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Dans l'industrie de la fabrication de tubes laminés à chaud ou obte- nus à partir dé rubans soudés, on emploie de plus en plus fréquemment des machi- nes d'où le tube sort à une vitesse considérable, jusqu'à 8 m/sec. et davantage et en longueurs tellement grandes qu'elles ne peuvent être admises dans le commer- ce. Il en dérive la nécessité de découper le tube à des longueurs prédéterminées, à sa sortie du laminoir ou de la machine de fabrication, et ce pendant le mouve- ment d'avancement du tube.
On ne peut utiliser dans ce but les "cisailles volantes" utilisées pour d'autres types de laminés, car elles déformeraient le tube en le fermant à ses extrémités. Il devient donc nécessaire d'utiliser des scies, lesquelles, puis- qu'elles ne sont pas fixes mais suivent le tube sur son parcours et pendant tout le temps de coupe, sont dénommées ésoies volantes".
La condition fondamentale qui doit être satisfai.te par une scie vo- lante est donc celle de se déplacer à une vitesse absolument égale à celle du tu- be pendant l'opération de coupe.
A cet effet on a construit initialement des scies volantes montées sur un support porté par un chariot se mouvant en va-et-vient sur un parcours paràllè- le et proche de celui du tube, à la même vitesse que ce dernier. Le support pou- vait se déplacer normalement au parcours du chariot, la scie se rapprochant du tube lors du mouvement dans le même sens, le découpant à la longueur requise. Le tube découpé, la soie s'éloignait du tube, le chariot revenant à sa position de départ.
Ce système convient pour de faibles vitesses du tube et était utili- sé jusque récemment presque exclusivement pour couper les tubes fabriqués par le système Fretz Moon, servant à fabriquer le tube depuis le auban soudé.
Dernièrement, cependant, l'utilisation toujours plus étendue de la- minoirs réducteurs par étirage, lesquels travaillent des tubes provenant des types les plus variés de laminoirs traditionnels (pour tubes soudés et sans soudu- re), a conduit à la fabrication à'des vitesses élevées de tubes finis de longùeur considérable. Cela a rendu nécessaire l'utilisation de scies volantes de type plus moderne, soit à mouvement non alternatif, en s'écartant des scies à mouvement de va-et-vient lesquelles, en raison des masses considérables en jeu, à savoir lame, support, chariot, moteur électrique , comportant des poids de l'ordre de quelques quintaux, ne conviennent pas pour le fonctionnement aux vitesses élevées.
Vu que les scies du type alternatif sont en train de disparaître, même dans les installations travaillant par le système Fretz Moon, et ne sont absolument pas utilisables pour découper des tubes fabriqués par les autres ses- tèmes, pour les raisons indiquées ci-dessus, la technique plus récente s'est orientée vers des scies à fonctionnement continu rotatif. Ces scies sont, en, principe, constituées par une lame circulaire tournant autour d'un axe parallèle à l'axe du tube. Cette lame, tout en se maintenant parallèle à elle-même, se m'eut sur une trajectoire orbitale circulaire située dans un plan dans lequel se trou- ve également l'axe du tube. L'axe de cette trajectoire circulaire peut être verti- cal ou bien horizontal , mais n'est jamais parallèle à l'axe du tube.
Le tube peut ainsi être coupé par la lame qui s'approche d'un côté et descend d'en haut.
Dans tous ces types de scies, la lame est calée directement sur l'ar- bre du moteur qui l'entraîner dans ces conditions, il est évident que le moteur doit suivre la trajectoire décrite par la lame. Il en dérive, comme premier incon- vénient, que le moteur est soumis à des forces d'inertie et centrifuges très impor- tantes,,, en raison des accélérations et décélérations élevées- auxquelles il est' soumis. Dans ces conditions, le moteur peut subir des pannes fréquentes. De plus, comme le rayon de l'orbite est généralement proportionnel à la longueur moyenne des tubes à découper (la vitesse sur la trajectoire orbitale à la tangence devant être égale à la vitesse du tube) il en dérive des groupes rotatifs doués d'une inertie considérable.
Dans ces conditions, le réglage de la vitesse sur la trajec-
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toire orbitale et la phase de rapprochement du tube exigeraient des puissances et des appareillages relativement importants, ce qui empêche de pouvoir disposer d'un système élastique et sensible aux actions des appareillages de réglage et de contr8le.
L'utilité de pouvoir régler la vitesse et la phase mentionnées ci-des. sus dérive du fait que, généralement, le tube ne sort pas de la machine en lon- gueurs pratiquement infinies, mais possède des longueurs finies. On cherche donc à prévoir l'alimentation des machines fabriquant le tube de manière que la lon- gueur de tube sortant de la machine soit, sauf en faible excès, un multiple aussi exact que possible de la longueur commerciale désirée. La scie doit donc couper le premier tronçon avec beaucoup de précision, en n'éliminant que la partie non utilisable, soit le faible excès mentionné ci-dessus, de manière que la produc- tion soit vraiment industrielle.
Une condition secondaire, mais toujours importante, à laquelle doit satisfaire une scie volante, en plus de la condition fondamentale de l'avance- ment à la même vitesse que le tube, est donc la possibilité de réglage de sa pha- se, c'est-à-dire que la scie doit s'accoler au tube au point le plus convenable pour la première coupe.
Il y a donc lieu de prévoir un réglage aussi précis que possible de la phase, de façon à scier à l'endroit voulu le tube dès qu'il son.+ du laminoir.
A ce point de vue, le problème de la coupe de tubes fabriqués encore actuellement par le système Fretz Moon, est celui qui présente le moins de difficultés, le tube sortant avec continuité et sur de grandes longueurs du laminoir, la scie coupant le tube avec un rythme constant* La précision de la T'première coupe " ou "coupe de la pointe" n'a pas d'importance pratiqua dans ce cas, le pourcentage de longueur du premier tronçon étant négligeable par rapport à la longueur totale du tube. Par contre, cette précision exerce une influence importante dans le cas de tubes provenant des autres laminoirs mentionnés, la longueur des bouts éliminés pouvant, à la fin du travail ,atteindre des pourcen- tages sensibles par rapport à la longueur totale fabriquée, ce qui entraîne une perte de produit commercial.
Pour éviter ce déchet on est donc obligé d'exiger de la scie une précision considérable de coupe du premier tronçon, de façon à réduire la longueur de celui-ci au minimum. Cette condition a conduit à réaliser des scies équipées de groupes compliqués de contrôle, aptes à satisfaire à la condition ci-dessus.
La complexité du problème augmente encore:par la vitesse toujours croissante que l'on tend à assurer pendant le laminage.
En définitive, afin que la scie vienne en contact avec le tube au moment requis, elle doit pouvoir être réglable en vitesse et en phase sur sa trajectoire orbitale.Or, les scies existantes rencontrent des difficultés sérieu- ses de réglage en raison des masses importantes en jeu, à accélérer et à décélérez ces difficultés croissant toujours avec la vitesse ,soit les forces élevées d'inertie réagissant à chaque tentative de réglage.
La soie selon l'invention assure facilement le réglage de la vitesse, du fait que ces parties mobiles ont une masse, donc une inertie relativement réduite.
La caractéristique principale de la scie selon l'invention consiste dans le fait que ltéquipage mobile portant la scie accomplit un mouvement de ro- tation autour d'un axe parallèle à l'axe du tube, portant dans une position excen- trique la lame circulaire qui tourne et se déplace axialement par rapport à un axe parallèle aux axes ci-dessus.
Le déplacement axial de la lame circulaire est contrôlé par une came, sa rotation étant contr8lée par un moteur électrique porté par l'équipage mobile dans une position telle qu'elle réduit au minimum l'inertie, de cet équipage,
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ou bien, par l'intermédiaire de transmissions appropriées, par un moteur électri- que fixe situé hors de la machine.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris de la description détaillée qui suit se référant aux dessins ci-joints qui montrent schématiquement et à titre d'exemple non limitatif une réalisation pati- que.
La figure 1 est une vue en coupe verticale schématique de l'ensemble, la figure 2 en est une vue latérale, la figure 3 montre le développement de la came pour la commande du déplacement axial de la lame circulaire, la figure 4 est un schéma de fonctionnement de la scie, la figure 5 montre une variante d'un détail de la figure 1, et la figure 6 est une vue latérale de la figure 5.
1 indique un bâti muni d'une embase et de deux bras verticaux au som- met desquels sont agencés des pivots horizontaux coaxiaux 2 autour desquels est articulé un bâti mobile 3 en portique.
Le bâti mobile 3 porte, à l'extrémité inférieure de ces éléments verticaux, des moyeux coaxiaux 4, dans lesquels sont guidés les pivots d'extrémi- té 5 d'un équipage mobile rotatif 6.
L'équipage mobile 6 est muni de deux bras 7 sur les extrémités desquels est guidé un arbre 8 dirigé parallèlement à l'axe de rotation de cet équipage mobile, et sur lequel est fixé une lame circulaire 9 entraînée en rota- tion par un moteur électrique 10 par l'intermédiaire d'une première transmission à courroie 42, un arbre de renvoi 43 pouvant tourner à l'intérieur de l'un des pivots 5 qui est creux à cet effet, et une deuxième transmission à courroie 11.
Le moteur électrique 10 est monté fixe sur un support 44, son axe coïncidant avec l'axe des pivots 2. La durée du moteur de commande de la scie est donc augmentée considérablement par rapport à celle des moteurs des scies connues. L'arbre 8 accomplit en outre un mouvement de déplacement axial commandé par une came 12 fixée au bâti en portique 3 au droit de l'un des moyeux 4. Sur le profil de la came 12 appuie un galet 13 auquel s'oppose la tige mobile 14 d' un vérin pneumatique 15. La tige 14 est reliée à un balancier 16 osccillant autour d'un pivot 17 et agissant sur l'arbre 8 de façon à assurer son déplacement axial d'après une loi dépendant du profil de-la came, montré à la figure 3.
L'équipage mobile 6 est entraîné en rotation par un moteur électrique 20 par l'intermédiaire d'un variateur continu de vitesse 21 et d'une paire de roues dentées coniques 22.
Si on le désire, le moteur 20 peut être du type à vitesse réglable, le variateur 21 étant alors omis:
Le variateur de vitesse 21 peut être de type quelconque, mécanique par exemple, ou bien comportant des appareillages électroniques, ce variateur as- surant la variation de la vitesse de rotation de l'équipage 6 d'après une loi quel- conque, en faisant varier soit le support de transmission de la chaîne cinémati- que, soit la vitesse du moteur 20 en vue d'adapter la vitesse de cet équipage à la vitesse d'avancement du tube selon la longueur à laquelle ce tube doit être découpé. De plus, le variateur de vitesse 21 doit être tel, par rapport à l'iner- tie de l'ensemble, qu'il assure la mise en phase initiale de la rotation de l'équi- page mobile 6 par rapport à l'avancement du tube afin d'effectuer la première coupe à la position désirée.
Le tube chaud sortant du laminoir avance dans une direction parallèle à l'axe de rotation de l'équipage mobile et de la lame circulaire 9 au droit de
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l'embase du bâti 1. Ce tube appuie sur un chariot 23 à profil convenable, tel qu'il sert d'enclume à la coupe assurée par la lame circulaire 9. Le chariot 23 est mobile longitudinalement par rapport à des guides 24 lesquelles sont por- tées par un support mobile 25 pouvant accomplir un mouvement de soulèvement et d'abaissement cyclique ou non cyclique selon les exigences, ce support étant re- lié à deux bras oscillants 26, dont le mouvement est synchronisé au moyen d'une barre d'accouplement 27.
Le mouvement de soulèvement et d'abaissement du support 25 est opéré par un vérin hydraulique ou pneumatique 28 qui assure le déplacement vertical du tube de façon à L'amener, au moment désiré, à une position telle qu' il interfère avec la trajectoire parcourue par la lame circulaire 9 en vue de découper le tube, Normalement, le support mobile 25 se maintient abaissé, le tube avançant à une position telle qu'été évite toute interférence avec la trajectoire parcourue par la lame circulaire 9.
Le déplacement longitudinal du chariot 23 s'opère en synchronisme avec le déplacement axial de la lame circulaire 9, et est assuré par une came frontale 29 montée sur un disque 30 qui est mis en rotation par l'intermédiaire d'une transmission comportant un arbre horizontal 31 et un arbre vertical 32 dérivant son mouvement d'un variateur de vitesse 21 entraînant l'équipage mobile 6. La came 29 tourne donc parfaitement en synchronisme avec l'équipage mobile 6.
Sur le profil de la came 29 appuie un galet 33 porté par la tige mobile 34 d'un vérin pneumatique 35. La tige 34 est reliée à un bras 36 oscillant par rapport à un pivot 37 et relié à son extrémité au chariot 23.
L'équipage mobile 6 tourne à une vitesse variable autour des pivots 5, de façon à amener périodiquement la lame circulaire 9. maintenue elle-même en rotation, à la zone d'avancement du tube laminé. Le tube n'est découpé que si, lors du passage de la lame circulaire 9, le support mobile 25 se soulève en même temps. Il est évident qu'en opérant le'soulèvement du support mobile 25 à chaque tour, ou bien tous les deux ou les trois tours de l'équipage mobile 6, le tube laminé est découpé à des longueurs multiples l'une de l'autre.
Pendant la phase de coupe du tube la lame circulaire 9 et le chariot 23 accomplissent un déplacement longitudinal à vitesse uniforme, les galets 13 et 33 parcourant pendant cette période de temps la section BC à incrément constant des cames correspondantes.
En vue de réduire la vitesse de choc au début du contact de la lame circulaire et du tube, le bâti en portique 3 accomplit pendant cette période de temps une faible oscillation assurée par un vérin hydraulique ou pneumatique 38, en sens contraire au sens de rotation de l'équipage mobile 6. Le tube découpé, la lame circulaire 9 et le chariot 23 sont ramenés à leur position initiale prêts pour une coupe suivante.
L'équipage mobile 6 peut être muni d'un contrepoids indépendant 40.
Les longueurs variables des tubes peuvent s'obtenir en réglant convenablement la vitesse de rotation de l'équipage mobile,tout en maintenant cette vitesse, pen- dant la phase de coupe, à une valeur telle qu'elle assure l'avancement de la lame circulaire 9 en synchronisme avec le tube grâce au profil de la came 12 sur la sec tion B-C. D'après la variante de l'invention montrée aux figures 5 et 6, la lame circulaire 9 est entraînée par le moteur 20 de commande du.réducteur 21 par 1' intermédiaire duquel l'équipage mobile est mis en rotation, A cet effet des pou- lies 45 sont calées sur l'axe du moteur 20 et entraînent, par l'intermédiaire de courroies 46 des poulies 47 calées sur un arbre 48 coaxiales aux pivots 2 d'oscillation du bâti à portique 3.
Sur l'arbre 48 sont également calées des pou- lies 49 lesquelles, par l'intermédiaire de courroies 50, entraînent des poulies 51 calées sur un arbre 52 pouvant tourner à l'intérieur d'un des pivots 5 qui est creux à cet effet. L'arbre 52 entraine, par l'intermédiaire de la transmission à courroie il, l'arbre 8 de façon analogue à la réalisation montrée à la figure 1.
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Les autres parties de la scie étant analogues à celles de la figure 1, ne sont ni décrites, ni représentées. Selon d'autres variantes de réalisation de l'invention, non montrées aux dessins, le moteur 10 de commande de la scie pourrait être monté sur l'équipage 6, son arbre étant préférablement coaxial à l'axe de rotation de cet équipage, soit à l'intérieur de l'équipage, soit, pré - férablement, à l'extérieur pour faciliter le maintient.
Il demeure bien entendu que, tout en laissant le principe de l'inven- tion inaltérée ses réalisations et détails constructifs pourront être modifiés largement par rapport à ce qui a été décrit et représenté à titre d'exemple, sans sortir du cadre de cette invention.
REVENDICATIONS.
1.- Scie volante à découper à chaud des tubes laminés, du type où la scie comporte une lame circulaire portée par un équipage mobile en vue de découper le tube pendant son avancement continu, caractérisée en ce que l'équipa- ge (6) accomplit un mouvement de rotation autour d'un axe (5-5) parallèle à l'axe du tube et porte dans une position excentrique la lame circulaire (9) qui tourne et est déplaçable axialement par rapport à un axe (8) parallèle aux axes ci-dessus.
2. - Scie volante selon 1, caractérisée en ce que la lame circulaire (9) est entraînée par un moteur électrique (10,20) monté à un emplacement fixe.
3. - Scie volante selon 1, caractérisée en ce que la lame circulaire est entraînée par un moteur électrique monté sur l'équipage moblle, 4.- Scie volante selon 3, caractérisée en ce que le moteur (10) d' entraînement de la lame circulaire est monté à l'intérieur de l'équipage mobile.
5.- Scie volante selon 3, caractérisée en ce que le moteur (10) de commande de la lame circulaire est monté à l'extérieur de l'équipage mobile.
6.- Scie volante selon 1, caractérisée en ce que le déplacement axial de la lame circulaire (9), est assuré par une came (12) ou organe mécanique équi- valent.
7.- Scie volante selon le caractérisée en ce que l'équipage mobilé (6) est entraîné par des moyens moteurs à vitesse réglable en vue de faire varier la vitesse de rotation de cet équipage d'après la longueur à laquelle le tube doit être découpé, et sa vitesse d'avancement.
8.- Scie volante selon 7, caractérisée en ce que les moyens moteurs d'actionnement de l'équipage mobile comportent un moteur à vitesse réglable.
9. - Scie volante selon 7, caractérisée en ce que la chaîne cinématique de l'équipage mobile comporte un moteur (20) à vitesse fixe et un variateur de vitesse (21), monté en cascade sur le moteur (20).
10. - Scie volante selon 7, caractérisée en ce que le moteur (20) de commande de la rotation de l'équipage mobile actionne également la lame circu- laire (9).
Il.- Scie volante 6, caractérisée en ce que la came opérant le dépla- cement axial de la lame circulaire est montée solidaire du bâti de support de 1' équipage mobile (6) et comporte une section à incrément constant (BC) apte à assu- rer le déplacement axial de la lame circulaire pendant la phase de coupe de tube.
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