FR2541600A1 - Cage universelle a colonnes ouvertes, transformable en cage duo et vice versa extensible en hauteur et en largeur, pour le laminage de profiles tels que poutrelles h et i, rails, palplanches et autres profiles similaires - Google Patents

Abstract

CETTE CAGE UNIVERSELLE A COLONNES OUVERTES EST SEPARABLE HORIZONTALEMENT EN TROIS ENSEMBLES SUPERIEUR I ET INFERIEUR III SIMILAIRES ET UN ENSEMBLE CENTRAL II, CHAQUE ENSEMBLE ETANT SEPARABLE VERTICALEMENT EN DEUX PARTIES, LES DEUX ENSEMBLES SUPERIEUR I ET INFERIEUR III CHACUN SOUS FORME DE DEUX CHAPEAUX SIMILAIRES 1, L'ENSEMBLE CENTRAL SOUS FORME DE DEUX DEMI-PARTIES SIMILAIRES 2 RELIEES ENTRE ELLES ET COMPORTANT CHACUNE DEUX COLONNES 8 ENTOUREES PAR UNE DEMI-CEINTURE 17, LA CAGE ETANT PRECONTRAINTE DANS LE PLAN VERTICAL ET LES ENSEMBLES SUPERIEUR I, CENTRAL II ET INFERIEUR III ETANT RELIES PAR QUATRE TIRANTS VERTICAUX 5 MIS SOUS TENSION, LA CAGE ETANT EGALEMENT PRECONTRAINTE DANS LE PLAN HORIZONTAL ET LES DEMI-PARTIES CENTRALES ASSEMBLEES PAR QUATRE TIRANTS HORIZONTAUX 3 MIS SOUS TENSION. CETTE CAGE SE TRANSFORME EN CAGE DUO EN REMPLACANT L'ENSEMBLE CENTRAL PAR UN ENSEMBLE CENTRAL PROPRE A LA CAGE DUO.

Description

Cage universelle à colonnes ouvertes, transformable en cage duo et vice

versa, extensible en hauteur et en largeur, Pour le lamînao de profilés tels que poutrelles H et I rails, pallanches et autres

profilés similaires.

L'invention est relative à une cage universelle et

à une cage duo pour le laminage selon le cas universel ou conven-

tionnel de profilés tels que poutrelles H et 1, rails, palplanches,

fers U cornières et autres profilés similaires.

On désigne par cage universelle une cage qui comporte deux cylindres à axes horizontaux et deux galets à axes verticaux et par cage duo une cage qui ne comporte que deux cylindres à axes horizontaux On connaît de nombreuses cages universelles qui peuvent être classées en plusieurs catégories différentes, selon la gamme de dimensions des produits laminés et la possibilité de les transformer

ou non en cages duo Lorsqu'une cage ou un laminoir doit étre cons-

truit pour une large gamme de profiles et de dimensions de profilés, il devient indispensable de pouvoir faire varier l'entraxe des empoises des cylindres pour permettre l'utilisation de cylindres de la largeur minimale nécessaire, faute de quoi le coût des cylindres

trop larges deviendrait prohibitif pour les profils les plus petits.

Dans cet ordre d'idée on connaît deux types de construction de cages.

Le premier type fait appel à des colonnes déplaçables l'une par rapport à l'autre Ce premier type de cage qui se rencontrait sur

les anciens trains du type GREY se démontait en position de laminage.

Il présente l'inconvénient d'une rigidité mauvaise (à cause des hautes fenêtres, de la grande course des vis de serrage), d'un poids important et d'un coût élevé d'installation Le second type faisait appel à des poutres transversales servant également à l'équilibrage -25 du cylindre supérieur, permettant le déplacement concentrique des empoises, selon l'entraxe désiré (revue IRON AND STEEL ENGINEER mai 1970, p 77 à 81) Ce second type de cage présente également l'inconvénient d'une mauvaise rigidité, des fenêtres hautes et larges et des grandes courses de vis de serrage Lorsqu'une cage

est construite pour laminer une gamme réduite de dimensions de pro-

filés (par exemple pour les trains moyens à poutrelles de 100 à 400 mm ou les gros trains à poutrelles de 200 à 600), l'obligation n'existe plus de varier la largeur des cylindres La cage n'est

pas extensible en largeur et l'entraxe des empoises reste constant.

Elle présente l'inconvénient d'un coût élevé de cylindres pour les petites dimensions de profilés On a tenté d'accroître la rigidité des cages universelles en construisant des cages composites à tirants précontraints Ces cages conçues pour des trains continus moyens à poutrelles sont composées essentiellement de trois parties,

à savoir un chapeau supérieur comprenant les demi-colonnes supé-

rieures, une ceinture contenant ou susceptible de recevoir des

galets verticaux et un chapeau inférieur comprenant les demi-

colonnes inférieures Les trois parties sont assemblées par des tirants verticaux précontraints Les cages composites présentent l'inconvénient de ne pas permettre de faire varier la largeur des

cylindres, donc d'un coût élevé des cylindres pour les petites-

dimensions de profilés Les cages composites sont transformables en duo, par l'omission de la ceinture des galets verticaux On

connaît également une cage universelle dite compacte (brevet amé-

ricain 3 802 242) assemblée par tirants, sans précontrainte, qui comprend essentiellement trois parties à savoir une partie centrale fçrmant ceinture et des chapeaux supérieur et inférieur Ce type de cage présente également l'inconvénient

d'un coût élevé des cylindres pour les petites dimensions de pro-

filés, parce qu'elle ne permet pas de faire varier l'entraxe des empoises On connalt également une cage universelle dite compacte

sans colonnes Elle est composés des empoises supérieure et infé-

rieure, d'une ceinture horizontale et de tirants d'assemblage précontraints dans le plan vertical Cette dernière cage présente également l'inconvénient de ne pas permettre de faire varier l'entraxe des empoises, donc un coût élevé en cylindres pour les petits profils Certains types de cages compactes ne conviennent pas au laminage réversible, parce que leur conception ne permet pas de faire varier les serrages des cylindres d'une

valeur suffisante et assez rapide entre les passes.

Pour pallier ces inconvénients, l'invention a pour but: une cage universelle transformable en cage duo et vice versa convenant au laminage réversible; la possibilité d'extension des cages en,hauteur et en largeur de la valeur strictement requise pour permettre de laminer des profilés dans une gamme dimensionnelle étendue, sans que cela entratne de sacrifices sur les cofts des cylindres, la rigidité de la cage et des excès de poids de celle-ci lorsqu'elle lamine des profilés de petites dimensions; une standardisation poussée des éléments des cages, pour diminuer les frais d'investissement initial et de pièces de rechange d'un laminoir, en particulier d'un laminoir mixte fonctionnant avec des cages universelles ou duo ou avec une combinaison des deux; des cages universelle et duo de rigidité améliorée; une conception de cages compatibles avec des changements rapides

de cages sur un train.

Pour atteindre les buts visés, l'invention a pour objet une cage universelle à colonnes ouvertes, transformable en cage duo et vice versa, séparable horizontalement en trois ensembles supérieur et inférieur similaires et un ensemble central, chaque ensemble étant séparable verticalement en deux parties, les deux ensembles supérieur et inférieur chacun sous forme de deux chapeaux similaires, l'ensemble central sous forme de deux demi-parties similaires reliées entre elles et comportant chacune deux colonnes entourées par une demi-ceinture, la cage étant précontrainte dans le plan vertical et les ensembles supérieur, central et inférieur étant reliés par quatre tirants verticaux mis sous tension, la cage étant également précontrainte dans le plan horizontal et

les demi-parties centrales assemblées par quatre tirants hori-

zontàux mis sous tension; une cage duo obtenue par transformation de la cage universelle, dans laquelle les ensembles supérieur et inférieur sont ceux de la cage universelle, l'ensemble central étant remplacé par un ensemble central propre à la cage duo et comportant quatre colonnes ouvertes reliées latéralement par des entretoises et sur l'avant et l'arrière de la cage par des demi-traverses, ' l'ensemble central étant également séparable verticalement en deux demi-parties similaires assemblées par quatre tirants horizontaux d'assemblage, la cage étant assemblée et précontrainte dans le plan vertical par quatre tirants verticaux mis sous tension; une cage duo précontrainte dans les plans vertical et horizontal; la précontrainte des cages faite à l'aide de vérins hydrauliques bloqués par des écrous après la mise sous tension des tirants;

la modulation des valeurs de précontraintes verticales et hori-

zontales pour adapter la rigidité de la cage aux variations des pressions de laminage; l'utilisation de vérins hydrauliques comme sécurité permettant de

relâcher la précontrainte en cas d'incident de laminage.

Une forme de réalisation de l'invention sera décrite, à titre d'exemple, par référence aux figures jointes, dans lesquelles:

la figure 1 est une vue de face de la cage univer-

selle de l'invention;

la figure 2 est une vue de coté de la cage univer-

selle de l'invention; la figure 3 est une vue en plan selon la section AA de la figure 1;

la figure 4 est une vue de face de la cage univér-

selle de l'invention, avec deux coupes verticales partielles B-B et C-C comme indiqué en figure 2; la figure 5 a est une vue de dessus d'un chapeau; la figure 5 b est une coupe selon la section D-D de la figure 5 a; la figure 6 est une vue de face de la cage duo de l'invention; la figure 7 est une vue de côté de la cage duo de l'invention; la figure 8 est une vue en plan selon la >coupe E-E

de la figure 6.

L'invention sera mieux comprise et ses variantes de réalisation et avantages ressortiront plus clairement au vu de la

description qui suit, donnée à titre d'exemple de réalisation pré-

férentielle et en référence aux figures annexées.

La cage universelle de l'invention se compose de trois ensembles D'un ensemble supérieur I, d'un ensemble central II de cage universelle et d'un ensemble inférieur III, comme indiqué par des accolades sur la figure 1 Les ensembles supérieur I et inférieur III sont similaires Ils comportent chacun deux chapeaux 1 symétriques qui peuvent Otre solidarisés par des moyens appropriés, des boulons par exemple L'ensemble central II de cage universelle

se compose de deux demi-parties centrales 2 identiques Les demi-

parties centrales 2 sont solidarisées par quatre tirants horizon-

taux 3 identiquesserrés à chacune de leurs extrémités par des

écrous 4 de tirants horizontaux Les ensembles supérieur I, cen-

tral II de cage universelle et inférieur III sont solidarisés par quatre tirants verticaux identiques 5 serrés par des écrous 6 de tirants verticaux Les tirants horizontaux 3 sont logés dans des

forages traversants 3 ' faits dans des demi-traverses 7 de ceinture.

Deux demi-traverses 7 de ceinture sont prévues superposées sur l'avant de la cage, deux sont superposées sur l'arrière, Les tirants verticaux 5 sont logés dans des forages traversants 5 ' alignés faits

dans les quatre chapeaux 1 et dans quatre colonnes 8 verticales.

Ces dernières sont symétriques deux à deux et situées à l'intérieur des quatre demi-traverses 7 de ceinture, Les chapeaux 1 assurent la liaison entre les colonnes 8, dans les sens longitudinal et

transversal de la cage Chaque chapeau 1 est placé à chaque extré-

mité de deux colonnes 8 et comporte chacun une bride 1 ' qui relie longitudinalement deux colonnes 8 et forme avec celles-ci les fenêtres 10 de la cage universelle Chaque chapeau (figure 5 a) peut comporter en plus deux demi-traverses 11 de chapeau, horizontales, situées toutes deux d'un même côté du chapeau, vers l'avant ou l'arrière de celui-ci La solidarisation des chapeaux ne joue pas le rôle dans la rigidité de la cage, elle n'a pour fonction que de permettre de réaliser une plate-forme sur laquelle seront montés des dispositifs auxiliaires de la cage Chaque demi-traverse Il de chapeau comporte par exemple à son extrémité libre, côté intérieur de la cage, une plaque d'assemblage 12 dotée de forage 13 Les deux chapeaux 1 d'un mûme ensemble peuvent par exemple etre assemblés directement par leurs plaques d'assemblage 12, à l'aide de boulons passés dans les forages 13 et serrés par des écrous Les ensembles supérieurs I et inférieur III portent respectivement les mécanismes de serrage des cylindres horizontaux supérieur 14 et inférieur 15

ainsi que les dispositifs d'équilibrage de ceux-ci Lesdits méca-

nismes et dispositifs sont représentés symboliquement (figure 2) par la référence 16 Les moteurs de commande (non représentés) des mécanismes de serrage peuvent être placés sur l'ensemble supé- rieur I par exemple, la transmission de la commande aux mécanismes de serrage du cylindre inférieur pouvant dans ce cas âtre assurée par des arbres (non représentés) Chaque demi-partie centrale 2 de cage universelle, qui peut être faite d'une pièce par fonderie ou par assemblage des éléments principaux qui la constituent, comporte essentiellement deux colonnes verticales 8 ouvertes et une demi-ceinture 17 en forme de U couché à l'horizontale Chaque demi-ceinture 17 qui entoure deux colonnes 8 dans leurs parties médianes porte sur chacune de ses faces verticales avant et arrière

(grandes branches du U), en haut et en bas de celles-ci, une demi-

traverse 7 de ceinture qui se prolonge vers l'intérieur de la cage, audelà des colonnes 8, par une extrémité 7 ' d'assemblage Les empoises 18 des cylindres horizontaux sont logées entre les colonnes 8 et sont déplaçables verticalement entre celles-ci Les porte-galets 19 des galets verticaux 20 (figure 3) sont logés dans les demi-ceintures 17 et sont déplaçables horizontalement dans celles-ci et entce les colonnes 8 Les mécanismes de serrage des galets verticaux sont portés respectivement par les demi-ceintures 17

correspondantes et sont représentés symboliquement par la réfé-

rence 21 (figure 3) Le prolongement vers l'intérieur de la cage (figure 1) , au-delà des colonnes 8, des seules demi-traverses 7

de ceinture, la demi-ceinture 17 s'arrâtant au voisinage des colon-

nes 8, ménage dans l'ensemble central II de cage universelle à

l'avant et à l'arrière de la cage, une ouverture 38 pour le pas-

sage des produits laminés (on peut voir représentée sur la figure 1 la section d'une poutrelle en traits hachurés) Chaque colonne 8 porte à sa partie inférieure, respectivement sur sa face avant ou arrière (figure 2), une patte 22 Des cales de mise à hauteur 23, glissées entre les pattes 22 et les moyens sur lesquels repose et est fixée la cage, permettent de régler le plan horizontal de laminage 24 de la cage par rapport au plan horizontal (non

représenté) des lignes de rouleaux en amont et en aval de la cage.

Selon l'invention, la cage universelle de l'invention est exten-

sible en largeur pour l'adapter aux différentes longueurs de tables des cylindres horizontaux 14 et 15 L'élargissement de la cage dans le sens transversal s'effectue par l'interposition, entre chaque demi-traverse Il de chapeau (lorsqu'elles sont prévues) de chaque chapeau 1, d'une pièce intercalaire 25 de chapeaux,

horizontale, de longueur appropriée (soit quatre pièces inter-

calaires 25 de chapeaux) Des pièces intercalaires 26 de ceintures, horizontales, de longueur appropriée sont interposées entre les extrémités d'assemblage 7 ' des demi-traverses 7 de ceinture (soit quatre pièces intercalaires 26 de ceinture) Les éventuelles pièces

intercalaires 25 de chapeaux peuvent être dotées de forages hori-

zontaux correspondant aux forages 13 (figure 5 b) pratiqués sur les plaques d'assemblage 12 de chapeaux, pour permettre le passage de boulons d'assemblage Les pièces intercalaires 26 de ceinture peuvent être dotéeschacune d'un forage horizontal traversant 3 ',

pour le passage des tirants horizontaux 3, ou d'une fente permet-

tant de les engager sur les tirants horizontaux 3 sans avoir à retirer ces derniers des forages pour effectuer les opérations

de mise à largeur de la cage.

Selon l'invention, la remise de la cage universelle

à sa largeur minimale se fait par l'enlèvement des pièces inter-

calaires 25 de chapeaux et 26 de ceinture Chaque pièce inter-

calaire 26 de ceinture sera enlevée de la position précédemment décrite et glissée sur l'une des extrémités de chaque tirant

horizontal, entre un écrou de 4 de tirant horizontal et l'extré-

mité de serrage 7 " d'une demi-traverse 7 de ceinture Elle pourra être remplacée en cette dernière position par une pièce de forme appropriée et d'épaisseur équivalente Cette façon de faire permet d'utiliser des tirants de longueur constante, donc de garder les m'âmes tirants horizontaux, quelle que soit la largeur donnée à la cage universelle Selon l'invention, la cage universelle est extensible en hauteur pour l'adapter aux différents diamètres de travail des cylindrés horizontaux L'extension de la cage dans le sens vertical s'effectue par l'interposition, entre chaque extrémité de chaque colonne 8 et chaque chapeau 1, d'une pièce intercalaire de rehausse 27 (soit huit pièces intercalaires de rehausse 27 en tout) d'épaisseur appropriée Les pièces intercalaires de rehausse 27 sont chacune dotéesd'un forage 5 ' vertical traversant pour permettre le passage du tirant vertical 5 Selon l'invention, la remise de la cage universelle à sa hauteur minimale entre les chapeaux 1 se fait par l'enlèvement des pièces intercalaires de rehausse 27 de leur position précédemment décrite On placera avantageusement dans ce cas (figure 4) une pièce intercalaire de rehausse 27 (qui vient d'être enlevée) sur chaque extrémité de chaque tirant vertical 5, entre chaque écrou 6 de tirant vertical et les chapeaux 1 De même que pour les pièces intercalaires 26 de ceinture, les pièces intercalaires de rehausse 27 peuvent être remplacées, sous les écrous 6 de tirants verticaux, par des pièces de forme appropriée et d'épaisseur équivalente Cette façon de faire permet d'utiliser les mêmes tirants verticaux 5, quelle que soit la hauteur donnée à la cage universelle Comme il l'a déjà été précisé plus haut, la cage universelle de l'invention peut être réglée à des hauteurs et largeurs intermédiaires, respectivement par l'interposition de pièces de rehausse 27 de hauteur appropriée entre les colonnes 8 et les chapeaux 1 et de pièces intercalaires 25 de chapeaux et 26 de ceinture, de longueurs appropriées entre les chapeaux 1 et les extrémités d'assemblage 7 ' des demitraverses 7 de ceintures Il

y aura lieu, dans ce cas, de placer également des pièces respective-

ment de hauteurs et longueurs appropriées sous les écrous de ser-

rage des tirants pour pouvoir conserver constantes les longueurs

des tirants horizontaux et verticaux Dans une variante préféren-

tielle de l'invention, la cage universelle est précontrainte dans les deux plans, vertical et horizontal La précontrainte dans le plan vertical se fait par le moyen de la mise sous tension des quatre tirants verticaux 5 Celle dans le plan horizontal se fait

par le moyen de la mise sous tension des quatre tirants horizon-

taux 3 Les huit tirants mis sous tension mettent les éléments de la cage en compression Après établissement de la précontrainte

à un niveau supérieur à la force de laminage, les tirants hori-

zontaux 3 et verticaux 5 sont bloqués respectivement à-l'aide des écrous 4 et 6 Les tirants horizontaux 3 et verticaux 5 ainsi

bloqués opèrent alors comme ressorts de la précontrainte, anta-

gonistes au ressort de la ceinture horizontale constituée par les demitraverses horizontales 7 de ceinture (en compression) et au ressort des colonnes verticales 8 également en compression. Chacun des tirants verticaux 5 d'assemblage et de précontrainte est préférentiellement réalisé en trois pièces (figure 4) Les deux pièces d'extrémité désignées par 5 A sont identiques Elles restent à demeure dans les chapeaux 1 La troisième pièce centrale,

désignée 5 B, reste à demeure dans les colonnes 8 Les deux extré-

mités de chaque partie centrale de tirant vertical 5 B sont munies d'une tète femelle 5 C de connexion Une têtemâle 5 de connexion est E Lf sur chape pièce de tit vetical 54, sur Iedzmi du côté des cobaes a Les têtes femelles 5 C et mâles 5 D ont pour fonction de solidariser les

parties SA et 5 B des tirants verticaux 5 et de les désolidariser.

Les forages verticaux 51 pratiqués dans les chapeaux 1 et les colonnes 8 permettent l'allongement libre des parties de tirants 5 A et 5 B Des vérins hydrauliques 28 sont montés sur les parties de tirants 5 A, à l'extérieur des chapeaux 1 Ces vérins hydrauliques 28 servent à établir la précontrainte des tirants verticaux 5 Une

fois la précontrainte établie, on peut bloquer les vérins hydrau-

liques 28 à l'aide des écrous 6 et relâcher la pression hydraulique

dans les vérins hydrauliques 28 On peut également, selon l'inven-

tion, ne bloquer par des écrous 6 que les vérins hydrauliques situés d'un même côté de-la cage, les vérins hydrauliques de

l'autre côté de la cage restant bloqués par la pression hydraulique.

On peut également utiliser de ce même dernier coté des vérins hydrauliques de sécurité 28 ', dotés par exemple d'une soupape tarée réglée pour la mise à l'air libre Dans une autre variante, ladite soupape peut être commandée par un dispositif extérieur asservi à la pression de laminage Ces vérins de sécurité 28 ' ont pour première fonction d'éviter les ruptures de cylindres en cas de surpression de laminage par bourrage Une deuxième fonction est, en cas d'arrêt de la barre laminée entre les cylindres et galets (par exemple dans le cas d'arrêts intempestifs des moteurs ou de pannes des mouvements de serrage),de permettre l'écartement

des cylindres et galets pour les protéger des chocs thermiques.

Les écrous 6 seront dans ce dernier cas vissés à une certaine distance des vérins hydrauliques de sécurité 28 ', de manière à

permettre un relâchement de la précontrainte des tirants verti-

caux, pour éviter les ruptures tout en évitant une désolidari- sation intempestive des éléments constitutifs de la cage Les tirants horizontaux 3 d'assemblage et de précontrainte sont chacun d'une seule pièce Ils sont précontraints de la même

manière que les tirants verticaux 5, à l'aide de vérins hydrau-

liques 29 similaires aux vérins hydrauliques 28 Des vérins hy-

drauliques de sécurité 29 ' peuvent de la même manière être prévus

sur toutes les extrémités de tirants horizontaux d'une demi-

ceinture 17 Dans ce cas les écrous 4 situés de ce même c 8 té ne seront pas bloqués sur les vérins hydrauliques 29 ', mais vissés de manière à permettre une décontrainte et une certaine ouverture

des ceintures dans le sens horizontal.

Selon l'invention, on asservit l'alimentation hydrau-

lique des vérins hydrauliques de précontrainte à un système de mesure en continu des forces de laminage s'exerçant sur les cylindres au cours du laminage, de manière à moduler la précontrainte en fonction de l'accroissement des forces de laminage qui peuvent s'appliquer sur une barre en cours de laminage La mesure des forces de laminage peut se faire par exemple à l'aide de jauges de mesure placées entre les vis de pression et les empoises des galets verticaux d'une part et celles cd'un cylindre horizontal

d'autre part Les jauges de mesure des forces de laminage s'exer-

çant sur les galets verticaux pilotent la précontrainte dans le

sens horizontal, par accroissement ou réduction en cours de lami-

nage de la pression hydraulique dans les vérins hydrauliques 29 '.

Les jauges de mesure des forces de laminage s'exerçant sur les

cylindres horizontaux pilotent la précontrainte dans le sens ver-

tical, par accroissement ou réduction en cours de laminage de la pression hydraulique dans les vérins hydrauliques 28 ' Après déconnexion des branchements des circuits de fluides hydrauliques

et électriques, relâchement de la précontrainte des tirants ver-

ticaux et desserrage des écrous 6, désolidarisation des têtes de tirants 5 D et 5 C, le démontage de la cage se fait au choix par enlèvement séparé des chapeaux 1 supérieurs ou par enlèvement de l'ensemble supérieur I si les pièces intercalaires horizontales 25 de chapeaux ne sont pas désolidarisées Le cylindre horizontal supérieur 14 avec ses empoises peut être extrait par le haut de la cage, soit au cours de l'enlèvement de l'ensemble supérieur I dans ce cas il y reste fixé par ses éléments de suspension, soit

seul après l'opération d'enlèvement des parties supérieures.

L'ensemble central II et la partie inférieure III

restent solidaires pour la suite du démontage de la cage.

Après avoir extrait les attirails constituant le système de guidage (non représenté), on enlève par le haut les

porte-galets 19 des demi-ceintures 17.

Le cylindre inférieur horizontal 15 avec ses empoises est ensuite enlevé par le haut en faisant coulisser les empoises

dans les fenêtres des colonnes 8 Si la cage n'a pas à subir d'opé-

rations de transformation de mises à largeur ou hauteur, on procède

en ordre inverse pour le remontage.

Les montages et démontages peuvent se faire sur le site de la cage ou de préférence en atelier La cage est dans ce dernier cas transférée à l'atelier par un moyen approprié (pont

roulant ou chariot).

Selon l'invention, la transformation, si besoin est, de la cage universelle de l'invention en cage duo de l'invention

se fait par le remplacement de l'ensemble central II de cage uni-

verselle par un ensemble central IV (indiqué par une accolade sur la figure 6) propre à la cage duo Selon l'invention, les ensembles

supérieur et inférieur de la cage duo sont identiques respective-

ment aux ensembles supérieur I et inférieur III de la cage univer-

selle de l'invention Ils peuvent être communs et de ce fait sont parfaitement interchangeables entre eux La transformation, si besoin est, de la cage duo en cage universelle se fait par le remplacement de l'ensemble central IV-de cage duo par un ensemble central Il de-cage universelle Etant donné que les ensembles I et III des deux cages universelle et duo sont identiques, la

description de la cage duo de l'invention se limitera à celle de

l'ensemble central IV de cage duo L'ensemble central IV de cage duo de l'invention se compose de quatre colonnes 30 verticales (figure 6) Un forage vertical 31 (figure 8) traversant est prévu dans chaque colonne pour le passage du tirant vertical 5 d'assem-

blage et de précontrainte (représenté par son axe sur les figures).

Les tirants verticaux 5 peuvent, comme ceux de la cage universelle,

être faits en trois parties (non représentées) Les parties cen-

trales 5 B des tirants 5 de la cage duo sont de longueur différente de celle de la partie centrale des tirants verticaux 5 de la cage universelle Des demi-traverses 32 (huit en tout) faisant corps avec les colonnes 30 sont prévues en haut et en bas des colonnes, près des extrémités de celles-ci, quatre sur l'avant et quatre sur l'arrière de la cage duo Des forages traversants horizontaux sont

prévus dans ces demi-traverses 32 pour le passage de tirants d'assem-

blage horizontaux supérieur 33 et inférieur 33 ' Une entretoise latérale supérieure 34, horizontale, est prévue sur chaque côté de la cage, à sa partie supérieure (figure 7) Les entretoises supérieures 34 sont pourvues à leurs extrémités de mannetons 34 '

qui se glissent dans des consoles 35 prévues sur les colonnes 30.

Une fente 35 ' (figure 6) est prévue à cet effet sur chaque console 35 pour permettre la mise en place et l'enlèvement des entretoises supérieures 34 Une entretoise latérale inférieure 36 est prévue

sur chaque côté de la cage, à la-partie inférieure des colonnes 30.

L'entretoise inférieure 36, en forme de U, enveloppe les colonnes 30, est au contact des faces latérales des colonnes 30 et s'étend sur une partie des faces avant des colonnes 30 o elle vient au contact

des demi-traverses horizontales inférieures 32 Les tirants d'assem-

blage 33 sont enfilés dans les demi-traverses 32 supérieures et

serrés à leurs extrémités par des écrous 37 Les tirants d'assem-

blage 33 ' sont enfilés dans les demi-traverses 32 inférieures ainsi

que dans les deux branches parallèles des U, formés par les entre-

toises inférieures 36 et serrés à leurs extrémités sur les entre-

toises inférieures 36 par des écrous 37 Les entretoises supé-

rieures 34 sont bloquées sur les consoles 35 par des écrous 37. La cage duo est extensible en largeur (figure 6), comme la cage

universelle, par l'interposition éventuelle de pièces interca-

laires 25 de chapeaux entre les chapeaux 1 et de pièces interca-

laires horizontales 26 'de traverses entre les demi-traverses 32.

La cage duo est extensible en hauteur, comme la

cage universelle, par l'interposition de pièces de rehausse 27.

Les figures 6 et 7 montrent la cage duo dans sa configuration de hauteur minimale Dans ce cas, les pièces de rehausse 27 (ou des pièces équivalentes de même hauteur) sont intercalées entre les vérins hydrauliques 28 et 28 ' et les chapeaux 1 Pour l'extension de la cage en hauteur, les pièces de rehausse 27 sont placées, comme

pour la cage universelle, entre les chapeaux 1 et les colonnes 30.

La remise de la cage à sa largeur minimale se fait, comme pour la

cage universelle, par l'enlèvement des pièces intercalaires hori-

zontales 25 de chapeaux si elles existent, et par le déplacement des pièces intercalaires horizontales 26 'de leurs positions représentées entre les demi-entretoises 32 et 32 ' Comme pour la-cage universelle,on peut, par exemple, placer les pièces intercalaires 26 'en extrémité

des tirants 33 et 33 ', respectivement entre une demi-traverse hori-

zontale 32 et une entretoise latérale inférieure 36 et les écrous de serrage 37 Ceci permet d'utiliser les mêmes tirants horizontaux, quelle que soit la largeur de la cage duo On procédera d'une manière similaire à celle de la cage universelle, pour adapter la cage duo

de l'invention à des hauteurs et largeurs intermédiaires.

La cage duo de l'invention est précontrainte dans le plan vertical comme la cage universelle de l'invention Etant donné que la précontrainte se fait exactement de la même manière,

avec les mêmes moyens, une répétition de la description serait

superflue La cage duo de l'invention peut être précontrainte dans le plan horizontal, de la même manière que la cage universelle de l'invention On placera à cet effet des vérins hydrauliques en

extrémité des tirants horizontaux 33 et 33 ', lesdits vérins hydrau-

liques étant bloqués de la même manière par des écrous Comme pour la cage universelle de l'invention, on pourra asservir l'alimentation hydraulique des vérins hydrauliques de précontrainte à un système de mesure en continu des forces de laminage s'exerçant sur les cylindres en cours de laminage Le montage et le démontage de la cage duo se fait de la mime manière que pour la cage universelle avec cependant quelques petites différences dues à 12 absence des

porte-galets verticaux et à la présence des entretoises supé-

rieures 34 qu'il faut desserrer et enlever pour pouvoir soulever

et extraire les cylindres.

Compte tenu d'impératifs tels que les programmes

de fabrication, conceptions des laminoirs et conditions d'exploî-

tation, les avantages procurés par l'invention sont de plusieurs ordres Ils portent sur le coût d'investissement initial d'un train, la gamme dimensionnelle et la variété des profilés qu'il permet de laminer, les tolérances plus serrées et les épaisseurs plus faibles permises par la rigidité naturelle élevée des cages, les économies d'exploitation procurées par la standardisation élevée des équipements des cages, la réduction des coûts de cylindres et la possibilité de changement rapide de programme de laminage La rigidité élevée des cages permet en outre de laminer des barres de grandes longueurs La possibilité de transformation des cages universelles en duo et vice versa et la standardisation poussée des éléments qui les constituent permettent de réduire le coût d'investissement initial d'un train, par la diminution du coût de fabrication des cages due à l'effet de série et grâce à l'interchangeabilité poussée entre les deux types de cages de leurs éléments constitutifs, qui permet de réduire le nombre de cages complètes à acheter et le volume des pièces de rechange à prévoir La possibilité d'extension des cages en largeur et en hauteur permet de laminer une large gamme dimensionnelle et une grande variété de produits sur un seul et même train alors qu'il fallait jusqu'à présent spécialiser les cages ou les trains dans une gamme plus étroite ce qui conduisait en fin de compte à la multiplication du nombre de cages et des trains L'invention permet

donc là aussi une économie sur les frais d'investissement La pos-

sibilité d'extension permet en outre des économies considérables sur les poids des cylindres, donc sur les coûts d'exploitation des trains (investissement initial en cylindres moins coûteux,

coût de cylindres à la tonne produite moins élevé).

La précontrainte dans les deux plans de l'ensemble de la cage d'une manière telle que le nombre des parties de cage se trouvant sous contrainte est maximal, les fenêtres étroites, la hauteur minimale possible des fenêtres et partant la longueur minimale des vis de serrage en fonction des diamètres des cylindres horizontaux contribuent à assurer aux cages de l'invention une

rigidité naturelle extrêmement élevée qui permet en outre le lami-

nage réversible.

La construction modulaire des cages en parties de

poids unitaire relativement faible (de l'ordre de 36 tonnes au maxi-

mum) permet l'installation des cages et leur utilisation dans des halles dotées de ponts roulants de capacités de levage relativement faibles, ce qui peut procurer des économies considérables sur les

bâtiments et les ponts roulants nécessaires.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Cage universelle à colonnes ouvertes, pour le lami-

nage de profilés, transformable en cage duo, séparable horizonta-

le:nent en un ensemble supérieur, un ensemble central et un ensemble

inférieur, les trois ensembles étant assemblés et la cage précon-

trainte verticalement par quatre tirants verticaux d'assemblage et de précontrainte caractérisée en ce que l'ensemble supérieur ( 1) et l'ensemble inférieur (III) sont chacun constituésde deux chapeaux ( 1), chaque chapeau ( 1) comportant une bride (l') pour coiffer et relier les extrémités des deux colonnes ( 8) situées d'un même côté de la cage l'ensemble central (II) de cage universelle est constitué de deux demiparties ( 2) comportant chacune deux colonnes ( 8) ouvertes, une demiceinture ( 17), en forme de U couché à l'horizontale et ouvert vers l'intérieur de la cage, entourant deux colonnes ( 8) autour de leur parties médianes et s'arrêtant au voisinage des colonnes ( 8) vers l'intérieur de la cage; chaque demi-ceinture ( 17) porte sur chacune de ses faces, à l'avant et à l'arrière de la cage, deux demi-traverses ( 7) de ceinture horizontales et superposées qui se prolongent de part

et d'autre des colonnes, vers l'intérieur de la cage par des extré-

mités ( 7 ') d'assemblage et vers l'extérieur de la cage par des ex-

trémités ( 7 ") de serrage; l'ensemble central (II) de cage universelle est assemblé par la juxtaposition des extrémités ( 7 ') d'assemblage des demi-traverses ( 7) de ceinture de deux demi-parties centrales ( 2), l'assemblage étant maintenu et la cage étant précontrainte dans le plan horizontal par le moyen de la mise sous tension de quatre

tirants horizontaux ( 3) d'assemblage et de précontrainte logés cha-

cun dans des forages traversants horizontaux ( 3 ') alignés faits dans

les demi-traverses ( 7), les tirants horizontaux étant mis sous ten-

sion par des écrous ( 29 et 29 ') placés à leurs extrémités et qui pren-

nent appui sur les extrémités ( 7 ") de serrage des demi-traverses ( 7) de ceintures, pour mettre en compression dans le plan horizontal les éléments de la cage contenus par l'ensemble central (II) de cage universelle; les ensembles supérieur (I), central (II) de cage

universelle et inférieur (III) sont assemblés et la cage précon-

trainte dans le plan vertical par le moyen connu de la mise sous

tension de quatre tirants verticaux ( 5) logés chacun dans des fo-

rages traversants verticaux ( 5 ') alignés faits dans les chapeaux ( 1) et colonnes ( 8), les tirants verticaux ( 5) étant mis sous tension par des écrous ( 28 et 28 ') placés à leurs extrémités et prenant appui sur les chapeaux ( 1) pour mettre sous compression, dans le plan vertical, les éléments de la cage se trouvant entre lesdits

écrous ( 28 et 28 ').

2 Cage duo à colonnes ouvertes, pour le laminage de

profilés, transformable en cage universelle, séparable horizonta-

lement en un ensemble supérieur, un ensemble central et un ensemble inférieur, caractérisé en ce que: l'ensemble supérieur et l'ensemble inférieur de la

cage duo sont respectivement des ensembles supérieur ( 1) et infé-

rieur (III) de cage universelle selon la revendication 1,

l'ensemble central (IV) de la cage duo est cons-

titué de quatre colonnes ( 30) verticales qui sont reliées deux par deux: de chaque côté de la cage, par une entretoise ( 34) horizontale supérieure ainsi que par une entretoise ( 36) horizontale inférieure en forme de U couché à l'horizontale, cette dernière enveloppant les colonnes à leur base et s'étendant partiellement sur l'avant et l'arrière de la cage, huit demi-traverses ( 32) quatre sur l'avant et quatre sur l'arrière de la cage, les demi-traverses étant alignées horizontalement deux par deux et chaque demi-traverse ( 32) étant solidarisée du côté d'une de ses extrémités à une colonne ( 30); l'ensemble central (IV) de la cage duo est assemblé

par la juxtaposition des extrémités intérieures des huit demi-tra-

verses ( 32), l'assemblage étant maintenu par quatre tirants horizon-

taux dont deux supérieurs ( 33) et deux inférieurs ( 33 ') logés dans

des forages traversants horizontaux alignés faits dans les demi-tra-

verses ( 32), lesdits forages étant, pour les tirants inférieurs ( 33 '), prolongés dans les deux branches du U de l'entretoise ( 36) horizontale inférieure; l'ensemble central (IV) de la cage duo est serré par des écrous placés aux extrémités des tirants horizontaux, les ensembles supérieur ( 1), central (IV) de cage duo et inférieur (III) sont assemblés et la cage précontrainte dans le plan vertical par la mise sous tension de quatre tirants verticaux ( 5) logés chacun dans des forages traversants verticaux ( 5 ' et 31) faits dans les chapeaux ( 1) et les colonnes ( 30), les tirants verticaux étant mis sous tension et la cage précontrainte

de la même manière et par les mêmes moyens que dans la revendi-

cation 1.

3 Cage duo de la revendication 2, caractérisée en ce que elle est également précontrainte dans le plan horizontal par le moyen de la mise sous tension des quatre tirants horizontaux ( 33 et 33 ') d'assemblage, la mise sous tension se faisant par des écrous placés aux extrémités des tirants,

écrous prenant appui sur les extrémités extérieures des demi-tra-

verses ( 32) supérieures et sur les faces latérales des entretoises

inférieures ( 36).

4 Cage selon l'une des revendications 1 à 3, caracté-

risée en ce que:

:Les écrous de mise sous ten-

sion des tirants verticaux et horizontaux de précontrainte sont des

vérins ou écrous hydrauliques, bloqués par des écrous méeani-

ques après la mise sous tension convenable des tirants, la pres-

sion hydraulique dans les vérins ou écrous hydrauliques étant relâ-

chée après leurs blocages par les écrous mécaniques.

5 Cage selon la revendication 4, à précontrainte modu-

lable, caractérisée en ce que la pression hydraulique est relâchée, après leurs

blocages par des écrous mécaniques, dans les écrous ou vérins hydrau-

liques situés d'une part d'un même côté de la cage et d'autre part sur le dessus de la cage, la pression étant maintenue à la valeur de consigne sur les autres écrous ou vérins hydrauliques

et en tant que de besoin accrue pour accroître la pré-

contrainte en fonction de L augmentations de pressions de laminage détectées par des dispositifs de mesure de pressions de laminage, la valeur de consigne étant rétablie après le retour aux conditions normales des pressions de laminage.

6 Cage selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pression hydraulique maintenue sur les écrous ou vérins hydrauliques de modulation de précontrainte est relâchée lorsqueles pressions de laminage détectées atteignent des valeurs anormales susceptibles d'endommager les cylindres et équipements de

la cage.

7 Cage selon la revendication 6, caractérisée en ce que les écrous mécaniques ( 4 ou 6) sont vissés sur les tirants de précontrainte, à une distance convenable des écrous ou vé ins hydrauliques ( 28 ' et 29 ') de modulation, pour arrêter

ceux-ci en cas de relâchement de la pression hydraulique, afin d'évi-

ter une désolidarisation intempestive des divers éléments de la cage.

8 Cage selon l'une des revendications 1 à 7, à hauteur

variable pour l'adapter à des cylindres horizontaux de diamètres plus grands ou plus petits, caractérisée en ce que: la variation en hauteur de la partie nécessaire de la cage se fait par l'interposition d'une pièce de rehausse ( 27) de hauteur convenable entre chaque extrémité de chaque colonne ( 8 ou 30)

et chaque chapeau ( 1).

9 Cage selon l'une des revendications 1 à 8, à largeur

variable pour l'adapter à des cylindres horizontaux de plus ou moins

grande largeur, caractériséeen ce que: -

la variation en largeur de la cage se fait par l'interposition de pièces intercalaires ( 26) de ceinture ou ( 26 ') de

traverse, de largeur convenable entre respectivement les demi-cein-

tures ( 7) de la cage universelle ou les deni-traverses ( 32 et 32 ')de

cage duo.

Cage selon-l'une des revendications 8 ou 9, carac-

térisée en ce que:

elle est dotée de tirants d'assemblage et de pré-

contrainte ( 3, 5, 33, 33 ') de longueur constante, quelle que soit la plage de variation de la cage en largeur et en hauteur, la lon-

gueur des tirants étant déterminée en fonction des hauteurs et lar-

geurs maximales prévues pour la cage, le rattrapage des excès de longueurs des tirants dans le cas des réglages de cage à des hauteurs ou largeurs inférieurs aux maximales se faisant selon le type de cage par l'interposition, entre selon le cas les écrous mécaniques ou hydrauliques ( 4, 6, 37 ou 28, 28 ', 29, 29 ') et les chapeaux ( 1), demi-traverses ( 7, 32) et entretoises inférieures ( 36) de pièces d'interposition de dimensions appropriées, ces pièces d'interposition

pouvant être les pièces de rehausse ( 27) et intercalaires ( 25)de cein-

ture de dimensions appropriées enlevées pour être remplacées par d'autres.

11 Cage selon l'une des revendications 1, 2, 4, 5, 6, 7,

8 et 10, caractérisée en ce que: chaque tirant vertical ( 5) de précontrainte est

réalisé en trois pièces, déconnectables, deux pièces ( 5 A) d'extré-

mités sont identiques et logées chacune à demeure dans un chapeau ( 1), la troisième pièce ( 5 B) centrale est logée à demeure dans une colonne ( 8, 30) et comporte à chacune de ses extrémités une tête femelle ( 5 C) de connexion, chaque pièce ( 5 A) d'extrémité comporte à son extrémité du côté des colonnes ( 8, 30) une tête mâle ( 5 D) de connexion.