Brevet FR2302161A1 — publié le 19760924

Ds présente invention concerne la construction des machines employées dans la métallurgie et a notamment pour objet une machine pour le tronçonnage des laminés chauds. Xa machine en question peut être utilisée avec une efficacité maximale pour le tronçonnage des laminés chauds de forte section, par exemple dans les installations de coulée continue des aciers, dans les trains à demi-produits, ainsi que pour le démasselottage des lingots, etc. On connatt des conceptions de machines (scies) pour le tronçonnage des laminés chauds, qui comprennent un arbre avec un disque coupant denté, monté dans un porte-satellites sur des roulements, un arbre central porte-planétaire entrafnant le disque, ainsi qu'un moteur et un réducteur entraînant le porte-satellites, l'axe de rotation de 1 arbre porte-disque étant parallèle à l'axe de rotation du porte-satellites (certificat d'auteur d'invention d'URSS NO 420 414, 323du 45/22). Dans les machines de ce type, le disque coupent tournant en permanence est avancé vers le laminé sur ordre de l'opérateur, coupe le laminé et s'arrête en attendant l'ordre suivant. Le déplacement du disque suivant une trajectoire circulaire est plus efficace que son déplacement rectiligne alternatif (scies à glissières), car pour des vitesses moyennes d'avance égales, il assure une coupe plus rapide du laminé et une sortie plus rapide du disque de la zone chaude. En outre, dans le cycle opératoire de la machine à avance circulaire du disque il ne faut accélérer et freiner le porte-satellites qu'une seule fois, alors que dans le cas de mouvement rectiligne alternatif, chacune de ces opérations doit être répétée deux fois. C'est pour cette raison que les machines à avance circulaire sont considérées comme plus prometteuses. Ces machines sont organisées comme suit. Le porte-satellites, sur lequel sont montées des masses tournantes supplémentaires accumulant de l'énergie pour la coupe rapide du laminé, est réalisé sous la forme d'un ensemble massif séparé, avec des paliers situés de part et d'autre du disque coupant. L'entraînement du porte-satellites est assuré par un moteur marchant en régime de démarrage, par l'intermédiaire d'un réducteur et d'un accouplement, le moteur entraidant le disque en faisant tourner l'arbre central porte-planétaire étant situé, en règle générale, de l'autre caté du porte-satellites. Une telle organisation n'est possible qu'en observant l'inégalité Rb, R (Rb étant la distance de l'axe de rotation du porte-satellites à l'axe de rotation de l'arbre porte-disque R étant le rayon du disque coupant). Dans les machines destinées au tronçonnage des laminés de fortes sections (par exemple de 250 à 600 mm de diamètre), il faut des disques pour lesquels R = 1 ,6 m, les arbres porte-disque étant dans ce cas montés sur le porte-satellites à 1,6-2,5 m de son axe de rotation.Les conséquences naturelles de telles solutions sont la grande superficie occupée par la machine dans les ateliers, le poids élevé des organes, l'augmentation de la puissance du moteur entraînant le porte-satellites (nécessité d'accélérer et de freiner de grandes masses tournantes durant un tour) et l'altération des conditions de coupe, ainsi que la complication de l'entretien. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients énumérés. On s'est donc proposé de créer une machine pour le tronçonnage d'un laminé chaud, dans laquelle, gracie à la réduction de la distance entre les axes du porte-satellites et du disque de coupe, les conditions de coupe seraient améliorées, c'est-à-dire que l'efficacité de l'avance circulaire serait accrue, et qui serait plus compacte, ce qui rendrait son entretien plus aisé;; La solution consiste en ce que, dans une machine pour le tronçonnage d'un laminé chaud, du type comprenant un disque coupant denté, entraîné en rotation et monté sur un arbre dont les paliers sont montés dans un porte-satellites entra#né en rotation par l'intermédiaire d'un réducteur à partir d'un moteur d'avance circulaire du disque coupant vers le laminé, l'axe de rotation de l'arbre du disque étant parallèle à l'axe de rotation du porte-satellites, d'après l'invention le porte-satellites est un arbre monté dans des paliers à l'intérieur du carter d'un réducteur, et le diamètre de l'un de ces paliers est plus petit que te diamètre du disque coupant, le rayon de ce palier étant plus grand que la distance entre les axes parallèles du porte-satellites et de l'arbre porte-disque, distance qui n'est pas inférieure à la moitié de la dimension du laminé dans sa section droite. Une telle réalisation constructive de la machine permet de réduire les dimensions et, par conséquent, le poids du porte-satellites, d'où une diminution du G# (masses de volant) réduit à l'arbre du moteur entrarnant le portesatellites. Ceci, en même temps, rapproche les conditions de coupe des conditions optimales, ainsi qu'il ressortira de la suite de la description. Simultanément, la diminution notable de la distance entre les axes de l'arbre porte-disque et du porte-satellites permet d'assembler la machine dans un seul carter. trace 8àce fait, on obtient les meilleures conditions pour le graissage de tous les organes, une grande rigidité de la structure, un espace occupé minimal, ainsi qu'une simplification de la protection de la machine contre les radiations thermiques. Pour une meilleure compréhension de l'essentiel de l'invention, on considère plus bas un exemple concret mais non limitatif de réalisation de l'invention, avec références aux dessins annexés, dans lesquels - la figure t représente le schéma de coupe par un disque se déplaçant vers le laminé en avance circulaire - la figure 2 représente la channe cinématique d'une machine conforme à l'invention pour la coupe d'un laminé chaud. Comme montré plus haut, 1' organisation connue de la machine à tronçonner les laminés chauds est caractérisée par l'inégalité Rb > R. En réalité, l'inégalité Rb > R ne peut aucunement assurer des conditions de coupe optimales. La figure 1 sur laquelle sont représentés schématiquement des disques 1 de même rayon R et des porte-satellites de rayons différents Rb et Rb", fait apparaitre que la plus grande avance du disque vers le laminé (déterminé par les projections V' et V" sur la ligne reliant les centres du disque et du laminé) et le plus petit couple au porte-satellites (le couple au porte-satellite est déterminé par l'angle entre la composante normale de la résultante des forces de coupe et la-normale au porte satellites) sont obtenus quand la valeur de l'angle &gamma; est proche de 900. Comme l'angle } varie pendant la coupe, on peut considérer que les conditions du processus sont optimales quand l'angle g est un peut plus petit que 900 à l'instant initial, et prend, au cours de la pénétration, tout de suite après le début de la coupe, lorsque la vitesse du disque n'a encore que très peu changé, la valeur X = 900. Pour les notations portées sur la figure 1 une telle condition s'écrit sous la forme (triangle O.CO^} : Avec une justification pratiquement suffisante on peut adopter un rapport R/r = 5 à 8, et pour assurer la coupe garantie du laminé et la possibilité de réaffdtage des disques, on adopte # =0,5 r. En portant dans la formule (i) r = R/m et x = R/n, on obtient : Eri tenant compte que pour X = 0,5r n = 2m et que m ) # > an obtient : De la sorte, on a démontré analytiquement que pour Rb > R les conditions de coupe optimales ne peuvent s'établir, car dans ce cas l'angle 6 prend la valeur 900 lorsque le mécanisme marche à vide. L'observation de la condition (3) permet de diminuer notablement les cotes d'encombrement des scies dans lesquelles le disque est monté sur le portesatellites, ainsi que d'améliorer leurs caractéristiques mécaniques et cinématiques. De pair avec la diminution du rayon de rotation de l'arbre porte-disque, il devient possible d'améliorer l'organisation de la machine, dont la channe cinématique est représentée sur la figure 2. Ia machine comprend un disque coupant denté 1, monté sur un arbre 2, dont les paliers 3 sont montés dans un porte-satellites 4. Le disque est entraSné en rotation par un moteur 5 (par exemple électrique), par l'intermédiaire d'un arbre central porte-planétaire 6 et d'un engrenage 7. Le porte-satellites 4 est un arbre monté dans les paliers 8 et 9 du carter 10 du réducteur assurant son entraSne- ment. Ia commande du porte-satellites comprend un moteur Il (par exemple électrique), lié par un accouplement à un arbre 12 portant un pignon 13 qui est engrené avec une roue dentée 14. Za roue 14 est calée sur un arbre 15, sur lequel est monté un pignon 16 engrené avec une roue 17 qui est solidaire de l'arbre porte-satellites. Le diamètre du palier 9 est plus petit que celui du disque coupant 1 et son rayon Bd est plus grand que la distance Rb entre les axes parallèles de rotation du porte-satellites 4 et de l'arbre 2 du disque 1. La distance Rb n'est pas inférieure à la moitié de la dimension du laminé 18 dans sa section transvefsale, ce qui est nécessaire pour assurer son tronçonnage. Ia machine fonctionne de la façon suivante. Quand la machine est en marche, le moteur 5 fait tourner le disque 1 à la vitesse nécessaire par l'intermédiaire de l'arbre porte-planétaire 6 et de l'engrenage 7. Le moteur 11, par l'intermédiaire des roues dentées 13, 14, 16 et 17, fait tourner le porte-satellites 4 dans les paliers 8 et 9, et le centre du disque t commence à se déplacer suivant une circonférence de rayon Rb La disposition de tous les organes de la machine dans un seul carter assure une amélioration de l'organisation de la machine (elle devient plus compacte) et les qualités d'utilisation de l'installation deviennent meilleures l'entretien et le graissage sont simplifiés ; en outre, la surface occupée par l'installation est plus petite. EEMPLE Pour tronçonner un laminé de 400 mm de diamètre avec des disques dentée de 2 m de diamètre, dans la machine connue le disque se déplace suivant une trajectoire circulaire de rayon Rb " 1,7 m, et le moteur entraînant le porte-satellites a une puissance de 420 kW. Dans le cas où, pour tronçonner un laminé de même section, on emploie une machine conforme à l'invention, la distance Rb n'est que de 0,6 m et la puissance du moteur faisant tourner le porte-satellites n'est que de 75 kW. Le poids de cette dernière machine est deux fois plus petit. 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 suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la revendication qui suit. REVENDICATION Machine pour le tronçonnage d'un laminé chaud, du type comprenant un disque coupant denté entra#né en rotation et monté sur un arbre dont les paliers sont montés dans un porte-satellites entrafné en rotation par l'intermédiaire d'un réducteur à partir d'un moteur d'avance circulaire du disque coupant vers le laminé, l'axe de rotation de l'arbre du disque étant parallèle à l'axe de rotation du porte-satellites, caractérisée en ce que le porte-satellites est un arbre monté dans des paliers à l'intérieur du carter du réducteur, l'un desdits paliers étant d'un diamètre plus petit que le diamètre du disque coupant et son rayon étant plus grand que la distance entre les axes parallèles du porte-satellites et de l'arbre portant le disque, ladite distance n'étant pas inférieure à la moitié de la dimension de section droite du laminé.