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Procédé et appareil pour produire par laminage des profilés en partant de tôle,ou feu illard.
Cette invention a pour objet un procédé et un appareil perfectionnés pour roduire par laminage des ou feuillard profilés en partant de tôle/ou de bandes de métal,
Dans les laminoirs à passes multiples proposés et utilisés jusqu'à présent, les cylindres inférieurs sont disposés avec leurs axes dans un plan horizontal et seuls les cylindres supérieurs sont réglables pour faire varier leur pression sur la pièce. Lorsqu'on
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usine des profilés dans ces laminoirs, il se produit habituellement un étirage sur les bords ou sur d'autres parties du métal, quand il est recourbé ou replié en passant de l'état plat à la première paire de cylindres, puis d'une passe à l'autre.
Cet étirage produit une ondulation ou mauvaise conformation analogue des parties marginales ou autres du profilé, et il est très difficile d'éliminer cette ondulation dans les opérations suivantes. La cause primaire de cette ondulation ou mauvaise conformation c'est que, dans les laminoirs usuels, les cylindres inférieurs sont placés dans un plan horizontal et que la matière est obligée de suivre un trajet non naturel au cours de la succession des opérations, ce qui fait qu'en raison de la disposition horizontale, les parties étirées sont soumises à une action raccourcissante ayant pour résultat de former des ondulations.
Par exemple si on replie vers le haut les bords d'une bande, la tendance du métal recourbé est de se recourber de haut en bas dans une certaine mesure par rapport à son plan antérieur de déplacement et c'est la résistance opposée à cette tendance par les cylindres fixes qui a pour résultat l'ondulation ou la mauvaise conformation.
La présente invention vise notamment à fournir un procédé perfectionné évitant le défaut indiqué et, d'une façon générale, à apporter au procédé et à l'appareil des perfectionnements grâce auxquels des profilés de toute forme désirée peuvent être produits, en dépensant moins de force motrice et en imposant
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moins d'efforts .aux paliers et autres parties du laminoir, et grâce auxquels il est également possible de produire un profilé en utilisant moins de passes que cela est nécessaire dans les laminoirs,,actuelle- ment utilisés.
Ce procédé perfectionné de production par lami- feuillard nage de profilés à partir de tôle,on bandes de métal consiste à faire passer le métal entre des paires de rouleaux lamineurs convenablement profilés disposés en succession de manière que le métal soit reçu par eux et qu'il puisse se déplacer sensiblement dans la direction naturellement prise conformément à l'opé- ration de profilage particulière.
L'invention englobe, en outre, le procédé perfec- tionné de production par laminage de profilés en feuillard. partant de tôle,/ou bandes de métal qui consiste à faire passer le métal à travers une série de paires de rouleaux dont certains ou tous sont disposés hors d'un plan horizontal ou commun auquel l'axe vertical de chaque paire de rouleaux est perpendiculaire. La construction est étudiée, de préférence, de telle manière qu'en passant à travers la série de rouleaux lamineurs la matière suive un trajet continu par rapport à ce plan horizontal, bien que l'angle de ce trajet puisse varier d'une passe à l'autre.
L'invention prévoit aussi l'amenage du métal entre une paire de rouleaux profilés, le réglage de la paire de rouleaux suivante pour recevoir le métal sans effort de flexion important sur lui, le réglage de paires de rouleaux successives d'une manière analogue
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de façon que le métal, après d'être déplacé de passe à passe à travers le laminoir, prenne autant que possible un trajet naturel selon la nature des opérations de profilage successives.
Selon l'invention, l'appareil servant à la mise en oeuvre des procédés mentionnés dans ce qui précède est constitué par une série de paires de rouleaux, dont certaines ou toutes les paires sont montées de telle manière que leur position puisse être réglée verticalement par rapport aux paires adjacentes de rouleaux. De préférence, toutes les paires de rouleaux sont montées de façon réglable afin de faciliter le réglage du laminoir pour la production de tout profilé particulier.
Afin de faciliter le réglage des rouleaux, les arbres des rouleaux supérieurs sont supportés dans des paliers, dont les boites peuvent coulisser verticalement dans des guides de la manière habituelle et les rouleaux inférieurs sont pareillement montés, la position de ces boites à paliers étant réglée, par exemple à l'aide d'une vis munie d'un volant ou commande analogue à son extrémité inférieure pour la faire tourner.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les consoles ou supports dans lesquels les boîtes à paliers sont guidées et placées peuvent être réglables transversalement au laminoir pour recevoir des arbres de rouleaux de diverses longueurs et la commande allant aux arbres des rouleaux est transmise par des organes réglables télescopiquement, qui sent reliés aux arbres des rouleaux et aux arbres d'entraînement respectifs par des accouplements ou joints pivotants universels.
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Cette disposition prévue pour recevoir des arbres de différentes longueurs permet de réduire dans une mesure très importante le diamètre et par suite le poids des arbres, ainsi que des cylindres, et en conséquence leur prix, tout en conservant la résistance et la rigidité nécessaire pour le montage des rouleaux.
L'invention est décrite ci-après, à titre d'exemple, à l'aide des dessins schématiques annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe-élévation latérale d'une partie d'un laminoir selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II - II de la figure l, montrant. une partie d'une liaison télescopique à l'aide de laquelle les rouleaux sont entraînés par un mécanisme moteur monté sur un bâti séparé.
La figure 3 est une vue en coupe transversale du mécanisme moteur montrant la partie restante de la transmission d'entraînement.
La figure 4 est une vue en plan, partie en coupe, correspondant à la figure 1.
La figure 5 est une vue en plan d'une partie de l'e@@@mble du laminoir représenté à plus petite
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le métal lorsqu'elle est forcée de suivre un trajet rectiligne.
La figure 8 est une vue en perspective montrant comment ces ondulations sont éliminées en permettant au métal de suivre son trajet naturel.
Dans la mise en oeuvre de l'invention selon un mode de réalisation et en se référant plus particulièrement aux figures 1 à 5, l'appareil comporte un long bâti plat 1 sur lequel des paires de consoles ou supports 2 sont montés pour supporter des paires d'arbres à rouleaux 3,4. Ces consoles ou supports 2 sont assujettis au bâti 1 à l'aide de boulons 5 engagés dans des fentes en T transversales la ménagées dans le dessus du bâti 1, ce qui facilite le réglage des consoles ou supports 2 transversalement au bâti pour recevoir des arbres de rouleaux 3, 4 de longueurs différentes.
Afin de réduire le temps nécessaire au réglage du laminoir pour la production de tout profilé, les paires de consoles ou supports 2, ensemble avec les arbres de rouleaux 3,4 et les rouleaux appropriés, sont de préférence montés sur plate-formes séparées, et l'élément ou unité ainsi constitué est ensuite transporté et abaissé en place sur le bâti 1. Afin de faciliter la mise en place exacte de cet élément concentriquement à l'axe longitudinal du bâti 1, et également aux arbres de rouleaux disposés dans des plans perpendiculaires à cet axe, les consoles ou supports 2 sont assemblés à leur base par une traverse 6 assujettie à eux au moyen de boulons 6b et comportant
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une traverse ou pont médian 6a conformé pour s'engager sur.une barre de centrage 1b disposée longitudinalement et fixée au bâti 1.
Comme le montre plus spécialement la figure 1, la pièce transversale 6 comporte des côtés inclinés 6c destinés à venir en prise avec des côtés inclinés de façon correspondante d'évidements transversaux lc du bâti la L'élément ou unité ainsi placé sur le bâti 1 est alors fixé par-les boulons 5.
Les paires d'arbres à cylindres 3,4 peuvent être disposées en groupes, par exemple de trois (comme représenté dans la figure 5), chaque groupe, ensemble avec sa commande, constituant un élément, ce qui fait qu'un laminoir comportant trois, six, neuf, douze ou tout multiple désiré de passes peut être facilement établi.
Les consoles ou supports 2 peuvent affecter sensiblement la forme d'un U (comme le montre la figure 1) avec les bords intérieurs verticaux 2a conformés pour constituer des guides pour les boites à paliers 3, 4 des arbres de rouleaux respectifs 3,4. Les bottes à paliers 3a de l'arbre de rouleau supérieur 3, qui sont ainsi réglables verticalement de la manière usuelle, sont maintenues pour les empêcher de monter au moyen du dispositif de réglage à vis 3b traversant la traverse 2b fixée au sommet de chaque console ou support 2 et coopérant avec elle.
Les boites à paliers 4a de l'arbre de rouleau inférieur 4 sont pareillement réglables verticalement sur les guides, puis sont élevées et abaissées en prévoyant des vis 4b, dont chacune ooopère avec un manchon
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taraudé 4c, coulissant dans un bossage 2c formé dans une traverse 2d disposée dans la partie inférieure de la console ou du support 2. Chaque vis 4b comporte, à l'extrémité inférieure, un volant 4d ou un dispositif équivalent pour la faire tourner et attaque, à son extrémité inférieure, un bloc de butée 4c (Fig. 2), puis bute, à sa partie supérieure, contre la boite à palier 4a de l'arbre de rouleau inférieur 4.
Les arbres de rouleaux 3, 4 sont, de préférence, supportés dans des paliers à galets auto-aligneurs 7 disposés dans les boîtes 3a, 4a, et comportent des clavettes 3f, 4f ou des rainures à clavettes et des écrous de serrage et de blocage 3g, 3h et 4g, 4h pour fixer lesrouleaux profiléssur eux. Chacun des arbres de rouleaux inférieurs 4 (ou, si on le désire, des arbres de rouleaux supérieurs) est relié à l'aide d'un organe d'entraînement réglable télescopiquement à un court arbre d'entraînement 8 disposé transversalement dans un carter 9 qui est convenablement monté sur un bâti séparé 10 disposé parallèlement au bâti 1.
L'organe d'entraînement réglable télescopiquement est constitué par un arbre 12 et un manchon 12a, l'arbre 12 comportant des rainures à clavettes 12b ou parties équivalentes destinées à coopérer avec des chevilles ou clavettes placées dans le manchon 12a. L'extrémité extérieure du manchon 12 a est fendue et comporte une partie conique filetée 12c (Fig.5) puis est munie d'un écrou de serrage 12d par lequel la partie fendue du manchon peut être serrée autour de l'arbre 12.
Celui-ci peut être relié à l'arbre de rouleau 4 au
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moyen d'un accouplement ou joint pivotant à rotule ou autre joint universel 12e, tandis que le manchon 12a est pareillement relié à l'arbre 8 du mécanisme moteur par un accouplement à rotule ou un autre joint universel 12f. L'un des accouplements 12e ou 12f est établi avec des fentes 12g (Fig.3) venant en prise avec une cheville transversale 12h disposée dans la partie coopérante de l'accouplement, de sorte que par un simple mouvement axial l'organe d'entraînement télescopique peut être dégagé de l'arbre 8.
Les arbres de rouleaux supérieurs et inférieurs - 3, 4 de chaque paire sont reliés entre eux par des pignons 3i, 4i ; le pignon 4i est convenablement monté sur un manchon de l'accouplement ou joint universel respectif 12e. Les arbres d'entraînement 8 sont relies par des pignons droits ou autres 8a et l'un des arbres d'entraînement de chaque groupe, de préférence celui du milieu, est prolongé en vue du montage d'un pignon conique 13 qui est en prise avec un pignon d'enttaînement conique 14 monté sur un arbre 15 s'étendant dans le sens de la longueur du laminoir. Ainsi tout nombre de groupes ou unités peut être commandé à partir de cet arbre 15.
Celui-ci est avantageusement composé d'éléments reliés par des embrayages à griffes ou autres accouplements convenables 15a et il est commandé à partir d'un moteur convenable (non représenté) par l'intermédiaire d'une boite d'engrenage réducteur 16 et de l'embrayage à friction 17. La disposition des éléments ou unités de laminage et du mécanisme moteur de ces éléments en groupes (comme représenté dans la
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figure 5) puis le fait de prévoir un arbre de commande principal 15 composé de sections permettent de mettre hors de fonctionnement, lorsque celaest nécessaire, une importante -partie des transmissions d'engrènement et d'entraînement, qui ne sont pas nécessaires dans le cas de pièces ou profilés simples produits par un petit nombre de passes.
L'utilisation des organes d'entraînement télescopiques 12, 12a en combinaison avec les consoles ou supports 2 supportant les arbres de rouleaux et réglables transversalement sur la bâti 1 permet d'utiliser des arbres de rouleaux ayant une longueur aussi faible que possible pour chaque rouleau.
Ainsi, dans n'importe quel cas,l'arbre de rouleau peut être supporté tout près des extrémités du cylindre et l'emploi de très lourds arbres de rouleaux pour résister aux efforts de flexion est ainsi supprimé.
La figure 6 illustre schématiquement la disposition des paires successives dtarbres de 'rouleaux 3,4 qui, au lieu d'être disposées de façon que le métal se déplace le long d'un axe 18 coïncidant avec le plan dans lequel il est amené initialement, peuvent suivre un axe 19 pouvant être incliné ou courbé soit en continu, soit d'une manière irrégulière en montant et/ou en descendant selon le profilé qui est laminé ainsi que la direction du trajet que le métal tend à suivre à la sortie de chaque passe.
Par exemple, dans le cas de la conformation d'une cornière simple 20 avec une bande plate, il est évident que si le métal est amené le long de l'axe 18, puis est forcé pendant et après le coudage entre les cylindres de se déplacer le long du même axe,
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il en résulte un étirage des bords de la bande qui y donne naissance à des ondulations 20a. Cependant, si (comme le montre la figure 8) on laisse le métal sortant des rouleaux profilés suivre son trajet naturel le long de l'axe 19, la formation des ondulations 20a par étirage des bords de la bande sera supprimée.
Pour des pièces profilées différemment, l'angle formé entre les axes 18 et 19 peut évidemment varier dans une mesure considérable et il peut aussi varier d'une passe à l'autre. Par exemple, avec certàins profilés très compliqués, l'axe 19 peut tout d'abord suivre un trajet descendant par rapport à l'axe horizontal 18, puis dans les passes suivantes, l'inclinaison vers le bas de l'axe 19 peut varier, cet axe pouvant même éventuellement devenir horizontal ou s'incliner vers le haut.
Le réglage particulier des paires successives de rouleaux pour la production de tous profilés est, tout aunmoins au début, déterminé ex rimen- talement en faisant passer le métal à travers une paire de rouleaux et en réglant alors la paire suivante,, de façon que le métal puisse venir en prise avec elle sans aucun coudage notable de ce métal l'écartant de son trajet naturel.
Outre qu'elle évite les ondulations qui sont très difficiles à supprimer selon le mode de travail ordinaire, la disposition de paires successives de rouleaux, de manière à éviter que la matière soit sollicitée pour l'écarter du trajet qu'elle tend à suivre par suite de l'opération de profilage effectuée dans la paire de rouleaux précédente, assure que les
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diverses parties du laminoir sont soumises aux efforts minima. En conséquence, il est possible d'utiliser des pièces et organes de construction beaucoup plus légère que celles employées jusqu'à présent, puis de produire des profilés en dépensant beaucoup moins de force motrice que dans les laminoirs connus.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier décrit dans ce qui précède. Par exemple, on peut faire varier de toute manière désirée le système d'engrenages prévu dans le mécanisme moteur, et @ les arbres moteurs, disposés à un niveau convenablement supérieur, peuvent être reliés aux arbres de rouleaux supérieurs 3 au lieu d'être reliés aux ambres de rouleaux inférieurs 4. En outre, si on le désire, on peut supprimer le mécanisme à engrenage monté sur les arbres des rouleaux. Les arbres das rouleaux supérieurs et inférieurs 3,4 peuvent alors être reliés les uns comme les autres à des arbres de commande séparés par des éléments d'entraînement réglables télescopiquement comme décrit.
Pour des profilés légers, les arbres de rouleaux peuvent être établis pour recevoir des rouleaux sur le côté extérieur ou devant des consoles ou supports 2, tandis que ces derniers peuvent être construits, disposés et montés de diverses façons, et peuvent être établis selon une autre construction et constitués pour le montage réglable verticalement des arbres de rouleaux inférieurs et des arbres de rouleaux supérieurs.
En outre, il est évident que, dans le cas de laminoirs plus particuliers étudiés spécialement pour
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poduire certains profilés, un ou plusieurs des rouleaux inférieurs peut être placé fixement de la manière usuelle, certains seulement des rouleaux inférieurs étant disposés hors du plan horizontal ou étant réglables verticalement de la manière décrite, la disposition étant telle dans tous les cas que le métal puisse, en se déplaçant à travers le laminoir, suivre le trajet de moindre résistance, c'est-à-dire le chemin qu'il tend naturellement à prendre suivant le profilé particulier en cours de laminage.
REVENDICATIONS
1. Dans la production de profilés en partant de tôle, feuillard ou bandes de métal par laminage, le procédé quiconsiste à faire passer le métal entre des paires de rouleaux lamineurs successives convenablement profilées et disposées de façon que le métal soit reçu par ces paires de rouleaux et laissé se déplacer sensiblement dans la direction naturellement prise suivant l'opération de profilage particulière.
2. Procédé de production par laminage de profilés en partant de tôle, feuillard ou bandes de métal, consistant à faire passer le métal à travers une série de paires de rouleaux, dont certains sont disposés hors d'un plan horizontal ou comnmn auquel l'axe vertical de chaque paire de rouleaux est perpendiculaire.
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