Brevet FR2615130A1 — publié le 19881118

" Dispositif pour guider radialement des poinçons et des ébauches de tubes rotatifs dans un laminoir L'invention concerne un dispositif pour guider radialement des poinçons rotatifs et des ébauches de tu- bes au voisinage de cages à cylindres obliques, notamment de cages à cylindres perceurs obliques, avec une ou plu- sieurs unités de guidage disposées les unes derrière les autres dans la direction de laminage dont chacune comporte au moins trois rouleaux de guidage entourant l'axe de laminage et susceptibles d'être réglés radialement par rapport à celui-ci, et dont les axes de rotation s'éten- dent parallèlement à l'axe de laminage. Dans des dispositifs connus de ce type, les rouleaux de réglage réglables sont essentiellement cylin- driques et prennent appui en direction radiale par leur surface enveloppe lisse alternativement sur les poinçons et sur les ébauches de tubes, de sorte que ceux-ci sont maintenus au voisinage de l'axe de laminage, sans que leur mouvement de rotation soit gêné. Pour pouvoir assu- rer, de façon admissible cette fonction de guidage, les rouleaux de guidage doivent être déplacés en direction radiale de façon correspondante au diamètre du poinçon ou de l'ébauche de tube. On obtient ainsi un jeu aussi ré- duit que possible entre les surfaces enveloppes des 2.- poinçons et des rondins de tubes, d'une part, et les rouleaux de guidage, d'autre part. Le diamètre externe des rouleaux de guidage est déterminé dans les dispositifs connus par le plus petit diamètre du poinçon qui doit être guidé. Pour guider ce poinçon de façon admissible, les rouleaux de guidage doivent en effet être déplacés en direction ra- diale suffisamment loin vers l'axe de laminage que seul le diamètre du poinçon le plus mince reste encore libre. Ceci pour des raisons d'encombrement, n'est pos- sible qu'avec des diamètres relativement réduits des - rouleaux de guidage. Il y a alors lieu de considérer que les rouleaux de guidage ne doivent pas se toucher réci- proquement parce qu'ils tournent dans des sens de rota- tion opposés. En tenant compte des phénomènes d'usure sur le poinçon et dés encrassements intervenant par exem- ple du fait d'oxydation, un jeu d'environ 5 mm doit être ménagé entre les surfaces enveloppes des rouleaux de guidage. De cette façon, on a un diamètre extérieur de guidage maximal qui ne peut pas être choisi plua important. Ce diamètre externe des rouleaux de guidage détermine également la dimension et la charge admissible des paliers des rouleaux de guidage, qui, en règle géné- rale, sont réalisés sous la forme de paliers à rouleaux. De même, la stabilité des rouleaux de guidage et notam- ment l'épaisseur de leurs axes, est limitée par le dia- mètre externe de ces rouleaux de guidage. Ceci a un effet désavantageux lorsque ces mêmes rouleaux de guidage, dans un autre état de fonctionnement de la cage de laminoirdoi- vent guider une ébauche de tube notablement plus impor- tanteen diamètre extérieur et plus lourd, avec le poin- çon placé à l'intérieur, comme cela est le cas pour des dispositifs de ce type en fonctionnement normal. Les paliers maintenus à une petite dimension en considération 3.- du diamètre externe des rouleaux de guidage, sont alors hautement sollicités, ce qui forcément vient grever leur durée de vie. Il vient en outre s'y ajouter que des rou- leaux de guidage de petit diamètre extérieur, tournent avec des vitesses de rotation particulièrement élevées dans le cas d'ébauches de tubes de grandes dimensions, ce qui raccourcit encore la durée de vie des paliers. En conséquence, de tels rouleaux de guidage doivent être changés relativement fréquemment, ce qui entra ne de fré- quentes interruptions de fonctionnement et des coUts correspondants. Une réalisation plus stable des paliers des rouleaux de guidage avec un diamètre extérieur plus important, n'est toutefois pas possible pour les raisons précitées, car les rouleaux de guidage connus ne peuvent, avec un diamètre externe plus important, pas être rappro- chés d'une façon suffisamment étroite pour guider égale- ment de la façon nécessaire, le poinçon comportant le diamètre externe le plus petit. L'invention a pour but de créer un disposi- tif de guidage du type initialement mentionné, qui puisse guider de façon irréprochable, des poinçons et des 4bauches de tubes dans une étendue de diamètre plus importante que jusqu'à maintenant, auquel cas, ces rou- leaux de guidage doivent être remplacés beacoup plus ra- rement. Ce but est atteint, -conformément à l'inven- tion en ce que tous les rouleaux de guidage sont munis d'anneaux porteurs de diamètre extérieur plus important, qui sont plus étroits que les rouleaux de guidage et qui sont disposés sur ceux-ci à un certain intervalle axial aiLsi qu'en étant décalés axialement les uns par rapport aux autres, et que les rouleaux de guidage, lors- que la distance radiale entre eux est réduite, viennent réciproquement en prise à la façon d'un peigne par leurs rouleaux porteurs. 4.- Les surfaces enveloppes des anneaux porteurs constituent, conformément à l'invention, les surfaces de guidage pour les poinçons et les ébauches detubes. Les anneaux porteurs ont alors un diamètre extérieur significativement plus important que les rouleaux de guidage. Malgré cela, on est en mesure, grâce à eux, de guider de façon admissible, des poinçons d'un diamè- tre externe notablement plus petit, car les anneaux por- teurs sont en effet disposés sur les rouleaux de guidage à un certain intervalle axial et sont décalés les uns par rapport aux autres en direction axiale, de sorte qu'ils peuvent s'interpénétrer à la façon d'un peigne. Grâce à cette interpénétration à la façon d'un peigne, les anneaux porteurs laissent encore libre au voisinage de l'axe de laminage, un diamètre de guidage beaucoup plus petit qu'il ne pourrait être obtenu avec les rou- leaux de guidage à surface lisse connus. En conséquence, des poinçons extrêmement minces peuvent encore être éga- lement guidés de façon admissible et ceci avec des rou- leaux de guidage qui ont un diamètre externe relative- ment important. Pour de tels rouleaux de guidage de grande dimension, on peut également utiliser des paliers à rouleaux de plus grande dimension et donc plus stables, qui permettent en conséquence des charges radiales plus élevées. Avec de tels paliers, il est alors également pos- sible, de guider des ébauches detubes de diamètre et de poids particulièrement importants, avec des poinçons pla- cés à l'intérieur, avec une longue durée de vie des paliers des rouleaux de guidage. De tels paliers stables permettent alors également des vitesses de rotation plus élevées, qui, de plus, sont encore réduites du fait des diamètres plus importants des rouleaux de guidage obtenus grâce aux anneaux porteurs. En dehors des pa- liers, les axes des rouleaux de guidage peuvent égale- ment être réalisés de façon plus stable, parce qu'il y a 5.- également pour cela plus de place disponible en diamè- tre. En conséquence, on obtient grâce a la réalisation conformément à l'invention des rouleaux de guidage, que ceux-ci puissent, d'une part, guider de façon irrépro- chable.-des poinçons comportant un diamètre externe net- tement inférieur à ceux utilisés jusqu'ici, et que ces mêmes rouleaux de. guidage puissent supporter des sollicitations plus élevées pour le guidage deg ébauches de tubes de grandes dimensions. Comme, de ce fait, la durée de vie des rouleaux de guidage augmente de façon importante, il n'est nécessaire de les remplacer que beaucoup plus rarement, ce qui raccourcit les temps d'ar- rêt de l'ensemble de l'installation et améliore donc sa rentabilité. L'invention est représentée sur les dessins ci-joints en se référant à un exemple de réalisation: - la figure 1 montre une cage à cylindres obliques avec le dispositif de guidage conforme à l'in- vention représentés schématiquement en vue de dessus, - la figure 2 montre en coupe partielle un dispositif de guidage selon la direction de laminage, - la figure 3 montre en vue latérale des rouleaux de guidage d'un type de construction connu, - la figure 4 montre en vue latérale dLes rouleaux de guidage conformes à l'invention, - la figure 5 montre en projection développée les rouleaux de guidage de la figure 4. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un dispositif de transport transversal, par l'intermédiaire duquel des blocs chauffés à la température de laminage sont amenés à une goulotte d'insertion 2 d'une cage à cy- lindres perceurs obliques 3.. Sur le côté sortie de cette Qa- ge 3 à cylindres obliques, se trouve un poinçon 4 qui est maintenu en direction axiale par un contre-appuie non représenté, et sur lequel est laminéel'ébauche de tube 6.- se trouvant dans la cage 3 à cylindres obliques. Le poin- çon 4 et ultérieurement l'ébauche de tube doivent 8tre guidés en direction radiale car ils tournent à une vites- se de rotation importante. Pour le guidage du poinçon 4 et ultérieurement également pour le guidage.de l'ébauche de tube, on utilise au total trois unités de guidage 5 dis- posées l'une derrière l'autre dans la direction de la- minage, et dont une est représentée à plus grande échelle sur la figure 2. La figure 2 montre que les unités de guidage 5 comportent respectivement trois rouleaux de guidage 6 qui entourent l'axe de laminage désigné par 7. Le diamètre ex- terne d'une ébauchede tube est indiqué par les lignes en traits points, l'ébauche étant guidée en direction ra- diale par les rouleaux de guidage 6. A l'aide du levier du vérin représenté, les rouleaux de guidage 6 peuvent être déplacés vers l'axe de laminage 7 ou bien écartés de celui-ci. Ils sont montés, à l'aide de paliers à rou- leaux, non représentés, sur des axes 9 de façon à pouvoir tourner mais ils ne sont cependant pas entrainés. Le concept de l'invention se dégage nettement d'une comparaison entre les figures 3 et 4. Sur la fi- gure 3 est représenté en coupe, un poinçon 4 de diamètre relativement réduit, qui est guidé en direction radiale par des rouleaux de guidage 11 d'un type de construction connu et comportant des surfaces enveloppes lisses. Comme un intervalle 12 d'environ 5 mm doit être ménagé entre les rouleaux de guidage 11, la dimension représentée pour des rouleaux de guidage s'impose impérativement. Les rou- leaux de guidage 11 ne peuvent pas avoir un diamètre ex- térieur plus important parce qu'autrement ils viendraient en contact les uns avec les autres, ce qui doit être évité dans tous les cas à cause des sens de rotation opposés qui sont indiqués. Dans le cas d'un diamètre plus important avec une distance à l'axe plus importante, les rouleaux de 7.- guidage 11 ne seraient plus en mesure de guider le poin- çon 4 de la façon nécessaire. La figure 3 montre donc clairement que dans le cas de type de construction connu, le diamètre du plus petit poinçon 4 détermine en même temps le diamètre externe maximal des rouleaux de guidage 11. Sur la figure 4 est représenté un poinçon 4 avec le même diamètre externe que sur la figure 3. Mais il est dans ce cas guidé par des rouleaux de guidage 6 conformes à l'invention, qui sont équipés d'anneaux por- teurs 10. Les anneaux porteurs 10 viennent en prise les uns dans les autres à la façon d'un peigne et sont ainsi en mesure d'éviter de façon irréprochable avec leurs sur- faces enveloppes le poinçon 4. On peut voir clairement qu'aussi bien les rouleaux de guidage 6 que leurs anneaux porteurs 10 ont un diamètre externe notablement plus important, de sorte que les axes 9 et également les pa- liers désignés par 13, des rouleaux de guidage, peuvent être réalisés de façon beaucoup plus stable que dans le type de construction connu selon la figure 3. En dehors de la figure 4, la figuré 5 montre également comment les anneaux porteurs 10 des rouleaux de guidage 6 viennent en prise les uns dans les autres à la façon d'un peigne. On peut voir clairement qu'ils sont disposés à un certain intervalle axial sur les rou- leaux de guidage 6 et qu'ils sont décalés les uns par rapport aux autres en direction axiale. Les anneaux por- teurs 10 de chaque rouleau de guidage 6, se présentant les premiers dans la direction de laminage, comportent un chanfrein 14 pour éviter que l'ébauche de tube reste accrochéepar sa face frontale intérieure à la sortie de la cage de laminage 3. 8.- R E V E N D I C A T I ON Dispositif pour guider radialement des poin- çons rotatifs et des ébauches de tubes au voisinage de cages à cylindres obliques, notamment de cages à cylindres perceurs obliques, avec une ou plusieurs unités de gui- dage disposées les unes derrière les autres dans la di- rection de laminage dont chacune comporte au moins trois rouleaux de guidage entourant l'axe de laminage et susceptibles d'être réglés radialement par rapport à celui-ci, et dont les axes de rotation s'étendent paral- lèlement à l'axe de laminage, dispositif caractérisé en ce que tous les rouleaux de guidage (6)'sont munis d'anneaux porteurs (10) de diamètre extérieur plus imè portant, qui sont plus étroits que les rouleaux de gui- dage (6) et qui sont disposés sur ceux-ci à un certain intervalle axial ainsi qu'en étant décalés axialement les uns par rapport aux autres, et que les rouleaux de guidage (6) lorsque la distance radiale entre eux est réduite, viennent réciproquement en prise à la façon d'un peigne par leurs anneaux porteurs (10).