Brevet FR2265465A1 — publié le 19751024

a présente invention concerne une cage pour un laminoir à profilés ou à fils, et plus particulièrement pour un laminoir à plusieurs veines de produits, ctest à dire susceptible de travail ler simultanément plusieurs profilés en parallèle. Ltobjectif permanent des producteurs de profilés ou de fils est de fournir des produits de dimension constante, les tolé- rances exiges par les utilisateurs étant de plus en plus serrées. I1 faut pour cela pouvoir limiter ou compenser le cédage du laminoir pendant le travail, aussi bien le cédage des cages que le cédage propre des cylindres. Dans cet objectif on a déjà utilisé, pour de tels lami- noirs, des cages très lourdes et très robustes, ou des cages précon- traintes, ou des cages constituées simplement d'empoises et de tirants d'assemblage précontraints ou non, ou encore des cages sans dispositif de serrage ou présentant des courses de serrage très limitées Néanmoins, toutes ces solutions ne permettent pas d5in- fluer sur le cédage des cylindres, et empêchent encore de procéder au laminage simultand en parallèle de deux profilés sur la même cage, dès que les tolérances admises sont sévères. in effet, selon que les cages ont en prise dans les cylindres une ou deux veines de laminés, il se produit des variations importantes de cédage impossibles à compenser sur les laminoirs usuels actuels0 Enfin, I, inven- tion a également comme objectif de faciliter le changement rapide des cylindres soit pour un changement de produit, soit pour un remplacement des cylindres après usure de toutes les cannelures disponibles, tout en permettant une construction économique du laminoir. L'invention permet de satisfaire à ces objectifs pour une cage de laminoir à profilés ou à fils, comportant deux cylindres à cannelures montés sur empoises, et munie d'un dispositif de serrage hydraulique ou à vis et écrou agissant sur l-tempoise du cylindre inférieur; selon l'invention chaque empoise de cylindre supérieur est en forme de U renversé reposant sur une traverse deappui à laquelle elle est liée par un dispositif de verrouillage-déverroui- pilage rapide assurant simultanément en position de verrouillage une précontrainte des montants de empoise en U, empoise inférieure étant mobile et guidée dans les montants en U de l'empoise supérieure. Selon une disposition préférentielle de invention le dispositif de serrage, interposé entre l'empoise inférieure et la traverse, est monté à poste fixe sur la traverse, et les outillages guides d'entrée et de sortie du produit avant et après laminage sont solidaires des empoises supérieures. Selon une autre forme particulière de l'invention, appliquée à un laminoir muni d'un dispositif de serrage à vérin hydraulique, chaque circuit d'alimentation hydraulique d'un vérin de serrage comporte une boucle individuelle d'asse'vissement en position qui reçoit une référence de position qui est elle-mme la somme d'une valeur de préréglage et d'un signal de connection, ce dernier étant élaboré à partir de l'écart de l'effort réel de laminage par rapport à l'effort théorique et du module de cédage de chaque demicage. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés Les figures 1 et 2 donnent une vue d'ensemble simplifiée d'un laminoir à fils réalisé selon l'invention. La figure 1 est une vue en élevation en bout avec une coupe partielle selon I-I de la figure 2. La figure 2 est une vue latérale avec une coupe partielle selon II-II de la figure 1 sur la partie gauche de la figure et une coupe selon III-III de la figure 1 sur la partie droite. La figure 3 représente une variante du dispositif de verrouillage de l'empoise supérieure sur la traverse, et est une vue homologue à la coupe partielle de la figure 1. La figure 4 donne le schéma de l'asservissement en position d'un vérin de serrage d'une empoise inférieure. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, chaque demicage est constituée d'une empoise 1 soutenant le-cylindre supérieur 2 par l'intermédiaire des paliers 3. L'empoise 1 est en forme de U renversé et repose sur une traverse 5. L'empoise 1 est rendue solidaire de la traverse par un dispositif d'accrochage et de verrouillage rapide constitué, pour chaque jambe de l'empoise 1, par un tirant 6, articulé autour d'un axe 7, engagé dans une lumière ouverte 8 de la jambe et comportant à sa partie supérieure un dispositif de serrage 9; celui-ci permet de précontraindre le tirant à un effort suffisant pour éviter le décollement entre l'empoise 1 et la traverse 5 lorsque l'effort de laminage est maximun. Le cylindre inférieur 10 est monté, par les roulements li, dans empoise inférieure 12 qui est guidée dans la découpe de empoise 1. Un vérin hydraulique 14 est monté à poste fixe sur la travers. 5, intercalé entre la traverse et empoise 12 qui repose sur le piston 15 du vérine Un dispositif de mesure, non représenté sur le dessin car il peut store de tout type usuel connu, est incor poré au vérin 14 afin de déteriiner à chaque instant la position du vérin 15 et par conséquent de empoise 12. On notera enfin que les traverses 5 reposent sur des glissières t8 sur lesquelles elles sont guidées en déplacement transversal par rapport au sens de passage des produits dans le laminoir0 La figure 3 représente une autre variante du dispositif de verrouillage de chaque Jasbe de l'empois. 1 sur la traverse 5. Ici le verrou est une pièce tournante 20 munie d'un pene excentré 21, qui, en position de verrouiliage représentée sur la figure, vient prendre appui sur la face 22 du logement formé à l'intérieur de la jambe de ltespoise 1. Le mouvement de rotation d'un quart de tour qui enclenche ou libère le pêne 21 de la face 22 est donné par le levier 23. L'ensemble du verrou 20 est également lié au piston 25 d'un vérin hydraulique à double effet disposé sous la traverse 50 La tige 26 du piston 25 peut titre bloquée sans Jeu et sous une précontrainte importante pouvant titre supérieure à l'effort de laminage, au moyen d'un dispositif autobloquant constitué par les rai- nures 27 alimentées en fluide sous pression par la canalisation 28. Au repos la tige 26 est bloquée dans son logement. Pour manoeuvrer le verrou le fluide sons pression est amené par la canalisation 28 dans les rainures 27, ce qui crée un Jeu autour de la tige 26. Le verrou 20 peut alors titre soulevé en alimentant le vérin à double effet par la canalisation 29, puis le verrou est tourné dtun quart de tour pour débloquer Empoise 1. Pour la manoeuvre inverse, le verrou 20 est tourné pour engager le pdpe dans la position représentée sur la figure, puis le vérin à double effet est alimenté par la canalisation 30 ce qui applique fortement ltem- poise 1 sur la traverse 5, puis la conduite 28 est décomprimée ce qui provoque un frettageautobloquant du corps. du vérin sur la tige 26 et le blocage complet de l'assemblage. On voit que la disposition de l'ensemble du laminoir qui a été décrit permet un changement de cylindres particulièrement rapide, puisqu'il suffit, après avoir débloqué le système de verroui liage des empoises 1 sur leur traverse 5, de passer des élingues autour des points dtaccrochage 32 pour pouvoir soulever au moyen d'un pont roulant l'ensemble de ltempoive supérieure et des cylin dres, en suspendant de façon habituelle le cylindre inférieur et ses empoises au cylindre supérieur. Dans cette manoeuvre les traverses et les vérins hydrauliques de serrage inférieur restent en placez Pour une meilleure clarté du dessin, on n'a pas repré senté les outillages guides habituels dgentrde et de sortie des produits avant et après laminage. Ces outillages sont bien entendu disposés au niveau de ltouverture des cylindres, et on notera que la disposition de l'empoise supérieure réalisée selon l'invention permet dwy fixer ces outillages guides; il en résulte qu'ils font alors partie de 11 ensemble démontable constitué par les empoises et les cylindres enlevés en bloc pour procéder aux changements de cylindres. Pour un changement de cylindres, tout le réglage de l'écartement des cylindres, le réglage des outillages dtentrée et de sortie peuvent ainsi Qtre réalisés sur des ensembles de rechange dans l'atelier à cylindres, et sans perturbation ni retard dans la production, 1' ensemble de rechange ainsi préréglé étant amené globalement sur les traverses restées en attente, et verrouillé sur ces traverses pour être immédiatement en position de travail. Le préréglage de positionnement des cylindres est généralement réalisé par un ensemble des butées réglables intercalées entre les empoises, et réglées en atelier. Ces butées peuvent se comprimer si l'effort de compression qui leur est appliqué dépasse un certain seuil, Lors du montage de 11 ensemble préréglé sur les traverses et les vérins restée en attente, il suffit de procéder à un premier serrage à l'aide des vérins hydrauliques, à une pression correspondant à un effort sur las butées inférieur à leur seuil de compression pour retrouver exactement le Fréréglage d'atelier.La position du vérin correspondaet à cet état peut dtre gardée en mémoire afin de définir l'état initial du laminage0 On notera enfin que le laminoir qui vient d'bure décrit permet le déplacement transversal par vérin ou tout autre système usuel, de ensemble de la cage, y compris les traverses et les dispositifs de verrouillaget par déplacement sur les glissières I, afin de réaliser un laminage à ligne de passe constante lorsque l'on change de cannelure active des cylindres. On se référera maintenant à la figure 4 qui décrit un dispositif de régulation du serrage hydraulique permettant de maintenir constant l'écartement des cylindres au point de passage des produits pour compenser aussi exactement que possible les cédages ou les variations de cédage apparaissant au point de laminage et variable s selon les camelures utilisées simultanémento La figure ne représente que la partie du schéma relative à un vérin de serrage, mais bien entendu on retrouvera le même dispositif pour l'autre vérin relatif à l'autre demi-cage. La chambre 55 du vérin 14 est alimentée à partir d'une pompe 36 entrainée par un moteur 37, par l'intermédiaire d'une servo-valve 38e La servo-valve 38 est commandée par un signal issu dsun comparateur 39 et amplifié dans l'amplificateur 40e Le comparateur 39 reçoit d'une part le signal P en provenance du détecteur de position 41 associé au piston 15 du vérin 14, et d'autre part une référence de position PO + PO. Cette référence de position est elle-meme la somme élaborée par le sommateur 42, d'une part dhlne valeur d'étsaonnage 20 recueillie sur un potentionètre 43 et d'autre part d'un signal de correction t PO élaboré en 440 le comparateur 45 reçoit à la fois la mesure de l'effort réel de laminage donné par le capteur de pression 46, et la valeur P0, qui est 11 effort initial prévu dans cette colonne correspondant au préréglage de la cage à l'épaisseur idéale des produits laminés et à la position des produits laminés par rapport aux colonnes.Le signal différentiel A F traduisant ltécart FD -F-r est associe en 44 à la valeur M du module de cédage de la cage pour donner le signal de position a PO = # F . M La valeur de M dépend de la raideur des montants, des empoises, des vérins et de la raideur des-cylindres mais aussi de la position et du nombre des cannelures de laminage utilisées0 Cette valeur du module M est délivrée par une table des modules 48 qui peut autre soit un élément de calcul, calculant et délivrant M en fonction de la position et du nombre des cannelures utilisées, soit encore une logique ciblée prélevant dans une mémoire les valeurs de M en fonction de ces mimes variables, soit encore des éléments d'affichage sur lesquels les opérateurs affichent la valeur X d'après des abaques ou des calculs faits toujours à partir des mimes variables, Les valeurs deg modules ainsi que des positions d'étalonnage peuvent être différentes pour chacun des vérins disposés sur l'une ou l'autre des deux cages du laminoir. Bien entendu, l'invention ntest pas strictement limitée aux seuls modes de réalisation qui ont eté décrits à titre dtexem pIes, mais elle couvre également les modes de réalisation qui n, en différeraient que par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. Ainsi, bien que le laminoir décrit comporte un dispositif de serrage hydraulique, l'invention s'applique aussi dans le cas d'un dispositif de serrage à vis; le dispositif à vis resterait lui aussi solidaire de la traverse 15 lors de l'enlèvement du bloc démontable empoises, cylindres et outillages guides. REYESDIXATIONS 1 - Cage pour laminoir à profilés ou à fils, comportant deux cylindres à cannelures montés sur empoises, et munie d1un dispositif de serrage hydraulique ou à vis et écrou agissant sur -ltem- poise du cylindre inférieur, caractérisée par le fait que chaque empoise de cylindre supérieur est en forme de U renversé reposant sur une traverse d1appui à laquelle elle est liée pas un dispositif de verroullage-déverrouillage rapide assurant simultanément, en position de verrouillage, une précontrainte des montants de l'en- poise en U, l'empoise inférieure étant mobile et guidée dans les montants en U de l'empoise supérieure. 2 - Cage pour laminoir selon revendication I, caractérisée par le fait que le dispositif de serrage, interposé entre 1' empoise inférieure et la traverse, est monté à poste fixe sur la traverse. 3 - Cage pour laminoir selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les outillages guides d'entrée et de sortie du produit avant et après laminage sont solidaires des empoises supérieures. 4 - Cage selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, pour un laminoir muni d'un dispositif de serrage à vérin hydraulique, caractérisée par le fait que chaque circuit d'alimen- tation hydraulique d'un vérin de serrage comporte une boucle individuelle dtasservissement en position qui reçoit une référence de position qui est elle-même la somme d'une valeur de préréglage et d'un signal de correction, ce dernier étant élaboré à partir de l'écart de 11effort réel de laminage par rapport à l'effort th6o- rique, et du nodule de cédaga de chaque demi-cage0 5 - Cage pour laminoir selon revendication 4, caractérisée par le fait que pour chaque cage le module de cédage est choisi parmi des valeurs tenant compte du type, de la position et du nombre des cannelures utilisées lors du laminage0 6 - Cage pour laminoir, selon l2une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'ensemble des traverses supportant les enpoises supérieures est lui-meme déplaçable transversalement sur un chemin de glissement ou de roule- ment fixe par rapport aux fondations