur la figure 1, la surface 9 se trouve à l'intérieur de la périphérie du tambour. Quand l'organe de fermeture se trouve dans cette position ouverte de la figure 1, la surface 9 forme un prolongement de la surface intérieure 6 de la fente 4.
Quand on fait tourner l'organe de fermeture vers sa position de fermeture repré- sentée sur la figure 2, la surface 10 forme un pont entre les bords 12 et 13 de la fente en réalisant ainsi un prolongement ininterrompu de la surfa- ce courbe du tambouro
Les parties de la surface du tambour sur l'un ou l'autre des cotés de la fente ne sont pas prévues sur le segment principal 1 indiqué ci=dessus mais sur deux plaques 14, 15 relativement épaisses, fixées par des boulons noyés, dans des évidements formés dans le segment 1 de part et d'autre de la fenteo Les bords 12 et 13 de la fente ci-dessus sont for- més sur ces plaques qui servent à retenir l'organe de fermeture 8 en posi- tiono Les faces 16 et 17 portant des bords qui sont opposés à l'évidement 7 ont un profil en forme d'arc (figures 1 et 2)
et sont crénelées de sorte que les bords 12, 13 de la fente ont l'aspect représenté sur la figure 5.
Les rayons des parties arquées intérieures et extérieures des faces créne- lées 16 et 17 correspondent aux rayons intérieurs et extérieurs d'une série de rainures périphériques 18 prévues dans l'organe de fermeture 8 de telle manière que les créneaux forment des séries de dents arquées s'adaptant exac- tement aux rainures 18.
Ces dernières s'étendent sur toute la partie arquée de l'organe de fermeture 8 et sur la surface 10 mais elles ne paraissent pas sur la surface plus longue 9 sauf aux extrémités de celle-ci., parce que le rayon des bases des rainures 18 est trop grando La face dentée arquée 16 de la plaque 14 réalise un prolongement de la surface extérieure 19 de la fente, tandis que les bords crénelés des deux plaques 14 et 15 coïnci-
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dent exactement avec la surface rainurée 10 sur l'organe de fermeture 8 quand ce cernier se trouve dans la position de fermeture représentée sur la figure 2, les surfaces des nervures 20 (figure 5) entre les rainures 18 formant des prolongements de la surface du tambour aux bords 12 et 13.
A l'extrémité éloignée du mécanisme de commande du tambour, l'or- gane de fermeture 8 possède à son extrémité sur un axe coaxial, un socle hexagonal 21 (figure 6) de façon que l'on puisse faire tourner l'organe 8 autour de son axe entre sa position d'ouverture et sa position de fermeture à l'aide d'une clé de forme appropriéeo A l'une ou à ses deux extrémités, le socle peut porter un court bras de manivelle 22 pivotant autour d'un pis- ton 23 coulissant dans un cylindre oscillant 24 contenant un ressort de com- pression 25 interposé entre le piston 23 et l'extrémité du cylindre 24.
Ce mécanisme à ressort franchit une position de point mort lorsqu'on fait tourner"l'organe d'une position à l'autre puis le maintient en position con- tre une butée appropriée, La figure 2 représente une variante de réalisation dans laquelle une bille 26 chargée par un ressort de compression 27 est pré- vue de manière à se loger dans des évidements 28 et 29 correspondant aux deux positions de l'organe de fermeture 80 Dans ce dispositif, l'organe de fermeture tourne au moyen d'une clé s'adaptant sur un socle. On peut prévoir un index à proximité du socle pour indiquer la position de l'organe de fermeture.
Si on revient maintenant à la construction du tambour proprement dit, on voit, d'après les figures 3 et 4, que le segment principal ou fixé radialement 1 est muni, à ses extrémités opposées, de paliers à coussinet en forme de manchons 30, 31, qui coopèrent avec des surfaces de coussinet 32,33 formées sur un arbre principal 34 montéren cantilever dans des paliers à billes 35. Sur le côté des paliers à billes éloigné du tambour, l'arbre est relié à une source de puissance au moyen de laquelle il peut tourner.
Le segment 1 est maintenu sur l'arbre 34 en direction axiale par un capuchon 60 fixé à l'arbre 34 par des boulons 61 et coopérant avec. le coussinet 62 du palier 30. Sur ses faces opposées (comme on le voit sur les figures 1 et 2), le segment 1 est formé d'une série de pattes 36, 36a (figure 4) qui portent des axes 37, 38. Chacun des segments 2 et 3 du tambour rotatif est formé de paliers à coussinet 39, 39a, montés sur l'axe associé 37 ou 38 al- termativement avec les oreilles 36 ou 36ao A leurs extrémités libres, les segments rotatifs 2 et 3 sont formés de dents 40, 41 qui engrènent l'une avec l'autre, (figures 1 et 2} et le segment 3 porte une plaque arquée 42 qui recouvre les dents et constitue une périphérie lisse pour le tambour au point de jonction entre les deux segments 2 et 3.
A l'intérieur du tam- bour, l'arbre principal 34 çomprend des surfaces d'arrêt 43 et 44 qui coo- pèrent avec les extrémités opposées du segment 1 fixé radialement, comme on le voit sur les figures 1 et 2, mais avec un certain retardo
En cours de fonctionnement, le tambour d'enroulement est main- tenu au moyen d'un frein à ruban sur une jante 45 dans une position convena- ble pour la pénétration de la bande dans la fente 4.
Après que la bande a été introduite, on fait tourner l'arbre 34 lentement de 10 de la position de la figure 1 à la position de la figure 2, jusqu'à ce que le segment 1 fixé radialement vienne en prise avec la surface d'arrêt 44, période au cours de laquelle la force vive est absorbée et deux séries de galets coaxiaux 45 et 46 montés sur ;L'arbre principal 34, viennent en prise avec des bandes trempées 47 et 48 formant cames, fixées respectivement sur les surfaces in- térieures des deux segments rotatifs de tambour 2 et 3, en les poussant vers l'extérieur de la quantité permise par les surfaces d'arrêt 49 et 50 sur les segments 2 et 3 qui coopèrent avec des surfaces correspondantes aux extrémités du segment l, comme on le voit sur les figures-1 et 2.
Les seg- ments de tambour 2 et 3 sont poussés vers l'extérieur contre l'action d'un ressort de tension 59 fixé entre eux à l'extrémité extérieure du tambour.
Les deux séries de galets 45 et 46 sont montées respectivement, avec des paliers à aiguilles alternés, sur des axes 51,52 portés parallèlement à l'axe de l'arbre 34 par des oreilles 53, 53a formées sur eux.
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Simultanément avec l'expansion du tambour de la manière décrite ci-dessusune série de galets 54, montés sur un axe 55 porté par des oreil- les 56, alternant avec les galets 54 et montés à queue d'aronde sur l'arbre principal 34, ferment le mécanisme de serrage de la bande afin de retenir l'extrémité de la bande dans l'extrémité intérieure de la fente 4, la bande étant fixée par des mâchoires 57 et 58 de la manière décrite ci-dessous.
Aussitôt que le tambour a été dilaté et la bande serrée, on relâche le frein, ce qui permet au tambour de tourner, l'arbre accélère sa rotation et l'en- roulement commence, Quand la bande est complètement enroulée, on arrête la bobine avec le tambour en position correcte indiquée ci-dessus et on appli- que le frein. Le poids de la bobine est ensuite absorbé par un appareil convenable dont une forme de réalisation est décrite dans le brevet anglais 663.056 au nom de la Demanderesse et on fait tourner lentement 'l'arbre en direction inverse dans sa position initiale relativement au tambour, posi- tics dans laquelle la surface d'arrêt 43 coopère avec le segment 1 du tam- bour.
On permet ainsi au ressort de tension 59 de ramener les segments suspendus 2 et 3 à leurs positions les plus intérieures en contractant ainsi le tambour et en permettant de retirer'l'extrémité libre de la bobine, le mécanisme de serrage de la bande étant aussi relâché comme résultat du mou- vement inverse de l'arbre 34. On notera, d'après les figures 3 et 6, que la fente s'étend jusqu'à l'extrémité libre du segment 1 au-delà de l'extré- mité des mâchoires de serrage 57 et 58, la partie prolongée de la fente é- tant désignée par ra dans la figure 3. Ce prolongement 4a coopère avec une fente similaire 4b dans une plaque de couverture 63 fixée par des boulons 64 au palier à coussinet 30.
Par conséquent, lorsqu'on retire la bobine hors du tambour, la partie de la bande glisse parallèlement à l'axe du tam- bour au travers de la fente 4 et ses prolongements 4a et 4b jusqu'à ce qu'elle soit éloignée du tambouro
La mâchoire de serrage 57 est une bande de métal trempé logée dans un évidement de la surface supérieure de la fente 4 et fixée dans cet évidement par des boulons noyés 65. La mâchoire intérieure 58 comprend une série de sections alignées de métal trempé, assemblées à queue d'aronde respectivement aux parties supérieures d'une série de pistons 66 coulis - sant dans le passage radial constitué par la cavité 5 qui s'étend presque sur toute la longueur du tambour et a une partie élargie 5a à son extrémité intérieure.
Par conséquent, les pistons 66 peuvent coulisser radialement dans le tambour. Les pistons 66, comme on le voit sur les figures 1 et 2 comprennent des brides latérales 67 qui se trouvent dans la partie élar- gie 5a du passage radial 5. Des ressorts de compression 68 sont interposés entre ces brides 67 et les sommets des cavités du segment fixé radialement 1. C'est pourquoi ces ressorts 68 tendent à pousser la mâchoire 58 radia- lement vers l'intérieur et à l'éloigner de la mâchoire extérieure 57.
Chaque piston 66 est muni d'une fente 69 s'étendant longitudi- nalement du tambour et ouvrant dans la face intérieure 70 du piston. Un poussoir 71 coulisse radialement dans la fente 69 de chaque piston 66. Ces trois cavités radiales 72 sont formées dans chaque poussoir 71 et ouvrent dans sa face extérieure. Un ressort de compression 73 est monté dans cha- que cavité et agit entre l'extrémité intérieure de celle-ci et la face extérieure de la fente 69, chaque ressort 73 subissant une légère compres- sion quand les organes occupent les positions de la figure 1. Des évidements latéraux 74 sont formés à la partie supérieure de chaque fente 69 et des butées latérales 75 coopèrent avec les faces intérieures des évidements 74 afin de limiter le mouvement intérieur du poussoir 71 relativement au piston 66.
La face intérieure de chaque poussoir 71 porte une bande trempée 76 comprenant une face formant came 77 sur sa surface intérieure, afin de coo- pérer avec un-des galets 54. Les bandes 76 sont fixées par des boulons noyés 790
Lorsque l'arbre 34 tourne de la position de la figure 1 à celle de la figure 2 pour absorber la force vive avant de faire tourner le tambour, les galets-cames 54 roulent sur les faces 77 en chassant l'ensemble compre- ' nant les sections de mâchcires 58, les pistons 66 et les poussoirs 71 radia-
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lement vers l'extérieur tandis que les ressorts 68 sont comprimes. S'il n'y a pas de bande à serrer,
le contact entre les mâchoires 57 et 58 se produit un peu avant que les galets 54 aient roulé à l'extrémité de la par- tie inclinée des faces 77 de sorte que les ressorts 73 continuent à être comprimés jusqu'à ce que les galets 54 aient poussé les cames 77 radiale- ment aussi loin que possible vers l'extérieur (figure 2). Cependant, si la bande se trouve entre les mâchoires, le(contact entre la mâchoire 57, la bande et la mâchoire 58 a lieu plus tôt au cours du passage des galets le long de la partie inclinée des cames, de sorte que les ressorts 73 sont comprimés d'une quantité supplémentaire dépendant de l'épaisseur de la bande. La quantité dont les ressorts 73 sont comprimés dépend de 1'épais- seur de la bande.
Quand on ramène l'arbre 34 à sa position primitive de la figure 1, les galets 54 roulent sur les faces 77 de manière à permettre d'abord aux ressorts 73 de se relâcher graduellement, et ensuite aux ressorts 68 de se relâcher jusqu'à ce que les mâchoires soient complètement ouvertes.
On notera que les ressorts 73 sont sensiblement plus forts que les ressorts 68.
Comme les galets 54 montent sur les cames 77 de manière à obli- ger les mâchoires 57 et 58 à serrer, il existe une composante tangentielle de forme sur les bandes 76 et la face intérieure 70 de chaque piston 66 comprend un épaulement 78 qui, s'il est nécessaire, fournira un support la- téral à la bande associée 760
Il y a lieu de noter que les faces des mâchoires 77 et 78 coo- pérant avec la bande sont parallèles à la fente 4 mais sont décalées au-des- sus de la@fente 4 de telle sorte que la bande fait des coques en passant entre les surfaces obliques 79, 80 sur les mâchoires en direction des faces engageant la bande principale.