Brevet FR2452331A1 — publié le 19801024

La présente invention concerne T l'industrie du laminage et a notamment pour objet un laminoir continu. Le laminoir continu conforme a l'invention peut être appliqué avec une efficacité maximale à la fabrication de barres et de fils en métaux et alliages non ferreux, ainsi quten métaux et alliages difficilement déformables, faiblement plastiques, notamment a base de tungstene, de moXybdene, de nickel, de titane, de cuivre, etc. Les produits fabriqués avec ces métaux et alliages trouvent actuellement des applications de plus en plus nombreuses. Toutefois, leur fabrication industrielle exige beaucoup de main d'oeuvre et 5T accompagne de grandes pertes de métaux et alliages coûteux et contingentés.Lors de leur laminage a chaud, ces métaux s'oxydent intensivement et leurs couches superficielles sont saturées par les gaz, ce qui abaisse leur plasticité, entrain leur fissuration et abaisse le rendement en produits sains. C'est pourquoi il est avantageux de laminer de tels métaux et alliages a l'aide de laminoirs continus a calibres multicylindres, dans lesquels le mode de déformation est favorable, et la longueur du laminoir doit être relativement faible. On connatt des laminoirs continus ayant plusieurs calibres a quatre cylindres, disposés en série. Les cylindres de travail formant les calibres sont montés sur des axes disposés en série et fixés par leurs bouts dans des empoises communes. Les empoises sont fixées dans des batis. Dans ces laminoirs, les calibres sont disposés successivement de telle façon que leurs joints se trouvent dans des plans communs, ce qui entrarne une déformation irrégulière du métal dans sa section de profil. I1 se produit au cours du laminage un écoulement du métal dans les joints des calibres, conduisant a la formation de bavures sur le profilé fini. Ces bavures doivent être éliminées, ce qui abaisse le rendement en produits sains et complique le processus de fabrication. En outre, on connatt des laminoirs continus a profiles, dans lesquels les calibres sont tournés les uns par rapport aux autres (décalage angulaire des calibres) pour changer la direction de la déformation du profilé en cours de laminage dans chaque calibre suivant. Dans ces laminoirs, chaque cylindre de travail est monté dans une empoise individuelle. Ces laminoirs sont de conception relativement compliquée, ce qui rend difficile leur conduite et leur entretien. Les circonstances décrites ont fait surgir le probleme de la création d'un laminoir continu qui aurait un encombrement relativement réduit, serait de conception simple, commode pour la conduite et l'entretien, assurerait une qualité plus élevee des produits et abaisserait les pertes de métal coûteux. On s'est proposé pour cela de créer un laminoir continu dans lequel les empoises et les axes fixés sur celles-ci seraient conçus de façon à permettre, dans un laminoir continu d'encombrement relativement réduit, de tourner les calibres les uns par rapport aux autres (décalage angulaire entre les calibres successifs) afin de changer la direction de la déformation du profilé en cours de laminage dans chaque calibre suivant. La solution consiste en ce que, dans un laminoir continu ayant plusieurs calibres en serie, formés par des cylindres de travail montés sur des axes qui sont fixés en série dans des empoises communes, ces empoises étant montées dans des bâtis, d'après l'invention le nombre d'empoises dans le laminoir est égal au nombre de cylindres de travail dans chaque calibre, chaque empoise a deux faces convergentes et les axes portant les cylindres de travail sont fixés en porte-a-faux sur chacune de ces faces,les axes fixés sur unedesdites facesetant décalés par rapport à ceux fixés sur l'autre face, de telle façon que les calibres successifs soient situés l'un par rapport à l'autre à la plus petite distance admissible, et que l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise soit égal à l'angle dont chaque calibre doit être tourné (angle de décalage angulaire) par rapport au précédent. I1 est avantageux que, dans un laminoir à calibres à quatre cylindres, l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise soit de 459. I1 est de même avantageux que, dans un laminoir à calibres à trois cylindres, l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise soit de 600. I1 est de même avantageux que, dans un laminoir à calibres à deux cylindres, l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise soit de 900. La réalisation des empoises avec des faces formant entre elles les angles indiqués leur assure une résistance et une rigidité maximales. Un laminoir continu conforme à l'invention assure au cours du laminage, le changement de la direction de la déformation du profilé d'un calibre à l'autre, ce qui supprime l'éventualité de la formation de bavures, accroît le rendement en produits sains et permet d'obtenir une déformation plus régulière du métal dans le produit en cours de laminage. Le laminoir est de conception relativement simple et d'encombrement réduit, surtout en longueur. Ceci réduit la durez de séjour a l'air du métal chaud pendant le laminage, d'où un abaissement des pertes de métal coûteux (pertes au feu et par oxydation); de plus, le degré de saturation des couches superficielles du métal par les gaz diminue. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, details et avantages de celle-ci apparaîtront mieux a la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement a titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un laminoir continu a calibres a quatre cylindres, conforme à l'inventica (coupe longitudinale); - la figure 2 représente le même laminoir (coupe transversale suivant II-II de la figure 1); - la figure 3 représente une empoise conforme à l'invention, avec les cylindres montés sur elle (vue en perspective);; - la figure 4 représente la meme empoise, vue en coupe transversale à travers l'un des cylindres de travail; - la figure 5 représente un laminoir continu avec des calibres à trois cylindres, conforme à l'invention (coupe transversale); - la figure 6 représente un laminoir continu avec des calibres à deux cylindres, conforme à l'invention (coupe transversale). Le laminoir continu décrit à titre d'exemple comporte plusieurs calibres disposés en série et formés chacun par quatre cylindres, rouleaux ou analogues de travail 1 (figures 1, 2). Le nombre de calibres à quatre cylindres est en l'occurence égal à huit. Les cylindres de travail 1 sont montés sur quatre empoises 2, dont le nombre est égal au nombre de cylindres de travail 1 formant un calibre. Chaque empoise 2 est réalisée sous la forme d'un prisme, comme montré en figure 3, et a deux faces 3 et 4 convergeant sous un angle X égal sensiblement à 450. Sur chacune de ces faces, perpendiculairement à leur plan et en porte-a-faux, sont fixés en série des axes 5, lesquels portent les cylindres de travail 1. Chaque cylindre de travail 1 comprend un bandage, anneau ou analogue 6 (figure 4) fixé sur une douille formant essieu ou analogue 7 a 11 intérieur duquel sont placés des roulements 8 qui sont montés sur l'axe 5. Les déplacements axiaux du bandage 6 par rapport à la douille 7 sont interdits par un écrou 9. Les rangées de cylindres 1 montés sur les axes 5 qui sont fixés sur les faces 4 des empoises 2 forment les calibres impairs, et les rangées de cylindres de travail 1 montés sur les axes 5 qui sont fixés sur les faces 3 des empoises 2 forment les calibres pairs du laminoir continu. Les axes 5 fixés sur les faces 3 sont décalés par rapport aux axes 5 fixés sur les faces 4 à la plus petite distance admissible, de telle façon que les bandages 6 des calibres successifs ne se touchent pas. La réalisation des empoises 2 avec deux faces convergentes 3 et 4, sur lesquelles sont disposés les cylindres de travail 1 formant les calibres pairs et impairs, permet, outre la rotation relative ou décalage angulaire des calibres successifs, de disposer ces calibres avec un espacement minimal entre eux, ce qui réduit notablement l'encombrement du laminoir continu, surtout en longueur. Les empoises 2 sont fixées par leurs extrémités dans les bâtis 10 (figure 1) et 11. Pour le réglage de l'intervalle entre les cylindres de travail 1 formant les calibres, il est prévu des surfaces pentées, en coin ou analogues 12 usinées dans les bâtis 10 et 11 et sur les extrémités des empoises 2. Les cylindres de travail 1 sont entraînés par un moteur électrique (non représenté), lié cinématiquement à des allonges 13. Chaque allonge 13 est accoupléeaucylindre de travail 1 par assemblage à cannelures, son bout cannelé étant engagé dans un alésage cannelé 14 (figure 4) usiné dans la douille 7 du cylindre de travail 1. L'allonge 13 est disposée au voisinage immédiat de l'axe 5, du côté de son bout libre. Le couple moteur est transmis de la douille 7 au bandage 6 par des griffes 15. La chatne cinématique comporte un pignon 16 (figure 1) qui est solidaire de l'arbre 17 du moteur électrique (non représenté). Le pignon 16 est engrené avec une roue 18 calée sur un arbre 19. Sur ce meme arbre est calée une roue 20 en prise avec quatre pignons 21 (figures 1, 2).Chaque pignon 21 transmet le couple moteur à un arbre de distribution de mouvement 22, sur lequel sont calés des pignons coniques 23 engrenés avec des pignons coniques 24. Chaque pignon conique 24 est calé sur un arbre 25, sur lequel est calé un pignon 26 en prise avec un pignon 27 qui est calé sur un arbre 28. Les arbres 25 de chaque calibre et les arbres 28 du calibre suivant sont accouplés à leurs allonges 13 par des manchons d'accouplement 29. Dans le cas d'un laminoir continu à calibres à trois cylindres, les bâtis 30 (figure 5) portent trois empoises 31 ayant des faces convergentes 32. L'angle entre les faces convergentes de chaque empoise est sensiblement de 600. Sur ces faces 32 sont fixés des axes 5 qui portent les cylindres, rouleaux ou analogues de travail 1 formant les calibres à trois cylindres. L'angle de rotation relative ou de décalage angulaire des calibres successifs est sensiblement de 600, ctest-à-dire qu'il est égal a l'angle entre les faces convergentes des empoises. Dans le cas d'un laminoir continu à calibres a deux cylindres, les bâtis 33 (figure 6) portent deux empoises 34 ayant des faces convergentes 35. L'angle entre les faces convergentes 35 de chaque empoise 34 est sensiblement de 900. Sur les faces 35 sont fixés les axes portant les cylindres, rouleaux ou analogues de travail 1 qui forment les calibres a deux cylindres. L'angle de rotation relative ou de décalage angulaire des calibres successifs est sensiblement de 900, ctest- -dire qu'il est égal a l'angle entre les faces convergentes des empoises. Les axes en porte-afaux 5 (figure 4) sont avantageusement montés dans les empoises 2 de façon qu'ils puissent exécuter un déplacement tel que leur axe géométrique reste toujours parallele au mye plan, ou un déplacement parallele a leur propre axe géométrique. Ceci permet d'exécuter le réglage radial de la position de chaque cylindre de travail 1 par rapport a l'empoise 2. A cet effet, on réalise le bout 36 de l'axe 5, fixé dans l'empoise 2, de façon qu'il ait une excentricité "a " par rapport a son axe géométrique 5. Le laminoir continu fonctionne de la façon suivante. Le couple du moteur électrique (non représenté) est transmis par l'arbre 17 au pignon 16, qui est engrené avec la roue 18. Celle-ci transmet le couple a la roue 20 par l'intermédiaire de l'arbre 19. La roue 20 fait tourner les quatre pignons 21, qui transmettent le couple aux arbres de distribution de mowement 22 sur lesquels sont calés les pignons coniques 23. Le couple est transmis par ces pignons aux pignons coniques 24. Les rapports de transmission des pignons coniques 23 et 24 dans chaque paire de calibres successifs (pair et impair) sont choisis en accord avec le changement de la vitesse de rotation des cylindres de travail dû a l'allongement du profil. Le couple du pignon 24 est transmis aux pignons 26 et 27 par l'arbre 25. Le rapport de transmission des pignons 26 et 27 est choisi en accord avec le changement de la vitesse de rotation des cylindres de travail 1 dans les calibres successifs (pair et impair) du a l'allongement du profil. Ensuite les arbres 25 et 28, à l'aide des manchons d'accouplement 29 fixés sur leurs extrémités, transmettent le couple aux allonges 13.Celles-ci, grâce à leurs bouts cannelés engagés dans les alésages cannelés 14 des douilles 7 des cylindres de travail 1, transmettent le couple moteur à ces douilles, lesquelles le transmettent à leur tour aux bandages 6 à l'aide des griffes 15. Les bandages 6 constituent ltoutillage de travail qui déforme le profil à laminer. Le laminage s'effectue de la même façon que dans les laminoirs continus connus. On a construit un laminoir continu pilote conforme à l'invention, avec des calibres à quatre cylindres. Les cylindres de travail ont un diamètre de 190 mm. La longueur du laminoir continu, comportant huit calibres en série a quatre cylindres, est de 1450 mm. Grâce au montage des calibres a quatre cylindres tout près les uns des autres, lors du laminage a chaud le profil à laminer ne se trouve en contact avec l'air oxydant que pendant un intervalle de temps très court, ce qui permet de réduire les pertes au feu de métal couteux et d'améliorer notablement la qualité du profil laminé. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui ntont été donnes 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. Laminoir continu comportant une rangée de calibres en série formés par des cylindres, rouleaux ou analogues de travail montés sur des axes respectifs fixés en série dans des empoises communes montées dans des bâtis, caractérisé en ce que le nombre d'empoises dans le laminoir est égal au nombre de cylindres de travail formant chaque calibre, que chaque empoise présente deux faces adjacentes convergeant l'une vers l'autre sous un certain angle, et que les axes portant les cylindres de travail sont fixés en porte-a-faux sur chacune de ces faces, les axes fixés sur l'une desdites faces étant décalés par rapport a ceux fixés sur l'autre face de telle façon que les calibres mutuellement voisins soient situés l'un par rapport à l'autre à la plus petite distance admissible, et l'angle entre lesdites faces convergentes de chaque empoise étant égal a l'angle de décalage angulaire de chaque calibre par rapport au calibre précédent. 2. Laminoir continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas dtun laminoir a calibres a quatre cylindres, l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise est-sensibletent de 45 . 3. Laminoir continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'ùn laminoir a calibres a trois cylindres, l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise est sensiblement de 600. 4. Laminoir continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'un laminoir à calibres à deux cylindres, l'angle entre les faces convergentes de chaque empoise est sensiblement de 900.