Brevet FR2584637A1 — publié le 19870116

L'invention a pour objet une cisaille pour produit laminé en forme de barre en mouvement dans les trains à fils et à petits fers. Pendant l'opération de laminage à chaud il est nécessaire d'ébouter la barre à plusieurs reprises, de procéder à des coupes d'urgence en cas d'incidents de fonctionnement et de couper en petits morceaux les riblons. De plus, il faut que, derrière la dernière cage de laminoir, la barre qui sort à la vitesse de laminage finale soit éboutée ou partagée en longueurs de lit refroidisseur. Pour ces opérations de coupe on connaît différentes cisailles dans lesquelles les lames décrivent des trajectoires de mouvement très différentes. Une caractéristique de ces cisailles est que, par suite des mouvements relatifs entre les deux lames et le produit laminé, on obtient des surfaces de coupe d'une mauvaise qualité de coupe. Il en résulte par exemple que, pour effectuer la division en longueurs de refroidisseur, il est nécessaire de procéder à un nouvel éboutage avec les cisailles à froid.Il faut donc disposer d'une cisaille supplémentaire et supporter une augmentation des pertes de mitrailles. Suivant Zelikow, SMIRNOW, Installations de laminage, page 263, édition Moscou 1958, on connaît une cisaille à tambour unique avec laquelle le produit laminé en forme de barre en mouvement passe dans la rainure cylindrique du tambour. La coupe est effectuée par les lames pénétrant dans la rainure en pivotant en sens contraire en direction axiale par rapport au tambour porte-lames. Pour déclencher la coupe, des galets disposés sur le côté du tambour exercent une pression contre les leviers pivotants auxquels sont fixées les lames. En raison du mode d'actionnement des lames et de déclenchement de la coupe, ces cisailles ne sont utilisées que pour des vitesses inférieures à 15 m/s. Le DD-PS 141 124 décrit une cisaille pour tronçonner des produits laminés en forme de barre en mouvement. La plaque de coupe est mue à une vitesse inférieure à 10 m/s perpendiculairement au produit laminé. Les deux douilles de poinçon de coupe dans la plaque de coupe permettent d'effec tuer deux opérations de coupe, l'une à la course aller et l'autre à la course retour. A des vitesses de laminage pouvant atteindre 20 m/s. la barre est soumise à un refoulement de courte durée dans le sens longitudinal ce qui entraîne des perturbations technologiques. L'invention a pour but d'améliorer la qualité de coupe, afin de diminuer la masse totale d'équipement de l'installation de laminage. Le problème que se propose de résoudre l'invention est celui de la réalisation d'une cisaille capable d'effectuer une double coupe avec un guidage de lames géométriquement exact. Dans la cisaille pour produit laminé en forme de barre en mouvement, le tambour porte-lames monté rotatif dans une cage présente une rainure de guidage médiane, circulaire et périphérique. La rainure de guidage est limitée par des rebords de guidage latéraux. Selon l'invention, il est associé à la rainure de guidage une roue de percussion ou un poinçon de coupe. Dans un rebord de la rainure de guidage, deux lames se faisant face sont disposées radialement ou sous un certain angle à une certaine distance l'une de l'autre. Dans l'autre rebord de guidage il est prévu un évidement radialement ou sous un certain angle. Sur la circonférence de la roue de percussion est disposé une lame ou un marteau. La largeur de la lame à percussion est égale ou inférieure à la distance entre les lames fixes. L'évidement est égal ou supérieur à la distance entre les lames. Au-dessus du tambour porte-lames est disposée une roue de percussion qui fait avec le tambour porte-lames un angle de préférence égal à 90 , les axes verticaux du tambour porte-lames et de la roue de percussion étant situés dans un même plan. Le tambour porte-lames est pourvu d'un anneau calé en rotation sur le tambour ; en dessous de la rainure de guidage est disposé dans le tambour porte-lame et dans l'anneau un piston de coupe mobile dans le sens axial, portant une lame de percussion, qui est muni au-dessus de la rainure de guidage d'un recouvrement de piston de coupe et qui est en liaison latéralement par l'intermédiaire d'un percuteur avec un dispositif de percussion. Au recouvrement du piston de coupezest associé un capot de protection qui est fixé à un bâti et est pourvu d' une goulotte de réception des ferrailles et d'une tôle de retenue en forme de segment. Au piston de coupe est associé un tampon fixé à l'anneau du bâti. Le piston est doté d'une ouverture de retenue et d'une ouverture de passage. Une ouverture ou échancrure est associée au recouvrement du piston de coupe dans la zone de la rainure de guidage et de ltouverture de retenue. Le capot de protection possède dans la zone de l'ouverture une goulotte de réception des ferrailles et, à côté de celle-ci, une tôle de retenue en forme de segment. Les anneaux possèdent des surfaces de poussée formant pas de vis. En dessous de la rainure de guidage il est prévu un levier de percussion monté tangentiellement dans le tambour porte-lames, ce levier de percussion et la roue de percussion se trouvant dans un plan vertical. Le levier de percussion possède du côté faisant face au marteau une plaque en dessous de laquelle est prévu un évidement dans lequel est disposé un couteau frappeur. Dans l'anneau sont disposés une surface de serrage ainsi qu'un tampon amortisseur pour le levier de percussion en liaison avec une plaque de recouvrement et, dans cette zone, il est prévu un passage aboutissant à l'extérieur tandis que sur la périphérie extérieure, une plaque de recouvrement est pourvue d'une fente.A une tôle de retenue du tambour porte-couteau est articulé un cliquet d'arrêt qui est en liaison par un élément d'actionnement avec une autre tôle de retenue du tambour porte-couteau. La tôle de retenue est munie d'un# tampon portant une plaque de recouvrement. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, a' titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue de principe en coupe de la cisaille avec roue de percussion rotative la figure 2 est une vue par-dessus de la figure i la figure 3 est une vue en coupe de la cisaille avec roue de percussion rotative la figure 4 est une vue par-dessus de la figure 3 la figure 5 représente, partiellement en coupe, la cisaille avec roue de percussion rotative disposée obliquement la figure 6 est une vue en coupe de la figure 5 la figure 7 représente en coupe la cisaille avec piston de coupe la figure 8 est une vue partiellement en coupe de la figure 7 la figure 9 représente en coupe la cisaille avec levier de percussion dans la position de départ la figure 10 représente en coupe la cisaille avec levier de percussion après ltopération de coupe la figure 11 est une vue en élévation suivant la fle- che A de la figure 9 la figure 12 représente en coupe la cisaille avec levier de percussion et déclenchement du cliquet d'arrêt Les figures 1 et 2 montrent le premier exemple de réalisation de l'invention.Le tambour porte-couteau 1 vertical rotatif présente autour de sa périphérie une rainure de guidage 2 circulaire médiane pour le produit laminé 3 qui se déplace horizontalement. La rainure de guidage 2 est limitée latéralement par les rebords de guidage 4 et 5. Le centre de rotation 6 du couteau frappeur 7 animé d'une vitesse annulaire w5 est situé au milieu au-dessus de la rainure de guidage 2. Le rebord de guidage 5 possède une échancrure radiale 8 pour laisser passer le couteau frappeur 7 tournant autour du point 6. Dans le rebord de guidage 4 sont disposés dans le sens radial deux couteaux 9 et 10 se faisant face et séparés l'un de l'autre par un intervalle s1 à travers lequel passe le couteau frappeur 7 de largeur s2. La largeur du ducouteau frappeur 7 est égale ou inférieure à l'intervalle S Dans les figures 3 et 4 le couteau frappeur 7 est disposé sur la circonférence d'une roue de percussion 11 dispo sée au-dessus du tambour porte-couteau 1. Alors que l'axe de rotation du tambour porte-couteau 1 est perpendiculaire au sens de transport du produit laminé, l'axe de la roue de percussion 11 est dirigé parallèlement au sens de transport du produit laminé. Selon les figures 5 et 6 l'axe de rotation de la roue de percussion 11 fait avec la direction de transport du produit laminé un angle 12 de 45 à 800. La forme du couteau frappeur 7 et celle des couteaux 9 et 10 sont choisies en conséquence de cette inclinaison. Les figures 7 et 8 montrent un deuxième exemple de réalisation de cisaille avec un couteau frappeur 7 animé d'un mouvement de translation. Dans le tambour porte-couteau vertical est disposé un piston de coupe 13 muni du couteau frappeur 7 et coulissant horizontalement. Le produit laminé 3 se trouve entre le couteau frappeur 7 et les couteaux 9 et 10. Dans le sens de mouvement du piston de coupe 13 est disposé à poste fixe à côté du tambour porte-couteau 1 un dispositif de percussion 14 avec le percuteur 15. Après que le produit laminé a été coupé, le tronçon de barre ainsi séparé se trouve sous l'ouverture 16 du recouvrement de piston de coupe 17. Le recouvrement du piston de coupe 17 est pourvu dans le voisinage de la rainure de guidage 2 d'un évidement 45. L'ouverture 16 permet d'évacuer les ferrailles par la goulotte de réception des ferrailles 18 prévue dans le capot de protection 19. Pour annuler l'énergie restante du piston de coupe 13, un tampon amortisseur 21 est fixé de façon rigide au bâti 20. Pour empêcher un retour élastique trop rapide du piston de coupe 13, une tôle de retenue 22 est disposée sur le capot de protection 19. La tôle de retenue 22 s'étend jusque dans L'ouverture de retenue 23 du piston de coupe 13. Pour éviter des refoulements de la barre dans le sens longitudinal, l'ouverture de passage 24 du piston de coupe 13 se trouve après la coupe du produit laminé 3 dans la zone de ce dernier. Pour effectuer la course de retour du percuteur 15, il est prévu sur le tambour porte-couteau 1 un anneau 25 avec la surface de poussée 26 en forme de pas de filet.Pour la course de retour du piston de coupe 13 il est prévu surle bâti 20 un anneau 27 avec la surface de poussée 28. Le troisième exemple de réalisation est représenté par les figures 9, 10, 11 et 12. Le tambour porte-couteau 1 disposé horizontalement, pourvu de la rainure de guidage 2, est relié, calé en rotation l'arbre vertical 29. Le tambour porte-couteau 1 possède une rainure de guidage 30 pour le levier frappeur 32 muni du couteau frappeur 7 et tournant autour de l'axe 31. Sur le côté du tambour porte-couteau 1 est disposée la roue de percussion 11 sur la circonférence de laquelle est prévu le marteau 33. Le marteau 33 est situé dans le même plan que le levier frappeur 32 et, lors de l'o- pération de coupe, vient frapper la plaquette interchangeable 34 du levier frappeur 32. Dans le rebord de guidage 4 du tambour porte-couteau 1 sont fixés les couteaux 9, 10 de même que dans le premier exemple de réalisation.Pour que le levier frappeur 32 puisse passer à travers l'écran 35 fixé à l'anneau 27 cet écran présente une fente 36. Pour absorber l'énergie résiduelle du levier frappeur 32 après la coupe, il est prévu dans l'anneau 27 disposé à poste fixe en dessous du tambour porte-couteau 1 un tampon amortisseur 21 avec une plaque de recouvrement 37. L'anneau 27 possède une surface de pression 28 destinée au rappel du levier frappeur 32. Dans l'anneau 27 et en son point le plus bas, il est prévu un passage 38 en forme de trémie pour la sortie des morceaux de ferraille découpés. Le levier frappeur 32 avec sa surface de pose 3p s'applique parfaitement à plat sur la plaque de recouvrement 37 du tampon amortisseur 21.Pour empêcher un retour élastique prématuré du levier frappeur 32 il est prévu l'écran 35 qui possède une ouverture de passage 40 pour permettre la course de retour du levier frappeur 32 après rotation suffisante du tambour porte-couteau 1. A la figure 12 le retour élastique prématuré et le mouvement de venue du levier frappeur 32 en position de coupe sont empêchés par le cliquet d'arrêt 41. Le cliquet d'arrêt 41 est articulé à la tôle de retenue 42 du tambour porte-couteau 1. Il est mû sous l'action d'un élément d'actionnement 44 fixé à une deuxième tôle de retenue 43 prévue sur le tambour porte-couteau 1. L'élément d'actionnement 44 sert à débloquer le cliquet d'arrêt 41 et à libérer le levier frappeur 32 pour qu'il revienne en pivotant dans la position de coupe. La cisaille fonctionne de la façon suivante. Selon les figures 1, 2, 3 et 4 le produit laminé 3, lors de son passage rectiligne à la vitesse v dans la rainure de guidage 2 est guidé par les rebords de guidage du tambour port e-cou- teau 1 en rotation. Lors de la coupe, le couteau frappeur 7 tournant autour du point 6 passe à travers l'évidement 8, frappe le produit laminé 3 et sépare de celui-ci aux emplacements des lames 9 et 10 un tronçon. La vitesse v du couteau frappeur 7 est plus grande que la vitesse circonféren- tielle VU du tambour porte-couteau 1.L'intervalle entre les couteaux Si doit être adapté à la largeur s2 du couteau frappeur en raison du mouvement relatif du couteau frappeur 7 et du tambour porte-couteau 1, c'est-à-dire que l'on doit avoir si > - s2. La roue de percussion 11 est mue à une vites i- se élevée Selon les figures 7 et 8, pour effectuer le sectionnement du produit laminé, le piston de coupe 13 est déplacé au moyen du percuteur 15 dans un dispositif de percussion 14 stationnaire. L'émission d'impulsion et le déclenchement de la frappe s'effectuent en fonction de la longueur à couper du produit laminé 3 en mouvement. Lors de la coupe, le couteau frappeur 7 du piston de coupe 13 frappe le produit laminé 3, le pousse contre les couteaux 9 et 10 et sépare du produit laminé 3 une enlevure. Cette enlevure arrive sous l'ouverture 16 et, sous l'effet de la force centrifuge, est projetée vers l'extérieur dans la goulotte de recueil de ferrailles 18 et est ainsi evacuée. Après la coupe, le piston de coupe 13 vient heurter sous l'effet de son énergie résiduelle cinétique le tampon amortisseur 21 dans lequel l'énergie cinétique est pour la plus grande part annulée. Etant donné qu'en raison de la poursuite de la rotation du tambour porte-couteau 1 la tôle de retenue 22 s'engage dans l'ouverture de maintien 23, il n'est pas possible que le piston de coupe 13 effectue un retour élastique en arriere immédiatement après la coupe. Etant donné qu'une fois la coupe terminée, le produit laminé 3 vient se placer dans l'ouverture de passage 24, rien ne fait obstacle au mouvement du produit laminé. Lorsque le produit laminé 3nesetrou- ve plus dans la zone du piston de coupe 13, la course de retour automatique du piston de coupe 13 et du percuteur 15 débute grâce au contact avec la surface de pression 28 pour le premier et 26 pour le second. Dans cette zone la tôle de retenue 22 ne s'engage plus dans l'ouverture de maintien 23. Dans les figures 9, 10 et 11, le tambour porte-couteau 1 disposé horizontalement est entraîné par l'arbre 29 vertical. Sous l'action d'une commande non décrite le marteau 33 de la roue de percussion 11 vient frapper la plaque 34 interchangeable du levier frappeur 32. Sous ce choc le levier frappeur 32 avec le couteau frappeur 7 est projeté sur le produit laminé et découpe dans celui-ci une enlevure entre les couteaux 9 et 10. La position horizontale du tambour porte-couteau 1 se combinant avec le sens pratiquement vertical du mouvement du couteau frappeur 7 permet non seulement de couper des sections transversales rondes, carrées et hexa- gonales mais également de diviser correctement des aciers plats et des aciers à cornière. Les enlevures sont projetées vers le bas dans le passage en trémie 38.Le mouvement de rotation du levier frappeur 32 est limité par l'arrivée de la surface de pose 39 sur le tampon amortisseur 21 qui s'appuie sur l'anneau 27 fixe et est protégé par la plaque de recouvrement 37. L'écran 35 est fendu de sorte que, lors de la coupe, le levier frappeur 32 peut pivoter sans obstacle, mais son retour élastique après rencontre du tampon amortisseur 21 et rotation du tambour porte-couteau 1 est empêché. L'écran 35 possède, par rapport à la position de coupe,après un dixième de sa périphérie, une ouverture de passage 40 par laquelle, grâce à la rotation du tambour porte-couteau 1, le levier frappeur 32 effectue sa course de retour par suite du glissement de la surface de pose 39 sur la surface de pression 28. La paroi intérieure du rebord de guidage 4 est in clinée dans la zone des couteaux 9, 10, ce qui permet d'obtenir une coupe de bonne qualité. Les arbres d'entraînement 29 du tambour porte-couteau 1 et de la roue de percussion 11 sont reliés entre eux mécaniquement et avec un rapport de vitesses déterminé, par exemple au moyen d'engrenages non représentés. Selon la figure 12 on utilise pour empêcher le retour élastique du levier frappeur 32 un cliquet d'arrêt doté d'un élément d t actionnement 44 pour le déblocage. Grâce à l'invention la qualité de coupe est améliorée. Elle permet d'éviter les pertes économiques entraînées par un nouvel éboutage dans la fabrication de produits semi-finis prêts à être expédiés. REVENDICATIONS 1. Cisaille pour produit laminé en forme de barres en mouvement dans laquelle le tambour porte-couteau monté rotatif dans un bâti présente au milieu une rainure de guidage s'étendant sur sa circonférence qui est limitée par des rebords de guidage latéraux, caractérisée en ce qu'il est associé à la rainure de guidage {2) une roue de percussion (11) ou un piston de coupe (13) et en ce qu'il est prévu radialement ou sous un certain angle (12) dans le rebord de guidage (4) deux couteaux (9,10) opposés l'un à l'autre avec un intervalle (sil) et, radialement ou sous un certain angle (12), dans l'autre rebord de guidage (5) un évidement (8). 2. Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un couteau (7) ou un marteau (33) sont disposés sur la circonférence de la roue de percussion (11). 3. Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur (52) du couteau frappeur t73 est égale ou inférieure à l'intervalle (sj) entre les couteaux (9,10). 4. Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'échancrure (8) est égale ou supérieure à linterval- le {s1?. 5. Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu au-dessus du tambour porte-couteau (1)une roue de percussion (11) disposée sous un certain angle (12), de préférence égal à 900, par rapport au tambour porte-couteau (1), les axes verticaux du tambour porte-couteau (1) et de la roue de percussion (11) étant situés dans un même plan. 6. Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tambour porte-couteau (1) est pourvu d'un anneau (15) calé en rotation avec lui, et en ce qu'est disposé en dessous de la rainure de guidage (2) dans le tambour portecouteau (1) et dans l'anneau (25) un piston de coupe (13) portant un couteau frappeur (7), mobile dans le sens axial, qui est guni au-dessus de la rainure de guidage (2) d'un recouvrement de piston de coupe (17) et est en liaison latéralement par l'intermédiaire d'un percuteur (vis) avec un dispositif de percussion {14). 7. Cisaille selon la revendication 1 ou 6, caracteri- sée en ce qu'il est associé au recouvrement de piston de coupe (17), un capot de protection (19) fixé à un bâti (20) qui est pourvu d'une goulotte de recueil des ferrailles(l8) et d'une tôle de retenue (22) en forme de segment. 8. Cisaille selon la revendication 1 ou 6, caractérisée en ce qu'il est associé au piston de coupe (13) un tampon amortisseur (21) fixé à l'anneau (27) du bâti (20). 9. Cisaille selon une quelconque des revendications 1, 6 ou 8, caractérisée en ce que le piston de coupe (13) est pourvu d'une ouverture d'arrêt (23) et d'une ouverture de passage (24). 10. Cisaille selon une quelconque des revendications 1, 6 ou j, caractérisée en ce qu'il est associé au recouvrement de piston de coupe (17) dans la zone de la rainure de guida ge (2) et de l'ouverture de maintien (23) une ouverture (16) ou un évidement (45). 11. Cisaille selon une quelconque des revendications 1, 6 ou 7, caractérisée en ce que le capot de protection (19) est muni dans la zone de l'ouverture (16) d'une goulotte de recueil des ferrailles (18) et, à côté de celle-ci, d'une tôle de retenue (22) en forme de segment. 12. Cisaille selon une quelconque des revendications 1, 6 et 8, caractérisée en ce que les anneaux (25,27) présentent des surfaces de poussée (28) en forme de pas de vis. 13. Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un levier frappeur (32) est monté tangentiellement dans le tambour porte-couteau (1) en dessous de la rainure de guidage (2)., ce levier frappeur (32) et la roue de percussion (11) étant situés dans un plan vertical. 14. Cisaille selon la revendication 1 ou 13, caractérisée en ce que le levier frappeur (32) comporte du côté tourné vers le couteau, une plaque (34), et en ce qu'il est prévu en dessous de la plaque (34) un évidement dans lequel est disposé un couteau frappeur (7). l5.#isai1le selon la revendication 1 ou 13, caractérisée en ce que sont disposés dans I'anneau~(27) une surface de pression (28) ainsi qu'un tampon amortisseur (21) pour le levier frappeur (32) en liaison avec une plaque de recouvrement (37), et en ce que, dans cette zone, un passage (3B) axial aboutit à l'extérieur et, sur la périphérie extérieure, une plaque de recouvrement (37) est munie d'une fente (36). 16. Cisaille selon la revendication 1 ou 13, caractérisée en ce qu'il est prévu un cliquet d'arrêt (41) articulé à une tôle de maintien (42) du tambour porte-couteau (1) qui est en liaison par l'intermédiaire d'un élément d'actionnement avec une autre tôle de maintien 143) du tambour portecouteau (1). 17. Cisaille selon une quelconque des revendications 1, 13 et 16, caractérisée en ce que la tôle de maintien (43) est pourvue d'un tampon amortisseur (21) portant-une plaque de recouvrement (37).