Procédé de fabrication de palplanches àprofil en H
La présente invention concerne un procédé de fabrication de palplanches à profil en H.
On a ressenti la nécessité de procurer des palplanches ayant des qualités élevées de la section, qui soient capables d'empêcher les fuites d'eau et qui se prêtent bien au travail , par suite du développement considérable des travaux de génie civil, pour la construction de revêtements , de murs,de quais, de dispositifs s'opposant au glissement de terrains, de bâtardeaux temporaires ou de dispositifs du même genre. Pour satisfaire à cette nécessité, on a prévu diverses palplanches dans lesquelles des éléments de joint sont soudés à des tuyaux d'acier et à des profilés d'acier de formes variées et qui ont chaque fois une grande section transversale. Cependant, des procédés de production séparée des corps principaux des palplanches et des éléments de joint,
et des procédés de soudage des éléments de joint aux corps principaux des palplanches sont nécessaires pour fabriquer ces palplanches, ce qui augmente les frais de fabrication.
On a proposé alors de fabriquer des palplanches
de diverses formes en section transversale, par le seul procédé de laminage dans lequel le corps principal de la palplanche est formé solidairement avec les éléments de joint. Parmi ces palplanches, un type qui peut avoir facilement un grand module d'inertie et que l'on puisse laminer avec un rendement élevé est une palplanche ayant une section transversale en forme d'H et comportant des parties de joint qui coopèrent avec les éléments de joint de chaque fois des palplanches adjacentes, respectivement, aux extrémités opposées d'une paire d'ailes opposées l'une à l'autre, avec la ligne centrale de la section transversale de la palplanche en H se trouvant entre les paires d'ailes.
A présent, on fabrique les palplanches à profil en H classiques telles que décrites ci-dessus, au moyen d'un groupe de trains de laminage universels. Cependant, dans le procédé de fabrication des palplanches à profil en H selon l'art antérieur, il se présentait divers problèmes de laminage nuisibles à une fabrication à bon rendement et très précise des palplanches à profil en H.
On a développé la présente invention pour remédier aux difficultés évoquées ci-dessus, et le but de l'invention est de procurer un procédé pour résoudre les divers problèmes de laminage, pour fabriquer avec un bon rendement et de façon précise, les palplanches à profil en H et analogues, à l'aide d'un groupe de trains universels.
Pour atteindre ce but, le procédé de fabrication d'une palplanche à profil en H, telle que décrite cidessus, est réalisé suivant l'invention de façon telle que, dans un processus de laminage d'une ébauche de poutrelle à l'aide d'un train profileur, d'un train uni-versel dégrossisseur, d'un train dimensionneur et d'un train universel finisseur, on lamine une ébauche de poutrelle préparée par un laminage blooming ou par coulée continue, et ayant une section transversale en forme d'H symétrique dans les directions verticale et latérale, pour en former une ébauche de poutrelle à profil en H ayant une embase et des saillies correspondant à deux éléments saillants formant une partie de joint à forme de doigtsà l'extrémité d'une aile,
à l'aide d'un train profileur dans lequel on a prévu une cannelure pour changer la relation de position entre une âme et des ailes d'une ébauche de poutrelle pour déformer l'ébauche de poutrelle, en sorte de lui donner une forme en H asymétrique, et une autre cannelure pour former une embase et des saillies à une extrémité de l'aile.
Le procédé de fabrication de la palplanche à profil en H suivant l'invention est arrangé de façon qu'en laminant dans un sens et dans l'autre l'ébauche de poutrelle précitée, en une multiplicité de passes, à l'aide
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un train universel dégrossisseur et un train dimensionneur, pendant la première demi-série de passes, le rappo:
d'allongement par passe des ailes dans l'ensemble est établi à 1,03 fois ou davantage le rapport d'allongement de l'âme ; pendant la dernière demi-série de passes, il
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demi-série de passes, le rapport d'allongement par passe des ailes est établi à 1,15 ou moins.
Le procédé de fabrication des palplanches à profil en H suivant l'invention est arrangé de telle sorte que, dans le laminage pour dimensionnement de la partie d'extrémité avant de l'aile de l'ébauche de poutrelle précitée à l'aide d'un train universel dimensionneur, la surface extérieure de l'aile est pressée avec un rapport de réduction de 10 % ou moins , à l'aide des cylindres verticaux d'un train universel dimensionneur, tandis que la partie d'extrémité avant de l'aile est laminée à dimension au moyen de cylindres horizontaux.
Le procédé de fabrication de la palplanche à profil en H décrite ci-dessus, suivant la présente invention, est arrangé de telle sorte que, en pliant les parties de joint de la matière à travailler qui a été laminée par un groupe de trains universels dimensionneurs avant le laminage de finissage à l'aide d'un train universel finisseur, on plie la partie de joint au moyen d'un dispositif formateur de joint qui est placé en tête du train universel finisseur, et dans lequel un galet ayant une nervure pour déterminer un point à plier de la partie de joint, et un galet ayant une nervure pour plier la partie de joint, sont soutenus par des arbres en porte-à-faux, respectivement,
les arbres étant fixés au corps principal de l'appareil par des écrous portant chaque fois à leur périphérie intérieure des filets à accoupler par vissage à des filets prévus sur une partie d'extrémité de l'arbre, et portant par ailleurs, à leur périphérie extérieure, des filets dont le centre diffère du centre des filets formés à la périphérie intérieure, en sorte de pouvoir ajuster la position des cylindres en direction axiale et en direction radiale.
Les particularités et buts de l'invention mentionnés ci-dessus apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre et à la considération des dessins joints au présent mémoire, sur lesquels les mêmes indices de référence se rapportent aux mêmes parties,
et sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe montrant une palplanche à profil en H classique, du type à doigts, bisymétrique et bilatérale ;
- la figure 2 est une vue explicative montrant l'état d'arrangement des palplanches à profil en H de la figure 1 et arrangées de manière à être alternative- ment retournées ;
-'la figure 3 est un croquis de la disposition des trains dans une forme de réalisation de la présente invention;
- la figure 4 est une vue en coupe de l'ébauche de poutrelle à section transversale en forme d'H, symétrique en directions verticale et latérale ;
- la figure 5 est une vue en coupe montrant l'ébauche de poutrelle laminée par le train profileur ;
- la figure 6 est une vue en coupe montrant la disposition relative entre la cannelure du train profileur et la matière travaillée ; i
- la figure 7 est une vue en coupe montrant l'allu- ;
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une forme de réalisation de la présente invention;
- la figure 8 est une vue de face montrant la partie essentielle des cannelures du train universel dégrossisseur ;
- la figure 9 est une vue de face montrant les parties essentielles des cannelures du train dimensionneur ;
- la figure 10 est une vue montrant la progression du laminage exécuté par le groupe de trains universels dégrossisseurs;
- la figure 11 est une vue en coupe du demi-produit laminé par le train universel dégrossisseur ;
- la figure 12 est une vue de face montrant les parties essentielles du mécanisme pour former une inégalité au pied de la partie saillante (11) du demi-produit laminé par le train universel dégrossisseur ;
- la figure 13 est une vue de face montrant les parties essentielles de l'échelon raboteux ou rugueux au pied de la partie saillante (11) du demi-produit laminé par le train universel dégrossisseur ;
- la figure 14 est une vue de face montrant les parties essentielles du mécanisme empêchant le flambage de l'aile dans le train universel dimensionneur suivant l'invention;
- la figure 15 est une vue en coupe, montrant le dispositif formateur de joint suivant l'invention ;
- la figure 16 est une vue de face montrant les parties essentielles des cannelures des cylindres du train universel finisseur.
On décrira ci-après des formes de réalisation de l'invention.
Tout d'abord, la figure 1 montre une forme de réalisation de la section transversale de la palplanche à profil en H, fabriquée suivant l'invention. A partir des parties de joint 4b,5b et 6b,7b disposées aux extrémités des ailes lb,2b, une paire de parties de joint 4b,5b est déformée pour donner des parties de joint en forme de doigts, à accoupler l'une à l'autre. Plus particulièrement, dans une paire de parties de joint 4b et 5b, une partie de joint 4b est conformée avec une embase 9 formée entre des pièces saillantes correspondant à ce que l'on appellera l'index et le pouce, 10,11 , et l'au-
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en forme d'éminence 12 à accoupler à l'embase 9. Ainsi, l'embase 9 d'une palplanche est accouplée à l'extrémité en forme d'éminence 12 de la palplanche adjacente, ce qui se répète en ordre successif, en formant ainsi un mur de palplanches. Pour ce qui est de l'autre paire de parties de joint 6b,7b, à la figure 1, par exemple, la surface intérieure de La partie de joint 6b est en recouvrement sur la surface extérieure de la partie de join 7b, un intervalle 13 étant maintenu entre elles. Dans la forme de réalisation montrée à la figure 1, la partie de joint 5b formant la pièce saillante du côté d'accouplement, et la partie de joint 7b, du côté recouvrement,
<EMI ID=5.1> trale X-X, en sorte que les parties de joint en forme de doigts de chaque fois deux palplanches peuvent être disposées non seulement des mêmes côtés, mais des autres côtés par rapport à la ligne centrale, c'est-à-dire de manière à être alternativement retournées, comme montré à la figure 2, en permettant ainsi de former un mur de palplanches. L'intervalle 13 formé entre les parties de
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absorber les dispersions des résultats du laminage et,
par ailleurs, il est conçu pour être dimensionné de 2 à
10 mm pour garder les dimensions, afin d'éviter que ne tombent dans l'intérieur de la palplanche de la terre
et du sable passant à travers l'intervalle lorsque le sable et la terre remplissant l'intérieur de la palplanche sont extraits, et pour éviter que s'écoule à l'extérieur le béton dont on a rempli l'intérieur. On peut proposer diverses formes de parties de joint à recouvrement, en dehors de la forme montrée à la figure 1, mais
il est préférable d'adopter des formes aussi bisymétriques que possible pour empêcher le déportement de la matière à travailler et analogue , pendant le processus
de laminage.
En se reportant à la figure 1, on voit que les saillies 14,15 disposées près des parties de joint 5b,7b sont conçues pour augmenter la stabilité lorsqu'on em- pile les palplanches, pour avoir une section transversale
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en H, appliqué aux surfaces extérieures de l'aile, et pour équilibrer les ailes supérieures et inférieures en section transversale par rapport à une âme 3 et, en outre, pour augmenter le module d'inertie du mur de palplanches.
La palplanche à profil en H décrite ci-dessus
est formée d'un côté avec des parties de joint à doigts, ce qui fait que ses possibilités de travail sont élevées. En outre, la palplanche à profil en H est conformée de l'autre côté avec des parties de joint à recouvrement, de sorte que la palplanche peut être intégrée à une construction où du béton remplit l'intérieur de la palplanche, permettant ainsi de faire un mur de palplanches excellent pour empêcher les fuites d'eau. Comme on le décrira dans la suite, on lamine la palplanche au moyen du groupe de trains universels, et il est facile de laminer des palplanches à profil en H ayant une plus grande hauteur B de l'âme en section transversale, de sorte qu'on peut augmenter le module d'inertie.
On donnera ci-après un exemple du procédé de fabrication de la palplanche à profil en H suivant la présente invention, dans le cas où l'on fabrique la palplanche de la figure 1.
Comme montré au schéma de la figure 3, les trains utilisés comprennent un train blooming 21, un train profiteur 22 et un groupe de trains universels dégrossisseurs 25, qui comprend un train universel dégrossisseur
23 et un train dimensionneur 24, et un train universel finisseur 26. Ce schéma est identique aux équipements
de laminage pour la fabrication de poutrelles en H ordinaires,qui sont bien connus .
Le train blooming 21 lamine une ébauche de poutrelle 29 dont la forme en section transversale est celle d'un H, symétrique en direction verticale et latérale, qui est identique à une ébauche de poutrelle pour la fabrication d'une poutrelle en H ordinaire bien connue, telle que montrée à la figure 4. Par conséquent, une description détaillée de cette partie du procédé de laminage sera omise. Cette ébauche de poutrelle 29 peut être fabriquée par coulée continue.
On réchauffe l'ébauche de poutrelle 29 dans un four de réchauffage et ensuite on la lamine dans le train profileur 22 pour obtenir une ébauche de poutrelle 30 qui sera ensuite laminée par le groupe de trains universels 25; comme montré à la figure 5 , l'ébauche de poutrelle 30 comprend des ailes 31,32. L'aile 31 d'un côté est conformée à sa partie supérieure avec une embase 33 correspondant à l'embase 9 dans le produit montré à la figure 1 et est bisymétrique à son extrémité inférieure de façon correspondante aux parties de joint bisymétriques 5,7 du produit montré à la figure 1.
L'extrémité supérieure de l'aile 32 de l'autre côté doit être laminée en partie de joint à recouvrement par le groupe 25 des trains universels dégrossisseurs et, par suite, en considérant l'équilibre de réduction nécessaire entre les deux ailes lors du laminage par le groupe de trains universels, l'aile 32 n'a pas de pièce en saillie correspondant à la saillie 35, formée sur le côté de la partie de joint à doigts. En plus, à la figure 5, on a indiqué <EMI ID=8.1> est sensiblement bisymétrique dans l'ensemble, mais légèrement asymétrique. En d'autres termes, le train profileur 22 lamine l'ébauche de poutrelle 29 qui était symétrique dans la direction verticale et latérale pour produire l'ébauche de poutrelle 30 asymétrique dans les directions verticale et latérale.
Ici , comme les cannelures formées dans le train profileur sont en nombre réduit, l'ébauche de poutrelle 29 doit être laminée en ébauche de poutrelle
30 par l'emploi de cannelures en nombre aussi petit que possible. Cependant, si on lamine l'ébauche de poutrelle
29 en une multiplicité de passes par l'emploi d'une cannelure ouverte seulement comme montré à la figure 6, à la seconde passe, l'allongement de l'âme 36 deviendra plus grand que les allongements des ailes 31,32, avec
ce résultat que les ailes seront tirées par l'âme en direction longitudinale, les surfaces intérieures des ailes seront diminuées dans les sens définissant l'épaisseur , et la saillie 35 ne remplira pas la cannelure, provoquant ainsi une dispersion considérable des formes et des dimensions de la partie saillante 35 en direction longitudinale.Dans le processus de laminage subséquent dans le groupe de trains universels 25, la saillie 35.. sera laminée par un trou borgne. Par conséquent, si la saillie 35 est insuffisante en aire en section transversale,comme décrit plus haut à propos de l'ébauche de poutrelle 30, l'insuffisance des dimensions est encore aggravée , ce qui provoque une dispersion considérable des dimensions de la partie saillante 11 dans le produit final montré à la figure 1.
Pour empêcher l'inconvénient décrit ci-dessus, il est nécessaire d'augmenter le nombre des cannelures et d'égaliser le rapport d'allongement
de l'âme aux rapports d'allongement des ailes dans les cannelures respectives. Cependant, un cylindre ne peut être fait avec de nombreuses cannelures et, par suite, pour augmenter le nombre des cannelures, il est nécessaire d'augmenter le nombre des trains.
Maintenant , suivant la présente invention, comme montré à la figure 7, le train profileur 21 a des cylindres conformés avec une cannelure 38 et une autre cannelure 39. Un passage en boîte 40 est destiné à corriger un excès de remplissage dans un intervalle 42 formé entre les cylindres lorsque le laminage est effectué par la cannelure 38, et corrige cet excès du fait que l'é-
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en boite 40. L'ébauche de poutrelle 29 symétrique en directions verticale et latérale, montrée à la figure 4, est d'abord laminée pour donner l'ébauche de poutrelle asymétrique en direction verticale , et sensiblement bisymétrique par l'emploi de la cannelure 38 en plusieurs passes. Ce laminage par l'emploi de la cannelure 38 a pour but de produire une déformation par.cisaillement entre l'âme 43 et les ailes 44,45, comme montrées à la figure 4, pour ainsi changer la position relative entre l'ame 43 et les ailes 44,45 , et tend à provoquer des cambrures (tournées vers le haut ou vers le bas ) et analogues, sur l'ébauche pendant une première passe. Ce-pendant, les cambrures et phénomènes analogues peuvent être corrigés par des manipulateurs prévus à l'avant
et à l'arrière du train. Dans la cannelure 38, l'ébauche est laminée à une épaisseur d'àme prédéterminée (50 mm dans un exemple) en plusieurs passes (6 passes, sauf pour la passe de correction d'excès de remplissage dans l'exemple cité). Dans cette étape, les écoulements de métal à l'intérieur de la section transversale de l'ébauche peuvent être réalisés de façon relativement libre,
et les parties de joint de l'âme 43a et des ailes 44a,
45a de la cannelure 38 sont amenées chacune à être régulière et avec un grand rayon de courbure, en éliminant ainsi l'inconvénient d'un remplissage insuffisant des cannelures par les ailes 44a,45a. L'ébauche , dans laquelle l'âme a été diminuée en épaisseur à une épaisseur prédéterminée à l'aide de la cannelure 38 et qui a été conformée en section transversale en H asymétrique en direction verticale, est laminée en 1 à 3 passes (s'il
y a des tolérances dans la résistance des cylindres
et dans la puissance du moteur, une passe est souhaitable) à l'aide de la cannelure 39 dans une opération .Si la cannelure 38 est projetée pour avoir des rapports d'allongement pour l'âme 36a et les ailes 31a,32a égaux l'un
à l'autre lorsqu'on lamine dans la cannelure 39, la diminution d'épaisseur des ailes 31a,32a dans la cannelure n'a pas lieu, permettant ainsi d'obtenir des sections transversales ayant une faible dispersion dans la direction du laminage. Il est encore avantageux de former une partie 47 en formant une étape préparatoire dans la canne-lure 38, de façon à faciliter la formation de la partie saillante 35 dans la cannelure 39.
Comme décrit plus haut, le train profileur 22 est muni de la cannelure 38 pour laminer l'ébauche de poutrelle symétrique dans les directions verticale et latérale, de façon à régler l'équilibre de réduction des parties respectives de l'ébauche de poutrelle pendant la réduction à effectuer dans la cannelure suivante
39, pour ainsi obtenir l'ébauche de poutrelle 30 ayant la forme prédéterminée, et ce train peut laminer l'ébauche de poutrelle ordinaire 29 symétrique en directions verticale et latérale pour donner l'ébauche de poutrelle
30 à fournir au groupe 25 de trains universels qui fait suite au train profileur 22.
L'ébauche de poutrelle 30 qui a été laminée par le train profileur 22 est envoyée au groupe 25 de trains universels dégrossisseurs comprenant le train universel dégrossisseur 23 et le train dimensionneur 24, où l'ébauche est laminée dans un sens et dans l'autre, en plusieurs passes.
Comme montré à la figure 8, le train universel dégrossisseur 23 comprend des cylindres horizontaux supérieur et inférieur 51,52 et des cylindres verticaux
53,54 disposés à droite et à gauche des cylindres horizontaux 51,52 et lamine une âme 3c par les périphéries extérieures des cylindres horizontaux supérieur et inférieur 51,52 et les ailes 1c,2c par les surfaces latérales des cylindres horizontaux 51,52 et les périphéries extérieures des cylindres verticaux 53,54 de la même manière que dans le laminage d'une poutrelle en H ordinaire, et ce laminage consiste dans le laminage d'une saillie 11c qui est formée par une rainure 55 formée dans le cylindre horizontal supérieur, dans ce laminage.
Une saillie 10c et d'autres parties de joint 5c,6c et 7c sont laminées par les surfaces latérales des cylindres horizontaux 51,
52 et les périphéries extérieures des cylindres verticaux
53,54 de la même manière que dans le laminage des ailes 1c,2c. Le train dimensionneur 4 disposé derrière ou devant le train universel dégrossisseur 23 comprend un cylindre supérieur à cannelures (cylindre rainuré) 61 et un cylindre inférieur à cannelures 62, comme montré à la figure 9,traitant de même manière que dans le passage formateur de bord d'un laminage de poutrelle en H ordinaire les parties d'extrémité des ailes 63,64 et 65,66 qui ne sont pas venues en contact avec les cylindres lors du laminage dans le train universel dégrossisseur 23.
L'ébauche de poutrelle 30 montrée à la figure 5 est laminée par le train universel 23 et le train dimensionneur 24 en une multiplicité de passes, comme montré aux figures
10A à 10F, et tournée finalement en un produit semi-fini
60, comme montré à la figure 11.
Les laminages effectués par les trains universels dégrossisseurs 25 sont faits de façon sensiblement bisymétrique ,provoquant peu de déportement aux ébauches. La partie saillante 10c et les parties de joint 5c,6c et 7c de l'ébauche de poutrelle laminée par le groupe 25
de trains universels dégrossisseurs sont étendues en diminuant d'épaisseur par les ajustements en position des cylindres verticaux pendant les passes respectives dans le train universel 23, et la saillie 11c est formée en remplissant par l'ébauche la rainure 55 formée dans le cylindre horizontal supérieur 51. Cependant, la réduction agissant sur cette partie de la section transversale est limitée seulement au mouvement du cylindre horizontal supérieur 51 et, puisque la diminution de l'aire en section transversale due à l'allongement de toute la section transversale en direction longitudinale du laminage est plus grande que la diminution de l'aire en section transversale due au mouvement du cylindre horizontal
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ment la cannelure.
Cette saillie 11c est amenée facilement à remplir la rainure 55 par des écoulements ou courants de métal venant de parties adjacentes soumises à une forte réduction pendant la première demi-série de passes où la section transversale entière est relativement grande et où le degré de liberté pour les écoulements de métal dans la section transversale est élevé, cependant, l'effet fâcheux de la diminution de section transversale due
à l'allongement de la section transversale entière devient plus grand pendant la dernière demi-série de passes où le degré de liberté d'écoulement de métal dans la section transversale devient trop faible, tendant ainsi à causer un remplissage insuffisant par la saillie 11c de la rainure 55. Plus spécifiquement, si la réduction des ailes en valeur est faite plus grande que la réduction sur l'âme pendant la première demi-série de passes où le degré de liberté pour les écoulements de métal est élevé, les ailes tendent à s'étendre plus que ne le fait l'âme, cependant, l'âme et les ailes sont faites d'une pièce, en sorte que les ailes ne peuvent s'étendre seules séparément de l'âme, et les écoulements de métal
se produisent dans la mesure du trouble de l'allongement dans la direction de la largeur de l'aile (la direction verticale à la figure 8). Par conséquent, si une réduction est appliquée à l'ébauche de poutrelle mise dans l'état décrit ci-dessus par le cylindre horizontal 51, l'ébauche peut remplir la rainure 55.
Suivant les divers genres d'expériences faites par l'inventeur, il s'est avéré que pour faire que des écoulements de métal se produisent en direction de la largeur de l'aile 1c pendant la première demi-série de passes, il est nécessaire de faire le rapport d'allongement de la section transversale entière des ailes 1,03 fois plus grand ou davantage que celui de l'âme, bien que cela diffère suivant le rapport des sections transversales de l'âme et des ailes. Pendant l'étape où les ailes diminuent d'épaisseur, l'effet fâcheux de la force de frottement entre l'ébauche et le cylindre agissant sur la surface de l'ébauche atteint l'intérieur des ailes, ce qui fait que les écoulements de métal de l'ébauche tendent à être affectés.
Une force de frottement dirigée vers l'âme agit sur la surface intérieure et sur la saillie 11c des ailes par suite de la rotation du cylindre horizontal 51, l'étalement dans le sens de la largeur des ailes étant troublé, en sorte qu'on ne peut obtenir d'avantage même si le rapport d'allongement des ailes est fait plus grand que celui de l'âme.
Par contre, puisque les ailes 1a,2b du produit
de palplanche à profil en H montré à la figure 1 sont faites de plus grande épaisseur que l'âme 3b de manière
à améliorer le module d'inertie, si l'équilibre de l'allongement pendant le laminage est pris en considération, la réduction de laminage des ailes est constamment de valeur plus grande que celle de l'âme dans chaque passe. Par conséquent, dans le train universel dégrossisseur 23, à moins que le diamètre du cylindre vertical
53 soit fait beaucoup plus petit que les diamètres des cylindres horizontaux 51,52, ou que l'axe du cylindre vertical 53 soit décalé des axes des cylindres horizontaux 51,52, une réduction habituelle à la surface extérieure des ailes par le cylindre vertical 53 est commencée avant que commence la réduction sur l'âme 3c et la saillie 11c par le cylindre horizontal 51. Plus spécifiquement, comme montré à la figure 12, au moment E où le cylindre vertical 53 commence à venir en contact avec la surface extérieure de l'aile, les cylindres horizontaux 51,52 sont dans les positions G avec formation d'un intervalle
58 entre une saillie du cylindre 56 et l'ébauche, et,
au moment H où la saillie 56 du cylindre horizontal vient en contact avec l'ébauche, la surface extérieure de l'aile est réduite jusqu'à une ligne F. Par cette réduction,
le pied de la saillie 10c est poussé dans l'intervalle 58 et la saillie 11 est également poussée vers la droite à la figure 12. Le rapport du recul de la saillie 11c poussée vers la droite au mouvement X du cylindre vertical augmente pendant la dernière demi-série.de passes où la saillie 10c diminue d'épaisseur, et, en association avec le fait que la saillie 11c tend à remplir insuffisamment la rainure 55 pendant la dernière demi-série de passes, un échelon rugueux 57, comme montré à la figure
13, est formé au pied de la saillie 11c à chaque passe.
La condition de grandes précisions de forme et de dimensions de la saillie 11c exige que l'on prenne des dispositions quant à cet échelon rugueux. A cette fin, il est nécessaire que les points commençant le contact entre le cylindre vertical et l'ébauche et les cylindres horizontaux et l'ébauche soient tirés aussi près que possible l'un de l'autre ; alors, le rapport d'allongement de l'âme tend à devenir plus grand que le rapport d'allongement des ailes parce que l'âme est moins épaisse que les ailes. Cependant, lorsque le rapport d'allongement de l'âme devient plus grand que le rapport d'allongement des ailes, parce que l'âme est moins épaisse que les ailes, l'âme tend à être troublée dans son allongement par les ailes, pour ainsi produire un flambage plutôt que de pousser
les ailes et les étendre. Par contre, lorsque la valeur de la réduction sur les ailes augmente, l'intervalle 58 montré à la figure 12 devient plus grand. Par conséquent, il est préférable que la réduction sur les ailes soit faite aussi petite que possible et que la réduction par
le cylindre horizontal, c'est-à-dire la réduction de l'âme, soit faite aussi grande que possible dans une mesure où le rapport d'allongement de l'âme ne dépasse pas le rapport d'allongement des ailes.
Suivant les divers types d'expériences réalisés par l'inventeur, il s'est avéré que si le rapport d'allongement des ailes pendant la dernière demi-série de passes est fait de 1,15 ou moins par passe, les différences entre le rapport d'allongement de la saillie 11c et celui de la partie restante deviennent plus petites en valeur absolue et la réduction par le cylindre vertical 53 devient plus petite, en sorte que le désavantage résidant dans la diminution de la saillie 11c en épaisseur et en la présence d'un échelon rugueux au pied de cette saillie, peut être combattu dans une mesure consi-
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montré à la figure 12 devient plus petit et l'avantage en ce qui concerne l'amélioration de l'échelon rugueux est encore augmenté. Il s'est avéré qu'au contraire, si le rapport d'allongement des ailes est établi à 1,15 ou
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établi à 1,03 ou davantage, la forme de la saillie 11c devient bien plus mauvaise après laminage.
Comme décrit ci-dessus, pendant la.première demisérie de passes, le rapport d'allongement des ailes est de préférence fait beaucoup plus grand que le rapport d'allongement de l'âme afin de favoriser l'écoulement du métal dans la direction de la largeur des ailes ; cepeadant, au contraire, pendant la dernière demi-série de passes, l'allongement des ailes est de préférence commandé au maximum, de façon à faire que le rapport d'allongement de l'âme et le rapport d'allongement des ailes se rapprochent autant que possible l'un de l'autre. La valeur moyenne du nombre total de passes exécutées par le groupe de trains universels peut être considérée comme la limite entre la première et la seconde demi-série de passes, et le rapport d'allongement des ailes est de préférence diminué à mesure que les passes progressent.
Le Tableau montre un exemple du programme des passes.
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Même si l'on prend les mesures décrites ci-dessus, lorsque la passe finale approche, la saillie 11c ne remplit pas suffisamment la rainure 55 du cylindre et il se forme au pied de cette saillie un échelon rugueux, dans une mesure plus ou moins grande. Par suite, il est préférable que la courbe formée à l'extrémité avant de la saillie 56 du cylindre horizontal supérieur soit réalisée alors que les échelons rugueux sont peu considérables, même si l'échelon peut être formé dessus.
Le contour de la section transversale de la saillie 11c après la passe finale est sensiblement analogue au contour de la section transversale de la rainure 55, et l'aire en section ransversale de cette saillie était sensiblement de 7/10 ième de l'aire en section transversale de la rainure 55 dans la forme de réalisation considérée, bien que cela varie suivant la différence du rapport d'allon* gement entre la saillie 11c et la partie restante. Par conséquent, si la forme et les dimensions de la rainure
55 sont prises telles qu'elles tiennent compte de la diminution dont question ci-dessus, la forme et les dimensions que l'on vise peuvent s'obtenir après le processus de laminage.
Plus particulièrement, suivant l'invention, en laminant en sens inverse l'ébauche de poutrelle en plusieurs passes à l'aide d'un groupe de trains universels dégrossisseurs comprenant un train universel dégrossisseur et un train dimensionneur, pendant la première demi-série de passes, le rapport d'allongement par passe des ailes dans leur ensemble est établi à 1,03 fois ou même davantage plus grand que le rapport d'allongement de l'âme ;
pendant la dernière demi-série de passes, il est établi à 1,03 fois ou moins ; pendant la dernière demi-série de passes, le rapport d'allongement par passe des ailes est établi à 1,15 ou moins ; les parties en saillie sont laminées pour donner des parties ayant la forme et les dimensions souhaitées, à l'aide de la cannelure, la malformation peut être empêchée et la précision des dimensions peut être améliorée.
En laminant l'ébauche de poutrelle à l'aide du groupe 25 de trains universels, comme décrit ci-dessus, le train dimensionneur 24 disposé derrière ou en tête du train universel 23 produit la réduction des extrémités avant 63,64,65 et 66 de la saillie 10c et des parties de joint 5c,6c et 7c , toutes ces parties n'étant pas venues en contact avec les cylindres dans le train universel dégrossisseur 23, comme décrit ci-dessus, et, lorsque les forces de réduction P1, P2, P3 et P4 sont appliquées à ces extrémités avant 63,64,65 et 66 respectivement, un moment de flexion agit sur les ailes 1c,2c vers les côtés des ailes qui ne sont pas en contact avec les cylindres 61,62 , si bien qu'il se présente une tendance à ce que les positions de contact entre les extrémités avant précitées et les cylindres 61,62 soient déportées.
Cette tendance se présente le plus souvent pendant la passe finale lorsque l'épaisseur de l'aile diminue, ce qui conduit à des dispersions dans les formes et dimensions des extrémités avant des ailes dans le produit final. Les dispersions en formes et en dimensions, dans ces extrémités avant, doivent être réduites au minimum parce qu'elles forment les parties de joint de la palplanche à profil en H.
Par conséquent, suivant la présente invention,
au lieu du train dimensionneur 24 du groupe 25 de trains universels, on utilise un train universel 90, comme montré à la figure 14, différent du train à deux hauteurs. En ce qui concerne les formes de ce train universel 90, les cylindres horizontaux 91,92 sont sensiblement identiques par leur forme aux cylindres 61,62 du train dimensionneur précité, tel que montré à la figure 14, et les cylindres verticaux 93,94 sont formés de telle façon qu'ils sont intercalés entre les cylindres horizontaux
91,92 pour effectuer la réduction de la surface extérieure des ailes, sauf pour leurs extrémités avant. Les extrémités avant 63,64,65 et 66 des parties de joint
aux extrémités des ailes, qui n'ont pas été en contact avec les cylindres dans le train universel 23, sont laminées à dimensions par les cylindres horizontaux 91,92 du train universel 90. A ce moment, les cylindres verticaux 93,94 visent surtout à empêcher les ailes de tomber du côté extérieur et, en principe, aucune réduction active n'est effectuée sur les ailes. Cependant, une légère réduction de 10 % ou moins peut être réalisée dans le
but de diminuer le nombre de passes et d'accroître l'empêchement des chutes. Si une réduction supérieure à celle qui vient d'être mentionnée est réalisée, les extrémités avant sont déployées dans les intervalles des cylindres 95,96,97 et 98 ; la réduction des extrémités avant à l'aide des cylindres verticaux du train universel pendant les passes suivantes est augmentée en valeur, ce qui conduit à des formes et dimensions instables des extrémités avant.
Le procédé de laminage dimensionneur décrit ci-dessus peut être appliqué non seulement dans le cas dans lequel deux trains universels sont disposés de façon continue, comme dans la présente forme de réalisation, nais également dans le cas où trois ou plusieurs trains universels sont disposés de façon continue pour un laminage en sens unique ou en sens alternatifs, un ou plusieurs des trains universels étant utilisés pour le laminage à dimensions des extrémités avant des ailes.
Il est inutile de dire que le procédé susmentionné pour empêcher les ailes de tomber peut être appliqué avantageusement à une ébauche de poutrelle dans laquelle les précisions de formes et de dimensions des extrémités avant des parties de joint et analogues ont une grande importance ; et en outre, le procédé est avantageux pour améliorer les formes des extrémités avant lorsqu'il est appliqué au laminage des poutrelles en H ordinaires.
Le produit demi-fini qui a été laminé pour avoir la forme en section transversale 50 montrée à la figure
11, dans le groupe 25 de trains universels dégrossisseurs, est finalement laminé par le train universel finisseur
26 et par un appareil formateur de joints 27.
Comme montré à la figure 15, l'appareil formateur de joints 27 comprend un galet intérieur 100 présentant une nervure 102 pour déterminer un point de flexion pour la pièce saillante 10, et un galet extérieur 101 présentant une nervure 103 pour presser et fléchir la pièce saillante 10. Les galets 100,101 peuvent tourner autour des arbres 108,109 respectivement, dans des paliers
104,105,106 et 107 ; ils sont cependant fixés solidement par rapport aux arbres de façon à ne pas se déplacer en direction axiale desdits arbres. Un palier composite situé entre un palier radial et un palier de poussée, et un palier à rouleaux coniques, sont utilisés de préférence comme paliers 104,105,106 et 107, parce que ces paliers sont soumis à une charge agissant sur le galet dans les directions radiale et axiale.
Des filets sont formés sur les périphéries extérieures des extrémités des arbres 108,109 et coopèrent avec les filets intérieurs d'écrous 110,111. Des filets 114,115 ayant des centres de filets différents de ceux des filets intérieurs, sont formés sur les périphéries extérieures des écrous
110,111 et coupas à vis avec la partie filetée prévue sur le corps principal 116 de l'appareil, en sorte que les galets puissent être soutenus en porte-à-faux par
le corps principal. Par conséquent, les positions des galets 100,101 en direction axiale peuvent être ajustées en faisant tourner les arbres 108,109 au moyen des filets pour se déplacer dans leurs directions axiales, et les mouvements des galets dans les directions radiales peuvent être obtenus en déplaçant les centres des arbres
108,109 autour des centres des filets extérieurs 114,115 des écrous 110,111. Cet appareil, dont le mécanisme est simple, peut être rendu compact et peut être facilement fixé rigidement à une barre située à l'avant d'un laminoir. En fixant cet appareil avec les galets pour fléchir les parties de joints, les précisions de flexion des parties de joints peuvent être améliorées dans une mesure considérable.
Dans cette forme de réalisation, deux ensembles de galets sont prévus de façon continue pour réaliser un travail de flexion en deux étapes ; cependant, le nombre des étapes de flexion peut être augmenté pour améliorer encore les précisions de la flexion.
Le produit demi-fini, dont la partie saillante
10 est pliée dans l'appareil formateur de joints 27, est réglé en contour dans le train universel finisseur 26, comme montré à la figure 16. A ce moment, des resserrements ou rétrécissements 120,121 , nécessaires pour la partie de joint formant le pivot, sont formés. Si les resserrements 120,121 sont formés préalablement dans le train universel dégrossisseur 23, les resserrements ou rétrécissements ainsi formés sont soumis à une déformation par flexion pendant la réduction des extrémités avant dans le train dimensionneur 24, ce qui détruit ainsi les précisions de formes et de dimensions.
Par le procédé décrit ci-dessus, on a laminé la palplanche à profil en H dans cette forme de réalisation. On peut considérer une version comprenant deux ou plusieurs groupes 25 de trains universels dégrossisseurs, dans cette forme de réalisation, mais l'arrangement de cette forme de réalisation est si satisfaisant que la palplanche à profil en H peut être laminée de façon efficace et hautement précise avec un nombre minimal de trains.
Suivant la présente invention, on a produit de façon efficace et très précise une palplanche à profil en H ayant un module d'inertie élevé, se prêtant parfai- tement au travail et empêchant les fuites d'eau, en utilisant un équipement de laminage identique à celui que l'on utilise pour la fabrication des poutrelles en H ordinaires, avec seulement un petit nombre d'appareils supplémentaires.
Les appareils supplémentaires à utiliser pour le laminage de la palplanche à profil en H , et le procédé de laminage, peuvent être appliqués à la fabrication d'autres profilés d'acier ayant des ailes.
Il sera visible pour un spécialiste que les formes de réalisation décrites ne sont données qu'à titre d'exemples et ne représentent qu'un petit nombre de possibilités spécifiques de la présente invention. De nombreux autres arrangements peuvent être imaginés par l'homme de l'art sans pour autant s'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention.
H-profile sheet pile manufacturing process
The present invention relates to a method for manufacturing sheet piles with an H profile.
It was felt the need to provide sheet piles with high cross-sectional qualities, which are capable of preventing water leaks and which are suitable for work, as a result of the considerable development of civil works, for construction. coverings, walls, docks, devices opposing landslides, temporary cofferdams or similar devices. To meet this need, various sheet piles have been provided in which joint elements are welded to steel pipes and steel profiles of various shapes, each having a large cross section. However, separate production methods for main sheet pile bodies and joint elements,
and methods of welding the joint elements to the main bodies of the sheet piles are necessary to manufacture these sheet piles, which increases the manufacturing costs.
We then proposed to make sheet piles
of various cross-sectional shapes, by the single rolling process in which the main body of the sheet pile is formed integrally with the joint elements. Among these sheet piles, one type which can easily have a large inertia module and which can be laminated with high efficiency is a sheet pile having an H-shaped cross section and having joint parts which cooperate with the elements. of joint in each case of adjacent sheet piles, respectively, at the opposite ends of a pair of wings opposite to each other, with the center line of the cross section of the H sheet pile lying between the pairs of wings.
Now, the traditional H-shaped sheet piles are manufactured as described above, by means of a group of universal rolling trains. However, in the process for manufacturing sheet piles with H-profile according to the prior art, there were various rolling problems which were detrimental to efficient and very precise production of sheet piles with H-profile.
The present invention has been developed to remedy the difficulties mentioned above, and the object of the invention is to provide a method for solving the various rolling problems, in order to produce, with good efficiency and precisely, sheet pile products. in H and the like, using a group of universal trains.
To achieve this aim, the method of manufacturing a sheet pile with an H profile, as described above, is carried out according to the invention in such a way that, in a process of rolling a beam blank using '' a profiling train, a uni-versal roughing train, a sizing train and a universal finishing train, we laminate a beam blank prepared by blooming lamination or by continuous casting, and having a cross section in shape of H symmetrical in the vertical and lateral directions, in order to form a H-beam profile blank having a base and projections corresponding to two projecting elements forming a finger-shaped joint part at the end of a wing,
using a profiling train in which a groove is provided to change the positional relationship between a core and the wings of a beam blank to deform the beam blank, so as to give it a shape in H asymmetrical, and another groove to form a base and projections at one end of the wing.
The method of manufacturing the H-profile sheet pile according to the invention is arranged so that by rolling in one direction and in the other the above-mentioned beam blank, in a multiplicity of passes, using
<EMI ID = 1.1>
a universal roughing train and a sizing train, during the first half-series of passes, brings together:
elongation by pass of the wings as a whole is established at 1.03 times or more the ratio of elongation of the core; during the last half-pass series he
<EMI ID = 2.1>
half series of passes, the aspect ratio of the wings per pass is 1.15 or less.
The method of manufacturing sheet piles in H profile according to the invention is arranged such that, in the rolling for dimensioning of the front end part of the wing of the aforementioned beam blank using a universal sizing train, the outer surface of the wing is pressed with a reduction ratio of 10% or less, using the vertical cylinders of a universal sizing train, while the front end part of the wing is dimensionally laminated by means of horizontal cylinders.
The method of manufacturing the above-described H-profile sheet pile according to the present invention is arranged so that, by bending the joint parts of the work material which has been laminated by a group of universal dimensioning trains before finishing laminating using a universal finishing train, the joint part is folded by means of a joint forming device which is placed at the head of the universal finishing train, and in which a roller having a rib for determining a point to bend the joint part, and a roller having a rib for bending the joint part, are supported by cantilevered shafts, respectively,
the shafts being fixed to the main body of the apparatus by nuts each carrying at their inner periphery threads to be coupled by screwing to threads provided on an end portion of the shaft, and bearing moreover at their periphery outer, threads whose center differs from the center of the threads formed at the inner periphery, so as to be able to adjust the position of the cylinders in the axial direction and in the radial direction.
The features and objects of the invention mentioned above will become more apparent on reading the description which follows and on considering the drawings appended to this specification, in which the same reference indices relate to the same parts,
and on which:
- Figure 1 is a sectional view showing a sheet pile with a conventional H profile, of the finger type, bisymmetric and bilateral;
FIG. 2 is an explanatory view showing the state of arrangement of the H-profile sheet piles of FIG. 1 and arranged so as to be alternately turned over;
FIG. 3 is a sketch of the arrangement of the trains in an embodiment of the present invention;
- Figure 4 is a sectional view of the beam blank with H-shaped cross section, symmetrical in vertical and lateral directions;
- Figure 5 is a sectional view showing the blank of beam laminated by the profiling train;
- Figure 6 is a sectional view showing the relative arrangement between the groove of the profiling train and the worked material; i
- Figure 7 is a sectional view showing the allu-;
<EMI ID = 3.1>
an embodiment of the present invention;
- Figure 8 is a front view showing the essential part of the grooves of the roughing universal train;
- Figure 9 is a front view showing the essential parts of the splines of the sizing train;
- Figure 10 is a view showing the progress of rolling carried out by the group of universal roughing trains;
- Figure 11 is a sectional view of the semi-finished product rolled by the universal roughing train;
- Figure 12 is a front view showing the essential parts of the mechanism for forming an unevenness at the foot of the projecting part (11) of the semi-finished product rolled by the universal roughing train;
- Figure 13 is a front view showing the essential parts of the rough or rough rung at the foot of the projecting part (11) of the semi-finished product rolled by the universal roughing train;
- Figure 14 is a front view showing the essential parts of the mechanism preventing the wing from buckling in the universal gear train according to the invention;
- Figure 15 is a sectional view showing the joint forming device according to the invention;
- Figure 16 is a front view showing the essential parts of the grooves of the cylinders of the universal finisher train.
Embodiments of the invention will be described below.
First of all, Figure 1 shows an embodiment of the cross section of the H profile sheet pile, manufactured according to the invention. From the joint parts 4b, 5b and 6b, 7b arranged at the ends of the wings 1b, 2b, a pair of joint parts 4b, 5b is deformed to give finger-shaped joint parts, to be coupled one to the other. the other. More particularly, in a pair of seal parts 4b and 5b, a seal part 4b is shaped with a base 9 formed between protruding parts corresponding to what will be called the index and the thumb, 10, 11, and the-
<EMI ID = 4.1>
in form of eminence 12 to be coupled to the base 9. Thus, the base 9 of a sheet pile is coupled to the end in form of eminence 12 of the adjacent sheet pile, which is repeated in successive order, thus forming a sheet pile wall. As for the other pair of seal parts 6b, 7b, in Figure 1, for example, the inner surface of the seal part 6b overlaps the outer surface of the seal part 7b, a gap 13 being held between them. In the embodiment shown in FIG. 1, the joint part 5b forming the protruding part on the coupling side, and the joint part 7b, on the covering side,
<EMI ID = 5.1> trale XX, so that the finger-shaped joint parts of each two sheet piles can be arranged not only on the same sides, but on the other sides with respect to the central line, i.e. - say so as to be alternately turned over, as shown in Figure 2, thereby allowing to form a sheet pile wall. The gap 13 formed between the parts of
<EMI ID = 6.1>
absorb the dispersions of the rolling results and,
moreover, it is designed to be sized from 2 to
10 mm to keep the dimensions, in order to prevent falling inside the pile of the earth
and sand passing through the gap when the sand and soil filling the inside of the sheet pile are extracted, and to prevent the concrete which has been filled inside from flowing out. Various forms of overlapping joint parts can be proposed, apart from the form shown in FIG. 1, but
it is preferable to adopt forms that are as asymmetrical as possible to prevent the offset of the material to be worked and the like, during the process
rolling.
Referring to FIG. 1, it can be seen that the projections 14, 15 arranged near the joint parts 5b, 7b are designed to increase the stability when stacking the sheet piles, to have a cross section.
<EMI ID = 7.1>
in H, applied to the outer surfaces of the wing, and to balance the upper and lower wings in cross section relative to a core 3 and, moreover, to increase the inertia module of the sheet pile wall.
The H profile sheet pile described above
is formed on one side with finger joint parts, which makes its working possibilities high. In addition, the H-profile sheet pile is shaped on the other side with overlapping joint parts, so that the sheet pile can be integrated into a construction where concrete fills the inside of the sheet pile, thus making it possible to make an excellent sheet pile wall to prevent water leakage. As will be described below, the sheet pile is laminated by means of the group of universal trains, and it is easy to laminate sheet piles with an H profile having a greater height B of the web in cross section, so that we can increase the inertia module.
An example of the method for manufacturing the H-profile sheet pile according to the present invention will be given below, in the case where the sheet pile of FIG. 1 is manufactured.
As shown in the diagram of FIG. 3, the trains used include a blooming train 21, a profiting train 22 and a group of universal roughing trains 25, which includes a universal roughing train
23 and a sizing train 24, and a universal finishing train 26. This diagram is identical to the equipment
rolling mills for the manufacture of ordinary H beams, which are well known.
The blooming train 21 laminates a beam blank 29 whose cross-sectional shape is that of an H, symmetrical in vertical and lateral direction, which is identical to a beam blank for the manufacture of a well-known ordinary H beam , as shown in Figure 4. Therefore, a detailed description of this part of the rolling process will be omitted. This beam blank 29 can be produced by continuous casting.
The beam blank 29 is heated in a reheating oven and then laminated in the profiling train 22 to obtain a beam blank 30 which will then be laminated by the group of universal trains 25; as shown in FIG. 5, the beam blank 30 comprises wings 31, 32. The wing 31 on one side is shaped at its upper part with a base 33 corresponding to the base 9 in the product shown in FIG. 1 and is asymmetrical at its lower end corresponding to the parts of the asymmetrical joint 5.7 of the product shown in Figure 1.
The upper end of the wing 32 on the other side must be partially laminated with overlapping joint by the group 25 of universal roughing trains and, consequently, by considering the reduction balance necessary between the two wings during rolling by the group of universal trains, the wing 32 does not have a projecting part corresponding to the projection 35, formed on the side of the finger joint part. In addition, in Figure 5, we have indicated <EMI ID = 8.1> is substantially asymmetrical overall, but slightly asymmetrical. In other words, the profiling train 22 laminates the beam blank 29 which was symmetrical in the vertical and lateral direction to produce the asymmetrical beam blank 30 in the vertical and lateral directions.
Here, since the grooves formed in the profiling train are reduced in number, the beam blank 29 must be laminated to the beam blank.
30 by using as few splines as possible. However, if we laminate the joist blank
29 in a multiplicity of passes by the use of an open groove only as shown in FIG. 6, in the second pass, the elongation of the core 36 will become greater than the elongations of the wings 31, 32, with
this result that the wings will be pulled by the core in the longitudinal direction, the inner surfaces of the wings will be reduced in the directions defining the thickness, and the projection 35 will not fill the groove, thus causing a considerable dispersion of the shapes and dimensions. of the projection 35 in the longitudinal direction. In the subsequent rolling process in the group of universal trains 25, the projection 35 .. will be rolled by a blind hole. Consequently, if the projection 35 is insufficient in cross-sectional area, as described above with respect to the beam blank 30, the insufficient dimensions are further aggravated, which causes a considerable dispersion of the dimensions of the protruding part. 11 in the final product shown in Figure 1.
To avoid the drawback described above, it is necessary to increase the number of splines and equalize the aspect ratio
from the soul to the aspect ratios of the wings in the respective grooves. However, a cylinder can not be made with many grooves and, therefore, to increase the number of grooves, it is necessary to increase the number of trains.
Now, according to the present invention, as shown in FIG. 7, the profiling train 21 has cylinders shaped with a groove 38 and another groove 39. A passage in the box 40 is intended to correct an excess of filling in a gap 42 formed between the rolls when the rolling is carried out by the groove 38, and corrects this excess because the
<EMI ID = 9.1>
in a box 40. The outline of a beam 29 symmetrical in vertical and lateral directions, shown in FIG. 4, is first laminated to give the outline of an asymmetrical beam in the vertical direction, and substantially bisymmetrical by the use of the groove. 38 in several passes. The purpose of this rolling by using the groove 38 is to produce a shear deformation between the core 43 and the wings 44, 45, as shown in FIG. 4, so as to change the relative position between the core 43 and the wings 44,45, and tends to cause cambering (turned upwards or downwards) and the like, on the blank during a first pass. However, the camber and similar phenomena can be corrected by manipulators provided at the front
and at the back of the train. In the groove 38, the blank is laminated to a predetermined core thickness (50 mm in one example) in several passes (6 passes, except for the overfill correction pass in the example cited). In this step, the metal flows inside the cross section of the blank can be made relatively freely,
and the joint parts of the core 43a and the wings 44a,
45a of the groove 38 are each made to be regular and with a large radius of curvature, thereby eliminating the drawback of insufficient filling of the grooves by the wings 44a, 45a. The preform, in which the core has been reduced in thickness to a predetermined thickness using the groove 38 and which has been shaped in an asymmetrical H cross section in the vertical direction, is laminated in 1 to 3 passes (s 'he
there are tolerances in the resistance of the cylinders
and in motor power, a pass is desirable) using the groove 39 in one operation. If the groove 38 is projected to have elongation ratios for the core 36a and the wings 31a, 32a equal l 'a
to the other when laminated in the groove 39, the reduction in thickness of the wings 31a, 32a in the groove does not take place, thus making it possible to obtain cross sections having a low dispersion in the direction of rolling. It is also advantageous to form a part 47 by forming a preparatory step in the cane-lure 38, so as to facilitate the formation of the projecting part 35 in the groove 39.
As described above, the profiling train 22 is provided with the groove 38 for laminating the symmetrical beam blank in the vertical and lateral directions, so as to adjust the reduction balance of the respective parts of the beam blank during the reduction to be made in the following groove
39, thereby obtaining the beam blank 30 having the predetermined shape, and this train can laminate the ordinary beam blank 29 symmetrical in vertical and lateral directions to give the beam blank
30 to be supplied to the group 25 of universal trains which follows the profiling train 22.
The beam blank 30 which has been laminated by the profiling train 22 is sent to the group 25 of universal roughing trains comprising the universal roughing train 23 and the sizing train 24, where the blank is laminated in one direction and in the other. , in several passes.
As shown in FIG. 8, the universal roughing train 23 comprises upper and lower horizontal cylinders 51, 52 and vertical cylinders
53.54 arranged on the right and left of the horizontal cylinders 51.52 and laminates a core 3c by the outer peripheries of the upper and lower horizontal cylinders 51.52 and the wings 1c, 2c by the lateral surfaces of the horizontal cylinders 51.52 and the outer peripheries of the vertical cylinders 53,54 in the same way as in the rolling of an ordinary H beam, and this rolling consists in the rolling of a projection 11c which is formed by a groove 55 formed in the upper horizontal cylinder , in this rolling.
A projection 10c and other joint parts 5c, 6c and 7c are laminated by the lateral surfaces of the horizontal cylinders 51,
52 and the outer peripheries of the vertical cylinders
53.54 in the same way as in the rolling of the wings 1c, 2c. The sizing train 4 arranged behind or in front of the universal roughing train 23 comprises an upper grooved cylinder (grooved cylinder) 61 and a lower grooved cylinder 62, as shown in FIG. 9, treating in the same way as in the edge forming passage of an ordinary H-beam rolling the end portions of the wings 63, 64 and 65, 66 which did not come into contact with the cylinders during rolling in the roughing universal train 23.
The beam blank 30 shown in Figure 5 is laminated by the universal train 23 and the sizing train 24 in a multiplicity of passes, as shown in the figures
10A to 10F, and finally turned into a semi-finished product
60, as shown in Figure 11.
The laminations carried out by the universal roughing trains 25 are made in a substantially asymmetrical manner, causing little offset to the blanks. The projecting part 10c and the joint parts 5c, 6c and 7c of the blank of the beam laminated by group 25
of universal roughing trains are extended decreasing in thickness by the adjustments in position of the vertical cylinders during the respective passes in the universal train 23, and the projection 11c is formed by filling in the blank the groove 55 formed in the upper horizontal cylinder 51. However, the reduction acting on this part of the cross-section is limited only to the movement of the upper horizontal cylinder 51 and, since the reduction in the cross-sectional area due to the elongation of the entire cross-section in the longitudinal direction of the rolling is greater than the decrease in cross-sectional area due to the movement of the horizontal cylinder
<EMI ID = 10.1>
the groove.
This projection 11c is easily brought to fill the groove 55 by flows or streams of metal coming from adjacent parts subjected to a strong reduction during the first half-series of passes where the entire cross section is relatively large and where the degree of freedom for the metal flows in the cross section is high, however, the annoying effect of the decrease in cross section due
at the elongation of the entire cross section becomes greater during the last half-series of passes where the degree of freedom of flow of metal in the cross section becomes too low, thus tending to cause insufficient filling by the projection 11c of groove 55. More specifically, if the reduction of the wings in value is made greater than the reduction on the core during the first half-series of passes where the degree of freedom for the metal flows is high, the wings tend to extend more than the core does, however, the core and the wings are made in one piece, so that the wings cannot extend alone separate from the core, and the metal flows
occur in the measurement of the elongation disorder in the direction of the width of the wing (the vertical direction in Figure 8). Consequently, if a reduction is applied to the beam blank put into the state described above by the horizontal cylinder 51, the blank can fill the groove 55.
According to the various kinds of experiments made by the inventor, it has been found that in order to cause metal flows to occur in the direction of the width of the wing 1c during the first half-series of passes, it is necessary to make the aspect ratio of the entire cross section of the wings 1.03 times greater or more than that of the web, although this differs according to the ratio of the cross sections of the web and the wings. During the stage where the wings decrease in thickness, the annoying effect of the force of friction between the blank and the cylinder acting on the surface of the blank reaches the inside of the wings, so that the flows of blank metal tend to be affected.
A frictional force directed towards the core acts on the inner surface and on the projection 11c of the wings as a result of the rotation of the horizontal cylinder 51, the spreading in the width direction of the wings being disturbed, so that one cannot obtain an advantage even if the aspect ratio of the wings is greater than that of the core.
On the other hand, since the wings 1a, 2b of the product
sheet pile H profile shown in Figure 1 are made of greater thickness than the core 3b so
to improve the inertia module, if the balance of the elongation during rolling is taken into account, the reduction in rolling of the wings is constantly of greater value than that of the core in each pass. Therefore, in the universal roughing train 23, unless the diameter of the vertical cylinder
53 is made much smaller than the diameters of the horizontal cylinders 51,52, or that the axis of the vertical cylinder 53 is offset from the axes of the horizontal cylinders 51,52, a usual reduction to the outer surface of the wings by the vertical cylinder 53 is started before the reduction begins on the core 3c and the projection 11c by the horizontal cylinder 51. More specifically, as shown in FIG. 12, at the moment E when the vertical cylinder 53 begins to come into contact with the external surface of the wing, the horizontal cylinders 51, 52 are in positions G with formation of an interval
58 between a projection of the cylinder 56 and the blank, and,
at the moment H when the projection 56 of the horizontal cylinder comes into contact with the blank, the outer surface of the wing is reduced to a line F. By this reduction,
the foot of the projection 10c is pushed into the interval 58 and the projection 11 is also pushed to the right in FIG. 12. The ratio of the recoil of the projection 11c pushed to the right to the movement X of the vertical cylinder increases during the last half-series of passes where the projection 10c decreases in thickness, and, in association with the fact that the projection 11c tends to insufficiently fill the groove 55 during the last half-series of passes, a rough rung 57, as shown in the figure
13, is formed at the foot of the projection 11c on each pass.
The condition of great precision in shape and dimensions of the projection 11c requires that provision be made for this rough rung. To this end, it is necessary that the points starting the contact between the vertical cylinder and the blank and the horizontal cylinders and the blank are drawn as close to each other as possible; then, the aspect ratio of the soul tends to become larger than the aspect ratio of the wings because the soul is thinner than the wings. However, when the aspect ratio of the core becomes larger than the aspect ratio of the wings, because the soul is thinner than the wings, the soul tends to be disturbed in its elongation by the wings, to so produce buckling rather than pushing
the wings and extend them. On the other hand, when the value of the reduction on the wings increases, the interval 58 shown in FIG. 12 becomes larger. Therefore, it is preferable that the reduction on the wings is made as small as possible and that the reduction by
the horizontal cylinder, that is to say the reduction of the core, is made as large as possible in so far as the aspect ratio of the core does not exceed the aspect ratio of the wings.
According to the various types of experiments carried out by the inventor, it turned out that if the aspect ratio of the wings during the last half series of passes is made of 1.15 or less per pass, the differences between the ratio of elongation of projection 11c and that of the remaining part become smaller in absolute value and the reduction by the vertical cylinder 53 becomes smaller, so that the disadvantage lies in reducing the projection 11c in thickness and in presence of a rough rung at the foot of this projection, can be combated to an extent
<EMI ID = 11.1>
shown in Figure 12 becomes smaller and the advantage in improving the rough rung is further increased. It turned out that on the contrary, if the aspect ratio of the wings is established at 1.15 or
<EMI ID = 12.1>
established at 1.03 or more, the shape of the projection 11c becomes much worse after rolling.
As described above, during the first half series of passes, the aspect ratio of the wings is preferably made much greater than the aspect ratio of the core in order to promote the flow of the metal in the direction of the width of the wings; however, during the last half series of passes, the elongation of the wings is preferably controlled as much as possible, so that the aspect ratio of the core and the aspect ratio of the wings come together as much as possible from each other. The average value of the total number of passes executed by the group of universal trains can be considered as the limit between the first and second half-series of passes, and the aspect ratio of the wings is preferably reduced as the passes progress.
The Table shows an example of the pass program.
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
Even if the measures described above are taken, when the final pass approaches, the projection 11c does not sufficiently fill the groove 55 of the cylinder and a rough rung forms at the foot of this projection, to a greater or lesser extent. big. Therefore, it is preferable that the curve formed at the front end of the projection 56 of the upper horizontal cylinder is made while the rough steps are small, even if the step can be formed above.
The contour of the cross section of the projection 11c after the final pass is substantially similar to the contour of the cross section of the groove 55, and the cross-sectional area of this projection was substantially 7/10 th of the area in cross section of the groove 55 in the embodiment considered, although this varies according to the difference in the aspect ratio * between the projection 11c and the remaining part. Therefore, if the shape and dimensions of the groove
55 are taken such that they take into account the reduction of which question above, the shape and the dimensions which one aims at can be obtained after the rolling process.
More particularly, according to the invention, by rolling in the opposite direction the beam blank in several passes using a group of universal roughing trains comprising a universal roughing train and a sizing train, during the first half-series of passes, the aspect ratio per pass of the wings as a whole is established at 1.03 times or even greater than the aspect ratio of the core;
during the last semi-series of passes, it is established at 1.03 times or less; during the last half series of passes, the aspect ratio of the wings per pass is set at 1.15 or less; the projecting parts are laminated to give parts having the desired shape and dimensions, using the groove, the deformation can be prevented and the accuracy of the dimensions can be improved.
By laminating the beam outline using the group 25 of universal trains, as described above, the sizing train 24 disposed behind or at the head of the universal train 23 produces the reduction of the front ends 63, 64, 65 and 66 of the projection 10c and of the joint parts 5c, 6c and 7c, all these parts not having come into contact with the cylinders in the universal roughing train 23, as described above, and, when the reduction forces P1, P2, P3 and P4 are applied to these front ends 63,64,65 and 66 respectively, a bending moment acts on the wings 1c, 2c towards the sides of the wings which are not in contact with the cylinders 61,62, if although there is a tendency for the contact positions between the aforementioned front ends and the cylinders 61, 62 to be offset.
This tendency occurs most often during the final pass when the thickness of the wing decreases, which leads to dispersions in the shapes and dimensions of the front ends of the wings in the final product. The dispersion in shape and size in these front ends must be reduced to a minimum because they form the joint parts of the H-profile sheet pile.
Consequently, according to the present invention,
instead of the sizing train 24 of the group 25 of universal trains, a universal train 90 is used, as shown in FIG. 14, different from the train at two heights. With regard to the shapes of this universal train 90, the horizontal cylinders 91, 92 are substantially identical in their shape to the cylinders 61, 62 of the aforementioned dimension train, as shown in FIG. 14, and the vertical cylinders 93, 94 are formed in such a way that they are interposed between the horizontal cylinders
91.92 to perform the reduction of the outer surface of the wings, except for their front ends. The front ends 63, 64, 65 and 66 of the joint parts
at the ends of the wings, which have not been in contact with the cylinders in the universal train 23, are rolled to size by the horizontal cylinders 91, 92 of the universal train 90. At this time, the vertical cylinders 93, 94 are mainly aimed to prevent the wings from falling on the outside and, in principle, no active reduction is carried out on the wings. However, a slight reduction of 10% or less can be achieved in the
goal of reducing the number of passes and increasing the prevention of falls. If a reduction greater than that just mentioned is carried out, the front ends are deployed in the intervals of the cylinders 95, 96, 97 and 98; the reduction of the front ends using the vertical cylinders of the universal train during the following passes is increased in value, which leads to unstable shapes and dimensions of the front ends.
The dimensioning laminating method described above can be applied not only in the case in which two universal trains are arranged continuously, as in the present embodiment, but also in the case where three or more universal trains are arranged continuously for rolling in one direction or in alternative directions, one or more of the universal trains being used for the dimensional rolling of the front ends of the wings.
It is needless to say that the above-mentioned method of preventing the wings from falling can be applied advantageously to a beam blank in which the details of shapes and dimensions of the front ends of the joint parts and the like are of great importance; and further, the method is advantageous for improving the shapes of the front ends when applied to the rolling of ordinary H-beams.
The semi-finished product which has been rolled to have the cross-sectional shape 50 shown in the figure
11, in group 25 of universal roughing trains, is finally laminated by the universal finishing train
26 and by a joint-forming device 27.
As shown in FIG. 15, the joint-forming apparatus 27 comprises an inner roller 100 having a rib 102 to determine a point of flexion for the protruding part 10, and an outer roller 101 having a rib 103 for pressing and bending the part projection 10. The rollers 100,101 can rotate around the shafts 108,109 respectively, in bearings
104, 105, 106 and 107; they are however fixed securely with respect to the shafts so as not to move in the axial direction of said shafts. A composite bearing located between a radial bearing and a thrust bearing, and a taper roller bearing, are preferably used as bearings 104, 105, 106 and 107, because these bearings are subjected to a load acting on the roller in the radial and axial directions .
Threads are formed on the outer peripheries of the ends of the shafts 108,109 and cooperate with the inner threads of nuts 110,111. Threads 114, 115 having thread centers different from those of the inner threads, are formed on the outer peripheries of the nuts
110,111 and screw coupas with the threaded part provided on the main body 116 of the apparatus, so that the rollers can be supported in overhang by
the main body. Therefore, the positions of the rollers 100,101 in the axial direction can be adjusted by rotating the shafts 108,109 by means of the threads to move in their axial directions, and the movements of the rollers in the radial directions can be obtained by moving the centers of the shafts
108,109 around the centers of the external threads 114,115 of the nuts 110,111. This device, whose mechanism is simple, can be made compact and can be easily rigidly attached to a bar located at the front of a rolling mill. By fixing this unit with the rollers to flex the joint parts, the bending accuracy of the joint parts can be improved to a considerable extent.
In this embodiment, two sets of rollers are provided continuously to perform a bending work in two stages; however, the number of bending steps can be increased to further improve the bending accuracy.
The semi-finished product, including the projecting part
10 is folded in the joint forming device 27, is adjusted in outline in the universal finishing train 26, as shown in FIG. 16. At this time, tightening or shrinking 120,121, necessary for the joint part forming the pivot, are formed. If the constrictions 120, 121 are formed beforehand in the universal roughing train 23, the constrictions or constrictions thus formed are subjected to a deformation by bending during the reduction of the front ends in the dimensioning train 24, which thus destroys the precision of shapes and dimensions. .
By the method described above, the H-profile sheet pile was laminated in this embodiment. We can consider a version comprising two or more groups of universal roughing trains, in this embodiment, but the arrangement of this embodiment is so satisfactory that the sheet pile with H profile can be laminated efficiently and highly precisely. with a minimum number of trains.
In accordance with the present invention, an H-shaped sheet pile having a high inertia module was produced efficiently and very precisely, suitable for work and preventing water leaks, using identical rolling equipment. to that used for the production of ordinary H-beams, with only a small number of additional devices.
The additional apparatuses to be used for the rolling of the H-profile sheet pile, and the rolling process, can be applied to the manufacture of other steel sections with wings.
It will be apparent to a specialist that the embodiments described are given only by way of examples and represent only a small number of specific possibilities of the present invention. Many other arrangements can be imagined by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.