Brevet FR2148290A1 — publié le 19730311

L'invention concerne une cage de laminoir avec cylindres de travail et cylindres d'appui et en particulier une cage quarto de laminoir pour le laminage de tables fortes, cage dans laauelle aux prolongements des tourillons de cylindre et aux extrémités, faisant vis-à-vis à ces prolongements d'une traverse de cintrage recevant les forces de réaction de cintrage s'articulent des commendes de cintrage pour le cintrage du cylindre (une commande à chaque extrémité) la traverse de cintrage étant dans l'état non chargé parallèle à l'axe du cylindre et en outre un dispositif d'appui au moins étant disposé entre la traverse de cintrage et le cintre du cylindre. Les cages de laminoir de ce genre ont pour but de produire un produit laminé particulièrement plat et par conséquent des tales présentant sur toute leur largeur une mdme épaisseur. Des inégalités dans l'épaisseur du produit laminé plat, dans le sens de la largeur de ce dernier, proviennent de ce que les cylindres fléchissent d'une manière non uniforme en raison des différences de largeur du produit laminé et des différences dans la force de laminage. A ce fléchissement s'oppose le contre-fléchissement de cylindres d'appui et de cylindres de travail. De tels dispositifs sont par conséquent désignés par les lamineurs sous la dénomination de dispositifs pour la commande du cintrage ou encore de dispositifs pour le cintrage des cylindres de cages de laminoirs contre la pression de laminage. Pour ce qui concerne les dispositifs pour le cintrage, il existe des problèmes posés par les forces de flexion qui prennent naissance en supplément de la force de laminage et quien définitive doivent entre absorbées par les colonnes de cage. En soi, une charge supplémentaire des colonnes n'est pas souhaitable ; toutefois étant donné qu'il n'est pas possible d'obtenir un produit plat d'une autre manière, la commande du cintrage est nécessaire. On supporte donc la charge supplémentaire de la colonne de cage. En vérite, il se présente outre le problème de la charge supplémentaire des colonnes de cage d'autres problèmes embarrassants. Les forces de réaction de flexion reçues par les traverses de cintrage ne peuvent pas toujours titre acheminées par un trajet court dans la colonne de cage. Les traverses de cintrage sont naturellement en liaison élastique avec le cylindre à cintrer. Il faut d'un autre cbté que le cylindre à cintrer suive le mouvement de serrage des vis de serrage. Une fonction supplémentaire des traverses de cintrage est de décharger les vis de serrage et par conséquent la colonne de cage à laquelle sont transmises les forces des vis de serrage.Quand les forces de réaction de la traverse de cintrage n'agissent pas sur la colonne de cage et quand les vis de serrage ne doivent pas etre exposées à une charge supplémentaire participant à la force de laminage, il est nécessaire de maintenir autonomes dans la plus large mesure le circuit ' flux de force des forces de flexion et le circuit des forces de réaction de flexion. D'un autre côté, la traverse de cintrage permet d'utiliser complètement l'aptitude de la colonne et des vis de serrage aux sollicitations. Dans la mesure où les forces de réaction de flexion peuvent être maintenues éloignées de la colonne et des vis de serrage, le dimensionnement de la colonne peut être maintenu- dans des limites acceptables.En effet, le dimensionnement de la colonne ne dépend alors que de la force de laminage appliquée. les commandes de cintrage connues sont prévues pour former un circuit fermé de flux de force avec une traverse de cintrage conformément à la disposition suivante. La traverse de cintrage s'étend comme à l'ordinaire entre les colonnes de cage, elle repose sur les chaises des cylindres et elle s'appuie contre les tettes de pression des vis de serrage. Aux prolongements des cylindres à cintrer, s'attaquent les commandes de cintrage. L'enveloppe cylindrique d'une telle commande est fixée à la colonne de laminoir et l'appui est formé sur l'ex- trémité de la traverse de cintrage à l'aide d'un organe de déviation et d'un double piston. La traverse de cintrage prend dans cette disposition une flèche vers le haut de sorte qu'elle est pressée, contre la vis de serrage. Il en résulte qu'il existe un circuit fermé de force qui provenant du palier du tourillon de cylindre, se referme dans la chaise du tourillon de cylindre en passant par le prolongement du cylindre, la commande de cintrage et la traverse de cintrage.L'ensemble traverse de cintrage, cylindre à cintrer ainsi que les commandes de cintrage suivent dans ce dispositif, indépendamment de l'état de cintrage du cylindre, les mouvements de réglage de la vis de réglage ou d'un dispositif prévu en supplément pour assurer une décharge de poids pour le groupe supérieur de cylindres. La traverse de cintrage est par conséquent entratnée dans le mouvement. Dans une autre solution connue, le trajet de la traverse de cintrage au-dessous de la vis de réglage est évité du fait que la traverse de cintrage présente à ses extrémités une forme en fourche, les commandes de cintrage étant fixées entre les fourchons. Dans le type de disposition mentionné précédemment et d'où dérive l'invention, il est prévu en outre, disposé entre la traverse de cintrage et le cintrage du cylindre, au moins un dispositif de soutien. Ce dispositif est constitué dans le cas connu par deux galets de soutien appli- quant contre la;périphérie du cylindre à cintrer. les corps de palier des tourillons des galets de soutien sont arc-boutés contre la traverse de cintrage par l'intermédiaire de pièces de pression et de coussinets associés à ces derniers.Ici encore, il est prévu un dispositif qui est destiné à assurer une décharge de poids pour le groupe de cylindres supérieur. les mécanismes à piston prévus à cet effet sont supportés dans un pont d'entretoisement entre les colonnes de cage. Aux deux solutions décrites cidessus, appartient la particularité de déplacer la traverse de cintrage en mEme temps que le cylindre à cintrer. I1 est nécessaire que soit prévue à cet effet une échancrure appropriée dans la colonne de cage, c'est-à-dire un prolongement de la fenêtre de colonne. Dans ce dispositif, la traverse de cintrage peut n'8tre sollicitée que d'une manière modérée parce qu'un allon- gement trop grand de la hauteur de la section droite de la traverse de cintrage est alors empoché. Si la traverse de cintrage était conçue pour une charge extrémement élevée, c'est-à-dire avec une section droite ayant la grande hauteur appropriée, il en résulterait une échancrure de hauteur correspondante dans la fenotre de colonne de sorte qu'il faudrait que la colonne de cage présentat une plus grande hauteur. Mais étant donné que l'allongement croft quand la hauteur de la cage augmente, la rigidité de la colonne de cage diminuerait en conséquence, et par suite, la précision du laminage en souffrirait. Partant de ces défauts de la solution connue, la présente invention a pour but de créer une cage de laminoir comportant un allongement constant ou plus faible et toutefois munie d'une traverse de cintrage qui soit capable de subir des sollicitations plus fortes. Ce problème est résolu, suivant la présente invention en ce que la traverse de cintrage ne peut pas être réglée en hauteur par rapport aux colonnes de cage, indépendamment de sa flèche et en ce que le dispositif d'appui peut etre réglé en longueur, c'est-à-dire que son organe en contact avec-le cintrage peut être réglé en hauteur par rapport à la traverse de cintrage. Ltidée fondamentale de l'invention, s'appuyant sur la nécessité d'un dispositif d'appui entre la traverse de cintrage et le cintrage du cylindre, part du principe de ne plus déplacer la traverse de cintrage avec le cylindre à cintrer. Cette disposition entrain de multiples avantages. Dans une cage de laminoir pour tales fortes, les cylindres d'appui à cintrer (cylindre d'appui supérieur et cylindre d'appui inférieur) ont par exemple un diamètre de plus de deux mètres. Conformément à l'invention, il est possible de donner à la traverse de cintrage une forme telle qu'elle présente à peu près la mdme résistance à la flexion que le cylindre d'appui. La sollicitation à la flexion de la traverse de cintrage peut titre par suite augmentée considérablement. En outre, une telle traverse de cintrage peut être prévue sans difficulté aussi bien pour les cylindres d'appui supérieurs que pour les cylindres d'appui inférieurs. En outre, intervient une économie importante sur la hauteur de la colonne de cage. Il faut remarquer en effet que dans un laminoir pour tôles fortes, une force de laminage d'environ 8.000 tonnes entrain immédiatement une augmentation importante de l'allongement s'il faut augmenter la hauteur de construction des colonnes de cage seulement de quelques centimètres. Dans les solutions connues pour les commandes de cintrage, on a considéré comme étant particulièrement avantageuse une séparation nette entre le circuit du flux de force du dispositif de cintrage et le guidage du flux de force provenant des cylindres par l'intermédiaire des chaises et par l'intermédiaire des vis de réglage pour arriver dans la colonne de cage. En principe, la présente invention permet aussi d'utiliser cet avantage. Toutefois, il apparat comme étant particulièrement avantageux, étant donné la rigidité que l'on cherche à obtenir pour la colonne de cage de mélanger, tout au moins dans certains cas, dans des rapports variables, le flux de force provenant des cylindres au flux de force du dispositif de cintrage. Cela est important pour l'obtention d'une forme de cintrage souhaitée du cylindre à cintrer.Par conséquent, dans la mesure où l'allongement de la colonne de cage permet de recevoir des forces de cintrage provenant de la commande de cintrage, il est possible, conformément à l'invention, d'acheminer aussi par l'intermédiaire de la vis de réglage, dans la colonne de cage, des forces de cintrage au moyen d'un réglage approprié du dispositif d'appui. L'invention permet par conséquent de faire varier le guidage du flux de force. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'appui est constitué par un galet d'appui connu en soit qui est relié à la traverse de cintrage au moyen de dispositifs de déplacement articulés avec les tourillons de rouleau d'appui. les dispositifs de déplacement pour les tourillons des cylindres d'appui sont constitués avantageusement par des mécanismes-moteurs hydrauliques ou pneumatiques. Le sens de la direction du cintrage des cylindres est en outre tel que la commande de cintrage des cylindres peut servir en même temps de dispositif d'équilibrage des cylindres (cylindre supérieur) ou de dispositif de pressage des cylindres (cylindre inférieur). le circuit complet de flux de force permet de relier la traverse de cintrage aux colonnes de cage d'une manière exempte de sollicitation de flexion. Il est par conséquent pcssi- ble de faire reposer la traverse de cintrage sur la colonne de cage, sans sollicitations, quand les forces des commandes de cintrage et des dispositifs de déplacement maintiennent l'équilibre. Du fait que la traverse de cintrage ne nécessite le cas échéant, aucune liaison avec la chaise du tourillon de cylindre, cette traverse peut passer dans des évidements de la colonne ou en dehors de cette dernière. Dans une disposition préférée de la traverse de cintrage, cette traverse passe par sa partie de section droite soumise à une tension de traction en dehors des colonnes de cage et par sa partie de section drcite soumise à une tension de compression dans des évidements de la traverse principale entre colonnes. l'invention sera mieux comprise grEce à la description ci-après et aux dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en élévation simplifiée de la cage quarto de laminoir suivant l'invention - la figure 2 représente la forme de réalisation pratique, avec quelques détails ; il s'agit également d'une vue en élévation de la partie de gauche de la cage qui comprend deux moitiés symétriques. les colonnes de cage 1 et 2 re çoivent les cylindres de travail 3 et 4 ainsi que les cylindres d'appui 5 et 6 de manière telle qu'ils puissent tourner. Les tourillons de cylindre 3a, 4a, 5a et 6a sont supportés d'une manière générale dans des chaises qui peuvent elles-m8mes être élevées et abaissées dans des guidages ménagés dans des fenêtres la (figure 2) entre des colonnes de paires de colonnes. le mode de support prévu pour les cylindres de travail 3 et 4 ainsi que pour les cylindres d'appui 5 et 6 est en principe le même. Pour les cylindres d'appui 5 et 6, les chaises sont désignées par les repères 7 et 8. les cylindres d'appui possèdent des prolongements de tourillon 9 et 10. A ces prolongements s'ap- pliquent des mécanismes hydrauliques à piston à double effet il et 12 (commandes de cintrage). Les mécanismes à piston sont fixés par leur enveloppe 1 2a à la traverse de cintrage 13. La traverse de cintrage 13 repose sous l'action du poids des pièces qui sont fixées contre-elle sur la traverse d'entretoisement 14. Entre les colonnes de cage 1 et 2, la traverse de cintrage 13 supporte le galet de pression de cintrage 15. Ce galet de pression 15 forme avec ses tourillons 16 et. 17 et les dispositifs de réglage 18 et 19 ( mécanismes moteurs hydrauliques à piston) l'ensemble du dispositif d'appui 20. La génératrice 21 du cylindre de pression de cintrage 15 est en contact avec le cintrage 5b ou 6b du cylindre d'appui 5 ou 6. D'autres détails sont représer- tés d'une manière plus précise sur la figure 2. les chaises sont guidées dans la fenêtre de colonne la. Au-dessus des chaises 7 et 8 se trouvent les paliers de butée 22 pour les vis de réglage 23. La commande 24 pour les vis de réglage 23 est une commande habituelle qui ne nécessite aucune description. Il y a lieu toutefois de souligner que la commande 24 comme la vis de réglage 29 ne doit pas être en liaison avec la traverse de cintrage 13 et que la traverse de cintrage, suivant la représentation en traits interrompus, est guidée en un arc 25 autcur de la commande 24. Les dispositifs de réglage 18 et 19 qui sont montés sur la traverse de cintrage 13 sont pareillement des mécanismes moteurs hydrauliques à piston et les paliers 26 pour les tourillons de cylindre 16 et 17 sont des roulements à rouleaux à rotule et par exemple des roulements à rouleaux coniques. En outre, la tige de piston 27 des dispositifs de réglage 18 et 19 est fixée au moyen dtarticulations 28 au corps de palier 29. Les paliers 30 aux prolongements 9 et 10 des tourillons de cylindres d'appui sont constitués également par des roulements à rotule et les corps de palier 31 qui les reçoivent forment la tête de la tige de piston 12b (nib) La disposition des pièces dans la zone du cylindre dtappui 6 est essentiellement la même que dans la zone du cylindre d'appui 5. Pour cette raison, on a employé pour la désignation des pièces dans les deux zones des repères identiques. Bien entendu, l'invention > 'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A O I O N S 10) Cage de laminoir avec cylindres de travail et cylindres d'appui, telle qu'une cage quarto de laminoir pour la laminage de tales fortes, dans laquelle, sur les prolongements des tourillons de cylindre et sur chacune des extrémités, faisant vis-à-vis à ces prolongements, d'une traverse de cintrage recevant les forces de réaction de cintrage, s'articulent des commandes de cintrage pour le cintrage du cylindre, la traverse de cintrage étant, dans l'état non chargé, parallèle à l'axe du cylindre et en outre un dispositif d'appui au moins étant disposé entre la traverse de cintrage et le cintrage du cylindre, cage de laminoir caractériséeen ce que la traverse de cintrage (13) ne peut pas être réglée en hauteur par rapport aux colonnes de cage, indépendamment de sa flèche et en ce que le dispositif d'appui (20) peut être réglé en longueur c'est-à-dire que son organe en contact avec le cintrage (5b ou 6b) du cylindre peut être réglé en hauteur par rapport à la traverse de cintrage. 20) Cage de laminoir suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'appui (20) est constitué par un galet (15) de pression de cintrage, connu en soi, relié au moyen de dispositifs de réglage (18, 19) articulés avec les tourillons (16, 17) du cylindre (15), à la traverse de cintrage (13). 30) Cage de laminoir suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les dispositifs de déplacement (18 et 19) pour le tourillon (16; 17) du galet (15) sont constitués par des mécanismes moteurs hydrauliques ou pneumatiques à piston. 40) Cage de laminoir suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la commande de cintrage (11, 12) des cylindres sert en même temps de dispositif d'équilibrage (cylindre supérieur) et de dispositif de pressage (cylindre inférieur). 50) Cage de laminoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la traverse de cintrage (13) est reliée aux colonnes (1, 2) de cage d'une manière exempte de sollicitations de flexion. 60) Cage de laminoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la traverse de cintrage (13) maintenue en équilibre par les forces des dispositifs de cintrage (11, 12) et des dispositifs de déplacement (18, 19) repose sur les colonnes (1,2) de cage par l'intermédiaire de la poutre transversale (14) d'une manière exempte de scllicitation. 70) Cage de laminoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la traverse de cintrage passe à travers des évidements des colonnes (1, 2). 80) Cage de laminoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la traverse de cintrage (13) passe en dehors des colonnes (1, 2). 90) Cage de laminage suivant l'une quelconque des revendications l à 6, caractérisée en ce que la traverse de cintrage (13) passe par sa partie de section droite soumise à une tension de traction en dehors des colonnes (1,2) de laminoir et par sa partie de section droite soumise à une tension de compression dans des évidements de la traverse principale (14) entre colonnes.