L'invention s'applique spécialement à l'enroulement d'une bande mince coulée en continu mais peut tre utilisée, d'une façon générale, pour l'enroulement en bobine de toute bande se trouvant à une température élevée, susceptible de perturber le fonctionnement du mandrin.

Dans les installations métallurgiques, en particulier de laminage ou de traitement de bandes métalliques, il est souvent nécessaire, à la sortie d'une partie de l'installation, d'enrouler la bande en bobine pour la transporter facilement vers une autre partie de l'installation ou tout autre lieu de traitement.

On utilise pour cela une bobineuse comprenant un mandrin constitué d'une barre cylindrique entraînée en rotation autour de son axe et munie de moyens de fixation de l'extrémité de la bande qui s'enroule ainsi en bobine sur la barre cylindrique.

Généralement, la barre d'enroulement a un diamètre variable et peut se rétracter pour permettre le retrait de la bobine après enroulement.

A cet effet, les mandrins utilisés habituellement sont du type comprenant un arbre de support centré sur un axe et associé à des moyens d'entraînement en rotation, et une pluralité de segments circulaires formant ensemble une surface sensiblement cylindrique et fixés sur l'arbre central de support avec possibilité de déplacement radial de façon à permettre la variation de diamètre de la surface cylindrique ainsi constituée et sur laquelle est enroulée la bande.

Pour commander la variation de diamètre du mandrin, on utilise habituellement un dispositif à crémaillère, comprenant une pièce de commande coulissant axialement sur l'arbre central et sur laquelle est ménagée, pour chaque

segment, au moins une partie conique coopérant avec au moins une face inclinée conjuguée ménagée sur une face interne de segment, qui peut ainsi s'écarter ou se rapprocher de l'arbre central par déplacement longitudinal de la pièce de commande sous l'action d'une tige d'expansion montée coulissante axialement dans un alésage de l'arbre central.

Pour un bon fonctionnement du mandrin, les différentes pièces en mouvement relatif doivent pouvoir se déplacer avec un frottement minimum. Une lubrification des surfaces de contact des pièces en mouvement relatif est donc prévue à cet effet.

Jusqu'à présent, de tels mandrins étaient utilisés essentiellement dans des installations de laminage et le temps de séjour d'une bobine sur un mandrin est alors assez limité et ne dépasse pas 5 à 6 minutes, par exemple. Mme lorsque la bande laminée est chaude, un tel temps de séjour ne pose pas, normalement, de problème thermique susceptible de perturber le fonctionnement du mandrin.

Depuis quelques temps, cependant, on cherche à mettre au point des techniques nouvelles de coulée en continu de bandes de très faible épaisseur et il peut tre intéressant, d'enrouler en bobine une telle bande sur un mandrin.

Or, peu de temps après la coulée, la bande se trouve encore à une température très élevée et, d'autre part, le temps d'enroulement et, par conséquent, de séjour de la bobine sur le mandrin peut tre long car il est lié à la vitesse de coulée qui est, évidemment, beaucoup plus lente que celle rencontrée dans les installations de laminage.

Or, les mandrins utilisés habituellement ne peuvent pas supporter une telle transmission de chaleur, en raison des effets thermiques, en particulier contraintes et dilatations des différentes pièces, qui risquent de perturber le fonctionnement.

Pour résoudre ce problème, la société déposante a proposé, récemment, de réaliser un mandrin dont la surface

d'enroulement peut tre refroidie par circulation d'un fluide caloporteur.

Dans une telle disposition, décrite dans le document FR-A-2.761. 964, la face externe de chaque segment est constituée d'une plaque incurvée relativement épaisse à l'intérieur de laquelle est prévu un circuit de refroidissement ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie reliés respectivement à une conduite d'alimentation et à une conduite d'évacuation ménagées au moins en partie, à l'intérieur de l'arbre central sur lequel sont montés les segments. Pour permettre l'expansion et le rétreint du mandrin par coulissement radial des segments, les orifices d'entrée et de sortie du fluide sont reliés chacun, par un raccord déformable, à une chambre, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, dans laquelle débouche la conduite correspondante.

Dans la disposition du document FR-A-2.761. 964, les chambres d'alimentation et d'évacuation reliées respectivement à chaque segment sont ménagées dans une boîte à fluide fixée à une extrémité avant de l'arbre central qui, habituellement, est monté rotatif sur un châssis de support et s'étend en porte à faux à partir d'une extrémité arrière sur laquelle est appliqué un couple d'entraînement en rotation.

Cependant, comme on l'a indiqué, le déplacement radial des segments pour l'expansion ou le rétreint du mandrin est commandé habituellement par une pièce tubulaire montée coulissante sur l'arbre central du mandrin et dont le déplacement, dans un sens ou dans l'autre, est déterminé par une tige de commande d'expansion montée coulissante axialement dans un alésage de l'arbre central. La pièce tubulaire doit donc tre reliée à cette tige de commande par une pièce de liaison qui passe devant l'extrémité avant de l'arbre central et peut se déplacer alternativement dans un sens ou dans l'autre pour la commande de l'expansion ou du

rétreint des segments. Cependant, ces derniers ne peuvent pas se déplacer dans le sens longitudinal et il en est de mme de la boîte à eau qui, dans la disposition du document FR-A-2.761. 964 est reliée à chaque segment par des raccords déformables dont la longueur peut varier radialement. II est donc nécessaire de ménager, entre cette boîte à eau et l'extrémité avant de l'arbre central un espace permettant le déplacement de la pièce de liaison avec la tige d'expansion et les conduites d'alimentation et d'évacuation ménagées à l'intérieur de l'arbre central doivent donc tre reliées aux chambres correspondantes de la boîte à eau par des moyens de branchement déformables ou coulissables.

II est donc assez difficile, dans une telle disposition, d'assurer l'étanchéité du circuit de refroidissement. De plus, les segments sont prolongés au-delà de l'extrémité avant de l'arbre central de façon à ménager un logement dans lequel est placée la boîte à eau, celle-ci étant reliée à l'extrémité de l'arbre central par des tiges traversant la pièce de liaison pour en permettre le déplacement axial. Or, les raccords déformables de liaison entre chaque segment et la boîte à eau. exercent sur celle-ci, dans le sens radial, des efforts non négligeables et qui ne sont pas toujours égaux. De plus, dans une installation métallurgique, en particulier de coulée en continu, le mandrin risque d'tre soumis à des chocs et la boîte à eau, ainsi placée à l'extrémité du mandrin constitue un organe assez fragile.

L'invention a pour objet de résoudre de tels problèmes, tout en conservant les avantages du mandrin refroidi décrit dans le document FR-A-2.761. 964, grâce à une disposition plus simple du circuit de refroidissement permettant, en outre, de mieux protéger les organes d'alimentation et d'évacuation du fluide caloporteur.

Par ailleurs, l'invention facilite le démontage du mandrin pour entretien et permet également d'assurer de façon simple la lubrification des différentes pièces en mouvement relatif.

L'invention s'applique donc, d'une façon générale, à un mandrin refroidi pour l'enroulement d'un produit en bande comprenant un arbre central s'étendant entre une extrémité arrière reliée à des moyens d'entraînement en rotation autour d'un axe et une extrémité avant, et un ensemble de segments adjacents montés coulissants radialement sur ledit arbre et ayant des faces externes incurvées qui se raccordent pour former une surface d'enroulement sensiblement cylindrique centrée sur l'axe de l'arbre central, des moyens de commande d'une variation de diamètre de la surface d'enroulement, par coulissement radial desdits segments, entre une position expansée et une position de rétreint, et des moyens de refroidissement de la surface de chaque segment par circulation d'un fluide caloporteur comprenant, pour chaque segment, un circuit de refroidissement ménagé à l'intérieur dudit segment et ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie du fluide caloporteur reliés chacun, par l'intermédiaire d'un raccord déformable, à une conduite, respectivement, d'alimentation ou d'évacuation du fluide.

Conformément à l'invention chaque conduite, respectivement d'alimentation ou d'évacuation est ménagée, au moins en partie, à l'intérieur de l'arbre central et est munie, à proximité de l'extrémité avant de celui-ci, d'une partie coudée s'étendant transversalement à l'axe longitudinal (X', X) de l'arbre central et débouchant sur une face latérale dudit arbre par un orifice transversal, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, qui est relié de façon étanche, par au moins un raccord de longueur variable, à au moins un orifice, respectivement d'entrée ou de sortie, d'au moins un segment.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageux de l'invention, les raccords de liaison avec les orifices d'entrée et de sortie de chaque segment sont fixés sur une pièce de distribution en forme de bague ayant une face interne concave enfilée de façon étanche sur une portée

lisse de la face latérale de l'arbre central, sur laquelle sont ménagés au moins deux orifices internes qui, dans la position enfilée de la pièce de distribution, sont alignés chacun avec un orifice transversal, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, s'ouvrant sur ladite portée de l'arbre central, de façon à réaliser une liaison sensiblement étanche, et une face externe sur laquelle sont ménagés, pour chaque segment, deux orifices externes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, associés chacun à un moyen de branchement d'un raccord de liaison avec un orifice, respectivement d'entrée ou de sortie du segment correspondant, chaque orifice externe, respectivement d'alimentation ou d'évacuation étant relié à un orifice interne, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, par au moins un canal ménagé, au moins en partie, dans la pièce de distribution.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le mandrin comprend pour chaque segment, une paire de conduites, respectivement d'alimentation et d'évacuation, ménagées à l'intérieur de l'arbre central et débouchant respectivement, sur la portée lisse de l'arbre, par une paire d'orifices transversaux, les deux orifices externes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, correspondant à chaque segment sont reliés par deux canaux ménagés dans la pièce de distribution, à deux orifices internes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, et les paires d'orifices internes correspondant aux différents segments sont réparties, le long de la face interne de la pièce de distribution, de la mme façon que les paires d'orifices transversaux sur la portée lisse de l'arbre, de telle sorte que, dans la position enfilée de la pièce de distribution, chaque orifice interne, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, se trouve dans le prolongement d'un orifice transversal relié à une conduite, respectivement d'alimentation ou d'évacuation, de l'arbre central.

Le mandrin comprenant un nombre (n) de segments centrés sur des plans radiaux répartis en étoile autour de l'axe, l'arbre central est donc muni de (n) paires de conduites, respectivement d'alimentation et d'évacuation, s'étendant symétriquement de part et d'autre de chaque plan médian radial et débouchant chacune dans la portée lisse de l'arbre par un orifice transversal ayant un axe parallèle audit plan médian radial et les orifices internes et externes de la pièce de distribution sont répartis par paires symétriques par rapport au plan médian radial de chaque segment et ont des axes parallèles audit plan médian radial et alignés avec les axes de chaque paire correspondante d'orifices transversaux de la portée lisse de l'arbre central.

De façon particulièrement avantageuse, la portée lisse de l'arbre central et la face interne conjuguée de la pièce de distribution ont la forme de cylindres de révolution centrés sur l'axe de l'arbre central et ayant un mme diamètre, au jeu de montage près, la pièce de distribution étant enfilée par glissement sur la portée lisse de l'arbre avec interposition d'au moins deux joints d'étanchéité circulaires de part et d'autre des orifices en alignement.

Dans ce cas, la face externe de la pièce de distribution comporte, de préférence, une pluralité de facettes de branchement, en nombre égal au nombre (n) de segments, munies chacune d'une paire d'orifices externes, respectivement d'alimentation et d'évacuation, reliés à une paire d'orifices, respectivement d'entrée et de sortie, du segment correspondant, par une paire de raccords de longueur variable ayant chacun une extrémité interne et une extrémité externe fixées, respectivement, sur une facette de la pièce de distribution et sur une facette de branchement du segment sur laquelle sont ménagés les orifices d'entrée et de sortie du fluide.

Chaque raccord de longueur variable peut avantageusement tre constitué d'une tubulure en une matière déformable telle qu'un élastomère.

De façon connue en soi, le coulissement radial des segments est commandé par un dispositif à crémaillère comportant un fourreau tubulaire monté coulissant axialement sur l'arbre central entre deux positions, respectivement reculée et avancée, et relié à une tige de commande montée coulissante dans un alésage axial dudit arbre, par un organe de liaison s'étendant transversalement devant l'extrémité avant de l'arbre central.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le fourreau tubulaire sur lequel sont ménagées les faces inclinées de commande du coulissement radial des segments s'étend sensiblement, dans sa position avancée, jusqu'au niveau de la portée d'emboîtement de la pièce de distribution, et est prolongé, au-dessus de celle-ci, par au moins deux bras passant chacun entre deux paires de raccords de liaison entre la pièce de distribution et les deux segments adjacents correspondants, de façon à se fixer, par une extrémité avant, sur l'organe transversal de liaison avec la tige de commande du coulissement.

Le mandrin comprenant (n) segments entourant l'arbre central, la pièce de distribution comprend elle-mme (n) facettes latérales de branchement étanche, chacune, d'une paire de raccords de liaison, entre lesquelles sont ménagées (n) faces de glissement formant chacune un appui coulissant sur un bras de commande du fourreau tubulaire.

De préférence, la face externe de la pièce de distribution a une forme sensiblement polygonale, les facettes latérales de branchement des raccords étant planes.

Selon une autre caractéristique préférentielle, l'organe transversal de liaison entre la tige de commande et le fourreau est constitué d'une pièce massive, munie d'un

évidement central qui, au moins dans une position arrière de la tige de commande, vient s'enfiler sur une portée de centrage, ménagée entre l'extrémité avant de l'arbre central et la portée d'emboîtement de la pièce de distribution.

Dans certains cas, l'organe de liaison peut avantageusement tre prolongé, vers l'avant, par une partie en saillie formant une fusée centrée sur l'axe de l'arbre central et susceptible de prendre appui, par l'intermédiaire d'un palier, sur une partie fixe. Ainsi, au lieu de s'étendre en porte à faux à partir du châssis de support, l'arbre central peut prendre appui, par des moyens amovibles, sur une partie fixe, ce qui permet d'éviter la flexion de l'arbre central et de garantir un bon enroulement des spires l'une sur l'autre.

D'autre part, l'utilisation, selon l'invention, d'un fourreau tubulaire relié à l'organe transversal de liaison avec la tige de commande du coulissement par des bras passant entre les raccords de liaison, permet la mise en place d'un système très simple de lubrification des pièces en mouvement.

En effet, selon une disposition particulièrement avantageuse, le mandrin comprend un circuit de graissage, au moins, des faces inclinées de commande du coulissement des segments comprenant, pour chaque face inclinée, au moins un orifice de sortie de graisse, placé au débouché d'une canalisation s'étendant le long du fourreau et prolongée le long d'au moins un bras de commande du coulissement jusqu'à un orifice d'alimentation, placé sur l'extrémité avant dudit bras et venant se brancher, par fixation de l'organe de liaison sur ledit bras, sur une tubulure de branchement étanche, portée par l'organe de liaison, et reliée à un moyen d'introduction sous pression de graisse.

De préférence, chaque tubulure de branchement du circuit de graissage est ménagée sur une face arrière de l'organe de liaison, sur laquelle vient s'appliquer l'extrémité avant du bras de commande correspondant du fourreau et est placée au débouché d'un conduit s'étendant, au moins en

partie, à l'intérieur de l'organe de liaison, jusqu'à un orifice d'introduction de graisse.

Pour assurer une alimentation étanche du circuit de graissage, mme sous une pression élevée, l'extrémité avant de la tige de commande qui est centrée sur l'axe du mandrin est munie d'une portée cylindrique qui s'emboîte dans un alésage conjugué ménagé au centre de la pièce de liaison et dans lequel débouche au moins un orifice d'entrée de graisse relié par un conduit à une tubulure de branchement portée par la pièce de liaison, et la tige de commande est munie d'au moins un conduit s'étendant longitudinalement entre un orifice arrière relié au moyen d'introduction de graisse et un orifice avant ménagé sur la portée d'emboîtement de la tige de commande, et mis en communication avec l'orifice d'entrée de graisse débouchant dans l'alésage de la pièce de liaison, après emboîtement dans celui-ci de la tige de commande.

Avantageusement, la portée d'emboîtement de la tige de commande est munie d'au moins une gorge annulaire qui, dans la position emboîtée de la tige de commande, se trouve au niveau de l'orifice d'introduction de graisse s'ouvrant sur l'alésage central, ladite gorge étant encadrée par deux joints annulaires assurant l'étanchéité du branchement ainsi constitué.

L'invention présente également d'autres avantages et couvre d'autres caractéristiques, mentionnées dans les revendications, qui apparaîtront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés.

La figure 1 montre deux demi-vues en coupe longitudinale du mandrin selon l'invention, respectivement en position expansée à la partie supérieure et en position rétreinte à la partie inférieure.

La figure 2 montre deux demi-vues en coupe horizontale selon la ligne 11-il de la figure 1, respectivement en position expansée et rétreinte.

La figure 3 montre deux demi-vues en coupe transversale selon la ligne ttt-ttt de la figure 1.

La figure 4 est une demi-vue partielle de l'extrémité avant du mandrin en coupe longitudinale selon la ligne IV-IV de la figure 5.

La figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 4, en position rétreinte à la partie supérieure et en position expansée à la partie inférieure.

La figure 6 est une autre vue partielle de l'extrémité avant du mandrin, en coupe longitudinale selon la ligne VI-VI de la figure 5.

La figure 7 est une vue partielle, en coupe longitudinale, selon VII-VII de la figure 8, de l'extrémité arrière de l'arbre central.

La figure 8 est une vue en coupe transversale selon la ligne VIII-VIII de la figure 7.

La figure 9 montre deux demi-vues partielles, en coupe longitudinale, de l'extrémité avant du mandrin.

La figure 10 est une vue de face de la pièce de liaison.

La figure 11 est une vue partielle, de dessus, de la pièce tubulaire de commande.

La figure 12 montre deux demi-vues en coupe transversale selon la ligne XII-XII de la figure 1, respectivement en position expansée et rétreinte.

La figure 13 est une vue partielle, en coupe longitudinale, d'une variante de l'extrémité avant du mandrin.

Comme on l'a indiqué, le mandrin selon l'invention comprend, d'une façon générale, un arbre central 1 monté rotatif sur un châssis 10 autour de deux paliers 11 et entouré d'un ensemble de segments 2 montés coulissants radialement sur l'arbre central et ayant des faces externes incurvées qui se raccordent tangentiellement pour former une surface

d'enroulement cylindrique centrée sur l'axe X'X de l'arbre ; le coulissement radial des segments est commandé par une pièce tubulaire en forme de fourreau 3, enfilée sur l'arbre central et munie de faces inclinées 31 qui coopèrent avec des faces inclinées correspondantes 21 de chaque segment 2 pour déterminer l'expansion ou le rétreint du mandrin par déplacement longitudinal du fourreau tubulaire 3 entre deux positions, respectivement reculée et avancée, sous l'action d'une tige de commande d'expansion 4 coulissant dans un alésage axial de l'arbre central 1 et reliée à la pièce tubulaire 3 par un organe transversal de liaison 40.

Toutes ces dispositions sont bien connues et ne nécessitent pas une description détaillée. C'est pourquoi, les dessins montrent seulement, sur la figure 1, la partie avant de l'arbre 1 portant les segments 2 et, sur la figure 7, la partie arrière de l'arbre 1 à laquelle sont associés des moyens d'entraînement en rotation non représentés sur le dessin et un vérin 41 de commande du coulissement axial de la tige d'expansion 4.

Par ailleurs, le mandrin est du type décrit dans le brevet précédent FR-B-2.761. 964, comprenant des moyens de refroidissement de la surface d'enroulement par mise en circulation d'un fluide caloporteur à l'intérieur de chaque segment. A cet effet, chaque segment 2 comprend donc une paroi externe incurvée 20, relativement épaisse, à l'intérieur de laquelle est ménagé un circuit de refroidissement 24,24' comprenant un orifice d'entrée 75 et un orifice de sortie 75' reliés respectivement, par des raccords de longueur variable 7,7', à des conduites d'alimentation 5 et d'évacuation 5' ménagées à l'intérieur de l'arbre central.

Avantageusement, chaque raccord de longueur variable 7, 7' est constitué d'un manchon tubulaire en matière déformable tel qu'un élastomère mais on pourrait aussi utiliser un montage télescopique.

Comme on l'a vu plus haut, dans la disposition connue précédemment, les raccords déformables étaient branchés sur une boîte de distribution placée devant l'extrémité avant de l'arbre central et séparée de celle-ci par un espace permettant le déplacement longitudinal de l'organe de liaison, chaque segment étant prolongé au-delà de l'extrémité avant de l'arbre central de façon à ménager un logement dans lequel était placée la boîte de distribution.

Dans la disposition selon l'invention, au contraire, la boîte de distribution du fluide 6 est enfilée sur l'arbre 1 et comprend un ensemble de canaux 65,65'placés dans l'alignement de canaux 52,52', ménagés radialement dans l'épaisseur de l'arbre central 1 et débouchant chacun, sur la face latérale 13 de celui-ci, par un orifice, respectivement d'alimentation 53 ou d'évacuation 53', lesdits canaux 65,65' étant reliés, par des raccords déformables 7,7'avec les orifices, respectivement d'entrée 75 ou de sortie 75', du segment correspondant. Cette boîte de distribution 6 est donc placée en arrière de l'organe de liaison 40 qui peut se déplacer librement sous l'action de la tige de commande d'expansion et les segments 2 s'étendent sur une longueur sensiblement égale à celle de l'arbre central.

En particulier, dans le mode de réalisation préférentiel représenté, sur les figures 4 et 5, l'arbre central 1 est muni, pour chaque segment 2, de deux alésages parallèles à l'axe, qui s'étendent sur toute la longueur de l'arbre 1 et constituent respectivement une conduite d'alimentation 5 et une conduite d'évacuation 5'disposées symétriquement de part et d'autre du plan médian P du segment 2. Dans le cas, représenté sur la figure, d'un mandrin comportant quatre segments couvrant chacun un quadrant, l'arbre central 1 est donc muni de quatre paires de conduites 5,5'.

Comme auparavant, l'organe de liaison 40 qui est fixé sur l'extrémité avant de la tige de commande d'expansion 4 s'étend transversalement devant la face avant 12 de l'arbre

central 1. Cependant, dans la disposition précédente du brevet français 2 761 964, les conduites d'alimentation et d'évacuation ménagées dans l'arbre central devaient tre prolongées par des tubulures traversant l'organe de liaison, pour se brancher sur la boîte de distribution placée en avant de celle-ci. Dans la disposition selon l'invention, au contraire, les alésages longitudinaux constituant les conduites 5,5'sont obturés, chacun, par un bouchon 51, au niveau de la face avant 12, et communiquent avec un canal 52,52'qui s'étend transversalement à l'axe X'X du mandrin pour déboucher par un orifice 53,53's'ouvrant sur une partie avant 13'de la face latérale 13 de l'arbre 1.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, la face latérale 13 de l'arbre 1 sur laquelle est enfilée la pièce de commande 3 en forme de fourreau tubulaire est munie, sur sa partie avant 13', d'une portée lisse ayant une section cylindrique de révolution et sur laquelle est enfilée une pièce de distribution en forme de bague 6 ayant une face interne concave 61 de diamètre égal, au jeu de montage près, à celui de cette portée lisse 13'.

D'autre part, la pièce de distribution 6 est limitée par une face externe 62 comportant, pour chaque segment 2, une facette, de préférence plane, de fixation des raccords déformables de liaison entre le segment 2 et les conduites d'alimentation 5 et d'évacuation 5'. Dans le mode de réalisation à quatre segments représenté sur les figures, la face externe 62 de la pièce de distribution 6 a donc une section carrée de façon à présenter quatre facettes planes de branchement, chacune, d'une paire de raccords déformables 7,7'. Pour chaque segment 2, la bague de distribution 6 est munie, sur sa face interne 61, de deux orifices internes 63, 63'qui communiquent chacun avec un orifice externe 64,64' ménagé sur la face externe 62, par un canal 65,65'percé dans l'épaisseur de la bague 6.

De plus, comme le montre la figure 5, ces canaux 65, 65'de liaison entre les orifices internes 63,63'et externes 64,64'sont centrés sur des axes orthogonaux à l'axe X'X de l'arbre 1 et parallèles au plan médian P du segment correspondant 2 et se trouvent alignés, dans la position enfilée de la bague 6, avec les axes des canaux 52,52'qui traversent l'arbre 1 pour communiquer avec la conduite, respectivement d'alimentation 5 ou d'évacuation 5'.

De préférence, la portée lisse 13'ménagée sur la partie avant de l'arbre 1 a un diamètre inférieur à celui de la face latérale 13 de celui-ci de façon à former un lamage permettant l'emboîtement de la pièce de distribution 6 en forme de bague, jusqu'à une position déterminée pour laquelle les canaux 52,52'de l'arbre 1 et 65,65'de la bague 6 sont parfaitement alignés, la bague 6 étant maintenue dans cette position par une butée 15.

D'autre part, chaque orifice externe 64,64'de la bague 6 débouche dans un raccord déformable 7,7'fixé par une plaque percée formant une bride interne 71 sur une facette correspondante 62'de la face externe 62 de la bague. De mme, à leur extrémité opposée, les deux raccords 7,7'sont fixés par une bride externe 71'sur une facette plane 73 ménagée sur le côté interne d'une pièce de branchement 70 en forme de secteur circulaire fixée à l'extrémité avant de chaque segment 2.

Avantageusement, une plaque intermédiaire 72 est interposée entre la bride externe 71'et la pièce de branchement 70 du segment de façon à faciliter le démontage du segment, comme on le verra plus loin.

Comme habituellement, chaque segment 2 comprend une partie externe 20 en forme de secteur cylindrique de révolution qui constitue une partie de la surface d'enroulement de la bande et une partie interne 20'sur laquelle sont ménagées les faces inclinées 21 coopérant avec

les faces conjuguées 31 du fourreau tubulaire 3 pour commander l'expansion ou le rétreint du mandrin.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, la partie externe 20 du segment 2 est constituée d'une plaque incurvée dans l'épaisseur de laquelle sont ménagées deux séries de canaux, respectivement 24,24' parallèles à l'axe X'X du mandrin et s'étendant, respectivement, de part et d'autre du plan médian P du segment, lesdits canaux étant régulièrement écartés de façon à couvrir sensiblement toute la surface du segment.

Comme le montre la figure 4, l'extrémité avant du segment 2 est munie de deux rainures circulaires 25,25' dans lesquelles débouchent, respectivement, les deux séries de canaux 24,24'. D'autre part, la pièce de branchement 70 qui est fixée, comme on l'a vu, sur l'extrémité avant de la plaque incurvée 20, est munie elle-mme de deux trous oblongs 74, 74'qui s'ouvrent chacun, d'un côté sur une partie de la rainure correspondante 25,25'du segment 2 et de l'autre, dans un canal 76 ménagé dans l'épaisseur de la pièce de branchement 70 et débouchant par un orifice 75,75'sur la facette plane 73 d'application de la bride externe 71'de fixation de la paire de raccord 7,7'.

De plus, comme le montre la figure 1, l'extrémité arrière de chaque plaque incurvée 20 est munie d'une rainure circulaire 23 qui met en communication les deux séries de canaux 24,24'et est fermée vers l'extérieur par un bouchon.

De façon classique, l'arbre est muni d'un flasque transversal 14 s'engageant dans un logement ménagé à l'arrière de chaque segment 2 qui est maintenu par une butée axiale 27 avec une possibilité de coulissement radial. Les deux orifices 75,75'ménagés dans la pièce de branchement 70 restent donc alignés avec les canaux transversaux 52,52' auxquels ils sont reliés par les raccords déformables 7,7'qui suivent les mouvements d'expansion ou de rétreint du segment.

L'emboîtement de la bague 6 sur la portée lisse 13' avec un simple jeu de montage assure une liaison étanche entre les canaux 52,52'et 65, 65', des joints d'étanchéité annulaires 16 permettant d'éviter les fuites d'eau à l'intérieur du mandrin.

Ainsi, le fluide caloporteur arrivant par la conduite d'alimentation 5 passe successivement par le canal 52, le raccord déformable 7 et l'orifice d'entrée 75, pour déboucher par le trou oblong 74 dans la rainure 25 de façon à se répandre dans l'ensemble des canaux 24. A l'extrémité arrière du segment 2, le fluide passe par la rainure arrière 23 pour revenir par les canaux d'évacuation 24'et passe alors par le trou oblong 74', l'orifice de sortie 75', le raccord déformable 7'et le canal 65'pour déboucher dans la conduite d'évacuation 5'.

La bague 6 forme ainsi une boîte de distribution du fluide, par l'intermédiaire des raccords déformables 7, 7', entre chaque segment 2 et les conduites, respectivement d'alimentation 5 et d'évacuation 5', ménagées dans l'arbre central 1.

Grâce à l'invention, cette boîte de distribution 6, enfilée sur la partie avant de l'arbre central 1 et placée en arrière de l'organe de liaison 40, est parfaitement protégée contre des chocs éventuels. II faut, cependant, assurer la liaison entre cet organe de liaison 40 et la pièce de commande 3 de l'expansion et du rétreint des segments qui est constituée, comme habituellement, d'un fourreau tubulaire enfilé sur la face latérale cylindrique 13 de l'arbre 1 et dont la longueur est limitée de façon à s'étendre seulement jusqu'au niveau de la portée 13'd'emboîtement de la bague de distribution 6, dans la position avancée du fourreau correspondant au rétreint des segments.

A cet effet, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le fourreau tubulaire 3 de commande de l'expansion et du retreint des

segments s'étend, dans sa position avancée, jusqu'au niveau de la portée 13'd'emboîtement de la bague de distribution 6, et est prolongé vers l'avant, au-delà de celle-ci par au moins deux bras 32 qui passent chacun dans un espace laissé entre deux paires de raccords déformables 7,7'et se prolongent chacun jusqu'au niveau de l'extrémité avant 15 de l'arbre 1, de façon que l'organe de liaison 40 avec la tige de commande d'expansion 4 puisse tre fixé, par des boulons 34, sur la face avant 33 desdits bras 32 (Figure 2).

Ainsi, comme le montre la figure 5, dans le mode de réalisation à quatre segments, le fourreau tubulaire 3 est prolongé par quatre bras de liaison 32 disposés en étoile et centrés chacun sur un plan P'de jonction entre deux segments adjacents, de façon à passer entre les raccords déformables 7,7'correspondant à chaque segment.

De préférence, l'organe de liaison 40 est constitué d'une pièce relativement massive en forme de cloche comprenant un évidement central 42 qui, au moins dans une position arrière de la tige de commande 4 correspondant à l'expansion du mandrin, vient s'enfiler sur une portée de centrage ménagée entre l'extrémité avant 12 de l'arbre central et la bague de distribution 6. Comme le montrent les figures, cette portée de centrage 15'peut avantageusement tre constituée par la face latérale de la bride 15 de blocage de la bague de distribution 6.

La partie centrale 43 de l'organe de liaison 40, qui constitue le fond de l'évidement 42, est percée d'un alésage 44 dans lequel s'enfile l'extrémité 44'de la tige de commande 4, celle-ci étant prolongée par un boulon 45 muni d'un écrou de serrage.

Ainsi, la tige 4 coulissant axialement dans l'arbre central 1 et reliée au fourreau tubulaire 3 par l'organe transversal de liaison 40 et les bras 32 peut commander l'expansion ou le rétreint du mandrin par déplacement radial des segments 2. Comme on l'a indiqué, tout le système de

distribution du fluide caloporteur dans les différents segments, placé entre l'extrémité avant des segments 2 et la pièce massive 40 constituant l'organe de liaison avec a tige de commande 4 est parfaitement protégée contre les chocs.

De plus, tous les organes du circuit de circulation du fluide sont solidaires, axialement, de l'arbre central 1 et peuvent tre fixés de façon étanche, soit sur ce dernier, soit sur les différents segments 2 par l'intermédiaire des raccords déformables 7,7'. Cette disposition permet donc d'assurer la distribution du fluide caloporteur dans les différents segments avec une étanchéité parfaite et sans utilisation de flexibles.

En effet, comme le montrent les figures 3 et 5 relatives à un montage à quatre segments, l'arbre central 1 peut tre percé, sur toute sa longueur, de huit alésages longitudinaux répartis régulièrement autour de l'axe et disposés par paires de façon à constituer, pour chaque segment un canal d'alimentation 5 et un canal d'évacuation 5's'étendant symétriquement de part et d'autre du plan médian P du segment et communiquant chacun, par un canal transversal 52,52'avec un raccord déformable 7,7'de liaison avec un orifice, respectivement d'entrée ou de sortie du fluide, ménagé sur la pièce de branchement 70 de chaque segment.

Comme indiqué sur les figures 7 et 8, l'alimentation et l'évacuation du fluide caloporteur peuvent tre assurés, d'une façon analogue à celle qui avait été décrite dans le brevet précédent n°2 761 964, par un joint tournant 54 constitué d'une pièce en forme de douille enfilée sur la partie arrière de l'arbre 1 et comportant, sur sa face interne, deux gorges circulaires reliées respectivement à des moyens d'alimentation et d'évacuation du fluide et communiquant, par des tubulures transversales 55, 55', avec les alésages constituant, respectivement, les canaux d'alimentation 5 et d'évacuation 5'.

Mais la disposition selon l'invention présente également d'autres avantages.

Tout d'abord, du fait que le système de distribution du fluide est placé en arrière de l'organe de liaison 40, il est possible d'aménager l'extrémité avant de l'arbre central 1 du mandrin de façon à permettre un appui transversal de celui-ci sur une partie fixe.

En effet, comme le montre la figure 13, la pièce 40 constituant l'organe transversal de liaison peut tre prolongée vers l'avant par une partie centrale en saillie 43', formant une sorte de fusée sur laquelle peut tre enfilé un palier 17 par lequel l'arbre 1, qui tourne autour de son axe, peut prendre appui sur une partie fixe non représentée.

II est ainsi possible d'éviter la flexion de l'arbre sous le poids de la bobine et, ainsi, d'assurer l'enroulement jointif des spires superposées.

Cependant, si le poids de la bobine enroulée, ainsi que la tension appliquée sur la bande, ne sont pas excessifs, l'arbre du mandrin peut, comme habituellement, s'étendre en porte à faux à partir du châssis de support 10. Dans ce cas, il est avantageux de recouvrir l'extrémité avant du mandrin par un capot de protection 26 fixé de façon amovible sur l'organe de liaison 40 et s'étendant vers l'arrière de façon à coiffer l'ensemble dudit organe de liaison 40. De mme, chaque segment 2 peut tre prolongé vers l'avant par une plaque incurvée 26'ayant un diamètre légèrement inférieur à celui du capot 26 de façon à pénétrer à l'intérieur de celui-ci avec une possibilité de coulissement longitudinal sur la longueur correspondant au déplacement axial de la tige de commande d'expansion 4. On réalise ainsi un capot de protection sensiblement continu contre les poussières ou autres nuisances extérieures, permettant d'éviter une pollution de l'intérieur du mandrin.

Mais l'invention permet également d'assurer un graissage simple et efficace des différentes parties du mandrin.

II est nécessaire, en effet, de lubrifier les pièces en contact et, en particulier, les faces inclinées conjuguées 31, 21 qui assurent l'expansion et le rétreint du mandrin. A cet effet, chaque face inclinée 31 du fourreau 3 est munie d'un orifice 80 de sortie de graisse qui, grâce à l'invention, peut tre relié, par l'intermédiaire de l'organe de. liaison 40, à au moins un canal 8 ménagé sur toute la longueur de la tige d'expansion 4 et relié à un moyen 48 d'alimentation en graisse, fixé sur la partie arrière du mandrin.

Comme le montre en particulier la figure 1, chaque orifice de sortie de graisse 80 est placé au débouché d'une canalisation dont au moins une partie est percée à l'intérieur du fourreau tubulaire et peut tre prolongée à l'extérieur de celui-ci, par une conduite 81 s'étendant le long du fourreau et se raccordant de façon étanche à un canal 82 percé à l'intérieur d'un bras de liaison 32 (figure 6) et débouchant, sur la face avant 33 dudit bras, par un orifice 83 qui, après fixation de l'organe de liaison 40 sur les bras 32 au moyen des boulons 34, vient se brancher de façon étanche sur une tubulure 83'ménagée sur la pièce de liaison 40 et débouchant sur la face arrière de celle-ci.

Comme le montrent les figures 9 et 10, cette tubulure 83'est reliée par un canal 84 s'étendant radialement à l'intérieur de l'organe de liaison 40, à un orifice 85 d'introduction de graisse s'ouvrant sur la face interne de l'alésage axial 44 dans lequel vient s'emboîter l'extrémité avant de la tige d'expansion 4 qui forme une portée cylindrique 44'sur laquelle est ménagée une gorge circulaire 46 qui communique, par un canal transversal, avec le canal d'alimentation 8 ménagé à l'intérieur de la tige d'expansion 4.

Comme on l'a indiqué, l'alésage central 44 de l'organe de liaison 40 constitue un lamage permettant de bloquer l'organe de liaison 40 dans une position fixe pour laquelle l'orifice 85 d'introduction de graisse, s'ouvrant sur l'alésage 44, se trouve au niveau de la gorge 46.

Cette gorge 46 est encadrée par deux joints annulaires de façon à assurer une liaison sous pression étanche entre le canal d'alimentation 8 et l'orifice 85 d'introduction de graisse.

De façon connue, comme le montre schématiquement la figure 7, l'extrémité arrière de la tige de commande 4 est reliée à la tige du vérin 41 de commande d'expansion ou de rétreint du mandrin, par un organe d'accouplement 47 qui assure en outre, une liaison étanche, par un circuit non représenté, avec un moyen 48 d'alimentation en graisse sous pression solidaire du vérin 41.

Ainsi, la graisse introduite par la canalisation 8 percée dans la tige de commande 4 traverse successivement l'organe de liaison 40 et l'un des bras 32 du fourreau pour déboucher dans au moins un orifice 80 ménagé sur au moins une face inclinée 31.

Pour commander un déplacement radial, parallèlement à lui-mme, de chaque segment, le fourreau tubulaire 3 comporte au moins deux séries de faces inclinées 31 centrées respectivement sur deux plans moyens transversaux écartés longitudinalement et coopérant avec au moins deux séries de faces inclinées 21 ménagées sur le côté interne du segment 2.

Par exemple, dans le cas représenté sur les figures, le fourreau 3 et les segments 2 comportent trois séries de faces inclinées 31,21 écartées longitudinalement. Les dispositions selon l'invention permettent la distribution de la graisse, à partir d'un mme canal axial 8, sur l'ensemble des faces inclinées 31. En effet, comme le montrent les figures 9 et 10, une gorge 46 communiquant avec le canal 8 peut alimenter plusieurs orifices 85 débouchant sur la face interne de l'alésage 44 et reliés chacun, par un canal 84, à un canal 82 traversant un bras 32 et prolongé par une conduite 81 qui peut tre constituée en partie d'une tuyauterie extérieure s'étendant le long de la face externe du fourreau 3, entre les parties en saillie 30 portant les faces inclinées 31. Cette

tuyauterie 81 débouche avantageusement dans une bifurcation placée au niveau du plan moyen d'une série de faces inclinées pour se diviser en au moins deux branches 86 reliées chacune à un orifice de sortie 80 ménagé sur l'une ou l'autre des faces inclinées 31 de cette série. Chaque bras 32 peut, éventuellement, tre percé de plusieurs canaux 82 et, par exemple, si le fourreau 3 est muni de quatre bras 32 de la façon représentée sur les figures, il est facile de répartir un nombre suffisant de conduites d'alimentation sur le fourreau 3 de façon à alimenter en graisse toutes les faces inclinées 31 de commande de l'expansion ou du rétreint du mandrin.

De plus, comme le montrent les figures, d'autres canalisations 87 reliées au canal longitudinal 82, peuvent aussi tre ménagées dans l'organe de liaison 40 ou le fourreau tubulaire 3 afin de graisser d'autres parties du mandrin.

La disposition selon l'invention permet également de mettre en oeuvre un système centralisé de graissage des différentes parties du mandrin.

A cet effet, dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, la tige de commande 4 est munie de deux canaux axiaux 8,8'qui communiquent respectivement avec deux gorges 46,46'ménagées sur la portée cylindrique 44'de l'extrémité avant de la tige. Comme le montre la figure 10, les deux gorges 46,46'peuvent alimenter, respectivement, deux groupes de canaux 84,84' qui sont reliés par paire à des répartiteurs 89 permettant d'alimenter l'un ou l'autre de deux groupes de canalisations 82,81, 81'ménagées dans les bras 32 ou le long du fourreau tubulaire 3 et reliées à certaines des faces inclinées 31 du fourreau 3, celles-ci étant ainsi réparties en deux groupes pouvant tre alimentés alternativement, grâce à un système de graissage centralisé, à partir de l'un ou l'autre des canaux d'alimentation 8,8', traversant la tige de commande 4.

Il est à noter que les circuits de graissage peuvent tre réalisés pratiquement en totalité par des perçages ménagés dans des pièces usinées et que les raccords sont supprimés.

En effet, dans le mode de réalisation représenté sur les dessins, seules les tuyauteries rigides 81,86 s'étendent à l'extérieur du fourreau 3, aucun flexible n'étant nécessaire pour permettre le coulissement du fourreau et des segments.

Mais, un autre avantage important de l'invention réside encore dans le fait que l'ensemble du mandrin peut tre démonté facilement pour entretien ou remplacement de certaines parties.

II faut noter, en effet, que les segments de refroidissement 2, qui sont au contact de la bande à enrouler, constituent une sorte de pièce d'usure, mme s'ils sont conçus pour tenir le plus longtemps possible. Pour cette raison, il est avantageux de pouvoir les remplacer sans démontage de l'ensemble du mandrin.

Pour cela, comme on l'a indiqué plus haut, la bride externe 71'de chaque paire de raccords déformables 7,7'est fixée sur une plaque intermédiaire 72 qui, est elle-mme fixée sur la pièce de branchement 70 du segment 2 par des vis de maintien 76 qui peuvent tre retirées par l'extérieur. La partie externe 20 de chaque segment 2 peut ainsi tre retirée et remplacée en laissant en place toutes les autres parties du mandrin, et en particulier, la bague de distribution 6 et les raccords déformables 7,7'.

Mais il est également possible de changer les raccords déformables, qui sont réalisés en un matériau souple du type élastomère, sans avoir à démonter le mandrin.

Pour cela, il suffit d'enlever le capot avant 26 et de dévisser les boulons 45,34, de fixation de l'organe de liaison 40, respectivement sur la tige de commande 4 et sur les bras 32, pour retirer l'organe de liaison 40 et accéder à la boîte de distribution 6 qui peut ainsi tre démontée en bloc avec les quatre paires de raccords déformables 7, 7'et les plaques 72.

A cet égard, les usinages réalisés aux quatre coins de la bague 6 permettent d'assurer le maintien avec guidage de celle-ci entre les quatre bras 32 du fourreau 3 lors du démontage, celui-ci étant réalisé en position de rétreint du mandrin. De la sorte, après avoir été dégagée de la broche 13', la boîte à eau 6 reste maintenue entre les bras 32 du fourreau 3. En revanche, au remontage, le mandrin est expansé et c'est l'organe de liaison 40 avec la bague d'appui 15 qui pousse la boîte à eau 6 sur la portée lisse 13', jusqu'au fond du lamage, dans une position déterminée pour laquelle les orifices des circuits de circulation d'eau sont alignés.

L'ensemble de la boîte de la distribution 6 et des raccords déformables 7,7'avec les plaques intermédiaires 72 constitue donc un sous-ensemble mécanique complet, démontable in situ après avoir simplement enlevé l'organe de liaison 40. On peut ainsi remplacer un raccord déformable sans avoir à déposer le mandrin entièrement.

Cependant, les dispositions selon l'invention permettent également un démontage facile de l'ensemble du mandrin, en une seule opération.

Pour cela, il suffit, en effet, de retirer les butées axiales 27 qui, comme on l'a vu, solidarisent axialement les segments 2 avec le flasque 14 de l'arbre 1, avec possibilité de coulissement radial.

Après avoir démonté le capot avant 26 et dévissé l'écrou liant la tige d'expansion 4 à l'organe de liaison 40, il est possible de démonter l'ensemble du mandrin, en position rétreint, en entraînant la boîte à eau 6 qui est enfermée à l'intérieur des bras 32 du fourreau 3.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'tre décrit à titre de simple exemple et pourrait faire l'objet de variantes utilisant des moyens équivalents, tout en restant dans le cadre de protection défini par les revendications.

Par exemple, le mandrin pourrait comporter un nombre différent de segments.

D'autre part, pour réaliser les circuits de refroidissement, il est intéressant que chaque segment 2 comporte une paroi suffisamment épaisse pour y percer deux séries de canaux de circulation du fluide. Cependant, chaque segment pourrait aussi tre réalisé en construction mécano- soudée, de la façon décrite dans le brevet précédent n°2. 761.964, la paroi externe du segment comprenant deux plaques incurvées, respectivement interne et externe, écartée l'une de l'autre de façon à ménager un espace libre divisé, par au moins une cloison parallèle à l'axe, en au moins deux chambres, respectivement d'alimentation et d'évacuation qui débouchent respectivement dans un orifice d'entrée et un orifice de sortie du fluide caloporteur s'ouvrant sur une facette de branchement ménagée sur la face interne du segment, à une extrémité de celui-ci, et sur laquelle peuvent tre branchés deux raccords déformables 7,7'. Cependant, le mode de réalisation préférentiel décrit plus haut permet de mieux résister aux contraintes thermiques élevées auxquelles sont soumis les segments.

En particulier, comme représenté sur les figures 1 et 12, la plaque incurvée 20 constituant la partie externe du segment dans laquelle sont ménagés les canaux 24,24'peut tre fixée sur la partie interne 20'sur laquelle sont ménagées les faces inclinées 21, par une série de vis 28 placées dans l'axe médian du segment et associées à des clavettes 28'qui s'engagent dans des logements correspondants des deux parties 20,20'du segment, afin de transmettre le couple de tension de bande, avec un jeu longitudinal permettant la dilatation du segment.

De plus, la réalisation des circuits de refroidissement par des alésages qui peuvent tre placés relativement près de la surface externe, permet de régler de façon précise le flux thermique extrait en faisant varier le débit d'eau.

Il faut noter également que, s'il est particulièrement avantageux de réaliser un graissage centralisé de la façon décrite plus haut, le mandrin pourrait aussi, dans une conception plus simple, tre graissé manuellement. Dans ce cas, il ne serait plus nécessaire de ménager des canaux d'alimentation 8,8'dans la tige d'expansion 4 mais l'organe de liaison 40 serait encore réalisé comme un bloc foré permettant la distribution de la graisse par les bras de liaison 32 du fourreau, les distributeurs 89 étant simplement remplacés par des barrettes de graissage individuelles auxquelles on pourrait accéder grâce à une modification simple du capot avant 26.

Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée.