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EP3743223B1 - Laminoir avec dispositif de refroidissement ou lubrification - Google Patents

Laminoir avec dispositif de refroidissement ou lubrification Download PDF

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Publication number
EP3743223B1
EP3743223B1 EP19710005.0A EP19710005A EP3743223B1 EP 3743223 B1 EP3743223 B1 EP 3743223B1 EP 19710005 A EP19710005 A EP 19710005A EP 3743223 B1 EP3743223 B1 EP 3743223B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
rolling mill
actuator
hollow connector
cage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP19710005.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3743223A1 (fr
Inventor
Conrad ERNST DE LA GRAETE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fives DMS SA
Original Assignee
Fives DMS SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fives DMS SA filed Critical Fives DMS SA
Publication of EP3743223A1 publication Critical patent/EP3743223A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3743223B1 publication Critical patent/EP3743223B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/147—Cluster mills, e.g. Sendzimir mills, Rohn mills, i.e. each work roll being supported by two rolls only arranged symmetrically with respect to the plane passing through the working rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0245—Lubricating devices
    • B21B45/0248—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0251—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/145—Lateral support devices for rolls acting mainly in a direction parallel to the movement of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems

Definitions

  • the invention relates to a rolling mill, and relates more particularly to the aspect of cooling and/or lubricating the rolls of such a rolling mill.
  • the field of the invention is more particularly that of laterally supported Sexto cage rolling mills, and in particular the rolling mills known under the name “ Z High ” .
  • rolling mills find their application, in line, for example, in pickling annealing lines or, offline, as reversible rolling mills, for metal strip.
  • a Quarto stand rolling mill comprises a holding stand in which are provided four cylinders with parallel axes, i.e. respectively two working rolls, lower and upper, defining the air gap for the passage of the strip to be rolled, as well as two support, upper and lower, bearing respectively on the work rolls on the side opposite to that of the passage gap.
  • a Sexto rolling mill comprises two additional rolls compared to a Quarto, namely two intermediate rolls interposed respectively between each working roll and the corresponding support roll.
  • each support roll and each intermediate roll is rotatably mounted at its ends on chocks, via bearings, for example bearings or even hydrostatic bearings.
  • These chocks are supports which can be moved in a direction parallel to the clamping plane, between the two uprights of the stand.
  • balancing cylinders allow the movement of the chocks of the intermediate rolls. These balancing cylinders make it possible to change the relative position of the chocks and their cylinder, making it possible, among other things, to open the stand to facilitate the engagement of the product to be rolled, or even to move these elements to facilitate the dismantling of the cylinders. These balancing cylinders can also make it possible to arch the intermediate cylinders.
  • Sexto stand rolling mill An advantage of a Sexto stand rolling mill is the possibility of using, in comparison with a Quarto stand, work rolls of smaller diameter, which allows to obtain a greater reduction in thickness of the product to be rolled, for the same rolling force.
  • a Sexto rolling mill also offers the possibility of axially shifting the two intermediate rolls, and in order to apply the rolling force only over the width of the strip to be rolled, and not over the entire length of the working rolls.
  • a Sexto rolling mill called “ laterally supported ", very often, the work rolls are not mounted on chocks, but on the contrary provided floating. It is then necessary to maintain their axial position, by means of axial stops, but also to maintain their lateral position by means of lateral support members, such as rollers or lateral support rollers arranged on either side. other side of the clamping plane.
  • Each work roll is supported laterally, on either side of the work roll, by two pairs of rollers.
  • the rollers of the same pair are provided at the two ends of each working roll, at the ends of the roll which are not in contact with the strip to be rolled.
  • the rollers are pivotally mounted on forks that move in translation relative to the upright of the cage, under the action of hydraulic cylinders.
  • nozzles on board the support part of the rollers, movable relative to the upright of the cage.
  • flexible hoses are used to supply the nozzles with cooling and/or lubricating products, the flexible hoses making it possible to take account of the displacements between the mobile support part and the uprights of the cage.
  • These nozzles allow the lubrication and cooling of the rollers and of the working cylinder, at the level of the support zone of the rollers.
  • the support rolls and the intermediate rolls are mounted at their ends on chocks, while the working rolls are provided floating.
  • Each work roll is supported laterally, on each side of the work roll, by a lateral support roll, itself resting on two series of rollers arranged along the length of the roll.
  • each working roll the two corresponding side support rolls are secured to the two chocks of said intermediate roll.
  • Each lateral support cylinder, as well as its support rollers, are mounted on a support arm which extends between the two chocks of the intermediate cylinder, each support arm being pivotally mounted around a shaft whose ends are integral with the chocks. .
  • intermediate cylinder assembly intermediate cylinder chocks, support arm (right and left), rollers and lateral support cylinders, right and left, form a self-supporting assembly, commonly called " cassette “ or " insert " which can be introduced into the cage, or removed from the cage, during maintenance, by sliding the assembly in the direction of the cylinders.
  • Each force distribution beam extend rigidly between the two uprights of the cage, respectively, vis-à-vis each support arm.
  • Each force distribution beam supports a so-called preload beam, movable in translation with respect to the corresponding force distribution beam, movable towards the inside of the cage in a substantially horizontal direction.
  • Preload cylinders make it possible to force the movable beam into contact with the pivoting support arm to preload the lateral support cylinder on the working cylinder.
  • the cooling and the lubrication of the working roll and of the intermediate roll are carried out by means of nozzles, marked respectively 73 and 72 on the figure 2 of the document US 4,531,394 , physically remote from the working cylinder, located outside the " insert " or the " cassette ".
  • these nozzles are secured to the force distribution beam, or even to the mobile preload beam. So that the jet can reach the intermediate cylinder, the nozzles, marked 72, face bores passing through the support arms. In practice and to the knowledge of the inventors, this solution of sprinkling via the bores of the support arms does not seem to be retained in the rolling mills implemented industrially.
  • the spray nozzles, marked 73 are unable to properly cool the working roller because they are located too far from it, their jets coming too quickly into interference with the side support arms, rollers and rollers. lateral supports and therefore unable to reassemble the scrolling of the band.
  • the nozzles marked 72 are unable to properly lubricate the contact between the working roller and the intermediate cylinder because they are located too far from the latter. In use, such insert rolling mills have a limited lifetime for the working roll, due to its poor cooling.
  • the chocks of the intermediate rolls are mounted on bending blocks.
  • the cylinders of the bending blocks make it possible, during operation, to bring the intermediate cylinders closer together, in a working position illustrated in figure 5 of this document, or even to separate the intermediate cylinders to a position, illustrated in figure 4 , allowing the inserts to be removed by sliding.
  • These jacks can also make it possible, in operation, to arch the intermediate cylinder.
  • connection/disconnection devices make it possible, in the working position of the cylinders, to connect the source of lubricant to the lubrication bores provided in the chocks, and to automatically disconnect the bores when the intermediate cylinders and their chocks are separated vertically by the bending blocks.
  • This automatic connection/disconnection is advantageous. No additional operation to connect/disconnect the source of lubricant is necessary during maintenance, in particular when the inserts must be removed or introduced into the cage.
  • each connection device comprises an element, identified 57 called “ plunge ", hollow, intended to conduct the lubricant, and which allows, in the working position of the intermediate cylinders, as illustrated in Figure 9, to join in a relatively tight manner the bore of the chock by through a seal.
  • This element is movable, vertically in translation, forced towards its sealing position by means of a spring, marked 58.
  • the lubricant flows from the source of lubricant through the element mobile and up to the bore of the insert.
  • the lubricant then flows from the bore of the chock, and to the bearings through the hollow of the shaft, marked 17, on which the support arm is pivotally mounted.
  • connection/disconnection device allows the bearings of the support arms to be lubricated.
  • this document does not address the problem of cooling the work rolls. To the knowledge of the inventors, even today the cooling of the intermediate and working rolls and the lubrication of the intermediate roll/working roll contact in a reversible rolling mill with “ inserts ” is still carried out by providing nozzles physically at a distance from the rolls.
  • the figure 2 illustrates the object of the improvement of the prior art EP 1 721 685 .
  • the rolling mill is now a one-way (non-reversible) rolling mill which comprises, upstream, in the direction of travel of the strip, a lateral support roll, as previously described, supported by a support arm. Downstream, the support arm has no roller or support cylinder. This support cylinder is replaced by a pad called " support pad " which can be made of bronze or a self-lubricating graphite material, intended to slide on the surface of the working roller, without exerting substantial effort on the latter.
  • This skid support arm embeds several nozzles for a cooling liquid which allow the working roller to be cooled directly, on the downstream side. Downstream, the lubricant liquid is supplied to the nozzles via the hollow shaft of the corresponding support arm. Upstream, the hollow shaft of the support arm is used to convey the lubricant to the bearings of the rollers supporting the side support cylinder.
  • This document thus teaches how to improve the cooling of the work rolls. However, this improvement is made to the detriment of the support of the working roll on one of its sides, by removing a lateral support roll and replacing it with a pad, the rolling mill then no longer being a reversible rolling mill.
  • the nozzles are positioned on the supports of the side support cylinders in order to spray the working cylinder directly from both sides, laterally.
  • the real difficulty in improving the spraying of work rolls and intermediate rolls in a cassette mill is not to place the nozzles in the cassette, but to know how to supply them with lubricating/cooling fluid, and without increasing the maintenance time during the operations of removing or inserting the cassette into the rolling mill stand.
  • the document US.6,041,636 discloses automatic connection devices allowing, in the working position of the rolls, to connect the source of lubricant to lubricating bores provided in the chocks, and to automatically disconnect the bores when the intermediate rolls are moved apart vertically by the bending blocks .
  • a device can only be used to supply lubricant, either solely to the bearings of the rollers of the lateral support cylinder of a support arm, or solely to supply fluid to the nozzles of a support arm. This is the reason why the nozzle support arm does not have a side support cylinder in the document EP 1 721 685 , this being replaced by a pad which does not require a bearing to be lubricated.
  • connection device in this prior art is connected to the chocks, which makes it necessary to convey the fluid along a complex trajectory via the hollow shaft and as far as the lower end of the support arm.
  • This complex fluid trajectory, from the chock to the support arm, via the hollow shaft, generates pressure drops, limiting flow rates.
  • the lubrication of the working cylinder is therefore obtained, indirectly, by the fact that the intermediate cylinder has been wetted and that this cylinder transports this lubrication during its rotation of a half turn, to the working cylinder .
  • this lubrication is insufficient, in particular for the cylinders placed under the band.
  • Each support arm of a side support cylinder is pivotally mounted on said axis, consisting of a shaft integral with the chocks of one of the intermediate cylinders, each intermediate cylinder, chocks of the intermediate cylinder, side support cylinders and corresponding support arms forming a self-supporting assembly, called insert (or " cassette "), which can be removed or introduced by sliding through the access window during maintenance, in the open position of the cage.
  • the hollow of the shaft can possibly be used, as in the state of the art (see US 6,041,636 ) to channel a fluid intended to lubricate the bearings of the rollers (marked 52 on the figure 1 ) laterally supporting the side support cylinder.
  • At least one of the nozzles is mounted on one of the support arms in particular to allow the lubrication/cooling of the working rolls and/or the intermediate rolls.
  • this hollow part is configured to form a sealed connection with the supply opening on the support surface in a first connection position, or on the contrary, to retract into a second disconnection position, at a distance from the surface of support.
  • the cooling fluid can be channeled from the source to said at least one nozzle marked 12 (shown) or even to said at least one nozzle marked 12' (not shown), via said connection device /disconnect.
  • the means for applying a preload force are retracted, in the retracted position, said hollow part being at a distance from the support arm.
  • This position makes it possible, in particular when the design of the rolling mill is of the insert (or cassette) type, to be able to remove or introduce the insert, without requiring additional maintenance time to disconnect/connect the source of fluid.
  • connection/disconnection device is that it is connected directly to the support arm, and not to the chocks of the intermediate cylinder as taught in the prior art known from the document US.6,041,636 .
  • the fluid does not need to pass through the hollow shaft on which the support arm is pivotally mounted. It is then possible to substantially limit the pressure drops, and thus to obtain much higher fluid flow rates than those obtained in this state of the art, and thus to substantially improve the cooling of the working rolls.
  • the solution of the document WO 2015/011373 is advantageous in that the cooling/lubrication system does not complicate the rolling mill maintenance operations, and in particular the removal of the inserts (or cassettes) from a laterally supported Sexto rolling mill, thanks to its connection/disconnection device while allowing high fluid flow rates required to ensure optimum cooling performance in that the fluid can be channeled from the hollow part to the conduct of the support arm, and without passing through the hollow of the shaft.
  • the object of the present invention is to propose a rolling mill making it possible to overcome the aforementioned drawbacks by proposing such a rolling mill whose system for cooling/lubrication of the strip or of the rolls does not complicate the maintenance operations of the rolling mill, and in particular the removal side support rolls, while allowing high fluid flow rates and which can be easily implemented on an existing rolling mill to improve the cooling of the strip and/or the rolls.
  • Another object of the present invention is to provide a rolling mill which allows effective cooling of the working rolls, even when the working roll or even the intermediate roll are of small diameter.
  • Another object of the present invention is to provide a rolling mill which allows effective cooling of the working rolls, even when the rolling mill is required to operate at high speed.
  • Another object of the present invention is to propose a process for obtaining a rolling mill in accordance with the invention from an existing rolling mill.
  • said actuator is a separate actuator from the cylinder of said means for applying a preload force.
  • said actuator is said to be the first actuator configured to deploy or retract said hollow connector in order to ensure passage from the second disconnection position to the first connection position, or vice versa, to the open position of the holding cage and in which a second actuator, independent of the first actuator (or alternatively a spring means) cooperates with said hollow connector and is configured to force said hollow connector into the first position separated from the force distribution beam when said connector hollow is in said second disconnection position.
  • the second actuator can be fixed on a support secured to the force repair beam.
  • the work rolls 2, the intermediate rolls 3 and the support rolls 4 have substantially parallel axes, the axes of the rolls 2,3,4 being contained in a clamping plane substantially perpendicular to the strip to be rolled B. Both work rolls 2 are located on either side of the strip to be rolled, their spacing defining the passage gap in operation.
  • Each intermediate cylinder 3 is interposed between the working cylinder 2 and the corresponding support cylinder 4. The work cylinder driven in rotation, indirectly by the rotation of the intermediate cylinder 3.
  • the lateral support cylinders 5 are preferably two in number per working cylinder 2 and make it possible to hold the working cylinder 2, laterally on both sides of the clamping plane. It is thus preferably a reversible rolling mill.
  • Each lateral support cylinder 5 is mounted on a support arm 6 pivotally mounted on an axis 7.
  • each support arm 6 can be pivotally mounted on a shaft integral at its ends with the chocks of the intermediate cylinders, such as than taught by the document US 4,531,394 or the document US 6,041,636 .
  • each intermediate roll 3, chocks of the intermediate roll, side support rolls 5 and corresponding support arms 6 form a self-supporting assembly, commonly called " insert " or " cassette”, which can be removed or introduced by sliding at the through the access window during maintenance, at least in an open position Po of the retaining cage for which the upper insert Isup and the lower Iinf are separated from each other, typically at means of the balancing cylinders of the rolling mill.
  • the force distribution beams 8 extend between the corresponding uprights of each pair, respectively opposite each support arm 6, at least during operation.
  • the means 9 for applying a preload force to each support arm 6 are intended to engage with one of the support arms at the level of a bearing surface 10, and comprise at least one preload cylinder 11 integral with one of the force distribution beams 8.
  • the position of the force distribution beam 8 can be adjusted horizontally with respect to the uprights 31.
  • the rolling mill comprises means for adjusting the horizontal position of each force distribution beam, such as an actuator 81 including screw / nut, suitable for bringing or moving the distribution beam 8 of a support arm 6 vis-à-vis.
  • This distribution beam 8 is of adjustable position typically with respect to a fixed beam 18, itself secured by its ends to two of the uprights 31 at the two ends of the cage.
  • the actuator 81 is interposed between the force distribution beam 8 and this fixed beam 18.
  • the screw/nut actuators 81 synchronized can be provided to bring the force distribution beam closer to the support arm 6, or on the contrary move away the force distribution beam 8 of said support arm 6.
  • the work roll is generally forced to press the lateral support roll 5 upstream, in the running direction of the strip B.
  • the force distribution beam 8, downstream is positioned a few millimeters from the arm support 6, downstream.
  • the means 9 for applying a preload force are then used to take up play and ensure contact with the lateral support cylinder 5, downstream.
  • the rolling mill comprises said spray nozzle or nozzles for a lubricating/cooling fluid, these nozzles being in particular intended to cool/lubricate the working rolls, directly or indirectly and/or the other rolls of the rolling mill.
  • At least one of the nozzles 12 is mounted on one of the support arms 6, in particular to allow the lubrication/cooling of the working rolls and/or the intermediate rolls.
  • the hollow connector 16 is capable of making a sealed connection with the supply opening 15 on the outer surface 10 in a first connection position P1, or on the contrary, retracting into a second disconnection position. , at a distance from the outer surface 10.
  • the cooling fluid can be channeled from the source to said at least one nozzle marked 12 via said connection/disconnection device 13.
  • the actuator 17 in the retracted position said hollow connector 16 is at a distance from the support arm 6. This position makes it possible, in particular when the design of the rolling mill is of the insert (or cassette) type, to be able to withdraw or introduce the insert , without requiring additional maintenance time to disconnect/connect the fluid source.
  • connection/disconnection device is that it is connected directly to the support arm, and not to the chocks of the intermediate cylinder as taught in the prior art known from the document US.6,041,636 .
  • the fluid does not need to pass through the hollow shaft on which the support arm is pivotally mounted. It is then possible to obtain fluid flow rates much higher than those obtained in this state of the art.
  • the hollow of the shaft can optionally be used, as in the state of the art, to channel a fluid intended to lubricate the bearings of the rollers 52 laterally supporting the lateral support cylinder 5.
  • each side support cylinder 5 is supported by rollers 52, the rollers 52 being mounted on axes 50,51, parallel, of the support arm 6 via bearings.
  • the support arm 6 comprises a lubricant supply circuit for the bearings, separate from the supply circuit of said at least one nozzle 12.
  • the lubricant supply circuit for the bearings may comprise the shaft on which is pivotally mounted the support arm 6, said shaft being hollow, traversed at least in part by the lubricant.
  • the nozzle supply circuit (comprising the connection/disconnection device 13) can also make it possible to convey a fluid to the bearings of the rollers 52 in order to ensure their lubrication.
  • the supply circuit comprising the connection/disconnection device 13 can be applied to any fluid requiring transit via the support arm 6 (and other than the cylinder cooling fluid).
  • said actuator 17 is a separate actuator from the cylinder 11 of said means 9 for applying a preload force.
  • the supply opening 15 may be provided on the outer surface 10 of the arm 6 in the immediate vicinity of the axis 7 of rotation of the arm.
  • An advantage of providing the actuator of the connection device 13 as a separate element from the preload cylinder is to improve the cooling of an existing rolling mill, advantageously without having to modify the force distribution beam, nor the means for applying a preload force of the existing rolling mill.
  • the hollow connector 16 may further comprise, at the connection end, a ball joint system, including a first tubular part 20 and a second tubular part 21 having hemispherical contact surfaces forming a ball joint: the first part 20 is rigidly secured to the body forming hollow connector 16, the second part 21 being free to orient itself relative to the body under stress.
  • a ball joint system including a first tubular part 20 and a second tubular part 21 having hemispherical contact surfaces forming a ball joint: the first part 20 is rigidly secured to the body forming hollow connector 16, the second part 21 being free to orient itself relative to the body under stress.
  • the second part 21 can be sized to be housed in a cavity forming a seat for the connection end of the hollow connector, in the first position P1 of the hollow connector.
  • the hollow connector 16 may be a rigid body forming a conduit having a free longitudinal end intended to be connected or disconnected to the supply opening 15 of the support arm 6, and another longitudinal end secured to the actuator 17.
  • the actuator 17 is a jack whose body of the jack is fixed to a fixed part of the holding cage such as the fixed beam 18.
  • the rod of the jack is secured to said other end of the connector 16, via a articulation 19, such as a pivot (with an axis parallel to the work cylinders), allowing free inclination of the hollow connector 16 with respect to the actuator 17.
  • each support arm 6 of a lateral support roll 5 is thus pivotally mounted on said axis 7, consisting of a shaft integral with the chocks of one of the intermediate rolls 3, each intermediate roll 3, chocks of the intermediate roll, side support rolls 5 and corresponding support arms 6 forming a self-supporting assembly.
  • the insert is called upper insert Isup when positioned above the rolling plane, or lower insert Iinf when positioned below the rolling plane.
  • these inserts Iinf and Isup can be removed or introduced by sliding through the access window during maintenance in the open position Po of the holding cage for which the upper and lower inserts Isup, Iinf are moved away from the rolling plane, typically under the action of balancing jacks.
  • the upper and lower inserts can pass towards a working position in the stand closing position Pc: the axial locking of the upper and lower inserts (Isup and Iinf) with respect to the rolling mill stand is then typically obtained during the closing of the holding stand, during the movement of the lower and upper inserts from their separated position in the open position of the stand Po to their close position, namely in the closed position Pc of the stand of the rolling mill, and so well known to those skilled in the art.
  • connection device is configured so that the passage from the second disconnection position to the first connection position P1 is obtained under the action of the deployment of the actuator 17 in the open position. Po of the cage in the open position of the lower and upper inserts (open position shown in figure 1 Where 2 ).
  • the hollow connector 16, (or even said actuator 17) of the connection device are articulated and configured in such a way that said hollow connector 16, or even said actuator 17 accompany the movement of the support arm 6 to which said hollow connector 16 is connected (according to the first connection position) from the open position Po of the rolling mill holding stand to the closed position Pc of the stand, said hollow connector 16 then passing from a spaced position Pe from the force distribution beam 8 (see picture 2 ) to a close position Pr of the force distribution beam 8 (see Figure 3 ).
  • the hollow connector(s) 16 associated with the upper insert Isup, or even those associated with the lower insert Iinf, can be fitted with second actuators 23. These second actuators 23 are used to hold the hollow connectors 16 in their separated position Pe, in particular when the hollow connectors 16 are in the second disconnection position (ie not linked to the insert).
  • the actuator 17, namely the first actuator is thus configured to deploy or retract said hollow connector 16 in order to ensure passage from the second disconnection position to the first connection position P1, or vice versa, to the open position Po of the retaining cage, the hollow connectors 16 then in their separated position Pe.
  • the second actuator 23 is an actuator independent of the first actuator 17 which cooperates with said hollow connector 16 and is configured to force said hollow connector 16 into the first position Pe separated from the force distribution beam during connection.
  • the second actuator 23 When the cage is closed, the second actuator 23 is in a state allowing free movement of the hollow connector then connected to the arm of the insert, when the insert moves towards its working position.
  • the second actuator 23 can be fixed on a support secured to the force distribution beam 8.
  • the (or each) second actuator 23 can be provided to accompany the movements of the hollow connector 16 associated with the upper insert Isup to force the hollow connector 16 upwards into the separated position Pe, against gravity.
  • the second actuator 23 can still be replaced by a spring means (leaf spring, torsion spring, pneumatic spring, etc.) whose return force constrains the hollow connector 16 from the close position towards the split position Pe.
  • the lower insert Iinf may not have such a second actuator (or spring means), in that gravity naturally forces the hollow connector(s) 16 associated with the lower insert downwards, and therefore towards its separated position Pe.
  • the supply circuit may comprise a hose (not shown) connected to a fluid inlet 24 of the hollow connector 16.
  • the fluid arrives from the source, passes through the hose to the inlet 24 then flows into pipe 21, through along hollow connector 16, until it reaches supply opening 15. From this opening, the fluid flows into support arm 6 at the through the pipe 14 to said at least one nozzle 12 which can be fixed to the support of the rollers 52, or even said at least one nozzle 12 which can be fixed directly to the body of the support arm 6.
  • a plurality of nozzles 12 can be arranged along the length of the support arm 6 so as to be able to cool the working roll and/or the intermediate roll over its entire length.
  • said at least one nozzle 12 can be directed in such a way that the jet is directed directly onto the strip to be rolled, and not directly onto the work roll, and in such a way that the jet slides over the strip to be rolled in direction of the work cylinder 2.
  • Such an orientation of the nozzles 12 advantageously makes it possible to effectively cool the working cylinder when the working cylinder and the intermediate cylinder are of small diameter and prevent spraying the working cylinder directly.
  • This orientation of said at least one nozzle 12 makes it possible to cool the working roll, even when the jet is sprayed against the current of the running direction of the strip to be rolled, as illustrated in figure 2 .
  • said at least one nozzle 12 can be directed in such a way that the jet is directed onto the intermediate cylinder 3, close to the contact zone Z between the working cylinder 2 and the intermediate cylinder 3, and in such a way so that, driven by the intermediate cylinder, the jet fluid reaches the working cylinder 2.
  • the invention thus makes it possible to place one or more nozzles 12 on the support arms 6, close to this zone and thus to spray the intermediate cylinder 3, as close as possible to this zone, and not only at the level of the zone of contact of the support cylinder 4/intermediate cylinder 3.
  • the intermediate cylinder 3 is driven in rotation at high speed, the major part of the fluid of the jet reaches the working cylinder 2, whatever the action of the centrifugal force .
  • Such nozzles 12 can be provided on all or part of the two support arms of the upper lateral support cylinders and on all or part of the two support arms of the lower lateral support cylinders.
  • the nozzles 12 are provided on the four support arms, a connection/disconnection device being provided between each support arm and the corresponding force distribution beam.

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Description

  • L'invention est relative à un laminoir, et concerne plus particulièrement l'aspect du refroidissement et/ou de la lubrification des cylindres d'un tel laminoir.
  • Le domaine de l'invention est plus particulièrement celui des laminoirs à cage Sexto supporté latéralement, et en particulier les laminoirs connus sous l'appellation « Z High ».
  • Ces laminoirs trouvent leur application, en ligne, par exemple, dans les lignes de recuit décapage ou, hors ligne, comme laminoirs réversibles, pour bande métallique.
  • Un laminoir à cage Quarto comprend une cage de maintien dans laquelle sont prévus quatre cylindres à axes parallèles, à savoir respectivement deux cylindres de travail, inférieur et supérieur, définissant l'entrefer de passage de la bande à laminer, ainsi que deux cylindres d'appui, supérieur et inférieur, prenant respectivement appui sur les cylindres de travail du côté opposé à celui de l'entrefer de passage.
  • Un laminoir Sexto comprend deux cylindres supplémentaires par rapport à un Quarto, à savoir deux cylindres intermédiaires interposés respectivement entre chaque cylindre de travail et le cylindre d'appui correspondant.
  • Dans de tels laminoirs, chaque cylindre d'appui et chaque cylindre intermédiaire, est monté rotatif à ses extrémités sur des empoises, par l'intermédiaire de paliers, par exemple à roulements ou encore paliers hydrostatiques. Ces empoises sont des supports qui peuvent être déplacés selon une direction parallèle au plan de serrage, entre les deux montants de la cage.
  • Classiquement, des vérins d'équilibrage permettent le déplacement des empoises des cylindres intermédiaires. Ces vérins d'équilibrage permettent de changer la position relative des empoises et de leur cylindre, permettant entre autre, d'ouvrir la cage pour faciliter l'engagement du produit à laminer, ou encore de déplacer ces éléments pour faciliter le démontage des cylindres. Ces vérins d'équilibrage peuvent également permettre de cambrer les cylindres intermédiaires.
  • Un avantage d'un laminoir à cage Sexto est la possibilité d'utiliser, par comparaison avec une cage Quarto, des cylindres de travail de plus petit diamètre, ce qui permet d'obtenir une réduction d'épaisseur supérieure du produit à laminer, pour une même force de laminage.
  • Un laminoir Sexto offre par ailleurs la possibilité de décaler axialement les deux cylindres intermédiaires, et dans le but d'appliquer l'effort de laminage seulement sur la largeur de la bande à laminer, et non sur toute la longueur des cylindres de travail. Dans un laminoir Sexto dit « supporté latéralement », bien souvent, les cylindres de travail ne sont pas montés sur empoises, mais au contraire prévus flottants. Il est alors nécessaire de maintenir leur position axiale, par l'intermédiaire de butées axiales, mais également de maintenir leur position latérale au moyen d'organes d'appui latéraux, tels que des galets ou des rouleaux d'appui latéraux disposés de part et d'autre du plan de serrage.
  • On connait, par exemple, du document EP 0 121 811 , en particulier du mode de réalisation de la figure 2, un tel laminoir du type Sexto qui comprend deux cylindres de travail, deux cylindres d'appui et deux cylindres intermédiaires, intercalés respectivement entre l'un des cylindres de travail et le cylindre d'appui correspondant. Dans ce document, les cylindres de travail, les cylindres intermédiaires et les cylindres d'appui sont tous montés sur empoises.
  • Chaque cylindre de travail est supporté latéralement, de part et d'autre du cylindre de travail, par deux paires de galets. Les galets d'une même paire sont prévus au niveau des deux extrémités de chaque cylindre de travail, au niveau des extrémités du cylindre qui ne sont pas en contact avec la bande à laminer. Les galets sont montés en pivot sur des fourches mobiles en translation par rapport au montant de la cage, sous l'action de vérins hydrauliques.
  • A la figure 6 de ce document, il est prévu des buses embarquées sur la partie de support des galets, mobile par rapport au montant de la cage. A cet effet, on utilise des flexibles pour alimenter les buses en produits de refroidissement et/ou de lubrification, les flexibles permettant de tenir compte des déplacements entre la partie de support, mobile, et les montants de la cage. Ces buses permettent la lubrification et le refroidissement des galets et du cylindre de travail, au niveau de la zone d'appui des galets.
  • On connait encore du document US 4,531,394 une autre conception de laminoir, du type Sexto supporté latéralement. Un tel laminoir comprend toujours deux cylindres de travail, deux cylindres d'appui et deux cylindres intermédiaires, intercalés respectivement entre l'un des cylindres de travail et le cylindre d'appui correspondant.
  • Dans ce document, les cylindres d'appui et les cylindres intermédiaires sont montés à leurs extrémités sur des empoises, tandis que les cylindres de travail sont prévus flottants. Chaque cylindre de travail est supporté latéralement, de chaque côté du cylindre de travail, par un cylindre d'appui latéral, lui-même en appui sur deux séries de galets disposés sur la longueur du cylindre.
  • Dans cette conception de laminoir, pour chaque cylindre de travail, les deux cylindres d'appui latéraux correspondants sont solidaires des deux empoises dudit cylindre intermédiaire. Chaque cylindre d'appui latéral, ainsi que ses galets d'appui sont montés sur un bras support qui s'étend entre les deux empoises du cylindre intermédiaire, chaque bras support étant monté pivotant autour d'un arbre dont les extrémités sont solidaires des empoises.
  • L'ensemble cylindre intermédiaire, empoises du cylindre intermédiaire, bras support, (droite et gauche), galets et cylindres d'appui latéral, droite et gauche, forme un ensemble autoportant, couramment appelé « cassette » ou encore « insert» qui peut être introduit dans la cage, ou retiré de la cage, lors de la maintenance, par coulissement de l'ensemble selon la direction des cylindres.
  • Quatre poutres de répartition d'effort s'étendent de manière rigide entre les deux montants de la cage, respectivement, en vis-à-vis de chaque bras support. Chaque poutre de répartition d'effort supporte une poutre, dite de précharge, mobile en translation par rapport à la poutre de répartition d'effort correspondante, déplaçable vers l'intérieur de la cage selon une direction sensiblement horizontale. Des vérins de précharge permettent de contraindre la poutre mobile en contact avec le bras support pivotant pour précharger le cylindre d'appui latéral sur le cylindre de travail.
  • Dans un tel laminoir, le refroidissement et la lubrification du cylindre de travail et du cylindre intermédiaire sont effectués au moyen de buses, repérées respectivement 73 et 72 à la figure 2 du document US 4,531,394 , physiquement à distance du cylindre de travail, situées en dehors de l' « insert » ou de la « cassette ». Sur la figure 2, ces buses sont solidarisées à la poutre de répartition d'effort, ou encore, à la poutre de précharge mobile. Afin que le jet puisse atteindre le cylindre intermédiaire, les buses, repérées 72 sont en regard d'alésages traversant les bras support. En pratique et à la connaissance des inventeurs, cette solution d'arrosage par l'intermédiaire d'alésages des bras support ne semblerait pas être retenue dans les laminoirs mis en œuvre industriellement.
  • Selon les constatations des inventeurs, les buses de pulvérisation, repérées 73 sont incapables de refroidir correctement le rouleau de travail car elles sont situées trop loin de celui-ci, leurs jets venant trop vite en interférence avec les bras supports latéraux, galets et rouleaux d'appuis latéraux et donc incapables de remonter le défilement de la bande. D'autre part, selon les constatations des inventeurs, les buses repérées 72 sont incapables de lubrifier correctement le contact entre le rouleau de travail et le cylindre intermédiaire car elles sont situées trop loin de celui-ci. A l'usage, de tels laminoirs à insert, présentent une durée de vie limitée pour le cylindre de travail, en raison de son mauvais refroidissement.
  • On connait encore du document US.6,041,636 une autre conception d'un laminoir du type sexto supporté latéralement, à « insert » ou « cassette ». Comme dans le document précédent, l'ensemble cylindre intermédiaire, empoises du cylindre intermédiaire, bras support, (droite et gauche), galets et cylindres d'appui latéral, droite et gauche, forme un ensemble autoportant qui peut être introduit dans la cage ou retiré de la cage lors de la maintenance, par coulissement de l'ensemble selon la direction des cylindres.
  • Dans ce document US.6,041,636 , les empoises des cylindres intermédiaires sont montées sur des blocs de cambrage. Les vérins des blocs de cambrage permettent, lors du fonctionnement, de rapprocher les cylindres intermédiaires, dans une position de travail illustrée à la figure 5 de ce document, ou encore d'écarter les cylindres intermédiaires jusqu'à une position, illustrée à la figure 4, permettant le retrait des inserts par coulissement. Ces vérins peuvent permettre également, en fonctionnement de cambrer le cylindre intermédiaire.
  • Dans ce document, il est connu d'alimenter en lubrifiant les roulements des galets des bras support de l'insert, à partir d'une source de lubrifiant. Des dispositifs de connexion/déconnexion permettent, dans la position de travail des cylindres, de connecter la source de lubrifiant à des alésages de lubrification prévus dans les empoises, et de déconnecter automatiquement les alésages lorsque les cylindres intermédiaires et leurs empoises sont écartés verticalement par les blocs de cambrage. Cette connexion/déconnexion automatique est avantageuse. Aucune opération supplémentaire pour connecter/déconnecter la source de lubrifiant n'est nécessaire lors de la maintenance, en particulier lorsque les inserts doivent être retirés ou introduits dans la cage. A cet effet, chaque dispositif de connexion comprend un élément, repéré 57 nommé « plunger », creux, destiné à conduire le lubrifiant, et qui permet, dans la position de travail des cylindres intermédiaires, telle qu'illustrée à la figure 9, de joindre de manière relativement étanche l'alésage de l'empoise par l'intermédiaire d'un joint. Cet élément est mobile, verticalement en translation, contraint vers sa position d'étanchéité au moyen d'un ressort, repéré 58. Dans la position de connexion, le lubrifiant s'écoule à partir de la source de lubrifiant au travers de l'élément mobile et jusqu'à l'alésage de l'insert. Le lubrifiant s'écoule ensuite depuis l'alésage de l'empoise, et jusqu'aux roulements par l'intermédiaire du creux de l'arbre, repéré 17, sur lequel le bras support est monté pivotant.
  • Lorsque les cylindres intermédiaires sont écartés par les blocs de cambrage jusqu'à leur position de retrait, la course de l'élément mobile est limitée, inférieure à la course de déplacement des blocs de cambrage, permettant ainsi de garantir un inter-espace entre l'élément mobile et l'empoise, tel qu'illustré à la figure 8 du document US 6,041,636 . Il est alors possible de retirer l'insert, sans frottement entre les empoises et l'élément mobile.
  • Un tel dispositif de connexion/déconnexion permet la lubrification des roulements des bras supports. Toutefois ce document n'aborde pas le problème du refroidissement des cylindres de travail. A la connaissance des inventeurs, encore aujourd'hui le refroidissement des cylindres intermédiaires et de travail et la lubrification du contact cylindre intermédiaire/cylindre de travail dans un laminoir réversible à « inserts » est toujours effectué en prévoyant des buses physiquement à distance des cylindres.
  • On connaît toutefois du document EP 1 721 685 un laminoir du type sexto latéralement, perfectionnant le refroidissement d'un cylindre de travail. Ce document se propose d'améliorer les laminoirs de l'état de la technique à « cassettes », pour lesquels il n'y aurait pas de place pour placer des buses de refroidissement au plus près des rouleaux.
  • La figure 2 illustre l'objet du perfectionnement de l'antériorité EP 1 721 685 .
  • Le laminoir est désormais un laminoir unidirectionnel (non réversible) qui comprend, en amont, selon le sens de défilement de la bande, un cylindre d'appui latéral, tel que précédemment décrit, supporté par un bras support. En aval, le bras support est dépourvu de galet ou de cylindre d'appui. Ce cylindre d'appui est remplacé par un patin dénommé « support pad » qui peut être en bronze ou en un matériau en graphite autolubrifiant, destiné à glisser sur la surface du rouleau de travail, sans exercer d'effort substantiel sur celui-ci.
  • Ce bras support à patin embarque plusieurs buses pour un liquide de refroidissement qui permettent de refroidir directement le rouleau de travail, du côté aval. En aval, le liquide de lubrifiant est alimenté jusqu'aux buses par l'intermédiaire de l'arbre creux du bras support correspondant. En amont, l'arbre creux du bras support est utilisé pour acheminer le lubrifiant jusqu'aux roulements des galets supportant le cylindre d'appui latéral. Ce document enseigne ainsi comment améliorer le refroidissement des cylindres de travail. Toutefois cette amélioration se fait au détriment du supportage du cylindre de travail sur l'un de ses côtés, en supprimant un cylindre d'appui latéral et en le remplaçant par un patin, le laminoir n'étant alors plus un laminoir réversible.
  • On connait encore du document WO 2010/086514 une méthode et un dispositif d'arrosage d'une installation de laminage. Ce document s'intéresse plus particulièrement à l'arrosage des cylindres de travail supportés latéralement chacun par une paire de cylindres, et comprenant au moins une paire de cylindres d'appui pour la transmission d'un effort de laminage. Ce document se veut notamment comme une amélioration du document précédemment décrit EP 1 721 685 , solution qui resterait interdite aux laminoirs réversibles.
  • Selon ce document, on prévoit une aspersion directe d'au moins une partie des cylindres de travail, de part et d'autre dudit plan perpendiculaire à la direction de défilement de la bande.
  • Selon ce document, les buses sont positionnées sur les supports des cylindres d'appui latéraux afin d'arroser directement le cylindre de travail des deux côtés, latéralement.
  • Toutefois, la technologie décrite dans ce document WO 2010/086514 n'est pas une technologie à « cassettes » comme enseignée par les documents US 4,531,394 , US.6, 041,636 , EP 1 721 685 pour laquelle l'ensemble cylindre intermédiaire, empoises du cylindre intermédiaire, bras support, (droite et gauche), galets et cylindres d'appui latéral, droite et gauche, forme un ensemble autoportant, appelé « insert » qui peut être introduit dans la cage ou retiré de la cage lors de la maintenance, par coulissement de l'ensemble selon la direction des cylindres.
  • La réelle difficulté de l'amélioration de l'arrosage des cylindres de travail et des cylindres intermédiaires dans un laminoir à cassettes n'est pas de placer les buses d'arrosage dans la cassette, mais de savoir comment les alimenter en fluide de lubrification/refroidissement, et sans augmenter la durée de maintenance lors des opérations de retrait ou d'insertion de la cassette dans la cage du laminoir. Par exemple, il est exclu d'utiliser des flexibles entre la cassette et la cage du laminoir pour alimenter les buses, car ceux-ci nécessiteraient d'être démontés et remontés lors des opérations de retrait ou d'introduction de la cassette, ce qui allongerait considérablement le temps nécessaire pour ces opérations de maintenance.
  • En outre, et selon les constatations de l'inventeur, placer les buses sur le support du cylindre d'appui latéral afin d'arroser directement le cylindre de travail n'est pas toujours possible, en particulier lorsque le cylindre de travail et le cylindre intermédiaire sont de petit diamètre.
  • Comme précédemment décrit, le document US.6,041,636 divulgue des dispositifs de connexion automatique permettant, dans la position de travail des cylindres, de connecter la source de lubrifiant à des alésages de lubrification prévus dans les empoises, et de déconnecter automatiquement les alésages lorsque les cylindres intermédiaires sont écartés verticalement par les blocs de cambrage. Toutefois, un tel dispositif ne peut être utilisé que pour alimenter en lubrifiant, soit uniquement les roulements des galets du cylindre d'appui latéral d'un bras support, soit uniquement pour alimenter en fluide les buses d'un bras support. C'est la raison pour laquelle le bras support des buses est dépourvu de cylindre d'appui latéral dans le document EP 1 721 685 , celui-ci étant remplacé par un patin qui ne nécessite pas de roulement à lubrifier. Par ailleurs, le dispositif de connexion dans cette antériorité vient se connecter aux empoises ce qui oblige d'acheminer le fluide selon une trajectoire complexe par l'intermédiaire de l'arbre creux et jusqu'à l'extrémité inférieure du bras support. Cette trajectoire du fluide, complexe, depuis l'empoise jusqu'au bras support, par l'intermédiaire de l'arbre creux, engendre des pertes de charge, limitant les débits.
  • En résumé, et selon l'état de la technique à la connaissance du demandeur, dans les laminoirs réversibles du type sexto supporté latéralement précités, à cassettes, les refroidissements des cylindres de travail et des cylindres intermédiaires sont effectués au moyen de buses placées en dehors de la cassette, physiquement à distance des cylindres de travail et des cylindres intermédiaires et dont les jets ne peuvent atteindre directement les cylindres de travail. Dans ce type de laminoir mis en œuvre industriellement, il est classique de placer une rampe de pulvérisation, de chaque côté du plan de serrage, embarquée sur la poutre de répartition d'effort de la cage et dont les jets sont dirigés au niveau du contact entre le cylindre d'appui et le cylindre intermédiaire. Selon cet agencement, la lubrification du cylindre de travail est donc obtenue, indirectement, par le fait que le cylindre intermédiaire a été mouillé et que ce cylindre transporte cette lubrification lors de sa rotation d'un demi-tour, jusqu'au cylindre de travail. Selon les constatations des inventeurs, cette lubrification est insuffisante, en particulier pour les cylindres placés sous la bande.
  • En outre, et lorsque la vitesse du laminoir devient importante, la force centrifuge à la circonférence du cylindre intermédiaire tend à essorer le cylindre de sorte que peu de fluide de refroidissement atteint le cylindre de travail.
  • On connaît toutefois du document WO 2015/011373 de la présente Demanderesse, un laminoir du Type Sexto supporté, à technologie à cassette qui apporte un progrès notable pour le refroidissement des cylindres de travail, et par rapport à l'état de la technique précité.
  • Il s'agit d'un laminoir Sexto supporté latéralement qui comporte :
    • une cage de maintien comprenant deux paires de montants écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    • deux cylindres de travail, aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui, et deux cylindres intermédiaires, les cylindres d'appui et les cylindres intermédiaires étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    • des cylindres d'appui latéraux, aptes à supporter latéralement les cylindres de travail, chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support, monté pivotant sur un axe,
    • des poutres de répartition d'effort s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens d'application d'un effort de précharge sur chaque bras support, destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui, et comprenant au moins un vérin de précharge solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort,
    • une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant.
  • Chaque bras support d'un cylindre d'appui latéral est monté pivotant sur ledit axe, constitué par un arbre solidaire des empoises d'un des cylindres intermédiaires, chaque cylindre intermédiaire, empoises du cylindre intermédiaire, cylindres d'appui latéraux et bras supports correspondants formant un ensemble autoportant, appelé insert (ou « cassette »), qui peut être retiré ou introduit par coulissement au travers de la fenêtre d'accès lors de la maintenance, dans la position d'ouverture de la cage.
  • Le creux de l'arbre peut éventuellement servir, comme dans l'état de la technique (voir US 6,041,636 ) pour canaliser un fluide destiné à lubrifier les roulements des galets (repérés 52 à la figure 1) supportant latéralement le cylindre d'appui latéral.
  • Selon le document WO 2015/011373 , au moins une des buses est embarquée sur l'un des bras support en particulier pour permettre la lubrification/refroidissement des cylindres de travail et/ou des cylindres intermédiaires.
  • Avantageusement, le circuit d'alimentation en fluide de ladite au moins une buse comprend un dispositif repéré 13 de connexion/déconnexion présentant :
    • une conduite du bras support, destinée à canaliser le fluide, présentant une ouverture d'alimentation débouchant sur la surface d'appui 10 du bras support 6 destinée à engager les moyens d'application d'un effort de précharge,
    • une partie creuse, mobile par rapport à la poutre de répartition d'effort, déplaçable par rapport à ladite poutre de répartition d'effort 8 sous l'action desdits moyens 9 d'application d'un effort de précharge.
  • Selon le document WO 2015/011373 , cette partie creuse est configurée pour réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation sur la surface d'appui dans une première position de connexion, ou au contraire, s'escamoter dans une deuxième position de déconnexion, à distance de la surface d'appui.
  • Dans la première position de connexion, telle qu'illustrée à la figure 2, le fluide de refroidissement peut être canalisé depuis la source jusqu'à ladite au moins une buse repérée 12 (illustré) ou encore jusqu'à ladite au moins une buse repérée 12' (non illustré), par l'intermédiaire dudit dispositif de connexion/déconnexion.
  • Dans la deuxième position de déconnexion, les moyens d'application d'un effort de précharge sont escamotés, en position rétractée, ladite partie creuse étant à distance du bras support.
  • Cette position permet, en particulier lorsque la conception du laminoir est du type à insert (ou à cassette) de pouvoir retirer ou introduire l'insert, sans nécessiter de temps de maintenance supplémentaire pour déconnecter/connecter la source de fluide.
  • Un autre avantage d'un tel dispositif de connexion/déconnexion est qu'il vient se connecter directement au bras support, et non aux empoises du cylindre intermédiaire comme enseigné dans l'état de la technique connu du document US.6,041,636 .
  • Pour arriver jusqu'à la buse ou dans un laminoir de type à insert WO 2015/011373 , le fluide n'a pas besoin de traverser l'arbre creux sur lequel le bras support est monté pivotant. Il est alors possible de limiter sensiblement les pertes de charge, et ainsi d'obtenir des débits de fluide bien supérieurs à ceux obtenus dans cet état de la technique, et ainsi d'améliorer sensiblement le refroidissement des cylindres de travail.
  • Le document WO 2015/011373 divulgue un laminoir suivant les caractéristiques du préambule de la revendication 1.
  • En résumé la solution du document WO 2015/011373 est avantageuse en ce que le système de refroidissement/lubrification ne complique pas les opérations de maintenance du laminoir, et en particulier le retrait des inserts (ou cassettes) d'un laminoir Sexto supporté latéralement, grâce à son dispositif de connexion/déconnexion tout en autorisant des débits de fluide importants requis pour garantir des performances optimales de refroidissement en ce que le fluide peut être canalisé depuis la partie creuse jusqu'à la conduite du bras support, et sans passer par le creux de l'arbre.
  • Selon les constatations de l'inventeur, une telle conception selon le document WO 2015/011373 peut encore être améliorée en ce qu'elle présente toutefois certains inconvénients :
    • lors du laminage, les contraintes de la bande laminée sur les cylindres (de travail et latéraux) peuvent engendrer des déplacements relatifs (i.e. des glissements) entre le bras support repéré 6 de la cassette, d'une part, et la partie creuse repérée 14 du dispositif de connexion. Ces glissements nuisent à l'étanchéité de la connexion et sont à l'origine de fuite de fluide de refroidissement, et encore,
    • une telle solution selon le document WO 2015/011373 est bien souvent prévue native au laminoir, mais devient coûteuse lorsqu'il s'agit d'améliorer le refroidissement d'un laminoir existant, notamment en ce qu'elle nécessite de retravailler la poutre de répartition et les moyens d'application d'un effort de précharge.
  • Le but de la présente invention est de proposer un laminoir permettant de pallier les inconvénients précités en proposant un tel laminoir dont le système de refroidissement/lubrification de la bande ou des cylindres ne complique pas les opérations de maintenance du laminoir, et en particulier le retrait des cylindres d'appui latéraux, tout en autorisant des débits de fluide importants et qui peut être facilement implémentée sur un laminoir existant pour améliorer le refroidissement de la bande et/ou des cylindres.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un laminoir qui autorise un refroidissement efficace des cylindres de travail, même lorsque le cylindre de travail voire le cylindre intermédiaire, sont de petits diamètres.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un laminoir qui autorise un refroidissement efficace des cylindres de travail, même lorsque le laminoir est amené à fonctionner à vitesse importante.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé d'obtention d'un laminoir conforme à l'invention à partir d'un laminoir existant.
  • D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qui n'a pas pour but de la limiter.
  • Aussi l'invention concerne un Laminoir comprenant:
    • une cage de maintien comprenant deux paires de montants écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    • deux cylindres de travail, aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui, et deux cylindres intermédiaires, les cylindres d'appui et les cylindres intermédiaires étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    • des cylindres d'appui latéraux, aptes à supporter latéralement les cylindres de travail, chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support, monté pivotant sur un axe,
    • des poutres de répartition d'effort s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens d'application d'un effort de pré-charge sur chaque bras support, destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui, et comprenant au moins un vérin de précharge solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort,
    • une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant, et dans lequel au moins une des buses est embarquée sur l'un des bras supports et dans lequel le circuit d'alimentation en fluide de ladite au moins une buse comprend un dispositif de connexion/déconnexion comprenant :
    • une conduite du bras support, destinée à canaliser le fluide, présentant une ouverture d'alimentation débouchant sur la surface extérieure du bras support située du côté des moyens d'application d'un effort de précharge,
    • un connecteur creux, mobile par rapport à la cage de maintien, déplaçable sous l'action d'un actionneur apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation sur la surface extérieure dans une première position de connexion, ou au contraire s'escamoter dans une deuxième position de déconnexion, à distance de la surface extérieure.
  • Selon l'invention, ledit actionneur est un actionneur distinct du vérin desdits moyens d'application d'un effort de précharge.
  • Selon des caractéristiques optionnelles de l'invention, prises seules ou en combinaison :
    • l'extrémité de connexion du connecteur creux et le siège autour de l'ouverture d'alimentation destiné à recevoir en appui ladite extrémité de connexion comportent des reliefs complémentaires, mutuellement emboîtant, interdisant tout glissement relatif entre l'extrémité de connexion du connecteur creux et le siège, dans ladite première position de connexion ;
    • le connecteur creux est prévu flottant par rapport au bâti de la cage, susceptible d'accompagner les mouvements du bras support lors des opérations de laminage dans la première position de connexion, ledit connecteur creux étant configuré pour être articulé par rapport à la cage du laminoir afin de permettre à l'extrémité de connexion du connecteur creux de suivre les mouvements du bras support ;
    • le connecteur creux est un corps rigide formant une conduite présentant une extrémité longitudinale, libre destinée à être connectée ou déconnectée à l'ouverture d'alimentation du bras support, l'autre extrémité longitudinale étant solidaire de l'actionneur ;
    • ledit actionneur est un vérin dont le corps du vérin est fixé à une partie fixe de cage, et la tige du vérin est solidaire de ladite autre extrémité de la partie creuse, via une articulation ;
    • le connecteur creux comporte en extrémité de connexion un système de rotule, y compris une première pièce tubulaire et une deuxième pièce tubulaire présentant des surfaces de contact hémisphériques, la première pièce rigidement solidaire du corps formant connecteur creux, la deuxième pièce, libre de s'orienter par rapport au corps du connecteur creux ;
    • le laminoir comprend des moyens de réglage de la position horizontale de chaque poutre de répartition d'effort, tels qu'un actionneur vis/écrou, convenant pour rapprocher ou éloigner la poutre de répartition d'un bras support en vis à vis, ladite poutre de répartition étant de position réglable par rapport à une poutre fixe solidaire par ses extrémités à deux des montants aux deux extrémités de la cage, et dans lequel ledit actionneur est fixé à la poutre fixe, reliant la poutre fixe et le connecteur creux,
    • chaque cylindre d'appui latéral est supporté par des galets d'appui, les galets d'appui étant montés sur des axes des bras support par l'intermédiaire de roulements, et dans lequel le bras support comprend un circuit d'alimentation en lubrifiant pour les roulements, distinct du circuit d'alimentation de ladite au moins une buse ;
    • le circuit d'alimentation en lubrifiant pour les roulements comprend l'arbre sur lequel est monté pivotant le bras support, ledit arbre étant creux..
  • Selon un mode de réalisation avantageux, chaque bras support d'un cylindre d'appui latéral est monté pivotant sur ledit axe, constitué par un arbre solidaire des empoises d'un des cylindres intermédiaires, chaque cylindre intermédiaire, empoises du cylindre intermédiaire, cylindres d'appui latéraux et bras supports correspondants formant un ensemble autoportant, appelé insert,
    • ledit laminoir comprenant un insert inférieur et un insert supérieur, lesdits inserts pouvant être retirés ou introduits par coulissement au travers de la fenêtre d'accès lors de la maintenance dans une position d'ouverture de la cage de maintien pour laquelle les inserts supérieur et inférieur sont écartés du plan de laminage, les inserts supérieur et inférieur pouvant passer à une position de travail dans une position de fermeture de cage et dans lequel le dispositif de connexion est configuré de manière à ce que le passage de la deuxième position de déconnexion vers la première position de connexion, est obtenu sous l'action du déploiement de l'actionneur en position d'ouverture de la cage, dans la position écartée des inserts inférieur et supérieur,
    • et dans lequel ledit connecteur creux, voire ledit actionneur du dispositif de connexion sont articulés et configurés de sorte que ledit connecteur creux, voire ledit actionneur accompagnent le mouvement du bras support auquel ledit connecteur creux est connecté, depuis la position d'ouverture de la cage vers la position de fermeture de la cage, ledit connecteur creux passant alors d'une position écartée de la poutre de répartition d'effort vers une position rapprochée de la poutre de répartition d'effort.
  • Selon ce mode de réalisation, ledit actionneur est dit premier actionneur configuré pour déployer ou rétracter ledit connecteur creux afin d'assurer le passage de la deuxième position de déconnexion vers la première position de connexion, ou inversement, dans la position d'ouverture de la cage de maintien et dans lequel un deuxième actionneur, indépendant du premier actionneur (ou encore un moyen ressort) coopère avec ledit connecteur creux et est configuré pour contraindre ledit connecteur creux dans la première position écartée de la poutre de répartition d'effort lorsque ledit connecteur creux est dans ladite deuxième position de déconnexion. Le deuxième actionneur peut être fixé sur un support solidaire de la poutre de réparation d'effort.
  • L'invention concerne encore un procédé d'obtention d'un laminoir selon l'invention à partir d'un laminoir existant comportant :
    • une cage de maintien comprenant deux paires de montants écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    • deux cylindres de travail, aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui, et deux cylindres intermédiaires, les cylindres d'appui et les cylindres intermédiaires étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    • des cylindres d'appui latéraux, aptes à supporter latéralement les cylindres de travail, chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support, monté pivotant sur un axe,
    • des poutres de répartition d'effort s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens d'application d'un effort de pré-charge sur chaque bras support, destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui, et comprenant au moins un vérin de précharge solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort,
    • une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant, procédé dans lequel on ajoute le dispositif de connexion/déconnexion au laminoir existant par la mise en œuvre des étapes suivantes ;
      • on remplace tout ou partie des bras support existant du laminoir par des bras embarquant ladite moins une des buses, et comportant la conduite présentant une ouverture d'alimentation (débouchant sur la surface extérieure est embarquée sur l'un des bras supports,
      • on ajoute le connecteur creux, mobile par rapport à la cage de maintien ainsi que l'actionneur, le cas échéant premier actionneur, pour le déplacement du connecteur creux, apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation sur la surface extérieure dans la première position de connexion, ou au contraire s'escamoter dans la deuxième position de déconnexion, à distance de la surface extérieure, et le cas échéant le deuxième actionneur, indépendant du premier actionneur coopère avec ledit connecteur creux et est configuré pour contraindre ledit connecteur creux dans la première position écartée de la poutre de répartition d'effort.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des figures en annexe, parmi lesquelles :
    • La figure 1 est une vue en perspective, de coupe d'un laminoir conforme à l'invention selon un plan perpendiculaire à la direction des cylindres, illustrant le laminoir dans la position d'ouverture de la cage pour laquelle les inserts supérieur et inférieur sont écartés du plan de laminage, et dans la première position de connexion du connecteur creux,
    • La figure 2 est une vue de détail de la figure 1, illustrant le laminoir dans la position d'ouverture de la cage pour laquelle les inserts supérieur et inférieur sont écartés du plan de laminage, et dans la première position de connexion du connecteur creux, le connecteur creux étant incliné dans une position écartée de la poutre de répartition d'effort,
    • La figure 3 est une vue selon la figure 2, après fermeture de la cage du laminoir pour laquelle les inserts supérieur et inférieur sont rapprochés l'un de l'autre, le connecteur creux connecté à l'ouverture d'alimentation du bras accompagnant le déplacement du bras, le connecteur creux étant alors dans une position rapprochée de la poutre de répartition d'effort,
    • La figure 4 est une vue en perspective de la cage de maintien laminoir, vue de dessus.
  • Aussi l'invention concerne tout d'abord un laminoir 1 comprenant :
    • une cage de maintien 30 comprenant deux paires de montants 31 écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    • deux cylindres de travail 2, aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui 4, et deux cylindres intermédiaires 3, les cylindres d'appui 4 et les cylindres intermédiaires 3, étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    • des cylindres d'appui latéraux 5, aptes à supporter latéralement les cylindres de travail 2, chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support 6, monté pivotant sur un axe 7,
    • des poutres de répartition d'effort 8 s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens 9 d'application d'un effort de précharge sur chaque bras support 6, destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui 10, et comprenant au moins un vérin de précharge 11 solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort 8,
    • une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/refroidissant.
  • Les cylindres de travail 2, les cylindres intermédiaires 3 et les cylindres d'appui 4 sont sensiblement à axes parallèles, les axes des cylindres 2,3,4 étant contenus dans un plan de serrage sensiblement perpendiculaire à la bande à laminer B. Les deux cylindres de travail 2 sont situés de part et d'autre de la bande à laminer, leur écartement définissant l'entrefer de passage en fonctionnement. Chaque cylindre intermédiaire 3 est interposé entre le cylindre de travail 2 et le cylindre d'appui 4 correspondant. Le cylindre de travail entrainé en rotation, indirectement par la mise en rotation du cylindre intermédiaire 3.
  • Les cylindres d'appui latéraux 5 sont de préférence au nombre de deux par cylindre de travail 2 et permettent de maintenir le cylindre de travail 2, latéralement des deux côtés du plan de serrage. Il s'agit ainsi de préférence d'un laminoir réversible. Chaque cylindre d'appui latéral 5 est monté sur un bras support 6 monté pivotant sur un axe 7. Selon un mode de réalisation préféré, chaque bras support 6 peut être monté pivotant sur un arbre solidaire à ses extrémités des empoises des cylindres intermédiaires, tel qu'enseigné par le document US 4,531,394 ou encore le document US 6,041,636 . Dans cette conception de laminoir, chaque cylindre intermédiaire 3, empoises du cylindre intermédiaire, cylindres d'appui latéraux 5 et bras supports correspondants 6 forment un ensemble autoportant, couramment appelé « insert » ou « cassette », qui peut être retiré ou introduit par coulissement au travers de la fenêtre d'accès lors de la maintenance, au moins dans une position d'ouverture Po de la cage de maintien pour laquelle l'insert supérieur Isup et l'inférieur Iinf sont écartés l'un de l'autre, typiquement au moyen des vérin d'équilibrage du laminoir.
  • Les poutres de répartition d'effort 8 s'étendent entre les montants correspondants de chaque paire, respectivement en vis-à-vis de chaque bras support 6, au moins lors du fonctionnement. Les moyens 9 d'application d'un effort de précharge sur chaque bras support 6 sont destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui 10, et comprennent au moins un vérin 11 de précharge solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort 8. La position de la poutre de répartition d'effort 8 peut être réglée horizontalement par rapport aux montants 31. A cet effet, le laminoir comprend des moyens de réglage de la position horizontale de chaque poutre de répartition d'effort, tels qu'un actionneur 81 notamment vis/écrou, convenant pour rapprocher ou éloigner la poutre de répartition 8 d'un bras support 6 en vis-à-vis. Cette poutre de répartition 8 est de position réglable typiquement par rapport à une poutre fixe 18, elle-même solidaire par ses extrémités à deux des montants 31 aux deux extrémités de la cage. L'actionneur 81 est interposé entre la poutre de répartition d'effort 8 et cette poutre fixe 18. Les actionneurs vis/écrou 81 synchronisés peuvent être prévus pour rapprocher la poutre de répartition d'effort vers le bras support 6, ou au contraire éloigner la poutre de répartition d'effort 8 dudit bras support 6.
  • En fonctionnement, le cylindre de travail est généralement contraint à appuyer le cylindre d'appui latéral 5 en amont, suivant le sens de défilement de la bande B. La poutre de répartition d'effort 8, aval, est positionnée de quelques millimètres du bras support 6, aval. Les moyens 9 d'application d'un effort de précharge sont alors utilisés pour rattraper le jeu et assurer le contact du cylindre d'appui latéral 5, aval.
  • Le laminoir comprend la ou lesdites buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant, ces buses étant notamment destinées à refroidir/lubrifier les cylindres de travail, directement ou indirectement et/ ou les autres cylindres du laminoir.
  • Selon l'invention, au moins une des buses 12, est embarquée sur l'un des bras supports 6, en particulier pour permettre la lubrification/refroidissement des cylindres de travail et/ou des cylindres intermédiaires.
  • Avantageusement, le circuit d'alimentation en fluide de ladite au moins une buse 12, comprend un dispositif 13 de connexion/déconnexion comprenant :
    • une conduite 14 du bras support 6, destinée à canaliser le fluide, présentant une ouverture d'alimentation 15 débouchant sur la surface extérieure du bras support située du côté des moyens 9 d'application d'un effort de précharge,
    • un connecteur creux 16 , mobile par rapport à la cage de maintien 30, déplaçable sous l'action d'un actionneur 17, apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation 15, sur la surface extérieure 10, dans une première position de connexion P1, ou au contraire s'escamoter dans une deuxième position de déconnexion à distance de la surface extérieure 10.
  • Selon l'invention, le connecteur creux 16 est apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation 15 sur la surface extérieure 10 dans une première position de connexion P1, ou au contraire, s'escamoter dans une deuxième position de déconnexion, à distance de la surface extérieure 10.
  • Dans la première position de connexion P1, le fluide de refroidissement peut être canalisé depuis la source jusqu'à ladite au moins une buse repérée 12 par l'intermédiaire dudit dispositif de connexion/déconnexion 13. Dans la deuxième position de déconnexion (non illustrée), l'actionneur 17 en position rétractée, ledit connecteur creux 16 est à distance du bras support 6. Cette position permet, en particulier lorsque la conception du laminoir est du type à insert (ou à cassette) de pouvoir retirer ou introduire l'insert, sans nécessiter de temps de maintenance supplémentaire pour déconnecter/connecter la source de fluide.
  • Un autre avantage d'un tel dispositif de connexion/déconnexion est qu'il vient se connecter directement au bras support, et non aux empoises du cylindre intermédiaire comme enseigné dans l'état de la technique connu du document US.6,041,636 . Pour arriver jusqu'à la buse 12, dans un laminoir de type à insert selon l'invention, le fluide n'a pas besoin de traverser l'arbre creux sur lequel le bras support est monté pivotant. Il est alors possible d'obtenir des débits de fluide bien supérieurs à ceux obtenus dans cet état de la technique.
  • Dans l'invention, le creux de l'arbre peut éventuellement servir, comme dans l'état de la technique pour canaliser un fluide destiné à lubrifier les roulements des galets 52 supportant latéralement le cylindre d'appui latéral 5. Aussi et selon un mode de réalisation, chaque cylindre d'appui latéral 5 est supporté par des galets 52, les galets 52 étant montés sur des axes 50,51, parallèles, du bras support 6 par l'intermédiaire de roulements. Le bras support 6 comprend un circuit d'alimentation en lubrifiant pour les roulements, distinct du circuit d'alimentation de ladite au moins une buse 12. Le circuit d'alimentation en lubrifiant pour les roulements peut comprendre l'arbre sur lequel est monté pivotant le bras support 6, ledit arbre étant creux, traversé au moins en partie par le lubrifiant. Selon un autre mode de réalisation (non illustré), le circuit d'alimentation de la buse (comprenant le dispositif 13 de connexion/déconnexion) peut permettre également d'acheminer un fluide jusqu'aux roulements des galets 52 afin d'assurer leur lubrification. De manière générale, le circuit d'alimentation comprenant le dispositif 13 de connexion/déconnexion peut être appliqué à tout fluide nécessitant de transiter via le bras support 6 (et autre que le fluide de refroidissement des cylindres).
  • Selon une caractéristique notable de l'invention, ledit actionneur 17 est un actionneur distinct du vérin 11 desdits moyens 9 d'application d'un effort de précharge.
  • On remarque que l'ouverture d'alimentation 15 peut être prévue sur la surface extérieure 10, du bras 6 à proximité immédiate de l'axe 7 de rotation du bras.
  • Un intérêt de prévoir l'actionneur du dispositif de connexion 13 comme un élément distinct du vérin de précharge est d'améliorer le refroidissement d'un laminoir existant, avantageusement sans avoir à modifier la poutre de répartition d'effort, ni les moyens d'application d'un effort de précharge du laminoir existant.
  • Il est encore possible d'améliorer sensiblement l'étanchéité entre l'ouverture d'alimentation 15 et le connecteur creux 16, dans la première position de connexion P1 avec les dispositions suivantes :
    • l'extrémité de connexion du connecteur creux 16 et le siège autour de l'ouverture d'alimentation 15 destiné à recevoir en appui l'extrémité de connexion peuvent avantageusement comporter des reliefs complémentaires, mutuellement emboîtant, interdisant tout glissement relatif entre l'extrémité de connexion du connecteur creux 16 et le siège, dans ladite première position de connexion P1, et dans ce cas,
    • le connecteur creux 16 est alors de préférence prévu flottant par rapport au bâti fixe de la cage de maintien, susceptible d'accompagner les (légers) mouvements du bras support 6 lors des opérations de laminage : à cet effet le connecteur creux 16 peut être un élément librement articulé par rapport au bâti à la cage afin de permettre à l'extrémité de connexion du connecteur creux 16 de suivre les mouvements du bras support 6.
  • Le connecteur creux 16 peut comporter encore, en extrémité de connexion, un système de rotule, y compris une première pièce tubulaire 20 et une deuxième pièce tubulaire 21 présentant des surfaces de contact hémisphériques formant rotule : la première pièce 20 est rigidement solidaire du corps formant connecteur creux 16, la deuxième pièce 21, étant libre de s'orienter par rapport au corps sous contrainte.
  • Selon le mode de réalisation (illustré), la deuxième pièce 21 peut être dimensionnée pour venir se loger dans une cavité formant siège pour l'extrémité de connexion du connecteur creux, dans la première position P1 du connecteur creux.
  • Le connecteur creux 16 peut être un corps rigide formant une conduite présentant une extrémité longitudinale, libre destinée à être connectée ou déconnectée à l'ouverture d'alimentation 15 du bras support 6, et une autre extrémité longitudinale solidaire de l'actionneur 17. L'actionneur 17 est un vérin dont le corps du vérin est fixé à une partie fixe de cage de maintien telle que la poutre fixe 18. La tige du vérin est solidaire de ladite autre extrémité du connecteur 16, via une articulation 19, tel qu'un pivot (d'axe parallèle aux cylindres de travail), autorisant la libre inclinaison du connecteur creux 16 par rapport à l'actionneur 17.
  • Il s'agit de préférence d'une conception de laminoir à insert (ou cassette) : de préférence, chaque bras support 6 d'un cylindre d'appui latéral 5 est ainsi monté pivotant sur ledit axe 7, constitué par un arbre solidaire des empoises d'un des cylindres intermédiaires 3, chaque cylindre intermédiaire 3, empoises du cylindre intermédiaire, cylindres d'appui latéraux 5 et bras supports correspondants 6 formant un ensemble autoportant. L'insert est appelé insert supérieur Isup lorsque positionné au-dessus du plan de laminage, ou insert inférieur Iinf lorsque positionné au-dessous du plan de laminage.
  • De manière bien connue pour l'homme du métier, ces inserts Iinf et Isup pouvant être retirés ou introduits par coulissement au travers de la fenêtre d'accès lors de la maintenance dans la position d'ouverture Po de la cage de maintien pour laquelle les inserts supérieur et inférieur Isup, Iinf sont écartés du plan de laminage, typiquement sous l'action de vérins d'équilibrage.
  • Les inserts supérieur et inférieur peuvent passer vers une position de travail dans la position de fermeture de cage Pc : le verrouillage axial des inserts supérieur et inférieur (Isup et Iinf) par rapport à la cage du laminoir est alors typiquement obtenu lors de la fermeture de la cage de maintien, lors du déplacement des inserts inférieur et supérieur depuis leur position écartée dans la position d'ouverture de la cage Po vers leur position rapprochée, à savoir dans la position de fermeture Pc de la cage du laminoir, et de manière bien connue par l'homme du métier.
  • Avantageusement, le dispositif de connexion est configuré de manière à ce que le passage de la deuxième position de déconnexion vers la première position de connexion P1 est obtenu sous l'action du déploiement de l'actionneur 17 en position d'ouverture Po de la cage dans la position écartée des inserts inférieur et supérieur (position d'ouverture illustrée à la figure 1 ou 2).
  • Le connecteur creux 16, (voire même ledit actionneur 17) du dispositif de connexion sont articulés et configurés de ce sorte que ledit connecteur creux 16, voire même ledit actionneur 17 accompagnent le mouvement du bras support 6 auquel ledit connecteur creux 16 est connecté (selon la première position de connexion) depuis la position d'ouverture Po de la cage de maintien du laminoir vers la position de fermeture Pc de la cage, ledit connecteur creux 16 passant alors d'une position écartée Pe de la poutre de répartition d'effort 8 (voir figure 2) vers une position rapprochée Pr de la poutre de répartition d'effort 8 (voir Figure 3).
  • Le ou les connecteurs creux 16 associés à l'insert supérieur Isup, voire ceux associés à l'insert inférieur Iinf, peuvent être équipés de seconds actionneurs 23. Ces seconds actionneurs 23 sont utilisés pour maintenir les connecteurs creux 16 dans leur position écartée Pe, en particulier lorsque les connecteurs creux 16 sont dans la deuxième position de déconnexion (à savoir non lié à l'insert).
  • L'actionneur 17, à savoir le premier actionneur est ainsi configuré pour déployer ou rétracter ledit connecteur creux 16 afin d'assurer le passage de la deuxième position de déconnexion vers la première position de connexion P1, ou inversement, dans la position d'ouverture Po de la cage de maintien, les connecteurs creux 16 alors dans leur position écartée Pe. Le deuxième actionneur 23 est un actionneur indépendant du premier actionneur 17 qui coopère avec ledit connecteur creux 16 et est configuré pour contraindre ledit connecteur creux 16 dans la première position écartée Pe de la poutre de répartition d'effort lors de la connexion.
  • Lors de la fermeture de cage, le deuxième actionneur 23 est dans un état autorisant le libre déplacement du connecteur creux alors connecté au bras de l'insert, lors du déplacement de l'insert vers sa position de travail. Le deuxième actionneur 23 peut être fixé sur un support solidaire de la poutre de répartition d'effort 8.
  • Comme illustré à la figure 3, le (ou chaque) deuxième actionneur 23 peut être prévu pour accompagner les mouvements du connecteur creux 16 associé à l'insert supérieur Isup pour contraindre le connecteur creux 16 vers le haut dans la position écartée Pe, à l'encontre de la gravité. Il est à noter que, de manière général, le deuxième actionneur 23 peut encore être remplacé par un moyen ressort (lame ressort, ressort de torsion, ressort pneumatique..) dont la force de rappel contraint le connecteur creux 16 depuis la position rapprochée vers la position écartée Pe. On remarquera que l'insert inférieur Iinf peut être dépourvu un tel deuxième actionneur (ou moyen ressort), en ce que la gravité contraint naturellement le (ou les) connecteur creux 16 associé(s) à l'insert inférieur vers le bas, et donc vers sa position écartée Pe.
  • Le circuit d'alimentation peut comprendre un flexible (non illustré) connecté à une entrée de fluide 24 du connecteur creux 16. En fonctionnement, dans ladite première position de connexion P1, le fluide arrive de la source, traverse le flexible jusqu'à l'entrée 24 puis s'écoule dans la conduite 21, au travers le long du connecteur creux 16, jusqu'à atteindre l'ouverture d'alimentation 15. A partir de cette ouverture, le fluide s'écoule dans le bras support 6 au travers de la conduite 14 jusqu'à ladite au moins une buse 12 qui peut être solidaire du support des galets 52, ou encore ladite au moins une buse 12 qui peut être solidaire directement sur le corps du bras support 6.
  • De préférence, une pluralité de buses 12 peuvent être agencées sur la longueur du bras support 6 de telle façon à pouvoir refroidir le cylindre de travail et/ou le cylindre intermédiaire sur toute sa longueur. De préférence, ladite au moins une buse 12 peut être dirigée de telle façon que le jet soit dirigé directement sur la bande à laminer, et non directement sur le cylindre de travail, et de telle façon que le jet glisse sur la bande à laminer en direction du cylindre de travail 2.
  • Une telle orientation des buses 12 permet avantageusement de refroidir efficacement le cylindre de travail lorsque le cylindre de travail et le cylindre intermédiaire sont de petits diamètres et interdisent d'asperger directement le cylindre de travail.
  • Cette orientation de ladite au moins une buse 12 permet de refroidir le cylindre de travail, même lorsque le jet est aspergé à contre-courant du sens de défilement de la bande à laminer, tel qu'illustré à la figure 2. Ceci est rendu possible en ce que ladite au moins une buse 12, supportée par le bras pivotant 6 est située à proximité du cylindre de travail, et en ce que l'invention permet l'obtention de débit de fluide important. Cette proximité et de tels débits permettent que le jet glisse sur la bande à contre-courant du sens de défilement de la bande jusqu'à atteindre le cylindre de travail.
  • Alternativement ou additionnellement, ladite au moins une buse 12 peut être dirigée de telle façon que le jet soit dirigé sur le cylindre intermédiaire 3, à proximité de la zone de contact Z entre le cylindre de travail 2 et le cylindre intermédiaire 3, et de telle façon qu'entrainé par le cylindre intermédiaire, le fluide du jet arrive jusqu'au cylindre de travail 2.
  • L'invention permet ainsi de placer une ou plusieurs buses 12 sur les bras support 6, à proximité de cette zone et d'ainsi d'arroser le cylindre intermédiaire 3, au plus près de cette zone, et non seulement au niveau de la zone de contact du cylindre d'appui 4/cylindre intermédiaire 3. Lorsque le cylindre intermédiaire 3 est animé en rotation à vitesse importante, la majeure partie du fluide du jet atteint le cylindre de travail 2, quelle que soit l'action de la force centrifuge.
  • De telles buses 12, peuvent être prévues sur tout ou partie des deux bras support des cylindres d'appui latéraux supérieurs et sur tout ou partie des deux bras support des cylindres d'appui latéraux inférieurs.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, les buses 12 sont prévues sur les quatre bras support, un dispositif de connexion/déconnexion étant prévu entre chaque bras support et la poutre de répartition d'effort correspondante.
  • Selon ce dernier mode de réalisation, l'invention permet de refroidir/lubrifier :
    • chacun des deux cylindres de travail, supérieur et inférieur, de part et d'autre du plan de serrage du laminoir,
    • chacun des deux cylindres intermédiaires, supérieur et inférieur, et également,
    • les zones de contacts cylindres intermédiaires 3 et cylindres de travail 2, notamment de part et d'autre du plan de serrage du laminoir.
  • L'invention concerne encore un procédé d'obtention d'un laminoir conforme à l'invention à partir d'un laminoir existant comportant :
    • une cage de maintien 30 comprenant deux paires de montants 31 écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    • deux cylindres de travail 2, aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui 4, et deux cylindres intermédiaires 3, les cylindres d'appui 4 et les cylindres intermédiaires 3 étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    • des cylindres d'appui latéraux 5, aptes à supporter latéralement les cylindres de travail 2 chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support 6, monté pivotant sur un axe 7,
    • des poutres de répartition d'effort 8 s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens 9 d'application d'un effort de pré-charge sur chaque bras support 6, destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui 10, et comprenant au moins un vérin de précharge 11 solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort 8,
    • une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant.
  • Selon le procédé conforme à l'invention, on ajoute le dispositif 13 de connexion/déconnexion au laminoir existant par la mise en œuvre des étapes suivantes :
    • on remplace tout ou partie des bras support existant du laminoir par des bras support 6 embarquant ladite moins une des buses 12, et comportant la conduite 14 présentant une ouverture d'alimentation 15 débouchant sur la surface extérieure 10,
    • on ajoute le connecteur creux 16, mobile par rapport à la cage de maintien 30, ainsi que l'actionneur 17, le cas échéant premier actionneur, pour le déplacement du connecteur creux, apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation 15 sur la surface extérieure 10 dans la première position de connexion P1, ou au contraire s'escamoter dans la deuxième position de déconnexion, à distance de la surface extérieure 10, et le cas échéant on ajoute le deuxième actionneur 23, indépendant du premier actionneur 17 coopérant avec ledit connecteur creux 16 et étant configuré pour contraindre ledit connecteur creux 16 vers la première position écartée Pe de la poutre de répartition d'effort. L'actionneur 17, notamment le premier actionneur peut être fixé à la poutre fixe 18, et le second actionneur 23 à la poutre de répartition d'effort 8.
  • Il suffit alors de raccorder les flexibles au entrées de fluides 24 des connecteurs creux 16.
  • Naturellement, d'autres modes de réalisation, auraient pu être envisagés par l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après.
    • NOMENCLATURE
    • 1.
    Laminoir,
    2.
    Cylindre de travail,
    3.
    Cylindre intermédiaire,
    4.
    Cylindre d'appui
    5.
    Cylindre d'appui latéral,
    6.
    Bras support (Cylindre d'appui latéral 5),
    7.
    Axe de pivotement (Bras support 6),
    8.
    Poutre de répartition d'effort,
    9.
    Moyens d'application d'un effort de précharge,
    10.
    Surface extérieure (Bras support 6),
    11.
    Vérin (Moyen d'application d'un effort de précharge),
    12.
    Buses de pulvérisation
    13.
    Dispositif de connexion/déconnexion,
    14.
    Conduite (Bras support),
    15.
    Ouverture d'alimentation,
    16.
    Connecteur creux,
    17.
    Actionneur (premier actionneur),
    18.
    Poutre fixe,
    19.
    Articulation reliant l'actionneur 17 au connecteur creux 16,
    23.
    Deuxième actionneur,
    81.
    Actionneur vis/écrou (réglage de la position horizontale de la poutre de répartion d'effort)
    20,21.
    Première pièce et deuxième pièce tubulaire du système de rotule
    30.
    Cage de maintien,
    31.
    Montants,
    50,51
    Axes (support des galets),
    52.
    Galets,
    81.
    Actionneurs vis/écrou,
    B.
    Bande à laminer,
    P1.
    Première position de connexion
    Pe.
    Position écartée du connecteur creux par rapport à la poutre de répartition d'effort,
    Pr.
    Position reprochée du connecteur creux par rapport à la poutre de répartition d'effort,
    Po.
    Position d'ouverture de la cage du laminoir,
    Pc.
    Position de fermeture de cage du laminoir

Claims (13)

  1. Laminoir (1) comprenant:
    - une cage de maintien (30) comprenant deux paires de montants (31) écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    - deux cylindres de travail (2), aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui (4), et deux cylindres intermédiaires (3), les cylindres d'appui (4) et les cylindres intermédiaires (3) étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    - des cylindres d'appui latéraux (5), aptes à supporter latéralement les cylindres de travail (2), chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support (6), monté pivotant sur un axe (7),
    - des poutres de répartition d'effort (8) s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens (9) d'application d'un effort de pré-charge sur chaque bras support (6), destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui (10), et comprenant au moins un vérin de précharge (11) solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort (8),
    - une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant, et dans lequel au moins une des buses (12), est embarquée sur l'un des bras supports (6) et dans lequel le circuit d'alimentation en fluide de ladite au moins une buse (12) comprend un dispositif (13) de connexion/déconnexion comprenant :
    - une conduite (14) du bras support (6), destinée à canaliser le fluide, présentant une ouverture d'alimentation (15) débouchant sur la surface extérieure du bras support située du côté des moyens (9) d'application d'un effort de précharge,
    - un connecteur creux (16), mobile par rapport à la cage de maintien (30), déplaçable sous l'action d'un actionneur (17) apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation (15) sur la surface extérieure (10) dans une première position de connexion (P1), ou au contraire s'escamoter dans une deuxième position de déconnexion, à distance de la surface extérieure (10),
    caractérisé en ce que ledit actionneur (17) est un actionneur distinct du vérin (11) desdits moyens (9) d'application d'un effort de précharge.
  2. Laminoir selon la revendication 1 dans lequel l'extrémité de connexion du connecteur creux (16) et le siège autour de l'ouverture d'alimentation (15) destiné à recevoir en appui ladite extrémité de connexion comportent des reliefs complémentaires, mutuellement emboîtant, interdisant tout glissement relatif entre l'extrémité de connexion du connecteur creux (16) et le siège, dans ladite première position de connexion (P1).
  3. Laminoir selon la revendication 2, dans lequel le connecteur creux (16) est prévu flottant par rapport au bâti de la cage, susceptible d'accompagner les mouvements du bras support (6) lors des opérations de laminage dans la première position de connexion (P1), ledit connecteur creux (16) étant configuré pour être articulé par rapport à la cage du laminoir afin de permettre à l'extrémité de connexion du connecteur creux (16) de suivre les mouvements du bras support (6).
  4. Laminoir selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le connecteur creux (16) est un corps rigide formant une conduite présentant une extrémité longitudinale, libre destinée à être connectée ou déconnectée à l'ouverture d'alimentation (15) du bras support (6), l'autre extrémité longitudinale étant solidaire de l'actionneur (17).
  5. Laminoir selon la revendication 4, dans lequel ledit actionneur (17) est un vérin dont le corps du vérin est fixé à une partie fixe de cage, et la tige du vérin est solidaire de ladite autre extrémité de la partie creuse (16), via une articulation (19).
  6. Laminoir selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le connecteur creux (16) comporte en extrémité de connexion un système de rotule, y compris une première pièce tubulaire (20) et une deuxième pièce tubulaire (21) présentant des surfaces de contact hémisphériques, la première pièce (20) rigidement solidaire du corps formant connecteur creux (16), la deuxième pièce (21), libre de s'orienter par rapport au corps du connecteur creux (16).
  7. Laminoir selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant des moyens de réglage de la position horizontale de chaque poutre de répartition d'effort (8), tels qu'un actionneur vis/écrou (81), convenant pour rapprocher ou éloigner la poutre de répartition (8) d'un bras support (6) en vis à vis, ladite poutre de répartition étant de position réglable par rapport à une poutre fixe (18) solidaire par ses extrémités à deux des montants aux deux extrémités de la cage, et dans lequel ledit actionneur (17) est fixé à la poutre fixe (18), reliant la poutre fixe (18) et le connecteur creux (16).
  8. Laminoir selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel chaque bras support (6) d'un cylindre d'appui latéral (5) est monté pivotant sur ledit axe (7), constitué par un arbre solidaire des empoises d'un des cylindres intermédiaires (3), chaque cylindre intermédiaire (3), empoises du cylindre intermédiaire, cylindres d'appui latéraux (5) et bras supports correspondants (6) formant un ensemble autoportant, appelé insert,
    ledit laminoir comprenant un insert inférieur (Iinf) et un insert supérieur (Isup), lesdits inserts pouvant être retirés ou introduits par coulissement au travers de la fenêtre d'accès lors de la maintenance dans une position d'ouverture (Po) de la cage de maintien pour laquelle les inserts supérieur et inférieur (Isup, Iinf) sont écartés du plan de laminage, les inserts supérieur et inférieur (Isup, Iinf) pouvant passer à une position de travail dans une position de fermeture de cage (Pc)
    et dans lequel le dispositif de connexion est configuré de manière à ce que le passage de la deuxième position de déconnexion vers la première position de connexion (P1), est obtenu sous l'action du déploiement de l'actionneur (17) en position d'ouverture (Po) de la cage, dans la position écartée des inserts inférieur et supérieur,
    et dans lequel ledit connecteur creux (16), voire ledit actionneur (17) du dispositif de connexion sont articulés et configurés de sorte que ledit connecteur creux (16), voire ledit actionneur (17) accompagnent le mouvement du bras support (6) auquel ledit connecteur creux (16) est connecté, depuis la position d'ouverture (Po) de la cage vers la position de fermeture (Pc) de la cage, ledit connecteur creux (16) passant alors d'une position écartée (Pe) de la poutre de répartition d'effort (8) vers une position rapprochée (Pr) de la poutre de répartition d'effort (8).
  9. Laminoir selon la revendication 8, dans lequel ledit actionneur (17) est dit premier actionneur configuré pour déployer ou rétracter ledit connecteur creux (16) afin d'assurer le passage de la deuxième position de déconnexion vers la première position de connexion (P1), ou inversement, dans la position d'ouverture (Po) de la cage de maintien et dans lequel un deuxième actionneur (23), indépendant du premier actionneur (17) ou encore un moyen ressort coopère avec ledit connecteur creux (16) et est configuré pour contraindre ledit connecteur creux (16) dans la première position écartée (Pe) de la poutre de répartition d'effort lorsque ledit connecteur creux (16) est dans ladite deuxième position de déconnexion.
  10. Laminoir selon la revendication 9, dans lequel ledit deuxième actionneur (23) est fixé sur un support solidaire de la poutre de répartition d'effort (8).
  11. Laminoir selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel chaque cylindre d'appui latéral (5) est supporté par des galets d'appui, les galets d'appui étant montés sur des axes (50,51) des bras support (6) par l'intermédiaire de roulements, et dans lequel le bras support (6) comprend un circuit d'alimentation en lubrifiant pour les roulements, distinct du circuit d'alimentation de ladite au moins une buse (12).
  12. Laminoir selon la revendication 11, dans lequel le circuit d'alimentation en lubrifiant pour les roulements comprend l'arbre sur lequel est monté pivotant le bras support (6), ledit arbre étant creux.
  13. Procédé d'obtention d'un laminoir selon l'une des revendications 1 à 12 à partir d'un laminoir existant comportant :
    - une cage de maintien (30) comprenant deux paires de montants (31) écartées entre-elles aux deux extrémités de la cage, au moins deux montants d'une même paire définissant une fenêtre d'accès,
    - deux cylindres de travail (2), aptes à enserrer une bande à laminer, deux cylindres d'appui (4), et deux cylindres intermédiaires (3), les cylindres d'appui (4) et les cylindres intermédiaires (3) étant montés rotatifs à leurs extrémités sur des empoises,
    - des cylindres d'appui latéraux (5), aptes à supporter latéralement les cylindres de travail (2), chaque cylindre d'appui latéral étant porté par un bras support (6), monté pivotant sur un axe (7),
    - des poutres de répartition d'effort (8) s'étendant entre les montants correspondants de chaque paire, et des moyens (9) d'application d'un effort de pré-charge sur chaque bras support (6), destinés à engager avec l'un des bras support au niveau d'une surface d'appui (10), et comprenant au moins un vérin de précharge (11) solidaire de l'une des poutres de répartition d'effort (8),
    - une ou plusieurs buses de pulvérisation pour un fluide lubrifiant/ refroidissant, procédé dans lequel on ajoute le dispositif (13) de connexion/déconnexion au laminoir existant par la mise en œuvre des étapes suivantes :
    - on remplace tout ou partie des bras support existant du laminoir par des bras embarquant ladite moins une des buses (12), et comportant la conduite (14) présentant une ouverture d'alimentation (15) débouchant sur la surface extérieure est embarquée sur l'un des bras supports (6),
    - on ajoute le connecteur creux (16), mobile par rapport à la cage de maintien (30), ainsi que l'actionneur (17), le cas échéant premier actionneur, pour le déplacement du connecteur creux, apte à réaliser une liaison étanche avec l'ouverture d'alimentation (15) sur la surface extérieure (10) dans la première position de connexion, ou au contraire s'escamoter dans la deuxième position de déconnexion, à distance de la surface extérieure (10), et le cas échéant le deuxième actionneur (23), indépendant du premier actionneur (17) coopérant avec ledit connecteur creux (16) et est configuré pour contraindre ledit connecteur creux (16) dans la première position écartée (Pe) de la poutre de répartition d'effort.
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