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"Procédé et dispositif pour l'étirage d'un tronçon de mtal, en particulier d'acier" , L'invention concerne un procéda, et le dispositif nécessaire pour sa mise en oeuvre, pour l'étirage d'un tronçon de métal, en particulier d'acier, se trouvant dans la zone de déformabilité à chaud ou à froid, dont la texture présente une texture de fonte ou de laminé.
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Le façonnage de tronçons en billettes qui sont trans- formés dans des laminoirs de précision en matière en barre ou en fil, exige la présence d'un train dégrossisseur, donc de cages de laminoir assez lourdes ou de poids moyen.
Donc un nombre correspondant de trains éba. ucheurs doit être associé à un laminoir de précision, quand la matière initiale pour des demi-produits doit être disponible en quantité suffisante.
Pour cela, il faut d'assez grands investissements.
Cependant, la fabrication de billettes dans l'entreprise propre ne vaut pas toujours la peine et peut être réalisée, en particulier, moins économiquement.
Cependant, les hypothèses techniques ne sont pas toujours favorables pour la production de billettes. Par exemple, un train dégrossisseur exige une place considérable qui doit être étendue par d'autres installations, comme des fours profonds, des fours continus et des installations analogues. Si la matière do départ existe sous forme de tronçons encore chauds, comme c'est le cas dans les installations de coulée continue, à cause de la relation des différentes vitesses, on ne peut pas, sans difficulté, brancher un train dégrossisseur en aval du dispositif de défourne- ment des barres. Il est favorable de laminer la matière de départ pour des laminoirs de petits fers le plus possible sans doubles chauffages. Jusqu'ici, cela était contrecarré par la grande réduction par passe et les grandes pressions de laminage liées à celle-ci.
Ces dernières exigent une grande puissance d'entraîne- ment de la machine et les moteurs conçus en conséquence.
D'après l'état de la technique, on dispose de laminoirs dits planétaires. Plusieurs cylindres de travail disposés à la périphérie d'un corps d'appui rotatif stationnaire et appuyés au moyen de cylindres intermédiaires, se déplacent successivement en tournant devant la surface de laminage et poussent la matière en avant dans un arbre, de telle sorte que la diminution de section se fait avec une possibilité d'étirage libre. Ici, on part bien d'une
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assez grande profondeur de passe et on usine bien la pièce par étage, de sorte que la cage de laminoir peut être considérée comme remplacement d'une cage de dégrossissage ; cependant, à cause de sa méthode, le laminage admet justement des réactions sur la puissance d'entratnement ou les organes d'entraînement.
Dans un autre procédé connu, les mâchoires de profilage étant pressées et réglées sur la surface de la pièce à réduire, une ondulation de matière pouvant également être refoulée par le cylindre basdulé. Egalement, on ne peut pas obtenir ainsi un rapport favorable entre la puissance d'entrafnement, la profondeur de passe et l'étirage de la matière, par ce qu'au cours du processus de déformation, les ondulations de matière doivent être refoulées, ondulations qui doivent être transmises à chaque fois comme dans un cylindre de travail antérieur.
Au cours du processus d'étirage, dans un système à plusieurs cylindres, chaque cylindre individuel reprend ainsi une ondulation dans sa montée et traverse le maximum de la pointe de l'ondulation jusqu'à ce que l'extrémité soit atteinte. De ce fait, la puissance d'entratnement peut n'être calculée que pour une valeur se trouvant au-dessus d'une zone moyenne, de sorte qu'il se produit une augmentation considérable de la puissance.
Un tel problème se présente quand plusieurs rouleaux individuels doivent être entraînés en poussant des ondulations de matière sur une piste circulaire. La puissance d'une telle machine d'entraînement doit, pour chaque instant, être disponible dans un ordre de grandeur considérable, car chaque rouleau, du début à la fin, pousse devant lui l'ondulation de matière qui lui est attribuée. Il est donc ainsi exécuté un travail inutile, du fait que le rapport du travail de déformation à celui effectivement nécessaire pour un étirage calculé à l'avance se trouve à une valeur défavorable.
De plus, avec toutes les qualités de matière, des difficultés n'ont pas absolument besoin de se produire ; cepen- dant, une telle façon de procéder comporte cette circonstance que la déformation ne peut se faire économiquement et en étant
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liée à une grande profondeur de passe, que dans des limites de température très étroites ou avec une structure appropriée.
D'autre part, se trouvent, en outre, la grande puissance d'entrai- nement nécessaire mentionnée ainsi que des pressions de laminage considérables, qui exigent un palier principal constitué de façon correspondante et, par conséquent, entraînant une durée de vie réduite du palier.
Le pliage des mâchoires de façonnage suçant la deuxième méthode connue, laisse de .coté quelques, considérations spéciales de la technique du laminage. Ainsi en général, le processus d'étirage ne peut se dérouler que de telle sorte que la matière refoulée vers le milieu du tronçon doit avancer avec une vitesse de grandeur correspondante avec superposition de la pression dans le sens de déplacement tronçon. Pour cela, on a justement avec une grande profondeur de passe, un étirage qu'on n'obtient pas dans les processus de laminage usuels. Celle-ci conduit à des difficultés d'étirage ne se produisant pas jusqu'ici, une avance de la matière sur la surface des mâchoires de façonnage faisant user celle-ci rapidement.
A coté de la résistance au frotttement accrue qui se produit, il faut donc s'accommoder d'une pression de matière surélevée, qui est partiellement favorable et partiellement indésirable. Par exemple, dans les tronçons coulés, une telle pression ne peut être admise que dans certaines limites,
La présente invention s'est posé le problème de répondre à l'étirage de la matière dans le cas d'une grande profondeur de passe, de telle sorte que le laminage d'une ondulation de matière, @ avec une possibilité d'allongement libre de la pièce, en employant la pression la plus faible possible des cylindres ainsi qu'une puissance d'entraînement la plus faible possible,
est amélioré @ et que les lacunes indiquées de l'état de la technique peuvent ainsi être évitées.
L'invention concerne à cet effet un procédé pour l'étirage; d'un tronçon de métal, en particulier d'acier, se trouvant dans la zone de déformabilité à chaud ou à froid, dont la texture présente
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une structure de fonte ou de laminage, procédé caractérisé en ce que, sur une surface de réduction avec une vitesse de tronçon différente, on entrafne un seul cylindre de travail rotatif que l'on règle simultanément sur au moins la longueur du trajet de travail de déformation, ce qui permet des fosses profondes de réduction, tout en abaissant l'énergie nécessaire pour cette réduction.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du présent procédé ou procédé similaire.
Tout d'abord un tel procédé signifie l'élimination des pointes de pression de cylindres, de plus la possibilité de commande de la profondeur de passe en fonction de la vitesse du tronçon ou de la distance disponible pour l'op6ration de déforma- tion. De la même manière, il n'apparaît pas de frottement de glissement entre le tronçon et le cylindre, car suivant la vitesse en ligne droite, la vitesse périphérique du cylindre de travail est adaptée automatiquement. L'idée principale de l'invention part donc de ce qu'une seule couche de matière doit être déplacée sans frottement de glissement.
Cependant, il est particulièrement important que, suivant la qualité de la matière et les autres propriétés inhérentes au tronçon, la forme de la distance de réduction peut être déterminée suivant les considérations les plus favorables dynamiquement. Il en résulte un optimum pour la puissance d'entrafnement réduite ou autrement dit, avec les puissances d'entraînement des procédés connus, il peut se faire une plus grande profondeur de passe que jusqu'ici.
Conformément à un procédé particulièrement avantageux suivant l'idée principale de l'invention, le cylindre de travail se déplace le long d'une distance de travail de déformation relativement'courte en se plaçant sur la surface de réduction et ensuite est ramené dans un mouvement oscillant dans la position initiale. Ces allures de déformations fermées répétées en succes- sion régulière permettent, suivant la vitesse du tronçon, l'usinage de différentes sortes de tronçons. Des tronçons
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simplement laminés ainsi que des tronçons de fonte sont usinés conformément à la forme et aux dimensions. De plus, il se forme une surface extérieure régulière, lisse, du tronçon en évitant des transitions quelconques.
.Pratiquement, le procédé suivant l'invention peut aussi être mis en oeuvre de telle sorte que des paires, symétriques par rapport à l'axe du tronçon, de cylindres de travail font les mouvements. Par l'attaque par paires de cylindres de travail des forces d'appui peuvent être facilement constituées et la réduction se fait symétriquement par rapport aux axes des sections.
Suivant une autre phase du procédé conforme à l'invention, plusieurs cylindres de travail sont entraînés à la périphérie de la section du tronçon avec des mouvements de réglage égaux ou inégaux.
L'étirage de la matière peut être accéléré ou réduit en différentes zones suivant la forme de la section, comme cela correspond au volume de matière.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, suivant une autre proposition inventive, est caractérisé par un support de cylindres de travail et de moyens de transmissions de force comme liaison entre une commande et le support de cylindres de travail mobile autour d'un axe mobile transversalement au sens de déplacement du tronçon,
Les cylindres de travail peuvent être facilement enlevés du support et être remplacés par des cylindres de surface retouchée ou de diamètre diminué. Il n'y a, de plus, qu'une masse relativement faible à déplacer, notamment celle du support de cylindre de travail avec le cylindre, une partie considérable du poids étant absorbée dans les paliers, et simplement des forces d'accélération et des forces de retardement étant à fournir.
Le poids du support de cylindre de travail avec le cylindre peut être compensé dans le sens vertical par une force de réglage, de sorte que les forces de commande mentionnées dans le cas le plus défavorable ne sont à mettre en jeu que sur un coté inférieur.
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Les deux commandes pour le mouvement du support de cylindres de travail et pour le réglage sur le tronçon peuvent représenter des commandes, soit séparées, soit reliées, de sorte qu'il y a de nombreuses possibilités constructives pour réaliser l'invention.
Suivant un perfectionnement du dispositif conforme à l'invention, la commande se compose d'un mécanisme de poussée en ligne droite, dont les extrémités des bielles sont articulées sur un disque d'excentrique et sur le support de cylindres de travail.
Cette configuration forme une solution simple, de service sûr pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, tous les éléments devant être logés dans un carter fermé qui peut être disposé facilement sur le tronçon et qui peut être échangé très rapidement dans son ensemble ou peut être mis en dehors de la zone du tronçon.
Pour garantir les cylindres de travail contre le fléchisse- ment, suivant une autre caractéristique de l'invention, ceux-ci sont en contact avec un ou plusieurs cylindres d'appui, sur lequel ou lesquels ils sont montés pour pouvoir rouler. Les cylindres d'appui peuvent aussi avoir une section transversale en forme de courbe, telle que chaque mouvement du cylindre de travail se déroule toujours en application. Au moins, il est pratique de prévoir un tel appui sur la distance du trajet de déformation.
Suivant un autre perfectionnement de l'invention, une commande est prévue pour le support de cylindres de travail, celui-ci étant monté lui-même avec son axe de rotation excentri- quement sur un disque pouvant être entraîné. Le réglage se fait, dans ce cas, par une rotation continue du disque excentrique en fonction du mouvement oscillant du cylindre de travail. Ici aussi on a de nombreuses possibilités de loger toute la commande dons un seul carter et de créer une machine qui puisse facilement être installée en des endroits quelconques.
Le cylindre de travail peut être entraîné indépendamment ou non, ce qui, suivant une autre caractéristiqe inventive, conduit
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à ce que l'opération de déformation peut encore être renforcée en supplément. L'enlèvement du tronçon étiré peut ainsi être facilité et on peut tenir compte de la vitesse du tronçon par rapport à la profondeur de passe. En même temps, une telle commande sert suivant les circonstances de remplacement pour une paire spéciale de cylindres d'entraînement. Par conséquent, des stations motrices spéciales ne doivent pas être associées dans tous les cas.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, il peut être trouv une simplification de la commande ainsi qu'une solution favorable pour la dépendance des mouvements du réglage et de l'entraînement sur le tronçon, par le fait que le support de cylindre de travail, la commande réglable et leurs commandes de mouvement sont dérivés d'une seule commande. Par exemple, un rouleau de commande individuel peut être prévu entre le disque de réglage excentrique pour le support de cylindre de travail et le disque de commande de l'excentrique pour la bielle, de sorte qu'une seule commande est déjà créée pour les deux mouvements.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci- après et à leurs diverses combinaisons.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté schématiqueemnt dans le dessin et expliqué en détail ci-après - la figure 1 représente la cinématique du roulement du cylindre individuel sur le tronçon à réduire ; - la figure 2 repr'sente le dispositif conforme à l'invention, avec lequel peuvent être exécutés les mouvements de réglage sur le tronçon et le mouvement intermittent dans le sens de la marche du tronçon ou dans le sens opposé.
Le tronçon 1 peut représenter aussi bien un tronçon coulé provenant d'une installation de coulée de cordons qu'une brame, une plaque, une billette ou un élément analogue, chauffés dans un four de préchauffage, qui doivent être soumis à une opération de réduction. Au point 2 la pièce présente la section de départ qui est amenée en sur une assez longue déformation jusqu'à la
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grandeur 4. A cet effet il est prévu un cylindre de travail 5, qui est monté en rotation dans un support 6 au moyen de l'axe 7.
Le.support 6 reçoit une commande oscillante de la bielle 8, qui est articulée excentriquement en 9 par l'intermédiaire d'un axe sur le disque de commande 10. Le mouvement de réglage, dans l'exemple représenté, est accouplé par le disque excentrique 11 qui est raccordé excentriquement au support 6 au moyen de l'axe 12. Lors de la rotation du disque 11, en fonction du mouvement du disque de commande 10, le cylindre de travail 5 exécute donc un mouvement dirigé dans le sens de la marche du tronçon et transversalement à celui-ci, qui provoque sur le cordon une réduction de section.
Pour cela les différentes réductions de section sont représentées hachurées dans le dessin (figure ) et désignées par 13. Le développement de cette couche de matière sur la surface de réduction dirigée dans le sens de l'étirage, montre qu'en quelque sorte chaque partie périphérique du cylindre de travail 5 roule sur le tronçon en refoulant la matière et, suivant la zone de sortie '14, détermine la section finale 15 du tronçon fini. Comme on peut le voir facilement les surfaces '13 de refoulement de la matière représentent sur toute la profondeur de passe des parties superficielles relativement de même grandeur, de sorte qu'il faut obtenir une puissance d'entraînement constante dans le laps de temps du travail de déformation.
La dépendance des commandes pour le disque 11 par rapport au disque de commande 10 est indiquée dans l'exemple de réalisation de telle sorte qu'entre les deux disques est placé un rouleau de commande 16 qui transmet en même temps les mouve- ments opposés nécessaires en ce qui concerne le sens de rotation.
L'invention n'exclut pas aussi bien d'adjoindre de petites com- mandes individuelles au disque d'entraînement 'la et au rouleau 14, que de partir aussi d'une commande principale.
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La disposition du disque excentrique 11 comme moyen de réglage permet de plus le montage d'un cylindre d'appui 17 qui pendant tout le temps de rotation est en contact avec le cylindre de travail 5.
L'invention n'exclut pas de prévoir plusieurs mécanismes pour la production d'un mouvement de réduction approprié du cylindre de travail 5, l'allure de la courbe 18 pouvant aussi être prévue réglable. A l'invention appartiennent donc aussi des mécanismes réglables, par exemple d'un genre qui est réglé avant le début du travail, ou d'un autre genre qui permet de procéder au réglage pendant l'opération de déformation.
L'invention permet en outre toutes sortes de formes d'exécution de commandes, avec lesquelles un mouvement de réduction peut être exécuté avec un cylindre de travail individuel.
Par exemple les axes 7 du cylindre 5 peuvent être déplacés avec des moyens spéciaux dans des pistes fixes ou variables. En particulier ces mécanismes peuvent être réalisés par des mécanismes d'accouplement de construction particulière.
Une autre mesure a aussi une valeur spéciale, qui prévoit de faire varier l'excentricité du disque de commande 10 par le déplacement d'un coussinet 19 non représenté en détail, pour arriver ainsi à d'autres courbes 18.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.