FR2500339A1 - Train de laminage periodique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA METALLURGIE ET PLUS PRECISEMENT LE LAMINAGE. LE TRAIN DE LAMINAGE PERIODIQUE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE COMPORTANT UN PLATEAU SUR LEQUEL SONT DISPOSES SUCCESSIVEMENT UN MECANISME D'AVANCE DU DEMI-PRODUIT A LAMINER ET UN BATI DANS LEQUEL EST MONTE AU MOINS UN PORTE-CYLINDRES DEPLACE PAR UN MECANISME D'ENTRAINEMENT ET PORTANT UN CYLINDRE DE TRAVAIL COOPERANT OPERATIONNELLEMENT AVEC LE DEMI-PRODUIT A LAMINER, ET UN CYLINDRE D'APPUI ROULANT SUR UN APPUI REGLABLE FIXE AU BATI, TANDIS QU'UN ENVIDOIR EST MONTE EN AVAL DU BATI, ET EST CARACTERISE EN CE QUE LE CYLINDRE DE TRAVAIL (1) EST MONTE EN CONTACT DIRECT AVEC LE CYLINDRE D'APPUI 25 ET EST SENSIBLEMENT DECALE VERS LA SORTIE DU DEMI-PRODUIT A LAMINER 3. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX TRAINS DE LAMINAGE A FROID DES TOLES EN ALLIAGES DIFFICILES A DEFORMER TELS QUE: ACIER ALLIE, TITANE, BRONZE, LAITONS AU PLOMB, ETC.

Description

La présente invention concerne le domaine de la métallurgie et a notamment pour objet un train de laminage périodique.

Il est plus avantageux d'appliquer la présente invention dans les trains de laminage à froid des tôles en alliages difficiles à déformer tels que : acier allié, titane, bronze, laitons au plonb, etc.

L'invention en question peut être appliquée avec succès au dégrossissage intensif des ébauches (lingots) obtenues par la méthode de coulée continue de métal tant à l'état chaud qu'à l'état froid.

Les trains de laminage périodique déforment le demiproduit avec un dégrossissage atteignant 3usqu'à 90 à 95%.

A la différence d9 laminage continu, ce processus s'effectue périodiquement et les cylindres dont les axes sont habituellement fixes se déplacent dans ce cas, lors du dégrossissage, par rapport au demi-produit engagé dans la zone de leur action par un mécanisme approprié.

Le rendement de chaque processus périodique est déterminé, comme on le sait, par l'efficacité d'un cycle (dans ce cas, par la longueur du laminé fini, produit en un seul cycle) et par l'intensité du processus (nombre de cycles par unité du temps).

Le succès de la solution de ce problème d'élévation du rendement du train de laminage périodique dépend dans une même mesure des deux facteurs mentionnés, autrement dit, il est avantageux d'eleverledegré de dégrossissage par cycle et le nombre de cycles par unité du temps.

A l'heure actuelle on a établi l'avantage de l'utilisation de cylindres de petit diamètre pour le laminage de tôles à froid. Grâce à leur utilisation, on a réussi à obtenir des tôles de plus petite épaisseur et de qualité ' accrue.

Il convient de noter que la conception de l'ensemble d'appui encaissant les sollicitationstechnologiques devient notablement compliquée. Il faut alors mettre le cylindre de travail en contact avec trois ou six cylindres, ce qui aboutit à une élévation notable du coût du laminoir et conduit au gauchissement réciproque des cylindres de travail.

Cependant, l'aptitude de l'ensemble d1appui à résister aux efforts de laminage reste insuffisante et, pour cette raison,il est impossible d'augmenter la réduction de la section en un cycle par augmentation des efforts technologiques.

Il est possible de réduire les efforts technologiques et d'augmenter simultanément le dégrossissage en augmentant sensiblement i.a longtaitr de la zone de déformation, zone dans laquelle les cylindres sont en contact avec le demi-produit
Toutefois, en augmentant @@ longueur de la course des cyli@dres, on augmente notablement les forces dynamiques, ce qui empêche d'inten@ifier le processus.

L'augmentation des charges dynamiques implique, à son tour, une baisse de la valeur des masses mobiles, qui sont déterminées principalement par les diamètres des cylindres de travail,
En se déplaçant par rapport au demi-produit, le cylindre de travail de petit diamètre l'entraîne avec lui, et plus le cylindre est petit, plus son effort d'entraî- nement est grand. De ce fait, il est difficile d'engager l'extrémité de la bande au début du processus de laminage et à sa fin. Il en résulte des pertes de métal.

Les tentatives visant à créer un train de laminage périodique ont conduit à la création d'un laminoir dans lequel on a monté sur un plateau, successivement, un mécanisme avance du demi-produit et un bSti à l'intérieur duquel est déplacé par un mécanisme d'entraînement un porte-cylindres portant des cylindres de travail coopérant opérationnellement avec le demi-produit à déformer, et des cylindres d'appui qui roulent sur un appui réglable fixé sur le bêti (revue "Métall" 31. Jahrang, Heft 8, 1977, pages 855 à 861).

Dans ce bati, l'appui réglable est réalisé sous forme d'une barre comprenant un secteur parallèle à l'axe de laminage, un secteur incliné et deux secteurs où le demi-produit est avancé sans aucun dégrossissage.

Cependant, le processus d'engagement d'un demiproduit (début du processus) se fait ici par la méthode de taillage, autrement dit, par rapprochement progressif des cylindres Jusqutà la dimension nécessaire de la bande. La bande se trouve en meme temps dans le mécanisme d'avance et dans le dévidoir (ou dans des rouleaux spéciaux) et, après l'engagement, son extrémité avant est coupée, ce qui conduit à une perte de métal. Du fait que l'effort de laminage est transmis ici par l'intermédiaire de deux pièces intermédiaires (cylindres de travail et d'appui) au bêti fixe, la capacité du laminoir de résister aux efforts de laminage est assez élevée et les masses mobiles sont relativement petites.

La conception de la cage décrite permet d'intensifier notablement le processus. Cependant, l'avance du demiproduit d'une épaisseur de 6 à 30 mm, qui ne peut être réalisée que dans les intervalles de temps pendant lesquels les cylindres de travail n'effectuent pas le dégrossissage, empêche l'intensification. La durée d'avance constitue de 0,02 à 0,1 s et le régime de travail du mécanisme d'avance limite le nombre de cycles par unité de temps.

Pour assurer une avance continue du demi-produit, diminuer au minimum le diamètre du cylindre de travail et simplifier la conception, on a proposé un laminoir à pendules selon le brevet d'invention anglais nO 1103952 B3M 12B (B21b 13/18), 1968.

Dans ce laminoir, on a disposé sur un plateau, successivement l'un derrière l'autre, un mécanisme d'avance du demi-produit et un bâti à l'intérieur duquel sont placés des porte-cylindres renfermant des cylindres de travail et d'appui.

Les porte-cylindres sont installés sur des pendules mis en oscillations par un mécanisme d'entraînement autour d'axes fixés à demeure dans le bgti. Dans ce cas, l'effort de laminage est transmis du cylindre de travail, de 20 à 50 mm de diamètre, par l'intermédiaire des cylindres intermédiaires et des rouleaux d'appui, sur l'axe du pendule.

Il s'ensuit que tout le porte-cylindre subit l'effort de laminage. Pour cette raison, on est obligé d'augmenter sa masse. Une petite longueur de la zone de déformation comprise entre 40 et 60 mm, les limitations qu'on doit prévoir en raison d'un écrouissage intense et les déchets ayant lieu lors de l'engagement du demi-produit, compliquent sensiblement le processus de laminage et baissent ses performances économiques.

Pour simplifier le processus d'engagement et augmenter l'étendue du foyer de déformation, on a mis au point un laminoir à pendules muni d'un axe excentrique d'oscillation du pendule (cf. par exemple, le brevet d'invention anglais nO 1212564 BM3 12B7 (B21b 13/18), 1968;
La liaison réciproque de l'oscillation du pendule et de la rotation de l'axe d'oscillation ne permet de réduire la section du demi-produit que pendant le déplacement des cylindres vers la sortie. Ce perfectionnement a simplifié le processus d'engagement et a augmenté quelque peu la longueur de la zone de déformation (à peu près de 10 à i596).

Certains inconvénients (porte-cylindres chargés et massifs et éomuissage intense, etc.) propres aux laminoirs à pendules ne sont quand même pas éliminés.

Pour augmenter la longueur de la zone de déformation, on a proposé un laminoir dans lequel le porte-cylindres portant des cylindres de travail s'appuyant sur des cylindres intermédiaires et des rouleaux d'appui, est muni d'une surface cylindrique ou bien profilée qui roule sur un appui réglable (brevet d'invention Etats-Unis n 3625042 cl. 72-189, 1969).

Selon ce brevet, on a proposé aussi une variante de conception du laminoir, dans laquelle le porte-cylindres est muni d'un guidage plat, et entre ledit guidage et le b ti fixe est placé un cylindre intermédiaire qui y roule.

Dans cette conception, on a simplifié le processus d'avancedu demi-produit, l'engagement du demi-produit au début du processus, on a augmenté la longueur de la zone de réduction. Toutefois, la conception du porte-cylindres n'exclut pas son chargement par l'effort total de laminage,.

ce qui se traduit respectivement par l'augmentation de sa masse.

On s'est donc proposé de mettre au point un train de laminage périodique qui permettrait d'assurer, gracie à la réalisation constructive des éléments du porte-cylindres et de ladpostion réciproque correspondante des cylindres d'appui et de travail, une masse minimale des parties et leur solidité maximale.

Ce problème est résolu à l'aide d'un train de laminage périodique comportant un plateau sur lequel sont disposés successivement, l'un derrière l'autre, un mécanisme d'avance du demi-produit et un bâti abritant au moins un portecylindres déplacé par un mécanisme d'entratnement et portant un cylindre de travail coopérant opérationnellement avec le demi-produit à déformer, et un cylindre d'appui qui roule sur un appui réglable fixé sur le bâti, tandis qu'un dévidoirnxnten aval du bâti, caractérisé, selon 1'in- vention, en ce que le cylindre de travail est monté de manière qu'il soit en contact direct avec le cylindre d'appui, le cylindre de travail étant sensiblement décalé vers la sortie du demi-produit à déformer.

Ceci favorise la résistance aux grands efforts technologiques et à leur transmission, par la voie la plus courte, à l'appui fixe, en élevant ainsi l'effort de réduction et la précision du laminage. En outre, cela donne la possibilité de réaliser le mouvement du cylindre de travail suivant une traJectoire qui assure un régime prédéterminé de dégrossis
sage. Le décabge du cylindre permet de réduire, en outrer son fléchissement et, en définitive, de choisir un cylindre de travail de plus petit diamètre.

Il est avantageux de choisir la valeur du décalage dans les limites approximatives de 0,1 à 0,5 fois la moitié de la somme des diamètres des deux cylindres.

On obtient ainsi une longueur suffisante du secteur de calibrage et on élève la précision du laminé.

Il est possible de lier le cylindre d'appui à l'appui réglable au moyen d'une transmission à crémaillère.

Cette conception permet d'élever la stabilité du processus et supprime aussi le risque de glissement du cylindre d'appui sur l'appui.

Il est également possible de lier le cylindre d'appui au cylindre de travail au moyen d'une transmission par engrenage, en assurant ainai la. transmission du couple motets au cylindre de travail et sa rotation à de plus grands angles d'entraînement.

Dans certains cas, il est également rationnel de relier simultanément le cylindre d'appui à l'appui réglable par une transmission à crémaillère
La commande force du c cylindre de travail réalisée de cette façon supprime @ 'éventualité 3 n un glissement réciproque des pièces se trouvant en contact l'une avec l'autre et relativement au demi-produit à laminer* avec de hauts degrés de réduction.

Cela donne la possibilité de laminer l'extrémité arrière du demi-produit.

Dans certains cas, il est rationnel d'installer le dévidoir entre le bSti et le mécanisme d'entraînement.

Un tel agencement des mécanismes permet de réduire la longueur du train de laminage et d'améliorer l'accès au demi-produit.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détail et avantages de celle-ci appraîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement è titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente un schéma du processus de laminage périodique du demi-produit par deux cylindres disposés symétriquement
- la figure 2, un schéma du processus de laminage périodique du demi-produit par un seul cylindre
- la figure 3, un schéma de laminage de l'extrémité arrière du demi-produit à l'aide d'un train de laminage périodique selon l'invention
- la figure 4, un schéma des vitesses du cylindre de travail du train de laminage périodique, selon l'invention
- la figure 5, représente un train de laminage périodique, en coupe longitudinale, selon l'invention
- la figure 6, un train de laminage périodique, en plan, selon l'invention
- la figure 7, une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 5
- la figure 8, le schéma cinématique tridimensionnel d'un train de laminage périodique, selon l'invention
- la figure 9, un schéma de laminage du demi-produit sur un laminoir conforme à l'invention
- les figures 10 à 12, différentes variantes de réalisation constructive de l'entraînement des cylindres de travail du laminoir, selon l'invention
- la figure 13, une vue de côté du porte-cylindres (disposition réciproque des cylindres de travail et d'appui) selon l'invention
- la figure 14, un exemple de réalisation du train de laminage périodique, selon l'invention
- la figure 15, un exemple de disposition réciproque des cylindres de travail et d'appui dans le laminoir selon la figure 14 ;
- la figure 16, une vue du porte-cylindres selon la figure 14.

Le procédé de laminage périodique s'effectue conformément aux schémas réprésentés sur les figures 1 et 2.

Le cylindre de travail 1 est déplacé par un mécanisme correspondant suivant une trajectoire 2 ayant obligatoirement un secteur "ab" sur lequel le cylindre 1 entre en contact avec le demi-produit à laminer 3. En règle générale, le demi-produit 3 est serré simultanément, de chaque côté, par un cylindre 1, mais il est possible d'appliquer le schéma montré sur la figure 2, dans lequel un seul cylindre 1 serre le demi-produit 3 d'un seul côté, alors que le deuxième côté entre en contact avec une bande mobile ou un plateau profilé 4 roulant sur un appui à rouleaux 5 et ramené en position de départ par un amortisseur 6.Le demi-produit 3 est engagé dans la zone de déformation dans le sens indiqué par la flèche,par un mécanisme d'avance 7 d'une manière continue, ou discontinue (pas à pas) au moment où le cylindre 1 n'est pas en contact avec le demi-produit 3,de manière qu'avant le début du cycle suivant* le demi-produit 3 se trouve déplacé à-une distance "m" (figure 1).

A chaque cycle, on déforme ainsi un volume Q = m.H.B.

(B - largeur du demi-produit) et aplati jusqu'à une épaisseur "h" et une longueur M = m H/h où H est l'épaisseur du demi-produit;
h, l'épaisseur du feuillard fini
m, l'avance du demi-produit avant le début du cycle
suivant.

Pour produire une tôle de bonne qualité, il est nécessaire que la trajectoire 2 du mouvement du cylindre 1 possède un secteur t où elle est parallèle à l'axe 00 du laminage. Sur ce secteur, les cylindres 1 se déplacent parallèlement et ne serrent pratiquement pas le demiproduit 3, en le touchant seulement suivant son épaisseur.

Ce secteur ss est appelé secteur calibreur. On a établi que pour élever la qualité de la bande, la longueur du secteur de calibrage doit être de plusieurs fois supérieure à M, c'est-à-dire > ,(2 à 5)M. Pendant le processus de laminage, le métal subit un écrouissage interne et son aptitude à la fissuration s'accroît d'autant plus fortement que la longueur du secteur L sur lequel s'effectue la réduction est petite.

On a trouvé qu'en cas de laminage d'alliages difficiles à déformer, la longueur du secteur L > (10 à 100)M. La trajectoire 2 du mouvement de l'arbre 1 doit assurer alors un régime cécroissant de réduction, pend-nt lequel la plus grade réduction est effectuée au début et la plus petite réduction à la fin du secteur L. il s'ei.suit qu'il est avantageux d'augmenter la longueur (L+k ) de la zone de déformation, qui exerce une influence décisive sur le processus de laminage périodique dans son ensemble.

Le début du laminage du demi-produit 3, quand il se trouve encore dans le mécanisme d'avance 7 et son extrémité avant est libre, a une grande importance pour le processus de laminage périodique.

Si le cylindre de travail 1 se déplace dans le sens inverse suivant le même chemin 1,ab" que pendant son avancement, le demi-produit est soumis à une réduction aussi pendant le retour du cylindre 1 à sa position de départ,à la suite l'éleasticité du système, du déplacement du demiproduit, etc. A ce moment, il se produit des efforts serrant le demi-produit 3 et compromettant sa stabilité longitudinale, conduisant à la formation d'une gaufre et déréglant le processus.

Le processus d'engagement peut être notablement simplifié si le cylindrel revenant à sa position de départ n'entre pas en contact avec le demi-produit 3 et se déplace suivant l'arc '1bca" (figure 1). Le demi-produit subit, pendant son engagement, seulement une traction et se trouve dans une position stable.

Le cylindre de travail déplacé sur le demi-produit 3 et le laminant s'efforce de déplacer le demi-produit 3 en avant. En même temps, le demi-produit 3 agit sur le cylindre 1 en le faisant fléchir dans le plan horizontal.

De ce fait, le moment du laminage où l'extrémité arrière du demi-produit 3 est sortie du mécanisme d'avance et le demi-produit suivant est avancé (figure 3) est assez important.

Le laminage de l'extrémité arrière du demi-produit 3 ne peut être réalisé qu'au cas où le demi-produit 3 n'est pas encore entraîné en avant par les cylindres 1. Ceci est possible si le cylindre 1 est mis, simultanément avec l'avancement, en rotation réciproque et si les vitesses V2 du centre du cylindre 1 et de sa périphérie V1 correspondent l'un à l'autre (figure 4).

Etant donné qu'en cas de laminage par deux cylindres de travail 1 (figure 1), peut avoir lieu leur gauchissement réciproque dans le plan horizontal* il importe d'assurer leur parallélisme suivant tourie la longueur de la course desdits cylindres 1.

Ce dernier inconvénient ainsi que le fléchissement des cylindre s 1 dans le plan horizontal limitent la largeur du feuillard laminé sur le laminoir.

Le problème du laminage périodique peut être simplifié considérablement quand le schéma du processus assure
- la transmission de l'effort de laminage du cylindre de travail au bEti fixe sans aucune pièce intermédiaire
- une longueur de la zone de déformation non inférieure à (io à 100)X
- une longueur du secteur de calibrage non inférieure à (2 à 5) N
- le laminage du demi-produit seulement dans un sens* celuidel'avancement du demi-produit
- le laminage de l'extrémité arrière du demi-produit.

Compte tenu de ce qui précède* le train revendiqué pour le laminage périodique comporte un mécanisme d'entratnement 8 (figures 5 et 14) et un mécanisme d'avance 7 du demi-produit 3 monté sur un plateau commun 9 (figures 5 et 14),
Dans l'exemple considéré de réalisation du train* le mécanisme d'entraînement 8 est exécuté sous forme d'un ensemble bielle-manivelle jumelé. Il comporte aussi deux couples de pignons 10 et 11, montés sur deux arbres 12 et 13 disposés dans le chflsis 14 accouplé au plateau 9 et reposant sur des paliers 15 et 16.

Les pignons 10 et 11 (figure 8) sont engrenés deux par deux entre eux et sont en prise avec le couple de pignons 17 de l'arbre menant 18 en rotation, par l'intermédiaire dsun accouplement 19, par le moteur électrique de la commande principale 20 (figure 8).

En tant que mécanisme d'entratnement 8, il est possible de faire appel à n'importe quel mécanisme utilisé sur une large échelle pour des objectifs analogues, tels que : mécanisme à excentrique, couple de vilibrequins, etc.

A chacun des pignons 10 et 11, sont articulés les porte-cylindres 21 et 22 (figures 7 et 8), dont chacun est réalisé sous forme d'un ch sis rigide 23 dans lequel est monté un cylindre d'appui 25 reposant sur des paliers 24. Le cylindre de travail 1 est logé dans les rainures 26 du châssis 23 de chaque porte-cylindres 21 et 22 dans des empoises 27. Le cylindre 1 tourne dans les paliers 28 et est monté en contact direct avec le cylindre d'appui 25 (figures 10 à .12).

Il est également possible d'appliquer une autre réalisation constructive des paliers du cylindre de travail 1, selon laquelle celui-ci s'appuie par exemple sur une rangée de rouleaux disposée le long de sa génératrice. Le cylindre de travail 1 s'appuie alors sur le cylindre d'appui 25 et sur lesdits rouleaux d'appui. Cette variante n'est pas représentée sur la figure.

Quelle que soit la conception des paliers du cylindre de travail 1, le cylindre d'appui 25 roule sur l'appui réglable 29 fixé dans l'empoise 30, dont la position est réglée par des mécanismes de pression 31 et 32 (figures 5 et 7). Dans l'exemple considéré de réalisation du laminoir, chacun des mécanismes de pression 31 et 32 coopère avec des cales 33 ou 34 déplaçant l'empoise 30 dans la direction verticale (figure 7). Comme mécanisme de réglage de la position de l'appui 29, il est possible d'utiliser un autre type de mécanisme : hydraulique, à vis, etc.

Dans tous les cas, l'effort de laminage est transmis au bâti fixe 35 monté à demeure sur le plateau 9, ce qui contribue à une grande rigidité du système et assure l'aptitude à résister à des efforts importants,car il ne contient plus de roulements chargés (figures 8 et 9). L'axe 36 de chaque cylindre de travail 1 est décalé par rapport à l'axe du cylindre d'appui 25 dans la direction de la sortie du demi-produit à laminer 3 (figures 8 et 9). La surface de l'appui 29 sur laquelle roule le cylindre 25 est réalisée plate et inclinée vers la sortie du feuillard (figures 8 et 9). L'inclinaison de la surface de l'appui 29 est réglée, alors que la valeur du décalage 6 des axes du cylindre de travail 1 et du cylindre d'appui 25 se trouve dans les limites approximatives de 0,1 à 0,5 fois la moitié de la somme des diamètres des deux cylindres.

La plage mentionnée de décalage de l'axe 36 du cylindre de travail 1 est déterminée par la valeur de la réduction absolue du demi-produit 3 pendant un cycle (H-h) et par la longueur de la zone de déformation (L + t ) (voir la figure 1), pour une valeur donnée de M pendant un cycle.

Si la valeur du décalage des axes des cylindres 7 et 25 e8t inférieure à 0,1 fois la moitié de la somme des deux diamètres,le cylindre de travail 1 peut s'enfoncer dans le demi-produit 3, et si les décalages sont supérieurs à 0,5 fois la moitié de la somme des diamètres, le cylindre de travail 1 sera surchargé.

La conception des porte-cylindres 21 et 22, la disposition réciproque des cylindres d'appui 25 et des cylindres de travail 1, permettent de déplacer le cylindre de travail 1 suivant une trajectoire assurant la présence d'un secteur de calibrage assez long et d'un secteur de réduction proche de la trajectoire optimale.

Dans ce cas, l'appui 29 est conçu avec une surface plate rectiligne qui peut être usinée à l'aide des machines-outils universelles et donne la possibilité d'augmenter la largeur de l'appui 29 jusqutà 1,5-2,0 mètres et davantage
La largeur du demi-produit augmente en rapport avec la largeur de l'appui 29.

Des ressorts d'équilibrage 39 qui appliquent les cylindres d'appui 23 sur les appuis réglables 29, en assurant ainsi le déplacement des cylindres de travail (figures 15 et 16) réglementé par la cinématique du laminoir sont montés sur chaque porte-cylindr 21 et 22, des deux côtés du demi-produit à laminer sur des tirants articulés 37 et 38.

il est également possible d'utiliser d'autres types connus de dispositifs d'équilibrage : pneumatiques, hydrauliques, etc., remplissant des fonctions analogues
Les pignons 40 sont montés sur le cylindre d'appui 25, d'un côté ou des deux cotés de celui-ci.

La conception du laminoir permet d'appliquer les trois schémas suivants de commande du cylindre de travail 1
a) la liaison entre le pignon 40, coopérant avec la crémaillère 41, et le pignon 42 monté sur le cylindre de travail 1. La commande du cylindre 1 se fait, dans ce cas, par des forces de frottement engendrées à l'endroit de contact des cylindres et par des efforts circonférentiels dans l'engrènement des pignons 40 et 42 (figure 10)
b) la liaison entre le pignon 40, monté sur le cylindre 25, et la crémaillère 41 installeesur l'appui 29.La commande du cylindre 1 se fait par des forces de frottement engendrées à l'endroit du contact du cylindre d'appui 25 et du cylindre de travail 1 (figure 11)
c) la commande du cylindre 1 se fait par l'intermédiaire des forces de contact résultant du frottement des cylindres 1 et 25 et de l'effort circonférentiel dans l'engrènement des pignons 40 et 42 (figure 12)
d) la commande du cylindre 1 se fait seulement au moyen des forces de frottement. Dans ce cas, on ne monte pas les pignons sur les cylindres 1 et 25 (cette variante n'est pas montrée sur la figure).

La commande du cylindre de travail 1 conforme au premier schéma assure la rotation d'un cylindre de travail 1 de n'importe quel diamètre en synchronisme avec son déplacement suivant le demi-produit 3 (voir le schéma des vitesses sur la figure 4), mais elle est relativement compliquée et coûteuse.

Les commandes réalisées d'après les schémas b) et c) sont moins chères, mais nécessitent une certaine augmentation
du diamètre du cylindre de travail 1.

Enfin, la commande du cylindre 1 réalisée d'après le
schéma d), est la plus simple et son coût est le plus
faible, mais elle nécessite d'augmenter davantage le diamètre du cylindre de travail 1.

Chacun des porte-cylindres 21 et 22 est pourvu de guidages latéraux 43 et 4 qu embrassent les surfaces lat6- rales des appuis 29 et protègent les porte-cylindres 21 et 52 contre le gauchissement et le déplacement latéral
(figures 7 et 15).

Les guidages latéraux 4S et 44 dans ie laminoir décrit sont exécutés sous forme de plaques 45 dans lesquelles sont pratiques des évidements pour l'amenée du lubrifiant.

Cependant, il est possible de réaliser les guidages latéraux 43 et 44 sous forme de paliers a roulement d'un type connu, par exemple de roulements à billes, etc. Ces variantes ne sont pas montrées sur la figure.

Dans l'exemple considéré de réalisation du laminoir, le mécanisme d'avance 7 du demi-produit 3 est composé de deux cylindres 46 mis en mouvement par la commande 47 à action discontinue, reliée cinématiquement au mécanisme d'entraînement 8 des porte-cyllndres 21 et 22 (figures 5 et 6).

La conception du laminoir permet d'utiliser aussi importe quel autre mécanisme d'avance d'un type connu, réalisant un déplacement discontinu du demi-produit 3 (mécanisme à pince, mécanisme à vis, etc.), ainsi qu'un autre type de commande 47 (commande munie de roues libres, mécanisme différentiel, etç.).

Dans l'exemple considéré de réalisation du laminoir, le mécanisme 47 à action discontinue (figure 6) est exécuté sous forme d'un réducteur à vis sans fin 48 relié à un ou deux cylindres 46 et à la broche 49.

Au réducteur à vis sans fin 48 est envoyée une impulsion de mouvement de la roue libre 50 actionnée par le mécanisme à leviers 51 à quatre éléments, muni d'un excentrique 52, accouplé par un réducteur 53 à l'arbre 18 du mécanisme d'entraînement 8 de manière que la vitesse de rotation de l'excentrique 52 soit égale à celle des pignons 10 et 11.

L'un des cylindres 46, par exemple le cylindre supérieur, est déplacé par un mécanisme de pression 54 d'un type connu (par exemple, par un mécanisme à vis) dans le plan vertical, en assurant une pression suffisante des cylindres 46 contre le demi-produit 3 pour le déplacement de ce dernier.

Le laminoir peut laminer des demi-produits 3 sous forme de bandes rectilignes (brames) ou de bandes enroulées en rouleaux.

Dans ce dernier cas, le laminoir est muni d'un dispositif 55 pour la mise en place de rouleaux, d'un type connu en soi, et d'une machine de redressage 56 à commande 57 (figures 5, 6, 74).

La bande sortant du laminoir est enroulée dans l'en- vidoir 59. Avant d'entrer dans celui-ci,elle passe par une boite de sortie 60 orientant la bande laminée 58 dans l'envidoir 59.

La tension de la bande pendant l'enroilement se fait par le rouleau 61 monté sur un levier oscillant 62, qui coopère avec un vérin pneumatique ou hydraulique.

Le train de laminage périodique fonctionne de la manière suivante.

Le moteur électrique de la commande principale 20 met en mouvement l'arbre 17 et les pignons à manivelle 10 et 11 ainsi que les porte-cylindres 21 et 22 reliés à ceux-ci et portant chacun un cylindre de travail 1 et un cylindre d'appui 25.

Du fait que le cylindre de travail 1 est décalé vers la sortie du demi-produit laminé par rapport au cylindre d'appui 25 roulant sur l'appui réglable 13 monté avec une inclinaison dans la direction de la sortie de la bande laminée, le centre du cylindre de travail 1 se déplace suivant une trajectoire fermée 2 (figure 9) à la suite de la composition du mouvement de translation et du mouvement oscillatoire autour du centre du cylindre d'appui 25.

En variant l'angle d'inclinaison de l'appui 29 et la valeur S du cylindre de travail 1, il est possible d'obtenir une trajectoire qui satisfait aux conditions du laminage périodique au point de vue de ltétendue du secteur de réduction 2 et du secteur de calibrage 9 (figure 1).

L'appui 29 est alors réalisé plat, ce qui permet de le réaliser assez large ( 4;1,5 m) et de l'usiner facilement sur des machines-outils universelles.

Du fait que le cylindre 1 se déplace dans l'espace suivant une trajectoire fermée, le cylindre de travail 1 roule sur le demi-produit 3 uniquement. pendant son mouvement vers la sortie du laminé. Du dévidoir 55, le demiproduit 3 est envoyé, selon un procédé connu quelconque, à travers une machine de redressage 56 ou directement, sans celle-ci, vers les cylindres 46 du mécanisme d'avance 7. Les cylindres 46 avancent le demi-produit 3 juste au moment où le cylindre 1 revient à sa position de départ et n'entre pas encore en contact avec le demi-produit 3 (secteur de la trajectoire "acul sur la figure i) et le demi-produit 3 se déplace d'une manière discontinue d'une certaine valeur "m" (figure 1).En se déplaçant suivant le secteur de la trajectoire "ab" (figure 1), le cylindre I aplatit un volume Q prescrit du métal (Q = m.B.H.).

Le cylindre 1, en se déplaçant vers la sortie du laminé, provoque des efforts de traction dans ce dernier, et le processus d'engagement du demi-produit 3 s'effectue sans déchets ni coupe du métal.

Ensuite, la bande ou la tôle d'épaisseur "h" sortant des cylindres 1 passe à travers la boite de sortie 60, se dirige vers l'envidoir 59, et le processus se déroule avec une certaine tension créée par un rouleau 61 actionné par un vérin hydraulique 63.

Au moment où l'extrémité arrière du demi-produit 3 se rapproche des cylindres d'avance 46, le rouleau 61 est mis hors d'action et l'extrémité avant du deuxième demi-produit, butant contre l'extrémité arrière du premier demi-produit (figure 3), est engagé entre les cylindres 46. Etant donné que le cylindre 1 (figure 4), le cylindre d'appui 25 et l'appui réglable 29 sont reliés entre eux de manière qu'il n'y ait aucun glissement aux endroits de contact, la vitesse circonférentielle V1 du cylindre de travail 1 et la vitesse de son roulement V2 suivant le demi-produit 3 correspondent strictement l'une à l'autre (figure 4). En conséquence, pendant le laminage, l'extrémité arrière du demi-produit 3 ne se déplace pas ou se déplace d'une valeur insignifiante.

C'est ainsi que se réalise un cycle complet de laminage d'un rouleau de feuillard ou d'une tôle.

Pendant le laminage, l'épaisseur "h" de la bande finie est réglée par déplacement de l'appui 29 vers le haut ou vers le bas par les mécanismes 31 et 32 (figure 7). Dans ce cas, les mécanismes 31 et 32 peuvent assurer le positionnement de l'appui 29 avec une inclinaison non seulement dans la direction du laminage mais aussi dans une direction perpendiculaire à cette direction, autrement dit, le réglage de la forme en ç,oin du laminé fini dans le but de supprimer la courbure de la tôle dans le plan horizontal. Les portecylindres 21 et 22, pendant leur déplacement, sont appliqués par les ressorts 39 contre les appuis 29 et leurs guidages latéraux 43 et 44 embrassent les surfaces latérales des appuis 29 en empêchent ainsi le gauchissement des cylindres 1 relativement l'un à l'autre dans un plan horizontal (figures 13 et 16).

La conception proposée permet de créer un train de laminage périodique de feuillards de 1,5 à 2 m de largeur, en acier allié, titane, bronze, etc. Il est alors possible d'utiliser le laminoir pour le laminage de lingots-brames de 10 à 45 mm d'épaisseur, avec dégrossissage jusqu'à 10-20 à une vitesse de laminage de 10 à 40 m/mn.

La conception du laminoir permet de l'utiliser pour le laminage à froid et à chaud d'une tôle, pour l'aplatissement et le dégrossissage des barres rondes et rectangulaires, ainsi que pour l'insérer directement dans une chaine de production dans laquelle sont combinés la coulée continue et le laminage du métal.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particuluer, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens déc.rits, ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cedre de la protection comme revendiquée.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Train de laminage périodique comportant un plateau sur lequel sont disposés successivement un mécanisme d'avance du demi-produit à laminer et un bâti dans lequel est monté au moins un porte-cylindres déplacé par un mécanisme d'entratnement et portant un cylindre de travail coopérant opérationnellement avec le demi-produit à laminer, et un cylindre d'appui roulant sur un appui réglable fixé au bâti, tandis qu'un envidoir est monté en aval du bati, caractérisé en ce que le cylindre de travail(1)eZmonté en contact direct avec le cylindre d'appui (25) et est sensiblement décalé vers la sortie du demi-produit à laminer (3).

2. Train de laminage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre de travail (1) est décalé par rapport au cylindre d'appui (25) d'une valeur s comprise approximativement entre 0,1 et 0,5 fois la moitié de la somme des diamètres des deux cylindres.

3. Train de laminage conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cylindre d'appui (25) est relié à l'appui réglable (29) à l'aide d'une transmission par crémaillère (41).

4. Train de laminage conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cylindre d'appui (25) est relié au cylindre de travail (1) par une transmission par engrenages (40, 42).

5. Train de laminage conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre d'appui (25) est relié à l'appui réglable (29) à l'aide d'une transmission par crémaillère (41).

6. Train de laminage conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un envidoir (59) est monté entre le bâti (35) et le mécanisme d'entratnement (8).