Brevet FR2156438A1 — publié le 19730601

La présente invention concerne les cages de lartinoirs, par exemple de larlinoirs à profiles, employés dems la m tallu gie. On connait universellement une cage de lar1irloir coeffrenan%- des cylindres cannelés mondés dans ses supports; sur chacun des cylindres est rigidement fix un épaulement, de part et d'autre duquel sont disposées des buttes encaissant les poussées axiales; du côt extérieur de l'une des huttes, sur l'empoise du support qui lui est adjacente, il y a un dispositif pour le réglage axial de la position d'un cylindre par rapport à l'autre. Dans de telles cages à roulements ou paliers lisses, la rigidité axiale des cylindres est relativement faible, aussi se produit-il, lors du laminage, un décalage axial élastique ou non élastique de l'un des cylindres canneles par rapport à l'autre. Ce décalage est dû aux poussées axiales apparaissant lors du laminage, ainsi qu'aux poussées extérieures provoquées, par exemple, par les actions dynamiques des allonges de commande. lia difficulté de la stabilisation de la position du cylindre et de son réglage dans la direction axiale résulte des exigences contradictoires imposées aux cylindres encaissant des charges axiales. D'une part, pour obtenir des laminés finis de précision maximale, il faut que les jeux axiaux dans lesdites butées soient nuls. D'autre part, pour la marche normale des butées, il faut que les jeux mentionnés aient une certaine valeur, afin d'exclure avec certitude les serrages indéterminés éventuels provoquant la destruction des butées encaissant les charges axiales. De nombreuses tentatives ont été faites pour trouver une solution à ce problème en exécutant les cages de diverses façons. Ce fait T'moine tant de l'importance du palier des cages de laminoir que de l'absence de solution susceptibles de satisfaire aux prescriptions relatives à la précision de laminage des produits. Toutes les solutions proposées pour résoudre ce problème correspondent fonctionneller:ient à deux orientations, dont l'une consiste à réduire au minimum le jeu axial dans les butées, et l'autre à déplacer les paliers avec les butées et le cylindre qu'ils portent, àvec lesdits jeu le long de son aJe. Ces deux orientations sont reliées entre elles, car il est impossible de régler rigoureuseent la position du cylindre sans réduire au minimum la valeur des jeux axiaux. Les but es et les dispositifs de réglage axial de la position des cylindres employés dans la pratique n'assurent pas un service prolongé des cages sans déplacement d'un cylindre par rapport à l'autre, par suite des variation des jeux dans les pièces encaissant les poussées axiales. lies variations des jeux sont dues aux variations de la température des pièces et à leur usure, ainsi que, quelquefois, à la valeur initiale incorrecte du jeu dans les butées. Actuellement, il existe des dispositifs relativement perfectionnés, du type à levier ou à vis, pour le réglage axial de la position des cylindres. lie principal inconvénient des dispositifs à levier réside dans leur rigidité axiale relativement faible, qui est conditionnée par le grand nombre d'éléments constitutifs et la grande étendue totale de ces éléments, ainsi que dans la mobilité limitée du support pour son alignement automatique lors des flexions du cylindre. lies dispositifs du type à vis pour le réglage axial de la position des cylindres assurent un réglage suffisamment précis du laminoir, mais ils ne satisfont pas aux prescriptions actuelles concernant l'utilisation, par suite de leur grande complexité de conception. A l'aide d'un dispositif à vis on peut réaliser le déplacement longitudinal d'un cylindre par rapport à l'autre bien plus commodément qu'avec un dispositif à levier. Par contre, le réglage de la valeur du jeu à l'aide d'un dispositif à vis reste aussi compliqué et peu efficace qu'avec un dispositif à levier, malgré qu'un tel réglage exige un personnel hautement qualifié. Les deux types de dispositifs cités ci-dessus cooprent, en règle générale, avec les butées encaissant la pression axiale lors du laminage, pression qui, dans le cas de laminage de profilés instables, peut changer de sens même au cours du façonnage d'une même longueur. De ce fait, même des jeux insignifiant s entraînant des changements de la position relative des cylindres et ont, par conséquent, une influence nuisible sur la pu vision dimensionnelle du laminé, car, dans les limites des jeux-entre les pieces encaissant la pression latérale, la cage a une rigidité nulle. Cette circonstance impose la recherche d'une conception de cage dans laquelle les jeux de montage seraient nuls. Dans les cages connues le problème est résolu en intercalant dans la chaîne de force du dispositif un élément élastique. La rigidité axiale des cages de travail est influencée par les déformations de contact des pièces encaissant la pression latérale de serrage. Au fur et à mesure que les poussées axiales croissent, la valeur relative des déformations de contact diminue et, par conséquent, la rigidité xiale de la cage augmente. Wis,au moment où le sens d'action de la pression latérale de laminage change, les cages à élément élastique connues n'ont qu'unie rigidité minimale qui devient meme nulle en présence de jeux latéraux. Or, il faudrait que les dispositifs de réglage axial de la position des cylindres assurent une rigidité axiale suffisamment grande dans toute la plage des efforts latéraux agissants.Ces inconvénients des cages compliquent leur utilisation pour obtenir des profilés de grande précision, abaissent la production des laminoirs, car elles requièrent un réglage plus minutieux,ce qui augmente le coût du laminage. lie but de la présente invention est de supprimer les complications indiquées. Il s'agissait donc de créer une cage de laminoir comportant un dispositif dc réglage axial de la position de l'un des deua cylindres cannelés par -a-oor- à l'are cylindre, ledi dispositif étant conçu de nani- e a supprimer entièrement les décalage non @lastiques de l'un des cylindres par rapport à l'autre pendant le marche du laminoir, -out en étant de conception e d'en;etien plus simples e- assurant une grande rigidité axiale. La solution consiste en une cage de laminoir comprenant, monts dans ses supports, des cylindres cannelés comportant chacun un épaulement qui lui est rigidement lié et de part et d'autre duquel sont disposées des butées encaissant les poussées axiales, un dispositif pour le réglage axial de la position d'un cylindre par rapport à l'autre étant prévu du côté extérieur de l'une des butées, sur l'empoise du support qui lui-est-adjacente, cage danse laquelle, conformément à l'invention, du côté extérieur de la seconde butée située de l'autre côté de l'épaulement, sur l'empoise du support est fixé un vérin hydraulique dont la partie mobile transmet des efforts de compression aux pièces situées entre elle et le dispositif pour le réglage axial de la position d'un cylindre par rapport à l'autre. Une telle cage est de conception et d'entretien plus simples et a une rigidité axiale plus grande. Il estavantageux que, dans la cage, la partie fixe du vérin hydraulique soit constituée par l'empoise et par un fond annulaire, et sa partie mobile par un piston-plongeur. Une telle cage permet le rattrappage de tous les jeux et la retenue en position de toutes les pièces entre la partie mobile du vérin hydraulique et les épaulements des cylindres cannelés. lia pression admise dans le vérin a une valeur telle qu'elle produit une poussée axiale supérieure à la composante axiale de la pression du métal sur les cylindres, ce qui fait de la cage une cage préalablement contrainte dans la direction axiale. Il est souhaitable que les empoises et les supports de la cage soient réalisés avec des saillies s'appuyant les unes contre les autres sous l'action du vérin et retenant en position les butées sur le cylindre, le cylindre dans les empoises et les empoises dans les supports. De la sorte on supprime entièrement les décalages non élastiques d'un cylindre cannelé par rapport à l'autre pendant la marche du laminoir; son montage et son entretien sont plus simples et elle a la rigidité axiale nécessaire. Pour mieux expliquer l'invention, on décrit plus bs deux exemples, non limitatifs de réalisation d'une cage de laminoir conforme à l'invention, avec renvois aux dessins annexes qui représentent : - la figure 1, une cage de laminoir dans laquelle ltépaulement pour les butées est constitu: par la partie active du cylindre (vu en coupe suivant un plan horizontal correspondant à l'axe du cylindre); - la figure 2, une variante de la cage de laminoir conforme à l'invention dans laquelle l'épaulement pour les roulements est fixé sur le cylindre à l'aide d'un assemblage à filetage (vue en coupe d'une moitié de cylindre suivant un plan horizontal correspondant à l'axe du cylindre). La cage de laminoir (non représentée sur le dessin) comporte une paire de cylindres cannelés 1 (figure 1) (un seul cylindre est montré sur le dessin), disposés parallèlement. Les cylindres 1 sont montés dans des roulements 2 et 3 pour charges radiales, fixés dans les empoises 4 et 5 des supports 6 et 7. Pour les poussées axiales sont prévues des butées à billes 8 et 9, disposées de part et d'autre de la partie active renflée du cylindre 1, faisant office d'épaulement 10.Du côté extérieur de l'une des butées 9, sur l'empoise 5 du support 7 qui lui est adjacente, il y a un dispositif 11 pour le réglage de la position axiale de l'un des cylindres 1 par rapport à l'autre.Ce dispositif est constitué par une douille avec un filetage extérieur vissé dans l'empoise 5. lia rotation de la douille s'effectue par l'intermédiaire d'un pignon 12 qui est engrené avec la denture de la douille. Du côté extérieur de la seconde butée 8 située de l'autre côté de l'épaulement 10, sur l'empoise 4 du support 6 est fixé un vérin hydraulique 13, dont la partie mobile 14 transmet des efforts de compression aux pièces disposées entre elle et le dispositif 11 pour le réglage axial de la position d'un cylindre 1 par rapport à l'autre La partie fixe du vérin hydraulique 13 est forme par l'empoise 4 et un fond annulaire 15; la partie mobile 14 est constituée par un piston-plongeur. Bes empoises 4 et 5 ont des saillies 16, tandis que les supports 6 et 7 comportent des saillies-montants 17. Entre les saillies 16 et les saillies-montants 17 il y a des rotules 18 qui sont serrées par lesdites saillies sous l'action du vérin 13.On assure ainsi la retenue en position des butées 8 et 9 sur le cylindre 1, du cylindre 1 dans les empoises 4 et 5 et des empoises 4 et 5 dans les supports 6 et 7. lies supports 6 et 7 sont rendus solidaires entre eux par des tirants 19. La cage fonctionne de la façon suivante. On admet dans le vérin 13 un liquide, sous la pression de laquelle se produit la contrainte axiale préliminaire de toutes les pièces de la cage encaissant les poussées axiales de laminage, y compris l'épaulement 10. La pression du vérin 13 est transmise, du côté de sa partie fixe, par l'intermédiaire du fond 15, à la saillie 16 de l'empoise 4, qu'elle serre par l'intermédiaire des rotules 18 contre les montants 17 des supports 6 et 7. Du côté de la partie mobile, la pression du vérin 13 déplace le piston-plongeur 14 et serre successivement toute la chaîne de pièces engagées sur le cylindre 1, de la butée 8 à la butée 9 encaissant les poussées axiales et, par l'intermédiaire de la partie mobile du dispositif 11 de réglage axial, elle serre l'empoise 5 contre le montant 17 du support 7 à l'aide de la rotule 18.Les poussées axiales égales et de sens cont-raire appliquées aux deux montants 17 des supports 5 et 6 se referment dans les tirants 19, qui sont des éléments de båti soumis à des efforts d'extension. La cage de laminoir réalisée comme décrit ci-dessus assure des conditions optimales pour le réglage de la position relative des cylindres, la retenue des pièces placées sur les cylindres et la contrainte axiale préliminaire des butées des cylindres. C'est la conception la plus simple, facilitant le montage des pièces et l'utilisation. Suivant un autre exemple de réalisation de la cage, les deux butées 8 et 9 avec le dispositif 11 de réglage axial et le vérin hydraulique 13 sont montés sur une empoise commune 4, d'un côté du cylindre 1, tandis que la liaison rigide de l'épaulement 20 avec le cylindre 1 est --ssurée par un assemblage à filetage comprenant un écrou 21 et des douilles-entretoises 22 et 23, le r81e de la vis étant joué par une douille filetée 24 fixée sur le cylindre 1. D ans ce cas la cage est plus compacte. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés 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 exécutéesselon l'esprit de l'invention, et mises en oeuvre dans la cadre des revendications qui suivent. R E v E N D I C A T I O N S 1.- Une cage de laminoir comprenant des cylindres cannelés montés dans des supports à empoise et de chacun desquels est rigidement solidaire un épaulement, de part et d'autre duquel sont disposées des butées encaissant les poussées axiales, ladite cage comprenant en outre un dispositif de réglage axial de la position d'un cylindre par rapport à l'autre, ledit dispositif agissant sur le côté extérieur de l'une des butées et étant monté sur l'empoise de support qui lui est adjacente, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un vérin hydraulique monté sur l'empoise de l'autre support et agissant sur le coté extérieur de l'autre butée,située de l'autre coté de l'épaulement, la partie mobile dudit vérin exerçant un effort de compression sur les pièces situées entre elle et ledit dispositif de réglage axial de la position d'un cylindre par rapport à l'autre. 2.- Une cage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie fixe du vérin hydraulique précité est constituée par l'empoise correspondante et un fond annulaire, et en ce que sa partie mobile est constituée par un piston-plongeur. 3.- Une cage suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les empoises et les supports comportent des saillies butant les unes contre les autres sous l'action du vérin et assurent le maintien en position des butées sur le cylindre, du cylindre sur les empoises et des empoises sur les supports.