Brevet FR2523879A1 — publié le 19830930

Procédé et dispositif de support de cylindres pour le changement de cylindres dans les cages de laminoirs ". La présente invention concerne un procédé et un dis- positif pour l'échange des cylindres de travail d'une cage de laminoir, d'après lequel les surfaces bombées des cylindres, pendant l'opération de montage et de démontage, sont maintenues et appliquées l'une sur l'autre par leurs pièces de montage, à un espacement constant, et dans lequel les pièces de montage de cylindres supérieures et inférieures sont introduites et extraites de la cage de laminoir au moyen de roues de déplacement sur des rails qui leur sont affectés et qui assurent dans la cage de laminoir la distance d' espacement nécessaire. Lors du montage et du démontage des cylindres de laminage, il est absolument nécessaire que les cylindres ne reposent pas l'un sur l'autre par leur partie bombée. Pour cette raison, il est connu (brevet DE 2 022 385) d'équiper les pièces inférieures de montage de cylindres avec des tourillons fixes et de faire reposer sur celles- ci les pièces de montage de cylindres supérieures Il est alors nécessaire de soulever le cylindre supérieur avec ses pièces de montage suffisamment pour que les tourillons des pièces de montage inférieures puissent être sortis complètement des perçages des pièces de montage supérieu- res dans lesquels ils se trouvent dans la phase de fonc- tionnement Ensuite, le cylindre inférieur, avec ses pièces de montage est déplacé d'une quantité déterminée en direction de l'axe de cylindre Par ce déplacement axial, les tourillons parviennent hors du domaine des perçages et sont placés au-dessus d'une surface plane voisine Il est alors possible d'abaisser le cylindre supérieur sur les tourillons, de telle sorte que les cy- lindres peuvent être sortis en laissant entre eux l'espa- cement nécessaire Avec ce dispositif d'échange, il n'est, dans tous les cas, impossible de procéder à un changement de cylindres lorsque la bande laminée se trouve encore dans le laminoir, ce qui signifie que pour un fonctionnement de laminage en continu, il est néces- saire, en cas d'incident de marche, soit de retirer la bande laminée, soit de la laminer jusqu'à sa sortie. En vue de pouvoir échanger les cylindres, même si le produit à laminer se trouve encore dans le laminoir ou dans le train de laminage en continu, il est connu d'uti- liser (brevet DE 24 33 569) une disposition de deux pai- res de rails de transport dans un laminoir L'une de ces paires de rails est destinée au cylindre supérieur, et l'autre est destinée au cylindre inférieur Les pièces de montage des cylindres sont pourvues de galets de roule- ment, de telle sorte que ces pièces peuvent être sorties à l'extérieur après avoir été déposées sur les rails. Etant donné que les rails sont disposés seulement dans le laminoir dans lequel ils servent également pour assu- rer l'emplacement nécessaire entre les cylindres, les pièces de montage, pour le maintien de l'espacement, sont équipées extérieurement au laminoir, sur le côté de ser- vice, avec les touillons fixes mentionnés plus haut Par contre, les pièces de montage inférieures du côté entrai- nement sont réalisées de telle manière qu'elles présen- tent des leviers d'espacement déplaçables par butée, qui se trouvent, en position de travail, au-dessous de la surface supérieure de la pièce de montage et qui, lors de la sortie des cylindres, après traversée de la fenê- tre, côté service, du bâti fixe du laminoir, sont orien- tées, par des butées prévues à cet endroit, en vue du maintien de l'espacement Il est compréhensible que, lors de l'introduction d'un nouveau jeu de cylindres, les mê- mes butées ramènent à nouveau le levier d'espacement dans la position de point mort. Un échange de cylindres, dans le cas de trains tandem en continu, est effectivement réalisable, mais, comme précédemment, il est absolument nécessaire d'ame- ner les tourillons fixes des pièces de montage côté ser- vice, par un déplacement axial préliminaire du cylindre inférieur, hors de la zone du perçage situé en face. D'autre part, les perçages ont pour résultat un affaiblis- sement des pièces de montage. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de support et de maintien d'espacement de cy- lindres, sur le côté entrée d'un laminoir, lequel évite les inconvénients connus lors d'un échange des cylindres, et en évitant notamment la nécessité d'une opération de déplacement axial supplémentaire du cylindre du laminoir inférieur. Dans ce but, l'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce que des axes des dispositifs de support prévus du côté service sont dirigés, pendant le laminage, par une force permanente élastique vers les pièces de montage supérieures de cylindre de travail, et viennent s'appliquer contre celles-ci, leur élasticité étant sup- primée dans la phase de fonctionnement déchargée de l'échange de cylindre, les axes étant dans leur position de hauteur maximale. L'invention s'étend à un dispositif pour l'applica- tion du procédé ci-dessus, caractérisé en ce que, sur le côté service du laminoir sur des appendices de chacun des côtés de la pièce de montage de cylindre inférieure sont montés par bride des dispositifs de support consistant en un carter essentiellement rectangulaire aec une posi- tion inférieure cylindrique, une douille rotati',e Vétant supportée dans ce carter et présentant, au-dessous de la pièce de bride rectangulaire, dans la portion de carter de forme cylindrique, un segment denté, un axe étant dis- posé dans la douille, poussé vers le haut sous la force permanente d'un ressort de compression, axe pourvu, dans le domaine de sa portion inférieure de deux bossages dia- métralement opposés auxquels sont affectées des gorges correspondantes de la douille, les segments dentés engré- nant avec des crémaillères montées dans la fenêtre de la cage de laminoir, pour positionner chaque douille relati- vement à l'axe. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque axe fait saillie à l'intérieur d'un perçage bor - gne qui lui est affecté, dans des blocs se faisant face vissés sur des appendices de la pièce de montage du cy- lindre supérieur. En vue d'une fabrication plus simple, l'invention prévoit que la portion inférieure de l'axe est pourvue d'un filetage, et un écrou vissé sur lui présente les deux bossages. En outre, il est proposé que le carter est fermé par des couvercles comportant des perçages de traversée pour les axes, le couvercle inférieur comportant le seg- ment denté et étant fixé au moyen de vis sur la douille. Conformément à l'invention, le ressort de compres- sion s'appuie, d'un côté, contre un épaulement saillant de la douille, et, de l'autre côté, contre un collet de l'axe Ce collet, dans la position détendue refoulée vers le haut du ressort de compression placé sous tension préalable, s'applique contre le couvercle supérieur du carter. Conformément à l'invention, la disposition du seg- ment denté par rapport à la crémaillère permet un dépla- cement de rotation relatif de la douille par rapport à l'axe de 90 degrés Suivant une autre caractéristique, la crémaillère est montée stationnaire dans le bloc à balan- cement d'équilibrage des cylindres. Une vue d'un maintien de position précise de la douille rotative par rapport à l'axe, maintien qui pour- rait être compromis par des ébranlements, il est prévu, conformément à l'invention, une bille d'immobilisation, chargée par un ressort, engagée dans une encoche de la douille lorsque les bossages de l'écrou fileté se trou- vent au-dessus des gorge de la douille, ce qui est toujours le cas lorsque l'axe n'assure aucune fonction de support. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe à travers le dispositif de support conforme à l'invention. la figure 2 est une vue en coupe par I-I de la figure 1. la figure 3 est une vue en coupe par Il-II de la figure 1. la figure 4 est une vue en élévation du cylindre d'un laminoir à quatre cylindres, monté dans la fenêtre du bâti, auquel cas la moitié de droite, désignée par "B" représente la partie intérieure du côté entraînement, et la partie de gauche, désignée par "A" représente le côté de service ou d'entrée. la figure 5 est une vue en plan et partiellement en coupe du côté service, auquel cas la moitié de gauche de la figure, désignée par "U" représente le cylindre inférieur et la partie de droite, désignée par " O " repré- sente le cylindre supérieur. Le dispositif de support, désigné dans son ensemble par la référence 1, dans la figure 1 se compose du carter 2 qui est réalisé, sensiblement, audessus de la ligne en tirets L, comme un carter rectangulaire avec une par- tie en forme de bride 3 (figure 2) La portion de carter 2 a située audessous de cette ligne est par contre de forme cylindrique (figure 3) Dans ce carter 2 est sup- portée à rotation une douille 4 qui s'étend avec une collerette 2 b au-delà de la paroi du carter, et qui reçoit un axe 6 placé sous la force d'un ressort de compression 5. Le carter 2 est fermé avec un couvercle supérieur 7 et un couvercle inférieur 8 qui sont pourvus de perça- ges de traversée 9 et 12 pour l'axe 6 Le couvercle infé- rieur 8, qui est pourvu d'un segment denté 13, est relié à la douille 4 au moyen de vis 14, de telle sorte que la douille, qui est prolongée de manière précise vers le bas, entre en rotation lorsque le segment denté 13 engrène avec une crémaillère appropriée 15 Contre le couvercle supérieur 7 s'appuie une bride 16 de l'axe 6, lorsque le ressort de compression 5, qui est engagé dans une gorge de la douille, et qui s'appuie contre l'épaulement 17, a déplacé l'axe 6, par l'intermédiaire de la bride 6, jusqu'à sa position de hauteur maximale En outre, dans la zone inférieure de la douille 4 sont creusées deux gorges 18 (figure 2) auxquels sont affectés deux bossa- ges 19 diamétralement opposés qui sont réalisés par exemple sur un écrou fileté 22 Cet écrou 22 peut être vissé sur un filetage taillé dans le prolongement infé- rieur 6 a de l'axe 6 et, dans sa position finale de vis- sage, il vient s'appliquer, avec les bossages saillants 19, contre la portion médiane 6 b de l'axe 6 Dans cette position, l'écrou 22 se trouve engagé, avec les bossages 19, dans une gorge radiale périphérique 23 qui est frai- sée dans la douille 4; de telle sorte que, après une rotation de la douille 4 par-dessus les zones planes 24 restant près des gorges longitudinales 18, les bossages 19 s'appuient sur ces zones et immobilisent ainsi l'axe 6. Afin que l'axe 6 ne soit pas entraîné en rotation avec la douille 4, il est prévu une connexion par ressort 20 avec le couvercle supérieur 7 En vue d'assurer une position réciproque précise, lorsque les bossages 19 se trouvent en position de départ au- dessus des gorges 18, une bille d'immobilisation 26 slengage, sous la pression d'un ressort 25 monté dans le carter, dans une encoche 27 de la douille rotat Lve 4. Conformément à la figure 4, dans les fenêtres de la cage 28 d'un laminoir à quatre cylindres non représenté, sont supportés, dans les pièces de montage 29, un cylin- dre supérieur 32 et un cylindre inférieur 32 a, ainsi que, dans des pièces de montage supérieure 33 et inférieure 34, respectivement un cylindre de travail supérieur 35 et un cylindre de travail inférieur 36 Pour permettre le démontage et l'extraction des cylindres 35, 36, sont prévues une paire de rails de transport 37 pour les piè- ces de montage de cylindre supérieures 33 et une paire de rails de transport 38 pour les pièces de montage de cylin- dre inférieures 34 Les deux rails 38 pourle cylindre inférieur 36 sont fixés rigidement dans la fenêtre du bâti 28, tandis que les deux rails supérieurs 37 consis- tent en une partie médiane fixe et des extrémités 37 a articulées à pivotement sur le côté service ainsi que sur le côté entraînement Le pivotement des rails 37 a dans la position désirée s'effectue par des cylindres de vérins hydrauliques 47, qui sont montés sur les poutres du bâti 48 (figure 5) Dans la position ramenée en arriè- re, c'est-à-dire lorsque le piston de vérin est rétracté, les extrémités de rails 37 a, qui sont pourvues, sur le côté service, d'un plan incliné supplémentaire, pivotent autour du point 51, et libèrent ainsi la place pour des déplacements des pièces de montage de cylindres, déplace- ments résultant du fonctionnement du laminoir. En vue, lors d'un échange de cylindres, de conser- ver un espacement constant entre les bombages des cylin- dres, même à l'extérieur du laminoir, la pièce de montage inférieure 34 du côté service I, qui est représentée dans la moitié de gauche de la figure 4, est équipée avec les dispositifs de support 1 Le cêté entraînement qui est représenté dans la moitié de droite de la figure 4 est pourvu par contre de cliquets 41, qui, lors du déplace- ment du jeu de cylindres de travail sur les roues 40 rencontrent des butées 42 (figure 5) et sont alors redres- sés ou abaissés. Le côté service I du laminoir est représenté plus en détail dans la figure 5 On voit que les dispositifs de support 1 sont fixés par brides, au moyen de vis 44 (figure 2) sur des appendices 43 de la pièce de montage de cylindre inférieure 34 Les segments dentés 13 engrè- nent avec des crémaillères 15, qui sont montées dans des blocs 39 d'équilibrage des cylindres En face de l'axe 6 des dispositifs de support 1 sont fixés par vis des blocs 45 sur des appendices 43 de la pièce de montage supérieure 33 (moitié de droite de la figure 5), de telle sorte que les axes 6 puissent s'engager dans des perçages borgnes 46 des blocs 45. L'opération d'échange de cylindre s'effectue de la manière suivante: Après la mise à l'arrêt du train de laminage en continu, on décharge tout d'abord la fente de laminage, c'est-à-dire que la pression de laminage est annulée par actionnement de la broche filetée de réglage de position, ou par déplacement de l'unité cylindre et piston prévue sur le côté inférieur de la cage du lami- noir Afin que, également, les axes 6 j sous la force du ressort de compression 5 parviennent dans leur position de hauteur maximale, on déconnecte tout d'abord le dis- positif de support et d'équilibrage des cylindres, et, le cas échéant, la plaque de pression existant entre la pièce de montage supérieure 29 et la broche de réglage de position supérieure est retirée Cela est nécessaire pour créer l'espace pour le démontage du cylindre supérieur 35 Ensuite, le dispositif de support et d'équilibrage de cylindre est connecté à nouveau, de telle sorte que les unités cylindre et piston 52 soulèvent la pièce de montage supérieure 29 et que les unités cylindre et piston 52 a soulèvent la pièce de montage supérieure 33. On fait alors pivoter vers l'intérieur les extrémi- tés de rails de déplacement 37 a et, par rupture de l'équi- librage (les unités cylindre-piston devenant inactives) le cylindre supérieur 35 s'abaisse sur les roues 40 a des pièces de montage 33 sur les rails supérieurs 37 Paral- lèlement à cette manoeuvre, le cylindre inférieur d'appui 32 et le cylindre inférieur de travail 36 sont abaissés, et les pièces de montage inférieures 34 s'abaissent, avec leurs roues 40, sur les rails de déplacement 38 montés à poste fixe dans le bâti du laminoir. Les cylindres de travail 35, 36 sont éloignés au moyen d'un vérin de déplacement du dispositif d'échange de cylindre, non représenté Les segments dentés 13 en- grènent alors avec les crémaillères 15 de telle sorte que l'axe 6 des dispositifs de support 1 est verrouillé dans leur position en hauteur, parce que, par la rotation de la douille 4, les bossages 19 des écrous filetés 22 sont amenés hors des gorges et au-dessus des surfaces planes 24 L'axe 6 ne peut alors plus être poussé vers le bas lorsque le poids du cylindre de travail supérieur est appliqué sur lui, chaque axe 6 étant guidé dans le perçage borgne 46 du bloc 45 situé en face Lors de la suite d'extraction des cylindres de travail 35, 36, les cliquets d'espacement côté entraînement viennent s'appli- quer contre les butées 42 sur le côté service et sont relevés par cellesci Lorsque les cylindres de travail , 36 ont quitté le bâti de laminoir, sur les rails de transport 37, 38, le cylindre supérieur 35 s'abaisse en glissant sur le plan incliné des extrémités de rails 37 a sur les dispositifs de support 1 et 41 du cylindre infé- rieur 36 Avec le jeu de cylindres déplaçable de la ma- nière décrite, le cylindre supérieur 35 repose, avec une distance d'espacement toujours constante, sur le cylindre inférieur 36 La distance d'espacement constante entre les milieux des cylindres est assurée, lors du changement de cylindres, indépendamment du diamètre des cylindres. Après que le jeu de cylindres avec les anciens cy- lindres se trouve sur le dispositif d'échange de cylindres, lequel peut être réalisé comme une plate-forme sur wagon- net, déplaçable transversalement devant le laminoir, la plate-forme est retirée et le nouveau jeu de cylindres préparé à l'avance est amené en position devant le lami- noir Ce jeu de cylindres est alors déplacé dans la fenê- tre de la cage du laminoir 28 Les cliquets d'espacement 41 des pièces de montage côté entraînement qui ont péné- tré dans le bâti sont automatiquement rabattus par les butées 42 et l'espace compris entre les pièces de montage est ainsi libéré Le cylindre inférieur 36 avec les roues de déplacement 40 des pièces de montage 34, pénètre alors dans la cage du laminoir, en roulant sur la paire de rails 38 montée à poste fixe Les pièces de montage supé- rieures 33 roulent sur la paire de rails 37 Dès que les segments dentés 13 des dispositifs de support côté ser- vice 1 engrènent dans les crémaillères 15, les douilles sont tournées de 90 degrés par rapport aux axes 6, de telle sorte que le verrouillage des dispositifs de sup- port est dégagé et les bossages 19 sont positionnés au- dessus des gorges 18 des douilles 4. Pour poursuivre le laminage les autres opérations préparatoires nécessaires s'effectuent ensuite telles que pivotement vers l'extérieur des extrémités des rails 37 a, il connexion des dispositifs d'équilibrage des cylindres, etc, Jusqu'à ce que, finalement, 1-emprise d entrée dési- rée soit réglée Au cours du laminage, et tant qu ils ne sont pas déchargés, les axes 6 des dispositifs de support 1 sont refoulés vers le bas au-dessus des perçages bor- gnes 46 des blocs 45, auquel cas les bossages 19 des écrous filetés 22 de la douille 4 sont engagés dans les. gorges 18 et sont guidés par celles-ci. Il est compréhensible que les dispositifs'de sup- port 1 conformes à l'invention peuvent également être mis en service pour un échange de cylindres traditionnel, lorsqu'aucune matière à laminer n'est plus présentée dans le laminoir Dans ce cas, les dispositifs de support 1 sont avantageusement prévus également sur le côté entrai- nement. R E V E N D I C A T I O N S ) Procédé pour l'échange des cylindres de travail d'une cage de laminoir, d'après lequel les surfaces bom- bées des cylindres, pendant l'opération de montage et de démontage, sont maintenues et appliquées l'une sur l'au- tre par leurs pièces de montage, à un espacement cons- tant, et dans lequel les pièces de montage de cylindres supérieures et inférieures sont introduites et extraites de la cage de laminoir, au moyen de roues de déplacement sur des rails qui leurs sont affectés et qui assurent dans la cage de laminoir la distance d'espacement néces- saire, procédé caractérisé en ce des axes ( 6) des dispo- sitifs de support gés, pendant le laminage, par une force permanente élas- tique vers les pièces de montage supérieures ( 33) de cy- lindre de travail, et viennent s'appliquer contre celles- ci, leur élasticité étant supprimée dans la phase de fonc- tionnement déchargée de l'échange de cylindre, les axes ( 6) étant dans leur position de hauteur maximale. 2 ) Dispositif de support pour l'application du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, sur le côté service (I) du laminoir sur des appendices ( 43) de chacun des côtés de la pièce de montage de cylin- dre inférieure ( 34) sont montés par bride des dispositifs de support ( 1) , consistant en un carter essentiellement rectangulaire ( 2) avec une portion inférieure cylindri- que ( 2 a), une douille rotative ( 4) étant supportée dans ce carter ( 2) et présentant, au-dessous de la pièce de bride rectangulaire ( 3),-dans la portion de carter de forme cylindrique ( 2 a), un segment denté ( 13), un axe ( 6) étant disposé dans la douille ( 4), poussé vers le haut sous la force permanente d'un ressort de compres- sion ( 5), axe pourvu, dans le domaine de sa portion infé- rieure ( 6 a) de deux bossages ( 19) diamétralement opposés auxquels sont affectées des gorges correspondantes ( 18) de la douille ( 4), les segments dentés ( 13) engrenant avec des crémaillères ( 15) montées dans la fenêtre ( 28) de la cage de laminoir, pour positionner chaque douille ( 4) relativement à l'axe'( 6). 30) Dispositif de support suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque axe ( 6) est engagé à l'in- térieur d'un perçage borgne correspondant ( 46) de blocs ( 45) fixés par vis sur des appendices ( 43) de la pièce de montage de cylindre supérieure ( 33). 40) Dispositif de support suivant l'une des reven- dications 2 et 3, caractérisé en ce que la portion infé- rieure ( 6 a) de l'axe est pourvue d'un filetage sur lequel est vissé un écrou ( 22) portant les deux bossages ( 19). ) Dispositif de support suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le carter ( 2) est fermé avec des couvercles ( 7, 8) pourvus de per- çages de passage ( 9, 12) pour l'axe ( 6), le couvercle inférieur ( 8) étant pourvu du segment denté ( 13) et étant fixé à la douille ( 4) au moyen de vis ( 14). 60) Dispositif de support suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le res- sort de compression ( 5) s'appuie, d'un côté, contre un épaulement ( 17) de la douille ( 4), et, de l'autre côté, contre une bride ( 16) formée sur l'axe ( 6), la bride ( 16), dans la position détendue vers le haut du ressort ( 5). placé sous tension préalable, venant s'appliquer contre le couvercle supérieur ( 7) du carter. ) Dispositif de support suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par un ensemble de segment denté ( 13) et de crémaillère ( 15) qui permet une rotation relative de 90 degrés de la douille ( 4) par rap- port à l'axe ( 6). ) Dispositif de support suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la cré- maillère est montée stationnaire dans le bloc d'équili- brage de cylindre ( 39). 9 ) Dispositif de support suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par une encoche ( 27) de la douille ( 4), dans laquelle s-engage une bille d'immobilisation ( 26) chargée par un ressort ( 25) lorsque les bossages ( 19) de l'écrou fileté ( 22) se trouvent au- dessus des gorges ( 18) de la douille ( 4).