Brevet FR2521457A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne une cage de laminoir particulièrement étudiée pour un laminoir poinçonneur. Ce laminoir qui sera désigné dans la suite par les initiales PPM est une machine permettant de transformer une billette carrée en une ébauche ronde poinçonnée axialement. Cette machine comprend de manière générale une cage de laminoir comportant deux cylindres de travail, à cannelure ou gorge ronde, un guide d'entrée et un guide de sortie, un poinçon de perfo- ration monté à l'extrémité d'une tige porte-poinçon qui s'étend le long de l'axe de laminage à partir de la sortie du PPM, des organcs (mâchoires) destinés à maintenir rigidement ladite tige dans l'axe de laminage en surmontant les sollicitations exercées au cours du laminage et de la perforation axiale simultanée d'une billette. Cette cage est dans son ensemble constituée par une structure d'acier qui comprend un châssis de base et quatre montants assujettis mutuellement à leur partie supérieure par un chapeau - convenablement dimensionné En général, la paire de montants avant est reliée rigidement à un châssis qui supporte le côté d'entrée du PPM, tandis que la paire de montants arrière est rigidement reliée au châssis du côté de sortie, Ces liaisons entre cage et côtés entrée et sortie du PPM permettent de transmettre les efforts dans le plan horizontal de la machine, en évitant ainsi de les appliquer aux fondations. Les cvlindres de laminage sont supportés dans la cage par leurs garnitures respectives, entre lesquelles sont généralement interposés un empilage d'entretoises en forme de plaque et des Jauges de contraintes et autres dispositifs analogues qui seront dits accessoires des cylindres dans la suite de la description. Il est bien connu qu'il est nécessaire de procéder plus ou moins périodiquement au remplacement des cylindres soit en raison de l'usure de leurs tables, soit, plus généralement, pour changer le calibre des ébauches rondes à produire Il est également connu que, à chaque changement de cylindres, le réglage en position des nouveaux cylindres et de leurs accessoires respectifs dans la cage doit être exécuté avec un soin particulier pour rétablir le centrage de l'axe de laminage Cette opération est dite opération d'alignement. Compte tenu du nombre des pièces à manipuler pour ce changerent des cylindres, de l'interdépendance de leur position dans la cage, des caractéristiques d'encombrerent et de poids qu'ils présentent et, finalement, de leur difficulté de manipulation, l'opération d'alignement nécessite un temps d'exécution relativement long Etant donné qu'un PPM ne peu: être arrêté sensiblement au-delà d'un temps de l'ordre de grandeur du temps d'un changement de cylin- dres, on procédait jusqu'à présent par remplacement de l'ensemble de la cage par une autre cage préparée hors du train de laminoir, dans laquelle les nouveaux cylindres (nouvelle table et/ou calibre diffé- rent) sont placés et alignes de façon à constituer préalablement l'axe de laminage. Alors que, d'une part, cette technique a l'avantage d'un important gain de temps, comparativement à un remplacement des cylindres effectué en ligne, d'autre part, cette technique a l'incon- vénient d'impliquer une certaine consommation d'énergie dans des appareils de levage et de manutention de grande puissance, compte tenu des dimensions et du poids de la cage Par ailleurs, un autre inconvénient reconnu est constitué par les coûts d'entretien et les temps d'amortissement du matériel de levage et de manutention, lequel n'est exploité que dans une faible proportion. Un autre inconvénient résulte du temps de remplacement de la cage qui, bien que réduit comparativement au temps de remplace- ment des cylindres, reste cependant important En effet, ce remplace- ment implique toute une série d'opérations depuis la désolidarisation de la cage et du châssis support sous-jacent et des châssis supports du côté entrée et sortie du PP 4 jusqu'au levage et à l'enlèvement de la cage, au débranchement de toutes les canalisations hydrauliques et pneumatiques, électriques, etc, ainsi qu'au désaccouplement mutuel des cylindres de travail et de leurs arbres moteurs Toutes ces opérations doivent ensuite être répétées à l'occasion du montage de la nouvelle cage et de son alignement précis sur l'axe de laminage. L'invention a donc pour objet une cage de laminoir pour PPM présentant des caractéristiques telles que le remplacement des cylindres peut être exécuté en évitant les inconvénients précités de la technique connue. Cette nouvelle cage de laminoir comprenant deux cylindres de travail avec leurs garnitures et accessoires respectifs, un guide d'entrée et au moins une paire de mâchoires placées du côté sortie, pour maintenir une tige porte-poinçon alignée sur l'axe de laminage, est caractérisée en ce que lesdits cylindres, avec leurs garnitures et accessoires, sont montés sur un châssis auto-porteur qui peuty être mis en place et en être extrait, des moyens étant prévus pour le blocage démontable de ce châssis à sa mise en place dans la cage. Suivant une autre caractéristique du nouveau dispositif, le châssis auto-porteur comprend quatre montants fixés à leur partie inférieure sur un socle ou une base et bloqués à leur partie supé- rieure par un chapeau amovible, les paires opposées desdits montants délimitant des logements recevant les garnitures des cylindres et de leurs accessoires, ce chapeau étant muni d'ouvertures superposées à ces logements. Suivant une autre caractéristique, le châssis auto-porteur est muni à sa partie inférieure de roues ou galets destinés à coopérer avec des rails correspondants supportés par ladite cage au niveau de se base et qui s'étendent perpendiculairement à l'axe de laminage, ces rails étant avantageusement escamotables. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un laminoir poinçonneur (PPM) équipé d'une cage suivant l'invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale à échelle agrandie de la cage de la figure 1 avec des parties coupées; la -figure 3 est une coupe suivant la ligne 11 I-111 de la figure 2; et la figure 4 est une coupe horizontale de la cage des figures précédentes. Sur ces figures, la-référence 1 désigne dans son ensemble un laminoir presse-poinçonneur (PPM) représenté schémati- quement qui comprend une cage 2, un guide d'entrée 3 de genre à règles ou à rouleaux, un poinçon perforateur 4 fixé par exemple sur l'extré- mité d'une tige support 5, selon l'axe de laminage 1, à la sortie du PPM. La cage 2 comprend deux montants avant 6, 7 et deux montants arrière 8, 9 fixés sur un châssis de base 10 et qui sont assujettis à leur partie supérieure par un chapeau 11 de manière à constituer une structure monolithique et rigide capable de supporter les efforts élevés engendrés au cours du laminage et de la perfora- tion simultanée d'une billette. Une paire de mâchoires 12, 13 et d'organes d'actionnement correspondants constitués par exemple de vérins hydrauliques 14,15 est supportée-par les montants arrière 8, 9 pour maintenir la tige 5 en alignement précis sur l'axe du laminage en cours. Dans la cage est monté, de façon décrite dans la suite, un châssis autoporteur 16 amovible comprenant quatre montants 17, 18 et 19, 20 fixés à leur partie inférieure sur un socle 21 et accouplés de façon démontable à leur partie supérieure dans des logements correspondants 22, 23 et 24, 25 formés dans un chapeau 26 Ce chapeau 26 est construit et dimensionné pour assujettir les montants 17 à 20 en formant une structure auto-porteuse, essentiellement en forme de cage. Les garnitures 27, 28 et 29, 30 'des cylindres corres- pondants, le cylindre inférieur 31 et le cylindre supérieur 32 sont montés de façon amovible entre les montants 17, 19 et 18, 20 du châssis 16 et en contact superficiel avec ces montants La position de ces cylindres 31 et 32, qui détermine ltaxe de laminage corres- pondant, est effectuéeen dehors du train de laminage en utilisant sensiblement la technique et les moyens utilisés classiquement pour la préparation d'une cage habituelle de laminoir. Le châssis 16 est muni à sa partie inférieure de paires de galets 33, 33 et 34, 34 agencés et dimensionnés pour suivre des rails 35, 36 supportée par la cage 2, au niveau de la base de cette cage et dans une position comprise entre les montants 6, 8 et 7, 9. En particulier, les rails 35, 36 sont perpendiculaires à l'axe de laminage de la cage 2 et se prolongent extérieurement à cette cage, du côté opposé à celui orienté vers les arbres moteurs 37, 38 des cylindres. Dans le chapeau 26 du châssis 16, sont ménagées deux ouvertures 39, 40 o passent les tiges de serrage guidées par le chapeau 11 de la cage Ces tiges 41, 42 peuvent ainsi exercer des efforts sur les garnitures 27, 28 et 29, 30 des cylindres lorsque le châssis 16 est monté dans la cage. De plus, selon une autre caractéristique du nouveau dispositif, les montants 19, 20 du châssis 16 supportent une paire de mâchoires 43, 44 et des vérins hydrauliques 45, 46 les actionnant et coopérant avec les mâchoires 12, 13 de la cage pour soutenir rigi- dement la tige 5 du poinçon en surmontant les efforts qui lui sont appliqués pendant le fonctionnement du PPM. En 47, 48, on a indiqué schématiquement les organes démontables de blocage du châssis 16 dans la cage, blocage qui est assuré lorsque l'axe de laminage,défini par les cylindres en place, dans le châssis 16, colncide-avec l'axe de laminage défini par la cage et par ledit guide d'entrée 3. En 49, on a indiqué un dispositif moteur tel un vérin hydraulique qui est utilisé pour déplacer le châssis 16 sur les rails , 36 à la mise en place du châssis dans la cage 2 ou à son extrac- tion de cette cage. Les avantages apportés par la cage de laminoir suivant l'invention ressortent clairement de la description qui précède et des dessins annexés, étant essentiellement la rapidité de changement des cylindres de travail et la plus grande sécurité de support de la tige porte-poinçon 5 en fonctionnement du PPM. En effet, pour le changement de cylindres soit à la limite d'usure, soit, surtout, de modification du calibre des ébauches à produire, il suffit de dégager les tiges de serrage 4 i, 42 du châssis 16 et, après avoir débloqué les organes 47, 48, d'enlever de la cage l'ensemble de travail constitué par le châssis 16, les cylindres et leurs accessoires respectifs montés dans ce châssis. Ensuite, dans la cage de laminoir ainsi libérée, on insère un autre châssis 16 muni de nouveaux cylindres et des garnitures correspon- dantes, châssis qui a été préparé en dehors du PPM, alors que le châssis 16 à remplacer était encore en production. Il est à remarquer que, lorsque le châssis 16 avec les nouveaux cylindres, est placé convenablement dans la cage 12, on supprime la liaison des galets du châssis et les rails 35 et 36, par exemple en escamotant ceux-ci au-dessous de la base de la cage. On a pu constater que le changement de cylindres dans une cage de l'invention peut être exécuté en 15 ou 16 minutes en assurant ainsi un gain très appréciable de productivité du PPM. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit, uniquement à titre d'exemple non limitatif, srns sortir du cadre de l'invention. IR E V EN DICA TION S 1 Cage de laminoir pour laminoir presse et poinçonneur, comprenant deux cylindres de travail avec leurs garnitures et accessoires, un guide d'entrée et au moins une paire de mâchoires placées au droit de la sortie pour soutenir une tige porte-poinçon centrée sur l'axe de laminage A de la cage, laquelle est caractérisée en ce que lesdits cylindres ( 31, 32), avec leurs garnitures et accessoires ( 27, 28 et 29, 30), sont montés sur un châssis auto- porteur ( 16) qui peut être mis en place dans la cege ( 2) et en être extrait, des moyens de blocage déverrouillables ( 47, 48) étant agencés pour bloquer ledit châssis ( 16) de façon amovible en place dans la cage ( 2). 2 Cage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit châssis ( 16) comprend quatre montants ( 17, 18 et 19, 20), fixés à leur partie inférieure sur un socle ou une base ( 21), les paires desdits montants ( 17, 18 et 19, 20) étant espacées l'une de l'autre d'une distance déterminée pour recevoir les garnitures ( 27, 28 et 29, 30) des cylindres ( 31, 32). 3 Cage suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une paire ( 19, 20) des montants du châssis ( 16) supporte une paire de mâchoires ( 43, 44) et des organes moteurs ( 45, 46) coopèrent avec les mâchoires ( 12, 13) de la cage ( 2) pour supporter la tige porte-poinçon ( 5). 4 Cage suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit châssis ( 16) est muni à sa partie inférieure de galets ( 33, 34) destinés à rouler sur des rails correspondants ( 35, 36) montés dans la cage au niveau de sa base et qui s'étendent perpen- diculairement à l'axe de laminage A en se prolongeant à l'extérieur de ladite cage ( 2) et latéralement à cette cage.