Brevet FR2131873A1 — publié le 19721117

la présente invention concerne les dispositifs prévus pour faire pivoter une ébauche à laminer autour de son axe longitudinal, et plus particulièrement les culbuteurs de • laminés. 5 Au cours du laminage, la bande à laminer sortant d'un calibre doit en général pivoter autour de son axe longitudinal ou basculer (à l'ordinaire de 90°) avant d'être engagée dans le calibre suivant. . On connaît un grand nombre de différents types de cul-10 buteurs de laminés. Dans les trains dégrossisseurs où il faut faire basculer^ des brames courtes, à section transversale relativement grande et, en particulier, de forme rectangulaire, on utilise souvent des appareils appelés culbuteurs à crochets procédant au basculement en relevant un côté de la bande à . 15 laminer à l'aide de crochets, la bande bascule alors" sur l'un de ses bords et pivote de 90°. On connaît également des basculeurs qui utilisent comme organes de travail des rouleaux d'entraînement interposés entre les rouleaux d'un transporteur et dont les axes de rotation 20 sont perpendiculaires à 1'axe longitudinal du laminé que 1'on doit faire basculer, la surface extérieure des rouleaux de basculement est partagés sur son périmètre en une zone rectiligne et une zone en forme d'arc. En position initiale du rouleau de basculement la zone rectiligne est disposée au-dessous plus 25 "bas que le bord supérieur du transporteur à rouleaux. 'Sur le périmètre de chaque rouleau de basculement est ménagée une rainure de basculement formée par deux parois inclinées dont les plans se coupent au fond de la rainure, chacune des parois de la rainure, se développe alors en hélice suivant le périmètre 30 du rouleau pendant la marche. Au cours de la rotation de tels rouleaux de basculement, le laminé est d'abord élevé au-dessus du transporteur à rouleaux, puis, en coopérant avec les parois des rainures, amorce le mouvement de basculement. 35 Pendant le laminage subséquent du laminé, c'est-à-dire .pendant son allongement avec réduction correspondante de 71 11338 2 2131873 sa section transversale, l'efficacité de l'interaction entre les organes de travail des basculeurs décrits plus haut et les laminés diminue rapidement, car les bandes longues subis-. sent inévitablement des déformations considérables qui excluent 5 pratiquement toute possibilité de contact satisfaisant entre le laminé et les crochets de basculement ou les rainures ouvertes à leur partie supérieure. Il en résulte que l'application des culbuteurs à crochets et à. rouleaux décrits plus haut devient impossible lorsque le tO rapport entre les dimensions de la section transversale et la longueur du laminé atteint une certaine valeur. Pour le fonctionnement dans ces conditions, on a proposé de nombreux types de culbuteurs procédant à une opération dite de basculement forcé. Dans les culbuteurs connus de ce type," 15 les organes de travail resserrent fortement la bande à laminer et procèdent à son basculement en pivotant autour de l'axe longitudinal de celle-ci. Cependant, les meilleures possibilités de basculement des brames longues offertes par les culbuteurs de ce type 20 impliquent une construction compliquée des appareils dont les dimensions sont bien plus importantes que celles des culbuteurs à rouleaux décrits plus haut. Cela s'explique par le fait que dans les culbuteurs à basculement forcé, contrairement aux culbuteurs à rouleaux 25 décrits ci-dessus non seulement les organes de travail (pinces, rouleaux, têtes), mais aussi une partie des éléments de transmission et d'entraînement décrivent au cours du basculement et conjointement avec la bande à laminer comprimée un mouvement de rotation (ou approximativement rotatif) autour de l'axe 30 longitudinal de cette dernière en coupant ainsi une partie considérable de l'espace situé au voisinage de la cage de laminage desservie par le culbuteur. On connaît en outre des dispositifs culbuteurs comportant une liaison cinématique entre les rouleaux de basculement 35 et le laminé ; dans ce cas, deux côtés mutuellement opposés du laminé coopèrent avec les surfaces de travail des rouleaux de basculement, de telle façon qu'au cours de la rotation de ces 71 11338 3 2131873 rouleaux autour de l'axe longitudinal du laminé serrée entre eux ce dernier "bascule, sans rotation du dispositif culbuteur lui-même ou de ses différents organes, autour de l'axe longitudinal • du laminé ou du train de laminage. Bien que ces dispositifs 5 assurent le basculement forcé et se distinguent avantageusement des culbuteurs décrits précédement par la simplicité de leur construction et'leur pLus fajbLe encombrement, ils sont cependant sujets à un inconvénient notable: leurs rouleaux compriment le laminé et s'opposent au transport longitudinal de ce dernier 10 en vue de son engagement entre les cylindres. Le .but de.la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention vise un culbuteur de laminé dans lequel le basculement forcé et le faible encombrement résultant du fait 15 qu'au cours du basculement le pivotement de l'ensemble du dispositif ou de ses différents éléments autour de l'axe du laminé du train de laminage n'a pas lieu, se combinent au pivotement libre des organes de travail facilitant le transport longitudinal du laminé ayant basculé. 20 Cet objectif est atteint du fait que dans le culbuteur de laminé proposé, comportant un mécanisme pour le rapprochement et la séparation des organes de travail .entre lesquels est comprimé le laminé et qui sont montés sur des arbres de basculement tournants, les organes de travail exécutés sous forme de rouleaux 25 calés sur des tourillons, sont montés sur les arbres de basculement de telle façon que leurs tourillons forment un certain angle avec les arbres de basculement et que les arbres soient reliés à un dispositif assurant leur rotation et leur translation longitudinale simultanées. 30 Le dispositif assurant la rotation et la translation longitudinale simultanée des arbres de basculement est de préférence réalisé sous forme d'une transmission planétaire à engrenages comportant une roue dentée centrale fixe et un élément d'entraînement tournant autour de cette dernière sous l'action 35 d'une commande connue en soi, ledit élément portant deux .pignons satellites dont chacun, par l'intermédiaire de pignons coniques, est cinématiquement relié à un arbre de basculement 71 11338 4 2131873 monté dans "un corps mobile séparé, chacun desdits corps mobile étant articulé à l'arbre de pignon satellite correspondant et étant relié à une commande appropriée assurant son pivotement . dans un plan perpendiculaire à 11 axe longitudinal du laminé "de 5 façon à assurer le rapprochement et la séparation des rouleaux de basculement l'un par rapport à l'autre. En tant que commande faisant tourner l'élément d'entraînement avec les pignons satellites, ainsi que pour l'oscillation des corps mobiles assurant le rapprochement et la séparation des rouleaux de 10 basculement, on peut utiliser des vérins, par exemple du type hydraulique. L'utilisation du culbuteur proposé est particulièrement avantageuse en combinaison avec un manipulateur à barrettes, de type connu en soi et permettant le déplacement transversal 15 et le guidage précis de l'ébauche vers le calibre approprié des cylindres du train dégrossisseur. A cet effet, le culbuteur conforme à la présente invention est monté sur l'une des barrettes du manipulateur par calage de la roue dentée centrale de la transmission planétaire par rapport à ladite barrette 20 de telle façon que les arbres des pignons satellites soient parallèles à l'axe longitudinal de l'ébauche à laminer guidée par lesdites barrettes du manipulateur. L'objet de la présente invention est expliqué dans la description qui suit, par un exemple non limitatif de réalisation 25 et par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de dessus du culbuteur de laminé conforme à l'invention, monté sur une barrette du manipulat eur. - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la 30 figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3 ; 35 - la figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure . 3 ; - les figures 6-10 sont des schémas des positions successives 71 11338 5 2131873 des arbres et des rouleaux de basculement pendant l'opération de basculement du laminé. A proximité de la cage de travail 1 (figures 1, 2) du train de laminage comportant des cylindres 2 sont montées au-dessus du transporteur à rouleaux 3 butant contre la cage de travail (figures 1,2,3), les barrettes 4 (figures 1,3) du manipulateur pouvant se déplacer dans une direction transversale par rapport à la direction 'de transport du laminé 5 sur le transporteur 3 (figure 2) de façon à faire coïncider l'axe longitudinal du laminé 5 avec le calibre 6 approprié (figure 1) des cylindres 2. - Le culbuteur de laminés 7 est situé sur l'une des barrettes 4 du manipulateur, et il est constitué par deux rouleaux 8 (figures1>3,5) dont chacun est librement monté sur un arbre de basculement 9 (figures3*5) avec possibilité de pivotement par rapport à ce dernier. Le tourillon en bout 9a (figure 5) de chaque arbre de basculement recevant le rouleau 8 est orienté sous oin certain angle, de préférence un angle de 45°, par rapport à la partie principale de l'arbre, et sur son côté opposé 9b est calé un pignon conique 10 (figures 4, 5) attaquant un pignon conique 11 solidaire de l'arbre 12. Chacun des deux; arbres 12 est utilisé_comme axe d'articulation pour le pivotement, sur des roulements 13 et 14, d'un corps mobile 15 (figures 3, 4 et 5), tandis qu'à l'intérieur de ce dernier, sur le roulement 16 et le palier 17 (figure 5), est monté l'arbre de basculement 9 pouvant pivoter de telle façon, que le tourillon en bout 9a et la partie curviligne 9c de l'arbre de basculement appliqué sur ce dernier soient logés à 1'extérieur du corps mobile 15. Les deux arbres 12, exécutés de préférence en un seul bloc avec les engrenages 12a (figure 4), constituent en outre les satellites d'une transmission à engrenages planétaire commune dans laquelle les deux pignons satellites 12a peuvent rouler autour de la roue dentée centrale fixe 18. Les pignons satellites 12a, exécutés en un seul bloc avec les arbres 12, sont montés sur les roulements 19 et 20 dans le corps 21a d'un élément d'entraînement 21 (figures 3, 4) dont le tourillon 71 11338 6 2131873 creux 21b est monté, avec possibilité de pivotement, sur deux roulements 22 (figure 4). le support de base 23 (figures 1,3) portant les roulements 22 est solidaire de l'une des barrettes 4 du manipulateur, la roue dentée centrale 18 engrenant les 5 deux pignons satellites 12a est calée sur l'arbre 24 (figure 4) qui est à son tour engagé dans le tourillon creux 21b de l'élément d'entraînement sur les roulements 25 de telle façon que son axe coïncide avec l'axe de pivotement du corps 21a dudit élément, tandis que l'arbre 24 lui-même est fixé en position, pour 10 prévenir toute rotation, à l'aide d'un écrou 26, d'une rondelle 27 et d'un couvercle 28. le mécanisme décrit, auquel les arbres de basculement 9 sont liés par leurs extrémités 9b à l'aide des pignons coniques 10 et 11, forme ainsi un dispositif 29 (figure 3) assurant la 15 rotation et la translation longitudinale simultanées des arbres de basculement 9. Sur le support de base 23 est articulé un vérin hydraulique 30 (figure 3) qui par sa tige 31 est relié au corps 21a Un autre vérin 32 est articulé à l'un des corps mobiles 15, et sa tige 33 est également articulée au deuxième corps mobile 15 pour assurer la possibilité de rapprochement et d'écartement 25 âes rouleaux de basculement 8 l'un par rapport à l'autre en faisant rouler les corps mobiles autour des arbres 12 dans les roulements 13 et 14. l'un des corps mobiles 15 est équipé d'un rouleau d'appui 34 qui, au cours de l'abaissement du corps mobile, entre en contact avec le rail 35 disposé de façon à 30 limiter la position inférieure extrême des rouleaux de basculement 8 et à assurer la concordance nécessaire entre le niveau de transport du laminé 5 et les niveaux des positions possibles des rouleaux de basculement 8. le culbuteur de laminé fonctionne de la façon suivante. 35 Ei1 position initiale, le vérin 32 est actionné dans le sens de déplacement de la tige 33 à l'extérieur du cylindre, et les rouleaux de basculement 8 sont alors écartés au maximum: 71 11338 7 2131873 le rouleau inférieur est abaissé au-dessous du niveau du transporteur à rouleaux 3, et le rouleau supérieur est relevé au-dessus du transporteur à rouleaux 3 de façon à assurer le passage libre du laminé véhiculé par ce dernier. Cette position basse du rouleau de basculement inférieur 8 est déterminée en fonction du choix du niveau du rail 35 sur lequel s'abaisse le rouleau d'appui 34 .en position initiale, la position correspondante du rouleau de basculement supérieur dépend de la longueur adoptée de la course de la tige 33 dans le vérin 32. lorsque la bande à laminer 5 est amenée par le transporteur 3, au culbuteur 7 et quand il faut procéder au basculement, la marche du vérin 32 est inversée et la tige 33 est ramenée à l'intérieur du cylindre, ce qui provoque le pivotement des corps mobiles 15 l'un vers l'autre, par conséquent le rapprochement correspondant des rouleaux de basculement 8 jusqu'à l'application intime de ces derniers sur les faces mutuellement opposées de la section transversale de la bande à laminer 5- Après quoi, le vérin 30 fonctionne et, par l'intermédiaire de la tige 31 , fait pivoter le corps 21a de l'élément d'entraînement d'un angle de 90°. le pivotement du corps de l'élément d'entraînement provoque le roulement-de ses pignons satellites 12a sur la roue dentée centrale fixe 18 dont le diamètre et le nombre de dents sont respectivement égaux au diamètre et au nombre de dents respectifs de chacun des pignons satellites 12a. Pour les rapports indiqués des engrenages de la transmission planétaire, le pivotement du corps 21a de l'élément d'entraînement 21 d'un angle de 90° provoque un pivotement des satellites de 180°. Ce pivotement, par l'intermédiaire de la transmission à pignons coniques 11-10 dont le rapport de transmission est 1:1, est transmis aux arbres de pivotement 9 qui tournent également de 180°. Simultanément avec ladite rotation d'un angle de 180°, les arbres de basculement 9 décrivent, conjointement avec les corps mobiles 15, un déplacement longitudinal à la rencontre l'un de l'autre par suite de la liaison articulée entre les corps 71 11338 8 2131873 mobiles 15 et le corps 21a de l'élément d'entraînement pivotant de 90°. Grâce au fait que le rouleau de pivotement 8 est incliné de 45° par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre de basculement 9, le pivotement de 180° des arbres de basculement, combiné àu déplacement longitudinal de ces derniers, assure le basculement d'un angle de 90° du laminé 5 comprimé entre les rouleaux 8, comme représenté sur les figures 6-10. En cas de nécessité, le laminé basculé peut être maintenu à la position requise par les rouleaux appliqués 8 jusqu'à ce qu'il soit saisi par les arbres 2, son transport sur le transporteur à rouleaux étant alors favorisé par une pression supplémentaire sur les rouleaux du transporteur, car lorsque les rouleaux de basculement entrent en contact avec le laminé, ce dernier supporte une partie du poids des corps mobiles 15 et des pièces montées dans cette partie. Quand le maintien du laminé par les rouleaux de basculement n'est plus nécessaire, le sens de fonctionnement du vérin 32 est inversé de manière à déplacer la tige 33 vers l'extérieur, ce qui entraîne l'écartement des rouleaux de basculement 8, le culbuteur revient alors à sa position initiale et est prêt à réaliser l'opération de travail suivante conformément à la séquence décrite. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi 'que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 71 VI338 9 2131873 REVENDICATIONS 1. Culbuteur de laminés, du type comportant un mécanisme pour le rapprochement et l'écartement des organes de travail' entre lesquels est serré le laminé et qui sont montés sur des arbres de basculement tournants, caractérisé en ce q.ue les 5 organes de travail sous forme de rouleaux 8 tournant librement sont montés sur lesdits arbres de basculement 9 de telle façon que les tourillons des rouleaux soient inclinés par rapport aux arbres de basculement 9, ces derniers étant reliés à un dispositif 29 assurant leur rotation et leur translation 10 longitudinale simultanées. 2. Culbuteur de laminés suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif assurant la rotation et la translation longitudinale simultanées des arbres de basculement est exécuté sous forme d'une transmission à engrenages planétaire 15 comprenant une roue dentée centrale fixe et un élément d'entraînement tournant autour de celle-ci sous l'action d'une commande et portant deux pignons satellites dont chacun est lié ciné-matiquement par l'intermédiaire d'une transmission à engrenages coniques, à un arbre de basculement monté dans un corps mobile 20 séparé, chaque corps mobile étant" ârticulé__à l'arbre du pignon satellite correspondant et étant relié à une commande assurant sa rotation dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du laminé de façon à assurer le rapprochement et l'écartement des rouleaux de basculemen^l'un par rapport à l'autre. 25 3. Culbuteur de laminé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite roue dentée centrale de la transmission planétaire est fixée à l'une des barrettes d'un manipulateur à barrettes de telle façon que les arbres des pignons satellites soient parallèles à l'axe longitudinal 30 du laminé guidé par les barrettes dudit manipulateur.