Brevet FR2710862A1 — publié le 19950414

L'invention concerne un dispositif pour positionner et verrouiller une empoise, qui peut être verrouillée sur un montant d'une cage de laminoir, sur le ou les tourillons du cylindre, qui sont montés au moyen d'un palier libre, de manière à pouvoir tourner, dans une empoise ou dans deux empoises, lors du montage d'un io cylindre faisant partie d'un ensemble de cylindres, qui est monté de manière à pouvoir tourner au moyen d'un palier fixe et d'un palier libre ou de deux paliers libres dans les deux montants de la cage de laminoir, par exemple un cylindre d'appui d'une cage de laminoir quarto, ainsi que pour verrouiller l'empoise sur un tourillon de cylindre lors de démontage d'un cylindre. Le laminage sans défauts d'une bande mince ou d'une bande en forme de feuille requiert, lors du montage d'un ensemble de cylindres dans une cage de laminoir, un positionnement précis des deux empoises d'un cylindre, qui logent les tourillons du cylindre et les paliers du cylindre et au moyen desquels des forces réglables de mise en prise pour l'obtention de la force de laminage sont appliquées au cylindre, par rapport au centre du cylindre, et un maintien de la position réglée des empoises lors de l'opération de laminage, lors de laquelle le cylindre subit un allongement sous l'effet de la chaleur. En outre, lors du démontage d'un ensemble de cylindres, les empoises doivent être retenues de façon sûre sur les cylindres. Les barres de liaison ou traverses, montées jusqu'alors entre les empoises d'un cylindre, ne satisfont que partiellement à ces exigences, et, en particulier, lorsque seule une barre de liaison ou une traverse est prévue. En outre, le montage et le desserrage des barres de liaison sont complexes, et le profil de passage entre les deux montants d'une cage de laminoir est limité par les barres de liaison. 2 2710862 L'invention a pour but de développer un dispositif du type indiqué pour positionner et verrouiller l'empoise sur un tourillon de cylindre lors du montage et du démontage d'mn ensemble de cylindres dans ou à partir d'une cage de laminoir et qui satisfasse d'une manière optimale aux exigences prescrites. s Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par un dispositif de positionnement et de verrouillage du type indiqué plus haut, caractérisé par un carter fixé de façon amovible sur le côté extérieur d'une empoise ou des deux empoises de manière à loger un palier libre, et servant à recevoir au moins deux organes de butée, qui sont déplaçables, par un dispositif d'entraînement, io parallèlement à l'axe du cylindre et qui, lors de l'emmanchement de l'empoise sur le tourillon du cylindre dans une position avancée, positionnent l'empoise sur le tourillon par rapport au centre du cylindre, par venue en butée contre un épaulement du tourillon du cylindre, et sont retenus par un organe de rappel dans une position rétractée lors de l'opération de laminage ou lors du démontage d'un cylindre, et servant à recevoir au moins deux éléments de serrage, qui peuvent être actionnés par un dispositif d'entraînement et agissent, radialement par rapport à l'axe du cylindre, sur le tourillon du cylindre ou sur la section extérieure de ce tourillon et qui, dans le cas d'un actionnement, lors du montage de l'ensemble de cylindres dans la cage de laminoir, verrouillent l'empoise sur le tourillon du cylindre, qui possède sa longueur nominale et, lors du démontage de l'ensemble de cylindre, verrouillent l'empoise sur le tourillon du cylindre allongé sous l'effet de la dilatation thermique, et sont retenus, lors de l'opération de laminage, par un organe de rappel, dans une position desserrée qui libère le tourillon du cylindre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est caractérisé par des organes de butée, réalisés sous la forme de tiges de butée et qui comportent un dispositif d'entraînement formé par un vérin hydraulique servant à faire avancer les tiges de butée dans une position de positionnement avant, et un ressort de pression en tant qu'organe de rappel servant à retenir les tiges de butée dans une position arrière lors de l'opération de laminage et du démontage d'un cylindre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est caractérisé par une disposition équidistante des tiges de butée pour la périphérie d'un cylindre fictif, coaxial à l'axe du cylindre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est caractérisé par des éléments de serrage agencés sous la forme de mâchoires de serrage et qui possèdent une surface de serrage en forme de partie de cylindre et 3 2710862 possédant un rayon correspondant au rayon du tourillon du cylindre et qui sont retenus au moyen de ressorts à lames dans le carter fixé à l'empoise, dans une position de roue libre, qui libère le tourillon du cylindre lors de l'opération de laminage, ainsi qu'un dispositif d'entraînement en coin comportant un vérin hydraulique pour actionner un élément de pression déplaç,able parallèlement à l'axe du cylindre et possédant une surface en coin, qui coopère avec une surface antagoniste correspondante située sur la face extérieure de la mâchoire de serrage pour serrer cette dernière radialement contre le tourillon du cylindre, et un ressort de rappel, agissant sur l'élément de serrage et agencé sous la forme d'un o ressort de pression et servant à desserrer la mâchoire de serrage lors de l'opération de laminage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est caractérisé par au moins deux mâchoires de serrage disposées en étant décalées réciproquement d'un même pas sur la périphérie du tourillon du cylindre. Le dispositif de positionnement et de verrouillage selon l'invention pour des empoises de cylindres se caractérise par une construction simple et est d'une commande aisée. L'équipement de nouveaux laminoirs et le postéquipement de laminoirs déjà en fonctionnement, avec le dispositif de positionnement n'entraînent aucune difficulté. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention permet un positionnement précis des empoises sur des tourillons des cylindres, permet un allongement thermique des cylindres lors de l'opération de laminage et garantit un verrouillage sûr des empoises positionnées, sur les tourillons des cylindres, lors du montage d'un ensemble de cylindres dans une cage de laminoir, et un verrouillage des empoises sur les tourillons d'un cylindre allongé sous l'effet de la dilatation thermique, lors du démontage d'un ensemble de cylindres. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une demi-coupe longitudinale du cylindre d'appui supérieur d'une cage de laminoir quarto; - la figure 2 représente le nouveau dispositif de positionnement et de verrouillage conformément à l'encadré Il de la figure 1, selon une représentation à plus grande échelle; et - la figure 3 est une coupe prise suivant la ligne 111-111 sur la figure 2. La cage de laminoir quarto 1 de la figure 1 est équipée d'un ensemble de cylindres, qui comprend un cylindre d'appui supérieur 2, représenté 4 2710862 pour moitié, un cylindre de travail supérieur et un cylindre inférieur de travail, non représentés, ainsi qu'un cylindre inférieur d'appui également non représenté. Sur le côté d'entraînement de la cage de laminoir 1, le cylindre d'appui 2 est monté par un tourillon 3 de manière à pouvoir tourner et au moyen d'un palier fixe 4 agencé sous la forme d'un roulement à rouleaux coniques, dans une empoise 5, qui est reliée de façon amovible à un montant 7 de la cage de laminoir 1 par l'intermédiaire d'un système de verrouillage 6. Sur le côté de démontage de la cage de laminoir 1, le cylindre d'appui 2 est monté, par son autre tourillon 8, de manière à pouvoir tourner, au moyen d'un palier libre 9 agencé sous la forme d'un roulement à rouleaux cylindriques, dans une seconde empoise 10, qui est reliée de façon amovible à l'autre montant 11 de la cage de laminoir 1, par l'intermédiaire d'un dispositif de verrouillage 6. Sur le côté extérieur de l'empoise 10 équipée du palier libre 9 du cylindre d'appui 2 est vissé un carter 12, dans lequel sont montés trois organes de butée 14, qui sont déplaçables parallèlement à l'axe 13-13 du cylindre, au moyen d'un dispositif d'entraînement. Les organes de butée 14 sont réalisés sous la forme de tiges de butée 15 équipées d'un dispositif d'entraînement à vérins hydrauliques 16 servant à faire avancer les tiges 15 dans une position de positionnement avant 15", et d'un ressort de pression 17 en tant qu'organe de rappel 18 servant à retenir le boulon 15 dans une position arrière 15' lors de l'opération de laminage et du démontage du cylindre. Les trois tiges de butée 15 sont disposées de façon équidistante sur la périphérie d'un cylindre fictif 19, coaxial à l'axe 13-13 du cylindre. En outre, dans le carter 12, sont montés deux ou un plus grand nombre d'éléments de serrage 21 agencés sous la forme de mâchoires de serrage et qui sont disposés en étant réciproquement décalés du même pas sur la périphérie du tourillon 8 du cylindre. Les deux mâchoires de serrage 20 possèdent une surface de serrage 22 ayant la forme d'une partie de cylindre et possédant un rayon correspondant au rayon 23 du tourillon 8 du cylindre, et sont retenues, par deux ressorts à lames 24, dans une position de fonctionnement libre, qui libère le tourillon 8 du cylindre lors de l'opération de laminage, dans un carter 12 fixé par vissage sur l'empoise 10. Pour l'actionnement des mâchoires de serrage 20, il est prévu un dispositif d'entraînement en coin comportant un vérin hydraulique 25 servant à déplacer un élément de pression 26 déplaçable parallèlement à l'axe 13-13 du 2710862 cylindre et possédant une surface en coin 27, qui coopère avec une surface en coin antagoniste correspondante 28 sur le côté extérieur de la mâchoire de serrage 20 pour serrer cette dernière radialement contre le tourillon 8 du cylindre. Lors de l'opération de laminage, la mâchoire de serrage 20 est relâchée par un organe de rappel 30, réalisé sous la forme d'un ressort de pression 29 et qui agit sur l'élément de pression 26. Avant le montage d'un ensemble de cylindres dans la cage de laminoir quarto 1, on monte l'empoise 5, située du côté entraînement, de façon fixe sur le tourillon 3 du cylindre d'appui supérieur 2, au moyen du palier fixe 4, à une distance déterminée a du centre 33-33 du cylindre. Sous l'effet de l'actionnement des vérins hydrauliques 16, les trois tiges de butée 15 situées dans le carter 12 fixé sur l'empoise 10 située sur le côté de démontage, sont avancées dans la position de positionnement 15" déterminée par la course du vérin 16. La pression appliquée au vérin hydraulique 25 servant à actionner les deux mâchoires de i5 serrage 20 est supprimée, de sorte que les éléments de pression 26 sont rétractés par les ressorts de rappel 29 et que ceux-ci provoquent une libération des mâchoires de serrage 20, qui sont écartées radialement vers l'extérieur dans la position desserrée, par les ressorts à lames 24, à partir de la section extérieure 34 du tourillon 8 du cylindre. Alors, on emmanche l'empoise 10 sur le tourillon 8 du cylindre, avec le palier libre 9, jusqu'à ce que les tiges de butée 15 s'appliquent, par leur extrémité avant 31, polie avec une forme bombée, contre un épaulement 32 du tourillon 8 du cylindre et que, de ce fait, l'empoise 10 située sur le côté démontage soit positionnée à la même distance a que l'empoise 5 située sur le côté entraînement, par rapport au centre 33-33 du cylindre. Sous l'effet d'une charge en pression appliquée aux vérins hydrauliques 25, l'empoise positionnée , située du côté démontage, est verrouillée sur le tourillon 8 du cylindre, par l'intermédiaire des deux mâchoires de serrage 20 qui attaquent la section extérieure 34 du tourillon. Après une détente extérieure des vérins hydrauliques 16, les tiges de butée 15 sont amenées par les ressorts de rappel 17 dans la position arrière 15'. Le cylindre d'appui inférieur non représenté est préparé de la même manière pour son montage dans la cage de laminoir 1. Alors, on introduit l'ensemble de cylindres comportant les deux cylindres de travail et les deux cylindres d'appui dans les montants 7- 11 de la cage de laminoir quarto 1, la pression régnant dans les vérins hydrauliques 25 servant à actionner les mâchoires de serrage 20 en étant maintenue par exemple par des 6 2710862 soupapes antiretour dans les canalisations d'arrivée aux vérins. Les deux empoises 5, 10 du cylindre d'appui supérieur 2 et les empoises du cylindre d'appui inférieur sont reliées de façon fixe aux montants de laminoir 7, 11 au moyen des dispositifs de verrouillage 6. Avant d'exécuter l'opération de laminage, en supprimant la pression appliquée aux vérins hydrauliques 25, on écarte les mâchoires de serrage 20 de la section extérieure 34 du tourillon 8, situé du côté démontage, du cylindre d'appui supérieur 2 et également du cylindre d'appui inférieur de sorte que les cylindres tournent librement lors de l'opération de laminage et peuvent se dilater librement sous l'effet de l'échauffement, dans la o direction de l'axe 13-13 du cylindre, en direction du palier libre 9 situé dans la cage de laminoir 11 située côté démontage. Lors du démontage de l'ensemble de cylindres, pour la rectification des cylindres, pour un remplacement de cylindres, pour le remplacement des paliers des cylindres dans les empoises ou pour des travaux analogues de remise en état et de réparation, grâce à la suppression de la charge en pression des vérins hydrauliques 25, I'empoise 10 située du côté démontage est verrouillée au moyen des mâchoires de serrage 20 sur le tourillon 8 du cylindre d'appui supérieur 2 allongé sous l'effet de la dilatation thermique. Le cylindre d'appui inférieur est préparé de la même manière pour le démontage. Ensuite, on desserre les dispositifs de verrouillage 6 entre les montants 7, 11 de la cage de laminoir 1 et les deux empoises 5, 10 du cylindre d'appui supérieur 2 et, de même, on déverrouille les empoises du cylindre d'appui inférieur, des montants de la cage, puis on ressort l'ensemble de cylindres hors de la cage de laminoir 1, la pression nécessaire pour les vérins d'entraînement 25 des mâchoires de serrage 20 étant maintenue par une soupape antiretour dans les canalisations d'arrivée aux cylindres et analogues. Dans le cas du tourillonnage des cylindres avec deux paliers libres, on monte de façon judicieuse deux dispositifs de positionnement ou une structure prescrite. 7 2710862 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour positionner et verrouiller une empoise, qui peut être verrouillée sur un montant d'une cage de laminoir, sur le ou les tourillons d'un cylindre, qui sont montés au moyen d'un palier libre, de manière à pouvoir tourner, dans une empoise ou dans deux empoises, lors du montage d'un cylindre faisant partie d'un ensemble de cylindres, qui est monté de manière à pouvoir tourner au moyen d'un palier fixe et d'un palier libre ou de deux paliers libres dans les deux montants de la cage de laminoir, par exemple un cylindre d'appui d'une cage de laminoir quarto, ainsi que pour verrouiller l'empoise sur un tourillon de cylindre lors de démontage d'un cylindre, caractérisé par un carter (12) fixé de façon amovible sur le côté extérieur d'une empoise (10) ou des deux empoises (5,10) de manière à loger un palier libre (9), et servant à recevoir au moins deux organes de butée (14), qui sont déplaçables, par un dispositif d'entraînement, parallèlement à l'axe (13-13) du cylindre et qui, lors de l'emmanchement de l'empoise (10) sur le tourillon (8) du cylindre dans une position avancée (15"), positionnent l'empoise (10) sur le tourillon (8) par rapport au centre (33-33) du cylindre, par venue en butée contre un épaulement (32) du tourillon (8) du cylindre, et sont retenus par un organe de rappel (18) dans une position rétractée (15') lors de l'opération de laminage ou lors du démontage d'un cylindre, et servant à recevoir au moins deux éléments de serrage (21), qui peuvent être actionnés par un dispositif d'entraînement et agissent, radialement par rapport à l'axe (13-13) du cylindre, sur le tourillon (8) du cylindre ou sur la section extérieure (34) de ce tourillon et qui, dans le cas d'un actionnement lors du montage de l'ensemble de cylindres dans la cage de laminoir (1), verrouillent l'empoise (10) sur le tourillon (8) du cylindre, qui possède sa longueur nominale et, lors du démontage de l'ensemble de cylindre, verrouillent l'empoise (6) sur le tourillon (8) du cylindre (2) allongé sous l'effet de la dilatation thermique, et sont retenus, lors de l'opération de laminage, par un 8 2710862 organe de rappel (30), dans une position desserrée qui libère le tourillon (8) du cylindre. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par des organes de butée (14), réalisés sous la forme de tiges de butée (15) et qui comportent un dispositif d'entraînement (16) formé par un vérin hydraulique servant à faire avancer les tiges de butée (15) dans une position de positionnement avant (15"), et un ressort de pression (17) en tant qu'organe de rappel (18) servant à retenir les tiges de butée (15) dans une position arrière (15') lors de l'opération de laminage et du démontage d'un cylindre. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par une disposition équidistante des tiges de butée (15) pour la périphérie d'un cylindre fictif (19) coaxial à l'axe (13-13) du cylindre. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par des éléments de serrage (21) agencés sous la forme de mâchoires de serrage (20) et qui possèdent une surface de serrage (22) en forme de partie de cylindre et possédant un rayon correspondant au rayon (23) du tourillon (8) du cylindre et qui sont retenus au moyen de ressorts à lames (24) dans le carter (12) fixé à l'empoise (10), dans une position de roue libre, qui libère le tourillon (8) du cylindre lors de l'opération de laminage, ainsi qu'un dispositif d'entraînement en coin comportant un vérin hydraulique (25) pour actionner un élément de pression (26) déplaç,able parallèlement à l'axe (13-13) du cylindre et possédant une surface en coin (27), qui coopère avec une surface antagoniste correspondante (28) située sur la face extérieure de la mâchoire de serrage (20) pour serrer cette dernière radialement contre le tourillon (8) du cylindre, et un ressort de rappel (29), agissant sur l'élément de serrage (26) et agencé sous la forme d'un ressort de pression et servant à desserrer la mâchoire de serrage (20) lors de l'opération de laminage. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par au moins deux mâchoires de serrage (20) disposées en étant décalées réciproquement d'un même pas sur la périphérie du tourillon (8) du cylindre.