Objet de l'invention

[0001] La présente invention se rapporte à un dispositif permettant l’automatisation du blocage et du déblocage des paliers de roulement des rouleaux utilisés dans les installations de revêtement de bandes métalliques.

Etat de la technique

[0002] Dans le domaine du revêtement des bandes métalliques, en particulier en sidérurgie, des rouleaux sont utilisés pour l’application de diverses substances liquides sur les bandes en mouvement afin de les recouvrir du revêtement souhaité. Le type de revêtement peut être multiple, comme par exemple une peinture, une laque, un vernis, un traitement chimique de surface, une colle ou tout autre type de substance pouvant avoir un degré de viscosité variable. La diversité de l’usage des produits finis revêtus induit une grande diversité de configurations de ces installations de revêtement. Un nombre important de rouleaux est utilisé dans ce type d’installation, ceux-ci pouvant être de différents types, comme les rouleaux d’application, les rouleaux tendeurs, les rouleaux de renvoi d’angle ou les rouleaux d’appui (ou preneurs) sur les rouleaux applicateurs.

[0003] Afin de garantir un résultat final de qualité, les rouleaux (et en particulier les rouleaux d’application et les rouleaux preneurs) doivent avoir une qualité de finition de surface irréprochable de manière à ne pas introduire de défauts d’aspect sur la bande revêtue. Cette exigence de qualité de surface des rouleaux implique un changement fréquent de ceux-ci. [0004] Le changement des rouleaux entraîne ainsi la mise à l'arrêt de l'installation, cet arrêt pouvant être typiquement d’une demi-heure, ce qui peut induire une perte de production pouvant s’avérer conséquente. Le démontage des rouleaux implique l'ouverture des paliers qui contiennent les roulements des axes des rouleaux. Cette opération nécessite une intervention manuelle. Par ailleurs, cette opération nécessite un grand soin de la part des opérateurs, notamment de manière à éviter de salir ou d’endommager des parties mobiles fragiles. De plus, cette opération est donc parfois fastidieuse, impliquant des opérations de dévissage ou déblocage manuel et en outre, elle expose l’opérateur à un danger car il doit s’approcher de la ligne avec des pièces potentiellement en mouvement.

[0005] Le document CN209370299U divulgue un siège de palier dans une machine de rembobinage d’une ligne de production de bande d’acier colorée. Le siège comprend un corps supérieur et un corps inférieur venant entourer le palier afin de le bloquer lorsque le rouleau est en utilisation. Lorsque le rouleau doit être changé, le corps supérieur du siège est élevé verticalement grâce à un mécanisme d’entraînement pour libérer le palier par coulissement. Plus précisément, le corps supérieur est fixé sur une glissière et son élévation est actionnée par une vis sans fin. Le corps supérieur ne peut être enlevé complètement du mécanisme, et est simplement abaissé ou soulevé verticalement selon que le rouleau est en utilisation ou que le palier doit être accessible. Le désavantage de cette solution est de ne pas libérer complètement l'espace pour un dégagement aisé des rouleaux.

[0006] Dans le document CN212564098U, la partie supérieure de la cage se soulève également, guidée par des plaques télescopiques, de manière à libérer le rouleau. Cependant, cette solution n'est toujours pas satisfaisante car elle demande une manipulation et laisse des éléments mécaniques de précision dans un environnement potentiellement sale. Des problèmes liés à la maintenance de ces assemblages peuvent se présenter en fonction de l'utilisation.

[0007] Le document CN209772603U divulgue un support de rouleau comprenant un siège de support inférieur et un siège de support supérieur venant bloquer le palier de roulement du rouleau en utilisation. Le support comprend en outre un dispositif de fixation rapide, comprenant des éléments mécaniques tels qu’un boulon, une vis fixe et une poignée de serrage. Un trou de vis est prévu dans la partie inférieure du siège de support inférieur, tandis qu’une rainure verticale est prévue dans le siège de support supérieur, l’ensemble des éléments coopérant pour fixer de manière amovible le support supérieur au support inférieur.

[0008] Le document US 6,718,876 B1 se rapporte à un procédé et un appareil, dans une unité d'impression à rouleaux pour verrouiller les rouleaux dans des logements de paliers, en rapport avec le mouvement des rouleaux de la position ouverte à la position de travail. Le déplacement des rouleaux par rapport au bâti de l’unité d’impression est mis à profit pour, lors de l'opération de déplacement, manœuvrer mécaniquement des dispositifs de blocage au niveau des logements de paliers des rouleaux entre les positions ouverte et fermée.

Buts de l'invention

[0009] La présente invention vise à fournir une solution permettant de faciliter la maintenance et un changement rapide des rouleaux grâce à une libération et une fixation aisées des paliers de roulement.

[0010] Un autre but poursuivi par l’invention est de fournir une solution automatisée, le blocage et déblocage des paliers pouvant alors être réalisés à distance par l’opérateur, assurant par là-même une sécurité accrue de l’opération.

[0011] Un autre but poursuivi par l’invention est de fournir un dispositif sûr pour les opérateurs et permettant d'augmenter la productivité et de diminuer le coût des opérations de blocage/déblocage des paliers, grâce à la diminution drastique du temps nécessaire à la maintenance des rouleaux.

Principaux éléments caractéristiques de l'invention

[0012] La présente invention se rapporte à un dispositif de blocage et de déblocage automatisé d’un rouleau d’une installation de revêtement de bandes métalliques en mouvement, ledit dispositif comprenant : - un bras de support comprenant un siège de roulement apte à supporter un palier de roulement, ledit palier de roulement étant connecté à une extrémité du rouleau ;

- un bras de maintien mobile du palier de roulement, ledit bras de maintien mobile étant monté pivotant sur le bras de support autour d’un axe parallèle au rouleau, de manière à ce que le bras de maintien mobile s’écarte latéralement du palier de roulement lors de son pivotement ;

- un actionneur permettant de faire passer, en utilisation, le bras de maintien mobile d’une position de blocage à une position de déblocage du rouleau, la position de blocage étant la position dans laquelle le rouleau se trouve en utilisation et la position de déblocage étant la position permettant au rouleau d’être enlevé du dispositif ; ledit dispositif étant caractérisé en ce que le palier de roulement est en appui sur le siège de roulement du bras de support et n’a, en utilisation normale, aucun contact avec le bras de maintien mobile, ce qui définit un espace minimal entre le bras de maintien mobile et le palier de roulement, ledit bras de maintien mobile permettant de retenir le palier de roulement si celui-ci sort anormalement du siège de roulement.

[0013] La partie caractérisante ci-dessus a pour fonction d’une part la réduction de la friction dans la position de blocage et d’autre part une fonction de sécurité.

[0014] Selon des formes d’exécution préférées de l’invention, le dispositif automatisé comprend en outre une des caractéristiques suivantes, ou une combinaison appropriée de celles-ci :

- le bras de maintien mobile est logé à l’intérieur du bras de support ;

- la course angulaire du bras de maintien mobile lors de son pivotement est limitée d’une part par la position angulaire correspondant audit espace minimal et d’autre part par la position angulaire correspondant à la position de déblocage ;

- le bras de maintien mobile comprend une partie supérieure adjacente au palier de roulement en utilisation, se présentant sous forme d’un arc de cercle qui ne couvre pas au moins une section supérieure du palier de roulement, de manière à permettre l’enlèvement du rouleau lors du pivotement latéral du bras de maintien mobile en position de déblocage ;

- le bras de maintien mobile a une géométrie et un poids réparti tels qu’il se trouve naturellement en position de déblocage par gravité, et caractérisé en ce que l’actionneur est apte à appuyer sur le bras de maintien mobile de sorte à le faire basculer, en utilisation, de sa position de déblocage vers sa position de blocage ;

- un ressort de rappel est prévu pour aider la gravité à garantir un déblocage complet ;

- l’actionneur est un vérin de type pneumatique, hydraulique ou électrique, simple ou double effet, de préférence commandé à distance ;

- une cale est prévue sur le bras de maintien mobile, ladite cale étant ajustée pour permettre au bras de maintien mobile de venir en butée contre le bras de support et d’éviter le contact, ou de limiter la force de contact, entre le bras de maintien mobile et le palier de roulement ;

- la cale est fixée sur le bras de maintien mobile à l’aide d’une tige filetée traversant la cale et la fixant dans un alésage prévu dans le bras de maintien mobile.

Brève description des figures

[0015] La figure 1 représente une vue en perspective d’une forme d’exécution d’un dispositif de blocage et déblocage de paliers selon la présente invention, le bras de maintien étant en position de blocage.

[0016] La figure 2 représente une vue en perspective de la forme d’exécution de la figure 1 , le bras de maintien étant en position de déblocage.

[0017] La figure 3 représente une vue de profil de la forme d’exécution de la figure 1 , le bras de maintien étant en position de blocage.

[0018] La figure 4 représente une vue de profil de la forme d’exécution de la figure 1 , le bras de maintien étant en position de déblocage.

[0019] La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale de la forme d’exécution de la figure 1 , le bras de maintien étant en position de blocage. [0020] La figure 6 représente une vue en coupe longitudinale de la forme d’exécution de la figure 1 , le bras de maintien étant en position de déblocage.

Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention

[0021] La présente invention solutionne le problème technique décrit ci-dessus et fournit un dispositif de fixation des rouleaux qui est pratique, rapide et fiable.

[0022] Contrairement aux systèmes de l’état de la technique, le système de fixation de roulement selon l’invention se fait par le bas et non pas par le haut.

[0023] Il s’agit d’un dispositif de blocage de taille réduite et d'encombrement soigneusement calculé qui maintient en place le rouleau applicateur tout le temps d’utilisation nécessaire et permet son dégagement aisé par une simple commande automatique externe. Chaque palier de roulement repose dans un logement dont la forme permet de limiter la reprise des efforts par le mécanisme de blocage. L’effort le plus important provient du rouleau preneur qui s’appuie contre le rouleau applicateur. Le dispositif nécessite un actionneur appuyant sur un levier dont l'axe de rotation est décentré. Ce décentrage permet de garantir que le poids du rouleau repose sur le bâti et non sur le système de fermeture. En outre, une plaque de retenue, déjà fonctionnellement connue en soi, limite le mouvement latéral que pourrait avoir le rouleau.

[0024] Une forme d’exécution du dispositif 1 de blocage et déblocage de paliers selon la présente invention est représentée sur les figures 1 à 6. Celui- ci consiste en un dispositif automatisé de blocage et de déblocage de rouleaux à destination des installations de revêtement de bandes métalliques en mouvement.

[0025] Comme expliqué précédemment, les rouleaux, tels que les rouleaux applicateurs, doivent être remplacés régulièrement afin de garantir une qualité optimale du revêtement.

[0026] Les rouleaux sont maintenus à leurs extrémités par des paliers de roulement. Ceux-ci, connus en soi de l’état de l’art, sont maintenus par un siège de roulement qui est un dispositif soutenant le roulement par l'extérieur, en fixant la bague extérieure du roulement (dans les machines de petite taille, le roulement est directement en contact avec le siège, sans palier intermédiaire). De cette manière, la bague intérieure est libre de tourner, et d’entraîner le rouleau, alors que la bague extérieure reste immobile.

[0027] Pour qu’un rouleau puisse être changé, l’opérateur doit avoir accès aux paliers de roulement. Le dispositif de la présente invention permet de libérer les paliers de manière automatisée. On entend par là que le processus de blocage et de déblocage des paliers se fait à l’aide de moyens mécaniques sans intervention humaine directe.

[0028] Pour ce faire, le dispositif de blocage et de déblocage comprend un bras de support 3 dont la partie supérieure forme un siège de roulement 4. Le siège de roulement 4 a pour fonction de supporter un palier de roulement 5 qui est connecté à l’une des extrémités du rouleau 2 afin de le maintenir durant l’opération de revêtement de surface.

[0029] Dans le cadre de la présente invention, un bras de maintien mobile 6 est logé à l’intérieur du bras de support 3 comme représenté sur les figures 1 et 2. Ce bras de maintien 6 a pour objectif de sécuriser la position du palier de roulement 5 dans le siège de roulement 4. Plus précisément, le bras de maintien 6 est monté pivotant dans le bras de support 3, autour d’un axe parallèle au rouleau 2. De cette manière, le bras de maintien 6 peut passer d’une position de blocage du palier de roulement 5, tel qu’illustré sur les Figures 1 , 3 et 5, à une position de déblocage du palier de roulement 5, tel qu’illustré sur les Figures 2, 4 et 6.

[0030] Dans la position de blocage, le rouleau 2 se trouve également en position d’utilisation. Il est ainsi maintenu à ses extrémités par les paliers de roulement 5 qui sont positionnés dans les sièges de roulement 4 des bras de support 3. Les bras de maintien 6 viennent fermer latéralement les sièges de roulement 4 afin de sécuriser le dispositif de blocage 1 du rouleau 2. Dans cette configuration, les paliers de roulement 5 sont en appui sur les sièges de roulement 4 des bras de support 3. En utilisation normale, c’est-à-dire lorsque le rouleau est positionné dans le siège de roulement 4, le palier de roulement 5 n’a aucun contact avec le bras de maintien mobile 6. En effet, le bras de maintien mobile 6 permet de retenir le palier de roulement 5 si celui-ci a la possibilité de sortir du siège de roulement 4 et a donc une fonction de sécurité/retenue. Un espace d’au moins un centième de mm peut être prévu entre le bras de maintien 6 et le palier de roulement 5 lorsque le bras de maintien mobile 6 se trouve en position de blocage. De cette manière, les paliers de roulement 5 ne reposent pas sur les bras de maintien mobile 6 mais sur les bras de support 3.

[0031] Cependant, ce jeu de 0,01 mm n'est pas obligatoire, un contact étant acceptable s’il s’agit d’un contact de surface sans déformation du palier.

[0032] Dans la position de déblocage, le bras de maintien mobile 6 en position ouverte, à savoir qu’il a pivoté autour de son axe de rotation pour s’éloigner du siège de roulement 4. Dans cette configuration, le palier de roulement 5 est accessible et le rouleau peut être enlevé facilement du dispositif. Aucun élément ne vient à présent bloquer le passage vertical au-dessus du siège de roulement, et la manipulation du rouleau est donc aisée. De préférence, la partie supérieure 8 dudit bras de maintien mobile 6, la partie supérieure 8 étant la partie adjacente au palier de roulement 5, est sous forme d’arc de cercle et est situé au moins en partie sous le palier de roulement 5 et/ou latéralement par rapport à celui-ci, le blocage du rouleau 2 se faisant ainsi latéralement (figure 5). La partie supérieure 8 du bras de maintien mobile 6 ne recouvre donc en aucun cas le palier de roulement 5 par le dessus, mais uniquement par le dessous et latéralement.

[0033] Comme le dispositif selon la présente invention est automatisé, celui-ci comprend un actionneur 7 permettant de faire passer, en utilisation, le bras de maintien 6 de la position de blocage à la position de déblocage. Les figures 5 et 6 illustrent la poussée de l’actionneur 7 sur le bras de maintien 6, qui bascule alors de sa position de déblocage vers sa position de blocage et vice versa. Dans le mode d’exécution illustré, le bras de maintien mobile 6 a une géométrie et un poids réparti tels qu’il se trouve dans sa position naturelle en position de déblocage grâce à la gravité, et, en utilisation, l’actionneur 7 appuie sur le bras de maintien mobile 6 pour le faire basculer de sa position de déblocage vers sa position de blocage. Un ressort de rappel (non représenté) peut être prévu pour aider la gravité à garantir un déblocage complet. L’actionneur 7 peut être un vérin simple ou double effet, de type pneumatique, hydraulique ou électrique. Un bouton d’actionnement 11 de l’actionneur 7 peut être prévu sur le bras de support 3, et peut être déclenché à distance par un opérateur.

[0034] Une cale 9 est prévue sur le bras de maintien mobile 6, permettant au bras de maintien mobile 6 de venir en butée contre le bras de support 3, en évitant ainsi d’avoir un contact entre le bras de maintien mobile 6 et le palier de roulement 5. La cale 9 est fixée sur le bras de maintien mobile 6 à l’aide d’une tige filetée 9’ traversant la cale 9 pour la fixer dans un alésage 10 prévu dans le bras de maintien mobile 6. De préférence, l’alésage 10 est réalisé in situ dans le bras de maintien mobile 6 pour garantir une position exacte de ce dernier, l’espacement entre le bras de maintien mobile et le palier de roulement 5 devant être ajusté de manière précise.

[0035] Pour automatiser le système de blocage et de déblocage des paliers, un des enjeux de la présente invention a été de pouvoir placer l’ensemble des éléments fonctionnels à l’intérieur du bras de support 3. Le but étant aussi d’éviter de bloquer le palier 5 par le dessus, afin de garantir un accès aisé à ce palier 5, la conception de la géométrie du bras de maintien 6 et de l’ensemble des éléments mécaniques, situés à l’intérieur du bras de support 3, afin de venir bloquer le palier par le dessous, constituait un réel problème technique qui a été résolu par l’invention.

Liste des symboles de référence

1 Dispositif de maintien et de dégagement

2 Rouleau

3 Bras de support

4 Siège de roulement

5 Palier de roulement

6 Bras de maintien

7 Actionneur

8 Partie supérieure du bras de maintien

9 Cale

9’ Tige filetée

10 Alésage pour cale

11 Bouton d’actionnement