LU82877A1 - Procede pour former des ebauches de poutrelles metalliques - Google Patents

Description

* Demande de brevet BL-2999/EM/BM

de 21 octobre..19.80..........

Désignation de l’Inventeur (1) Le soussigné.......Ernest. ME'ÆR5a .Ing,oons.en..praprAnd..3................................................................

..............................................46.....rue du Çirqetièye, Luxembourg.............................................................................

agissant en qualité — de mandataire du déposant — O .....................................MWSAKI..SEEELJCQBBQRATIM................................................................................................

.............................................1-rÆms.........................................................................................

fukia-ku^ Kobef ,Ryogpy.....Sago®.........................................................................................

(3) de l’invention concernant : ............................."P.ro.eêdé...pour .former -des-ébauches- de poutreltes-mâtatlique-s".................

désigné comme inventeur(s) : 5. V. Nom et prénoms ...Temaki...Ianaka...........................................................................................................................

Adresse .........................74û-l. .Tanouey .Kuva^Mki,i-- 0kayama-i· -Japon......................................................

6. 7/. Nom et prénoms ...Masashi XamasMta...................................................................................................................

Adresse .........................7..59.-10...Hitaray---Kura@hikii...-Okayamaï···Japon...................................................

3. Nom et prénoms .................................................................. ..............................................................................................-

Adresse ......................................................................................................................................................................................-----

Il affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière responsabilité.

.........Luxembourg,............................., le ........21..oat.ohre............ 19..5.0..- V." _ ~i m - ' — .. <—......................................................................................

(signature) A 68026____ (1) Nom, prénoms, firme, adresse.

BL-2899/E14/BM

Ιτ2~8 /-7 GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG

. Brevet N° ........... w J

du ........... CÜIIIâ^ Monsieur le Ministre , de l’Économie et des Classes Moyennes

Titre delivre : 355 tfr ___”2'.............................. gWtfg Service de la Propriété Intellectuelle

' ' LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention I. Requête

LaJ0a, dite KAWASAKI STEEL CORPORATION, 1-28 Kitahormachidori 1-chome,

Kobe, Ryogo, Japon 1 représentée par E, Meyer s & E.Freylinger, Ina. cons. en propr. ind., 46 rue (2) ^Cimetière, Luxembourg, agissant en qualité àe mandataires \ dépose(nt) ce ^ingt-et-un octobre mit neuf cent quatre vingt (3) a................................heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : t ,tTj , ,. 1. la présente requête.pour l’obtention d’un brevet d’inventiçn concernant: SPPpéaé pour_ former des ébauches de poutrelles métalliques" (4) 2. la délégation de pouvoir, datée de...................................................................... le __________________________________________________________ 3. la description en langue..........._______________________________de l’invention en deux exemplaires; 4.................planches de dessin, en deux exemplaires; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le vingt-et-un octobre mil neuf cent quatre vingt déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont) : 1. Teruyuki tiakanishi, 295-Z Tsuçita, Mabicho, Kibi, Okayama, Japon (5) 2. Toshiyuki Akuhe, ï-2 Tsurunoura, Kurashiki, Okayama, Japon

Riïsaba, ï-1 Tsurunoura, Kurashiki,Okayama, Japon.........................................................

4. Takaeïti Éhiro, 1-ï Tsurunoura, Kurashiki, Okayama, Japon revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6) ................................................................................................déposée(s) en (7)....................................................................................................................................

le .............ZZ................................................................................................................................................................................................................................................... (8) au nom de ....ZZ................................................................................................................................................................................................................................. (9) élit(élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg.................................

f 46......rue du Cimetière, Luxembourg ............................... (jq) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les - annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à...........................................................mois. (11) tjwn des mandataires ..................................................

I (j Π. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du : 21 octobre 1980 0 .......Pr. le Ministre ; à lo heures / de l’Économie et des Classes Moyennes, ; : P· d- A 68D07 ........’ ? * î I ‘ JS/NLT Aff. 7 003

IBL-2999/EM/BM

BREVET D'INVENTION Société dite : KAWASAKI STEEL CORPORATION

PROCEDE POUR FORMER DES EBAUCHES DE POUTRELLES

METALLIQUES

j

1 ' , J

- - / - li • ' ' ï 1 î La présente inventi n concerne les procédés pour for- i.! j: mer dos ébauches de poutrelles métalliques, et notamment un j procédé pour former une ébauche de poutrelle pouvant être uti- |

Ilisé dans la production par laminage d'une ébauche de poutrel-5 le destinée à obtenir par laminage un profilé en acier avec une âme et des ailes.

Jusqu’à maintenant, une ébauche de poutrelle utilisée pour obtenir par laminage un profilé en acier ayant une âme et ” des ailes, par exemple un profilé en I ou un profilé en H, 10 était obtenue à partir d'un lingot et de nombreux passages dans un appareil de blooming. De façon plus précise, le procédé

Ide laminage d'une telle ébauche de poutrelle s'effectuait sur un train blooming réversible duo à grande levée, dont les cy-"j i lindres horizontaux, supérieur et inférieur, comportaient plu- I 15 sieurs cannelures ; les différentes phases du laminage sont !j représentées sur la figure 1. De façon plus spécifique, en I premier lieu, on lamine un lingot 10 sous forme de parallélé- j pipède rectangle, tel que représenté sur la figure 1 (A) de ! façon à obtenir un produit plat 16 ayant une section transver- i | 20 sale rectangulaire et pouvant être introduit dans des canne- | lures à ébauches de poutrelles 12-2, 14-2, au moyen des canne lures "bullhead" 12-1, 14-1 de cylindres de travail 12-14, j comme on le voit sur la figure 1 (B) ; ensuite, comme on le voit sur la figure 1 (C), le produit ainsi obtenu est laminé 25 dans les cannelures à ébauches de poutrelles 12-2, 14-2 pour obtenir une ébauche de poutrelle 18 ayant en coupe transversale ! une forme prédéterminée, comme on le voit sur la figure 1 (E).

Des excès de matière 16a dépassent des surfaces latérales 12-2a, 14-2a des cannelures 12-2, 14-2 lors des passages suc-j 30 cessifs du laminage et de ce fait, on effectue ensuite un | laminage de refoulement pour aplatir cos excès de matière 16a | grâce à des cannelures-caissons 12-3 ; 14-3 à des moments appropries, comme on le voit sur la figura 1 (D) . En outre, pendant le laminage tel qu'il est décrit ci-dessus, 35 les portions d'ailes 16b du produit 16 sont allongées en même temps que la portion d'Üme 16c du fait do l'allongement de la portion d’âme 16c, et de ce fait, remplissent les portions ' d'ailes 12-2, 14-2 des cannelures d'ébauches ; pour atteindre ce but, il est nécessaire que la hauteur II du produit 16, à 40 j section rectangulaire, soit accrue en même temps qu'est accrue li '

» Y

t ί la largeur de h de l'aile dt l'ébauche de poutrelle. De favori générale, il est nécessaire que le rapport entre la hauteur H du produit 16 à section rectangulaire et la largeur h de l'aile de l'ébauche de poutrelle 18 soit supérieure à deux.

5 Toutefois, le procédé classique de laminage décrit ci-dessus a les inconvénients suivants : 1. Il est nécessaire d'augmenter le nombre de passa-I ges pour obtenir l'ébauche de poutrelle 18 à partir du lingot ; 10. En outre, le nombre de retournements nécessaire pour le : 10 laminage de refoulement en utilisant les cannelures caissons ; 12-3 ; 14-3 est accru, ce qui réduit le rendement du laminage, i - 2. Le coefficient de réduction de la portion d’âme 1 18c est élevé par rapport au coefficient de réduction des por- * tions d'ailes 18b, d'où il résulte que l'allongement de l'âme 15 18c est considérablement plus important que celui des portions d'ailes 18b, d'où il résulte qu'on obtient une languette d'âme 18d (voir figure 2) qui doit être découpée, ce qui abaisse encore le rendement.

3. Le coefficient de réduction nécessaire de la portion 20 d'âme est élevé par comparaison avec le coefficient de réduction des portions d'ailes 18b ,- il en résulte que l'élimination au laminage des défauts de surface tels que soufflures, les piqûres de peau et les criques de côté est insuffisante dans les portions d'ailes 18b, ce qui nécessite un travail supplémen- I 25 taire pour enlever les- défauts de surface sur l'ébauche de pou- | trelle terminée 18.

| D'autre part, pour le laminage d'une plaque ou d'un ί J produit analogue, on a récemment mis au point un procédé qui élimine le procédé classique : formage des lingots, pits, i ' ^ ; . 30 blooming et on obtient par coulee continue une brame en forme » ! , de plaque pour la fabrication de plaques. Une telle production de brames par coulée continue peut présenter divers avantages, • ' entre autres des économies d'énergie thermique, des améliora tions de la qualité interne des produits et également un rende-35 ment amélioré ; de ce fait, pour éliminer les inconvénients précités, on a mis en oeuvre un tel procédé pour obtenir par coulée continue une ébauche de poutrelle ayant une section voisine de celle de la figure 1 (E). Cependant, ce procédé , * entraîne des investissements élevés si l’on désire produire 40 ,{ diverses formas d'ébauches et de ce fait, on peut espérer ' » * l —» ic des bénéfices élevés si. l'oi produit en grande série des profilés ayant une section t'-ansversale identique ; cependant, dans le cas où l'on a à produire en petites séries, des ébau-i! ches de poutrelles ayant des sections transversales différen- jj 5 tes, comme par exemple des profilés en II à grande section j transversale, les bénéfices espérés sont nettement plus faibles.

j On a donc proposé un procédé, dans lequel une brame I ' en forme de plaque obtenue aisément par coulée continue, est , „ laminée dans un train dégrossiseur pour obtenir une ébauche 10 de poutrelle 18 telle que représentée sur la figure 1 (E).

: : Comme on le voit dans un exemple du Brevet japonais n° 567/70, on a proposé un procédé pour laminer une brame en forme de plaque pour obtenir un profilé en H, dans lequel le laminage de réduction dans le sens de la largeur de la brame 15 (appelé ci-après laminage de refoulement ou laminage sur I bords) s'effectue sur une brame en forme de plaque au moyen ! · des cylindres de travail dont chacun a une cannelure de bords, grâce à quoi on élargit les portions terminales opposées de la brame dans le sens de la largeur, pour obtenir une ébauche 20 de poutrelle ayant en section transversale la forme d'un os | pour chien. D'autre part, en général, dans le cas où on effec tue un laminage sur bords sur un produit allongé pour empêcher le produit de flamber ou d'être déformé du fait de ce laminage, I le produit allongé est souvent laminé en utilisant des canne- 25 lures-caissons dont la largeur du fond de chacune est sensiblement égale à la largeur du produit fini. Cependant, si on I réduit la largeur de la cannelure, on limite les élargissements latéraux du produit et par voie de conséquence, on ne peut obtenir la largeur d'ailes nécessaire. Selon le Brevet japonais ' précité n° 567/70, pour obtenir la largeur d'aile nécessaire, on doit effectuer le laminage sur bords en utilisant seulement des cylindres de travail ayant une paire de cannelures de ( bords peu profondes. Toutefois, dans ce cas, non seulement la forme du produit laminé n'est pas stabilisée, mais encore ce 35 produit élargi sur les bords est refoulé hors de la cannelure, ce qui provoque des recouvrements.

La présente invention a été dévclopiJee pour éliminer les inconvénients précités de la technique antérieure et a t pour but de fournir un procédé pour former une ébauche de pou-| trelle empêchant le produit de flamber, facilitant son élar- * · ' Λ gissement latéral, améliorai les formes des extrémités des ailes, et par voie de conséquence, procurant avec un rende- ! ment élevé, une ébauche de poutrelle de bonne qualité.

: Le procédé selon la présente invention prévoit les 5 . mesures suivantes:on lamine sur bords une brame en forme de plaque au moyen de cylindres de travail dont chacun comporte

Ides cannelures-caissons au centre de chacune desquelles est formé un renflement pour empêcher, pendant le laminage, la brame de se tordre ou de se déformer et pour faciliter les 10 élargissements latéraux des portions terminales opposées de la brame dans le sens de la largeur ; et on lamine l'ébauche ainsi formée avec des renflements à ses extrémités opposées | . lui donnant en coupe transversale la forme d'un os pour chien, j - i au moyen de cylindres de travail ayant une cannelure pour j 15 ébauches de poutrelles, de façon à obtenir une telle ébauche j ayant en section transversale une forme prédéterminée.

De façon plus spécifique, le procédé pour mettre en ! oeuvre le laminage sur bords de la brame en forme de plaque i grâce à des cylindres de travail ayant des cannelures-caissons ‘ 20 au centre de chacune desquelles est formé un renflement, se i caractérise par : ! - un premier stade dans lequel on forme une gorge i longitudinale de positionnement au milieu entre les faces terminales opposées de la brame dans le sens de la largeur, grâce . 25 à des cannelures-caissons ayant en leur centre un renflement ; - un deuxième stade dans lequel on guide la brame au centre de la cannelure en logeant les ronflements des canne-| lures caissons dans les gorges formées dans la brame, on ; effectue un léger laminage sur bords de la brame et on provo- I 30 que les élargissements latéraux des portions terminales oppo sées de la brame dans le sens de la largeur, tandis que, | pendant le laminage, on empêche la brame de se tordre ou de se déformer en empêchant ses faces terminales, dans le sens de la largeur, de se déplacer dans la direction des axes des 35 cylindres pendant le laminage du fait de la coopération des renflements et du produit ; et - un troisième stade dans lequel on rend moins creu- i J' ses ou on élimine les goreges formées lors du stade précédent sur les faces terminales de la brame dans le sens de la largeur.

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Dans le premier s ta :e pendant lequel on forme les gorges exactement au milieu entre les faces terminales des côtés les plus courts de la brame, afin d'en empêcher la torsion ou la déformation, la largeur de la cannelure cais-: 5 son doit être très voisine de l'épaisseur de la brame pour j empêcher les faces terminales de celle-ci dans le sens de la largeur de se déplacer dans le sens des axes des cylindres. Cependant, du fait que les portions terminales opposées de la : ’ brame dans le sens de la largeur s'élargissent latéralement 10 lors du formage des gorges, la largeur de la cannelure peut être légèrement supérieure à l'épaisseur de la brame. Toute-| fois, si la largeur de la cannelure est supérieure à l'épais- j - seur de 50 mm ou plus, des décalages dans les positions des rainures par rapport aux centres des faces terminales des 15 petits côtés peuvent devenir importants, les élargissements latéraux pendant le laminage peuvent devenir fortement inégaux et le positionnement du produit pendant les stades successifs du laminage devient instable.

D'autre part, dans le deuxième stade pendant lequel 20 on effectue le laminage sur bords de la brame et on provoque ; les élargissements latéraux des portions terminales opposées ! de la brame dans le sens de la largeur, la venue en butée du produit sur les flancs de la cannelure limite les élargissements latéraux. En conséquence, la largeur de la cannelure 25 doit être aussi grande que possible. Cependant, pour former j les portions do l'ébauche de poutrelle correspondant aux extrémités des ailes, on propose un procédé dans lequel on effectue le laminage de telle façon que, à un certain stade, la brame soit amenée en contact avec les flancs pour former 30 les portions correspondant aux extrémités des ailes de l'ébauche de poutrelle et qu'ensuite, on utilise pour le laminage des cannelures-caissons de plus en plus larges.

’ Dans ce stade, les surfaces latérales du produit ne sont pas limitées ; cependant, on empêche les faces latérales de la 35 brame de se déplacer dans le sens des axes des cylindres par la coopération des renflements de la cannelure avec les faces terminales de la brame dans le sens de la largeur de telle sorte qu'on obtient un laminage stabilisé. Λ ce stade, on effectue une multiplicité de passages, l'intervalle entre le » f 40 | cylindre supérieur ot le cylindre inférieur étant rétréci ! passage apres passage. Plus ].e coefficient de réduction par passage est faible, moins 1 effort de laminage de réduction s'étend loin vers le centre de la brame dans le sens de la j, largeur ; de ce fait, seules les portions terminales opposées 5 de la brame dans le sens de la largeur sont déformées, ce qui augmente l'importance des élargissements latéraux. En outre, on obtient l'avantage que l'importance des élargissements latéraux des portions terminales opposées de la brame dans le sens de la largeur sous l'action du laminage sur bords en 10 utilisant des cannelures-caissons dont chacune présente un renflement, est plus grande que dans le cas où on utilise des j cannelures-caissons sans renflement, et ceci pour des coeffi cients de réduction égaux.

Dans le stade précité, des gorges sont formées dans ; 15 les centres des faces terminales de la brame dans le sens de la largeur, passage après passage. Ces gorges correspondent à l'ouverture de l'intervalle entre cylindres de là cannelure d'ébauche de poutrelle dans le stade du laminage utilisant J des cylindres de travail comportant ces cannelures d'ébauche.

; 20 En conséquence, la présence de ces gorges sert à empêcher les | excès de matière survenant dans l'intervalle entre cylindres j lors de l'utilisation do ces cylindres de travail comportant ces cannelures d'ébauches. Toutefois, si ces gorges sont trop I profondes, le laminage avec des cylindres de travail compor- I 25 tant ces cannelures d'ébauches peut provoquer dos recouvre- ments . En conséquence, au stade suivant on effectue le lami-I nage sur bords de la brame au moyen de cylindres à fond plat ou des cylindres dont les cannelures-caissons présentent chacune un faible ronflement, de façon à réduire la profondeur : ‘ 30 des gorges.

Dans le stade précité du laminage de la brame en forme de plaque en une ébauche en forme d’os, la brame est disposée verticalement et n'est jamais retournée ; on obtient ainsi un rendement de laminage très élevé. Cependant, ! 25 les grands côtés de la brame ne sont jamais soumis à un laminage de réduction et il en résulte le risque que les bombements ainsi formés aient des formes différentes et que les défauts sur la surface do la brame provenant du stade de la ï production du produit initial restent en l'état. En consé- / , quence, dans le stade dans J quel on lamine avec dos cylindres , de laminage comportant les cannelures d'ébauches de poutrelles, ce laminage est effectué dans le sens de l'épaisseur de la brame pour obtenir une ébauche de poutrelle prédéterminée.

5 L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée en liaison avec le dessin joint, sur lequel : - la figure 1 montre schématiquement les différents 10 stades du laminage d'une ébauche de poutrelle selon le procédé classique ; - la figure 2 montre en perspective le bout à affranchir formé à l'extrémité avant et à l'extrémité arrière de l'ébauche de poutrelle produite selon le procédé classique ; 15 - la figure 3 montre les différents stades du lami nage selon une réalisation de l'invention pour former une ébauche de poutrelle ; - la figure ‘4 est un graphique montrant la relation entre la hauteur et l'épaisseur de l'âme et la largeur des 20 ailes dans l'exemple précité ; - la figure 5 est un graphique montrant la répartition dans le sens du laminage longitudinal de la largeur maximale de l'aile de l'ébauche en forme d'os dans-1'exemple précité; - la figure 6 est un graphique montrant la réparti-25 tion dans le sens du laminage longitudinal de la largeur de l'aile de l'ébauche do poutrelle ; - la figure 7Λ est une vue latérale schématique de l'ébauche en forme d’os ; - la figure 7B est une vue latérale schématique de 30 l'ébauche de poutrelle ; et - la figure 8 est un graphique représentant la variation de la longueur du bout d'âme à affranchir lors du laminage à partir de la brame jusqu'à l'ébauche do poutrelle.

En se reportant au dessin, la figure 3 montre les 35 phases du laminage selon la présente invention ; dans celle-ci, pour effectuer le laminage sur bords de la brame, on utilise une multiplicité do cannelures-caissons, au lieu des cannelures "bullhead" de la précédente technique. f Dans le laminage de l'ébauche de poutrelle selon la 40 ,.J présente invention, on coupe à une longueur prédéterminée une » $ brame en forme de plaque ob onuc par coulée continue, on la charge dans un four Pit ou dans un four de réchauffage pour I être réchauffée à une température prédéterminée, et ensuite, | on la lamine en utilisant des cylindres avec des cannelures I 5 telles que les représente la figure 3. On peut utiliser toute ! brame ayant une largeur appropriée à la dimension de l'ébauche de poutrelle à produire. La figure 3A montre une brame 20 ayant une épaisseur tQ extraite du four Pit ou du four de réchauffage, soumise à un laminage sur bords en utilisant les 10 cannelures-caissons 22-1, 24-1 formées sur les cylindres de travail 22 et 24. Des renflements 22-la, 24-la sont formés respectivement au centre de ces cannelures 22-1, 24-1 pour empêcher la brame 20 d'être déformée ou tordue lors de ce laminage et pour stabiliser l'introduction de la brame 20 15 dans les cannelures. Pendant le premier laminage sur bords, ces renflements 22-la, 24-la forment des gorges de centrage sur les portions terminales opposées de la brame 20 dans le sens de la largeur. En outre, la largeur 1, du fond des cannelures 22-1, 24-1, qui n’est pas supérieure de plus de 50 mm 20 à l'épaisseur t^ do la brame, sert au formage stabilisé de cette gorge du fait de ses renflements 22-la, 24-la au stade initial du laminage sur bords dans lequel le support B/Wnn entre la largeur B de la brame et la largeur maximale Wnn (à la première passe Wnn = Wll=t0) de l’aile de l'ébauche en 25 forme d'os successivement formée est grand, ce qui permet d'éviter l'apparition de torsion ou de déformations. La forme et les dimensions de ces renflements 22-la, 24-la sont telles que 1'introduction de la brame 20 lors du laminage est stabilisée et elles ne sont pas limitées à des valeurs particulières. 30 Cependant, il est souhaitable que la largeur 1'^ des renflements soit égale à 1/2 à 1/3 de la largeur 1^ de la cannelure caisson, et il est souhaitable que la hauteur maximale des - 1 renflements soit comprisa entre 1/2 1' et 1/3 1'^. Dans le dessin, les portions hachurées Λ font apparaître les portions 35 dans lesquelles le laminage provoque les élargissements latéraux de la brame ; on effectue une multiplicité de passages avec les cylindres à cannelures-caissons initiales 22-1, 24-1, I jusqu'à ce que la largeur Win de l’aile de l'ébauche en forme \f d'os formée par les élargissements latéraux soit sensiblement 9 égale à la largeur 1^ des c nnelurcs. Ensuite, comme on le voit sur la figure 313, on effectue une multiplicité de passage en utilisant des cylindres avec des cannelures-caissons 22-2, 24-2, jusqu'à ce que la largeur W2n de l'aile de l'ébau-5 ehe en forme d'os soit pratiquement égale à la largeur 1^ de ces secondes cannelures-caissons 22-2 , 24-2.

On peut choisir le nombre de cannelures-caissons de 22-2, 24-2 à 22-(n-l), 24-(n-l), à l'intérieur de la limite imposée par la longueur des cylindres, en fonction de la lar-10 geur, de l’épaisseur de la brame et de la hauteur de l'âme, de la largeur des ailes de l'ébauche de poutrelle. On peut de préférence choisir la largeur de la cannelure de ^ à ln_^ de façon à ce qu'elle soit supérieure d'environ 50 à 150 mm à ' la largeur maximale W21 W(n-l)l de l'ébauche en forme d'os 15 26 pour permettre un premier passage dans cette cannelure, ce qui permet effectivement d'empêcher la torsion lors du laminage sur bords' Il est inutile de préciser que, lorsque on passe des cannelures 22-2 aux cannelures 22-(n-l), le rapport B/W entre la hauteur B de l’ébauche en forme d'os et la lar-20 geur W des ailes de cette ébauche devient plus petit, grâce à quoi le risque de torsion diminue, de sorte qu'on peut accroître la différence maximale 1 - W . entre la largeur de la cannelure et la largeur dos ailes de l'ébauche effectuant le premier passage dans cette cannelure.

25 En outre, les cannelures caissons de 22-2, 24-2 à 22-(n-l), 24-(n-l) peuvent comporter des renflements si nécessaire, comme les premières cannelures 22-1, 24-1. Ce choix est fait de façon à assurer la stabilité de l'ébauche dans la cannelure lors du laminage sur bords, en tenant compte des 30 dimensions de la brame utilisée et des dimensions désirées « de l'ébauche de poutrelle à produire et du rendement de lami nage.

La figure 3(c) montre les conditions de laminage avec les cannelures-caissons finales 22n, 24n (sur la figure 25 3f 22-3, 24-3). Ici encore, on répète le laminage sur bords jusqu'à ce que la largeur maximale W3n des ailes de l'ébauche en forme d'os soit sensiblement égale a la largeur 1^ de la cannelure. Les cannelures finales 22-n, 24-n n'ont pas de renflement et servent à augmenter la largeur des ailes de l’ébauche en forme d'os. Cependant, dans le cas où il y a Ιυ des excès de matière 26a su les surfaces extérieures des ailes, -comme on le voit sur la figure 3D, et que ceci pose des problèmes dans le laminage ultérieur, là présence de renflements permet d'éliminer une phase de laminage sur bords ; 5 pour enlever les excès de matière produits lors du.laminage dans les cannelures d'ébauches de poutrelles.

La brame en forme de.plaque ayant une forme rectangulaire en section transversale est soumise à des laminages sur bords répétés au moyen des cylindres do travail 22, 24 10 comportant les cannelures-caissons précitées jusqu'à ce que la brame ait une hauteur B3 (B3 1^) de l'ébauche en forme ’ d'os pouvant être introduite dans une largeur 1^ de cannelu res 22-4, 24-4, comme le montre la figure 3 (D), de façon a être formée définitivement en ébauche 26.

15 La figure 3 (D) montre les conditions de la formation de l'ébauche en forme d'os 26 en une ébauche de poutrelle grâce aux cannelures 22-4, 24-4.

Comme exemples du procédé de laminage selon l'invention, on va donner ci-après un exemple spécifique, dans lequel 20 on lamine une brame en forme de plaque ayant une largeur B de 1500 mm et une épaisseur t de 310 mm pour obtenir une ébauche de poutrelle ayant une hauteur d’âme de 915 mm, une largeur d'aile de 440 mm et une épaisseur d'âme de 140 mm pour laminer un profilé en II ayant une hauteur finale de 700 mm et une lar-25 geur d'aile do 300 mni. Le tableau 1 ci-dessous résume les données sur les dimensions du groupe de cannelures utilisées et le tableau 2 indique les caractéristiques des passages successifs.

- tableau 1 : voir page 14 30 - tableau 2 : voir page 15

Sur le tableau 2, le repère X indique un retournement.

- ' Lei figure 4 montre la relation entre l'élargissement latéral (dans le sens de la largeur des ailes) et la variation 35 de l'épaisseur de l'âme en fonction du laminage de réduction de la largeur de la brame (variation de la hauteur de l'âme) lors du laminage utilisant les cannelures respectives de cet exemple. Il apparaît du dessin que des taux très faibles de laminage de réduction, par exemple 1,3 à 4,3% entraînent de 40 forts élargissements latéraux. La figure 5 montre la réparti- tion dans 1g sens longitudin- L do la largeur maximale dos ailes | de l'ébauche on forme d'os lorsqu'on a terminé le laminage uti-

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1.1 ! lisant les cannelures-caissons 22-3, 24-3. Comme on le voit sur I le dessin, les élargissements latéraux sont faibles en valeur 5 jusqu'à des distances de 700 mm des extrémités avant et arrière du laminé, grâce à quoi la largeur des ailes est diminuée. La figure 6 montre la répartition dans le sens longitudinal de la largeur des ailes de l’ébauche de poutrelle, dans laquelle on a soumis l'ébauche en forme d'os à un laminage de finition en ; 10 utilisant des cannelures d'ébauches de poutrelles 22-4, 24-4 ; comme on le voit sur le dessin, les portions d'ailes moins lar-: * ges sont considérablement raccourcies par rapport à la figure i ; ‘ 5, ce qui permet d'obtenir une forme satisfaisante. En outre, i dans l'ébauche en forme d'os, l'âme est, comme on le voit sur j 15 la figure 7 (A), tandis que dans l'ébauche de poutrelle, l'âme

Iest telle que représenté sur la figure 7 (B), ce qui permet d'obtenir une forme satisfaisante. La raison en est que, comme on le voit d'après la relation entre la hauteur de l'âme et la longueur des languettes d'âme 1 représentées sur la figure 8, 20 dans le cas do cannelures caissons, le laminage de réduction n'est effectué que sur les ailes et dans le cas des cannelures ! d'ébauches de poutrelles, le laminage de réduction effectué sur

Il'âme de l'ébauche en forme d'os est accru, et de ce fait, on peut améliorer la largeur des ailes aux extrémités avant et 25 arrière, comme on le voit sur la figure 6, de sorte que lors qu'on soumet l'âme à un laminage de réduction au moyen des cannelures d'ébauches de poutrelles, les portions terminales ,3 des languettes avant et arrière de la brame librement déformées | tendent à remplir les portions d'ailes des cannelures d'ébaudies I 3° de poutrelles.

! , Dans cotte réalisation, on utilise comme brame en 3 forme de plaque ayant en section transversale la forme d'un | - ‘ rectangle apleiti, une brame obtenue en coulée continue dont les | propriétés de surface sont excellentes et dont les défauts de | 35 surface, tels que soufflures, piqûres ou criques transversales I sont moins nombreuses que dans les lingots obtenus par le procé- Îdé classique de formation des lingots ; les défectuosités de surface causées à la surface do l'ébauche de poutrelle sont I moins nombreuses, et on peut économiser les phases destinées :i 40 i à les enlever.

y . /-

De façon plus spéc fiquc, dans le procédé habituel, j dans le cas où les brames sont laminées en ébauches de poutrelles sans enlever les défauts de surface, le taux de rebut du à ces défauts sur des profilés en II ayant une hau-j 5 teur de 700 m et une largeur d'aile de 300 mm est 0,8% et le taux d'enlèvement de ces défectuosités de surface est 26,3%. Au contraire, selon cette invention, le taux de rebut du aux défauts de surface est 0,05% et le taux d'enlèvement . de ces défauts est 4,3%. Il en résulte une diminution consi- 10 dérable des coûts. De ce fait, il est possible d'adopter le laminage à charge chaude ou directe, dans lequel une brame chaude est transférée telle quelle au processus de laminage, ce qui économise considérablement de l'énergie thermique. Cependant, les brames de forme rectangulaire en coupe transver-15 sale, utilisées dans la présente invention, ne sont pas uniquement des brames de coulée continue ; on peut également utiliser des brames en forme de plaque formées par le procédé de blooming : bien connu à partir d'un lingot obtenu de façon classique.

En outre, dans cette réalisation, on met en oeuvre un 20 processus de laminage de réduction, dans lequel on forme une brame en forme de plaque ayant en coupe transversale la forme d'un rectangle aplati en une ébauche en forme d'os, de telle manière que la brame est successivement introduite d'une cannelure ayant une plus petite largeur dans une cannelure ayant 25 une plus grande largeur par les cylindres de travail dont les cannelures-caissons ont des largeurs différentes, et on répète des laminages de réduction dans le sens de la largeur de la brame de telle sorte que l'on empêche de façon fiable la torsion et la déformation lors de ce laminage sur bords. En outre, '30 il est également possible d'effectuer ce laminage de réduction en utilisant des cannelures-caissons d'un seul et même type en fonction des conditions du laminage ou des formes des os.

, Pour les essais réalisés, la perte due aux écailles est 2% et la perte due aux languettes a affranchir est 6% 35 selon la technique antérieure ; au contraire et selon la présente invention, la perte due aux écailles est réduite à 1,5% et la perte duc aux languettes est réduite à 0,7%. Le rendement est de 92% dans la technique antérieure, et de 97,8% ( dans la technique selon la présente invention, ce qui aug-40,J monte le rendement de 5,8% principalement grâce au fait que m*#*0* * les portions do languettes >nt été réduites considérablement, Ί comme le montrent les figures 7 et 8.

i En outre, en ce qui concerne le rendement de lami nage par opposition à la technique antérieure, dans l'exemple 5 de la présente invention représenté sur le tableau 2, on peut j réduire considérablement le nombre de passages et le nombre | de retournements, ce qui permet d'augmenter le rendement de ! ^ilooming d'environ 45%.

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>1 i ! t 14 ί: i'l I Tableau 1 f Cannelure Largeur Profondeur Largeur du Hauteur du | " * 1 roioncicur renflement renflement j en mm en mm en mm i No.

: £ n mm mm a n Kn ! f n / 1 300 130 - 140 30 j ' 2 43 0 130 - 700 70 j 1 3 370 100 0 0 | 4 013 1/0 20 4“'..... 7 * e

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Tableau 2 {

Pas— Canne- Valeur de Coeffi- Pas- Canne- Valeur de Coeffi-sage lure la réduc- cient de sage lure la réduc- cient d< tion réduction . tion réductioi N ° N° (mm) (%) N° K° (mm) {%) 1 X J 20 1.33 13 30 2.78

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2 20 1.35 10 3 30 2.S6 3 30 2.06 17 50 3.92 5 30 2.10 18 50 5.08 ψ · 5 2 30 2.15 19 50 5.26 X v 6 30 2.19 20 5 30 9.68 7 30 2.25 J 21 5 30 10.71 i δ 30 7.79 72 >; 5 30 12.00 9 .50 3. H 7 3 3 10 50 · 3.23 75 5 30 13.65 11 3 30 2.50 75 5 25 13.16 12 30 7.56 1 76 5 15 9.09 5 ! 13 30 2.63 | 2/ 6 10 6.67 15 _ 30 7.70 ! d ........... ......

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Claims (8)

1. Procède pour former une ébauche de poutrelle métallique/ caractérisé en ce qu'on soumet une brame en forme de plaque à un laminage de réduction dans le sens de la largeur j. 5 en utilisant des cylindres de laminage ayant des cannelures- : caissons au centre de chacune desquelles se trouve un renfle- I ment, ce qui provoque des élargissements latéraux des côtés j opposés, dans le sons de la largeur de la brame, de façon j >· à obtenir une ébauche ayant en coupe transversale la forme j 10 d'un os pour chien.

2. Procédé pour former une ébauche de poutrelle métalli- ! que, caractérisé en ce qu'une brame en forme de plaque est soumise à un laminage de réduction dans le sens de la largeur au moyen de cylindres de laminage ayant des cannelures-caissons 1. au centre de chacune desquelles se trouve un renflement, ce i qui provoque des élargissements latéraux des côtés opposés dans il le sens de la largeur do la brame, et en ce que la brame en foγ ι', j· me de plaque est en outre soumise à un laminage de réduction |; dans le sens de la largeur au moyen de cylindres avec des fonds |j 20 plats ou des cylindres ayant des cannelures-caissons dont cha- cune comporte un faible renflement, grâce à quoi les gorges formées par les renflements sur les faces terminales opposées dans le sens de,1a largeur sont diminuées en profondeur et les élargissements latéraux sont facilités pour obtenir une ébauche j1 25 ayant en section transversale la forme d'un os pour chien.

3. Procédé pour former une ébauche de poutrelle métallique, | caractérisé en ce qu'une brame en forme de plaque est soumise i à un laminage de réduction dans le sens de la largeur au moyen ! | de cylindres de travail ayant des cannelures-caissons au centre *30 de chacune desquelles est formé un renflement, ce qui provoque des élargissements latéraux des côtés opposés dans le sens de ! la largeur de la brame, pour obtenir une ébauche ayant en coupe transversale la forme d'un os poxir chien, et en ce que cette | ébauche est laminée au moyen de cylindres ayant des cannelures 35 d'ébauches de poutrelles pour obtenir une ébauche de poutrelle ayant en section transversale une forme prédéterminée.

4. Procédé pour former une ébauche de poutrelle métallique, caractérisé en ce qu'une brame en forme do plaque est soumise , | à un laminage do réduction dans le sens do la largeur au moyen ! -fi de cylindres de Ljavail ayai des cannelures-caissons au 1 centre de chacune desquelles est formé un renflement, ce qui provoque des élargissements latéraux des extrémités opposées dans le sens do la largeur de la brame, en ce que la brame ; 5 en forme de plaque est soumise à un autre laminage de réduc tion dans le sens de la largeur au moyen de cylindres avec des 1 fonds plats ou des cylindres ayant des cannelures-caissons dont chacune comporte un renflement de hauteur plus faible, grâce à quoi les gorges formées sur les faces terminales opposées 10 dans le sens de la largeur ont leur profondeur diminuée et les. élargissements latéraux sont en outre facilités pour obte-| nir une ébauche ayant en section transversale la forme d'un os T pour chien, et en ce que cette ébauche est laminée au moyen de f | cylindres ayant des cannelures d'ébauches de poutrelles pour 15 obtenir une ébauche de poutrelle ayant une forme prédéterminée en section transversale.

5. Procédé pour former une ébauche de poutrelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le renflement a une largeur égale à 1/2 à 1/3 de la lar- 2. gour de la cannelure-caisson, et dont la hauteur maximale est 1/2 à 1/3 de la largeur du renflement.

6. Procédé pour former une ébauche do poutrelle selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la brame en forme de plaque est soumise à un laminage de réduc- 25 tion dans le sons de la largeur au moyen de cylindres ayant des cannelures-caissons au centre de chacune desquelles est formé un renflement, et en ce que, dans un premier stade, la brame en forme de plaque est soumise a un laminage de réduction dans le sens de la largeur au moyen des cannelures-caissons au centre .30 de chacune desquelles est formé le renflement pour former des > gorges de positionnement dans les centres entre les faces ter minales opposées dans le sens de la largeur de la brame en forme • de plaque et par un deuxième stade dans lequel la brame en forme de plaque est successivement soumise à des laminages de réduc-35 tion dans le sens do la largeur au moyen de cannelures-caissons respectives succcssivement plus larges que les cannelures utilisées au stade précédent, un renflement correspondant à la gorge étant formé au contre de chacune.

7. Procédé pour former une ébauche de poutrelle selon la 40j revendication 6, caractérisé en ce que la largeur du fond des V ! i / cannelures-caissons utilise s dans le premier stade pour for-! mer des gorges de positionnement dans les centres entre les faces terminales opposées dans le sens de la largeur de la Ii brame en forme de plaque n’a pas plus de 50 mm de plus que 5 l'épaisseur de la brame en forme de plaque.

8. Procédé pour former une ébauche de poutrelle selon la revendication 6, caractérisé en ce que le renflement a une largeur de 1/2 à 1/3 de la largeur de la cannelure-caisson et » a une hauteur maximale de 1/2 à 1/3 de sa largeur. _ M. ..____ ί t i