Brevet FR2454853A1 — publié le 19801121

La présente invention concerne l'industrie du laminage et a notamment pour objet une cage à cylindres de laminoir sous vide. L'application de la cage à cylindres faisant l'objet de l'invention est d'une efficacité maximale quand il s'agit d'obtenir sous vide ou dans une atmosphère inerte des produits très purs, de haute qualité, en metaux et alliages doués d'une activité chimique accrue et de basses propriétés plastiques, par exemple des alliages à base de tungstène, molybdène, titane, niobium, etc. Les produits en de tels métaux sont réalisés dans un vaste assortiment de nuances, dimensions et profils, et sont fabriqués, en règle générale, en petits lots (petites séries), ce qui implique des changements fréquents du calibre et des cyi lindres de travail au cours de l'utilisation. On connaît des laminoirs sous vide, dont les cages à cylindres avec tous les mécanismes auxiliaires de réglage de la position relative des cylindres de travail, les accessoires de guidage, les allonges, etc., sont logés dans une chambre à vide. En dehors de cette chambre se trouve le système d'entraînement du laminoir. Dans ces laminoirs, la chambre à vide a un volume relativement grand, ce qui requiert un circuit de vide de puissance élevée. Pour changer les cylindres de travail ou modifier leur réglage, il faut démonter la chambre à vide, ce qui est une opération longue et lourde de main-d'oeuvre. On connaît des cages de laminoirs sous vide, dans lesquelles seuls les cylindres de travail se trouvent dans la chambre à vide. Dans ces cages à cylindres la chambre à vide a un encombrement relativement réduit, mais le système des joints à vide est notablement complique, surtout aux traversées des cylindres de travail, ce qui abaisse la fiabilité et la longévité des joints à vide, car, outre ces joints de conception compliquée, il est prévu aux portées des cylindres de travail et aux empoises des dispositifs supplémentaires compensant les pertes d'étanchéité provoquées par la flexion élastique des cylindres de travail pendant le laminage. Le changement des cylindres de travail est une opération longue et lourde de main-d'oeuvre, car il implique le démontage complet, suivi du remontage des joints à vide de conception compliquée. On connaît aussi une cage à cylindres de laminoir sous vide, comprenant un bâti en forme de caisson, dans la cavité duquel sont placées des empoises portant les cylindres de travail, lesquels sont liés cinématiquement au système d'entraînement par des allonges. Les parois latérales du bâti ont des ouvertures pour la pose et la dépose des cylindres de travail et l'accouplement des allonges à ces cylindres. Pour la mise sous vide de la cavité du bâti, lesdites ouvertures sont obturées par des flasques dotés de joints à vide. Le flasque coté entraînement a une cavité pour la mise en place des allonges. La chambre étanche ainsi formée est mise en communication avec un dispositif y créant le vide. Dans la cage à cylindres venant d'être décrite, pour changer les cylindres de travail il faut déposer les flasques avec leurs joints à vide, déposer les allonges, les empoises, les cylindres de travail, puis reposer tous les organes indiqués en opérant dans l'ordre inverse, ce qui est un processus long et lourd de main-d'oeuvre. Ceci constitue un inconvénient particulièrement marqué en cas de laminage de métaux et alliages réfractaires et difficilement déformables, qui provoquent une usure accrue des cylindres de travail, nécessitant leur remplacement fréquent, et entraînent donc un abaissement de la production du laminoir. Les calibres des laminoirs sous vide connus sont constitués par deux cylindres de travail. Le laminage dans de tels calibres n'assurent pas un état de contrainte favorable, nécese saire à la déformation plastique des métaux et alliages de faible plasticité, difficilement déformables, ce qui ne permet pas d'obtenir un assortiment varié de profilés de forme à partir de ces métaux. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués. On s'est proposé pour cela de créer une cage à cylindres de laminoir sous vide, dans laquelle les cylindres formant le calibre seraient montés de telle façon que leur changement serait relativement rapide et simple pendant l'utilisation. La solution consiste en ce que, dans une cage à cylindres de laminoir sous vide, dans laquelle la cavité du bâti est obturée de chaque côté par un flasque, de façon à constituer une chambre à vide qui est mise en communication avec un dispositif de mise sous vide, les cylindres de travail, formant le calibre et liés cinématiquement au système d'entraînement par des allonges, étant portés par ces empoises placées dans'ladite chambre à vide, d'après l'invention les empoises avec les cylindres de travail sont fixées à l'un des flasques, en formant ainsi un train de cylindres pré-assemblé, le bâti est réalisé de forme annulaire et disposé de façon que son axe géométrique se confonde avec l'axe de laminage, et il a des alésages débouchant dans lesquels se placent les allonges avec les joints à vide. I1 est avantageux de réaliser dans le bâti six alésages pour la mise en place des allonges, quatre alésages étant disposés sous un angle de 90" les uns par rapport aux autres, et deux alésages formant un angle de 1200 par rapport à l'un desdits quatre alésages. Une telle disposition des alésages dans le båti annulaire permet, par transposition des allonges et mise en place d'un flasque correspondant avec ses cylindres (train de cylindres pré-assemblé), de monter dans une même cage sous vide un calibre formé par deux, trois ou quatre cylindres de travail, selon la forme du profilé à obtenir. On peut ainsi réaliser, rapidement et avec des dépenses de main-d'oeuvre minimales, les changements de réglage de la cage nécessaires au laminage-de profilés par petits lots (petites séries). La cage à cylindres de laminoir sous vide conforme à l'invention permet d'exécuter le changement des cylindres de travail en un temps relativement court et avec des dépenses de main-d'oeuvre minimales, ce qui accroit notablement la production du laminoir. Le calibre multicylindre - de la cage permet de fabriquer des profilés de forme de haute qualité en métaux et alliages facilement oxydables, peu plastiques et difficilement déformables. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant différents modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une cage à cylindres de laminoir sous vide conforme à l'invention, coupe longitudinale - la figure 2 représente la coupe II-II de la figure 1 - la figure 3 représente une cage à cylindres avec un calibre à trois cylindres- (coupe transversale). La cage à cylindres de laminoir sous vide, dite plus loin simplement 1,cage", comprend un bâti fermé 1 (figures 1, 2) de forme annulaire, dont l'axe géométrique a est confondu avec l'axe de laminage. La cavité 2 du bâti 1 est obturée de chaque côté par un flasque 3 (figure 1) et 4. Le bâti 1, le flasque 3 et le flasque 4 forment une chambre qui est mise en communication avec un dispositif de mise sous vide (non représenté sur les figures, vu qu'il ne fait pas l'objet de-l'invention) par des tubulures 5 et 6. Ces tubulures sont assemblées aux flasques 3 et 4 avec interposition de joints à vide 7 et 8 réalisés avec des ronds de caoutchouc pour le vide. Le flasque 3 est assemblé; au bâti 1 par des vis (non représentées) disposées uniformément suivant une circonference, avec interposition d'un joint-torique à vide 9, réalisé avec un rond de catoutchouc pour le vide. Sur le flasque 3, des couples vis-écrou 10, avec des joints à vide 11 aux traversées, maintiennent quatre empoises 12 dans lesquelles sont montés les cylindres de travail 13, le tout constituant un train Qu module de cylindres pré-assemblé avec un calibre à quatre cylindres. Le réglage radial des cylindres 13 s'effectue au moyen de dispositifs 14 à coin et de couples visécrou 15 montés avec des joints à vide 16 aux traversées. Le réglage axial s'effectue au moyen de dispositifs 17 à coin et des couples vis-écrous 10, qui sont montés avec des joints à vide 11 aux traversées. Les cylindres 13 sont liés cinématiquement à une commande par des allonges 18 montées avec des joints à vide 19 aux traversées. Les allonges 18 sont placées dans des alésages 20 usinés dans le bâti 1. Elles sont accouplées aux axes 21 (figure 1) des cylindres 13 par des cannelures. Les allonges 18 sont solidaires de roues dentées 22, qui sont engrenées avec les pignons 23 d'un réducteur 24 de distribution de mouvement, constitué par des pignons coniques 25, une roue conique 26 assemblée coaxialement à une roue cylindrique 27, un pignon 28 et un arbre moteur 29 qui est attaqué par un moteur électrique (non représenté sur les figures). Dans l'exemple décrit, le rôle du flasque 4 est joué par une paroi du carter du réducteur 24 de distribution de mouvement. Dans le bâti 1 (figure 2) sont usinés six alésages 20, 30, pour la mise en place des allonges 18. Quatre alésages 20 sont disposés chacun sous un angle de 90' par rapport au suivant, et reçoivent les allonges pour l'entraînement des cylindres de travail 13 formant un calibre à quatre cylindres. Les deux autres alésages 30 sont disposés sous un angle de 1205 (figure 3) par rapport à l'un des quatre alésages 20 précédents, et reçoivent les allonges 18 des cylindres de travail 13 formant un calibre à trois cylindres. La cage à cylindres de laminoir sous vide conforme. à l'invention fonctionne de la façon suivante Après mise en place et fixation en bâti 1 du flasque 3 avec les cylindres de travail 13, on fait le vide dans la cavité de la cage. Puis on met en marche le moteur électrique (non représenté sur les figures) de la cage, qui transmet le couple à l'arbre 29. L'arbre 29 fait tourner le pignon 28, lequel transmet la rotation à la roue cylindrique 27 qui est coaxialement solidaire de la roue conique 26. Celle-ci transmet le couple aux quatre pignons coniques 25. Les pignons coniques 25 sont coaxialement solidaires des pignons cylindriques 23, lesquels transmettent la rotation aux roues cylindriques 22.Ces roues sont accouplées par assemblage coulissant, par exemple par cannelures, aux allonges 18, qui transmettent le couple aux cylindres de travail 13 par l'intermédiaire des axes 21. Le laminage est exécuté par des procédés connus. Pour changer les cylindres de travail 13, on fait coulisser axialement-les allonges 18 jusqutà ce qu'elles soient désaccouplées des axes 21 des cylindres de travail 13. Ceci fait, on dévisse les vis (non représentées sur les figures) fixant le flasque 3 et l'on dépose celui-ci en commun avec les empoises 12 et les cylindres de travail 13. A la place du flasque 3, déposé, on pose un autre flasque sur lequel ont été préalablement montés les empoises 12 et les cylindres de travail 13. Le déplacement radial des cylindres 13, nécessaire au réglage du calibre, s'effectue par rotation des couples visécrou 15, lesquels agissent sur les empoises 12 par l'intermédiaire des dispositifs 14 à coin. Le déplacement axial des cylindres 13 s'effectue par rotation des couples vis-écrou 10, lesquels agissent sur les empoises 12 par l'intermédiaire des dispositifs 17 à coin. La cage à cylindres de laminoir sous vide conforme à l'invention permet le changement des cylindres de travail, soit en cas d'usure, soit pour le passage à un autre calibre, en un laps de temps de plusieurs fois plus court que celui nécessaire dans le cas des cages à cylindres des laminoirs sous vide connus, ce qui accroît notablement la production. La possibilité de monter des calibres multicylindres dans la cage faisant l'objet de l'invention permet de l'utiliser pour fabriquer des profilés de forme en métaux et alliages à haut point de fusion ou réfractaires, facilement oxydables et difficilement déformables. 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 exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Cage à cylindres de laminoir sous vide, du type comportant un bâti dont la cavité est fermée de chaque coté par. un flasque de façon que ladite cavité forme une chambre à vide mise en communication avec un dispositif de production de vide, et dans laquelle sont montées des empoises portant des cylindres de travail formant calibre de laminage et reliés cinématiquement par des allonges à une commande, caractérisé en ce que les empoises portant les cylindres de travail sont fixées à l'un des flasques en formant ainsi un train ou module de cylindres pre- assemblé, et que le bâti de la cage est de forme .annulaire, disposé de façon que son axe géométrique se confonde avec l'axe de laminage et comporte des alésages débouchants recevant les allonges avec des joints à vide. 2. Cage à cylindres selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bâti comporte six alésages recevant les allonges, quatre desdits alésages étant disposés chacun sous un angle de 900 par rapport au suivant, tandis que chacun des deux autres alésages est disposé sous un angle de 1200 par rapport à l'un desdits quatre alésages.