Brevet FR2510913A1 — publié le 19830211

LAMINOIR A FROID A PAS DE PELERIN Le laminoir à froid à pas de pèlerin objet de l'invention, est un la- minoir destiné à laminer des pièces longues telles que des tubes ou des barres, ou des éléments analogues. Comme l'expose, par exemple, le brevet français FR 1 602 013, dans les laminoirs de ce type, la cage supportant les cylindres du lami- noir est animée d'un mouvement alternatif par rapport au produit à laminer en synchronisme avec la rotation des cylindres, tandis que le produit à laminer est avancé de façon intermittente dans le pas- sage entre les cylindres. Les cylindres de travail de ces laminoirs sont constitués de cylin- dres montés à roulement dans des empoises portées en général par la cage qui,mue d'un mouvement alternatif selon l'axe de laminage, as- sure, à la fois, par des crémaillères fixes la rotation des cylin- dres sur le produit à laminer et maintient strictement les cylindres en position, en s'opposant par sa structure aux efforts d'écartement desdits cylindres pendant le laminage. Ces cylindres de travail dans lesquels sont gravées les cannelures qui donnent aux pièces laminées la forme souhaitée, sont soit mono- bloc, on parlera alors de cylindres à cannelures circulaires, soit constitués de frettes ou coquilles gravées venant se fixer sur un bloc de fixation monté à demeure, on parlera alors de cylindres à cannelures semi-circulaires. Dans la marche courante des laminoirs ci-dessus, il est nécessaire de pouvoir procéder aisément au changement des cylindres de travail par exemple pour changer les dimensions à laminer, rectifier les cy- lindres usés ou entretenir le laminoir. Ce changement des cylindres de travail, effectué par les méthodes classiques est une opération longue, délicate,, et qui a l'inconvé- nient d'immobiliser le laminoir en le rendant improductif pendant un temps assez long. Cette opération sera d'autant plus dangereuse pour le personnel que le poids des cylindres est important, ce qui est le cas des gros la- minoirs par exemple ceux capables de prendre des ébauches tubulaires 10913 -2- de diamètre extérieur 200 mm dont les cylindres peuvent atteindre des dimensions de l'ordre de 700 mm de diamètre, les frettes pesant de l'ordre de 500 à 700 kg. Il existe déjà différentes méthodes de changement des cylindres sur des laminoirs existants. Une première méthode consiste à intervenir manuellement sur la cage arrftée et positionnée dans le laminoir. Dans le cas des cylindres à frettes, on peut alors, sans retirer le bloc cylindre, enlever les frettes Cette intervention est délicate et dangereuse du fait du confinement du dispositif, de l'environne- ment lié à la lubrification du dispositif et du poids des pièces à manutentionner Par ailleurs, étant donné que l'on travaille déjà sur la cage du laminoir, on ne peut pas procéder sur la cage ou au voisinage de celle-ci à d'autres opérations de changement d'outilla- geslannexes, tels que pince tubes, etc ce qui a pour effet de rallonger le temps global de changement d'outillage. Une autre méthode connue consiste, lorsque le laminoir est arrêté, l'ensemble des deux cylindres de travail avec leurs empoises étant solidaires, à fixer cet ensemble sur un bâti qui coulisse latérale- ment, par rapport au laminoir Ce bâti, le plus souvent associé à poste fixe au laminoir, vient prendre l'ensemble des deux cylindres dans la cage du laminoir et après l'avoir dégagé de la cage, le dé- place latéralement par rapport au laminoir Ce dispositif connu fa- cilite grandement l'entretien des laminoirs en permettant le change- ment de tout ou partie des cylindres de travail en dehors de la cage du laminoir proprement dite Cependant, avec ce dispositif, on main- tient les deux cylindres de travail superposés et solidarisés méca- niquement l'un au-dessus de l'autre, comme dans leur position de tra- vail, dans la cage Pour avoir accès au cylindre de travail inférieur, il est nécessaire d'enlever l'ensemble du cylindre supérieur avec ses empoises et son outillage. Il faut alors transporter à l'atelierdbutillage, l'ensemble des deux cylindres montés pour procéder au changement des cylindres. L'objet de la présente invention est un dispositif perfectionné 10913 -3- permettant de changer plus facilement encore tout ou partie des cy- lindres de travail, en particulier dans le cas de cylindres compor- tant des frettes ou coquilles. Cette invention consiste en un laminoir pélerin à froid comprenant un bâti associé au laminoir et coulissant latéralement par rapport audit laminoir, destiné à l'extraction latérale de l'ensemble soli- daire des cylindres et de leurs annexes, dans lequel le bâti lui- même compoetedes moyens de basculement fonctionnant dans un plan ver- tical parallèle à l'axe du laminoir et permettant de positionner l'ensemble solidaire des cylindres et de leurs annexes de façon tel- le que les axes des cylindres soient dans un plan commun préféren- tiellement horizontal. Ces moyens de basculement peuvent être un berceau monté soit sur galets, soit sur un axe autour duquel il peut pivoter. -L'invention sera mieux comprise par la description ci-après d'un exemple particulier de réalisation, ainsi que des dessins joints. La figure I représente schématiquement en vue cavalière un disposi- tif de changement de cylindres par montage sur un bâti coulissant de l'art antérieur. La figure 2 représente en coupe perpendiculaire à l'axe du laminoir un dispositif selon l'invention. La figure 3 représente le même dispositif en vue latérale selon l'axe XX' du dispositif de basculement, lorsque le bâti est verti- cal comm dans l'art antérieur. La figure 4 représente le même dispositif en coupe par le plan mé- dian AA lorsque le bâti est basculé et que les deux cylindres de travail sont dans un même plan horizontal pour changement des frettes En figures I et 2, on distingue un laminoir comportant une cage ( 1), deux cylindres de travail ( 2) et ( 2 ') avec leurs empoises ( 3-3 ' - 4,4 ') et leurs pignons d'entraînement en rotation ( 5-5 ') Les deux -4cylindres ( 2-2 ') et leurs empoises ( 3-3 ' 4-4 ') sont solidarisés par des tiges situées dans les empoises ( 3-3 ' 4-4 ') et commandées par des boulons ( 6) Dans cette figure l'ensemble des cylindres ( 2- 2 '), de leurs empoises ( 3-3 ' 4-4 ') et de leurs pignons d'entraîne- ment ( 5-5 '), est sorti de la cage du laminoir ( 1) et fixé sur un bâ- ti ( 7) qui coulisse latéralement par rapport à l'ensemble du lami- noir ( 1) selon l'art antérieur. Ce dispositif permet, après avoir relevé la crémaillère avant ( 8), de sortir assez aisément du laminoir ( 1) l'ensemble des deux cylin- dres ( 2-2 ') de travail et leurs annexes On voit cependant que pour avoir accès au cylindre inférieur ( 2) et à ses empoises ( 3-4) il faut enlever le cylindre supérieur ( 2 ') et ses annexes ( 3 '-4 '-5 '). La zone dans laquelle se trouve alors l'ensemble des deux cylindres ne permet pas, vu la conception générale mécanique du laminoir très dense dans cette partie voisine du laminoir proprement dit, de faire des manutentions complexes et multiples comme par exemple le dépôt provisoire du cylindre supérieur. La solution consiste alors, compte tenu des problèmes délicats posés par le réglage des deux blocs-cylindres superposés à transporter l'ensemble ( 2-2 ') avec ses annexes ( 3-3 ' 4-4 ' 5-5 ') dans l'ate- lier d'outillage, soit la manipulation d'un ensemble qui pour un gros laminoir peut peser de l'ordre de 8 à 10 tonnes. En figures 2, 3 et 4, est représenté un laminoir selon l'invention. L'ensemble des deux cylindres de travail ( 2-2 ') et de leurs annexes est monté sur un bâti semblable ( 7), mais ce bâti ( 7) est lui-même solidaire d'un berceau ( 9) monté sur un axe horizontal ( 10) perpen- diculaire à l'axe du laminoir Cet axe ( 10) permet au berceau ( 9), au bâti ( 7) et à l'ensemble des deux cylindres ( 2-2 ') avec leurs annexes de basculer par rotation dans un plan vertical parallèle à l'axe du laminoir, c'est-a-dire l'axe du déplacement des pièces à laminer. On voit figures 3 et 4, que ce dispositif est particulièrement avan- tageux pour les laminoirs dont les cylindres ne travaillent que par rotation d'un demi-tour de leurs cylindres ( 2-2 ') et dont, par sui- te, les cannelures de travail ( 11-11 ') peuvent être tracées sur des frettes amovibles ( 12-12 ') en forme de demi-coquilles. Ces frettes ( 12-12 ') constituent alors des pièces d'usure que 251 0911 -5.- l'on peut remplacer relativement fréquemment et facilement Leur poids est faible par rapport à l'ensemble, de l'ordre de 500 à 700 kg par demi-coquilles En position horizontale du berceau ( 9), comme représenté en figure 3, les deux frettes ( 12-12 ') relativement légeres,peuvent être maninuleesl'uneet l'autre par une simple poten- ce de service ( 13) de puissance inférieure à une tonne. Le changement des deux frettes, inférieure( 12) et supérieure( 12 ') peut se faire sur place sans avoir à démonter l'ensemble du cylindre supérieur ( 2 ') et de ses annexes ( 3 '-4 '-5 ') Le réglage et le calage des deux frettes ( 12-12 ') se font par rapport aux arbres ( 14-14 ') de chacun des cylindres de travail ( 2-2 ') sans avoir à déplacer, ni régler la position relative des arbres ( 14-14 ') eux-mêmes, ni du reste des cylindres ( 2-2 ') Le travail de changement des frettes ( 12-12 ') et de leurs annexes est grandement facilité. Le dispositif d'entraînement latéral du bâti ( 7) est représenté schématiquement en figure 2 par un vérin télescopique ( 15) Le bâti ( 7) comporte également un vérin( 16) actionnant un dispositif de ca- les inclinées qui permet selon une technique connue, de dégager l'ensemble des cylindres ( 2-2 ') et leurs annexes lorsque l'on vient les prendre pour les retirer de la cage du laminoir ( 1). Le dispositif de basculement du bâti ( 7) par le berceau ( 9) est con- çu de manière à tirer partie du peu d'espace disponible et à ne pas gêner le passage des dispositifs mécaniques du laminoir C'est ainsi qu'un alésage ( 17) dans le socle ( 18) est prévu pour permettre le passage de l'arbre commandant la rotation du produit à laminer. Ainsi, l'ensemble de commande cinématique du laminoir (cinématique de laminage, cinématique de rotation, cinématique d'avance) ainsi que l'ensemble du dispositif de changement d'outillage se trouve si- tué d'un même côté du laminoir par rapport au plan vertical passant par l'axe de laminage, libérant ainsi totalement l'autre coté. Le dispositif de commande de la rotation du berceau ( 9) autour de l'axe ( 10) n'est pas représenté. Il s'agit de dispositifs classiques connus en soi Il est bien en- tendu par ailleurs que le bâti ( 7) est conçu de telle façon qu'il puisse à la fois successivement librement basculer avec le berceau -6- ( 9) et se déplacer latéralement pour assurer l'extraction de l'en- semble solidaire des cylindres. Pour soutenir les empo ses ( 3-3 ' 4-4 ') au cours du basculement du berceau ( 9), comme représenté en figure 4, ledit berceau ( 9) com- porte une face latérale ( 19). En fin de course, le berceau ( 9) est supporté par une butée ( 20). L'utilisation du dispositif est facilement compréhensible par l'exa- men des figures 2, 3 et 4. Pour une opération, par exemple de changement des frettes ( 12-12 '), on commence à relever la crémaillère ( 8) Les empoises ( 3-3 ') et ( 4-4 ') sont, par ailleurs, en permanence dans la cage ( 1) ou en de- hors de la cage ( 1) solidaires, les boulons ( 6) étant serrés On avance le bâti ( 7) sous les cylindres ( 2-2 ') et les empoises infé- fieures ( 3-4) On dégage de la cage ( 1) l'ensemble des cylindres par action du vérin ( 16) Par action du vérin ( 15), on retire laté- ralement dans le sens de la flèche F, l'ensemble des cylindres ( 2- 2 ') et leurs annexes reposant sur le bâti ( 7), comme représenté en figures 2 et 3. Lorsque le bâti ( 7) est suffisamment écarté, et que les cylindres ( 2-2 ') se trouvent au-dessus de l'axe ( 10), on fait basculer le berceau ( 9) qui entraîne l'ensemble du bâti ( 7) et des cylindres ( 2-2 ') comme représenté en figure 4. Les axes des cylindres ( 2-2 ') se trouvent alors dans un même plan horizontal. On peut effectuer aisément toutes opérations de changement des frettes ( 12-12 '), on remet enfin les deux cylindres ( 2-2 ') et leurs annexes en-p-lace dans la cage de laminoir ( 1) par des opérations in- verses de basculement du berceau ( 9) et de translation du bati ( 7). Ainsi, avec un laminoir pélerin incorporant le dispositif objet de l'invention, faisant des tubes finis de 150 mm de diamètre-exté- rieur, on a constaté que pour des cylindres comportant des frettes en demi-coquilles de diamètre 700 mm le temps global de changement d'outillage (ce temps incluant le changement d'outillages annexes, tels que les pince-tubes) est divisé environ par deux par rapport au temps nécessaire pour réaliser les mêmes opérations pour un la- minoir classique, selon l'une ou l'autre des techniques décrites dans l'art antérieur. -7- Bien que l'invention ait été décrite dans un cas particulier, elle recevra application pour tout laminoir mettant en oeuvre de tels dispositifs quelle que soit la conception du laminoir pèlerin pro- prement dit. Tel est le cas si par exemple le laminoir comporte en plus des cy- lindres de travail, des cylindres d'appui ou si les cylindres de travail comportent plusieurs cannelures réparties sur la longueur de la table. -8- REVENDICATIONS DE BREVET 1 Laminoir à pas de pèlerin comprenant un bâti associé au lami- noir et coulissant latéralement par rapport audit laminoir destiné à l'extraction latérale de l'ensemble solidaire des cylindres et de leurs annexes, caractérisé en ce que le bâti est solidaire de moyens de basculement fonctionnant dans un plan vertical parallèle à l'axe du laminoir et permettant de positionner l'ensemble solidai- re des cylindres et de leurs annexes de façon telle que les axes des cylindres se trouvent dans un plan commun préférentiellement horizontal - 2 Laminoir selon revendication 1, caractérisé en ce que les mo- yens de basculement sont constitués par un berceau monté sur un axe horizontal et perpendiculaire à l'axe du laminoir. 3 Laminoir selon revendication 1, caractérisé en ce que les mo- yens de basculement sont constitués par un berceau monté sur galets. 4 Laminoir selon l'une quelconque des revendications I à 3, carac- térisé en ce que le socle portant le berceau est percé d'un alésa- ge permettant le passage de l'arbre commandant la rotation du pro- duit à laminer. Laminoir selon l'une quelconque des revendications I à 4, carac- térisé en ce que l'ensemble des dispositifs mécaniques du laminoir, cinématique de rotation, cinématique d'avance, cinématique de lami- nage ainsi que le dispositif de basculement de l'ensemble solidaire des cylindres sont situés d'un même et unique côté par rapport à un plan vertical passant par l'axe de laminage.