Brevet FR2124437A1 — publié le 19720922

~1~ 2124437 72 03611 l'invention concerne une cage de laminoir munie de guides de laminage pour la passe de refoulement de "barres profilées, telles que fers plats ou cornières, des cylindres de refoulement agissant sur les bords du produit à laminer» ^ Dans les cages de laminoirs usuelles actuellement, le re foulement des bords, par exemple des fers plats, est opéré en général, au moyen de cylindres à cannelures. Dans les laminoirs continus, on dispose normalement la cannelure de refoulement dans xme cage verticale» La cannelure servant à refouler les /jO bords est creusée dans les cylindres de refoulement en fonction de la largeur du plat à laminer. Une représentation schématique d'un tel cylindre de refoulement apparaît sur la figure 1a. le cylindre de refoulement y est désigné par 11 et la cannelure par 12. la profondeur de l'entaille de cannelure dans le cylindre de ^ refoulement doit être d'environ m tiers de la largeur du profil du produit à laminer (Z. Vusatowski, Grundlagen des Valzens, VEB Deutscher Verlag fîîr Grundstoffindustrie, Leipzig, 1963, page 532, paragraphe 4). les profondeurs d'entaille nécessaires pour les cannelures dépendent en premier lieu du rapport entre la 20 largeur et l'épaisseur du ruban de laminage à refouler, les valeurs désignées par 0 (%) dans le tableau suivant sont considérées aujourd'hui comme un ordre de grandeur d'une bonne réalisation d'un calibrage de refoulement relativement à la profondeur de cannelure, les indications en %.pour les profondeurs minimale 25 et maximale désignent approximativement les limites qui doivent être observées. Tableau En général Dimensions largeur totale de profilé du produit à rapport spéciales laminer ClOO %) sur laquelle sont noyés: épaisseur exemple dans la dans la fente dans la 3Q pa ur p cannelure (emprise) cannelure lar Epais min. 0 max. min. 0 max. min. 0 max geur seur (mm) (mm) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) 20 100 5 35 45 49 30 10 2 35 45 49 10 100 10 30 40 49 40 20 2 30 40 49 6,66 100 15 25 35 49 50 30 2 25 35 49 5 100 20 20 25 49 60 50 2 20 25 49 35 40 la largeur de bande de la profondeur d'entaille résulte, dans la pratique de_l'exploitation, de considérations d'économie, car 72 0361 1 "2" 2124437 on est obligé de s'écarter, dans une certaine largeur de "bande, des profondeurs d'entaille reconnues de façon générale comme optimales, pour pouvoir refouler également plusieurs largeurs sur une cannelure prévue pour refouler pour une épaisseur don-5 née. les cannelures de refoulement ne doivent travailler essentiellement qu'avec leur fond légèrement bombé, tandis que les longs flancs des entailles profondes doivent empêcher un flambage du produit à laminer quand la pression de refoulement 10 s'exerce, le flambage dépend de l'épaisseur du profilé et de la longueur libre de flambage, celle-ci étant déterminée par la géemitrie de la cannelure et de la section transversale refoulée, ainsi que du degré de refoulement appliqué et enfin de la résistance de la matière du produit à laminer, déterminée 15 par la composition de la matière et la température de laminage. Le flambage conduit au broyage d'un côté sur les flancs de la cannelure et à une section en forme de trapèze et à des variations inacceptables de la largeur après la passe suivante à à entailles -0 Des cannelures/profondes présentent en outre le danger de broyer particulièrement fortement sur les flancs de la cannelure en cas d'excès de remplissage par une épaisseur ou une largeur trop grandes du produit à laminer en mouvement. Le broyage provient de ce que les vitesses périphériques sur les dif-25 férents diamètres des flancs de la cannelure s'écartent de la vitesse, dirigée en droite ligne, du produit à laminer. De ce fait, principalement les cannelures entaillées profondément sont rapidement effacées sur les flancs par rapport au travail de laminage accompli et deviennent inutilisables par 30 perte de leurs dimensions. En outre, quand on réusine au tour ces cannelures de refoulement, un fort chariotage est nécessaire à cause de la dépouille relativement faible de la cannelure. La vie des cylindres est ainsi abrégée. On a donc cherché à prolonger le temps d'utilisation des 35 cannelures et par suite la vie des cylindres, en diminuant ou en évitant complètement le broyage. Plus l'entaille d'une cannelure est profonde dans le cylindre de refoulement, et plus la distance entre deux cannelures voisines sur le cylindre de refoulement doit être grande, 40 pour éviter le danger de cassure de la cannelure sur son bord. 72 03611 -3- 2124437 Quand on utilise comme matériau pour le cylindre de la fonte modérément dure, on choisit cette distance égale à environ la profondeur des cannelures, et, avec les matériaux aujourd'hui plus courants, fonte nodulaire et fonte d'acier, égale environ 5 à la moitié de la profondeur des cannelures,, Or ces distances entre cannelures conduisent à un mauvais degré d'utilisation de la table de cylindre. On a donc cherché à.améliorer notablement ce degré d'utilisation. Un autre inconvénient des cages de laminoir connues pour 10 les passes de refoulement vient des organes de garde, dont le rôle est de détourner un ruban éventuellement entraîné en direction périphérique par un des cylindres de refoulement et de lui faire poursuivre son chemin dans la direction du laminage. Ces gardes pénétrant dans les cannelures sont montées fixes 15 sur les guides. Les gardes sont spécifiques pour chaque, forme de cannelures et pour certains échelonnements des diamètres des cylindres, de sorte qu'il faut en prévoir un grand assortiment, d'autant plus que par la rotation des cylindres de refoulement les couteaux s'usent en frottant au fond de la canne-20 lure et qu'il faut les remplacer de temps-en temps. Oh démontage des couteaux est en outre nécessaire quand on passe à un produit à laminer ayant une autre épaisseur. Un changement de largeur du produit à laminer exige non seulement de modifier le réglage des cylindres de refoulement, mais de déplacer le dé-25 tacheur parallèlement. La durée nécessaire du montage exige pour le train de laminoir de longues durées d'arrêt . On a également cherché à écarter ces inconvénients. Suivant l'invention, on atteint ces buts en prenant comme cylindre de refoulement un cylindre lisse ou éventuellement, 30 dans le cas d'un produit à laminer mince, qui présente des cannelures ayant une faible profondeur d'entaille, et en disposant une paire des rouleaux d'appui dans le plan de laminage. Suivant une forme de réalisation préférée, le cylindre de refoulement est constitué par un cylindre lisse quand le pro-35 duit à laminer présente, entre sa largeur et son épaisseur, un rapport égal ou inférieur à 10. Suivant une autre forme préférée de réalisation, le cylindre de refoulement présente, quand le produit à laminer a, entre sa largeur et son épaisseur, un rapport supérieur à 10, des cannelures dont la profondeur 40 d'entaille atteint au maximum 15 mm. 72 03611 -4- 2124437 L'application du système proposé trouve naturellement sa limite pour une largeur de profilé telle qu'elle ne permette plus de loger dans l'emprise les éléments nécessaires de construction tels que le rouleau d'appui et son dispositif support. 5 Chaque rouleau d'appui est de préférence monté sur une bielle oscillante, l'une de ces bielles, de préférence la bielle inférieure dans le cas des trains Konti-HV", étant montée à une distance fixe de la ligne de laminage et présentant à l'une de ses extrémités un axe de rotation autour duquel l'autre 10 bras oscillant peut tourner, et un dispositif permettant de modifier la fente entre les rouleaux d'appui est prévu à son autre extrémité. On obtient des avantages particuliers dans le cas d'un rouleau d'appui supporté par sa partie centrale. 15 Un exemple de réalisation de l'invention est représenté au dessin annexé et est décrit ci-après plus en détail. Sur ce dessin : - la figure 1a est une vue schématique d'un cylindre re-fouleur connu ; 20 - la figure 1b est une vue schématique de l'utilisation de la table d'un cylindre refouleur à rainures de faible profondeur d'entaille ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe partielle d'un train de laminage ; 25- - la figure 3 est une portion agrandie de la figure 2 avec le dispositif suivant l'invention ; - les figures 4 et 4a sont des vues schématiques de deux formes de réalisation du rouleau d'appui. Sur la figure 1b, 1 désigne le cylindre refouleur et 2 une 30 cannelure. Une comparaison a-ec la figure 1£ montre que le degré d'utilisation de la table de cylindre est considérablement augmenté. Les cylindres refouleurs représentés sur ces deux figures sont destinés aux mêmes dimensions de plats. Sur la figure 2, la cage horizontale est désignée par 13. 35 Pour la passe de refoulement qui lui fait suite dans la cage verticale, on utilise les cylindres refouleurs 1 et les rouleaux d'appui 3 montés dans les bielles oscillantes 6. Ainsi que le montre la portion agrandie de la figure 3» la bielle oscillante supérieure 6 est montée à son extrémité 40 gauche, à l'entrée du guide, sur l'axe de rotation 4, tandis 72 0361 1 ~5~ 2124437 qu'à son extrémité droite, à la sortie du guide, est prévu le dispositif de déplacement 5» La bielle oscillante inférieure est montée fixe sur les supports de guides à une distance définie de la ligne de laminage . 5 On a représenté star les figures 4 et 4îï deux possibilités de réalisation pour la bielle oscillante et pour le rouleau d'appui. Un rouleau d'appui 3 d'une seule pièce (figure 4) est supporté des deux côtés dans une fourche 7 àe la bielle oscillante 6, ou bien celle-ci (figure 4a) renferme un support cen-10 tral unique 9 pour un rouleau 8 en deux parties. Le fonctionnement de la cage de laminoir suivant l'invention est le suivant : Alors que le cylindre refouleur connu 11 (figure 1_a) présente des entailles de cannelures 12 relativement profondes 15 et exige par suite de grandes distances de sécurité entre les cannelures, le cylindre refouleur 1 suivant l'invention présente (figure 1b) des entailles de cannelures 2 de profondeur notablement moindre. Il faut donc des distances entre cannelures plus faibles dans le cylindre refouleur 1, ce qui entraîne une 20 bien meilleure utilisation de la table de cylindre . Quand on utilise lin cylindre lisse comme cylindre refouleur, la cannelure est même limitée seulement à la dimension du fond de cannelure actif et l'utilisation de la table de cylindre est par suite optimale. Pour empêcher le flambage du produit à laminer, sont 25 prévus, dans l'état de la technique (figure la) les flancs des cannelures 12. Suivant l'invention, on dispose, à la place, les rouleaux d'appui non entraînés 3 dans le plan de laminage. Les rouleaux d'appui 3 sont montés sur deux bielles oscillantes 6 traversant l'emprise et qui renferment simultanément un canal 30 classique d'amenée et d'évacuation pour le produit à laminer. L'appui est nécessaire, car avec les cannelures refouleu-ses à faible profondeur d'entaille, les flancs des cannelures ne suffisent plus à l'appui et, quand on utilise des cylindres lisses pour le refoulement, il n'y a plus du tout de flancs de 35 cannelures pour l'appui. Grâce à.la possibilité suivant l'invention, permise par le système d'appui contre le flambage, d'utiliser, pour le refoulement, des cannelures à faible profondeur d'entaille, l'usure, par broyage, des flancs de cannelures est d'autant plus faible que la cannelure est entaillée moins 40 profondément. Mais le risque du remplissage excessif des peti- 72 03611 -6" 2124437 "tes cannelures refouleuses augmente simultanément, ce qui fait qu'il faut chanfreiner les bords des cannelures 2 (figure 1b) avec des rayons relativement grands, environ 2 à 4 fois plus grands que ceux de l'état de la technique. On règle, au moyen du dispositif de déplacement 5» la distance entre le rouleau d'appui supérieur et le rouleau d'appui inférieur. Il est alors avantageux de choisir la distance entre les deux rouleaux supérieure d'environ 0,5 à 1,0 mm à l'épaisseur de la bande de laminage en mouvement, la flexion très faible rendue ainsi possible de la bande de laminage dans l'opération de refoulement n'a pas encore un effet nuisible sur la dimension après la passe suivante à plat, la distance entre les rouleaux un peu augmentée par rapport à l'épaisseur de profilé à exécuter entraîne au contraire des avantages du fait que les passes initiales de laminage sont facilitées et que les variations d'épaisseur das bandes de laminage à l'entrée qui sont dues à des variations de température ou aux tolérances des réglages des cylindres sont absorbées de façon sûa?e. Si des variations d'épaisseurs non prévues dépassent la valeur indiquée plus haut,, par exemple à cause d'un laminage défectueux, on peut prévenir la destruction du système, par exemple au moyen d'une pièce de sûreté ou d'une suspension élastique dure à course d'élasticité convenable» l'utilisation du système suivant l'invention à cylindre de refoulement lisse conduit, dans le tracé des cannelures de la passe de refoulement final, à renoncer au bombé normalement usuel du fond de la cannelure «Mais on évite facilement le dan- /Que , ger/ctes bords ventrus apparaissent sur le produit termine par des réductions modérées correspondantes de l'épaisseur dans la passe finale (passe de polissage). Il n'est pas nécessaire de prendre spécialement garde à ce mécanisme d'élargissement dans toutes les passes précédentes. l'effet d'appui de la paire de rouleaux disposés exactement dans le plan de laminage perpendiculairement" aux cylindres refouleurs est optimal avec des rouleaux aussi larges que possible et pour des écarts aussi faibles que possible des largeurs du produit laminé dans un programme de laminages à plat successifs. Si, en prenant en considération le rapport entre la largeur et l'épaisseur dans le refoulement, on passe du cylindre lisse au cylindre refouleur à cannelures, la largeur des rou 72 03611 -7- 2124437 leaux d'appui diminue du double de la profondeur des cannelures» L'action d'appui est alors reprise en partie par les cannelures. La bielle oscillante est montée entre les tables des cylindres refouleurs, c'est-à-dire que, dans le cas de rouleaux d'appui 5 supportés des deux côtés, la largeur efficace des rouleaux est diminuée de l'épaisseur de la fourche support. On choisit de préférence me hauteur de construction élevée avec une épaisseur aussi faible que possible de la fourche support de la bielle oscillante, pour absorber les contraintes de pression. Quand le 10 rouleau d'appui est supporté axialement, la bande de laminage est soutenue plus près de la table des cylindres refouleurs, ce qui permet de soutenir également des plats relativement étroits. Les avantages de la cage de laminoir suivant l'invention résident en particulier dans : a) la suppression des organes de 15 garde, b) l'économie de dépenses de laminage, et c) la diminution des temps de montage ou de préparation» a) Les dispositifs détacheurs peuvent être supprimés même quand le cylindre refouleur n'a pas la constitution d'un cylindre lisse» L'entraînement de la bande de laminage dans la di- 20 rection périphérique du cylindre refouleur est empêché par la diminution de la profondeur d'entaille des cannelures refouleu-ses et par l'usure plus faible de leurs flancs, et aussi par le passage en temps voulu à une nouvelle cannelure, ce qui est favorisé par l'agrandissement du réservoir de cannelures sur un 25 cylindre et par la simplification de l'opération de changement grâce à l'absence d'organes de garde. b) La meilleure utilisation de la table de cylindre conduit à un avantage économique considérable. Plus la profondeur d'entaille d'une cannelure est faible et plus on peut loger de 30 cannelures sur un cylindre grâce à la possibilité de pouvoir choisir des distances inférieures entre les cannelures. Le cylindre lisse représente l'optimum. Pour un même diamètre de table de cylindre, la vie utile des cannelures entaillées moins profondément est en outre plus élevée que celle de cannelures 35 plus profondes parce que leur diamètre actif est plus grand, c'est-à-cire que leur périphérie active est plus longue et qu'elle n'a par- suite à résister qu'à une charge spécifique d'usure moindre. Eventuellement, on peut également utiliser comme refouleurs des cylindres neufs plus minces ou des cylindres 40 rebutés du point de vue côtes, avec d'autres tracés de c arme lu- 72 03611 -8- 2124437 res.Les frais d'usinage et de réusinage au tour sont en outre notablement inférieurs. Le cylindre lisse se comporte particulièrement favorablement sous ce rapport. En considération des diminutions relativement faibles de 5 la section dans le refoulement, on peut, en outre, dans les cylindres refouleurs à faibles entailles de cannelures, et en particulier quand on utilise des cylindres lisses comme refouleurs, utiliser éventuellement un matériau meilleur marché pour les cylindres, ce qui, dans l'état actuel de la technique, n'est 10 pas généralement habituel pour des raisons économiques, du fait de la forte usure dans les cylindres refouleurs à cannelures profondes. c) Pour faire une correction de largeur d'un plat, il n'y a qu'à déplacer un cylindre. Il n'y a pas à opérer la correc-15 tion supplémentaire des organes de garde. Pour iin ihangement d'épaisseur et quand on utilise un cylindre refouleur à cannelures ou un cylindre lisse, on peut déplacer, un temps extrêmement court, la cage avec les cylindres refouleurs de la distance correspondante, car on n'utilise plus 20 de dispositifs détacheurs. Le dispositif de déplacement 5 permet également de régler rapidement à la nouvelle épaisseur l'intervalle entre les rouleaux d'appui. Comparativement au cylindre refouleur à cannelures, le cylindre refouleur lisse n'impose que des exigences très minimes quant à la précision de la cour-25 se de déplacement. On peut utiliser la cage de laminage suivant l'invention, dans les cages de refoulement, en particulier dans le laminage continu des plats. Mais on peut également exécuter avec elle des passes de refoulement analogues, par exemple pour le lami-30 nage des cornières. Le système convient également en principe aux passes de refoulement dans les trains ouverts. 72 03611 2124437 1£T!III8AII0IS 1«- Cage de laminoir munie de guides de laminage pour la passe de refoulement de barres profilées, telles que fers plats ou cornières, des cylindres de refoulement agissant sur les ^ bords du produit à laminer, cette cage étant caractérisée par le fait que le cylindre de refoulement est constitué par un cylindre lisse ou éventuellement, dans le cas d'un produit à laminer mince, par un cylindre à cannelures limitées à leur zone de fond active, et une paire de rouleaux d'appui est montée yjq dans le plan de laminage. 2.- Cage de laminage suivant la revendication 1, dans laquelle le cylindre de refoulement est constitué par un cylindre lisse quand le produit à laminer présente entre sa largeur et son épaisseur, un rapport égal ou inférieur à 10. ^ 3»- Cage de laminage suivant la revendication 1, dans la quelle, quand le produit à laminer .a, entre sa largeur et son épaisseur, un rapport supérieur à 10, les cannelures sont entaillées d'une profondeur maximale de 15 m. 4.- Cage de laminage suivant la revendication 1, dans la-2o quelle chaque rouleau d'appui est monté sur une bielle oscillante et l'une de ces bielles, de préférence la bielle inférieure, dans le cas des trains Konti-HV, étant montée à une distance fixe de la ligne de laminage et présentant à 1'une de ses extrémités un axe de rotation autour duquel l'autre bras oscil- 25 lant peut tourner, et un dispositif permettant de modifier la fente entre les rouleaux d'appui est prévu à son autre extrémité. 5.- Cage de laminage suivant la revendication 4, dans laquelle le rouleau d'appui est supporté par sa partie centrale.