WO2009147359A1 - Device for mounting a mandrel in a mill, mill equipped with such a device and mandrel for such a mill - Google Patents

Device for mounting a mandrel in a mill, mill equipped with such a device and mandrel for such a mill Download PDF

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WO2009147359A1
WO2009147359A1 PCT/FR2009/051050 FR2009051050W WO2009147359A1 WO 2009147359 A1 WO2009147359 A1 WO 2009147359A1 FR 2009051050 W FR2009051050 W FR 2009051050W WO 2009147359 A1 WO2009147359 A1 WO 2009147359A1
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WO
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axis
jaw
mandrel
rotation
wedge
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051050
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French (fr)
Inventor
Guy Vinzant
Alain Kaczorek
Original Assignee
Guy Vinzant
Alain Kaczorek
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Filing date
Publication date
Application filed by Guy Vinzant, Alain Kaczorek filed Critical Guy Vinzant
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length

Definitions

  • the invention relates to a device for reversibly mounting a shaping mandrel within a radial roll mill cage.
  • the invention also relates to a circular rolling mill equipped with such a reversible mounting device, and to a shaping mandrel that can be used with such a rolling mill.
  • a shaping mandrel is a wear part of the rolling mill and its replacement must be provided at regular intervals.
  • such a mandrel may be damaged during a rolling phase, for example because of a surface irregularity of the workpiece.
  • Mounting such a mandrel in the radial cage of a rolling mill must be reversible, so that the mandrel can be removed and replaced by a new mandrel when needed.
  • immobilize the head of a mandrel that is to say its upper portion in mounted configuration, by means of an axially extending screw. When it is necessary to disassemble the mandrel, this screw is loosened to release the chuck head.
  • the chuck head it is not uncommon for the chuck head to be stuck in position, which requires sometimes dangerous interventions for the staff. For example, some operators lift the mandrel, which weighs several hundred kilograms, using a forklift, before attempting to maneuver, which can cause the accidental fall of the mandrel.
  • the invention intends to remedy more particularly by proposing a new mounting device whose operation is made reliable.
  • the invention relates to a device for reversibly mounting a shaping mandrel within a radial roll mill cage, in a configuration where the mandrel is able to rotate about an axis of rotation.
  • This device is characterized in that it comprises:
  • At least one jaw mounted, with possibility of radial sliding relative to the aforementioned axis of rotation, in a housing movable in rotation about this axis, this jaw being provided with a projecting portion adapted to be engaged in a groove external device of a chuck head to immobilize the head relative to the housing.
  • This device is also characterized in that the wedge is able to push the jaw, in a direction radial relative to the axis of rotation and in a direction away from this axis, against the action of the means. load, until clear the protruding portion of the jaw of the groove of the chuck head.
  • a positive action can be exerted by the wedge to sufficiently distance the jaw or jaws of the chuck head to release it, which limits the risk of accidental blocking.
  • the wedge is able to exert on a mandrel head an axial release force with respect to the jaw (s).
  • the wedge thus has a dual function, namely to remove the jaw or jaws in order to release the chuck head and drive this chuck head down, as a rule, which makes it possible to overcome a possible seizure situation. .
  • the device advantageously comprises several jaws distributed around the axis of rotation and the wedge is then able to push all the jaws at the same time, each in a radial direction and in a direction away from the axis of rotation, so that simultaneously detaching their respective projecting portions from the groove of a mandrel head.
  • two jaws may be arranged on either side of the axis of rotation while being movable according to the same radial direction but in opposite directions, respectively under the action of their respective load means and under the action of the corner.
  • the wedge comprises a sliding bearing surface on a corresponding surface of the jaw, the bearing surface of the wedge being symmetrical in revolution about the axis of rotation.
  • the support surface of the wedge is advantageously frustoconical, while the corresponding surface of the jaw is inclined relative to the direction of sliding of the jaw and the half-angle at the top of the bearing surface of the wedge is equal in absolute value to the angle of inclination of the corresponding surface of the jaw with respect to its direction of sliding.
  • the means for charging the jaw towards the axis of rotation advantageously comprise at least one compression spring.
  • the invention also relates to a circular rolling mill for the conformation of annular pieces, this mill comprising an outer roll and an internal mandrel, able respectively to shape the radial outer and inner faces of a workpiece, as well as a pair of tapered rollers, respectively lower and upper, able to shape the front faces of this piece.
  • This rolling mill is characterized in that it comprises a device as mentioned above for mounting the mandrel within a radial cage of the rolling mill.
  • Such a rolling mill is easier to operate and more economical to maintain than those of the state of the art. It is also less dangerous for the staff.
  • the head of the mandrel is provided with a peripheral groove with a flat-bottomed V-section, while the projecting portion of the or each jaw has a truncated end section with flat lateral faces and that angle of divergence, from the bottom, between the plane edges of the section of the circumferential groove is equal to the angle of convergence of the lateral faces of the section of the protruding part when they are approaching its truncated end.
  • This arrangement allows effective locking of the chuck head by the jaws in the axial cage of the mill.
  • the invention finally relates to a shaping mandrel for a rolling mill as mentioned above, this mandrel being equipped with a mandrel head provided, on the one hand, with an outer peripheral groove with a V-shaped cross-section at the bottom. flat and, secondly, an axial housing formed in an end face and adapted to receive an end of a corner maneuver.
  • FIG. 1 is a schematic representation in side view of a rolling mill according to the invention incorporating a mounting device and a mandrel according to the invention;
  • FIG. 2 is a partial section along line M-II in Figure 1, the mandrel of the rolling mill being mounted in the radial cage of the mill;
  • FIG. 3 is a partial perspective view of certain elements represented in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a section along the line IV-IV in Figure 2;
  • FIG. 5 is a section similar to Figure 2 during removal of the mandrel, only the upper part of the parts shown in Figure 2 being shown;
  • Figure 6 is a section similar to Figure 5 in a subsequent step of removing the mandrel
  • FIG. 7 is a perspective view of certain elements represented in FIG. 6 and a part of their environment.
  • FIG. 8 is a section along the line VIM-VMI in Figure 6.
  • the rolling mill 1 shown in Figure 1 comprises a main frame 2 on which is mounted a radial cage 3 fixed relative to the frame 2, and an axial cage 4 movable parallel to a longitudinal axis X 2 of the frame.
  • the cage 3 carries a roll 10, cylindrical and circular base, rotatably mounted about a vertical axis Zi 0 and rotated by a motor electric not shown.
  • the cage 3 also carries a secondary roller or mandrel 12 rotatably mounted about an axis Zi 2 parallel to the axis Zi 0 , inside a mobile column 14, with respect to a main part 31 of the cage 3 , parallel to the axis X 2 .
  • the column 14 is supported by bars, only one of which is visible in FIG. 1 with the reference 16 and which can slide relative to the part 31, being driven by motors that are also not shown.
  • top, bottom, upper and lower correspond to the orientation of the parts of the rolling mill 1 when the mandrel 12 is in the configuration of use in the rolling mill.
  • an “upper” part is located above a “lower” part.
  • the cage 3 is shown with a partial cutaway to better visualize the roller 10.
  • the cage 3 also comprises a plate 17 which defines a housing 171 for receiving the lower end 121 of the mandrel 12, when the column 14 and the plate 17 are aligned vertically, that is to say when the axis Zi 2 passes through the housing 171. It is then possible to lower the mandrel 12 to engage partially in the housing 171.
  • the housing 171 is visible by partial tearing of the plate 17 in Figure 1.
  • the plate 17 is supported by a carriage 18 movable relative to the portion 31, parallel to the axis X 2 , and itself supported by bars of which only one is visible in Figure 1, with the reference 19.
  • the mill 1 also comprises a lower conical roller 20 supported by the axial cage 4 and rotated by a motor not shown.
  • the cage 4 also supports an upper conical roller 22 also driven by a motor not shown.
  • roller 22 is vertically movable relative to the frame 41 of the cage 4, being moved by a motor not shown. This allows to exert on the upper end face 103 of the part 100 a force F 3 directed towards the roll 20, which has the effect of inducing a reaction force F 4 of the roll 20 on the lower end face 104 of the 100. It is thus possible to exert, directly on the face 103 and indirectly on the face 104 a conformational force of these faces.
  • the different moving parts of the rolling mill 1 can be driven by electric motors and / or hydraulic cylinders.
  • the mandrel 12 is mounted inside the column 14 so as to be rotatable about the axis Z 12 . To do this, the mandrel 12 is engaged in a sleeve 200 pivotally mounted about the axis Zi 2 relative to the column 14.
  • the sleeve 200 is supported by two roller bearings 202A and 202B themselves supported by a housing 204 immobilized in rotation inside the column 14.
  • the box 204 is closed, respectively in the upper part and in the lower part, by two covers 206 and 207 respectively equipped with rotating joints 208A and 208B.
  • a ring 209 is mounted at the bottom of the sleeve 200, by means of screws, and protects, via two baffles 2091, the lower rotary joint 208B.
  • An unrepresented motor makes it possible to move box 204 vertically in column 14.
  • the mandrel 12 comprises a main portion 122 which extends to its lower end 121 and a head 123.
  • the parts 122 and 123 are assembled by screwing.
  • the head 123 is equipped with a central threaded rod 1231 screwed into an axial thread 1221 of the part 122.
  • the parts 122 and 123 may be monobloc, provided that their geometry is in accordance with the meeting of the parts 122 and 123 .
  • the head 123 is equipped with an external peripheral groove 1232 which is of V-shaped section with a flat bottom, with 1232A and 1232B sides planes and diverging away from the bottom 1232C, with an apex angle ⁇ whose value is between 30 and 50 ° preferably of the order of 40 °.
  • the head 123 is also provided with a hollow housing 1233 formed in its end face 1234, this face being oriented opposite the end 121 of the mandrel 12 in assembled configuration of the parts 122 and 123.
  • Two jaws 210 and 212 are mounted in a housing 214 each movable along an axis Yi 2 perpendicular to the axis Zi 2 , that is to say in a radial direction relative to the axis Zi 2 .
  • the housing 214 is equipped with a cover 215 which is omitted in FIGS. 3 and 7, for the sake of clarity of the drawing.
  • the jaw 210 is provided with a cutout in the form of a semicircle and has, at the edge of this cutout, a nose 2102 generally half-circle shaped and intended to engage in the peripheral groove 1232 of the head 123.
  • the jaw 212 is provided with a nose 2122 in the shape of a circular arc and intended to engage in the groove 1232.
  • the noses 2102 and 2122 constitute portions of the jaws 210 and 212 projecting radially to the inside, in the direction of the axis Zi 2 , relative to the main parts 2101 and 2121 of these jaws.
  • Each of the jaws 210 and 212 is subjected to the action of two springs 216 compressed between the rear face of the jaw 210 or 212 opposite its nose 2102 or 2122 and the housing 214.
  • the jaws 210 and 212 are loaded by forces Elastics Ei parallel to the direction Yi 2 and tending to engage and firmly hold the noses 2102 and 2122 in the groove 1232.
  • the springs 216 are arranged partially inside sockets 218 whose position along the axis Yi 2 can be adjusted by means of hexagonal heads 220, which makes it possible to adjust the intensity of the forces Ei.
  • the housing 214 is integral in rotation with the sleeve 200, so that, when the noses 2102 and 2122 are engaged in the groove 1232, the mandrel 122 is secured to the sleeve 200, both in translation and in rotation about the axis. Zi 2 .
  • Nos. 2102 and 2122 have a truncated point-shaped cross-section, with lateral faces 2103 and 2104, on the one hand 2123 and 2124 on the other hand, which converge towards the truncated end face 2105 or 2125 of the nose 2102 or 2122, that is to say the internal radial edge of the jaw considered, with a convergence angle ⁇ whose value is chosen to be equal to that of the angle ⁇ .
  • nose 2102 and 2122 have a section complementary to that of the groove 1232, which induces a surface support between the jaws 210 and 212, on the one hand, and the head 123, on the other hand.
  • a wedge 222 is provided axially movable along the axis Zi 2 , relative to the jaws 210 and 212.
  • This wedge 222 comprises a cylindrical portion 2220 with a circular section and a portion 2222, which forms its lower end, which is frustoconical and 2224 of which is the peripheral area.
  • the parts 2220 and 2222 are centered on the axis Zi 2 .
  • a hydraulic jack 224 makes it possible to move the wedge 222 along the axis Zi 2 .
  • a liner 226 serves as a guide to the wedge 222 in its translational movement between its two up and down end positions shown respectively in Figures 2 and 6.
  • the liner 226 is supported by a plate 228 forming a top cover for an outer housing 230 mounted on the outer portion of the rotary joint 206 and fixed relative to the housing 204.
  • the cylinder 224 may be electric.
  • the jaw 210 is provided with a face 2106 inclined relative to the axis Yi 2 of a non-zero angle ⁇ .
  • the jaw 212 is provided with a surface 2126 inclined relative to the axis Yi 2 as the surface 2106, but in the opposite direction.
  • the angle of inclination ⁇ 'of the surface 2126 with respect to the axis Yi 2 is opposite to the angle ⁇ . In other words, these angles have the same absolute value but these surfaces are inclined opposite to the axis Yi 2 .
  • the surfaces 2106 and 2126 are divergent towards the corner 222, so that the frustoconical end 2222 can be introduced between these surfaces.
  • the surfaces 2106 and 2126 are flat and perpendicular to the plane of section of Figures 2, 5 and 6.
  • the surfaces 2106 and 2126 may be frustoconical, with the same half-angle at the top as the portion 2222.
  • Each of the jaws 210 and 212 is provided with an excess thickness 2107 or 2127 which makes it possible to give the surfaces 2106 and 2126 a height, that is to say a dimension parallel to the axis Zi 2 , greater than the thickness of the jaws 210 or 212 in most of its portion which overlaps the surface 1234 in the configuration of Figure 2.
  • the wedge 220 When it is necessary to release the mandrel 12 for a maintenance operation, the wedge 220 is moved towards the end 121, which has the effect of bringing the outer surface 2224 of the portion 2222 against the surfaces 2106 and 2126 jaws 210 and 212 then sliding the surface 2224 on these inclined surfaces 2106 and 2126. This sliding results in a relative separation of the jaws 210 and 212, against the elastic force Ei exerted by each of the springs 216. Indeed , the portion 2222 exerts on the jaws 210 and 212 a radial force E 2 sufficient to overcome the efforts Ei and move these jaws, as represented by the arrows F 210 and F 212 .
  • the wedge 222 provides a double function of spacing the jaws 210 and 212 and axial thrust on the head 123, which ensures effective unlocking of the mandrel 12, without resorting to hazardous operations or dangerous for the operator.
  • the housing 1233 is not mandatory insofar as, in the absence of such a housing, a wedge 222 of suitable shape can exert the axial force E 3 directly on the end face 1234 of the head 123.
  • the stroke of the wedge 222 and the angles ⁇ and ⁇ are chosen so that the cooperation of the portion 2222 and the jaws 210 and 212 has the effect of clearing the noses 2102 and 2122 of the groove 1232 before the wedge 222 can reach in contact with the head 123.
  • the force E 2 can be effectively transmitted to the 210 and 212 independently of their angular position around the axis Zi 2 .
  • the invention has been shown with two jaws 210 and 212 but can be implemented with jaws in different numbers, these jaws preferably being regularly distributed around the axis of rotation of the mandrel. A variant with a single jaw is conceivable.

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Abstract

This device for reversibly mounting a shaping mandrel (12) within a radial cage of a circular mill comprises at least one jaw (210, 212) mounted, with the possibility of radial (Y12) sliding (F210, F212) with respect to the axis (Z12) of rotation, in a housing (214) capable of rotational movement about this axis, this jaw being provided with a projecting part (2102, 2122) able to fit into an external peripheral groove (1232) of a mandrel head (123) to immobilize this mandrel head relative to the housing. This device also comprises means (216) of loading the jaw (210, 212) in the direction of the axis (Z12) of rotation, a wedge (222) able to move parallel to the axis of rotation and means (224) of driving the translational movement of the wedge in a direction parallel to the axis (Z12) of rotation. The wedge (222) can push (E2) the jaw (210, 212) in a radial direction (Y12) with respect to the axis of rotation and in a direction (F210, F212) away from this axis, against the action of the loading means (216), until the projecting part (2102, 2122) of the jaw (210, 212) leaves the groove (1232) of the mandrel head (123).

Description

DISPOSITIF DE MONTAGE D'UN MANDRIN DANS UN LAMINOIR, LAMINOIR EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF ET MANDRIN POUR UN TEL LAMINOIR DEVICE FOR MOUNTING A CHUCK IN A ROLLING MILL, ROLLER EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE AND CHUCK FOR SUCH A LAMINOIR
L'invention a trait à un dispositif de montage réversible d'un mandrin de conformation au sein d'une cage radiale de laminoir circulaire. L'invention a également trait à un laminoir circulaire équipé d'un tel dispositif de montage réversible, ainsi qu'à un mandrin de conformation pouvant être utilisé avec un tel laminoir.The invention relates to a device for reversibly mounting a shaping mandrel within a radial roll mill cage. The invention also relates to a circular rolling mill equipped with such a reversible mounting device, and to a shaping mandrel that can be used with such a rolling mill.
Il est connu, par exemple de FR-A-2014080, d'utiliser un laminoir circulaire à quatre rouleaux pour la conformation de pièces annulaires. Deux rouleaux cylindriques sont utilisés pour façonner respectivement les faces radiales externe et interne de la pièce annulaire. Le rouleau cylindrique de façonnage de la face radiale interne de la pièce annulaire est couramment dénommé « mandrin » et présente une forme allongée, avec un diamètre généralement plus petit que celui du rouleau utilisé pour façonner la face radiale externe de la pièce. Une paire de rouleaux coniques est utilisée pour façonner les faces frontales de cette pièce.It is known, for example from FR-A-2014080, to use a circular rolling mill with four rollers for conforming annular pieces. Two cylindrical rollers are used to shape respectively the radial outer and inner faces of the annular piece. The cylindrical shaped roll of the inner radial face of the annular piece is commonly referred to as "mandrel" and has an elongate shape, with a diameter generally smaller than that of the roll used to shape the outer radial face of the workpiece. A pair of tapered rollers is used to shape the front faces of this piece.
Un mandrin de conformation est une pièce d'usure du laminoir et son remplacement doit être prévu à intervalles réguliers. En outre, un tel mandrin peut être endommagé au cours d'une phase de laminage, par exemple à cause d'une irrégularité de surface de la pièce à façonner. Le montage d'un tel mandrin dans la cage radiale d'un laminoir doit donc être réversible, afin que ce mandrin puisse être démonté et remplacé par un nouveau mandrin en cas de besoin. Pour ce faire, il est connu d'immobiliser la tête d'un mandrin, c'est-à-dire sa partie supérieure en configuration montée, au moyen d'une vis s'étendant axialement. Lorsqu'il convient de démonter le mandrin, cette vis est desserrée pour libérer la tête du mandrin. Or, il n'est pas rare que la tête de mandrin soit grippée en position, ce qui requiert des interventions parfois périlleuses pour le personnel. Par exemple, certains opérateurs soulèvent le mandrin, qui pèse plusieurs centaines de kilogrammes, à l'aide d'un chariot élévateur, avant de tenter de le manœuvrer, ce qui peut provoquer la chute accidentelle du mandrin.A shaping mandrel is a wear part of the rolling mill and its replacement must be provided at regular intervals. In addition, such a mandrel may be damaged during a rolling phase, for example because of a surface irregularity of the workpiece. Mounting such a mandrel in the radial cage of a rolling mill must be reversible, so that the mandrel can be removed and replaced by a new mandrel when needed. To do this, it is known to immobilize the head of a mandrel, that is to say its upper portion in mounted configuration, by means of an axially extending screw. When it is necessary to disassemble the mandrel, this screw is loosened to release the chuck head. However, it is not uncommon for the chuck head to be stuck in position, which requires sometimes dangerous interventions for the staff. For example, some operators lift the mandrel, which weighs several hundred kilograms, using a forklift, before attempting to maneuver, which can cause the accidental fall of the mandrel.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau dispositif de montage dont le fonctionnement est fiabilisé. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de montage réversible d'un mandrin de conformation au sein d'une cage radiale de laminoir circulaire, dans une configuration où le mandrin est apte à tourner autour d'un axe de rotation. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend :It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly by proposing a new mounting device whose operation is made reliable. To this end, the invention relates to a device for reversibly mounting a shaping mandrel within a radial roll mill cage, in a configuration where the mandrel is able to rotate about an axis of rotation. This device is characterized in that it comprises:
- au moins un mors monté, avec possibilité de coulissement radial par rapport à l'axe de rotation précité, dans un boîtier mobile en rotation autour de cet axe, ce mors étant pourvu d'une partie en saillie apte à être engagée dans une gorge périphérique externe d'une tête de mandrin pour immobiliser cette tête par rapport au boîtier.- At least one jaw mounted, with possibility of radial sliding relative to the aforementioned axis of rotation, in a housing movable in rotation about this axis, this jaw being provided with a projecting portion adapted to be engaged in a groove external device of a chuck head to immobilize the head relative to the housing.
- des moyens de charge du mors en direction de l'axe de rotation.- Loading means of the jaw in the direction of the axis of rotation.
- un coin mobile parallèlement à l'axe de rotation, eta wedge movable parallel to the axis of rotation, and
- des moyens d'entraînement du coin en translation selon une direction parallèle à l'axe de rotation.means for driving the wedge in translation in a direction parallel to the axis of rotation.
Ce dispositif est également caractérisé en ce que le coin est apte à pousser le mors, selon une direction radiale par rapport à l'axe de rotation et dans un sens d'éloignement par rapport à cet axe, à rencontre de l'action des moyens de charge, jusqu'à dégager la partie en saillie du mors de la rainure de la tête de mandrin.This device is also characterized in that the wedge is able to push the jaw, in a direction radial relative to the axis of rotation and in a direction away from this axis, against the action of the means. load, until clear the protruding portion of the jaw of the groove of the chuck head.
Grâce à l'invention, une action positive peut être exercée par le coin pour écarter suffisamment le ou les mors de la tête de mandrin afin de libérer celle-ci, ce qui limite les risques de blocage accidentel.Thanks to the invention, a positive action can be exerted by the wedge to sufficiently distance the jaw or jaws of the chuck head to release it, which limits the risk of accidental blocking.
Selon un aspect avantageux de l'invention, le coin est apte à exercer sur une tête de mandrin un effort axial de dégagement par rapport au(x) mors. Le coin a ainsi une double fonction, à savoir écarter le ou les mors afin de libérer la tête de mandrin et chasser cette tête de mandrin, vers le bas en règle générale, ce qui permet de s'affranchir d'une situation de grippage éventuel.According to an advantageous aspect of the invention, the wedge is able to exert on a mandrel head an axial release force with respect to the jaw (s). The wedge thus has a dual function, namely to remove the jaw or jaws in order to release the chuck head and drive this chuck head down, as a rule, which makes it possible to overcome a possible seizure situation. .
Le dispositif comprend avantageusement plusieurs mors répartis autour de l'axe de rotation et le coin est alors apte à pousser tous les mors en même temps, chacun selon une direction radiale et dans un sens d'éloignement de l'axe de rotation, de façon à dégager simultanément leurs parties en saillie respectives de la rainure d'une tête de mandrin. En particulier, deux mors peuvent être disposés de part et d'autre de l'axe de rotation en étant mobiles selon une même direction radiale mais en sens opposés, respectivement sous l'action de leur moyen de charge respectif et sous l'action du coin.The device advantageously comprises several jaws distributed around the axis of rotation and the wedge is then able to push all the jaws at the same time, each in a radial direction and in a direction away from the axis of rotation, so that simultaneously detaching their respective projecting portions from the groove of a mandrel head. In particular, two jaws may be arranged on either side of the axis of rotation while being movable according to the same radial direction but in opposite directions, respectively under the action of their respective load means and under the action of the corner.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le coin comprend une surface d'appui glissant sur une surface correspondante du mors, la surface d'appui du coin étant à symétrique de révolution autour de l'axe de rotation. Ceci permet que le coin puisse interagir avec le ou les mors, quelle que soit la position angulaire du boîtier et du ou des mors autour de l'axe de rotation. Dans ce cas, la surface d'appui du coin est avantageusement tronconique, alors que la surface correspondante du mors est inclinée par rapport à la direction de coulissement du mors et que le demi-angle au sommet de la surface d'appui du coin est égal en valeur absolue à l'angle d'inclinaison de la surface correspondante du mors par rapport à sa direction de coulissement. Cette disposition constructive permet un appui glissant du coin sur le mors, sans risque de matage ou d'endommagement des surfaces en contact.According to another advantageous aspect of the invention, the wedge comprises a sliding bearing surface on a corresponding surface of the jaw, the bearing surface of the wedge being symmetrical in revolution about the axis of rotation. This allows the corner to interact with the jaw or jaws, regardless of the angular position of the housing and the jaw or jaws around the axis of rotation. In this case, the support surface of the wedge is advantageously frustoconical, while the corresponding surface of the jaw is inclined relative to the direction of sliding of the jaw and the half-angle at the top of the bearing surface of the wedge is equal in absolute value to the angle of inclination of the corresponding surface of the jaw with respect to its direction of sliding. This constructive arrangement allows a sliding support of the corner on the jaw, without risk of matting or damage to the surfaces in contact.
Les moyens de charge du mors en direction de l'axe de rotation comprennent avantageusement au moins un ressort de compression.The means for charging the jaw towards the axis of rotation advantageously comprise at least one compression spring.
L'invention concerne également un laminoir circulaire pour la conformation de pièces annulaires, ce laminoir comprenant un rouleau externe et un mandrin interne, aptes à façonner respectivement des faces radiales externe et interne d'une pièce, ainsi qu'une paire de rouleaux coniques, respectivement inférieur et supérieur, aptes à façonner les faces frontales de cette pièce. Ce laminoir est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif tel que mentionné ci- dessus pour le montage du mandrin au sein d'une cage radiale du laminoir.The invention also relates to a circular rolling mill for the conformation of annular pieces, this mill comprising an outer roll and an internal mandrel, able respectively to shape the radial outer and inner faces of a workpiece, as well as a pair of tapered rollers, respectively lower and upper, able to shape the front faces of this piece. This rolling mill is characterized in that it comprises a device as mentioned above for mounting the mandrel within a radial cage of the rolling mill.
Un tel laminoir est plus facile à faire fonctionner et plus économique à entretenir que ceux de l'état de la technique. Il est également moins dangereux pour le personnel.Such a rolling mill is easier to operate and more economical to maintain than those of the state of the art. It is also less dangerous for the staff.
De façon avantageuse, la tête du mandrin est pourvue d'une gorge périphérique à section en V à fond plat, alors que la partie en saillie du ou de chaque mors est à section en pointe à extrémité tronquée et à faces latérales planes et que l'angle de divergence, à partir du fond, entre les bords plans de la section de la gorge périphérique est égale à l'angle de convergence des faces latérales de la section de la partie en saillie lorsqu'elles se rapprochent de son extrémité tronquée. Cette disposition permet un verrouillage efficace de la tête du mandrin par les mors dans la cage axiale du laminoir.Advantageously, the head of the mandrel is provided with a peripheral groove with a flat-bottomed V-section, while the projecting portion of the or each jaw has a truncated end section with flat lateral faces and that angle of divergence, from the bottom, between the plane edges of the section of the circumferential groove is equal to the angle of convergence of the lateral faces of the section of the protruding part when they are approaching its truncated end. This arrangement allows effective locking of the chuck head by the jaws in the axial cage of the mill.
L'invention concerne enfin un mandrin de conformation pour un laminoir tel que mentionné ci-dessus, ce mandrin étant équipé d'une tête de mandrin pourvue, d'une part, d'une gorge périphérique externe à section en forme de V à fond plat et, d'autre part, d'un logement axial ménagé dans une face d'extrémité et apte à recevoir une extrémité d'un coin de manœuvre.The invention finally relates to a shaping mandrel for a rolling mill as mentioned above, this mandrel being equipped with a mandrel head provided, on the one hand, with an outer peripheral groove with a V-shaped cross-section at the bottom. flat and, secondly, an axial housing formed in an end face and adapted to receive an end of a corner maneuver.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif de montage, d'un laminoir et d'un mandrin conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of an embodiment of a mounting device, a rolling mill and a chuck according to in principle, given solely by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 est une représentation schématique en vue de côté d'un laminoir conforme à l'invention incorporant un dispositif de montage et un mandrin conformes à l'invention ;- Figure 1 is a schematic representation in side view of a rolling mill according to the invention incorporating a mounting device and a mandrel according to the invention;
- la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne M-Il à la figure 1 , le mandrin du laminoir étant monté dans la cage radiale de ce laminoir ;- Figure 2 is a partial section along line M-II in Figure 1, the mandrel of the rolling mill being mounted in the radial cage of the mill;
- la figure 3 est une vue en perspective partielle de certains éléments représentés à la figure 2 ;FIG. 3 is a partial perspective view of certain elements represented in FIG. 2;
- la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV à la figure 2 ;- Figure 4 is a section along the line IV-IV in Figure 2;
- la figure 5 est une coupe analogue à la figure 2 au cours du retrait du mandrin, seule la partie supérieure des pièces visibles à la figure 2 étant représentée ;- Figure 5 is a section similar to Figure 2 during removal of the mandrel, only the upper part of the parts shown in Figure 2 being shown;
- la figure 6 est une coupe analogue à la figure 5 lors d'une étape ultérieure du retrait du mandrin ;- Figure 6 is a section similar to Figure 5 in a subsequent step of removing the mandrel;
- la figure 7 est une vue en perspective de certains éléments représentés à la figure 6 et d'une partie de leur environnement ; etFIG. 7 is a perspective view of certain elements represented in FIG. 6 and a part of their environment; and
- la figure 8 est une coupe selon la ligne VIM-VMI à la figure 6.- Figure 8 is a section along the line VIM-VMI in Figure 6.
Le laminoir 1 représenté à la figure 1 comprend un châssis principal 2 sur lequel est montée une cage radiale 3 fixe par rapport au châssis 2, ainsi qu'une cage axiale 4 mobile parallèlement à un axe longitudinal X2 du châssis.The rolling mill 1 shown in Figure 1 comprises a main frame 2 on which is mounted a radial cage 3 fixed relative to the frame 2, and an axial cage 4 movable parallel to a longitudinal axis X 2 of the frame.
La cage 3 porte un rouleau 10, cylindrique et à base circulaire, monté tournant autour d'un axe vertical Zi0 et entraîné en rotation par un moteur électrique non représenté. La cage 3 porte également un rouleau secondaire ou mandrin 12 monté tournant autour d'un axe Zi2 parallèle à l'axe Zi0, à l'intérieur d'une colonne 14 mobile, par rapport à une partie principale 31 de la cage 3, parallèlement à l'axe X2. La colonne 14 est supportée par des barres, dont une seule est visible à la figure 1 avec la référence 16 et qui peuvent coulisser par rapport à la partie 31 , en étant entraînées par des moteurs également non représentés.The cage 3 carries a roll 10, cylindrical and circular base, rotatably mounted about a vertical axis Zi 0 and rotated by a motor electric not shown. The cage 3 also carries a secondary roller or mandrel 12 rotatably mounted about an axis Zi 2 parallel to the axis Zi 0 , inside a mobile column 14, with respect to a main part 31 of the cage 3 , parallel to the axis X 2 . The column 14 is supported by bars, only one of which is visible in FIG. 1 with the reference 16 and which can slide relative to the part 31, being driven by motors that are also not shown.
Dans la présente description, les termes « haut », « bas », « supérieur » et « inférieur » correspondent à l'orientation des parties du laminoir 1 lorsque le mandrin 12 est en configuration d'utilisation dans le laminoir. Ainsi, une partie « supérieure » est située au-dessus d'une partie « inférieure ».In the present description, the terms "top", "bottom", "upper" and "lower" correspond to the orientation of the parts of the rolling mill 1 when the mandrel 12 is in the configuration of use in the rolling mill. Thus, an "upper" part is located above a "lower" part.
Pour la clarté du dessin, la cage 3 est représentée avec un arrachement partiel permettant de mieux visualiser le rouleau 10.For clarity of the drawing, the cage 3 is shown with a partial cutaway to better visualize the roller 10.
La cage 3 comprend également un plateau 17 qui définit un logement 171 de réception de l'extrémité inférieure 121 du mandrin 12, lorsque la colonne 14 et le plateau 17 sont alignés verticalement, c'est-à-dire lorsque l'axe Zi2 passe par le contre du logement 171. Il est alors possible d'abaisser le mandrin 12 pour l'engager partiellement dans le logement 171. Le logement 171 est visible par arrachement partiel du plateau 17 à la figure 1. Le plateau 17 est supporté par un chariot 18 mobile par rapport à la partie 31 , parallèlement à l'axe X2, et lui-même supporté par des barres dont une seule est visible à la figure 1 , avec la référence 19.The cage 3 also comprises a plate 17 which defines a housing 171 for receiving the lower end 121 of the mandrel 12, when the column 14 and the plate 17 are aligned vertically, that is to say when the axis Zi 2 passes through the housing 171. It is then possible to lower the mandrel 12 to engage partially in the housing 171. The housing 171 is visible by partial tearing of the plate 17 in Figure 1. The plate 17 is supported by a carriage 18 movable relative to the portion 31, parallel to the axis X 2 , and itself supported by bars of which only one is visible in Figure 1, with the reference 19.
Le laminoir 1 comprend également un rouleau conique inférieur 20 supporté par la cage axiale 4 et entraîné en rotation par un moteur non représenté. La cage 4 supporte également un rouleau conique supérieur 22 également entraîné par un moteur non représenté. On note respectivement A20 et A22 les axes de symétrie et de rotation des rouleaux 20 et 22. Ces axes sont convergents et se rapprochent en direction de la cage 3.The mill 1 also comprises a lower conical roller 20 supported by the axial cage 4 and rotated by a motor not shown. The cage 4 also supports an upper conical roller 22 also driven by a motor not shown. Respectively denote A 20 and A 22 the axes of symmetry and rotation of the rollers 20 and 22. These axes are convergent and approach towards the cage 3.
Lorsqu'une pièce à laminer 100 est en place dans le laminoir 1 et lorsqu'elle est mise en rotation autour de son axe central vertical Z^00, elle est soumise à des efforts de compression radiale Fi et F2 exercés respectivement par le rouleau 10 et le mandrin 12, ce qui permet de conformer respectivement la surface radiale externe 101 et la surface radiale interne 102 de cette pièce. L'intensité de ces efforts dépend de l'intensité de la traction exercée sur la colonne 14 et sur le plateau 17 en direction de la partie principale 31.When a workpiece 100 is in place in the mill 1 and when it is rotated about its central vertical axis Z ^ 00 , it is subjected to radial compression forces Fi and F 2 exerted respectively by the roller 10 and the mandrel 12, which allows to respectively conform the outer radial surface 101 and the inner radial surface 102 of this part. The intensity of these forces depends on the intensity of the traction exerted on the column 14 and on the plate 17 in the direction of the main part 31.
Par ailleurs, le rouleau 22 est mobile verticalement par rapport au châssis 41 de la cage 4, en étant déplacé par un moteur non représenté. Ceci permet d'exercer sur la face frontale supérieure 103 de la pièce 100 un effort F3 dirigé vers le rouleau 20, ce qui a pour effet d'induire un effort de réaction F4 du rouleau 20 sur la face frontale inférieure 104 de la pièce 100. Il est ainsi possible d'exercer, directement sur la face 103 et indirectement sur la face 104 un effort de conformation de ces faces.Furthermore, the roller 22 is vertically movable relative to the frame 41 of the cage 4, being moved by a motor not shown. This allows to exert on the upper end face 103 of the part 100 a force F 3 directed towards the roll 20, which has the effect of inducing a reaction force F 4 of the roll 20 on the lower end face 104 of the 100. It is thus possible to exert, directly on the face 103 and indirectly on the face 104 a conformational force of these faces.
A la figure 1 , la pièce 100 est représentée en coupe axiale, alors que le laminoir est en vue de côté.In Figure 1, the piece 100 is shown in axial section, while the mill is in side view.
Les différentes parties mobiles du laminoir 1 peuvent être entraînées par des moteurs électriques et/ou des vérins hydrauliques.The different moving parts of the rolling mill 1 can be driven by electric motors and / or hydraulic cylinders.
Le mandrin 12 est monté à l'intérieur de la colonne 14 de façon à pouvoir tourner autour de l'axe Z12. Pour ce faire, le mandrin 12 est engagé dans un manchon 200 monté pivotant autour de l'axe Zi2 par rapport à la colonne 14. Le manchon 200 est supporté par deux paliers à rouleau 202A et 202B eux-mêmes supportés par un caisson 204 immobilisé en rotation à l'intérieur de la colonne 14. Le caisson 204 est obturé, respectivement en partie haute et en partie basse, par deux couvercles 206 et 207 respectivement équipés de joints tournants 208A et 208B. Une bague 209 est montée en partie basse du manchon 200, au moyen de vis, et protège, par l'intermédiaire de deux chicanes 2091 , le joint tournant inférieur 208B.The mandrel 12 is mounted inside the column 14 so as to be rotatable about the axis Z 12 . To do this, the mandrel 12 is engaged in a sleeve 200 pivotally mounted about the axis Zi 2 relative to the column 14. The sleeve 200 is supported by two roller bearings 202A and 202B themselves supported by a housing 204 immobilized in rotation inside the column 14. The box 204 is closed, respectively in the upper part and in the lower part, by two covers 206 and 207 respectively equipped with rotating joints 208A and 208B. A ring 209 is mounted at the bottom of the sleeve 200, by means of screws, and protects, via two baffles 2091, the lower rotary joint 208B.
Un moteur non représenté permet de déplacer verticalement le caisson 204 dans la colonne 14.An unrepresented motor makes it possible to move box 204 vertically in column 14.
Le mandrin 12 comprend une partie principale 122 qui se prolonge jusqu'à son extrémité inférieure 121 et une tête 123. Les pièces 122 et 123 sont assemblées par vissage. La tête 123 est équipée d'une tige filetée centrale 1231 vissée dans un taraudage axial 1221 de la partie 122. En variante, les pièces 122 et 123 peuvent être monoblocs, pour autant que leur géométrie est conforme à la réunion des pièces 122 et 123.The mandrel 12 comprises a main portion 122 which extends to its lower end 121 and a head 123. The parts 122 and 123 are assembled by screwing. The head 123 is equipped with a central threaded rod 1231 screwed into an axial thread 1221 of the part 122. Alternatively, the parts 122 and 123 may be monobloc, provided that their geometry is in accordance with the meeting of the parts 122 and 123 .
La tête 123 est équipée d'une gorge périphérique externe 1232 qui est à section en forme de V à fond plat, avec des côtés 1232A et 1232B plans et divergents en s'éloignant du fond 1232C, avec un angle au sommet α dont la valeur est comprise entre 30 et 50° de préférence de l'ordre de 40°.The head 123 is equipped with an external peripheral groove 1232 which is of V-shaped section with a flat bottom, with 1232A and 1232B sides planes and diverging away from the bottom 1232C, with an apex angle α whose value is between 30 and 50 ° preferably of the order of 40 °.
La tête 123 est également pourvue d'un logement 1233 en creux ménagé dans sa face d'extrémité 1234, cette face étant orientée à l'opposé de l'extrémité 121 du mandrin 12 en configuration assemblée des pièces 122 et 123.The head 123 is also provided with a hollow housing 1233 formed in its end face 1234, this face being oriented opposite the end 121 of the mandrel 12 in assembled configuration of the parts 122 and 123.
Deux mors 210 et 212 sont montés dans un boîtier 214 en étant mobiles chacun selon un axe Yi2 perpendiculaire à l'axe Zi2, c'est-à-dire selon une direction radiale par rapport à l'axe Zi2. Le boîtier 214 est équipé d'un couvercle 215 qui est omis sur les figures 3 et 7, pour la clarté du dessin.Two jaws 210 and 212 are mounted in a housing 214 each movable along an axis Yi 2 perpendicular to the axis Zi 2 , that is to say in a radial direction relative to the axis Zi 2 . The housing 214 is equipped with a cover 215 which is omitted in FIGS. 3 and 7, for the sake of clarity of the drawing.
Le mors 210 est pourvu d'une découpe en forme de demi-cercle et présente, au bord de cette découpe, un nez 2102 globalement en forme de demi- cercle et destiné à s'engager dans la gorge périphérique 1232 de la tête 123. De la même façon, le mors 212 est pourvu d'un nez 2122 en forme d'arc de cercle et destiné à s'engager dans la gorge 1232. Les nez 2102 et 2122 constituent des parties des mors 210 et 212 en saillie radialement vers l'intérieur, en direction de l'axe Zi2, par rapport aux parties principales 2101 et 2121 de ces mors.The jaw 210 is provided with a cutout in the form of a semicircle and has, at the edge of this cutout, a nose 2102 generally half-circle shaped and intended to engage in the peripheral groove 1232 of the head 123. In the same way, the jaw 212 is provided with a nose 2122 in the shape of a circular arc and intended to engage in the groove 1232. The noses 2102 and 2122 constitute portions of the jaws 210 and 212 projecting radially to the inside, in the direction of the axis Zi 2 , relative to the main parts 2101 and 2121 of these jaws.
Chacun des mors 210 et 212 est soumis à l'action de deux ressorts 216 comprimés entre la face arrière du mors 210 ou 212 opposé à son nez 2102 ou 2122 et le boîtier 214. Ainsi, les mors 210 et 212 sont chargés par des efforts élastiques Ei parallèles à la direction Yi2 et qui tendent à engager et à maintenir fermement les nez 2102 et 2122 dans la gorge 1232.Each of the jaws 210 and 212 is subjected to the action of two springs 216 compressed between the rear face of the jaw 210 or 212 opposite its nose 2102 or 2122 and the housing 214. Thus, the jaws 210 and 212 are loaded by forces Elastics Ei parallel to the direction Yi 2 and tending to engage and firmly hold the noses 2102 and 2122 in the groove 1232.
Les ressorts 216 sont disposés partiellement à l'intérieur de douilles 218 dont la position le long de l'axe Yi2 peut être réglée au moyen de têtes hexagonales 220, ce qui permet de régler l'intensité des efforts Ei.The springs 216 are arranged partially inside sockets 218 whose position along the axis Yi 2 can be adjusted by means of hexagonal heads 220, which makes it possible to adjust the intensity of the forces Ei.
Le boîtier 214 est solidaire en rotation du manchon 200, de sorte que, lorsque les nez 2102 et 2122 sont engagés dans la gorge 1232, le mandrin 122 est solidarisé au manchon 200, à la fois en translation et en rotation autour de l'axe Zi2.The housing 214 is integral in rotation with the sleeve 200, so that, when the noses 2102 and 2122 are engaged in the groove 1232, the mandrel 122 is secured to the sleeve 200, both in translation and in rotation about the axis. Zi 2 .
Les nez 2102 et 2122 sont à section en forme de pointe tronquée, avec des faces latérales 2103 et 2104, d'une part 2123 et 2124 d'autre part, qui sont convergents en direction de la face d'extrémité tronquée 2105 ou 2125 du nez 2102 ou 2122, c'est-à-dire du bord radial interne du mors considéré, avec un angle de convergence β dont la valeur est choisie égale à celle de l'angle α. Ainsi, les nez 2102 et 2122 ont une section complémentaire de celle de la gorge 1232, ce qui induit un appui surfacique entre les mors 210 et 212, d'une part, et la tête 123, d'autre part.Nos. 2102 and 2122 have a truncated point-shaped cross-section, with lateral faces 2103 and 2104, on the one hand 2123 and 2124 on the other hand, which converge towards the truncated end face 2105 or 2125 of the nose 2102 or 2122, that is to say the internal radial edge of the jaw considered, with a convergence angle β whose value is chosen to be equal to that of the angle α. Thus, nose 2102 and 2122 have a section complementary to that of the groove 1232, which induces a surface support between the jaws 210 and 212, on the one hand, and the head 123, on the other hand.
Un coin 222 est prévu mobile axialement le long de l'axe Zi2, par rapport aux mors 210 et 212. Ce coin 222 comprend une partie 2220 cylindrique à section circulaire et une partie 2222, qui forme son extrémité inférieure, qui est tronconique et dont on note 2224 la surface périphérique. Les parties 2220 et 2222 sont centrées sur l'axe Zi2.A wedge 222 is provided axially movable along the axis Zi 2 , relative to the jaws 210 and 212. This wedge 222 comprises a cylindrical portion 2220 with a circular section and a portion 2222, which forms its lower end, which is frustoconical and 2224 of which is the peripheral area. The parts 2220 and 2222 are centered on the axis Zi 2 .
On note θ le demi-angle au sommet de la surface 2224.Note θ the half-angle at the top of the surface 2224.
Un vérin hydraulique 224 permet de déplacer le coin 222 le long de l'axe Zi2. Une chemise 226 sert de guide au coin 222 dans son mouvement de translation entre ses deux positions de fin de course haute et basse représentées respectivement aux figures 2 et 6. La chemise 226 est supportée par une plaque 228 formant un couvercle supérieur pour un boîtier externe 230 monté sur la partie extérieure du joint tournant 206 et fixe par rapport au caisson 204.A hydraulic jack 224 makes it possible to move the wedge 222 along the axis Zi 2 . A liner 226 serves as a guide to the wedge 222 in its translational movement between its two up and down end positions shown respectively in Figures 2 and 6. The liner 226 is supported by a plate 228 forming a top cover for an outer housing 230 mounted on the outer portion of the rotary joint 206 and fixed relative to the housing 204.
En variante, le vérin 224 peut être électrique.Alternatively, the cylinder 224 may be electric.
Par ailleurs, le mors 210 est pourvu d'une face 2106 inclinée par rapport à l'axe Yi2 d'un angle δ non nul. De la même façon, le mors 212 est pourvu d'une surface 2126 inclinée par rapport à l'axe Yi2 comme la surface 2106, mais en sens inverse. L'angle d'inclinaison δ' de la surface 2126 par rapport à l'axe Yi2 est opposé à l'angle δ. En d'autres termes, ces angles ont la même valeur absolue mais ces surfaces sont inclinées de façon opposée par rapport à l'axe Yi2.Furthermore, the jaw 210 is provided with a face 2106 inclined relative to the axis Yi 2 of a non-zero angle δ. In the same way, the jaw 212 is provided with a surface 2126 inclined relative to the axis Yi 2 as the surface 2106, but in the opposite direction. The angle of inclination δ 'of the surface 2126 with respect to the axis Yi 2 is opposite to the angle δ. In other words, these angles have the same absolute value but these surfaces are inclined opposite to the axis Yi 2 .
Les surfaces 2106 et 2126 sont divergentes en direction du coin 222, de sorte que l'extrémité tronconique 2222 peut être introduite entre ces surfaces.The surfaces 2106 and 2126 are divergent towards the corner 222, so that the frustoconical end 2222 can be introduced between these surfaces.
A cet effet, les valeurs absolues des angles θ, d'une part et δ et δ', d'autre part, sont choisies égales.For this purpose, the absolute values of the angles θ, on the one hand, and δ and δ ', on the other hand, are chosen equal.
En pratique, les surfaces 2106 et 2126 sont planes et perpendiculaires au plan de coupe des figures 2, 5 et 6. En variante, les surfaces 2106 et 2126 peuvent être tronconiques, avec le même demi-angle au sommet que la partie 2222.In practice, the surfaces 2106 and 2126 are flat and perpendicular to the plane of section of Figures 2, 5 and 6. Alternatively, the surfaces 2106 and 2126 may be frustoconical, with the same half-angle at the top as the portion 2222.
Chacun des mors 210 et 212 est pourvu d'une surépaisseur 2107 ou 2127 qui permet de donner aux surfaces 2106 et 2126 une hauteur, c'est-à-dire une dimension parallèle à l'axe Zi2, supérieure à l'épaisseur du mors 210 ou 212 dans la plus grosse partie de sa portion qui vient en recouvrement de la surface 1234 dans la configuration de la figure 2.Each of the jaws 210 and 212 is provided with an excess thickness 2107 or 2127 which makes it possible to give the surfaces 2106 and 2126 a height, that is to say a dimension parallel to the axis Zi 2 , greater than the thickness of the jaws 210 or 212 in most of its portion which overlaps the surface 1234 in the configuration of Figure 2.
Lorsqu'il convient de libérer le mandrin 12 pour une opération de maintenance, le coin 220 est déplacé en direction de l'extrémité 121 , ce qui a pour effet d'amener la surface extérieure 2224 de la partie 2222 contre les surfaces 2106 et 2126 des mors 210 et 212 puis de faire glisser la surface 2224 sur ces surfaces inclinées 2106 et 2126. Ce glissement résulte dans un écartement relatif des mors 210 et 212, à rencontre de l'effort élastique Ei exercé par chacun des ressorts 216. En effet, la partie 2222 exerce sur les mors 210 et 212 un effort E2 d'écartement radial suffisant pour vaincre les efforts Ei et déplacer ces mors, comme représenté par les flèches F210 et F212.When it is necessary to release the mandrel 12 for a maintenance operation, the wedge 220 is moved towards the end 121, which has the effect of bringing the outer surface 2224 of the portion 2222 against the surfaces 2106 and 2126 jaws 210 and 212 then sliding the surface 2224 on these inclined surfaces 2106 and 2126. This sliding results in a relative separation of the jaws 210 and 212, against the elastic force Ei exerted by each of the springs 216. Indeed , the portion 2222 exerts on the jaws 210 and 212 a radial force E 2 sufficient to overcome the efforts Ei and move these jaws, as represented by the arrows F 210 and F 212 .
Au cours de ce mouvement d'écartement radial relatif des mors 210 et 212, selon la direction radiale correspondant à l'axe Y12 et dans des sens opposés, l'extrémité 2222 du coin 222 pénètre dans le logement 1233, au point que l'extrémité 2222 vient au contact de la tête 123, comme représenté à la figure 5. dans cette configuration, les mors 2102 et 2122 sont dégagés de la gorge 1232, de sorte que le mandrin 12 peut coulisser le long de l'axe Z12 sous son propre poids.During this relative radial spacing movement of the jaws 210 and 212, in the radial direction corresponding to the axis Y12 and in opposite directions, the end 2222 of the wedge 222 enters the housing 1233, to the point where the end 2222 comes into contact with the head 123, as shown in Figure 5. In this configuration, the jaws 2102 and 2122 are disengaged from the groove 1232, so that the mandrel 12 can slide along the axis Z 12 under his own weight.
Toutefois, en poursuivant le déplacement du coin 222 en direction de l'extrémité 121 , on peut exercer sur la tête 123 un effort E3 axial et dirigé vers l'extrémité 121 , ce qui a pour effet de décoincer, si nécessaire, la tête 123 et la partie principale 122 par rapport au manchon 200.However, by continuing to move the wedge 222 towards the end 121, it can exert on the head 123 an axial force E 3 and directed towards the end 121, which has the effect of loosening, if necessary, the head 123 and the main portion 122 relative to the sleeve 200.
Ainsi, le coin 222 assure une double fonction d'écartement des mors 210 et 212 et de poussée axiale sur la tête 123, ce qui garantit un déblocage efficace du mandrin 12, sans avoir recours à des opérations hasardeuses ou dangereuses pour l'opérateur.Thus, the wedge 222 provides a double function of spacing the jaws 210 and 212 and axial thrust on the head 123, which ensures effective unlocking of the mandrel 12, without resorting to hazardous operations or dangerous for the operator.
Le logement 1233 n'est pas obligatoire dans la mesure où, en l'absence d'un tel logement, un coin 222 de forme adaptée peut exercer l'effort axial E3 directement sur la face d'extrémité 1234 de la tête 123.The housing 1233 is not mandatory insofar as, in the absence of such a housing, a wedge 222 of suitable shape can exert the axial force E 3 directly on the end face 1234 of the head 123.
La course du coin 222 et les angles θ et δ sont choisis de telle sorte que la coopération de la partie 2222 et des mors 210 et 212 a pour effet de dégager les nez 2102 et 2122 de la gorge 1232 avant que le coin 222 ne parvienne au contact de la tête 123. Compte tenu de la direction axiale du mouvement F222 du coin 222 et de la forme de l'extrémité 222 à symétrie de révolution autour de l'axe Zi2, l'effort E2 peut être efficacement transmis aux 210 et 212 indépendamment de leur position angulaire autour de l'axe Zi2.The stroke of the wedge 222 and the angles θ and δ are chosen so that the cooperation of the portion 2222 and the jaws 210 and 212 has the effect of clearing the noses 2102 and 2122 of the groove 1232 before the wedge 222 can reach in contact with the head 123. Given the axial direction of the movement F 222 of the wedge 222 and the shape of the end 222 with symmetry of revolution about the axis Zi 2 , the force E 2 can be effectively transmitted to the 210 and 212 independently of their angular position around the axis Zi 2 .
Lorsqu'il convient d'installer dans la colonne 14 un nouveau mandrin 12, il suffit d'engager celui-ci dans le manchon 200 jusqu'à amener la gorge 1232 de sa tête 123 au niveau des nez 2102 et 2122, éventuellement après avoir légèrement remonté le coin 222 jusqu'à la position de la figure 5. On peut alors faire remonter le coin 220, c'est-à-dire l'éloigner de la tête 123, ce qui a pour effet de ramener les nez 2102 et 2122 dans la gorge 1232, grâce aux efforts Ei exercés par les ressorts 216. On obtient ainsi un verrouillage rapide et efficace du mandrin 12 par rapport au manchon 200.When a new mandrel 12 has to be installed in the column 14, it suffices to engage the latter in the sleeve 200 until the groove 1232 of its head 123 is brought to the level of the noses 2102 and 2122, possibly after slightly up the corner 222 to the position of Figure 5. It can then go up the corner 220, that is to say away from the head 123, which has the effect of bringing the nose 2102 and 2122 in the groove 1232, thanks to the efforts Ei exerted by the springs 216. This provides a quick and efficient locking of the mandrel 12 relative to the sleeve 200.
L'invention a été représentée avec deux mors 210 et 212 mais peut mise en œuvre avec des mors en nombre différent, ces mors étant de préférence régulièrement répartis autour de l'axe de rotation du mandrin. Une variante avec un seul mors est envisageable. The invention has been shown with two jaws 210 and 212 but can be implemented with jaws in different numbers, these jaws preferably being regularly distributed around the axis of rotation of the mandrel. A variant with a single jaw is conceivable.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de montage réversible d'un mandrin (12) de conformation au sein d'une cage radiale (3) de laminoir circulaire (1 ), dans une configuration où le mandrin est apte à tourner autour d'un axe de rotation (Z12), caractérisé en ce que ce dispositif comprend :1. Reversible assembly device of a mandrel (12) of conformation within a radial cage (3) of circular rolling mill (1), in a configuration where the mandrel is able to rotate about an axis of rotation ( Z 12 ), characterized in that this device comprises:
- au moins un mors (210, 212) monté, avec possibilité de coulissement (F210, F212) radial par rapport à l'axe de rotation (Zi2), dans un boîtier (214) mobile en rotation autour de cet axe, ce mors étant pourvu d'une partie en saillie (2102, 2122) apte à être engagée dans une gorge périphérique externe (1232) d'une tête (123) de mandrin pour immobiliser cette tête de mandrin par rapport au boîtier- at least one jaw (210, 212) mounted, with possibility of sliding (F210, F212) radial with respect to the axis of rotation (Zi 2 ), in a housing (214) rotatable about this axis, jaw being provided with a protruding portion (2102, 2122) engageable in an outer peripheral groove (1232) of a chuck head (123) for securing said chuck head relative to the housing
- des moyens (216) de charge (Ei) du mors en direction de l'axe de rotationmeans (216) for loading (Ei) the jaw towards the axis of rotation
- un coin (222) mobile parallèlement à l'axe de rotationa wedge (222) movable parallel to the axis of rotation
- des moyens (224) d'entraînement du coin en translation (F222) selon une direction parallèle à l'axe de rotation et en ce que le coin (222) est apte à pousser (E2) le mors (210, 212), selon une direction (Y12) radiale par rapport à l'axe de rotation et dans un sens (F210, F212) d'éloignement par rapport à cet axe, à rencontre de l'action (E1) des moyens de charge (216), jusqu'à dégager la partie en saillie (2102, 2122) du mors de la rainure (1232) de la tête de mandrin.means (224) for driving the translational wedge (F222) in a direction parallel to the axis of rotation and in that the wedge (222) is capable of pushing (E 2 ) the jaw (210, 212) , in a direction (Y 12 ) radial to the axis of rotation and in a direction (F 210 , F 212 ) away from said axis, against the action (E 1 ) means of load (216) until the projecting portion (2102, 2122) of the jaw of the groove (1232) of the chuck head is disengaged.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le coin est apte à exercer sur une tête (123) de mandrin (12) un effort axial (E3) de dégagement par rapport au mors (210, 212).2. Device according to claim 1, characterized in that the wedge is adapted to exert on a head (123) of mandrel (12) an axial force (E 3 ) of clearance relative to the jaw (210, 212).
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs mors (210, 212) répartis autour de l'axe de rotation (Z12) et en ce que le coin (222) est apte à pousser (E2) tous les mors en même temps, chacun selon une direction radiale (Y12) et dans un sens (F210, F212) d'éloignement de l'axe de rotation, jusqu'à dégager simultanément leurs parties en saillie respectives (2102, 2122) de la rainure (1232) d'une tête (123) de mandrin (12).3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises several jaws (210, 212) distributed around the axis of rotation (Z 12 ) and in that the corner (222) is able to push (E 2 ) all the jaws at the same time, each in a radial direction (Y 12 ) and in one direction (F 210 , F 212 ) away from the axis of rotation, to simultaneously release their projecting parts respective ones (2102, 2122) of the groove (1232) of a mandrel head (123).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux mors (210, 212) disposés de part et d'autre de l'axe de rotation (Z12) et mobiles selon une même direction radiale (Yi2) mais en sens opposés (F210, F212), respectivement sous l'action de leurs moyens de charge respectifs (216) et du coin (222).4. Device according to claim 3, characterized in that it comprises two jaws (210, 212) arranged on either side of the axis of rotation (Z 12 ) and movable. in the same radial direction (Yi 2 ) but in opposite directions (F210, F212) respectively under the action of their respective load means (216) and the wedge (222).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coin (222) comprend une surface (2224) d'appui glissant sur une surface correspondante (2106, 2126) du mors (210, 212), la surface d'appui du coin étant à symétrie de révolution autour de l'axe de rotation (Zi2).5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the wedge (222) comprises a bearing surface (2224) sliding on a corresponding surface (2106, 2126) of the jaw (210, 212), the surface of support of the corner being symmetrical of revolution about the axis of rotation (Zi 2 ).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface correspondante (2106, 2126) du mors (210, 212) est inclinée par rapport à la direction de coulissement (Yi2) du mors et en ce que le demi-angle au sommet (θ) de la surface d'appui (2224) du coin en valeur absolue est égal à l'angle d'inclinaison (δ,δ') de la surface correspondante du mors par rapport à sa direction de coulissement.6. Device according to claim 5, characterized in that the corresponding surface (2106, 2126) of the jaw (210, 212) is inclined relative to the direction of sliding (Yi 2 ) of the jaw and in that the half-angle at the top (θ) of the bearing surface (2224) of the wedge in absolute value is equal to the angle of inclination (δ, δ ') of the corresponding surface of the jaw with respect to its direction of sliding.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de charge du mors (210, 212) en direction de l'axe (Zi2) comprennent au moins un ressort de compression (216).7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for loading the jaw (210, 212) in the direction of the axis (Zi 2 ) comprise at least one compression spring (216).
8. Laminoir circulaire (1 ) pour la conformation de pièces annulaires (100), ce laminoir comprenant un rouleau externe (10) et un mandrin interne (12), aptes à façonner respectivement des faces radiales externe (101 ) et interne (102) d'une pièce, ainsi qu'une paire de rouleaux coniques, respectivement inférieur (20) et supérieur (22), aptes à façonner des faces frontales (103, 104) de la pièce, caractérisé en ce que le laminoir comprend un dispositif (200-230) selon l'une des revendications précédentes pour le montage du mandrin (12) au sein d'une cage radiale (3) du laminoir.8. Circular rolling mill (1) for the conformation of annular pieces (100), this mill comprising an outer roller (10) and an inner mandrel (12), able to shape respectively the outer (101) and inner (102) radial faces. in one piece, and a pair of tapered rollers, respectively lower (20) and upper (22), capable of forming end faces (103, 104) of the part, characterized in that the rolling mill comprises a device ( 200-230) according to one of the preceding claims for mounting the mandrel (12) within a radial cage (3) of the rolling mill.
9. Laminoir selon la revendication 8, caractérisé en que la tête de mandrin est pourvue d'une gorge périphérique (1232) à section en V à fond plat (1232C) , en ce que la partie en saillie (2102, 2122) du ou de chaque mors (210, 212) est à section en pointe à extrémité tronquée (2105, 2125) et à faces latérales planes (2103, 2104, 2123, 2124), et en ce que l'angle de divergence (α) à partir du fond, entre les bords (1232A, 1232B) de la section de la gorge périphérique (1232) est égal à l'angle de convergence (β) des faces latérales de la section de la partie en saillie lorsqu'elles se rapprochent de son extrémité tronquée. A rolling mill according to claim 8, characterized in that the chuck head is provided with a flat bottom V-shaped peripheral groove (1232) (1232C), in that the projecting portion (2102, 2122) of the each jaw (210, 212) has a truncated end point section (2105, 2125) and plane lateral faces (2103, 2104, 2123, 2124), and in that the divergence angle (α) from of the bottom, between the edges (1232A, 1232B) of the section of the peripheral groove (1232) is equal to the convergence angle (β) of the lateral faces of the section of the protruding portion when they are close to its truncated end.
10. Mandrin (12) de conformation pour un laminoir circulaire selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une tête de mandrin (123) d'une gorge périphérique externe (1232) à section en forme de V à fond plat et d'un logement axial (1233) ménagé dans une face d'extrémité (1234) et apte à recevoir une extrémité (2222) d'un coin de manœuvre (222). 10. mandrel (12) of conformation for a rolling mill according to one of claims 8 or 9, characterized in that it is equipped with a mandrel head (123) of an outer peripheral groove (1232) with section V-shaped flat bottom and an axial housing (1233) formed in an end face (1234) and adapted to receive an end (2222) of a maneuvering corner (222).
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