EP0238377A1 - Procédé de réglage du profil de cylindres déplaçables dans un laminoir et laminoir perfectionné pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Procédé de réglage du profil de cylindres déplaçables dans un laminoir et laminoir perfectionné pour la mise en oeuvre du procédé Download PDF

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EP0238377A1
EP0238377A1 EP87400319A EP87400319A EP0238377A1 EP 0238377 A1 EP0238377 A1 EP 0238377A1 EP 87400319 A EP87400319 A EP 87400319A EP 87400319 A EP87400319 A EP 87400319A EP 0238377 A1 EP0238377 A1 EP 0238377A1
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EP
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cylinders
cylinder
chock
support
rolling mill
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Jean Perret
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Clecim SAS
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    • B21B31/18—Adjusting or positioning rolls by moving rolls axially
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    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/203—Balancing rolls

Definitions

  • the subject of the invention is a method for adjusting the profile of cylinders which can be moved axially in a rolling mill and also covers the rolling mill which has been improved for implementing the method.
  • a rolling mill comprises, inside a support cage, at least two working rolls resting, along a rolling plane, on at least two supporting rolls.
  • the cylinders are carried at their two ends by means of bearings, in chocks mounted mobile, parallel to the rolling plane, in windows provided on the sides of the support cage.
  • "quarto" rolling mills comprising two working rolls, each resting on a support cylinder and so-called “sexto” rolling mills in which intermediate rolls are interposed between the support rolls and the working rolls.
  • the axes of the cylinders are placed in the rolling plane, generally vertical, but it is also possible to support each working cylinder on a larger number of intermediate and / or support cylinders placed symmetrically on either side. other of the rolling plan.
  • a bending or bending of the working rolls and possibly of the intermediate rolls is carried out by means of bending devices acting on the chocks of the corresponding cylinder.
  • a distinction is made between the positive bending corresponding to a spacing of the chocks on either side of the plane of the product and the negative bending corresponding to an approximation of the chocks.
  • the bending device consists, for each chock, of two sets of jacks placed symmetrically on either side of the plane of the lami swimming and each acting, in the desired direction, on a support part integral with the chock. Normally, each support part of the chock rests on two cylinders spaced in the axial direction symmetrically on either side of the median plane of the chock bearings so that the bending force is well distributed over the bearings.
  • the rolling mill stand is symmetrical with respect to a median plane perpendicular to the rolling plane and which corresponds to that of the rolled product. Normally the cylinders are therefore centered on this plane with respect to which the chocks are arranged symmetrically.
  • the torque is generally applied to a single pair of cylinders, for example the working cylinders, and transmitted to the corresponding support cylinders by friction.
  • the subject of the invention is a new device which, without substantially modifying the constitution of the rolling mill, makes it possible at the same time to bend and to move axially the working rolls or the intermediate rolls.
  • the cambering force is exerted by means of fixed jacks bearing, on one side on a support integral with the cage and on the other on a sliding face formed on the corresponding chock parallel to the axial direction of movement, and, to achieve the camber of the displaceable cylinder, the displacement of the latter is measured at all times relative to the centering position of the cylinder on the median plane of the product and is continuously adjusted for each chock, the individual pressure exerted by each cylinder as a function of the measured offset and the position at the same instant of the cylinder considered with respect to the median plane of the bearing so that, in each choke, the result of the cambering forces exerted by the all cylinders remain directed at all times along the median plane of the bearing.
  • the invention also covers an improved rolling mill for implementing the method in which the camber cylinders of each chock are mounted on a fixed support integral with the cage and bear, in the direction of the cambering force, on a sliding face formed on the chock, parallel to the axial direction of movement; in addition, the rolling mill is associated with a balancing device comprising a means for measuring the offset of the cylinder considered relative to its centering position relative to the median plane of the product and means for individual adjustment, at each instant, of the pressure exerted by each cambering cylinder, as a function of the measured offset and of the position, at the same instant of the cylinder considered with respect to the median plane of the bearing, so that the result of the cambering forces exerted by all the cylinders remains directed, at each instant according to the median plane of the bearing.
  • a balancing device comprising a means for measuring the offset of the cylinder considered relative to its centering position relative to the median plane of the product and means for individual adjustment, at each instant, of the pressure exerted
  • each displaceable cylinder being each associated with two symmetrical sets of camber cylinders, arranged on either side of the rolling plane, the jacks placed respectively, in each of the sets, in the same relative positions relative to the median plane of their respective bearings are connected in parallel to the same branch of a common circuit for supplying pressurized fluid comprising as many branches as there are jacks in each assembly, each branch being provided with a means for individual adjustment of the fluid pressure with maintenance of equal flow rates in all branches.
  • the means for individually adjusting the pressures in the jacks comprise, on each branch of the supply circuit, a servo-valve controlled by a means of calculating the corrections to be made. at pressures as a function of the offset measured and displayed on the calculation means and of the respective positions in cylinders supplied by the branch considered.
  • each chock can be associated with positive and negative bending means each comprising two opposite sets of at least two jacks acting respectively in the direction of spacing of the cylinders for positive bending and in the direction of approximation for negative cambering.
  • each block consists of a solid support piece comprising a projecting central part framed by two longitudinal recesses in which the support ears of the chock engage, these being each provided with a continuous sliding face parallel to the axis and said sliding faces are placed opposite the lateral faces of the central part on which are arranged opposing bores two by two along an axis parallel to the rolling plane and each forming a cylinder body in which slides a piston secured to a rod opening into the corresponding recess to rest on the sliding surface of the chock.
  • the rods of the jacks are capped by bearing pads on the sliding surfaces associated with columns for taking up the axial forces slidingly mounted, parallel to the rod of the jack, in guide bores made in the hydraulic block, elastic washers being advantageously interposed between the support pads and the sliding surfaces.
  • FIG 1 there is shown schematically a quarto rolling mill comprising two working rolls 1 and 1 ⁇ and two support rollers 2 and 2 ⁇ .
  • the axes of the cylinders are parallel and arranged along a rolling plane P1 passing through the contact generators.
  • the rolled product 20 passes between the working rolls 1 and 1 ⁇ and its median plane P2 corresponding to the plane of symmetry of the whole of the rolling mill stand and in particular of the support rolls 2 and 2 ⁇ .
  • the cylinders are all aligned and centered on the plane P2.
  • the working rolls 1 and 1 ⁇ can be moved axially relative to the centering position so that their respective transverse plane of symmetry is offset on one side or the other by relation to the median plane P2.
  • an axial displacement force F1 is applied to the working rolls 1 and 1 ⁇ .
  • bending forces F2 are applied to the ends of the shafts of the working cylinders 1 and 1 ⁇ , by means of their chocks so as to bend a corresponding cylinder.
  • the working rolls 1 and 1 ⁇ can be subjected at the same time to an axial displacement force F1 and to the bending forces F2.
  • the working cylinder 1 is provided at its ends with centered pins 11, by means of bearings 12 inside chocks 3 forming bearing bodies and mounted slidingly, parallel to the rolling plane P1, in windows 40 provided in the two uprights 4 of the rolling stand.
  • each chock 3 of the working cylinder is provided for this purpose with sliding faces 31 parallel to the rolling plane P1 and which can slide along corresponding faces 51 formed inwards on support pieces 5 fixed in the windows 40 of the stand 4 of the rolling mill.
  • Each support part 5 is common for the two working rolls 1 and 1 ⁇ and comprises longitudinal recesses 52 placed on either side of a projecting central part 53 and limited towards the outside by lateral parts 54, the guide faces 51 being formed at the end of the central part 53 and of the lateral parts 54.
  • the chocks 3 and 3 ⁇ of the working rolls 1 and 1 ⁇ are provided with support parts or "ears" 32, 32 ⁇ which engage in the corresponding recesses 52, 52 ⁇ of the support part 5 and are provided with continuous planar faces 33, 34 facing the lateral faces 55, 56, respectively of the central part 53 and of the lateral part 54.
  • the rolling mill is provided with positive and negative bending means.
  • the positive cambering means consist, for each chock, of two pairs of jacks 6 placed on either side of the median plane P1 in the central parts 53 of the support parts 5, the camber cylinders of the two working cylinders 1 and 1 ⁇ being opposite in pairs, forming two rows centered in planes P3, P4 parallel to the median plane P2 and axially spaced apart one from the other by a distance a (figure 2).
  • FIG. 3 is a section through the axial plane of a line, for example P3.
  • central part 53 of the support part 5 are therefore provided, for each row of jacks, two opposite bores 57, 57 ⁇ centered on the axis 60 of the positive bending jacks 6 and 6 ⁇ and opening respectively on the lateral faces 55, 55 ⁇ of the central part 53.
  • the two bores 57, 57 ⁇ are separated by a central partition 58 and constitute the bodies of the two jacks 6 and 6 ⁇ inside which pistons 61, 61 ⁇ slide extended by rods 62, 62 ⁇ which pass through partitions 63, 63 ⁇ sealingly closing the bores 57, 57 ⁇ .
  • the two actuator chambers thus formed, inside each bore 57, 57 ⁇ can be supplied by a hydraulic circuit not shown, the support part 5 thus constituting a real hydraulic block.
  • each pad 64 has a diamond shape comprising two points on which are fixed the ends of guide columns 65 slidably mounted, parallel to the axis 60 of the jack in bores made in the central part 53. Furthermore, the shoe 64 rests on the face 34 of the support part 32 of the chock 3 via a pad 66 and an elastic washer 67.
  • each chock 3, 3 ⁇ is also associated with negative cambering cylinders 7, 7 ⁇ placed in bores 59, 59 ⁇ formed in the lateral parts 54, 54 ⁇ of the support piece (5) and opening onto the lateral faces 56, 56 ⁇ .
  • Each bore 59 constitutes the body of the jack 7 inside which slides a piston 71 secured to a rod 72 which passes in leaktight manner through a partition 73 closing the bore 59 inside which the piston 71 therefore limits two chambers of cylinders connected to a hydraulic circuit arranged in the support part 5.
  • each chock 3 can slide parallel to the axis 10 of the cylinder along the guide faces 51 of the support piece 5.
  • the two chocks 3 of each cylinder 1 are secured to the latter in the axial direction by means of caps 13 for closing the bearing cages 12, the latter being liable to withstand axial forces, for example tapered bearings. In this way, the two chocks 3 of each cylinder 1 follow the movements of axial displacement of the cylinder.
  • Several devices for axial displacement of the cylinders are already known, which therefore need not be described in detail. It is possible, for example, to use a jack bearing on a lifting beam making it possible to apply the axial displacement force on the two sides of the chock 3.
  • the displaced cylinder 1 is a driving cylinder
  • two displacement cylinders 42 supplied in synchronism placed symmetrically on either side of the drive means 43 in rotation of the cylinder 1 and bearing on the supports 32 of the corresponding chock 3, each jack 42 being centered in a plane parallel to the rolling plane and passing through the axes of the camber jacks 6 and 7 and supplying it in synchronism .
  • the offset of the displaced cylinder 1 is measured relative to the median plane P1 by means of a displacement sensor 44 made up of two parts sliding relative to each other, fixed, for example on the two parts of one of the cylinders 42 and providing an analog signal proportional to the offset of the working cylinder relative to the centering position in the median plane of the product and of sign corresponding to the direction of the offset.
  • This signal is used for balancing the pressures in the cambering cylinders by means of a device 8 shown diagrammatically in FIG. 5.
  • a displaceable cylinder 1 and its two cambering devices each consisting of two sets of jacks placed in hydraulic blocks 5a, 5b, 5 ⁇ a, 5 ⁇ b each set comprising two jacks 6a, 66a and 6b, 66b, (6 ⁇ a, 66 ⁇ a, 6 ⁇ b, 66 ⁇ b).
  • the four jacks are centered in two transverse planes P3 and P4 spaced from each other by a distance a.
  • the hydraulic blocks 5a, 5b and 5 ⁇ a, 5 ⁇ b of the two chocks are connected by a single supply circuit 80 to a source of pressurized fluid not shown.
  • the circuit 80 is divided into two branches 81 and 82.
  • the branch 81 supplies the jacks 6a, 6b, 6 ⁇ a, 6 ⁇ b in parallel with the two wires P3 and P ⁇ 3 while the branch 82 supplies the jacks 66a, 66b, 66 ⁇ a, 66 ⁇ b in parallel of the two queues P4 and P ⁇ 4.
  • the hydraulic circuit is designed so that all of the cylinders are supplied with the same flow rate to determine equal displacements at the same speed.
  • Each branch 81, 82 of the supply circuit 8 is provided with a pressure regulator 83 which, depending on the signals received on its input 84 regulates the pressure in the corresponding circuit by maintaining a constant flow there.
  • the sensor 44 for the axial displacements of the cylinder 1 provides an analog signal proportional to the displacement which is applied to a computing unit 85. From the signals received, the latter develops the pressure setpoints S1 and S2 applied to the inputs 84 of the sensors 83 of the two branches 81 and 82 according to a law programmed in advance to ensure a pressure distribution such that the result of the thrust forces applied by the camber cylinders in the planes P3 and P4 always remains directed at each instant following the median plane of the corresponding bearings. In this way, as shown in FIG.
  • the two rows of cylinders P3 and P4 are not necessarily symmetrical with respect to the median plane P5 of the bearing and this makes it possible to arrange the jacks in the most adequate manner inside the hydraulic blocks 5 whose plane of symmetry does not necessarily coincide with that of the bearing.
  • the various members used for balancing the pressures could be replaced by means fulfilling the same functions, these means being able to be hydraulic, electrical or even mechanical (cam, lever arm, etc.).
  • any technology for measuring displacements, calculating corrections and balancing pressures can be used to obtain the desired result.
  • the fixed bending devices according to the invention can adapt to different diameters of cylinders and / or adapt to a variation in diameter due to wear in the limit of the stroke of the cylinders.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un laminoir à cylindres déplaçables axialement, comprenant, une cage de support (4), au moins deux cylindres de travail (1, 1') et au moins deux cylindres d'appui (2, 2'), au moins l'un des cylindres de travail (1) étant associé, d'une part à des moyens (42) de déplacement dudit cylindre (1) le long de son axe (10), et d'autre part pour chaque empoise (3), deux ensembles symétriques d'au moins deux vérins de cambrage (6, 66). Selon l'invention, on mesure en permanence le décalage du cylindre (1) par rapport à une position de centrage et l'on règle à chaque instant la pression exercée par chaque vérin de cambrage (6), en fonction du décalage mesuré et de la position au même instant du vérin (6) considéré par rapport au plan médian P5 du roulement (12), de telle sorte que la résultante des efforts de cambrage exercés par l'ensemble des vérins (6, 66) reste dirigée, à chaque instant, suivant le plan médiant P5 du roulement (12), les vérins de cambrage prennent appui sur les empoises par l'intermédiaire de faces de glissement.

Description

  • L'invention a pour objet un procédé de réglage du profil de cylindres déplaçables axialement dans un lami­noir et couvre également le laminoir perfectionné pour la mise en oeuvre du procédé.
  • D'une façon générale, un laminoir comprend, à l'intérieur d'une cage de support, au moins deux cylindres de travail s'appuyant, suivant un plan de laminage, sur au moins deux cylindres d'appui. Les cylindres sont portés à leurs deux extrémités par l'intermédiaire de roulements, dans des empoises montées mobiles, parallèlement au plan de laminage, dans des fenêtres ménagées sur les côtés de la cage de support. On utilise habituellement des lami­noirs dits "quarto" comprenant deux cylindres de travail s'appuyant chacun sur un cylindre d'appui et des laminoirs dits "sexto" dans lesquels des cylindres intermédiaires sont interposés entre les cylindres d'appui et les cylin­dres de travail. Dans les deux cas, les axes des cylindres sont placés dans le plan de laminage, généralement verti­cal, mais on peut aussi appuyer chaque cylindre de travail sur un plus grand nombre de cylindres intermédiaires et/ou d'appui placés symétriquement de part et d'autre du plan de laminage.
  • Pour contrôler l'épaisseur du produit laminé et notamment obtenir une épaisseur égale dans le sens trans­versal à la direction de laminage, on réalise un cambrage ou cintrage des cylindres de travail et éventuellement des cylindres intermédiaires au moyen de dispositifs de cam­brage agissant sur les empoises du cylindre correspondant. On distingue le cambrage positif correspondant à un écar­tement des empoises de part et d'autre du plan du produit et le cambrage négatif correspondant à un rapprochement des empoises.
  • Généralement, le dispositif de cambrage est cons­titué, pour chaque empoise, de deux ensembles de vérins placés symétriquement de part et d'autre du plan de lami­ nage et agissant chacun, dans le sens voulu, sur une partie d'appui solidaire de l'empoise. Normalement, chaque partie d'appui de l'empoise s'appuie sur deux vérins écartés dans le sens axial symétriquement de part et d'autre du plan médian des roulements de l'empoise de façon que l'effort de cambrage soit bien réparti sur les roulements.
  • Le cage du laminoir est symétrique par rapport à un plan médian perpendiculaire au plan de laminage et qui correspond à celui du produit laminé. Normalement les cylindres sont donc centrés sur ce plan par rapport auquel les empoises soit disposées symétriquement.
  • Toutefois il peut être avantageux de réaliser un déplacement longitudinal et en sens contraire ou non de ces cylindres afin de satisfaire différents objectifs tels que la régularité de l'usure des cylindres ou le contrôle de la planéité ou du profil du produit laminé. On conçoit que le déplacement axial des cylindres pré­sente des difficultés lorsque ceux-ci sont soumis à un effort de cambrage. C'est pourquoi généralement, les deux opérations sont réalisées séparément, l'effort de cambrage étant supprimé lorsque l'on effectue un dépla­cement axial. Cependant, il est intéressant, pendant le laminage, de combiner les effets du déplacement axial et du cambrage des cylindres.
  • En outre le couple de rotation est généralement appliqué sur une seule paire de cylindres, par exemple les cylindres de travail, et transmis aux cylindres d'appui correspondants par frottement. Or il est néces­saire que tous les cylindres restent entraînés à la mê­me vitesse périphérique.
  • Par conséquent, même si le déplacement axial est effectué lorsque l'effort de laminage n'existe pas il est utile de conserver un certain cambrage pour maintenir un frottement suffisant entre les cylindres.
  • Pour que le déplacement axial des cylindres puisse être effectué sans cesser d'exercer l'effort de cambrage, on a proposé d'associer à chaque cylindre déplaçable et à ses empoises un cadre constitué de deux poutres montées coulis­santes axialement sur la cage du laminoir et sur lesquelles prennent appui les dispositifs de cambrage qui, de la sorte, se déplacent en même temps que les cylindres, leurs empoises et le cadre. Cette disposition complique cependant la réali­sation du laminoir et impose de placer quatre poutres rela­tivement encombrantes à l'intérieur de la cage du laminoir et à proximité des cylindres de travail, c'est-à-dire dans un espace que l'on a intérêt à dégager.
  • L'invention a pour objet un nouveau dispositif qui, sans modifier sensiblement la constitution du laminoir, permet de réaliser en même temps le cambrage et le déplace­ment axial des cylindres de travail ou des cylindres inter­médiaires.
  • Conformément à l'invention, on exerce l'effort de cambrage au moyen de vérins fixes prenant appui, d'un côté sur un support solidaire de la cage et de l'autre sur une face de glissement ménagée sur l'empoise correspondante parallèlement à la direction axiale de déplacement, et, pour réaliser le cambrage du cylindre déplaçable, on mesure à chaque instant, le décalage de ce dernier par rapport à la position de centrage du cylindre sur le plan médian du pro­duit et l'on règle en permanence pour chaque empoise, la pression individuelle exercée par chaque vérin en fonction du décalage mesuré et de la position au même instant du vé­rin considéré par rapport au plan médian du roulement de telle sorte que, dans chaque empoise, la résultante des ef­forts de cambrage exercés par l'ensemble des vérins reste dirigée à chaque instant suivant le plan médian du roule­ment.
  • L'invention couvre également un laminoir perfec­tionné pour la mise en oeuvre du procédé dans lequel les vé­rins de cambrage de chaque empoise sont montés sur un support fixe solidaire de la cage et prennent appui, dans le sens de l'effort de cambrage, sur une face de glissement ménagée sur l'empoise, parallèlement à la direction axiale de déplacement; en outre, le laminoir est associé à un dis­positif d'équilibrage comprenant un moyen de mesure du déca­lage du cylindre considéré par rapport à sa position de centrage pour rapport au plan médian du produit et des moyens de réglage individuel, à chaque instant, de la pression exercée par chaque vérin de cambrage, en fonction du décala­ge mesuré et de la position, au même instant du vérin consi­déré par rapport au plan médian du roulement, de telle sorte que la résultante des efforts de cambrage exercés par l'ensemble des vérins reste dirigée, à chaque instant sui­vant le plan médian du roulement.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, les deux empoises de chaque cylindre déplaçable étant associées cha­cune à deux ensembles symétriques de vérins de cambrage, disposés de part et d'autre du plan de laminage, les vérins placés respectivement, dans chacun des ensembles, dans les mêmes positions relatives par rapport au plan médian de leur roulement respectif sont reliés en parallèle à une même branche d'un circuit commun d'alimentation en fluide sous pression comprenant autant de branches que de vérins dans chaque ensemble, chaque branche étant munie d'un moyen de réglage individuel de la pression du fluide avec maintien de débits égaux dans toutes les branches.
  • De façon avantageuse, les moyens de réglage indi­viduel des pressions dans les vérins comprennent, sur cha­que branche du circuit d'alimentation, une servo-valve pilotée par un moyen de calcul des corrections à apporter aux pressions en fonction du décalage mesuré et affichées sur le moyen de calcul et des positions respectives dans vé­rins alimentés par la branche considérée.
  • Selon une caractéristique particulièrement avanta­geuse de l'invention, chaque empoise peut être associée à des moyens de cambrage positif et négatif comprenant chacun deux ensembles opposés d'au moins deux vérins agissant res­pectivement dans le sens d'écartement des cylindres pour le cambrage positif et dans le sens de rapprochement pour le cambrage négatif. Ces ensembles de vérins sont ménagés dans des blocs hydrauliques placés de part et d'autre du plan de laminage, dans les fenêtres de la cage; chaque bloc est constitué d'une pièce de support massive comprenant une par­tie centrale en saillie encadrée de deux évidements longitu­dinaux dans lesquels s'engagent les oreilles d'appui de l'empoise, celles-ci étant munies chacune d'une face de glissement continu parallèle à l'axe et lesdites faces de glissement sont placées en vis-à-vis des faces latérales de la partie centrale sur lesquelles sont ménagés des alésages opposés deux à deux suivant un axe paralèle au plan de lami­nage et formant chacun un corps de vérin dans lequel coulis­se un piston solidaire d'une tige débouchant dans l'évidement correspondant pour s'appuyer sur la surface de glissement de l'empoise.
  • De préférence, les tiges des vérins sont coiffées par des patins d'appui sur les surfaces de glissement asso­ciées à des colonnes de reprise des efforts axiaux montées coulissantes, parallèlement à la tige du vérin, dans des alésages de guidage ménagés dans le bloc hydraulique, des rondelles élastiques étant avantageusement interposées entre les patins d'appui et les surfaces de glissement.
  • L'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés.
    • La figure 1 représente schématiquement, en pers­pective, le fonctionnement d'un laminoir quarto à cylindres déplaçables.
    • La figure 2 est une vue de dessus, partiellement en coupe axiale, d'un cylindre et de ses moyens de déplacement.
    • La figure 3 est une vue des empoises des deux cy­lindres de travail et des dispositifs de cambrage, en coupe par un plan perpendiculaire au plan de laminage.
    • La figure 4 est une vue de détail d'un vérin de cambrage.
    • La figure 5 donne un schéma hydraulique du dispo­sitif d'équilibrage.
  • Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un laminoir quarto comprenant deux cylindres de travail 1 et 1ʹ et deux cylindres d'appui 2 et 2ʹ. Les axes des cylindres sont parallèles et disposés le long d'un plan de laminage P1 passant par les génératrices de contact.
  • Le produit laminé 20 passe entre les cylindres de travail 1 et 1ʹ et son plan médian P2 correspondant au plan de symétrie de l'ensemble de la cage de laminoir et notam­ment des cylindres d'appui 2 et 2ʹ. Normalement, les cylin­dres sont tous alignés et centrés sur le plan P2. Cependant, pour les raisons indiquées plus haut, les cylindres de tra­vail 1 et 1ʹ peuvent être déplacés axialement par rapport à la position de centrage de telle sorte que leur plan de sy­métrie transversal respectif se trouve décalé d'un côté ou de l'autre par rapport au plan médian P2. A cet effet, on applique sur les cylindres de travail 1 et 1ʹ un effort de déplacement axial F1.
  • D'autre part, selon une autre disposition connue, des efforts de cambrage F2 sont appliqués sur les extrémités des arbres des cylindres de travail 1 et 1ʹ, par l'intermédiaire de leurs empoises de façon à réaliser un cambrage un cylindre correspondant.
  • Grâce aux dispositions selon l'invention, les cy­lindres de travail 1 et 1ʹ peuvent être soumis en même temps à un effort de déplacement axial F1 et aux efforts de cam­brage F2.
  • Sur la figure 2, on a représenté l'ensemble d'un cylindre de travail, de ses empoises, et du dispositif de déplacement axial.
  • Le cylindre de travail 1 est muni à ses extrémités de tourillons 11 centrés, par l'intermédiaire de roulements 12 à l'intérieur d'empoises 3 formant corps de palier et montées coulissantes, parallèlement au plan de laminage P1, dans des fenêtres 40 ménagées dans les deux montants 4 de la cage de laminoir.
  • Comme on l'a représenté sur la figure 3, chaque empoise 3 du cylindre de travail est muni à cet effet de fa­ces de glissement 31 parallèles au plan de laminage P1 et qui peuvent coulisser le long de faces correspondantes 51 ménagées vers l'intérieur sur des pièces de support 5 fixées dans les fenêtres 40 de la cage 4 du laminoir. Chaque pièce de support 5 est commune pour les deux cylindres de travail 1 et 1ʹ et comprend des évidements longitudinaux 52 placés de part et d'autre d'une partie centrale en saillie 53 et li­mités vers l'extérieur par des parties latérales 54, les fa­ces de guidage 51 étant ménagées au bout de la partie centrale 53 et des parties latérales 54. Les empoises 3 et 3ʹ des cylindres de travail 1 et 1ʹ sont munies de parties d'appui ou "oreilles" 32, 32ʹ qui s'engagent dans les évide­ments correspondants 52, 52ʹ de la pièce de support 5 et sont munies de faces planes continues 33, 34 en vis-à-vis des faces latérales 55, 56, respectivement de la partie cen­trale 53 et de la partie latérale 54.
  • Dans l'exemple représenté, le laminoir est muni de moyens de cambrage positif et négatif. Les moyens de cambra­ge positif sont constitués, pour chaque empoise, de deux paires de vérins 6 placées de part et d'autre du plan médian P1 dans les parties centrales 53 des pièces de support 5, les vérins de cambrage des deux cylindres de travail 1 et 1ʹ étant opposés deux à deux en formant deux files centrées dans des plans P3, P4 parallèles au plan médian P2 et écar­tés axialement l'un de l'autre d'une distance a (figure 2). La figure 3 est une coupe par le plan axial d'une file, par exemple P3.
  • Dans la partie centrale 53 de la pièce de support 5 sont donc ménagés, pour chaque file de vérins, deux alésa­ges opposés 57, 57ʹ centrés sur l'axe 60 des vérins de cam­brage positifs 6 et 6ʹ et débouchant respectivement sur les faces latérales 55, 55ʹ de la partie centrale 53. Les deux alésages 57, 57ʹ sont séparés par une cloison centrale 58 et constituent les corps des deux vérins 6 et 6ʹ à l'intérieur desquels coulissent des pistons 61, 61ʹ prolongés par des tiges 62, 62ʹ qui traversent des cloisons 63, 63ʹ fermant de façon étanche les alésages 57, 57ʹ. Les deux chambres de vé­rin ménagées ainsi, à l'intérieur de chaque alésage 57, 57ʹ peuvent être alimentées par un circuit hydraulique non re­présenté, la pièce de support 5 constituant ainsi un vérita­ble bloc hydraulique. Les tiges 62 des deux vérins 6 et 6ʹ prennent appui sur les faces 34 des appuis 32 des empoises 3 par l'intermédiaire de patins 64 représentés également sur les figures 2 et 4. Comme on le voit sur la figure 2, chaque patin 64 a une forme en losange comprenant deux pointes sur lesquelles sont fixées les extrémités de colonnes de guides 65 montées coulissantes, parallèlement à l'axe 60 du vérin dans des alésages ménagés dans la pièce centrale 53. Par ailleurs, le patin 64 s'appuie sur la face 34 de la partie d'appui 32 de l'empoise 3 par l'intermédiaire d'une pastille 66 et d'une rondelle élastique 67.
  • De façon avantageuse, chaque empoise 3, 3ʹ est as­sociée également à des vérins de cambrage négatif 7, 7ʹ pla­cés dans des alésages 59, 59ʹ ménagés dans les parties la­térales 54, 54ʹ de la pièce de support (5) et débouchant sur les faces latérales 56, 56ʹ. Chaque alésage 59 constitue le corps du vérin 7 à l'intérieur duquel coulisse un piston 71 solidaire d'une tige 72 qui traverse de façon étanche une cloison 73 fermant l'alésage 59 à l'intérieur duquel le pis­ton 71 limite donc deux chambres de vérins reliées à un circuit hydraulique ménagé dans la pièce de support 5.
  • Normalement, il n'y a pas à effectuer de cambrage négatif pendant les déplacements axiaux.
  • La tige 72 de chaque vérin 7 s'appuie donc direc­tement sur la face 33 de l'appui 32 placée en vis-à-vis.
  • Comme on le voit sur la figure 2, chaque empoise 3 peut coulisser parallèlement à l'axe 10 du cylindre le long des faces de guidage 51 de la pièce de support 5. D'autre part, les deux empoises 3 de chaque cylindre 1 sont solida­risées avec ce dernier dans le sens axial par l'intermé­médiaire de coiffes 13 de fermeture des cages de roulements 12, ces derniers étant susceptibles d'encaisser des efforts axiaux, par exemple des roulements coniques. De la sorte, les deux empoises 3 de chaque cylindre 1 suivent les mouve­ments de déplacement axial du cylindre. On connaît déjà plu­sieurs dispositifs de déplacement axial des cylindres qu'il n'est donc pas nécessaire de décrire en détail. On peut uti­liser par exemple un vérin prenant appui sur un palonnier permettant d'appliquer l'effort de déplacement axial sur les deux côtés de l'empoise 3.
  • Cependant, si le cylindre déplacé 1 est un cylin­dre moteur, on peut aussi, comme on l'a représenté sur la fi­gure, utiliser deux vérins de déplacement 42 alimentés en synchronisme, placés symétriquement de part et d'autre du moyen 43 d'entraînement en rotation du cylindre 1 et prenant appui sur les appuis 32 de l'empoise 3 correspondante, cha­que vérin 42 étant centré dans un plan parallèle au plan de laminage et passant par les axes des vérins de cambrage 6 et 7 et l'alimenter en synchronisme.
  • Selon l'une des caractéristiques essentielles de l'invention, on mesure le décalage du cylindre déplacé 1 par rapport au plan médian P1 au moyen d'un capteur de dé­placement 44 constitué de deux parties coulissant l'une par rapport à l'autre, fixées, par exemple sur les deux parties de l'un des vérins 42 et fournissant un signal analogique proportionnel au décalage du cylindre de travail par rapport à la position de centrage dans le plan médian du produit et de signe correspondant au sens du décalage. Ce signal est utilisé pour l'équilibrage des pressions dans les vérins de cambrage grâce à un dispositif 8 représenté schématiquement sur la figure 5.
  • Sur cette figure, on a représenté à titre d'exemple un cylindre déplaçable 1 et ses deux dispositifs de cambrage constitués chacun de deux ensembles de vérins placés dans des blocs hydrauliques 5a, 5b, 5ʹa, 5ʹb chaque ensemble comprenant deux vérins 6a, 66a et 6b, 66b, (6ʹa, 66ʹa, 6ʹb, 66ʹb).
  • Comme on l'a indiqué plus haut les quatre vérins sont centrés dans deux plans transversaux P3 et P4 écartés l'un de l'autre d'une distance a.
  • Les blocs hydrauliques 5a, 5b et 5ʹa, 5ʹb des deux empoises sont reliés par un circuit unique d'alimentation 80 à une source de fluide sous pression non représentés. Le circuit 80 se divise en deux branches 81 et 82. La branche 81 alimente en parallèle les vérins 6a, 6b, 6ʹa, 6ʹb des deux fils P3 et Pʹ3 alors que la branche 82 alimente en parallèle les vérins 66a, 66b, 66ʹa, 66ʹb des deux files P4 et Pʹ4.
  • Le circuit hydraulique est prévu pour que tous les vérins soient alimentés avec un même débit permettant de dé­terminer des déplacements égaux à la même vitesse.
  • Chaque branche 81, 82 du circuit d'alimentation 8 est munie d'un régulateur de pression 83 qui, en fonction des signaux reçus sur son entrée 84 règle la pression dans le circuit correspondant en y maintenant un débit constant.
  • Le capteur 44 des déplacements axiaux du cylindre 1 fournit un signal analogique proportionnel au déplacement qui est appliqué sur une unité de calcul 85. A partir des signaux reçus, celle-ci élabore les consignes de pression S1 et S2 appliquées aux entrées 84 des capteurs 83 des deux branches 81 et 82 en fonction d'une loi programmée à l'avance permettant d'assurer une répartition des pression telle que la résultante des efforts de poussée ap­pliqués par les vérins de cambrage dans les plans P3 et P4 reste toujours dirigée à chaque instant suivant le plan mé­dian des roulements correspondants. De la sorte, comme on l'a représenté sur la figure 2, même en position de centrage des cylindres 1 dans le plan médian P1 du produit, les deux files de vérins P3 et P4 ne sont pas obligatoirement symé­triques par rapport au plan médian P5 du roulement et ceci permet de disposer les vérins de la façon la plus adéquate à l'intérieur des blocs hydrauliques 5 dont le plan de symé­trie ne coïncide pas obligatoirement avec celui du roule­ment.
  • Pendant le déplacement, les patins 64 d'appui des vérins de cambrage glissent le long des faces 34 des empoi­ses, les efforts axiaux étant encaissés par les colonnes 65 de façon à ne pas être transmis aux tiges 62 des vérins 6.
  • Grâce à cette disposition, il est donc possible de réaliser le cambrage du cylindre de travail en même temps que son déplacement axial sans modifier sensiblement l'encombrement des dispositifs de cambrage agissant sur les empoises qui restent fixes à l'intérieur de la cage et sont simplement associées à des blocs hydrauliques reliés à un circuit d'équilibrage des pressions.
  • Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux dé­tails du mode de réalisation qui vient d'être décrit, des variantes pouvant être imaginées en employant notamment des moyens équivalents sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.
  • C'est ainsi que, si l'on a décrit, dans l'exemple représenté, des dispositifs de cambrage utilisant au moins deux vérins, on pourrait, grâce à l'équilibrage des pres­sions réalisé selon l'invention, utiliser également un plus grand nombre de vérins permettant de mieux répartir les pressions.
  • De même les différents organes utilisés pour l'équilibrage des pressions pourraient être remplacés par des moyens remplissant les mêmes fonctions, ces moyens pou­vant être hydrauliques, électriques ou même mécaniques (came, bras de levier, etc...). D'une façon générale, toute technologie de mesure des déplacements, de calcul des cor­rections et d'équilibrage des pressions peut être utilisée pour obtenir le résultat recherché.
  • On notera enfin que, comme on le voit sur la figu­re 3, les dispositifs fixes de cambrage selon l'invention peuvent s'adapter à différents diamètres de cylindres et/ou s'adapter à une variation du diamètre due à l'usure dans la limite de la course des vérins.

Claims (9)

1. Laminoir à cylindres déplaçables axialement comprenant, à l'intérieur d'une cage de support (4), au moins deux cylindres de travail (1,1ʹ) s'appuyant, suivant un plan de laminage P1, sur au moins deux cylindres d'appui (2,2ʹ) et dont les extrémités sont portées, par l'intermédiaire de roulements (12), dans des empoises (3) susceptibles d'être déplacées, dans la cage de support, pa­rallèlement au plan de laminage P1, au moins l'un des cylin­dres de travail (1) étant associé, d'une part à des moyens (42) de déplacement dudit cylindre (1) le long de son axe (10) de part et d'autre d'une position de centrage des cy­lindres de travail sur le plan médian P2 du produit laminé (20), et d'autre part des moyens (6) de cambrage dudit cy­lindre (1) comprenant, pour chaque empoise (3) deux ensem­bles symétriques d'au moins deux vérins de cambrage (6, 66) écartés l'un de l'autre dans le sens axial,
caractérisé par le fait que les vérins de cambrage (6) de chaque empoise sont montés sur un support fixe solidaire (5) de la cage et prennent appui, dans le sens de l'effort de cambrage, sur une face de glissement (34) ménagée sur l'empoise (3) parallèlement à la direction axiale de dépla­cement et que le laminoir est associé à un dispositif d'équilibrage (8) comprenant un moyen (44) de mesure du dé­calage du cylindre (1) considéré par rapport à la position de centrage et des moyens (83) de réglage individuel, à cha­queinstant de la pression exercée par chaque vérin de cam­brage (6), en fonction du décalage mesuré et de la position au même instant du vérin (6) considéré par rapport au plan médian P5 du roulement (12), de telle sorte que la résultan­te des efforts de cambrage exercés par l'ensemble des vérins (6,66) reste dirigée, à chaque instant, suivant le plan mé­dian P5 du roulement (12).
2. Laminoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux empoises (3) de chaque cylindre déplaçable étant associées chacune à deux ensembles symétri­ques de vérins de cambrage, disposés de part et d'autre du plan de laminage P1, les vérins (6a et 6b) (66a et 66b) pla­cés respectivement, dans chacun des ensembles, dans les mê­mes positions relatives par rapport au plan médian P5 de leurs roulements respectifs, sont reliés en parallèle à une même branche (81) (82) d'un circuit commun (80) d'alimentation en fluide sous pression comprenant autant de branches que de vérins (6, 66) dans chaque ensemble, chaque branche étant munie d'un moyen (83) de réglage individuel de la pression du fluide, avec maintien de débits égaux dans toutes les branches.
3. Laminoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage individuel des pressions dans les vérins comprennent, une servo-valve (83) sur chaque branche (81) du circuit d'alimentation, lesdites servo-­valves étant pilotées par un moyen (85) de calcul, à partir d'une loi programmée, des corrections à apporter aux pres­sions en fonction du décalage mesuré et affiché par le moyen de calcul et des positions respectives des vérins alimentés par la branch considérée pour assurer une répartition cor­recie de l'effort de pression.
4. Laminoir selon l'une des revendications précé­dentes, caractérisé en ce que chaque empoise (3) est asso­ciée à des moyens de cambrage positif (6) et négatif (7) comprenant chacun deux ensembles opposés d'au moins deux vé­rins agissant respectivement dans le sens d'écartement des cylindres pour le cambrage positif et dans le sens de rap­prochement pour le cambrage négatif.
5. Laminoir selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les ensembles de vérins sont ménagés dans des blocs hydrauliques (5) placés, de part et d'autre du plan de laminage P1, dans les fenêtres (40) de la cage (4) dans lesquelles coulissent les empoises (3), que chaque bloc est constitué d'une pièce de support massive (5) com­ prenant une partie centrale en saillie (53) encadrée de deux évidements longitudinaux (52) dans lesquels s'engagent des parties d'appui (32) de l'empoise (3) munies chacune d'une face de glissement continue (34) parallèle à l'axe, lesdites faces (34) étant placées en vis-à-vis des faces latérales (55) de la partie centrale (53) sur lesquelles sont ménagées des alésages (57, 57ʹ) opposés deux à deux suivant un axe (60) parallèle au plan P1 de laminage et formant chacun un corps de vérin dans lequel coulisse un piston (61) solidaire d'une tige (62) débouchant dans l'évidement (52) correspon­dant pour s'appuyer sur la face de glissement (34) de l'empoise (3).
6. Laminoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tiges (62) des vérins sont coiffées par des patins (64) d'appui sur les faces de glissement (34), asso­ciés à des colonnes (65) de prise des efforts, axiaux mon­tées coulisantes, parallèlement à la tige (62) du vérin dans des alésages de guidage ménagées dans le bloc hydraulique (53).
7. Laminoir selon la revendication 6, caractérisé en ce que des rondelles élastiques (62, 67) sont interposées entre les patins d'appui (64) et les surfaces de glissement (34).
8. Laminoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque partie d'appui (32) d'empoise est munie, du côté opposé à la partie centrale (53), d'une seconde face de glissement (33) faisant face à une partie latérale en sail­lie (54) de la pièce de support (5) dans laquelle sont ména­gés des alésages (59) d'axe parallèle au plan de laminage P1, constituant les corps de vérins (7) de cambrage négatif dans lesquels coulissent des pistons (71) solidaires de ti­ges (72) s'appuyant sur ladite seconde face de glissement (33) dans le sens de resserrement des empoises (3).
9. Procédé de règlage du profil de cylindres déplaçables axialement dans un laminoir comprenant, à l'intérieur d'une cage de support (4) au moins deux cylin­dres de travail (1,1ʹ) s'appuyant, suivant un plan de lami­nage P1, sur au moins deux cylindres d'appui (2,2ʹ), et dont les extrémités sont portées, par l'intermédiaire de roule­ments (12), dans des empoises (3) montées mobiles dans la cage de support (4), parallèlement au plan de laminage P1, procédé dans lequel on réalise simultanément, d'une part un déplacement axial d'au moins un cylindre de travail (1) par rapport à une position de centrage pour laquelle les deux cylindres de travail (1,1ʹ) sont symétriques par rapport au plan médian P2 du produit laminé et d'autre part un cambrage du cylindre déplacé par application sur ses extrémités d'un effort de cambrage, ledit effort étant exercé sur chaque em­poise (3) par deux ensembles d'au moins deux vérins de cam­brage écartés axialement, caractérisé par le fait que l'on exerce l'effort de cambrage au moyen de vérins fixes prenant appui, d'un côté sur un support (5) solidaire de la cage (4) et de l'autre sur une face de glissement (34) ménagée sur l'empoise (3) correspondant parallèlement à la direction axiale de déplacement, et que, pour réaliser le cambrage du cylindre pendant sont déplacement, on mesure à chaque instant le décalage du cylindre déplaçable par rapport à la position de centrage et l'on règle en permanence pour chaque empoise (3) la pression individuelle exercée par chaque vérin (6, 66) en fonction du décalage mesuré et de la position au même instant du vérin considéré (6, 66) par rapport au plan médian P5 du roulement (12), de telle sorte que, dans chaque empoise (3), la résultante des efforts de cambrage exercés par l'ensemble des vérins reste dirigée à chaque instant suivant le plan médian P5 du roulement (12).
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