Canadian Patents Database / Patent 2128564 Summary

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Claims and Abstract availability

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  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2128564
(54) English Title: CYLINDER CLEANING DEVICE
(54) French Title: DISPOSITIF DE NETTOYAGE D'UN CYLINDRE
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B21B 27/00 (2006.01)
  • B21B 28/04 (2006.01)
  • B24B 5/16 (2006.01)
  • B24B 5/36 (2006.01)
(72) Inventors :
  • DUMAS, BERNARD (France)
(73) Owners :
  • VAI CLECIM (France)
(71) Applicants :
  • CLECIM (France)
(74) Agent: GOWLING WLG (CANADA) LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2004-12-21
(22) Filed Date: 1994-07-21
(41) Open to Public Inspection: 1995-01-29
Examination requested: 2001-04-23
(30) Availability of licence: N/A
(30) Language of filing: French

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
93 09306 France 1993-07-28

French Abstract





L'invention a pour objet un dispositif de nettoyage
ou polissage d'un cylindre (4), monté rotatif autour d'un
axe, comprenant un rouleau de nettoyage (41) monté
rotatif sur un organe de support comportant deux bras
parallèles (15, 16) s'étendant respectivement entre une
extrémité interne (15a, 16a) et une extrémité externe
(15b, 16b) et déplaçable entre une position d'application
du rouleau (41) sur le cylindre (4) et une position
écartée et des moyens de commande de la rotation du
rouleau (41) autour de son axe x'x.
Selon l'invention, les extrémités externes (15b,
16b) des deux bras de support (15, 16) sont articulées
autour d'un axe y'y parallèle à l'axe du cylindre (4)
respectivement sur deux paliers fixes alignés (7, 7') et
peuvent pivoter simultanément autour dudit axe y'y, pour
l'application du rouleau (41) sur 1e cylindre (4) et la
rotation du rouleau est commandée: à partir d'un organe
rotatif (27) centré sur ledit axe de pivotement y'y et
transmise à une extrémité entraînée (19) du rouleau (41)
par une chaîne cinématique (26) montée sur le bras de
support correspondant (15) de façon à pivoter avec celui-
ci autour de l'axe y'y de 1'organe de commande (27).




Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.



18
REVENDICATIONS
1. Dispositif de nettoyage ou polissage d'un
cylindre (4), monté rotatif autour d'un axe, comprenant :
- un organe de support articulé autour d'un axe
fixe y'y écarté du cylindre (4) et parallèle à l'axe de
celui-ci, et comportant deux bras parallèles (15, 16)
s'étendant respectivement entre une extrémité interne
(15a, 16a) dirigée vers le cylindre (4) et une extrémité
externe (15b, 16b) dirigée vers l'extérieur,
- un outil de nettoyage (41) en forme de rouleau
cylindrique monté rotatif, à ses extrémités, sur deux
paliers portés respectivement par les extrémités internes
(15a, 16a) desdits bras de support (15, 16) et
définissant un axe de rotation x'x du rouleau (41)
sensiblement parallèle à l'axe du cylindre (4),
- des moyens (45) de commande du déplacement de
l'organe de support (10) entre une position d'application
du rouleau (41) sur le cylindre (4) et une position
écartée, et
- des moyens de commande de la rotation du rouleau
(41) autour de son axe x'x, comportant au moins un organe
rotatif de commande (27) sur lequel est appliqué un
couple moteur et des moyens (26) de transmission dudit
couple formant une chaîne cinématique entre ledit organe
de commande (27) et au moins un organe rotatif
d'entraînement (25) calé sur au moins une extrémité
entraînée (19) du rouleau (41),
caractérisé par le fait
- que les extrémités externes (15b, 16b) des deux
bras de support (15, 16) sont articulées autour d'un axe
y'y parallèle à l'axe du - cylindre à nettoyer,
respectivement sur deux paliers alignés (7, 7') portés
chacun par un support fixe (3) et sont associés à des
moyens (45) de commande du pivotement simultané desdits
bras (15 , 16) pour l'application du rouleau (41) sur le



19
cylindre (4),
- que l'organe rotatif de commande (27) de
l'extrémité entraînée (19) du rouleau (41) est porté par
le palier (7) du bras (15) de support de celle-ci et est
centré sur ledit axe de pivotement y'y
- et que l'ensemble de la chaîne cinématique de
transmission (26) du couple moteur est monté sur ledit
bras de support (15) de façon à pivoter avec celui-ci
autour de l'axe y'y de l'organe de commande de rotation
(27).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que l'organe rotatif d'entraînement (25) et
l'organe rotatif de commande (27) sont constitués,
respectivement, par deux roues dentêes reliées
cinématiquement et montées rotatives, respectivement,
autour de l'axe x'x de rotation du rouleau (41) et l'axe
y'y de pivotement du bras de support (15).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
par le fait que les diamètres respectifs des deux roues
dentées, respectivement, de commande (27) et
d'entraînement (25), sont déterminés en fonction de la
distance entre l'axe de pivotement y'y des bras (15, 16)
et l'axe de rotation x'x du rouleau (41), de telle sorte
que lesdites roues dentées (25, 27) engrènent directement
l'une sur l'autre.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
par le fait que la roue dentée (25) d'entraînement en
rotation du rouleau (41) est reliée à la roue dentée de
commande (27) sur laquelle est appliqué le couple moteur,
par une chaîne de transmission, notamment du type Galle.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
par le fait qu'au moins un pignon (26) est monté fou sur
le bras (15) entre les deux roues dentées (25, 27) de
façon à engrener simultanément avec celles-ci.
6. Dispositif selon l'une des revendications



20

1 à 5, caractérisé par le fait que le bras de
support (15) de l'extrémité entraînée (19) du rouleau
(41) a la forme d'un caisson creux à l'intérieur duquel
sont placés l'organe de commande (27), l'organe
d'entraînement (25) et les moyens de transmission (26).

7. Dispositif selon l'une des revendications
1 à 6, caractérisé par le fait que l'organe rotatif
d'entraînement (25) est fixé sur l'extrémité
d'entraînement (19) du rouleau (41) par l'intermédiaire
d'une liaison axialement coulissante susceptible de
transmettre au rouleau (41) le couple de rotation avec
possibilité de déplacement axial relatif dudit rouleau
(41) par rapport au bras de support (15) portant l'organe
d'entraînement (25).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé
par le fait que la liaison coulissante comprend un arbre
(20) centré sur l'axe du rouleau et lié en rotation avec
celui-ci, à une extrémité (19), ledit arbre (20) étant
muni, sur sa périphérie, de dents qui engrènent avec des
rainures correspondantes ménagées sur la face interne
d'un fourreau tubulaire (21) muni, sur sa périphérie,
d'une partie dentée constituant l'organe d'entraînement
en rotation (25).

9. Dispositif selon l'une des revendications
1 à 8, caractérisé par le fait que l'organe rotatif
d'entraînement (25) est lié à l'extrémité correspondante
du rouleau (41) par une liaison rotulante susceptible de
transmettre au rouleau (41) le couple de rotation avec
possibilité de désalignement des axes de rotation de
l'organe d'entraînement (25) et du rouleau (41).

10. Dispositif selon, la revendication 8,
caractérisé par le fait que l'arbre (20) est relié à
l'extrémité correspondante (19) du rouleau (41) par un
moyen d'engrènement articulé comportant une partie
sphérique (42) ménagée à l'extrémité de l'arbre (20) et



21

logée dans un coussinet sphérique creux ménagé dans une
crapaudine (43) fixée sur l'extrémité (19) du rouleau
(41), la partie sphérique (42) étant munie de crabots
(44) s'engageant dans des rainures correspondantes de la
crapaudine (43) pour la solidarisation des deux pièces en
rotation avec possibilité d'articulation.

11. Dispositif selon l'une des revendications
1 à 10, caractérisé par le fait que l'extrémité
(19') du rouleau (41), opposée à l'extrémité entraînée
(19), est portée, avec possibilité d'articulation, par
une tige (23) montée coulissante axialement sur
l'extrémité (24) du second bras de support (16).

12. Dispositif selon la revendication 11,
caractérisé par le fait que la tige (23) est montée
coulissante, sans possibilité de rotation, à l'intérieur
d'un fourreau (24) fixé sur l'extrémité libre du second
bras de support (16), et est munie, à son extrémité
tournée vers le rouleau (41), d'un roulement rotulant
(22) ayant une cage interne montée sur la tige (23) et
une cage externe fixée sur l'extrémité correspondante
(19') du rouleau (41).

13. Dispositif selon la revendication 10,
caractérisé par le fait que la crapaudine (43) formant la
partie externe de la liaison rotulante est fixée de façon
amovible sur l'extrémité correspondante (19) du rouleau
(41) de façon à pouvoir être libérée et écartée vers
l'extérieur par coulissement de l'arbre (20) pour
permettre le démontage du rouleau (41).

14. Dispositif selon la revendication 12,
caractérisé par le fait que la cage externe du roulement
rotulant (22) est fixée de façon amovible sur l'extrémité
correspondante (19') du rouleau (41) de façon à pouvoir
être libérée et écartée vers l'extérieur par coulissement
de la tige (23) pour permettre le démontage du rouleau
(41).




22
15. Dispositif selon l'une des revendications
1 à 14, caractérisé par le fait que le rouleau (41)
est associé à des moyens de trancanage (52, 53) prenant
appui directement sur une extrémité du rouleau (41),
dans l'axe de celui-ci pour déterminer un déplacement
alternatif du rouleau (41) parallèlement à son axe.
16. Dispositif selon l'une des revendications 11 et
12, caractérisé par le fait que l'extrémité de la tige
(23) tournée du côté opposé au rouleau (41) forme un
piston (52) monté coulissant axialement dans une douille
(53) formant le corps d'un vérin fixé sur le fourreau
(24) et alimenté en huile pour commander le déplacement
axial du rouleau (41) en agissant sur le piston (52).
17. Dispositif selon l'une des revendications
1 à 16, caractérisé par le fait qu'il comprend des
moyens de réglage de la distance entre l'axe x'x du
rouleau (41) et l'axe du cylindre (4) dans la position
d'application du rouleau (41).
18. Dispositif selon la revendication 16,
caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la
position d'application du rouleau (41) comprennent, à
chaque extrémité du rouleau (41), une came (32) montée
rotative sur l'extrémité correspondante du bras de
support (15), respectivement (16), autour de l'axe de
l'arbre (20), respectivement de la tige (23), et ayant un
profil excentré par rapport audit axe, ladite came (32)
prenant appui sur une butée {33) montée sur une partie
correspondante de l'empoise (7), respectivement (7').
19. Dispositif selon la revendication 18,
caractérisé par le fait que la butée (33) est montée
rotative autour d'un axe et présente un profil excentré
par rapport à ce dernier de façon à permettre un réglage
fin par rotation autour dudit axe.
20. Dispositif selon l'une des revendications
1 à 19, caractérisé par le fait que le couple moteur




23
est appliqué sur l'organe de commande (27) par un organe
moteur (28) propre au dispositif et porté par l'organe
fixe (3) de support du palier (7) du bras correspondant
(15).
21. Laminoir comprenant un bâti en forme de cage
ayant deux montants (1) entre lesquels sont logés au
moins deux cylindres (4, 4') de laminage, au moins un (4)
de ces cylindres étant muni d'un dispositif de nettoyage
(11) selon l'une quelconque des revendications
1 à 20.
22. Laminoir selon la revendication 21, caractérisé
par le fait que, chaque cylindre de laminage (4, 4')
étant porté, à ses extrémités, par une paire d'empoises
(10) montées coulissantes, respectivement, dans les deux
montants (1) de la cage, les paliers (7, 7') de
pivotement des deux bras (15, 16) de support du rouleau
(41) associé à un cylindre (4) sont fixés,
respectivement, sur les deux empoises (10) dudit cylindre
23. Laminoir selon l'une des revendications 21 ou
22, caractérisé par le fait que le couple moteur de
commande de la rotation de chaque rouleau de nettoyage
(41) est appliqué à partir de chaque cylindre (4) à
nettoyer, ce dernier étant relié cinématiquement à
l'organe de commande (27) de la rotation dudit rouleau
(41).

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.



'~ 212~â~~
L'invention concerne un dispositif de nettoyage ou
polissage d'un cylindre et s'applique, plus spécialement,
au nettoyage des cylindres d'un laminoir.
Au cours du laminage d'une bande de métal, il est
nécessaire de nettoyer la surface active des cylindres
qui sont en contact direct ou indirect avec le produit
laminé afin d'en garantir la qualité d'état de surface.
C'est le cas, en particulier, pour le laminage à chaud de
l'aluminium.
Ce nettoyage est effectué au moyen d'un outil
appliqué sur la surface active du cylindre à nettoyer et
qui peut avantageusement être constitué d'une brosse
rotative en forme de rouleau monté rotatif autour d'un
axe parallèle aux génératrices du cylindre et associé à
un organe d'entrafnement susceptible d'appliquer un
couple de rotation sur au m~ins l'une de ses extrémités.
Un laminoir comprend, généralement, deux cylindres
de travail placés de part et d'autre d'un plan de passage
du produit à laminer et prenant appui, respectivement, du
côté opposé, sur au moins deux cylindres d°appui entre
lesquels est appliqué un effort de serrage. Pour nettoyer
les ~ cylindres de travail qui ont un assez faible
diamètre, il faut faire passer le dispositif de nettoyage
dans un espace assez resserré limité par les colonnes de
la cage, le produit en cours de laminage et le ou les
cylindres d'appui. C'est pourquoi l'organe de nettoyage
est généralement monté sur un support déplaçable, dans
ledit espace, entre une position d'application du rouleau
sur le cylindre et une position écartée permettant de
dégager les cylindres, par exemple pour des opérations
d'entretien ou lors de la mise en route du laminoir.
Divers dispositifs de nettoyage ont été proposés é
cet effet.
Souvent, le rouleau est monté rotatif sur un organe
de support comprenant deux bras paralléles portant, é



y 2 _2~2~5~
leurs extrémités libres, des paliers de centrage du
rouleau, et montés sur un châssis qui peut coulisser
suivant un plan parallèle à 1°axe du rauleau entre une
position d'application du rouleau et une position
écartée. En outre, pour mieux dégager le cylindre,
l'organe de support du rouleau peut avantageusement
pivoter autour d'un axe fixe pour venir se placer dans
une position de repos éloignée des cylindres du laminoir
(DE-A-a..959.8os).
Dans une autre disposition connue, 1°organe de
support du rouleau est monté sur un ensemble de bras
articulés formant un parallélogramme déformable (DE-A-
1.943.847).
Les moyens d'entraînement en rotation dm rouleau
doivent être prévus pour suivre les mouvements de
l'organe de support. Par exemple, le rouleau peut être
associé à au moins une roue d'entrafnement calée sur
l'une de ses extrémités et reliée par une chaîne à une
roue de commanda de rotation montée sur le support et se
déplaçant avec celui-ci (DE-A-1.959.806). Dans ce cas, le
couple moteur doit être transmiÇ;, par exemple, par
l'intermédiaire d'une allonge munie d'une articulation
universelle, de façon à suivre les mouvements du support
(DE-A-1.959.806). L'organe de commande de rotation peut
aussi être fixe mais la chaîne cinématique qui le relie à
l'arbre du rouleau doit avoir une longueur variable en
fonction de la position de celui-ci. On utilise alors une
chaîne Galle associée à des moyens permettant de
maintenir sa tension (DE-A-1.943.847).
Par ailleurs, afin d'assurer un nettoyage correct
et d'éviter la formation de rayures sur le cylindre, le
rouleau doit aussi être animé d'un mouvement alternatif
de trancanage, parallële ~ 1°axe du cylindre, de façon à
bien répartir l'effet de la brasse sur toute la surface
du cylindre (fR-4-1.463.503).


2:i2~56~
En raison de tous les problèmes à résoudre, les
dispositfs connus jusqu'à présent étaient assez complexes
et encombrants.
Or, il est souvent nécessaire de démonter la brosse
ou le cylindre et la complexité mécanique des ensembles
de nettoyage implique de nombreuses opérations de
démontage assez longues et coûteuses.
De plus, 1°évolution des techniques du laminage
conduit à associer au laminoir tout un ensemble de
dispositifs annexes, par exemple pour compenser les
déformations et régler la répartition des contraintes
appliquées sur 1e produit, et qui réduisent l'espace
disponible pour placer le dispositif de nettoyage.
L'invention apporte une solution optimale à
l'ensemble de ces problèmes grâce à un dïspositif de
nettoyage plus efficace, plus simple et moins encombrant
que les dispositïfs connus jusqu'à présent.
L°invention concerne donc, d'une façon générale, un
dispositif de nettoyage ou polissage d'un cylindre, monté
rotatif autour d'un axe, et comprenant
- un organe de support articulé autour d'un axe
fixe y'y écarté du cylindre à neiaoyer et parallële à
l'axe de celui-ci, et comportant deux bras parallèles
s'étendant respectivement entre une extrémité interne
dirigée vers le cylindre et une extrëmité externe dirigée
vers l'extërieur,
- un outil de nettoyage en forme de rouleau
cylindrique monté rotatif, à ses extrémités, sur deux
paliers portés respectivement par les extrémités internes
desdits bras de support et définissant un axe de rotation
du rouleau sensiblement paralléle à l'axe du cylindre,
- des moyens de commande du déplacement de l'organe
de support entre uns position d'application du rouleau
sur le cylindre et une position écartée, et
- des moyens de commande de la rotation du rouleau



_ 2~1~~~~~
autour de son axe x'x, comportant un organe rotatif de
commande sur lequel est appliqué un couple moteur et des
moyens de transmission dudit couple formant une chaîne
cinématique entre ledit organe rotatif de commande et au
moins un organe d'entraînement calé sur au moins une
extrémité entraînée du rouleau.
Conformément à l'invention, les extrêmités externes
des deux bras de support sont articulées, autour d'un axe
fixe y°y parallèle à l'axe du cylindre, respectivement,
sur deux paliers alignés portés chacun par un support
fixe et sont associés à des moyens de commande du
pivotement simuitané desdits bras pour l'application du
rouleau de nettoyage sur le cylindre, et l'organe de
commande de la rotation de l'extrémité entraînée du
rouleau est porté par le palier du bras de support de
celle-ai et est centré sur ledit axe de pivotement y'y,
1°ensemble de la chaîne cinématique de transmission du
couple moteur étant monté sur ledit bras de support de
façon à pivoter avec celui-ci autour dudit axe de
l'organe de commande de rotation.
On voit que, d'une manière générale, l'organe de
support du rouleau est constitué simplement de deux bras
de même longueur tournant autour de deux paliers fixes
écartés définissant un axe de pivotement fixe sur lequel
est centré l'organe de commande de rotation.
En outre, comme l'ensemble de la chaîne cinématique
est porté par l'un des deux bras et pivote avec celui-ci
pour 1°application du rouleau sur le cylindre, les deux
bras peuvent être indépendants 1°un de l'autre et peuvent
prendre des orientations légèrement différentes, le
rouleau restant ainsi appliqué sur le cylindre en suivant
les désalignements éventuels de celui-ci.
De la sorte, pour transmettre le couple de rotation
au rouleau, il n'est plus nécessaire d°utiliser, comme
dans les dispositions connues, des systèmes compliqués



,
tels que des allonges à cardans, pour suivre les
déplacements du rouleau entre sa position écartée et sa
position d'application sur le cylindre.
De préférence, l'organe d'entraînement et l'organe
5 de commande de la rotation sont constitués,
respectivement, par deux roues dentées reliées
cinématiquement et montées rotatives, respectivement,
autour de 1°axe de rotation .du rouleau et de 1°axe de
pivotement des bras de support.
Dans un premier mode de réalisation, la chaîne
cinématique comprend au moins un pignon monté fou sur le
bras de support, dans la partie centrale de celui-ci et
engrenant simultanément, de part et d°autre, avec les
deux roues dentées de commande de la rotation et
d'entraînement du rouleau.
Cependant, les diamètres respectifs des deux roues
dentées peuvent être déterminés en fonction de la
distance entre l'axe de pivotement des bras de support et
l'axe de rotation du rouleau de telle sorte que lesdites
roues engrènent directement l'une sur l'autre.
D'autre part, il est possible de remplacer le
pignon fou intermédiaire par une chafne de transmission
du type Galle engrénant sur les deux roues dentées.
Selon une autre caractéristique très avantageuse,
1°organe de commande de rotation est lié à l'extrémité
correspondante du rouleau par une liaison axialement
coulissante susceptible de transmettre au rouleau 1e
couple de rotation avec possibilité de déplacement axial
dudit rouleau.
~ De préférence, cette liaison coulissante comprend
un arbre centré sur l'axe du rouleau et lié en rotation
avec celui-ci, à une extrémité, par 1°intermédiaire d'un
moyen d'engrènement articulé tel qu'une rotule dentée,
ledit arbre étant muni, sur sa périphérie, de dents quï
engrènent aven des rainures correspondantes ménagées sur

6 ..2.~2~5~~
la face interne d°un fourreau muni, sur sa périphérie,
d°une partie dentée constituant l'organe de commande de
rotation.
Pour assurer une liaison rotulante avec l'extrémité
correspondante du rouleau, l'arbre coulissant est muni
d'une partie sphérique logée dans un coussinet sphérique
creux ménagé dans une crapaudine fixée sur l'extrémité du
rouleau, ladite partie sphérique étant munie de crabots
s'engageant dans des rainures correspondantes de la
crapaudine pour la solidarisation des deux pièces en
rotation avec une possibilité d'articulation universelle
permettant les désalignements des axes de rotation de
l'organe de commande et du rouleau.
De façon analogue, l'extrémité du rouleau opposée à
l'extrémité entraînée est portée, avec possibilité
d'articulation, par une tige montée coulissante
axialement et sans possibilité de rotation, sur
1°extrémité du second bras de support, ladite tige étant
munie, é son extrémité tournée vers le rouleau, d'un
roulement rotulant ayant une cage interne montée sur la
tige et une cage externe fixée sur l'extrémité
correspondante du rouleau.
En outre, le rouleau est aasocié à des moyens de
trancanage qui, de préférence, prennent appui dïrectement
sur une extrémité du rouleau, dans l'axe de celui-ci,
pour dêterminer un déplacement alternatif parallèlement â
son axe.
De façon avantageuse, l'extrémité de la tige
coulissante tournée du côté opposé au rouleau forme un
piston monté coulissant axialement dans une douille
formant le corps d'un vérin :fixé sur le fourreau et
alimenté en huile pour commander le déplacement axial du
rouleau en agissant sur le piston.
Grâce à ces dispositions, l'invention permet de
réduire considérablement l'encombrement du dispositif de

7
nettoyage et de ses moyens d'entraînement en rotation et
de simplifier le démontage du rouleau en donnant un accés
direct au cylindre sans démonter les organes
d'entraînement.
En outre, dans le cas où le rouleau sert au
nettoyage d'un cylindre actif de laminoir, il est
particulièrement avantageux de monter les paliers de
piv~tement des bras de support du rouleau, directement
sur les empoises du cylindre.
on notera que les dispositions selon l'invention
simplifient considérablement les opérations de
maintenance ou de réparation.
De plus, l'ensemble de nettoyage selon l'invention
résiste mieux aux efforts de déformation dûs aux
désalignements du rouleau et permet de réduire l'usure
des paliers tout en autorisant un réglage fin du
mouvement de trancanage.
En outre, le dispositif de nettoyage peut ëgalement
être associé à des moyens de réglage de la pression
exercée par le rouleau sur le cylindre comportant, à
chaque extrémité du rouleau, une came montée rotative sur
1'extrêmité correspondante du bras de support autour de
l'axe de l'arbre, respectivement de 1a tige, et ayant un
profil excentré par rapport aucïit axe, ladite came
prenant appui sur une butée fixe qui, dans le cas d°un
laminoir, peut être montée sur une partie correspondante
d'une empoise du cylindre.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le bras
de support de l'extrémité entraînée du rouleau a la forme
d'un caisson creux à l'intérieur duquel sont placés
l'organe d'entraînement, l'organe de commande de la
rotation et la chaîne cinématique.
De plus, la liaison rotulante entre l'arbre de
commande de rotation et l'extrémité correspondante du
rouleau peut avantageusement comprendre une partie


CA 02128564 2004-04-07
ô
sphérique ménagée à l'extrémité de l'arbre et logée dans
un coussinet sphérique creux ménagé dans une crapaudine
fixée sur l'extrémité du rouleau, la partie sphérique
étant munie de crabots s'engageant dans des rainures
correspondantes de la crapaudine pour la solidarisation
des deux pièces en rotation avec possibilité
d'articulation.
L'invention couvre également un laminoir comprenant
un bâti dans lequel sont logés au moins deux cylindres
de laminoir, au moins l'un de ces cylindres étant muni
d'un dispositif de nettoyage comportant les
caractéristiques précédentes.
La description suivante de certains exemples de
réalisation, illustrée'par les dessins annexés, permettra
de mieux comprendre l'invention et de faire apparaître
d'autres caractéristiques et avantages de elle-ci.
La Figure 1 montre schématiquement le montage d'un
dispositif de brossage selon l'invention sur un laminoir
de type Quatro.
La Figure 2 est un schéma montrant les éléments
essentiels d'un dispositif de brossage selon l'invention,
en coupe suivant la ligne II/II de la Figure 3.
La Figure 3 est une vue de côté d'une empoise
portant Ie dispositif de brossage selon l'invention.
La Figure 4 est une vue partielle selon IV/IV de
la Figure 3.
La Figure 5 est une vue de détail de la chaîne
cinématique de commande de la rotation.
La Figure 6 est une vue de détail du dispositif de
trancanage.
La Figure 1 montre, en aune coupe verticale, de
façon très schématisée, l'ensemble d'un laminoir muni de
dispositifs de nettoyage, notamment, des cylindres de
travail.
Le laminoir représenté est, à titre d'exemple, de

9
type "Quarto", et comprend donc, entre les deux montants
d'une nage 1, deux cylindres d'appui 2, 2', et deux
cylindres de travail 4 portés, à leurs extrémités, par
des empoises, respectivement 30, 3, qui sont montées de
façon verticalement coulissante le long de parties de
guidage ménagées sur les montants de la cage 1.
Dans l'exemple représenté, chaque cylindre de
travail 4, 4', est associé à un dispositif de nettoyage
constitué d'une brosse 41 en forme de rouleau
cylindrique, entraînée en rotation autour de son axe et
appliquée sur le cylindre correspondant. Cependant, on
pourrait avantageusement utïliser deux rouleaux de
nettoyage placés symétriquement de part et d'autre du
plan de serrage des cylindres, comme on l'a représenté
sur la Figure 3.
Tous ces dispositifs sont identiques, la
description qui suit étant faite en se référant aux
Figures 2 et 3 qui représentent le cylindre de travail
inférieur.
De même, pour des raisons de clarté, on n'a pas
décrit les diverses pièces ou éléments communément
nécessaires au bon fonctionnement d'un laminoir qui sont
connus de l'homme du métier.
Selon une caractéristique essentïelle de
l'invention, chaque rouleau de nettoyage 41 est articulé
sur les extrémités de deux bras de support montés
pivotants, à leurs autres extrémités, sur des paliers
fixes qui sont avantageusement portés par les empoises du
cylindre à nettoyer, dans le cas d'un laminoir.
La Figure 2 montre, schématiquement, un dispositif
de nettoyage, en coupe longitudinale par un plan passant
par l'axe x'x de la brosse et 1°axe y'y de pivotement des
bras de support.
La brosse rotative 41 est représentée en appui
contre le cylindre 4 ~ nettoyer et tourne autour d'un axe

2.~.~~~64
~1, 10
13 sensiblement parallèle à l'axe de rotation du cylindre
4.
L'organe de support de la brosse 41 est constitué
uniquement de deux bras 15, 16, sensiblement parallèles
qui s'étendent chacun entre une extrémité interne 15a,
16a, tournée vers le cylindre 4, et une extrémité externe
15b, 16b, tournée vers 1°extérieur.
La brosse rotative 41 est portée, à ses extrémités,
par deux arbres 20, 23, tournant dans des paliers 21, 22,
1a logés dans les extrémités internes 15a, 16a, des deux
bras de support 15 et 16, ces derniers étant montés
pivotants sur deux paliers 7, 7', qui définissent un même
axe de pivotement y'y et sont portés par des supports
fixes constitués, respectivement, dans le cas d'un
laminoir, par les deux empoises 3, 3', du cylindre 4.
On voit donc que, à part le rouleau 41 qui s'étend
entre les extrémités internes des deux bras 15, 16, ces
derniers sont totalement indépendants 1°un de 1°autre.
Sur la Figure 2, qui est une vue schématique,
seules les parties correspondantes des empoises 3, 3',
ont été représentées.
Dans l'exemple représenté, la brosse 41 est
entraînëe en rotation à 1°une de sua extrémités 19 par un
organe rotatif d'entraînement 25, centré sur l'arbre
correspondant 2~D et solïdaire en rotation de celui-ci.
Le couple de rotation est appliqué sur un organe
rotatif de commande 27 centré sur l'axe de pivotement y'y
du bras de support correspondant 15 et est transmis à
l'organe d'entraînement 25 par une chaâne cinématique
montée sur le bras 15 de façon à tourner avec celui-ci.
Comme on 1°a représenté en dëtail sur la Figure 5,
le bras de support 15 est constitué avantageusement d'un
caisson creux monté pivotant, autour de l'axe y'y, sur
l'empoise 3, par l'intermédiaire d'un arbre creux 29 dans
lequel passe un arbre de commande 17 sur lequel est



2~2~ i6~
11
appliqué le couple moteur.
La chaîne cinématique, qui est montée à l'intérieur
du bras en forme de caisson 15, est constituée, dans
l'exemple représenté, par deux roues dentées constituant
respectivement l'organe de commande 27 centré sur l'axe
de pivotement y°y et l'organe d'entraînement 25 centré
sur 1°arbre 20 du rouleau 41, et qui engrënent avec un
pignon intermédiaire 26 monté fou sur le caisson 15 entre
lesdites roues dentées 27, 25.
De façon particulièrement avantageuse, le couple de
commande est appliqué directement sur l'arbre de commande
17 par un moteur 28 fixé sur le support 3.
On voit que, de la sorte, tous les moyens de
commande de rotation du rouleau 41 tournent avec le bras
15 autour de l'axe y'y lorsque le rouleau 41 passe de la
position écartée à la position d'application sur le
cylindre 4.
La rotation des deux bras 15, 16, peut
avantageusement être commandée par deux vérins 45 prenant
appui sur les supports 3, 3', et alimentés en
synchronisme.
T1 faut noter que 1a commande individuelle de la
rotation des deux bras 15 et 16 permet d'absorber des
désalignements éventuels entre l'axe du cylindre 4 et
l'axe du rouleau 41 et c°est pourquoi les deux arbres 20,
23, du rouleau sont reliés, respectivement, aux deux
extrémités de celui-ci par des organes 19, 19',
permettant de légers désalignements qui seront décrits
plus 1~in.
Par ailleurs, il est utile, comme on l'a indiqué,
de commander un déplacement de trancanage du rouleau
parallèlement à son axe et les deux arbres 20, 23,
peuvent donc se déplacer axialement par rapport aux bras
de support 15, 16.
Du côté de l'extrêmité entraînée 19 du rouleau 41,

12~~~~~~~
c'est-à-dire sur la gauche de 1a Figure 2, l'arbre
d'entraînement 20 est muni de cannelures qui s'engagent
dans des rainures internes correspondantes d°un fourreau
21 qui est muni d'une partie dentée constituant la roue
d'entraînement 25. L'arbre 20 peut ainsi être entraîné en
rotation d°une façon axialement coulissante.
Le fourreau 21 est monté rotatif, par
l'intermédiaire de deux roulements écartés 40, 40', dans
une pièce tubulaire 31 fixée sur l'extrémité interne du
bras 15. La Figure 5 montre, de façon détaillée, un
exemple de réalisation.
De façon comparable, l'extrémité opposée 19' de la
brosse 41 est montée rotative sur l'extrémité d'un arbre
23 pouvant coulisser axialement sur l'extrémité interne
du second bras de support 16.
Etant donné que l'arbre 23 ne commande pas la
rotation du rouleau 41, il peut être constitué d'une
simple tige fixe en rotation et portant l'extrémité 19°
du rouleau 41 par l'intermédiaire d'un palier à
roulements rotulants 22. La tige 23 est rainurée et
coulisse axialement dans un fourreau 24 rainuré
intérieurement et fixê sur l'extrémité interne 16a du
bras 16.
Grâce au rainurage intérieur des fourreaux 21 et
24, 1°arbre 20 et la tige 23 peuvent coulisser axialement
avec le rouleau 41, l'arbre d'entraînement 20 restant
solidarisé en rotation aven l'organe de commande 27.
Pour permettre des désalignements éventuels entre
l'axe x'x du rouleau et l'axe de l'arbre d'entraînement
20, celui-ci est muni, à son extrémité tournée vers le
rouleau, d'une tête 42 en forme; de rotule sphérique logée
dans une pièce formant crapaudine 43 qui peut être fixée
de façon amovible sur l'extrëmité 19 du rouleau 41.
La rotule 42 est munie de crabots 44 qui s'engagent
dans des rainures correspondantes de la crapaudine 43 de



~3 ~i2~56~~
façon à permettre la transmission du couple de rotation
sans gêner l'articulation.
En position de service, la crapaudine 43 est fixée
sur l'extrémité 19 du rouleau 41 et l'arbre 20 peut
coulisser librement dans le fourreau 21, en suivant le
mouvement de trancanage appliqué sur le rouleau 41, tout
en entraînant ce dernier.
Comme on 1'a indiqué plus haut, la tige 23, qui est
reliée au rouleau 41 par un roulement rotulant 22, peut
coulisser sans tourner, parallélement à une direction
fixe, dans le fourreau 24 fïxé sur le bras 16 solidaire
de l'empoise 3'. Le dispositif de trancanage 5 associé au
rouleau 41 peut ainsi être considérablement simplifié,
comme on l'a indiqué sur la Figure 2 et, plus en détail,
sur la Figure 6.
En effet, la tige 23 est munie, à son extrémité
opposée au rouleau 41, d'une tige centrale 51 portant un
piston 52 qui peut coulisser à l'intérieur d'une douille
53 fixée par une base 54 sur l'extrémité du fourreau 24.
L'ensemble constitue ainsi un vérin ~ double effet
alimenté par des conduits 55 percés à l'intérieur du
fourreau 24.
Grâce à ces dispositions qui permettent de loger
intégralement les dispositifs de commande de rotation et
de trancanage, respectivement dans les deux bras de
support 15 et 16, le démontage de l'ensemble est
considérablement facilité.
En effet, la crapaudine 43 ainsi que la cage
externe du roulement rotulant 22 sont simplement fixëes
par des vis sur les extrémïtés correspondantes 19, 19' de
la brosse 41.
Comme on l'a indiqué en coupe partielle sur les
Figures 5 et 6, il suffit donc de desserrer les vis de
fixation et de faire coulisser dans leurs fourreaux 21,
24, les arbres 20, 23, pour écarter la crapaudine 43 et


' 14
le roulement 22 en libérant le rouleau 41. Les
dispositifs d'entraînement et de trancanage fixés aux
extrémités des bras 15 et 16 restent ainsi solidaires,
respectivement, des empoises 3, 3°, qui peuvent être
démontées normalement.
Le couple moteur peut être appliqué sur l'arbre 17
de toute façon adéquate. Cependant, dans le cas d'un
laminoir, il est particulièrement intéressant d'utiliser
un moteur 28 propre au dispositif de brossage 11, qui
peut être monté sur 1°empoise 3 du cylindre ou bien
directement par le bras 15.
D'autres moyens pourraient cependant être employés
pour commander l'entraînement des brosses, par exemple,
un dispositif commun à tous les dispositifs de brossage
du laminoir.
Dans une autre variance ue LGaly~a~~.~.. ~v
l'invention, l'arbre 17 peut être calé sur un pignon
relié au cylindre 4 par une chaîne cinématique telle
qu°un engrenage ou une courroie.
Le dispositif de commande de rotation est prévu
pour entraîner la brosse dans un sens ou dans l'autre en
fonction des contraintes du laminage.
Comme on l'a indiqué sur la Figure 3, chaque
cylindre de travail 4, 4', peut être associé à deux
brosses rotatïves 41 (41°), placées de part et d'autre du
plan de serrage et appliquées sur le cylindre 4 par des
vérins 45 articulés sur l'empoise 3 et prenant appui sur
1°extrémité libre du bras du support 15.
Par ailleurs, selon une autre caractéristique
avantageuse de 1'invemtion, chaque brosse rotative 41
peut être associée à un dispositif d°appui permettant de
maintenir la position du rouleau par rapport au cylindre
4 et, en outre, de régler la pression exercée.
Un tel dispositif, représenté sur les Figures 3 et
4, comporte, à chaque extrémité du rouleau 41, une came



15 2i2~~~~
32, 32', prenant appui sur une butée 33.
Comme indiqué sur la Figure 2, la came 32 est fixée
sur une douille 32a tournant sur 1°extrémité 31 du bras
15 et présente un profil arrondi, excentré par rapport à
l'axe 20a de l'arbre 20 de commande de rotation. La came
32' présente le même profil excentré et tourne autour de
l'axe 23a de la tige 23 de commande de trancanage.
Lorsque le rouleau 41 est appliqué contre le
cylïndre 4, par les vérins 45, les deux cames 32, 32' ,
montées aux extrémités des bras 15, 16, prennent appui
sur deux butées 33 fixées respectivement sur les faces
latérales correspondantes de 1°empoise 3. De la sorte, le
rouleau 41 est maintenu dans une position fixe par
rapport au cylindre 4, 1'êcartement de leurs axes étant
constant. Les cames 32, 32', permettent de régler le
parallélisme des axes et la pression du rouleau.
En outre, chaque butée 33 est avantageusement
constituée d°une douille tournant autour d'un axe 33a qui
traverse la face latérale de l'empoise et dont le profil
est excentré par rapport à son axe de rotation. Cette
douille peut être munie, à son e;tctrémité opposée, d'un
organe d'indexage non représenté qui permet de faire
tourner la butée 33, et qui peut: avantageusement être
muni d'une graduation étalonnée de façon appropriée.
Les cames 32, 32', constituent un moyen de réglage
grossier qui est positionné en atelier de façon à régler
l'écart moyen, à chaque extrémité, entre l'axe de la
brosse et l'axe du cylindre et, par conséquent, la
pénétration de la brosse.
On peut ensuite faire varier, le cas échéant, les
positions angulaires des deux cames 32, 32', par exemple
pour régler le parallélisme du rouleau 41 avec le
cylindre 4.
Les butées à excentrique 33 sur lesquelles
s'appuient les cames 32, 32°, constituent ainsi un moyen



16 ~.~~g~~~~
de réglage fin sur lequel on peut intervenir en cours de
laminage, notamment pour régler l'effet de frottement de
la brosse en fonction de 1°état de surface du cylindre 4.
I1 est aussi possible de réaliser une valeur de
réglage différente entre le côté moteur et le côté
trancanage, les deux butées 33, 33' étant indépendantes.
On voit donc que, grâce aux dispositions qui
viennent d'être décrites, les deux bras de support 15 et
16 peuvent prendre des orientations légèrement
différentes pour bien appliquer contre le cylindre 4 le
rouleau ~1 qui peut coulisser axialement sans
interférence avec les moyens de commande de rotation, le
couple moteur étant transmis au rouleau en passant par
l'axe 10 de pivotement des bras. Ainsi, on évite
complètement l'utilisation d'allonges télescopiques à
cardans et le démontage est facïlité.
L'invention ne se limite, cependant, pas aux seules
dispositions qui viennent d'être décrites en détail, à
titre d'exemple, et qui pourraient faire l'objet de
variantes restant dans le cadre de protection des
revendications.
Par exemple, si la distance entre l'axe de
pivotement 10 des bras 15 et 16 et l' axe de rotation de
l'outil est assez réduite, on pourrait supprimer le
pignon fou 26, les diamétres des roues dentées 25 et 27
étant déterminés de façon que celles-ci engrénent
directement l'une sur l'autre.
Mais le pignon fou 26 pourrait aussi être remplacé
par une chaâne de transmission du type Galle engrenant
sur les roues dentées 25 et 27.
Par ailleurs, il est avantageux, comme on vient de
l'indiquer, de placer sur 1°une des empoises 3 les moyens
de commande de la rotation et sur 1°autre empoise 3' les
moyens de trancanage.
Cependant, il serait possible, également, selon une



17
~~2~~~~
variante, de regrouper sur la même empoise l'ensemble des
moyens de commande, 1e vérin de trancanage étant monté
sur la piéce tubulaire 31, du côté opposé au rouleau 41,
et prenant appui de l'arbre 20 par l'intermédiaire d'une
butée tournante.
Par ailleurs, on a décrit un dispositif de
nettoyage appliqué à un cylindre de travail, maïs il est
bien évident que .des dispositifs analogues pourraient
être associés aux cylindres d'appui.
Les signes de référence, insérés après les
caractéristiques techniques mentionnées dans les
revendications, ont pour seul but de faciliter la
compréhension de ces derniéres et n'en limitent
aucunement la portée.
20
30

A single figure which represents the drawing illustrating the invention.

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Title Date
Forecasted Issue Date 2004-12-21
(22) Filed 1994-07-21
(41) Open to Public Inspection 1995-01-29
Examination Requested 2001-04-23
(45) Issued 2004-12-21
Lapsed 2010-07-21

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Maintenance Fee - Application - New Act 3 1997-07-21 $100.00 1997-07-07
Maintenance Fee - Application - New Act 4 1998-07-21 $100.00 1998-06-12
Maintenance Fee - Application - New Act 5 1999-07-21 $150.00 1999-06-11
Maintenance Fee - Application - New Act 6 2000-07-21 $150.00 2000-06-19
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Maintenance Fee - Application - New Act 7 2001-07-23 $150.00 2001-06-14
Maintenance Fee - Application - New Act 8 2002-07-22 $150.00 2002-06-13
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Maintenance Fee - Application - New Act 10 2004-07-21 $250.00 2004-06-17
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Maintenance Fee - Patent - New Act 11 2005-07-21 $250.00 2005-06-08
Maintenance Fee - Patent - New Act 12 2006-07-21 $250.00 2006-06-28
Maintenance Fee - Patent - New Act 13 2007-07-23 $250.00 2007-06-26
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Description
Date
(yyyy-mm-dd)
Number of pages Size of Image (KB)
Representative Drawing 1999-05-07 1 15
Description 1995-08-05 17 1,436
Cover Page 1995-08-05 1 88
Abstract 1995-08-05 1 77
Claims 1995-08-05 6 477
Representative Drawing 2004-07-29 1 6
Description 2004-04-07 17 775
Claims 2004-04-07 6 258
Abstract 1995-08-05 1 35
Drawings 1995-08-05 5 148
Cover Page 2004-11-18 1 41
Fees 1998-06-12 1 32
Assignment 1994-07-21 8 273
Prosecution-Amendment 2001-04-23 1 32
Prosecution-Amendment 2003-11-04 2 36
Fees 2003-05-23 1 29
Fees 2001-06-14 1 28
Fees 2000-06-19 1 27
Correspondence 2004-10-01 2 46
Assignment 2004-10-01 12 1,055
Fees 2005-06-08 1 33
Fees 1999-06-11 1 29
Fees 2002-06-13 1 32
Fees 1997-07-07 1 37
Prosecution-Amendment 2004-04-07 7 265
Fees 2004-06-17 1 33
Fees 1996-07-08 1 39