Accouplements dans les laminoirs

Les laminoirs transforment les tôles d’acier plates en tôles profilées. Pour ce faire, les feuilles sont guidées sur des rouleaux entraînés par des motoréducteurs. Les accouplements robustes de R+W assurent la liaison entre l’entraînement et le rouleau.

Le profilage permet de créer des profils à partir de bandes ou de feuilles. De nombreuses industries utilisent ces tôles profilées, par exemple la construction de véhicules et de meubles, l’industrie du bâtiment et la construction mécanique générale. Les produits et applications typiques comprennent les rails structurels, les garde-corps, les étagères en acier ou les glissières de tiroirs.

Comparé à d’autres procédés de formage, le profilage se caractérise par une flexibilité et une économie particulièrement élevées. Grâce à des vitesses de production pouvant atteindre 200 mètres par minute, ce procédé est particulièrement adapté à la production à grande échelle. L’épaisseur de la tôle reste pratiquement constante pendant le traitement, ce qui distingue ce procédé du laminage classique. Cependant, les deux méthodes d’usinage ont en commun la disposition de base des outils. Des paires de rouleaux rotatifs remodèlent successivement la feuille en plusieurs étapes. Comme dans un laminoir classique, la tôle plate est étirée à travers des outils rotatifs et façonnée dans la forme de profil souhaitée à l’aide de cylindres de laminage de profilés – dans un grand nombre de processus de pliage correspondants.

Pour garantir une qualité de production constante et une stabilité des processus de plus en plus importante, il est essentiel que les composants d’entraînement utilisés présentent une fiabilité opérationnelle et une répétabilité élevées. Le fabricant d’accouplements R+W, basé à Klingenberg, dispose d’une longue expérience des applications dans l’industrie sidérurgique et d’une large gamme de séries d’accouplements qui répondent aux exigences élevées de cette industrie.

Les supports roulants permettent de réduire l’espace d’installation

Un défi particulier a été relevé par un grand laminoir de profilés en Asie : il s’agissait de concevoir une ligne de profilage pour deux processus de cintrage. Des accouplements de précision ont été nécessaires à chaque station de rouleaux pour relier les rouleaux sur les bancs d’assemblage aux motoréducteurs montés en série. Les dimensions possibles des raccords étaient basées sur les conditions de la cage de laminage : ils ne pouvaient pas être plus longs que 145 millimètres avec un diamètre extérieur de 200 millimètres. En même temps, malgré leur compacité, ils doivent transmettre un couple nominal de 2000 newtons-mètres et disposer de réserves de sécurité suffisantes. Les accouplements devaient donc être conçus pour un couple d’accélération maximal de 3100 newton mètres et des couples de pointe allant jusqu’à 5500 newton mètres.

Les ingénieurs de R+W ont trouvé une solution à ces exigences. Grâce à une conception spéciale basée sur l’accouplement à soufflet métallique BK8/1500 qui a fait ses preuves, il a été possible de fournir une solution d’accouplement qui combine les caractéristiques requises. Grâce à un soufflet métallique en acier inoxydable spécialement conçu à cet effet, l’accouplement a pu pratiquement tripler sa densité de puissance. Avec une longueur de 144 millimètres et un diamètre extérieur de 190 millimètres, l’accouplement a pu être parfaitement intégré dans l’application. Les accouplements à soufflet métallique tels que la série BK8 sont des accouplements sans jeu, rigides en torsion, conçus pour être raccordés directement aux réducteurs. La série compacte a été développée à l’origine pour être connectée à des boîtes de vitesses de robots. Il permet une connexion rigide en torsion mais compensant le désalignement entre l’entrée et la sortie. Leurs soufflets métalliques compensent les désalignements latéraux, axiaux et angulaires de l’arbre avec de faibles forces de rappel. Pour le raccordement à la boîte de vitesses, ils sont dotés d’une bride intermédiaire appropriée. La série fonctionne sans usure et avec une longue durée de vie et assure une transmission fiable du couple même à des vitesses élevées.

De nombreux types d’accouplements utilisés

En fonction des exigences, de nombreux types d’accouplements sont utilisés dans la transformation de l’acier. Dans d’autres conditions, par exemple, une version spéciale de l’accouplement de sécurité industriel ST1 était le bon choix pour les experts de R+W. Des embrayages limiteurs de couple compacts et rigides en torsion étaient nécessaires pour limiter en toute sécurité le couple à 1500 Newton-mètres en cas de surcharge et pour compenser les désalignements latéraux, axiaux et angulaires de l’arbre. Les accouplements utilisés dans un laminoir doivent être conçus avec un moyeu de serrage facile à assembler pour la connexion à l’arbre d’engrenage. En outre, les limiteurs de couple doivent offrir une certaine plage de réglage afin que le couple préréglé puisse être adapté aux conditions si nécessaire.

La série de modèles ST1 de la série 5, de conception modulaire, répondait parfaitement à ces exigences. Bien qu’ils soient conçus en standard pour les entraînements indirects, ils peuvent être facilement combinés avec d’autres composants d’accouplement à compensation de désalignement. Grâce au système modulaire intelligent, un accouplement à soufflet métallique rigide en torsion avec moyeu de serrage peut donc être monté sur bride dans l’application spécifique. Cela a permis une connexion directe aux boîtes de vitesses et la compensation du désalignement de l’arbre a pu être assurée grâce aux soufflets métalliques. La série 5 est disponible, entre autres, avec une plage de réglage de 1200-4000 newton mètres, ce qui a permis d’atteindre sans problème le couple de débrayage/arrêt requis de 1500 newton mètres. Grâce à cette adaptation, une solution idéale a été trouvée ici aussi.

Les accouplements ST sont de toute façon très demandés dans les applications industrielles, car leur fonction de sécurité offre aux utilisateurs des avantages décisifs : En cas de collision, les robustes limiteurs de couple protègent la chaîne cinématique contre des dommages coûteux et minimisent les temps d’arrêt. Comme tous les accouplements de sécurité de R+W, les modèles de la série ST fonctionnent comme des accouplements de forme à ressort. Les couples transmissibles respectifs sont largement déterminés par le nombre et le diamètre du cercle primitif des segments de décalage. En cas de surcharge, les billes, qui sont préchargées dans les segments de commutation, se déplacent axialement hors des calottes sphériques et provoquent en quelques millisecondes une séparation permanente de la charge des côtés entrée et sortie. Le réengagement est obtenu simplement en appliquant une pression axiale sur les poussoirs de changement de vitesse. Si nécessaire, le couple de débrayage prédéfini peut être ajusté ultérieurement et en quelques étapes seulement.

Les coupleurs de sécurité R+W de la série ST sont disponibles en différentes versions, en fonction des besoins. Selon le modèle et la série, les accouplements peuvent être obtenus, par exemple, avec une rainure de clavette, une bride ou un raccord de serrage à cône en tant que raccord arbre-arbre rigide à la torsion ou amortissant les vibrations pour les entraînements directs ainsi que pour les entraînements indirects en standard jusqu’à 250 000 Newton mètres. Des conceptions spéciales et des conceptions pour des plages de couple encore plus élevées sont également disponibles sur demande.

Les deux exemples de la transformation de l’acier montrent combien de facteurs d’influence différents doivent être pris en compte lors de la sélection des accouplements ou de leur développement. Afin de fournir aux utilisateurs la bonne solution d’accouplement en termes de fonction, de fiabilité des processus et de rentabilité, le savoir-faire industriel et applicatif joue un rôle décisif, de même que la flexibilité et l’expertise technologique dans le domaine des accouplements. R+W Antriebselemente GmbH entretient un dialogue étroit avec des concepteurs et des ingénieurs issus d’un large éventail de secteurs et d’industries. La vaste gamme de produits du fabricant et développeur d’accouplements de précision et industriels comprend donc de nombreux autres modèles d’accouplement, tels que des accouplements à engrenages flexibles, des accouplements multidisques résistants à la torsion ou des accouplements en élastomère amortissant les vibrations, qui conviennent à une grande variété d’applications et d’utilisations, en fonction des besoins.