EP0056538A1 - Dispositif d'obturation des extrémités d'une machine de traitement de tôles - Google Patents

Dispositif d'obturation des extrémités d'une machine de traitement de tôles Download PDF

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EP0056538A1
EP0056538A1 EP81401949A EP81401949A EP0056538A1 EP 0056538 A1 EP0056538 A1 EP 0056538A1 EP 81401949 A EP81401949 A EP 81401949A EP 81401949 A EP81401949 A EP 81401949A EP 0056538 A1 EP0056538 A1 EP 0056538A1
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flaps
inlet
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Alfred Germain
Bernard Roth
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USINOR SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Definitions

  • the present invention relates to machines for treating and in particular cooling sheets or other similar products, of the type comprising a lower frame and an upper frame in which are mounted sets of rollers for driving and guiding the sheet, operating in pairs. , the two frames delimiting an enclosure in which a treatment fluid circulates.
  • Such a machine is described in particular in French patent n ° 73 10 710 of March 26, 1973 and in French patents n ° 77 39 833,77 39 834, 77 39 835, 77 39 836 filed on December 30, 1977.
  • French patent n ° 77 39 835 relates to the arrangement of the inlet and outlet ends of such a machine and describes the presence at each of these ends of at least one flap articulated around an axis parallel to the plane of the sheet and transverse with respect to the direction of movement of this sheet, this flap being able to be brought to the high position or to the low position by means of jacks, depending on whether or not the machine has to be crossed by a sheet or other product to be treated.
  • the object of this invention is to provide an arrangement of the inlet and outlet ends of a sheet processing machine, which does not have these drawbacks and which is therefore of lighter and more economical construction, less bulky and which authorizes an adaptation according to the width of the product to be treated.
  • the subject of the invention is a device for closing the inlet and outlet ends of a machine for treating sheets or the like, this machine comprising an upper frame and a lower frame delimiting an enclosure in which can circulate a treatment fluid, characterized in that it comprises, for each end of the machine, at least one rigid shutter flap carried by one of the frames, guide means provided on this frame and allowing movement of the or of each flap in a direction approximately perpendicular to the plane of the sheet metal passing through the machine and of the actuation means of the or each flap, the or each flap cooperating by its free edge with the other frame to close so practically sealed the relevant end of the machine.
  • FIG. 1 the inlet end of a plate cooling machine comprising an upper frame 10 and a lower frame 20.
  • Each frame has side walls 11,21 connected by metal envelopes 12,22 comprising roughly flat parts 12a, 22a parallel to the sheet to spend in the machine and the curved portions 12b, 22b which surround the drive and guide rollers 13, 23.
  • the metal sheaths delimit a chamber in which may circulate a cooling liquid, the 'enclosure being for this purpose connected to the inlet and outlet conduits of this liquid, the conduits 14,24 shown in the drawing being in this case the outlet conduits.
  • the side walls 11 of the upper frame are connected by a beam 30 which in the example shown has a box structure, and whose horizontal upper wall 31 has an extension 32 directed towards the interior of the machine.
  • the closure device In the space between this transverse beam and the adjacent envelope 12 b delimiting the enclosure for the cooling fluid is arranged the closure device according to the invention.
  • This device mainly comprises several rigid flaps juxtaposed 33 to 37 (Fig. 2) having for example a thickness between 10 and 30 mm.
  • the central flap 35 extends on either side of the longitudinal plane of symmetry of the machine, represented by the line XX.
  • the central flap can for example have a width of 2 m and the other four flaps a width of 0.55 m.
  • the number and the width of the shutters are chosen at will,
  • the horizontal end wall of the upper frame has a slot transverse 38, extending over the entire width of the machine.
  • two parallel plates 39 arranged vertically and which define a housing in which the flaps can be retracted.
  • This housing is sealed in its upper part by a cover 40 constituted by a simple plate fixed on the two vertical walls 39.
  • the horizontal wall 12a has seals 41 which can be constituted by bronze wear pads or by gaskets in material having a low coefficient of friction.
  • the shutters have at their upper part rods 42 which pass tightly through the cover 41, for example through cable glands 43, and are themselves articulated at their upper end on actuator rods 44, the bodies 45 of which are fixed to the wall 32.
  • rods 42 can be provided for each flap, connected at their upper part to horizontal spreaders on which the jack rods 44 are articulated.
  • the lower free edge 46 of the flaps has a bevel shape, cooperating with a groove 47 of complementary shape provided in the horizontal end wall 22a of the lower frame.
  • the various juxtaposed flaps have along their adjacent edges complementary profiles, a number of variants of which are shown in FIGS. 2 to 5.
  • these profiles are simply formed by recesses 48 in a broken line at two right angles, the shape of which appears clearly in this FIG. 2.
  • these profiles 49 have a V shape, with a re-entrant and projecting angle respectively. It should be noted that in this case the orientation of the V is such that any leaks are directed towards the sides of the machine.
  • the slots 50 at the adjacent edges of the flaps are of the tongue and groove type.
  • the complementary profiles 51 have a rounded shape, respectively concave and convex. Again the orientation is such that any leaks are directed to the sides of the machine. Similar profiles, complementary to those of the flaps, can also be provided on the two side walls 11 of the frame, or even seals in contact with the vertical edges of the end flaps.
  • FIG. 6 Another alternative embodiment has been shown in FIG. 6 about the lower free edge of the flaps and the groove provided in the lower frame.
  • this free edge 52 can simply comprise two lateral chamfers 53, while the groove 54 has a general profile of rectangular shape, the two upper edges of which are widened by means of chamfers 55.
  • this closure device is carried by the upper frame. We can however consider providing it on the lower frame.

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Abstract

Le but de cette invention est de fournir un agencement des extrémités d'entrée et de sortie d'une machine de traitement de tôles qui soit de construction légère et économique, moins encombrant et qui autorise une adaptation en fonction de la largeur du produit à traiter. A cet effet, le dispositif comprend pour chaque extrémité de la machine au moins un volet obturateur rigide (33) porté par l'un des bâtis, des moyens de guidage (38) portés par ce bâti et permettant un déplacement du ou de chaque volet suivant une direction à peu près perpendiculaire au plan de la tôle passant dans la machine, et des moyens (44, 45) d'actionnement du ou de chaque volet, le ou chaque volet coopérant par son bord libre (46) avec l'autre bâti (en 47) pour obturer de façon pratiquement étanche l'extrémité d'entrée ou de sortie de la machine.

Description

  • La présente invention concerne les machines de traitement et notamment de refroidissement de tôles ou autres produits analogues, du type comprenant un bâti inférieur et un bâti supérieur dans lesquels sont montés des jeux de rouleaux d'entraînement et de guidage de la tôle, fonctionnant par paires, les deux bâtis délimitant une enceinte dans laquelle circule un fluide de traitement. Une telle machine est décrite notamment dans le brevet français n°73 10 710 du 26 Mars 1973 et dans les brevets français n°77 39 833,77 39 834, 77 39 835, 77 39 836 déposés le 30 Décembre 1977. En particulier, le brevet français n°77 39 835 concerne l'agencement des extrémités d'entrée et de sortie d'une telle machine et décrit la présence à chacune de ces extrémités d'au moins un volet articulé autour d'un axe parallèle au plan de la tôle et transversal par rapport à la direction de déplacement de cette tôle, ce volet pouvant être amené en position haute ou en position basse au moyen de vérins, selon que la machine doit ou non être traversée par une tôle ou autre produit à traiter.
  • L'agencement décrit dans ce brevet antérieur donne dans l'ensemble satisfaction mais peut cependant faire l'objet d'un certain nombre de critiques :
    • - l'encombrement de tels volets est relativement important et a pour effet d'augmenter la longueur totale de la machine ;
    • - les volets étant articulés entre les deux parois longitudinales du bâti ont une longueur importante et doivent être de construction particulièrement rigide (structure en caisson). Ils doivent de plus être en appui contre des poutres offrant une résistance suffisante, ce qui complique la machine et en augmente le coût ;
    • - ces volets ayant une longueur qui correspond à la largeur totale de la machine, ne permettent pas d'adapter la largeur utile de l'entrée et de la sortie de la machine en fonction de la largeur du produit traité, d'où il résulte des fuites du fluide de traitement.
  • Le but de cette invention est de fournir un agencement des extrémités d'entrée et de sortie d'une machine de traitement de tôles, qui ne présente pas ces inconvénients et qui soit par conséquent de construction plus légère et plus économique, moins encombrant et qui autorise une adaptation en fonction de la largeur du produit à traiter.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'obturation des extrémités d'entrée et de sortie d'une machine de traitement de tôles ou produits analogues, cette machine comportant un bâti supérieur et un bâti inférieur délimitant une enceinte dans laquelle peut circuler un fluide de traitement, caractérisé en .ce qu'il comprend, pour chaque extrémité de la machine, au moins un volet obturateur rigide porté par l'un des bâtis, des moyens de guidage prévus sur ce bâti et autorisant un déplacement du ou de chaque volet suivant une direction à peu près perpendiculaire au plan de la tôle passant dans la machine et des moyens d'actionnement du ou de chaque volet, le ou chaque volet coopérant par son bord libre avec l'autre bâti pour obturer de façon pratiquement étanche l'extrémité concernée de la machine.
  • Suivant d'autres caractéristiques :
    • - il est prévu à chaque extrémité plusieurs volets juxtaposés munis de moyens d'actionnement séparés
    • - les volets juxtaposés ont le long de leurs bords adjacents des profils complémentaires qui assurent, d'une part, un guidage relatif correct et, d'autre part, une bonne étanchéité
    • - ledit autre bâti comporte une rainure transversale qui, en position d'obturation, coopère avec le bord libre du ou de chaque volet.
  • L'invention va maintenant être décrite plus en détail ci-dessous, en se référant aux dessins annexés représentant divers modes de réalisation et dont :
    • - la Fig. 1 est une vue partielle en coupe verticale de l'extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement de tôles ;
    • - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la. ligne 2 -2 de la Fig. 1 ;
    • - les Fig. 3 à 5 sont des vues analogues à celle de la Fig. 2, pour des variantes ; et
    • - la Fig. 6 est une vue de détail à plus grande échelle d'une variante du bord libre des volets, coopérant avec le bâti inférieur.
  • On voit sur la Fig. 1 l'extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement de tôles comprenant un bâti supérieur 10 et un bâti inférieur 20. Chaque bâti comporte des parois latérales 11,21 reliées par des enveloppes métalliques 12,22 comportant des parties à peu près planes 12a, 22a parallèles à la tôle devant passer dans la machine et des parties incurvées 12b, 22b qui entourent des rouleaux d'entraînement et de guidage 13, 23. Les enveloppes métalliques délimitent une enceinte dans laquelle peut circuler un liquide de refroidissement, l'enceinte étant à cet effet reliée à des conduits d'entrée et de sortie de ce liquide, les conduits 14,24 représentés sur le dessin étant en l'occurence des conduits de sortie.
  • Seule l'extrémité d'entrée de la machine à été représentée, mais il est bien entendu que l'extrémité de sortie de cette machine est, au moins pour l'essentiel, réalisée de la même façon.
  • Les parois latérales 11 du bâti supérieur sont reliées par une poutre 30 qui dans l'exemple représenté a une structure en caisson, et dont la paroi supérieure horizontale 31 comporte un prolongement 32 dirigé vers l'intérieur de la machine. Dans l'espace compris entre cette poutre transversale et l'enveloppe adjacente 12b délimitant l'enceinte pour le fluide de refroidissement est disposé le dispositif d'obturation suivant l'invention. Ce dispositif comprend principalement plusieurs volets rigides juxtaposés 33 à 37 (Fig. 2) ayant par exemple une épaisseur comprise entre 10-et 30 mm. Le volet central 35 s'étend de part et d'autre du plan longitudinal de symétrie de la machine, représenté par la ligne X-X. Pour une machine de 4, 20 m de largeur, le volet central peut par exemple avoir une largeur de 2 m et les quatre autres volets une largeur de 0, 55 m. Bien entendu, le nombre et la largeur des volets sont choisies à volonté,
  • Pour assurer le guidage des volets, qui sont agencés de façon à pouvoir se déplacer en translation suivant une direc- tion verticale, à peu près perpendiculaire à la direction de passage de la tôle, la paroi horizontale d'extrémité du bâti supérieur comporte une fente transversale 38, s'étendant sur toute la largeur de la machine. De part et d'autre de cette fente sont fixées deux plaques parallèles 39 disposées verticalement et qui délimitent un logement dans lequel peuvent être escamotés les volets. Ce logement est fermé de façon étanche à sa partie supérieure par un couvercle 40 constitué par une simple plaque fixée sur les deux parois verticales 39. De part et d'autre de la fente 38, la paroi horizontale 12a comporte des garnitures d'étanchéité 41 qui peuvent être constituées par des plaquettes d'usure en bronze ou bien par des garnitures en matériau présentant un faible coefficient de frottement. Les volets portent à leur partie supérieure des tiges 42 qui traversent de façon étanche le couvercle 41, par exemple à travers des presse-étoupe 43, et sont elles-mêmes articulées à leur extrémité supérieure sur des tiges de vérin 44, dont les corps 45 sont fixés sur la paroi 32. Suivant un mode de réalisation il peut être prévu deux ou plusieurs tiges 42 pour chaque volet, reliées à leur partie supérieure à des palonniers horizontaux sur lesquels sont articulées les tiges de vérin 44.
  • Dans le mode de réalisation représenté à la Fig. 1 le bord libre inférieur 46 des volets a une forme en biseau, coopérant avec une rainure 47 de forme complémentaire prévue dans la paroi d'extrémité horizontale 22a du bâti inférieur.
  • Suivant une caractéristique importante de l'invention, les différents volets juxtaposés présentent le long de leurs bords adjacents des profils complémentaires dont un certain nombre de variantes sont représentées aux Fig. 2 à 5. Sur la Fig. 2, ces profils sont simplement constitués par des décrochements 48 en ligne brisée suivant deux angles droits, dont la forme apparaît clairement sur cette Fig. 2.
  • Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, ces profils 49 ont une forme en V, à angle respectivement rentrant et saillant. Il est à noter que dans ce cas l'orientation des V est telle que les fuites éventuelles sont dirigées vers les côtés de la machine.
  • Dans le mode de réalisation de la Fi g. 4, les embof- tements 50 au niveau des bords adjacents des volets sont du type à rainure et languette.
  • Enfin, sur la Fig. 5, les profils complémentaires 51 ont une forme arrondie, respectivement concave et convexe. Là encore l'orientation est telle que les fuites éventuelles sont dirigées vers les côtés de la machine. Des profils analogues, complémentaires à ceux des volets, peuvent être par ailleurs prévus sur les deux parois latérales 11 du bâti, ou bien encore des garnitures d'étanchéité en contact avec les bords verticaux des volets d'extrémité.
  • Une autre variante de réalisation a été représentée sur la Fig. 6 à propos du bord libre inférieur des volets et de la rainure prévue dans le bâti inférieur. C'est ainsi que ce bord libre 52 peut comporter simplement deux chanfreins latéraux 53, tandis que la rainure 54 a un profil général de forme rectangulaire dont les deux bords supérieurs sont élargis au moyen de chanfreins 55.
  • Le fonctionnement d'un tel'agencement est très simple à décrire. Dans la configuration représentée à la Fig. 1, c'est à dire en l'absence de tôles traversant cette machine, les volets sont placés en position basse ou position d'obturation. Le liquide circulant dans la machine reste alors confiné de façon efficace à l'intérieur de cette machine. Les fuites éventuelles, le long du bord inférieur ou le long des bords adjacents des volets juxtaposés sont réduites au minimum, compte tenu des dispositions adoptées et qui ont été décrites précédemment. En particulier, les profils complémentaires des bords verticaux des volets adjacents remplissent une double fonction d'étanchéité et de guidage. Lorsqu'une tôle doit être introduite dans la machine, des moyens par ailleurs connus en soi et qui n'ont donc pas à être décrits dans le présent mémoire, provoquent en temps utile l'actionnement des vérins 45 et le déplacement vers leur position haute des volets. Lorsque plusieurs volets juxtaposés sont prévus, comme représenté aux Figs. 2 à 5, ne sont soulevés et amenés en position haute que le nombre de volets strictement nécessaire au passage de la tôle. En d'autres termes, la largeur de l'ouverture ménagée aux extrémités d'entrée et de sortie de la machine peut être aisément adaptée à la largeur de la tôle, ce qui constitue un avantage important par rapport aux agencements antérieurs.
  • Tous les objectifs recherchés sont donc bien atteints, puisque le dispositif constitué par les volets, leurs moyens de guidage et leurs moyens d'actionnement, est particulièrement peu encombrant, ce qui permet de diminuer d'autant la longueur totale de la machine et d'en diminuer le coût.
  • De préférence, ce dispositif d'obturation est porté par le bâti supérieur. On peut cependant envisager de le prévoir sur le bâti inférieur.

Claims (10)

1 - Dispositif d'obturation des extrémités d'entrée et de sortie d'une machine de traitement de tôles ou produits analogues, cette machine comportant un bâti supérieur (10) et un bâti inférieur (20) délimitant une enceinte (E) dans laquelle peut circuler un fluide de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque extrémité de la machine, au moins un volet obturateur (33 à 37) porté par l'un des bâtis, des moyens de guidage (38,41) portés par ce bâti et permettant un déplacement du ou de chaque volet suivant une direction à peu près perpendiculaire au plan de la tôle passant dans la machine, et des moyens (44, 45) d'actionnement du ou de chaque volet, le ou chaque volet coopérant par son bord libre (46 ; 52) avec l'autre bâti (en 47;54) pour obturer de façon pratiquement étanche l'extrémité d'entrée ou de sortie de la machine.
2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent une fente transversale (38) ménagée dans une partie horizontale 12- du bâti,qui s'étend sur toute la largeur de la machine et qui est munie de garnitures d'étanchéité (41).
3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu' en position escamotée, le ou chaque volet est reçu dans un logement délimité par deux parois verticales (39) s'étendant de part et d'autre de la fente (38), et par un couvercle (40).
4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou chaque volet à sa partie supérieure au moins une tige ('42) reliée à la tige (44) d'un vérin d'actionnement (45).
5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la ou chaque tige (42) traverse à joint étanche le couvercle (40).
6 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu à chaque extrémité plusieurs volets juxtaposés (133 à 37) munis de moyens d'actionnement séparés
7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les volets juxtaposés (33 à 37) ont le long de leurs bords adjacents (48, .... , 51) des profils complémentaires qui assurent, d'une part, un guidage relatif correct et, d'autre part, une bonne étanchéité.
8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits profils sont choisis parmi les formes suivantes : décrochement (48) en ligne brisée suivant deux angles droits, forme en V (49), emboîtement (50) à rainure et languette, forme arrondie (51).
9 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un volet central (35) s'étendant de part et d'autre du plan longitudinal médian de la machine, et des volets latéraux (33,34 ; 36,37) disposés symétriquement par rapport à ce même plan.
10 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit autre bâti (20) comporte une rainure transversale (47 ; 54) qui, en position d'obturation, coopère avec le bord libre (46; 52) du ou de chaque volet,
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