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Patent Searching and Data


Title:
MULTI-MANDREL ROLLING MILL, METHOD FOR ADJUSTING THE POSITION OF THE MANDRELS OF SUCH A ROLLING MILL AND METHOD FOR CONTINUOUS ROLLING BY MEANS OF SUCH A ROLLING MILL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/167021
Kind Code:
A1
Abstract:
This multi-mandrel rolling mill (2) for continuously rolling rotational parts (100) comprises a mandrel table (4), mounted so as to be able to rotate about a first axis (X4) and a main wheel (6), mounted so as to be able to rotate about a second axis (X6) parallel to and offset from the first axis, the rolling taking place in the rolling area (Z4) indicated, in a plane perpendicular to the first axis (X4), by an angular sector centred on the first axis. The position of the main wheel (6) relative to each mandrel (42-48) can be adjusted by means of an eccentric mechanism that generates a relative translational movement between the first and second axes (X4, X6), in a direction (D) perpendicular to these axes.

Inventors:
BIERHALTER PETER (CH)
Application Number:
PCT/EP2018/056172
Publication Date:
September 20, 2018
Filing Date:
March 13, 2018
Export Citation:
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Assignee:
FORGE PAT GMBH (CH)
International Classes:
B21H1/06
Domestic Patent References:
WO2015127964A12015-09-03
WO2015127964A12015-09-03
Foreign References:
GB2047590A1980-12-03
EP2933037A12015-10-21
US20150283592A12015-10-08
GB2047590A1980-12-03
Attorney, Agent or Firm:
MYON, Gérard et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . - Laminoir multimandrin (2) pour laminage en continu de pièces de révolution (100), ce laminoir comprenant

- une table porte-mandrins (4), montée rotative autour d'un premier axe (X4) ; et

- une roue principale (6), montée rotative autour d'un deuxième axe (X6) parallèle et décalé du premier axe

et le laminage ayant lieu dans la zone de laminage (Z4) représentée, dans un plan perpendiculaire au premier axe (X4), par un secteur angulaire centré sur le premier axe caractérisé en ce que la position de la roue principale (6) par rapport à chaque mandrin (42-48) est réglable au moyen d'un mécanisme à excentrique (12, 22, 24, 66, 68, 72, 74, 76) générant une translation relative entre les premier et deuxième axes (X4, X6), selon une direction (D) perpendiculaire à ces axes.

2. - Laminoir selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la translation relative entre les premier et deuxième axes (X4, X6) est une translation rectiligne, de préférence parallèle à une direction (L) de décalage de ces deux axes entre eux. 3.- Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme à excentrique comprend un excentrique fixe (12), intercalé entre les premier et deuxième axes (X4, X6) pour générer une excentration entre la table porte-mandrins (4) et la roue principale (6) en cours de fonctionnement du laminoir (2) et en que l'excentrique fixe définit une surface périphérique externe (S12) circulaire, centrée sur le premier axe (X4) et destinée à coopérer avec une surface périphérique interne (s4) de la table porte-mandrins (4), également circulaire et centrée sur le premier axe.

4. - Laminoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens de réglage de la position de la roue principale par rapport à chaque mandrin (42-48) comprennent au moins un excentrique (22, 24) mobile autour du deuxième axe (X6) et intercalé entre l'excentrique fixe (12) et le deuxième axe (X6).

5. - Laminoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la position de la roue principale (6) par rapport à chaque mandrin (42-48) comprennent deux excentriques mobiles (22, 24) intercalés entre l'excentrique fixe (12) et le deuxième axe (X6).

6. - Laminoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux excentriques mobiles (22, 24) ont la même excentration.

7. - Laminoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux excentriques mobiles ont des excentrations différentes. 8.- Laminoir selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les deux excentriques mobiles (22, 24) sont configurés pour tourner en sens inverse (R22, R24) lors du réglage de la position de la roue principale (6) par rapport aux mandrins (42-48).

9. - Laminoir selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux excentriques mobiles (22, 24) sont configurés pour être entraînés en rotation, autour du deuxième axe

(X6), avec la même amplitude angulaire (α1 , a2), lors du réglage de la position de la roue principale (6) par rapport aux mandrins (42-48).

10. - Laminoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens de réglage de la position de la roue principale par rapport aux mandrins comprennent un vérin hydraulique, électro-hydraulique ou électro-mécanique de déplacement de la roue principale (6).

1 1 . - Laminoir selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le mécanisme à excentrique comprend un vérin (72) ou un mécanisme à piston-crémaillère

(74, 76) intercalé entre un support fixe (52 ; 78) du laminoir et la roue principale (6), ce vérin ou ce mécanisme étant apte à déplacer la roue principale (6) selon une direction (D') radiale au premier axe (X4). 12.- Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque mandrin (42-48) est supporté par rapport à la table porte-mandrins (4) au moyen de deux sous-ensembles (82, 84) disposés respectivement au-dessous et au-dessus de la table porte-mandrins (4) et de la roue principale (6).

13. - Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième axe (X6) est inclus dans un cercle imaginaire (C4) centré sur le premier axe (X4) et dont le rayon (R4) est égal à la distance entre l'un des mandrins (42-48) et le premier axe.

14. - Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un arbre (62), solidaire de la roue principale (6), définit le deuxième axe (X6) et est engagé dans une ouverture centrale de l'excentrique fixe (12) qui est définie par une surface périphérique interne (s12) de cet excentrique.

15. - Laminoir selon l'une des revendications 1 ou 2 précédentes, caractérisé en ce que les premier et deuxième axes (X2, X4) sont verticaux en configuration d'utilisation du laminoir (2). 16.- Méthode de réglage de la position des mandrins (42-48) d'un laminoir multimandrin (2) selon l'une des revendications précédentes par rapport à la roue principale (6) de ce mandrin, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins des étapes consistant à :

a) déplacer la roue principale (6) en translation, selon une direction (D) perpendiculaire aux premier et deuxième axes (X4, X6), par rapport à la table porte-mandrins (4) en actionnant le mécanisme à excentrique (12, 22, 24 ; 66, 68, 72, 74, 76) ; et

b) fixer la position relative des premier et deuxième axes (X4, X6) obtenue à la fin de l'étape a).

17. - Méthode selon la revendication 16, caractérisée en ce que le laminoir est selon la revendication 7 et en ce que, lors de l'étape a), les deux excentriques (22, 24) sont entraînés en rotation, selon des directions opposées (R22, R24) et avec les mêmes amplitudes angulaires (α1 , a2), autour du deuxième axe (X6).

18. - Procédé de laminage en continu au moyen d'un laminoir multimandrin (2) selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins des étapes consistant à :

i) régler la position des mandrins (42-48) selon la méthode de l'une des revendications 16 ou 17 ; ii) entraîner en rotation la table porte- mandrin s (4) et la roue principale (6) respectivement autour des premier et deuxième axes (X4, X6).

19. - Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que, lors de l'étape ii), on surveille le diamètre extérieur d'une pièce (100) en cours de laminage et en ce que le procédé comprend une étape complémentaire consistant à :

iii) arrêter le laminage d'une pièce (100), en changeant la position de la roue principale (6) par rapport à la table porte-mandrins (4), lorsque le diamètre extérieur atteint une valeur de seuil prédéterminée.

20. - Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes complémentaires consistant à :

iv) mesurer l'épaisseur radiale d'une pièce laminée (100) en sortie de laminoir, avec identification du mandrin utilisé pour son laminage ;

v) déterminer un offset radial à appliquer sur la position relative de la surface extérieure (S6) de la roue principale (6) et du mandrin identifié ; et

vi) appliquer l'offset pour le mandrin identifié, par changement de la position de la roue principale (6) par rapport à la table porte-mandrins (4), avant que le mandrin identifié parvienne dans une zone de laminage (Z4) du laminoir (2).

Description:
Laminoir multimandrin, méthode de réglage de la position des mandrins d'un tel laminoir et procédé de laminage en continu au moyen d'un tel laminoir

L'invention a trait à un laminoir multimandrin destiné à être utilisé pour le laminage continu de pièces de révolution.

Dans le domaine du laminage, il est connu d'utiliser un laminoir multimandrin pour laminer en continu des pièces de révolution qui sont montées autour de mandrins supportés par une table porte-mandrins, cette table porte-mandrins tourne autour d'un axe excentré par rapport à une roue principale montée rotative autour d'un axe vertical. Un tel laminoir multimandrin est connu sous la dénomination KFRWt et commercialisé, entre autres, par la société WAGNER à Dortmund (Allemagne). Il est également connu de US-A-2015/283592 d'utiliser un laminoir de ce type pour la fabrication de pièces de révolution.

Avec ce genre de matériel, il est nécessaire de régler individuellement la position des mandrins par rapport à la table porte-mandrins afin de tenir compte de l'épaisseur souhaitée pour les pièces à laminer. Dans l'exemple de US-A-2015/283592, des dispositifs mécaniques doivent être utilisés pour synchroniser l'excentration de supports de mandrin par rapport à la table porte-mandrins, ce qui nécessite de mettre en œuvre des mécanismes complexes. De tels systèmes de réglage ne sont compatibles qu'avec certaines géométries de pièces et rendent très difficile de supporter chaque mandrin à ses deux extrémités, ce qui induit, dans le cas où les mandrins ne sont tenus que par une extrémité, un risque de flexion sous charge des mandrins.

Il est par ailleurs connu de WO-A-2015/127964 de monter une roue d'entraînement sur un chariot déplaçable au moyen d'une vis sans fin, latéralement par rapport à un barillet porte-mandrins. Comme l'axe de rotation de la roue d'entraînement est déporté à l'extérieur des mandrins montés sur le barillet, l'interaction entre la roue d'entraînement et une ébauche a lieu sur une zone réduite. Il en résulte que la diminution d'épaisseur obtenue lors d'une passe est limitée.

Par ailleurs, GB-A-2 047 590 enseigne de procéder à un laminage séquentiel, en déplaçant des mandrins radialement à une roue principale. Le vérin de déplacement des mandrins sert à exercer un effort de laminage et ne participe pas au réglage du laminoir.

Le laminage séquentiel est lent, en comparaison au laminage continu.

C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau laminoir dont le réglage est plus simple à mettre en œuvre que ceux de l'état de la technique et qui permet un laminage en continu. A cet effet, l'invention concerne un laminoir multimandrin pour le laminage en continu de pièces de révolution, ce laminoir comprenant une table porte-mandrins montée rotative autour d'un premier axe et une roue principale montée rotative autour d'un deuxième axe parallèle et décalé du premier axe. Dans ce laminoir, le laminage a lieu dans une zone de laminage représentée, dans un plan perpendiculaire au premier axe, par un secteur angulaire centré sur le premier axe. Conformément à l'invention, la position de la roue principale par rapport à chaque mandrin est réglable au moyen d'un mécanisme à excentrique générant une translation relative entre les premier et deuxième axes, selon une direction perpendiculaire à ces axes.

Grâce à l'invention, on peut bénéficier de la rapidité du laminage en continu, comparé au laminage séquentiel, alors que le réglage de la position de la roue par rapport aux mandrins peut être obtenu en une seule opération, grâce au déplacement en translation de la roue principale par rapport à la table porte-mandrins, ce déplacement résultant de l'activation du mécanisme à excentrique qui génère une translation relative entre les premier et deuxième axes. Il en résulte une rapidité de réglage et également une facilité de mise en œuvre du laminoir, dont les mandrins peuvent notamment être supportés à la fois par le dessous et le dessus, ce qui est favorable en termes de résistance mécanique.

Au sens de la présente description, l'expression « laminage en continu » signifie que l'opération de laminage proprement dite a lieu sur une partie du laminoir, alors que les opérations de chargement-déchargement des pièces ont lieu en temps masqué, sur d'autres parties du laminoir, au point qu'il y a continûment ou quasi-continûment une pièce en cours de laminage lorsque le laminoir fonctionne. Le laminage en continu résulte de la rotation de la roue principale par rapport à la table porte-mandrins et a lieu sur une zone en forme de secteur angulaire centré sur le premier axe, dans un plan perpendiculaire à ce premier axe. Le laminage en continu doit, à ce titre, être distingué du laminage séquentiel où les pièces sont laminées les unes après les autres, comme cela est le cas dans le laminoir commercialisé par la société SMS MEER de Mochengladbach (Allemagne) sous la dénomination MERW, ou dans le matériel connu de GB-A-2 047 590.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel laminoir peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible :

- La translation relative entre les premier et deuxième axes est une translation rectiligne, de préférence parallèle à une direction de décalage de ces deux axes entre eux. - Le mécanisme à excentrique comprend un excentrique fixe, intercalé entre les premier et deuxième axes pour générer une excentration entre la table porte-mandrins et la roue principale en cours de fonctionnement du laminoir, alors que l'excentrique fixe définit une surface périphérique externe circulaire, centrée sur le premier axe et destinée à coopérer avec une surface périphérique interne de la table porte-mandrins, également circulaire et centrée sur le premier axe.

- Des moyens de réglage de la position de la roue principale par rapport à chaque mandrin comprennent au moins un excentrique mobile autour du deuxième axe et intercalé entre l'excentrique fixe et le deuxième axe.

- Les moyens de réglage de la position de la roue principale par rapport à chaque mandrin comprennent deux excentriques mobiles intercalés entre l'excentrique fixe et le deuxième axe.

- Les deux excentriques mobiles ont la même excentration. En variante, les deux excentriques mobiles ont des excentrations différentes.

- Les deux excentriques mobiles sont configurés pour tourner en sens inverse lors du réglage de la position de la roue principale par rapport aux mandrins.

- Les deux excentriques mobiles sont configurés pour être entraînés en rotation, autour du deuxième axe, avec la même amplitude angulaire, lors du réglage de la position de la roue principale par rapport aux mandrins.

- Des moyens de réglage de la position de la roue principale par rapport aux mandrins comprennent un vérin hydraulique, électro-hydraulique ou électro-mécanique de déplacement de la roue principale.

- Le mécanisme à excentrique comprend un vérin ou un mécanisme à piston- crémaillère intercalé entre un support fixe du laminoir et la roue principale, ce vérin ou ce mécanisme étant apte à déplacer la roue principale selon une direction radiale au premier axe.

- Chaque mandrin est supporté par rapport à la table porte-mandrins au moyen de deux sous-ensembles disposés respectivement au-dessous et au-dessus de la table porte-mandrins et de la roue principale.

- Le deuxième axe est inclus dans un cercle imaginaire centré sur le premier axe et dont le rayon est égal à la distance entre l'un des mandrins et le premier axe.

- Un arbre, solidaire de la roue principale, définit le deuxième axe et est engagé dans une ouverture centrale de l'excentrique fixe qui est définie par une surface périphérique interne de cet excentrique. - Les premier et deuxième axes sont verticaux en configuration d'utilisation du laminoir.

Selon un autre aspect, l'invention concerne une méthode de réglage de la position des mandrins d'un laminoir tel que mentionné ci-dessus, cette méthode comprenant au moins des étapes consistant à

a) déplacer la roue principale en translation, selon une direction perpendiculaire aux premier et deuxième axes, par rapport à la table porte-mandrins en actionnant le mécanisme à excentrique et

b) fixer la position relative des premier et deuxième axes obtenue à la fin de l'étape a).

De façon avantageuse, les moyens de réglage de la position de la roue principale par rapport à chaque mandrin comprennent deux excentriques mobiles de même excentration intercalés entre l'excentrique fixe et le deuxième axe et, lors de l'étape a), les deux excentriques mobiles sont entraînés en rotation selon des directions opposées et avec les mêmes amplitudes angulaires, autour du deuxième axe.

Enfin, l'invention concerne un procédé de laminage en continu au moyen d'un laminoir tel que mentionné ci-dessus, ce procédé comprenant au moins des étapes consistant à

i) régler la position des mandrins selon la méthode de réglage mentionnée ci- dessus ;

ii) entraîner en rotation la table porte-mandrins et la roue principale respectivement autour des premier et deuxième axes.

Avantageusement, lors de l'étape de ii), on surveille le diamètre extérieur d'une pièce en cours de laminage, alors que le procédé comprend une étape complémentaire consistant à arrêter le laminage d'une pièce en changeant la position de la roue principale par rapport à la table porte-mandrins lorsque le diamètre extérieur atteint une valeur de seuil prédéterminée.

En variante, le procédé comprend des étapes complémentaires consistant à mesurer l'épaisseur radiale d'une pièce laminée en sortie de laminoir, avec identification du mandrin utilisé pour son laminage, à déterminer un offset radial à appliquer sur la position relative de la surface extérieure de la roue principale et du mandrin identifié et à appliquer l'offset pour le mandrin identifié par changement de la position de la roue principale par rapport à la table porte-mandrins, avant que le mandrin identifié parvienne dans une zone de laminage du laminoir. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de trois modes de réalisation d'un laminoir multimandrin conforme à son principe, d'une méthode de réglage de ce laminoir et d'un procédé de laminage au moyen de ce laminoir, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique de principe, en perspective, de parties essentielles d'un laminoir conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue de dessus du laminoir représenté en cours de fonctionnement ;

- la figure 3 est une coupe horizontale selon le plan III à la figure 1 , lorsque le laminoir est dans une première configuration ;

- la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3, lorsque le laminoir est dans une deuxième configuration ;

- la figure 5 est une coupe analogue à la figure 3, lorsque le laminoir est dans une troisième configuration ;

- la figure 6 est une coupe analogue à la figure 3, lorsque le laminoir est dans une quatrième configuration ;

- la figure 7 est une coupe de principe selon la ligne VII-VII à la figure 1 , on y a indiqué en lll-lll le plan de coupe des figures 3 et suivantes ;

- la figure 8 est une coupe analogue à la figure 3 pour un laminoir conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 9 est une coupe analogue à la figure 3 pour un laminoir conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention.

Le laminoir 2 représenté sur les figures 1 à 7 comprend une table 4 montée rotative autour d'un premier axe X4 qui est vertical en configuration d'utilisation du laminoir 2 et que l'on considère fixe par rapport à un bâti 5 du laminoir 2, ce bâti étant représenté, de façon partielle, uniquement aux figures 1 et 7.

Des moyens non représentés montés sur ou dans le bâti 6 permettent d'entraîner la table 4 en rotation autour de l'axe X4.

La table 4 porte quatre mandrins 42, 44, 46 et 48 qui sont régulièrement répartis autour de l'axe X4, à 90°, et s'étendent à la même distance radiale de cet axe. Dans un plan horizontal perpendiculaire à l'axe X4, chaque mandrin 42 à 48 est fixe en position sur la table porte-mandrins 4 et mobile en rotation autour d'un axe X42, X44, X46, X48 parallèle à l'axe X4 et décalé radialement par rapport à celui-ci. On note d4 la distance radiale entre l'axe X4 et l'un des axes X42 à X48. On note C4 un cercle centré sur l'axe X4, perpendiculaire à cet axe et dont le rayon est égal à la distance d4.

Chaque mandrin est supporté, par rapport à la table porte-mandrins 4, au moyen de deux sous-ensembles. Ceci est représenté uniquement pour le mandrin 44 aux figures 1 et 7, avec deux sous-ensembles 82 et 84 disposés le long de l'axe X44, respectivement au-dessous et au-dessus de la table 4. Pour la clarté du dessin, les sous-ensembles 84 situés au-dessus de table 4 et associé respectivement aux mandrins 42, 46 et 48 ne sont pas représentés. Les sous-ensembles 82 situés au-dessus de la table 4 et associés aux mandrins 42 à 46 sont en revanche visibles. Les sous-ensembles 82 et 84 sont supportés par rapport à la table 4 grâce à des moyens mécaniques non représentés, de type équerre ou poteau.

Chaque sous-ensemble 82 comprend un boîtier externe 821 supporté par rapport à la table 4, une douille centrale 822, un palier à rouleaux double 823 et un palier à rouleaux simple 824. Les paliers 823 et 824 permettent le supportage et le centrage la douille 822 dans le boîtier 821 . Le sous-ensemble 82 comprend également des butées axiales formées par deux paliers à billes 825. Un outil 826 de tenue de l'extrémité inférieure 44a du mandrin 44 est monté sur la douille 822. Chaque sous-ensemble 84 est identique au sous-ensemble 82 monté sur le même mandrin et comprend, quant à lui, un boîtier 841 , une douille 842, un palier double 843, un palier simple 844, des butées axiales à billes 845 et un outil 846 de tenue de l'extrémité supérieure 44b du mandrin 44. Ainsi, les sous-ensembles 82 et 84 permettent de garantir l'alignement du mandrin 44 sur l'axe X44 au cours de fonctionnement du laminoir 2, y compris lorsque ce mandrin subit un effort E^ de réaction exercé par une pièce en cours de laminage, comme représenté à la figure 7.

En variante, les paliers des sous-ensembles 82 et 84 peuvent être des paliers coniques.

Selon une variante non représentée de l'invention, la distance axiale entre les outils 826 et 846 peut être ajustée à la hauteur souhaitée pour la pièce 100. Dans ce cas, les outils 826 et 846 peuvent être utilisés pour conformer la pièce 100 au niveau de ses surfaces supérieure et inférieure dans la configuration de la figure 7.

Le laminoir 2 comprend également une roue principale 6 qui est montée rotative autour d'un axe X6 qui est parallèle, et décalé par rapport, à l'axe X4. La roue 6 est entraînée en rotation autour de l'axe X6 par un moteur électrique non représenté et supporté par le bâti 5. L'axe X6 est inclus dans le cercle C4.

En pratique, les axes X4 et X6 sont suffisamment proches l'un de l'autre pour que la roue principale soit incluse dans le cercle C4.

Les sous-ensembles 82 et 24 sont disposés respectivement au-dessous et au- dessus de la roue 6, c'est-à-dire de part et d'autre de cette roue le long de l'axe X6. Les sous-ensembles 82 et 84 ne sont pas disposés au même niveau que la roue 6 en projection verticale.

On note V4 la vitesse de rotation de la table porte-mandrins 4 autour de l'axe X4. On note V6 la vitesse de rotation de la roue principale 6 autour de l'axe X6. En pratique, la vitesse V6 est supérieure à la vitesse V4.

En vue de dessus, la table porte-mandrins 4 et la roue principale 6 tournent dans le même sens respectivement autour des axes X4 et X6.

On note d46 la distance entre les axes X4 et X6, cette distance étant mesurée perpendiculairement à ces axes.

Compte tenu de la valeur non nulle de cette distance d46, les mandrins 42 à 48 ont, dans le référentiel de la roue 6, un mouvement excentrique qui leur permet de passer successivement d'une première zone Z2, de chargement d'un mandrin avec une ébauche E100 de pièce à laminer, à une deuxième zone Z4 de laminage, représentée par un secteur angulaire grisé à la figure 2 et centré sur l'axe X4 et dont on note γ l'angle au sommet qui est non nul, de préférence compris entre 15 et 90°, de préférence encore de l'ordre de 50°. On note 100 la pièce laminée pendant l'opération de laminage qui a lieu sur la zone Z4. Le mandrin passe alors dans une troisième zone Z6, de déchargement, où la pièce 100 peut être dégagée du mandrin. Le mandrin passe enfin par une quatrième zone vide Z8, intermédiaire entre les zones Z6 et Z2, dans le sens de rotation des pièces 4 et 6.

Sur les figures, les mandrins 42 à 48 sont respectivement représentés dans les zones Z2 à Z8. On comprend que, en fonction de la rotation de la table 4 autour de l'axe X4, chaque mandrin passe successivement par chacune des zones Z2 à Z8.

Pour permettre le chargement et le déchargement des ébauches E100 et des pièces laminées 100, respectivement dans les zones Z2 et Z6, l'un au moins des sous- ensembles 82 et 84 est escamotable selon la direction de l'axe X44.

Dans la zone Z4, la surface périphérique externe S100 de la pièce 100 en cours de laminage est au contact de la surface périphérique externe S6 de la roue 6, cette surface S6 étant cylindrique, à base circulaire et centrée sur l'axe X6. Dans le cadre du laminage en continu obtenu avec le laminoir 2, les surfaces S6 et S100 se rapprochent tangentiellement l'une de l'autre, entre les positions Z2 et Z4 et sont en contact de plus en plus intense l'une avec l'autre lorsque le mandrin 44 parcourt la zone Z4, en direction de la position représentée pour ce mandrin à la figure 2.

Le mouvement excentrique des mandrins 42 à 48 par rapport à la roue principale 6 est obtenu par le fait qu'un excentrique fixe 12 est monté sous les pièces 4 et 6 et définit une surface périphérique externe S12 circulaire, centrée sur l'axe X4 et destinée à coopérer avec une surface périphérique interne s4 de la table porte-mandrins 4, également circulaire et centrée sur l'axe X4, pour guider en rotation cette table 4 autour de l'axe X4.

Par ailleurs, un arbre 62, solidaire de la roue 6, définit l'axe X6. L'arbre 62 est engagé dans l'ouverture centrale de l'excentrique fixe 12 qui est définie par une surface périphérique interne s12 de cet excentrique.

Un ensemble de deux excentriques mobiles, à savoir un premier excentrique mobile 22 et un deuxième excentrique mobile 24, est intercalé entre l'excentrique fixe 12 et l'arbre 62. Plus précisément, le premier excentrique mobile 22 est disposé dans l'ouverture centrale de l'excentrique 12, alors que le deuxième excentrique mobile 24 est disposé dans l'ouverture centrale du premier excentrique mobile 22. Un palier 26 est disposé dans l'ouverture centrale du deuxième excentrique mobile 24 et réalise l'interface entre les pièces 24 et 62.

Le palier 26 est un palier à rouleaux. En variante, il peut s'agir d'un palier à billes ou d'un palier lisse.

La surface interne du deuxième excentrique mobile 24, le palier 26 et l'arbre 62 sont cylindriques, à section circulaire centrée sur l'axe X6.

On note P1 un point remarquable du premier excentrique mobile 22 qui est situé sur son bord externe, au niveau de sa partie la plus épaisse, radialement à l'axe X6. On note P2 un point remarquable du deuxième excentrique mobile 24 qui est situé sur son bord externe, au niveau de sa partie la plus épaisse, radialement à l'axe X6.

On note L une ligne de référence perpendiculaire aux axes X4 et X6 et qui contient les axes X44 et X48 dans la configuration des figures 2 à 6. Dans cet exemple, la distance d46 est mesurée le long de la ligne L.

Dans la configuration de la figure 3, la distance d46 a une valeur maximum. Les points P1 et P2 sont alignés sur la ligne L et sont situés, par rapport à l'axe X4, à l'opposé de l'axe X6.

Dans cette configuration, l'épaisseur radiale disponible pour conformer la pièce 100 dans la zone Z4 est minimale. On remarque sur la figure 3 que la trace de la surface S6 intersecte la trace du mandrin 44, ce qui correspond au fait que la surface S6 peut avoir une forme extérieure étagée, ainsi que le mandrin.

En variante, la surface S6 n'est pas étagée et, dans la configuration où la distance entre la surface S6 et le mandrin 44 est minimale, la trace de cette surface n'intersecte pas le mandrin 44.

La trace de la surface S6 dans cette configuration est représentée en trait d'axe à la figure 2, avec la référence S6i et la position de l'axe X6 est repérée par la référence X6i. La distance d46 a alors la valeur d46 max repérée à la figure 2.

Il est possible de faire tourner les excentriques 22 et 24 respectivement dans le sens de la flèche de rotation R22 et dans le sens de la flèche de rotation R24 à la figure 3, qui sont opposés, pour atteindre la configuration de la figure 4 où les points P1 et P2 ont été déplacés, sur la ligne de référence L, à l'opposé de l'axe X4 par rapport à l'axe X6. Dans cette configuration, compte tenu du déplacement en rotation des premier et deuxième excentriques mobiles autour de l'axe X6, la distance d46 est minimale et l'épaisseur e100 disponible pour la pièce 1 00 laminée dans la zone Z4 est maximale. Cette épaisseur e100 est représentée par la distance entre la surface S6 et le mandrin 44 sur la droite de la figure 4.

La configuration de la figure 4 est représentée sur la figure 2 par un cercle en trait plein référencé S6 2 , qui figure la surface externe S6 de la roue 6, et la position de l'axe X6 est repérée par la référence X6 2 . Dans ce cas, la distance d46 a la valeur minimale d46 min repérée en partie basse de la figure 2.

On comprend en comparant les figures 2 à 4 que la rotation des excentriques mobiles 22 et 24 à l'intérieur de l'excentrique fixe 1 2 permet de déplacer en translation l'axe X6 de rotation de la roue principale 6 par rapport à l'axe X4 de rotation de la table porte-mandrins. La direction de déplacement de l'axe X6 par rapport à l'axe X4, entre les configurations des figures 3 et 4, est parallèle à la ligne de référence L. En pratique, l'axe X6 se déplace par rapport à l'axe X4, le long de la ligne L, entre les positions repérées par les références X6 1 et X6 2 à la figure 2, ce que présente la double flèche de déplacement D sur cette figure.

La figure 5 représente une configuration intermédiaire entre celle des figures 3 et 4 ou, par rapport à la configuration de la figure 3, les excentriques ont été pivotés chacun de 90° autour de l'axe X6, respectivement dans le sens des flèches de rotation R22 et R24 qui sont opposées, de telle sorte que les points P1 et P2 sont alignés sur une droite Δ perpendiculaire à la ligne de référence L, cette droite Δ étant elle-même parallèle à une autre ligne de référence L' qui relie les axes X42 et X46 dans la configuration des figures 2 et suivantes.

La configuration de la figure 5 est représentée sur la figure 2 par un cercle en pointillés référencé S6 3 , qui figure la surface externe S6 de la roue 6, et la position de l'axe X6 est repérée par la référence X6 3 . Dans ce cas, la distance d46 a une valeur médiane d46 med repérée en partie basse de la figure 2.

Dans cette troisième configuration de la figure 5, l'épaisseur e100 a une valeur supérieure à la valeur minimale de la configuration de la figure 3 et inférieure à la valeur maximale de la configuration de la de la figure 4.

La figure 6 représente une autre configuration intermédiaire où les premier et deuxième excentriques mobiles ont été entraînés en rotation respectivement dans le sens des flèches R22 et R24 sur des plages angulaires strictement inférieures à 90° et repérées par des angles a1 et a2. Pour la clarté du dessin, cette configuration de la figure 6 n'est pas reprise à la figure 2. Si elle l'était, la trace de l'axe X6 serait entre les positions repérées X6 2 et X6 3 sur cette figure.

Dans la quatrième configuration de la figure 6, l'épaisseur e100 a une valeur intermédiaire entre celles des deuxième et troisième configurations.

Ainsi, les excentriques 12, 22 et 24 constituent ensemble un mécanisme à excentrique qui, lorsqu'il est activé, génère une translation relative entre les axes X2 et X6, selon la direction D.

Dans l'exemple, les premier et deuxième excentriques mobiles 22 et 24 ont la même excentricité et, lors de l'ajustement de la position de la roue principale 6 par rapport à la table porte-mandrins 4, ces excentriques sont entraînés en rotation en sens opposé, avec la même amplitude angulaire. Ceci assure que les axes X4 et X6 demeurent alignés sur la ligne de référence L, donc que la direction de déplacement D est rectiligne.

En variante, les premier et deuxième excentriques mobiles ont des excentricités différentes et/ou sont entraînés sur des amplitudes angulaires différentes.

On comprend en comparant les figures 3 à 6 que le réglage de la position des premier et deuxième excentriques mobiles 22 et 24 à l'intérieur de l'excentrique fixe 12 permet d'obtenir différentes distances entre le mandrin 44 présent dans la zone Z4 et la surface S6, en sortie de la zone de laminage Z4, c'est-à-dire différentes épaisseurs pour la pièce 100 en fin de laminage.

Comme les mandrins 42 à 48 sont montés de façon fixe sur la table porte- mandrins 4, le réglage de la position de la roue principale 6 par rapport au mandrin 44 situé en sortie de la zone Z4 induit également un réglage de la position de cette roue principale 6 par rapport aux autres mandrins 42, 46 et 48.

Au vu de ce qui précède, les excentriques 12, 22 et 24 du laminoir 2 remplissent deux fonctions différentes, à savoir :

i) L'excentrique 12 permet de générer un mouvement excentrique des mandrins

42, 44, 46 et 48 autour de la roue principale 6, du fait de la rotation de la table porte- mandrins 4 dans le sens de la flèche V4. Ceci permet d'avoir suffisamment de place entre le mandrin 42 et la roue principale 6 dans la zone Z2 pour charger une ébauche E100, puis de rapprocher le mandrin de la surface S6, afin de conformer l'ébauche en une pièce 100 et d'atteindre ainsi la position du mandrin 44 sur les figures où l'épaisseur radiale de la pièce 100 est égale à l'épaisseur e100. Cet excentrique permet également d'écarter le mandrin de la roue 6 lorsque le mandrin passe de la zone Z4 à la zone Z6, ce qui permet de retirer facilement la pièce 100 dans la zone de déchargement. L'excentrique 12 permet également que le mandrin ne touche pas la roue 6 lors de son passage de la zone Z6 à la zone Z8 puis de retour à la zone Z2.

ii) Les premier et deux excentriques mobiles 24 permettent de régler l'épaisseur e100 de la pièce 100 à la fin de l'étape de laminage.

Au début d'une campagne de fabrication de pièces 100, la position relative des mandrins 42, 44, 46 et 48 et de la roue principale 6 est réglée en déplaçant la roue principale 6 par rapport à la table porte-mandrins 4, c'est-à-dire en déplaçant en translation l'axe X6 par rapport à l'axe X4, perpendiculairement à ces deux axes, le long de la ligne de référence L. Ce réglage est obtenu en faisant tourner les premier et deuxième excentriques mobiles 22 et 24 respectivement dans le sens des flèches R22 et R24, comme expliqué ci-dessus. Ce mouvement de rotation des excentriques mobiles peut être effectué grâce à un ou des moteurs électriques, notamment des servomoteurs.

Au terme de cet ajustement de la position des premier et deuxième excentriques mobiles, ceux-ci sont immobilisés en rotation autour de l'axe X4, par tout moyen approprié, notamment grâce au maintien en position du ou des moteurs électriques ayant servi au déplacement des excentriques mobiles. En variante, on peut utiliser un frein mécanique associé au(x) moteur(s) en question. Ceci revient à fixer la position relative des axes X2 et X4 l'un par rapport à l'autre, donc la distance entre la surface S6 et le mandrin 44 en sortie de la zone de laminage Z4 et, par voie de conséquence, l'épaisseur e100.

Une fois ce réglage effectué, on peut mettre en œuvre un procédé de laminage en continu au moyen du laminoir 2, procédé au cours duquel la table porte-mandrins et la roue principale sont respectivement entraînées en rotation autour des axes X4 et X6, avec les vitesses V4 et V6.

Au cours de cette étape, le diamètre extérieur de la pièce 100 en cours de laminage peut être surveillé par tout moyen approprié, par exemple un capteur optique, ce qui permet de détecter lorsque la dimension recherchée a été obtenue pour la pièce 100, par atteinte d'une valeur de seuil prédéterminée. Dans ce cas, le laminage peut être arrêté, en changeant la position de la roue principale 6 par rapport à la table porte- mandrins 4 grâce à une manœuvre appropriée des premier et deuxième excentriques mobiles 22 et 24.

En d'autres termes, dans ce cas, on peut arrêter l'opération de laminage avant que le mandrin 44 parvienne dans la configuration représentée à la figure 2, à la fin de la zone de laminage Z4, en déplaçant la roue principale 6 vers la gauche de cette figure, de telle sorte qu'elle n'exerce alors plus d'effort de compression de la pièce 100 sur le mandrin.

En variante, au lieu de contrôler le diamètre extérieur de la pièce 100 en cours de laminage, il est possible de contrôler son épaisseur radiale. Cette opération de contrôle de l'épaisseur radiale a lieu a postériori, en sortie du laminoir 2, par une prise de côte sur la pièce 100, avec identification du mandrin utilisé pour son laminage. .

Dans ce cas, il est possible de tenir compte de l'épaisseur radiale réelle de la pièce 100 en fin de laminage pour ajuster la position de chaque mandrin, lors des opérations de laminage ultérieures, avant que celui-ci ne parvienne dans la zone de laminage Z4, grâce à un déplacement en translation de la roue principale 6 par rapport à la table porte-mandrins 4, tel qu'expliqué ci-dessus. En effet, compte tenu de l'usure des mandrins au cours d'une campagne de fabrication de pièces circulaires, il est possible que l'épaisseur e100 ait tendance à augmenter, alors qu'elle varie en cas de changement de mandrin, par exemple lors d'une opération de maintenance. Dans ces conditions, en contrôlant l'épaisseur de la pièce 100 en fin de laminage, il est possible de réagir à une dérive ou à une variation brusque de cette épaisseur pour les pièces laminées sur un mandrin donné, en recalant la position de ce mandrin par rapport à la surface S6 de la roue principale 6, grâce à un mouvement de la table porte-mandrins 4 lorsque ce mandrin est en cours de déplacement entre les positions Z2 et Z4. Ceci permet un ajustement en position, mandrin par mandrin, par création d'un offset selon une direction radiale à l'axe X4.

En d'autres termes, dans ce cas, on mesure l'épaisseur radiale d'une pièce laminée 100 en sortie de laminoir, avec identification du mandrin utilisé pour son laminage. Sur cette base, on détermine un offset radial à appliquer sur la position relative de la surface extérieure S6 de la roue principale 6 et du mandrin identifié au préalable, afin d'obtenir une épaisseur radiale conforme à une consigne de production. On applique alors cet offset pour le mandrin identifié, lors des opérations de laminage ultérieures, par changement de la position de la roue principale 6 par rapport à la table porte-mandrins 4, grâce à une translation relative entre les axes X4 et X6 obtenue au moyen des excentriques 22 et 24 qui sont motorisés, avant que le mandrin identifié parvienne dans la zone de laminage Z4.

L'invention est représentée sur les figures dans le cas où, en plus de l'excentrique fixe 12, deux excentriques mobiles 22 et 24 sont utilisés. Il est toutefois possible de mettre en œuvre l'invention avec un seul excentrique mobile associé à l'excentrique fixe, ce qui présente l'avantage d'une plus grande simplicité, au prix d'une diminution de la précision. En effet, dans ce cas, la position de la zone de laminage Z4 ne peut pas être fixée sur un secteur angulaire d'amplitude fixe puisque cette zone de laminage varie en fonction de la position de l'unique excentrique mobile. De plus, dans ce cas, le déplacement en translation relative entre les axes X6 et X4 n'a pas forcément lieu le long de la ligne de référence L.

Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 8, à la place d'un ou deux excentriques mobiles, on peut utiliser d'autres moyens de déplacement en translation de la roue principale 6 par rapport à la table mobile, notamment un vérin hydraulique, électro-hydraulique ou électromécanique associé à des moyens de guidage linéaire.

Dans les représentations des figures 8 et 9, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent la même référence et ne sont pas décrits en détail. Dans ce qui suit, on décrit principalement ce qui distingue les deuxième et troisième modes de réalisation du premier mode de réalisation.

Le mode de réalisation de la figure 8 diffère du précédent en ce que le mécanisme à excentrique, qui permet de déplacer la roue principale 6 selon la direction D, comprend un plateau 66 dans lequel est monté pivotant l'arbre central 62 de la roue principale 6, ce plateau étant solidaire avec une tige 68 guidée en translation par une glissière 70 et actionnée par un vérin hydraulique 72.

En pratique, le plateau 66 et la tige 68 peuvent être monobloc. Ceci n'est toutefois pas obligatoire et un équipage mobile peut être réalisé en solidarisant le plateau 66 et la tige 68. Le déplacement de la tige 68, commandé par le vérin 72, est effectué le long d'une direction D' qui est radiale à l'axe X4 et parallèle à la direction D, ce qui permet de faire varier la distance d46, définie comme dans le premier mode de réalisation, entre une valeur minimum d46 min et une valeur maximum d46 max , en passant par une valeur médiane d46 med .

En variante, le vérin hydraulique 72 peut être remplacé par un vérin électrohydraulique ou électro-mécanique.

Le vérin 70 est en appui contre un support 52 solidaire du châssis 5 du laminoir, donc fixe.

Le troisième mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 9 diffère du précédent en ce que la tige 68 n'est pas entraînée selon la direction D', radiale à l'axe X4, par un vérin mais par un mécanisme comprenant un pignon 74 monté rotatif autour d'un axe X74 fixe par rapport à la glissière 70 et une crémaillère 76 solidaire de la tige 68. Le pignon 74 est entraîné en rotation autour de l'axe X74 par un moteur non représenté, de préférence un moteur électrique. L'axe X74 est défini par un arbre 78 fixe en position par rapport au bâti du laminoir, qui n'est pas représenté pour la clarté du dessin.

Comme précédemment, les différents réglages du mécanisme à crémaillère 74+76 permettent d'atteindre des valeurs différentes de la distance d46, à savoir une valeur minimale d46 min , une valeur médiane d46 med et une valeur maximum d46 max .

Aux figures 8 et 9, les positions X6 1 ; X6 2 et X6 3 de l'axe de rotation X6 de la roue principale 6 sont définies comme pour le premier mode de réalisation.

On remarque que, dans les deuxième et troisième modes de réalisation, la valeur d46 min n'est pas nulle. En d'autres termes, il existe en permanence une excentration de la table porte-mandrins 4 par rapport à la roue principale 6.

Selon une variante applicable à tous les modes de réalisation, le mandrin n'est supporté que par un seul sous-ensemble situé sous la table porte-mandrins.

L'invention est représentée sur les figures dans le cas où la table porte-mandrins 4 porte quatre mandrins 42 à 48. Le nombre de mandrins n'est pas limitatif. Il peut être différent de 4, notamment égal à 6, 8 ou 9.

Les modes de réalisation et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux dans le cadre de l'invention définie par les revendications ci-annexées.