Brevet FR2619520A1 — publié le 19890224

PROCEDE DE IMINAGE UNIVERSEL DES PALPLANCHES EN U La présente invention concerne un procédé de laminage universel des palplanches en acier en forme de U. On a déjà proposé des procédés pour laminer des palplanches U par le procédé du laminage universel. Dans les procédés connus, les caractéristiques et avantages connus du laminage universel sont utilisés et obtenus de façon très limitée. - Pour produire une palplanche en forme de U par laminage universel, le procédé du brevet français nO 2 316 009 (NIPPON STEEL) consiste, à partir d'une prise de fer de section rectangulaire, à former au cours d'une étape initiale une ébauche ayant grossièrement la forme d'une poutrelle. Les cylindres verticaux des cages universelles ne sont utilisés que pour former les extrémités des -ailes de l'ébauche en forme de poutrelle et ont pour seules fonctions d'élargir ces extrémités, puis de les fendre et les refouler pour former les verrous de la palplanche.Ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter environ trente passes de laminage pour obtenir une palplanche finie. On a proposé d'améliorer le procédé ci-dessus dans le brevet FR 2 421 005 (US 4 334 419) (NIPPON STEEL) en utilisant une prise de fer de section rectangulaire plus plate afin de diminuer le nombre de passes, en cage duo, d'ébauchage et de dégrossissage. Mais dans ce procédé les passes universelles sont faites au moyen d'une seule cage universelle réversible au cours desquelles les cylindres verticaux servent seulement à former par flexion, puis par élargissement , les extrémités des ailes qui seront transformées en verrous au cours des passes ultérieures de laminage en cage duo. L'utilisation du laminage universel dans le brevet US 4 291 564 (SCHLOEMANN-SEMAG) est aussi limitée. Les cylindres verticaux (fig. 3 et 3 d) servent seulement à former les extrémités du profilé destinées à constituer les verrous. Le but de la présente invention est de réduire les coûts de laminage des palplanches en U en exploitant au maximum les avantages du laminage universel. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de laminage universel des palplanches en U à l'aide d'un laminoir composé de cages duo et universelles, réversibles ou non. Ces cages sont indépendantes dans la première étape de laminage comprenant deux phases principales d'ébauchage et de dégrossissage, puis groupées dans une deuxième étape de laminage interméi- aire au cours de laquelle est préparée la formation des verrous et enfin indépendantes dans la troisième et dernière étape comprenant le formage des verrous de la palplanche dans une cage duo suivie d'une boite à galets et la finition de la palplanche dans une cage finisseuse. Le procédé de l'invention sera mieux compris à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente les passes et les profils successifs de la première étape de laminage depuis la prise de fer 1 jusqu'à l'obtention du profil pilote 7 - la figure 2 représente les passes et les profils successifs de la deuxième étape de laminage du profil pilote 7 - la figure 3 représente la troisième étape de formation des verrous de la palplanche et de sa finition - la figure 4 représente un schéma de laminage pour un mode préférentiel de réalisation du procédé de l'invention. Pour bénéficier complètement des avantages du laminage universel, l'ébauche selon le procédé de l'invention est obtenue dans la première étape A (fig. 1) à partir d'une prise de fer 1 rectangulaire (fig. 1), large et mince, du type brame, en trois passes de laminage effectuées dans une seule cannelure BD ouverte d'une cage duo. L'ébauchage est caractérisé en ce qu'il consiste à former essentiellement, par profilage ou pliage, avec peu d'allongement et d'élargissement , une ébauche cintrée 2 en forme de U renversé et évasé présentant grossièrement, dès le début du laminage, et contrairement aux procédés connus de l'état de la technique, la forme globale du profil fini. Cette ébauche est obtenue, d'une part, en réduisant légèrement par allongement la partie centrale de la brame qui constituera l'amie du profil fini, et d'autre part, en pliant et en maintenant l'épaisseur des extrémités de la brame de manière à ce qu'elle contienne les réserves de métal nécessaires pour la formation des verrous de la palplanche.Le procédé de laminage de l'invention s'affranchit des règles traditionnelles de compatibilité d'allongements entre les différentes parties du profil : les épaisseurs A et E respectives de l'âme et des ailes de l'ébau- che 2 sont en rapport inverse des épaisseurs a et e des ailes du profil fini (fig. 3, VI) :: A a E , e)l L'ébauche 2 obtenue est dégrossie dans une deuxième phase par le procédé du laminage universel au moyen des cylindres horizontaux 3, 4 et verticaux 5, 6 d'une cage universelle réversible U1 en six passes au cours desquelles le cylindre horizontal supérieur 3 ne lamine que la partie extérieure de l'âme du profilé, le cylindre horizontal inférieur 4 lamine la totalité de l'intérieur de l'ébauche ou chambre, à savoir la partie intérieure de l'âme et les parties intérieures des ailes, et les cylindres verticaux 5 et 6 laminent non seulement, comme dans les procédés de l'état de la technique, les extrémités des ailes destinées à former les verrous mais aussi la totalité des parties extérieures des ailes.Le dégrossissage universel de l'ébauche 2 a pour fonction ess'entielle de développer l'ébauche par des allongements importants de ses ailes, ce développement étant assuré par l'action combinée des cylindres verticaux 5 et 6 et du cylindre horizontal inférieur 4 sur les réserves de métal des ailes. Après le dégrossissage universel, le profil est l'objet d'une régularisation et d'une symétrisation dans une cage duo refouleuse El, décalée ou non, par rapport à la ligne de laminage pour obtenir un profil (7) dit pilote. La deuxième étape B (fig. 2) du procédé de laminage universel de l'invention est effectuée en trois passes dans un groupe universel composé d'une cage universelle réversible U2 et d'une cage duo E2 dont les cylindres comportent deux cannelures juxtaposées 8, 9. Au cours des passes universelles, les ailes et les extrémités des ailes sont allongées par réduction de leur épaisseur entre les cylindres verticaux 5' et 6' et les flancs du cylindre horizontal inférieur 4' pour préparer la formation des verrous de la palplanche. Jusqu'à la dernière passe dans la cage U2, les verrous sont laminés en position développée, contrairement aux procédés de l'état de la technique où les verrous sont préformés par fendage réalisé par les cylindres verticaux.La dernière passe dans la cannelure ouverte 9 de la cage E2 amorce un début de pliage de l'extrémité des ailes et un cintrage 10 du fond du verrou de manière à limiter les inconvénients du pliage dans les articulations des verrous. La troisième étape (fig. 3) du procédé de l'invention a d'abord pour objet la mise en forme des verrous de la palplanche par pliage de l'extrémité des ailes à l'exclusion de tout laminage, c'est-à-dire de tous allongements et élargissements de la section du profil, dans une cage duo suivie d'une boite à galets (14). Le profil issu de la cannelure 9 est guidé par les extrémités des ailes au moyen de galets d'accueil (I), le reste du profil étant tenu par des guides statiques non représentés. Le pliage des verrous 11 est effectué en deux phases dans une boite à galets montés en porte-à-faux - la première phase (11, III, IV) a pour objet, par une première série de galets 12, de redresser le cintrage du fond du verrou sans aucun pliage de la première articulation côté chambre, c'est-à-dire en conservant l'angle que cette articulation possédait à l'entrée du profil dans la boite à galets. - la deuxième phase (V, VI) a pour objet le pliage, par une deuxième série de galets 13, des articulations des verrous pour la mise en forme définitive du profil final (VI), l'angle de la première articulation côté externe étant légèrement réduit tandis que la deuxième articulation subit un pliage plus important. Enfin, le profil définitif des verrous de la palplanche est obtenu dans la cannelure d'une cage duo finisseuse F qui donne à la palplanche U son profil exact par une passe de laminage de faible réduction. Selon le procédé de laminage universel de l'invention, la somme totale des passes est de 14 qui se décomposent en 12 passes de laminage proprement dites et 2 passes de profilage des verrous. Sur les 12 passes de laminage, 9 passes sont universelles. En comparaison des procédés de l'état de la technique, le nombre total de passes est réduit de près de moitié tout en augmentant considérablement la part du laminage universel. Un autre avantage du procédé de l'invention est de permettre la production de profils dérivés, par exemple de fers U, à partir d'une même ébauche 2 en faisant varier les épaisseurs des différentes parties, âme et ailes, ou leur rapport. La figure 4 qui représente un schéma de laminage préférentiel pour la réalisation du procédé de l'invention, montre les trois étapes A, B et C de laminage. L'étape A comprend les passes d'ébauchage sur la cage BD, puis les passes de dégrossissage universel sur la cage U1 suivies d'une passe refouleuse sur cage El. L'étape B comprend les passes faites sur le groupe universel U2, E2. L'étape C comprend le formage des verrous de la palplanche dans une boite à galets 14 et la passe finisseuse sur la cage duo finisseuse F. REVENDICATION Procédé de laminage universel des palplanches en forme de U dans un laminoir composé de cages duo et de cages universelles, réversibles ou non, indépendantes dans la première étape (A) de laminage comprenant deux phases principales d'ébauchage et de dégrossissage, groupées dans la deuxième étape (B) de laminage au cours de laquelle est préparée la formation des verrous, indépendantes dans la troisième étape (C) comprenant le formage des verrous de la palplanche et sa finition caractérisé en ce que les étapes du procédé consistent à - former une ébauche cintrée (2) essentiellement par profilage, dans une cage (BD) à partir d'une prise de fer (1) rectangulaire, large et mince, en forme de U renversé et évasé dont les extrémités des ailes demeurent épaisses de manière à contenir des réserves de métal nécessaires pour la formation des verrous de la palplanche ;; - dégrossir l'ébauche (2) dans une cage universelle réversible (U1) pour développer le profil, le cylindre horizontal (3) supérieur ne laminant que la partie extérieure de l'âme du profil, le cylindre horizontal inférieur (4) laminant la totalité de l'intérieur de l'ébauche à savoir la partie intérieure de l'âme et les parties intérieures des ailes, les cylindres verticaux (5, 6) laminant la totalité des parties extérieures de l'ébauche (2) destinées à former les ailes et les verrous ; ; - régulariser et symétriser dans une cage duo (El) le profil issu du dégrossissage universel - poursuivre le développement du profil et préformer les verrous par cintrage (10) et un début de pliage des extrémités des ailes dans un groupe universel composé d'une cage universelle (U2) et d'une cage duo (E2) comportant deux cannelures (8, 9) juxtaposées - former les verrous (11), sans allongements ni élargissements de la section du profil dans une boîte à galets (14) équipée de galets (12, 13) montés en porte-à-faux, le cintrage (10) du fond des verrous (11) étant redressé et les articulations préformées étant pliées; - former le profil définitif des verrous de la palplanche et le profil exact de la palplanche par une passe de faible réduction dans une cage duo finisseuse (F).