Brevet FR2385456A1 — publié le 19781027

T'invention a pour objet un dispositif perfectionné d'alimentation coopérant avec un frein hydraulique pour laminoirs à chaud, à pas de pèlerin, pour tubes sans soudure. l'invention se rattache aux secteurs techniques de laminage. De façon connue, les dispositifs d'alimentation de ce type de laminoirs comprennent trois parties principales corme illustré figure 1 : une partie AN contenant de l'eau ou de l'huile maintenue à niveau et dans laquelle agit le frein hydraulique FR, tane partie CA contenant de l'air alimenté à pression constante réglable, et une partie intermédiaire PN située entre les deux parties précitées AN et CA. En outre dans ce type de laminoirs, les rouleaux RU, ru tournent dans le sens inverse au sens de laminage de sortie du tube, et tendent à repousser l'ébauche SB au cours du laminage. les rouleaux en outre, travaillent sur environ la moitié de leur circonférence et sont sans action sur l'autre moitié, présentant une partie abaissée plus étendue mais de dimension radiale inférieure, afin de permettre à l'ébauche, non encore laminée, de passer au-delà, flè- che AV, de la moitié des rouleaux, de façon à être saisie par le bec de diamètre décroissant des rouleaux et renvoyée en arrière en vue du laminage successif (pas à pas).Au cours de cette phase, lorsque la partie du rouleau, qui travaille, entrd en contact de par son bec avec 11 ébauche, ladite partie le repousse et renvoie en arrière 1. piston PI du dispositif d'alimentation. lorsque les rouleaux n'entrainent plus c'est à dire la partie déchargée perdant contact avec la partie lamine de l'ébauche, le piston PI, poussé par l'air comprimé contenu dans une chambre fermée CA, autorise le déplacement en avant de ltébauche,combiné avec un mouvement de rotation de 900, avant que la partie sans action des rouleaux RU-ru se soit entièrmeitit effacée. Pour agir, la période de temps est très courte, aussi la vitesse du piston du dispositif d'alimentation doit titre très forte. la phase de début.de laminage de chaque ébauche est une phase critique appelée pointage". L'ébauche SB doit être pointée par l'avancement de ltébauche-même qui doit entrer dans la partie sans action des rouleaux,avant d' avoir atteint le synchronisme qui n'a lieu que pendant la phase de laminage, c'est à dire avec une course d'une longueur égale à celle engendrée par la longueur des parties opérantes du bec des rouleaux entièrement en contact avec la matière à laminer. Pendant la phase de pointage, les rouleaux renvoient 1' ébauche avec des courses courtes qui s'allongent progressivement, au fur et à mesure que l'ébauche même est pointée et s'allonge pour se transformer en tube. Avec des courses de courte durée, on ne parvient pas,dans la chambre fermée CA, atteindre la pression nécessaire à l'entrée de l'ébauche dans la partie vide des rouleaux dans le court délai disponible. Cette difficulté de pointage est d'autant plus grave, pour des raisons de productivité, que la vitesse de rotation des rouleaux du laminoir est plus élevée. Au fur Et à mesure que le pointage s'effectue et que la course du piston augmente, la pression de l'air enfermé dans la chambre CA augmente en fonction de la course du piston qui reçoit une poussée toujours plus forte et acquiert, pendant sa course en avant, une vitesse toujours plus grande qui le porte, lorsqu'il est à plein régime, à un synchronisme parfait entre la course én avant du piston et le passage de la partie abaissée des rouleaux du laminoir. A proximité de la fin de course en avant dans le sens du laminage du piston PI, il faut contrôler l'énergie dynamique assumée par les masses mobiles, ébauche, piston et autres, qui sont freinées au moyen d'un frein hydraulique FR. Celui-ci doit être d'autant plus efficace qu'il doit dissiper l'énergie développée par les masses mobiles, dans le laps de temps où ces masses subissent le freinage. le frein est réglable à l'aide d'orifices variables FP selon les calibres à laminer. Plus le frein est efficace, plus il offre de résistance à l'avancement du piston, et donc à l'ébauche ; cette particularité aggrave la phase critique qui a lieu au commencement du laminage de toute ébauche c'est à dire dans la phase de pointage. A la fin de sa course en avant, flèche AV, les rouleaux RU, ru du laminoir saisissent l'ébauche et la repoussent en arrière voir flèche IN, en communiquant à la masse mobile, avec une poussée adéquate, une accélération très élevée, nécessaire à ces masses mobiles pour atteindre dans un temps très bref une vitesse de recul voisine de la vitesse tangentielle des rouleaux du laminoir. les rouleaux MU, ru sont donc sujets à la réaction de poussée nécessaire à l'accélération indiquée ci-dessus. Etant donné que les circonstances citées ci-dessus sont valables pour tous les laminoirs à pas de pèlerin, l'objet de 1' invention est de rendre moins difficile la phase de pointage, de récupérer une grande partie de l'énergie que le frein hydraulique doit dissiper pour arrenter la course des masses mobiles, pour la réutiliser en vue d'aider les rouleaux RU , ru à relancer en arrière les masses mobiles-m8mes. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la description. Pour bien fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter dans les dessins annexés La figure 1 est une vue en élévation en coupe partielle d'un laminoir à chaud pour tubes sans soudure à pas de pélerin conçu selon la présente invention. La figure 2 est une vue à grande échelle de la partie référencée A à la figure i. les figures 3 et 4 sont des vues en coupe illustrant respectivement en phase de laminage et de pointage, le frein hydraulique selon l'invention. la figure 5 est une coupe partielle axiale illustrant la partie référencée en B à la figure 7. La figure 6 montre schématiquement comme dans la figure 2 le circuit d'alimentation du piston en phase "pointage" compte-tenu que le circuit-mêne représenté figure 2, représente la configuration du circuit, mais en phase de laminage. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. On rappelle que la partie freinante est constituée d'une manière connue d'une douille fixe BU ayant à l'intérieur un profil parabolique PB sur presque toute sa longueur, et est pourvue d'ouvertures réglables FP manuellement ou commandées à distance ; le réglage des ouvertures fait varier l'efficacité du frein selon le calibre à laminer en agissant sur le déplacement angulaire de 1' anneau AL muni d'orifices .. A ce frein tradHionnel a été ajoutée selon l'invention. une autre série d'orifices fo à ouverture réglable au moyen d'un second anneau NA muni de trous F0, ledit anneau étant déplaçable angulairement par l'action de pistons pneumatiques ou hydrauliques, à course réglable, non illustrés aux figures des dessins. Avec-les orifices supplémentaires fo entièrement ouverts, l'efficacité du frein hydraulique est très réduite. A l'aide de l'ouverture judicieusement choisie, de ces orifices fo, l'on peut réduire temporairement l'efficacité du frein, suffisamment pour réduire la résistance opposée à l'avancement du piston PI qui ainsi, au cours de la phase de pointage, peut avancer plus rapidenent, permettant à l'ébauche SB de dépasser les rouleaux RU, ru du laminoir, lorsque ceux-ci présentent leur partie à profil radial plus petit. Pour récupérer une grande partie de l'énçrgie que le frein hydraulique doit dissiper pour arrêter la course des masses mobiles en vue de réutiliser l'énergie, on a prévu un dispositif simple, utile également comme auxiliaire indirect au dispositif décrit préalable ment. Il consiste en une soupape à commande électropneumatique VE et en lux soupapes de retenue VR, vr montées en opposition, et communiquant avec la chambre intermédiaire PN. Au cours de la phase de pointage, l'air contenu dans la chambre PE, pendant l'avance, flèche AV, du piston PI, peut sortir à l'extérieur, comme il apparait figure 6. Pendant le recul du piston PI, flèche IN, la soupape de retenue Figure 2, vr, bloque l'entrée de l'air, il se produit alors une dépression dans la chambre PS qui aide le piston PI, et donc l'ébauche, à revenir rapidement en avant, ainsi qu'il a été explicité précédemment. Dans ce cas, la fonction est auxiliaire au frein hydraulique FR qui, se trouvant avec les trous ouverts fo, figure 4, offre une résistance mineure à l'avance du piston PI. lorsque le pointage est prêt à être complèté et que la course du piston PI est prête à atteindre les valeurs normales de régime, les trous fo sont fermés, figure 3, et la soupape VE, figure 2, est commandée de façon à oc que lors de la course de recul du piston PI, l'air puisse entrer de l'extérieur dans la chambre PN, tandis que lors de l'avance du piston PI, lt soupape de retenue VR empêche la sortie de l'air de la chambre PN. Au cours de l'avancement du piston PI, il se produit dans la chambre PN une forte augmentation de pression due au rapport de compression qui est proportionnelle aux courses du piston PI. la pression la plus élevée a lieu lorsque le piston PI est à la fin de sa course' avant, c'est à dire au moment où les rouleaux RU, ru saisissent la pièce f4rméeet la repoussent en lui faisant subir une très forte accélération. L'air comprimé dans la chambre PN fournit au piston PI une poussée, flèche IN, qui facilite le travail des rouleaux du laminoir. Les avantages de l'invention sont les suivants : On récupère avant tout une bonne partie de l'énergie qui serait totalement dissipée dans le frein hydraulique, et 'on la restitue rapidement au début de la course de recul du piston ; en outre, la fonction freinante étant partagée entre la partie pneumatique ajou- tée et le frein hydraulique FR, ce dernier est soumis à un travail mineur et donc à une usure moindre. Comme il apparait à la figure 2, la chambre CA présente de façon connue le trou FX communiquant avec une ligne d'alimentation IL à pression réglable, par une soupape de retenue vY et une soupape VC. Il est évident que la soupape VS à commande électromagnd- tique pourrait hêtre remplacée par une autre soupape ayant d'autres types de commande. ;'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Dispositif perfectionné d'alimentation coopérant avec le frein hydraulique pour laminoirs à chaud, à pas de pélerin, pour tubes sans soudure, caractérisé par le fait que le frein hydraulique est pourvu d'orifices supplémentaires formés sur la douille fixe ayant à l'intérieur un profil parabolique, l'ouverture et la fermeture desdits orifices étant obtenues par le déplacement angulaire d'un anneau additionnel muni de trous, commandé par des pistons à course réglable. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre intermédiaire est reliée par interposition de deux ou plusieurs clapets anti-retour, montés en opposition et en parallèle avec une soupape à commande électromagnétique, ou électropneumatique, ou pneumatique ou hydraulique ; ladite soupape étant ouverte et communiquant avec un clapet anti-retour en phase de montage, puis étant fermée et communiquant avec l'autre clapet anti-retour en phase de laminage.