DES TRAINS

194. Divers trains d'un laminoir. — Dans une forge complète, on rencontre généralement : {" un train de puddlage ou ébaucheur, dont les cylindres ont de 18 à 20 pouces anglais de diamètre et font 40 à 60 tours par minute ;

2° Trois trains marchands proprement dits, savoir : d) un gros train à cylindres de 14 a 18 pouces de diamètre et faisant 60 à 85 tours par minute, pour la fabrication des gros fers ronds, plats et carrés ; 6) un train moyen ou cadet h cylindres de 10 à 12 pouces anglais de diamètre et faisant ISO à 160 tours par minute, pour les petits fers marchands; c) un petit train de 8 pouces à 2S0 tours par minute appelé Petit-Mill et servant à fabriquer, soit des verges rondes ou des petits carrés, nommés fintons, soit des fers plats dits bandelettes ou feuillard. V. § 1S7.

Les trains à fers profilés se rangent parmi les trains marchands : ainsi les trains à rails de 18 à 20 pouces de diamètre et travaillant à raison de 80 à IIS tours par minute appartiennent à la classe des gros trains marchands.

A la suite d'un moyen train marchand ordinaire, c'est-à-dire, à fers non profilés, il y a généralement un jeu appelé espatard et composé de deux cylindres très-courts (0",40) sans cannelures : au sortir de la cannelure finisseuse du train, les fers plats ou carrés sont engagés entre les cylindres de l'espatard, dans le but de les polir; en outre, un double grattoir, placé du côté par lequel le fer est engagé, sert à racler les barres pour en détacher les màche-fers adhérents ;

3° Lin train à tôles de 20 pouces en moyenne et faisant, aussi en moyenne, 40 révolutions par minute.

150 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

a) DIVERSES PARTIES D'uN TRAIN ORDINAIRE.

195. Un équipage. — Un train de laminoir se compose ordinairement de deux équipages ou jeux de cylindres et des appareils nécessaires pour les mettre en mouvement. Dans chaque équipage, il y a au moins deux cylindres superposés, présentant des rainures ou cannelures rondes, carrées, plates ou profilées, selon la forme que Ton veut donner au fer. Ces cylindres ont leurs axes dans un même plan vertical et tournent en sens contraire. Pour plusieurs fers, on emploie des équipages à trois cylindres appelés triples jumeaux ou trios, et tournant deux à deux en sens contraire, ou bien des trains dits alternatifs, dans lesquels on renverse le mouvement après chaque passage du fer ; en Angleterre il y a des usines, par exemple, celles des frères Taylor et de F. Cooper, où le plus grand nombre des trains sont alternatifs. Ces trains comme les triples jumeaux, ont pour objet de dispenser les ouvriers de repasser les pièces sans élaboration par dessus le cylindre supérieur, mais nous ne considérerons d'abord que les jeux ordinaires à 2 cylindres.

Les cylindres présentent trois parties principales qui sont la table ou la surface travaillante, les tourillons sur lesquels ils exécutent leur mouvement de rotation, et les bouts ou trèfles au moyen desquels ils communiquent avec les cylindres des équipages voisins.

Les cylindres de chaque équipage sont soutenus par deux cages, poupées ou fermes, en fonte, renfermant des coussinets en bronze dans lesquels se meuvent les tourillons. Chaque cage est munie d'une vis de pression en fer, à filets carrés, mobile dans un écrou de bronze et servant à maintenir les cylindres l'un sur l'autre, lorsque leur position a été réglée convenablement. Les cages de chaque jeu de cylindres sont reliées entre elles par de forts boulons à clavettes. Elles sont calées très-solidement sur une grande plaque de fonte, boulonnée elle-même sur une charpente de fondation; mais, lorsqu'on veut employer des jeux de cylindres plus longs ou plus courts que ceux qui se trouvent montés dans les cages, on peut écarter ou rapprocher celles-ci l'une de l'autre sans difficulté.

Les cages des laminoirs sont fondues d'un seul morceau, et les cylindres sont mis en place par une grue au moyen d'un mouvement qui s'appelle revêtir.

196. Moyen d'établir la communication entre les équipages d'un train. — Les équipages qui composent un train sont placés sur une même ligne, et se transmettent l'un à l'autre le mouvement reçu de la machine motrice.

Dans un même train, les cylindres des équipages respectifs commu-

CHAP. III. DES MACHINES

niquent entre eux par des allonges en fonte appelées arbres d'accouplement, et par des manchons également en fonte appelés moufflettes. Les allonges sont en forme de trèfles, comme les extrémités des cylindres, et les moufflettes présentent un creux de la même forme pour recevoir les extrémités des allonges et des cylindres. Des tringles (étrésillons) de bois, liées au moyen d'une corde sur l'allonge, maintiennent l'écartement de deux moufflettes voisines. L'épaisseur des moufflettes se règle de manière qu'en cas de surcharge extraordinaire de la machine, elles cassent avant toute autre pièce. Les allonges et les cylindres doivent avoir un jeu de S à 7 mm. dans les manchons, afin que les cylindres puissent éprouver un léger dérangement, sans qu'il en résulte de rupture dans le système.

197. Les pignons. — En tête des équipages de cylindres est placé un jeu de pignons, montés dans des cages à peu près comme les cylindres et composés également de trois parties, savoir : la couronne, qui porte les dents, les tourillons et les trèfles. Les dents sont fixées à moitié dans les tourteaux, qui sont de même diamètre que le cercle de portée, et se touchent.

Les cages des pignons sont assujetties sur la même taque et sur la même charpente de fondation que les cages des cylindres. Plus étroites que ces dernières, elles ne sont pas d'une seule pièce : le chapeau peut s'enlever pour mettre les pignons en place ou les retirer.

Les pignons communiquent avec les cylindres voisins par des allonges et des moufflettes.

L'équipage des pignons est double ou triple, c'est-à-dire, se compose de deux ou de trois pignons superposés, suivant que l'équipage de cylindres à activer est lui-même double ou triple.

Dans les équipages à deux cylindres, on imprime le mouvement par le pignon inférieur ; dans ceux à trois cylindres, la force motrice agit sur le pignon du milieu. Au moyen de celte disposition, les cylindres d'un équipage, pris deux à deux, tournent en sens contraire.

Les fig. 11 et 12, pl. S, représentent les pignons d'un train de 8 pouces anglais avec 11 dents ainsi que la manière de tracer celles-ci.

198. Moyens d'embrayer ou de débrayer le train. — Pour pouvoir arrêter le train à volonté, l'arbre de la roue d'engrenage qui le conduit porte un manchon fixe à griffes, appelé boite à échappement. Une allonge à tourillon, soutenue par un palier, porte à ses extrémités deux manchons mobiles, l'un à griiîes, appelé échappement, s'embrayant avec le premier, et l'autre qui saisit à la fois l'allonge et le trèfle du pignon conduit par la roue d'engrenage. L'embrayement et le débrayement s'opèrent au moyen d'un levier à fourche qui passe dans une gorge de l'échappement.

152 SECTION 1. NOTIO.NS CONCERNAiNT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

Il faut débrayer : 1° lorsqu'un paquet trop gros ou trop froid s'arrête dans une cannelure et qu'on ne réussit pas à le faire passer en projetant du ?able sec à sa surface ou en le poussant avec le chariot du four ; 2» lorsque le fer s'enroule autour d'un cylindre ; 3° lorsqu'une pièce du train vient à se rompre ; 4° lorsqu'il y a insuffisance de vapeur pour faire marcher régulièrement la machine.

199. Tabliers, guides et racloirs. — Pour que le lamineur puisse facilement engager les barres dans les cannelures, on place du côté de l'entrée des cylindres, et à peu près à la hauteur du fond des cannelures, une plaque en tôle forte ou en fonte, que l'on nomme tablier. A la sortie des cylindres, on met une autre plaque, appelée plaque de gardes et ayant pour objet de recevoir le fer et de l'empêcher de s'enrouler autour du cylindre inférieur ; à cet effet elle est dentelée ou découpée en languettes, qui ont la même forme que les cannelures respectives, et s'y engagent sans frottement. Pour les fers plats, on substitue à la plaque de gardes des guides en fer forgé et aciéré qui s'appuient dans le fond des cannelures. Dans les cylindres pour rails, le tablier et la plaque de gardes présentent, à droite et à gauche de chaque cannelure, des montants ou cornes en fer destinés à isoler les diverses cannelures. Il existe encore pour certains cylindres des dispositions au moyen desquelles le fer est dépouillé de la couche d'oxyde qui le recouvre. C'est ainsi que le feuillard est pincé entre deux couteaux avant de traverser les cylindres finisseurs. Enfin on peut débarrasser le fer des bavures par un procédé analogue, par exemple, en plaçant des couteaux en forme de cisailles droites à la sortie de la dernière cannelure. Ce moyen était employé dans le temps à Couillet pour les rails de Hambourg.

200. Crochets et poulies courantes. — Dans le laminage ordinaire aux duos, un ouvrier (le rattrapeur), à chaque passage, reçoit avec des tenailles la barre à sa sortie, la repasse par dessus le cylindre supérieur au lamineur, qui, également muni de tenailles, l'engage dans la cannelure suivante. Pour que cette manœuvre puisse se faire, il faut que le bout de la barre, aussitôt dégagé, soit relevé à la hauteur nécessaire et que le fer soit soutenu à l'entrée et au passage des cannelures. A cet effet, un troisième ouvrier (le souleveur) se sert de leviers à crochets suspendus à des chaînes qui sont attachées aux chapes de poulies courantes à gorges triangulaires et roulant sur des barres de fer carrées horizontales, placées des deux côtés du train, dans la charpente de l'usine. Ces leviers s'appellent aviots.

201. Arrosagedes cylindres. — Sur les fermes est placé un chéneau dans lequel on entretient un courant d'eau. Entre les fermes, on a percé

CHAP. III. DES MACIiraES. 155

quelques petits trous dans le chéneau, pour faire arriver l'eau sur les cylindres et leurs tourillons. L'effet de cette aspersion est d'empêcher les cylindres de s'échauffer trop, ce qui diminuerait leur dureté et leur cohésion, augmenterait leur volume et les exposerait à casser. Cependant on ne peut rafraîchir de cette manière les cylindres dégrossisseurs, parce que le fer, tel qu'il est reçu par ces cylindres, c'est-à-dire, tel qu'il sort des fours, décomposerait l'eau avec explosion et occasionnerait des accidents. Ces cylindres sont arrosés de temps à autre, lorsqu'on ne lamine pas. On n'arrose pas non plus les cylindres à grosses tôles pour ne pas trop refroidir le fer, mais on arrose les cylindres à fines tôles et les espatards afin de détacher les pailles qu'ensuite un ouvrier fait tomber avec un balai après chaque passage.

202. Fonctions et disposition des équipages d'un train. — Lorsqu'un train n'a que deux équipages de cylindres, l'un de ceux-ci sert à dégrossir le fer au sortir du four, et l'autre à le finir. Dans les trains à trois équipages de cylindres, il y a un équipage pour dégrossir et deux pour finir à des dimensions ou à des formes différentes, ou bien un pour dégrossir, un pour finir et le troisième pour corroyer. Lorsqu'il y a plus de trois équipages sur une même ligne, comme par exemple, pour les petits fers marchands, le train doit être considéré comme double ou triple, puisqu'il se compose d'au moins deux trains simples à équipages dégrossisseur et finisseur.

Quant à la disposition des équipages d'un train, il faut toujours faire en sorte que les équipages qui ont à supporter le plus de fatigue soient les plus rapprochés du moteur. L'ordre que l'on adopte à cet égard est ordinairement le suivant : jeu de pignons, équipage pour corroyer, équipages dégrossisseur et finisseur. Conformément à cette règle, à laquelle il n'y a pour ainsi dire d'exception que pour le train à tôle qui sera décrit plus loin, lorsqu'on joint une fenderie à un gros train, par exemple au train marchand, celui-ci se place toujours le plus près du moteur, et les trousses de la fenderie sont disposées à l'autre extrémité de la ligne.

203. Disposition de l'axe du cylindre inférieur des équipages de laminoir au niveau des taqiies de pavé. — • Nous venons de dire que le service d'un train ordinaire de laminoir exige au moins trois ouvriers, dont un, placé sur le devant, engage les barres dans les cannelures et dont les deux autres, placés sur le derrière et munis respectivement d'une tenaille et d'un crochet, reçoivent les barres au sortir des cannelures et les repassent par-dessus les cylindres au lamineur du devant. Lorsque l'axe du cylindre inférieur se trouve à la hauteur indiquée, il suffit de suspendre la tenaille du rattrapeur par une chaîne, près des serres, pour pouvoir se passer du crocheteur. En effet, l'ouvrier possède

154 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

alors un point d'appui et peut agir au moyen d'un long bras de levier qui lui permet de soulever et de manœuvrer les barres sans secours.

Cette disposition convient pour tous les laminoirs, excepté ceux dont les cylindres ont un diamètre très-faible, parce qu'elle mettrait les cannelures de ces laminoirs hors de la portée des ouvriers.

Elle est adoptée au nouveau laminoir à loupes de Seraing : dès qu'une barre est laminée au train ébaucheur, plusieurs jeunes ouvriers, munis de tenailles à main, traînent la barre sur le banc de dressage et, après l'avoir dégauchie avec soin, la plongent dans un bac rempli d'eau pour la décaper. Tous les ouvriers sont chargés des nettoyages, indépendamment de leur occupation principale.

Dans les gros trios il serait bon que, du côté antérieur, la ligne de terre se trouvât au niveau de la génératrice supérieure du cylindre d'en bas, et que, du côté opposé, le sol formât un plan incliné vers le train jusqu'à la génératrice inférieure du même cylindre.

204. Des cages. — Les cages des cylindres des gros trains sont toujours à vis. Celles des cylindres en coquille (à tôle et à petits fers), sont à chapeau, de même que celles de tous les pignons. Les cages à chapeau diminuent la solidité et la stabilité des équipages, mais elles facilitent les changements de cylindres, divisent les chances de rupture, et les portent principalement sur les chapeaux, qui peuvent être remplacés facilement et à peu de frais.

Les cages se coulent d'une seule pièce en fonte forte de bonne qualité, puisqu'elles doivent résister au choc. A Seraing, on améliore la qualité de la fonte employée à cet usage en y ajoutant dans le cubilot une petite quantité de métal Bessemer (carcas de poche). Il est évident que les dimensions des cages doivent varier suivant les diamètres des cylindres. On les cale par leurs semelles ou patins, dans les ergots ou épaulements en queue d'aronde de la taquc de fondation du train. Cette disposition, très-commode peur la manœuvre des cages, permet de les changer facilement de place en les faisant glisser sur leurs portées d'ajustement, de les écarter ou de les rapprocher, suivant la longueur des cylindres, et de régler avec précision la position et le parallélisme de ces derniers.

Pour la fenderie, il est utile d'employer des équipages à colonnes. Dans quelques usines on se sert aussi d'équipages à colonnes pour les cylindres du train à tôles.

20b. Cages des cylindres. — La fig. l, pl. 10, montre une cage de cylindres du train ébaucheur de Couillet vue de face et de profil.

Dans une cage de cylindres on distingue les montants, la semelle et la tête.

CHAP. III. DES MACHINES. 155

Les garnitures d'une cage de cylindres se composent de la chaise, du chapeau, des bloches et des coussinets.

A, A, montants de cage ; E, semelle ou patin qui se fixe, au moyen de cales en bois et de coins en fer, entre les ergots ou épaulements en queue d aronde de la taque de fondation, pl. 10, fig. 2. — D, pl. 10, fig. i , tète dans laquelle est logé un fort écrou en cuivre jaune ou en bronze ee, calé ou serré de manière à ne pouvoir descendre par son propre poids. F, vis de pression en fer, à filet carré et à tête carrée ou octogonale.

Chaque montant A, porte deux rainures c, du côté de l'intérieur ; et dans les rainures d'un même côté des cylindres sont fixées, à hauteur convenable, des barres de fer horizontales de -4 à 5 centimètres d'écarrissage. Sur ces barres sont posées, du côté de l'entrée des cylindres, c'est-à-dire du côté ou l'ouvrier introduit le fer dans les cannelures, la plaque de fonte appelée tablier, et du côté opposé, d'autres plaques de fonte que l'on nomme gardes.

a, a, trous réservés dans les montants, haut et bas, pour le passage des boulons d'écartement des cages. Ces trous sont entourés de rondelles en fonte coulées avec les cages.

l, l, nervures des montants du côté intérieur, pour retenir les garnitures des tourillons (sellettes, bloches et coussinets).

g, coussinet en bronze recevant l'un des tourillons du cylindre inférieur. Il est logé entre deux saillies de la semelle. Fig. 5, plan et élévation de ce coussinet. — Les nervures de la semelle portent des écrous qui reçoivent des vis de pression pour régler la position du cylindre inférieur. La place de ces vis est marquée sur le dessin par de petits cercles. On les supprime actuellement dans les cages des cylindres comme dans celles des pignons.

U, U, chaise en fonte recouvrant les tourillons inférieurs et portant les supérieurs sur des cousinets h, h. On exhausse convenablement les chaises en les faisant porter sur des tasseaux en bois ou en fonte, qui reposent eux-mêmes sur des ressauts r, r, coulés avec les cages. — Fig. 4, élévation et plan de la pièce U.

R, R, et 5, S, bloches en fonte portant les coussinets latéraux i, i. Les bloches 5, 5, sont soutenues par des tasseaux en bois m, m, qui reposent sur la chaise U. — Fig. 5, plan et élévation d'une bloche.

T, T, chapeau ou porte-coussinet supérieur avec son coussinet k. — V, écrou pour le passage d'une vis de pression au moyen de laquelle on fait coïncider les cannelures des cylindres. — Le porte-coussinet T, sert de boîte de sûreté pour le cas où la pression entre les cylindres deviendrait trop forte. — La fig. 6 représente ce porte-coussinet en plan et en

156 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'l'SINE.

élévation, et la fig. 7 le plan, la coupe transversale par le milieu et la coupe longitudinale également par le milieu du coussinet que porte le chapeau T. C'est contre la petite branche de l'équerre, fuj. 1, qu'agit la vis du même chapeau.

t, trèfles des tourillons. Le premier cercle qui entoure ces trèfles est la coupe des tourillons et le second celle des cylindres.

Les fig. 8, 9, et 10, pl. 10, représentent en élévation, plan et profil, l'une des cages à pignons du train ébaucheur de Couillet. On suppose les pignons et les différentes pièces de garniture des tourillons enlevés.

B, B, montants de cage. E, semelle calée sur la taque de fondation du train comme les cages des cylindres. N, chapeau fixé sur les montants par les boulons t, t, et leurs écrous . Ces boulons sont retenus par des clavettes u, u. Le chapeau présente le logement nécessaire pour le coussinet de dessus, en bronze, du pignon supérieur. — Fig. 11, portecoussinet du milieu en fonte. Les tenons de ce porte-coussinet entrent dans les rainures i, i, qui régnent jusqu'au sommet des montants. Les autres garnitures des tourillons sont à peu près les mômes que dans les cages à cylindres.

La fig. 2, pl. 10, représente, en plan et en élévation, la moitié d'une des taques partielles dont se compose la taque de fondation boulonnée sur la charpente qui supporte le train. La largeur de cette taque, entre les ergots, est d'environ trois pouces plus grande que celle des cages, fig. 1,8 et 9, pl. 10, et son épaisseur est de 3 pouces anglais.

206. Train monté. — Les fig.. 1, 2 et 3, pl. 11, indiquent en élévation, plan et coupe, la disposition générale de ce train ébaucheur. La fig. 2 montre la disposition de la plaque de gardes pour les cannelures rondes, et la fig. 3 celle des guides et contre-guides pour les cannelures plates. Les contre-guides ou sous-gardes fonctionnent lorsque les guides viennent à manquer.

H, griffe d'embrayage ; U, arbre treflé servant d'intermédiaire entre le train et l'arbre moteur ; G, fourchette à pivot supportant l'arbre V ; 0, cages à pignons; 0, moufflettes reliant les arbres d'accouplement ; B, arbres d'accouplement, avec entretoises en bois retenues par des courroies, pour maintenir l'écartement des moufflettes ; E, cages des dégrossisseurs ; N, cages des finisseurs ; SS, canal en bois placé au-dessus des cages distribuant l'eau aux tourillons par l'intermédiaire de petits tubes en cuivre ; T, T', cliemin suspendu portant les deux galets M, M', qui servent à manœuvrer des aviots 6.x.

207. Fondations d'un train. — On les construit ordinairement en bois, de l'une ou de l'autre des deux manières indiquées par la fig. 1, pl. 11. Dans l'une, fig. 1, A'B'C'D', et fig. 2, les plaques de fondation

CllAP. III. DES MACIimES. 157

qui supportent les cages reposent sur deux lignes parallèles de châssis en charpente appelées beffrois, auxquelles elles sont reliées par des boulons verticaux. Les deux beffrois laissent entre eux un grand vide, où tombent les battitures et l'eau d'arrosage des cylindres ; mais ils sont appuyés extérieurement par un mur de 0"',60 à O^jSO d'épaisseur, et reposent d'ailleurs sur un lit de maçonnerie ou de béton, d'une solidité assez grande pour prévenir tout tassement.

208. Accélération du laminage. — En augmentant la rapidité de l'étirage, on peut abaisser le prix de revient et améliorer la qualité des fers. En effet, ce moyen permet de mettre un plus grand nombre de fours sur un même train, ce qui diminue les frais indirects et la maind'œuvre ; de supprimer, dans bien des cas, un ou plusieurs réchauffages et d'obtenir à bas prix des produits de dimensions exceptionnelles ; de conserver au fer sa qualité, tout en l'étirant à de très-faibles dimensions, et d'utiliser d'une manière plus complète la période de soudabilité, ce qui améliore le soudage. Pour plusieurs fers, tels que, par exemple, les tôles, les feuillards, etc., les dimensions acquises pourraient rendre les derniers réchauffages difficiles et dispendieux.

Dans le laminage des gros fers, tel qu'il s'exécute aux duos (| 19d), le repassage des barres par-dessus le cylindre supérieur constitue une imperfection, car les barres font, sans être laminées, un voyage pendant lequel elles se refroidissent.

Les principaux systèmes employés pour éviter cette imperfection sont le laminage à trois cylindres, le mouvement alternatif et les trains serpenteurs. Nous étudierons les deux derniers moyens en traitant respectivement de la tôle et des petits fers marchands. Quant au premier, qui est le plus important, en voici les avantages et les inconvénients :

209. Avantages des trios. — Dans les équipages à trois cylindres superposés dits trios ou triples jumeaux, la barre engagée d'un côté entre le premier et le deuxième cylindre est renvoyée du côté opposé entre le deuxième et le troisième ; et pour pouvoir manœuvrer facilement les grosses barres, on emploie des tabliers-releveurs perfectionnés.

Les trios facilitent le travail de l'ouvrier, lorsque, ce qui arrive assez souvent, la barre se déchire en passant dans les cylindres : aux duos, on retourne, en pareil cas, la barre au passage suivant, pour l'engager par l'autre bout et permettre aux parties déchirées de se ressouder, si le fer est encore assez chaud. Les laminoirs à trois cylindres dispensent de cette manœuvre.

Les «nos fournissent le moyen le plus simple de laminer dans les deux sens, nécessitent le moins de cylindres et sont applicables à tous les profils.

158 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

210. Inconvénients des trios. — 1" Ils font voyager et refoulent au centre les scories sans les expulser des barres : dans un rail, par exemple, le dernier bout qui sort des cylindres, contient le plus de scories et doit quelquefois être retranché à une assez grande longueur : on a reconnu au Creusot et dans d'autres usines françaises que les rails fabriqués à des triples jumeaux s'exfoliaient plus vite et avaient moins de durée que ceux qu'on avait obtenus à des duos, et c'est pour cette raison qu'on a proposé de ne conserver les trios que pour dégrossir les fers, parce que l'on doit accélérer le plus possible ce travail, et l'on admet qu'il devrait y avoir à tous les trains de laminoirs un trio dégrossisseur ;

2° Si les trios accélèrent la fabrication, ce ne peut être qu'aux dépens de la qualité des produits, car aucune cannelure des trios ne peut produire du nerf dans le métal qu'après avoir détruit le nerf développé dans la cannelure précédente ;

3° Le cylindre du milieu s'échaulïe et se dilate davantage que les deux autres, et c'est ce qui s'est opposé pendant longtemps à l'emploi des trios pour le laminage des tôles (V. laminoir différentiel de Lauth.) ;

4» Ils s'appliquent avec d'autant plus de difficulté aux finisseurs, dans lesquels il importe de conserver la forme et les dimensions des cannelures, par exemple, aux finisseurs pour rails creux, qu'une usure à peine sensible dans un jeu à deux cylindres peut exiger des réparations dispendieuses dans un jeu triple ;

S» Dans les trios, la nécessité de faire servir les cannelures du cylindre intermédiaire au laminage dans les deux sens, aussi bien au-dessous de ce cylindre qu'au-dessus, rend la construction des cannelures pour fers profilés beaucoup plus difficile que dans les duos ; si, pour éluder cette difficulté, on passe chaque fois une cannelure, comme on le fait dans certaines usines, de sorte qu'au-dessus ou au-dessous de chaque cannelure utilisée, il s'en trouve une non utilisée, il faut encore plus de cylindres que dans les laminoirs ordinaires ;

6° Les cages doivent être construites de telle sorte que l'axe du cylindre intermédiaire soit entièrement fixe et stable et que les cylindres supérieur et inférieur puissent être soulevés ou abaissés d'une manière indépendante : si cette condition n'était pas bien remplie, le cylindre intermédiaire dérangerait ses guides en oscillant et occasionerait l'enroulement des barres.

Il n'y a pas jusqu'au train ébaucheur dans lequel l'application des trios n'offre des difficultés, entr 'autres les suivantes : 1° il se produit fréquemment à ce train des dérangements qui forcent à le démonter pour le réparer : or, le démontage et le remontage exigent deux fois autant de temps pour un jeu triple que pour un jeu ordinaire ; 2° les

CHAP. III. DES MACHINES

pièces à laminer au train ébaucheur présentent souvent des pailles ou des bouts mauvais qui, en s'introduisant entre les cylindres et les guides, provoquent l'enroulement des barres : lorsque, dans un jeu simple, une paille s'est glissée sous un guide, le rattrapeur peut facilement suspendre le laminage pour débarrasser le guide de cet obstacle : dans un jeu triple, la complication de l'appareil fait souvent négliger ce nettoyage, car il y a deux rangées de guides à surveiller au lieu d'une ; 3" le crachement des loupes peut incommoder les ouvriers.

b) DES CYLINDRES.

2H. Pressions, tirage ou loi de décroissance des cannelures. — Le fer ne peut recevoir en une seule fois la forme et les dimensions voulues; pour l'y faire arriver, on est obligé de le laminer plusieurs fois et de l'engager dans des cannelures de plus en plus petites, dont les dimensions doivent avoir été calculées de façon qu'au sortir de la dernière, il ait la forme, le poids et les dimensions exigées et soit en outre exempt de bavures, de criques, de pailles et d'autres défectuosités quelconques. La principale difficulté du tracé des cylindres consiste dans la détermination du nombre des cannelures à employer pour une même section de fer finie et des pressions à adopter dans les cannelures successives d'une même série. En résolvant ce problème, on doit avoir égard à la nature du fer, à la forme, aux dimensions et à la composition des paquets, à la force et à la vitesse des cylindres, à la puissance de la machine motrice, aux altérations que le fer éprouve, durant le laminage, dans sa forme, ses dimensions, sa température, sa dureté, ainsi qu'au mode de chauffage et à la température employés.

On cherche naturellement à faire décroître les sections relatives des cannelures dans un rapport aussi grand que possible, afin d'accélérer le laminage et de n'employer que le nombre de cylindres strictement nécessaire. Mais la nécessité de travailler régulièrement et de fabriquer des fers sans bavures ni criques, met un obstacle à une décroissance très-rapide de la section des cannelures ; non-seulement la barre qui sort d'une cannelure doit pouvoir être engagée sans difficulté dans la cannelure suivante, mais il faut encore que la pression ne soit pas assez forte pour faire entrer le fer dans les joints des cylindres. Les sections peuvent décroître d'autant plus vite, que les cylindres sont animés d'un mouvement plus rapide et offrent plus de résistance ; que le moteur est plus puissant, que les barres sont plus fortes, plus chaudes, plus faciles à travailler, et que leur forme géométrique éprouve moins de changements dans le passage d'une cannelure à la suivante.

En Angleterre, où l'on emploie un fer qui supporte sans inconvénient

160 SIÎCTION 1. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

de très-fortes pressions et qui se refroidit vite, les cylindres, ceux à rails, par exemple, se font remarquer par un faible nombre de cannelures. En Belgique, il en faut un plus grand nombre, parce que le fer dont on fait usage, aussi pour rails, exige des ménagements; c'est le fer provenant de fontes fabriquées avec addition de scories : ce fer se romprait sous des pressions trop fortes surtout dans les premières cannelures.

On conçoit, d'après cela, qu'il est impossible de soumettre le tracé des cylindres à des règles précises et invariables. Ce travail est, sans contredit, un des plus difficiles et souvent des plus dispendieux de la fabrication du fer. Il exige une longue pratique ou à défaut de celle-ci des tâtonnements coûteux. C'est ainsi que, pour les rails, par exemple, on peut être forcé d'éprouver plusieurs fois les cylindres par le fait, c'est-à-dire, en travaillant, et c'est ce qui arrive nécessairement quand la nature du fer vient à changer.

Lorsqu'il s'agit de tracer des cylindres pour un fer profilé qui n'a pas encore été fabriqué dans l'usine, les pressions à adopter dans les diverses cannelures sont ordinairement déterminées et arrêtées par une commission composée du maître lamineur, du maître tourneur et du contre-maître du laminoir.

Comme la confection et les réparations des cylindres donnent le plus d'embarras dans un laminoir, et que c'est en définitive la pratique qu'il faut prendre pour guide dans la création des cannelures, il serait avantageux, chaque fois qu'on possède une bonne paire de cylindres, d'en conserver le dessin exact, et d'inscrire dans un registre tout ce que l'on en sait, les réparations qu'on lui a fait subir, les tâtonnements et les dépenses qu'elle a nécessités, la composition et l'arrangement des paquets trouvés convenables, ainsi que le mode de chauffage et la température employés avec succès. Ce travail, exécuté pour les fers ronds, les fers carrés, les rails, et tous les fers profilés, épargnerait beaucoup de dépenses dans chaque établissement, et pourrait conduire à une bonne théorie du laminage.

Dans plusieurs usines, on conserve le profil de toutes les cannelures à rails, bonnes ou mauvaises, et l'on tient note des résultats fournis par chaque cannelure. Pour se procurer ces profils, on fait passer des barres de fer à travers les cannelures, on rend leurs extrémités bien nettes, puis on trace le profil sur du papier, ou bien on le découpe dans une feuille de tôle mince. Ces profils servent ensuite lorsqu'on veut tourner des cylindres neufs ou réparer d'anciens, et ils offrent des renseignements d'autant plus précieux, que les cannelures des cylindres changent à chaque instant, se déforment par l'usage, et doivent être sans cesse modifiées sur le tour. Observons cependant que la retouche des cylindres à

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rails ni même celle des cylindres à équerres n'exige pas toujours un démontage. Lorsque, par exemple, il manque du fer au bourrelet d'un rail, on creuse le bourrelet de l'avant finisseuse à l'aide d'un petit crochet à main, ce qui peut se faire sans dérangement.

212. Classement des cannelures. — On classe les cannelures d'après la manière dont elles sont creU"sées et placées dans les cylindres, d'après leur forme et d'après le travail à effectuer.

213. Classement d'après la manière dont elles sont creusées et placées. — Dans la fabrication des fers ordinaires, qui est la seule dont nous ayons à nous occuper ici, on distingue les cannelures roulantes, les cannelures emboîtantes, les cannelures mixtes, les cannelures sur champ ou debout et les cannelures excentriques.

Les cannelures sont dites roulantes, divisées ou ouvertes, lorsqu'elles se trouvent creusées en partie dans le cylindre supérieur et en partie dans le cylindre inférieur, comme on le voit pl. 10, fig. 12. Souvent on laisse un certain jeu entre les collets des deux cylindres au lieu de les faire arriver en contact et cette pratique a pour objet : 1° dans les trains ébaucheurs, de faciliter l'écoulement des scories que le fer dégage ; 2° dans tous les trains, d'empêcher les collets de s'ébrécher; 3° dans les trains à petits fers, de permettre les tâtonnements souvent nécessaires pour régler avec exactitude la position des cylindres.

Du reste, que les collets se touchent ou non, il est bon d'en arrondir les bords, comme on le voit en grandeur d'exécution, pl. 10, fig. 15 et \k, pour un train ébaucheur et pour un autre train.

214. Cannelures emboîtantes ou fermées. — Ces cannelures, pl. 10, fiçf. IS, ne sont pas seulement creusées tout entières dans le cylindre inférieur, mais les excavations (matrices) ont, en outre, plus de hauteur que les cannelures de sorte qu'il doit y avoir sur le cylindre supérieur à chaque cannelure une rondelle (patrice) pour fermer celle-ci et, à la place des collets, des gorges pour recevoir les collets du cylindre inférieur. Ceux-ci tournent avec le moindre jeu latéral possible dans leurs gorges respectives et ce n'est qu'entre la surface convexe de chaque collet et le fond de sa gorge qu'on laisse un peu de distance, afin de pouvoir modifier la hauteur de la cannelure en relevant ou en abaissant le cylindre supérieur.

Si les cannelures emboîtantes exigent un plus grand nombre de cylindres dispendieux que les cannelures roulantes, par contre, elles offrent le grand avantage de servir, par les collets des matrices, de guides assurés aux barres, tant à leur entrée dans les cannelures qu'à leur sortie.

21 S. Observation. — Quoique les cannelures emboîtantes soient

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ordinairement creusées dans le cylindre inférieur et que le cylindre supérieur porte les rondelles qui les ferment, cependant la disposition contraire peut aussi avoir lieu sans que les cannelures cessent d'être emboîtantes, c'est-à-dire que le cylindre supérieur offre les matrices et le cylindre inférieur les rondelles ou les patrices, mais cette disposition, usitée seulement dans des cas exceptionnels, augmente la difficulté d'introduire la pièce à laminer dans les cannelures.

216. Cannelures mixtes, ou en partie roulantes et en partie emboîtantes. L'un des côtés est roulant et l'autre emboîtant, ou bien les deux côtés sont roulants et le milieu emboîtant.

217. Cannelures sur champ ou debout (Stauchkalîber, par opposition à cannelures sur plat ou couchées). Ces cannelures excercent une trèsforte pression verticale sur les pièces à laminer. A leur entrée dans ces cannelures, on fait faire aux pièces à laminer un quart de tour seulement, tandis que l'angle sous lequel on retourne les pièces à leur passage d'une cannelure couchée à la suivante est de 180°. Ordinairement les cannelures sur champ sont emboîtantes, mais elles peuvent également être roulantes.

Les cannelures sur champ accélèrent considérablement le laminage, diminuent le matériel dispendieux des cylindres, conservent ceux-ci en permettant d'éviter les inégalités des pressions latérales et procurent souvent des fers plus beaux, principalement sur les côtés. Depuis longtemps on s'en est servi, avec le plus grand avantage, pour la fabrication des rails, mais c'est seulement depuis quelques années qu'on en tire aussi parti pour les plats, ronds et carrés de moyennes dimensions.

218. Cannelures excentriques. — On s'est servi dans le temps de ces cannelures pour fabriquer les rails ondulés, dont on faisait alors usage. A cet effet le paquet dégrossi en barre plate avec un bourrelet a été passé aux finisseurs dans une cannelure sur champ à excentrique, fig. 16, pl. 10, pour produire les ondulations, puis à plat dans deux autres cannelures pour former les nervures ou côtes de renfort. Bien que l'on ne fabrique plus de rails ondulés, cependant on peut conserver pour les gros paquets une première cannelure excentrique aux dégrossisseurs, ce qui équivaut à une augmentation de section de cette cannelure. Le tournage de la cannelure excentrique se fait sur le tour à pointes, qui se fixent, non pas sur l'axe du cylindre, mais à une distance de cet axe marquée par la différence entre les hauteurs du fer au ventre et au creux de l'ondulation.

219. Classement d'après la forme de la section transversale. — Les cannelures peuvent être ogives, plates, carrées, ovales, rondes, polygonales ou profilées. Les cannelures ogives, carrées, ovales, rondes et

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polygonales sont presque toujom-s roulantes, les cannelures plates appartiennent, en partie au système emboîtant, en partie au système roulant, et les cannelures profilées sont généralement emboîtantes.

Les cannelures ogives servent principalement à dégrossir, sont simples et faciles à construire et, en raison de leur forme à peu près ronde, compriment le fer également et ne lui donnent point d'arêtes vives, sujettes à un refroidissement trop rapide.

220. Classement d'après le travail à effectuer. — On distingue : 1° les cannelures soudantes, 2° les cannelures étirantes, 3° les cannelures profilantes et les cannelures finisseuses. Ordinairement ces cannelures sont distribuées sur deux équipages de cylindres appelés l'un l'équipage dégrossisscur et l'autre l'équipage finisseur. Les cannelures soudantes sont les deux ou trois premières du train. Elles doivent fortement compi'imer le fer, sont le plus souvent ogives ou plates, et portent des entailles qui leur permettent de gripper facilement les paquets. Le plus souvent les mêmes cannelures servent à étirer et à profiler. La pression doit y être très-forte pour ébauché, rails, gros ronds, etc., et il n'est pas rare qu'on y intercale des cannelures sur champ. Les cannelures finisseuses enfin, dont l'objet est de donner la dernière façon et une surface nette au fer, sont ordinairement au nombre de deux, dont l'une sert de rechange ; la pression qui s'y exerce est faible, et on doit y avoir égard à la retraite des barres durant le refroidissement.

221. Répartition de la section transversale des cannelures de part et d'autre de la ligne du milieu entre les deux cylindres. — Si la section des cannelures et les cylindres avaient la même ligne du milieu, une circonstance accidentelle pourrait provoquer l'enroulement des barres, tantôt autour de l'un des cylindres, tantôt autour de l'autre, ou bien le paquet, moins comprimé au milieu qu'aux deux bases, pourrait s'ouvrir avec enroulement d'une partie autour du cylindre supérieur et de l'autre autour du cylindre inférieur. Pour prévenir ces inconvénients, on a soin de donner à la surface travaillante des cannelures dans le cylindre supérieur un diamètre plus grand qu'à la même surface dans l'autre cylindre, ce qui a pour eiîet de rabbattre les barres ou les paquets sur la table du train ; ensuite, on empêche l'enroulement autour du cylindre inférieur que cette disposition favorise, en se servant, dans les cas les plus simples, de bancs entaillés et par conséquent pourvus de dents et en plaçant ces bancs de manière que les dents entrent dans les cannelures correspondantes et dirigent les barres à la sortie; ou bien, si les cannelures sont de petites dimensions ou de forme compliquée, ce qui rend le dégagement des barres plus difficile, on place devant chacune d'elles, du côté de la sortie et un peu en-dessous du banc, un ciseau ou

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racloir de forme exacte et maintenu tranchant; enfin, dans des cas plus dilRciles encore, cas dont les rails ondulés employés autrefois nous offrent un exemple, indépendamment de ces racloirs, appelés guides, on se sert encore d'autres racloirs appelés contre-guides : ceux-ci, appuyés à charnière par leur extrémité inférieure contre la plaque du sol et placés dans une position oblique vers le cylindre, restent constamment couchés au fond de la cannelure au moyen de leur poids par l'autre extrémité qui doit être convenablement façonnée.

S'il y avait une trop grande différence entre les diamètres des surfaces travaillantes, non-seulcmcnt les guides seraient promptement détruits et l'on n'obtiendrait que des fers inégalement étirés, mais encore la barre pourrait occasionner la rupture des cylindres en se pliant au passage.

Dans les cannelures roulantes, simples, on donne le plus souvent au diamètre du cylindre supérieur 3 à 6 mm. de plus qu'a celui du cylindre inférieur (à Couillet S mm. pour le train ébaucheur); mais à la cannelure finisseuse pour ébauché, rails, gros ronds, etc., un millimètre suffit. Dans les cannelures emboîtantes pour corroyés et autres plats, le diamètre du cylindre inférieur est pris égal, sinon supérieur à celui de l'autre cylindre, parce que les collets serrent et retiennent les barres, ce qui suffît pour empêcher celles-ci de remonter. Dans les cylindres à fers profilés, plus des 2/3 d'une cannelure se trouvent quelquefois en-dessous de la ligne du milieu, e'est-à-dire de la droite menée à distance égale des axes des tourillons. Dans les gros dégrossisseurs, et principalement dans les cannelures sur champ ou debout, il peut y avoir entre les diamètres des surfaces travaillantes des différences de 1/4 à 1 pouce et au delà. Il faut observer que, dans les cannelures sur champ, ce n'est pas au fond de la matrice, mais aux ailes que le travail principal se fait.

222. Disposition des cannelures dans les cylindres. — Comme les cannelures profondes affaiblissent d'autant plus les cylindres qu'elles se trouvent plus rapprochées du milieu de ceux-ci, on place toujours les cannelures soudantes comme aussi celles qui exigent le plus d'effort pour le laminage près des tourillons où les cylindres ont le plus de force et où ils souffrent le moins de la torsion, et l'on veille à ce que, ces cannelures creusées, les cylindres conservent encore un diamètre un peu supérieur à celui des tourillons. A la vérité, cette disposition peut faire arriver les scories des fers sur les tourillons, mais on prévient cet inconvénient au moyen de simples disques de tôle placés en avant des tourillons.

223. Cylindres à fers plats. — Nous savons que les cylindres à fers plats se composent de parties saillantes appelées encolures ou rondelles, et de cannelures qui reçoivent les rondelles, que la compression du fer

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se fait entre les rondelles du cylindre supérieur ou mâle, et les cannelures du cylindre inférieur ou femelle, et que les deux feuillures, qui forment une cannelure dans le cylindre inférieur, sont désignées sous le nom de collets. Dans les petits laminoirs à trois cylindres, la femelle peut être placée au milieu ; mais il vaut mieux rendre le cylindre du milieu mâle par rapport au cylindre inférieur, et femelle par rapport à celui du haut.

224.. Montage à bascule des cylindres à fers plats. — La plupart des cylindres à fers plats peuvent être montés à bascule, comme les cylindres à tôle, ce qui permet de réduire le nombre dec cannelures nécessaires dans le rapport de 3 à 1 , ou de fabriquer avec les mêmes cylindres trois échantillons de fer au lieu d'un, ou encore de se procurer, avec la même dépense, un matériel trois fois aussi considérable que dans le système ancien. Cette disposition, adoptée à Couilleî, à l'un des équipages finisseurs du train à ébaucher et à l'équipage pour corroyé d'un train à tôles, ne convient, ni pour feuillard, ni pour plats de fonderie, le serrage des vis de pression occasionnant une perte de temps trop sensible pour ces fers de faible épaisseur et une altération trop rapide des cannelures.

225. Moyens d'empêcher le déplacement des cylindres dans le sens horizontal. — Comme les cannelures des cylindres à fers plats s'emboîtent réciproquement, elles doivent nécessairement rester droites ou bien centrées. Il n'en est pas de même pour les cannelures des cylindres à fers ronds et carrés qui, étant creusées par moitiés dans les deux cylindres, se gauchissent si l'un des cylindres prend un mouvement latéral. Pour les gros fers, on obvie à ce déplacement, qui donne du fer mâché, en faisant emboîter les extrémités des cylindres dont il s'agit à la manière de ceux qui donnent des fers plats. Pour les cylindres à petits fers dont la position doit se régler avec plus de précision et plus souvent, on se sert de vis de rappel insérées dans les cages. Souvent ce dernier moyen s'emploie aussi pour les gros cylindres, concurremment avec l'autre.

226. Principes du laminage. — La force oblique exercée par les cylindres sur le fer peut-être décomposée en une force normale qui comprime le métal comme fait le marteau et en une force parallèle aux faces supérieure et inférieure de la barre qui fait avancer celle-ci dans la cannelure par frottement.

Le rapport de ces deux effets de compression et de propulsion ou de frottement varie, entre autres, avec le diamètre et la vitesse des cylindres, avec le tirage donné aux cannelures, avec la température et la nature du fer qu'on lamine, etc.

166 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

Il suit de là que le laminoir ne peut souder ni même comprimer le fer sans l'étirer en même temps, ce qui constitue une cause d'infériorité de cet appareil vis-à-vis du marteau. En effet, l'étirage résultant d'un travail des molécules par extension, il doit produire une diminution de continuité, de densité et de ténacité. A la vérité, la pression transversale à l'allongement du métal exercée en même temps par les cylindres, a pour effet de corriger cette fâcheuse tendance, mais nous verrons tout-à-l'heure que la correction est incomplète, la force comprimante dont il s'agit étant limitée. En outre, l'action de frottement entraîne les molécules externes et tend à opérer à la surface des barres des déchirements qui, produites lorsque la température s'est abaissée au-dessous du blanc soudant, persistent.

Tandis que l'action du marteau se transmet toute entière, uniformément et presque instantanément à toute la masse compressible, celle des cylindres, toujours limitée par les dimensions de la cannelure dans laquelle le fer se trouve engagé, ne s'exerce que successivement sur chacun des points du paquet ou de la barre qui passe. La première tranche du paquet se comprime et se soude jusqu'à ce que sa section se trouve réduite aux dimensions de la cannelure ; cela fait, la tranche avance sans plus guère éprouver de compression, cède la place à la tranche suivante, qui est serrée et soudée à son tour, pour laisser arriver la troisième tranche, et ainsi de suite jusqu'à ce que le paquet tout entier ait passé. On voit que le paquet ou la barre ne subit réellement l'action du laminoir que pendant quelques instants sur les divers points de sa longueur, que cette action est successive et qu'elle est limitée par la section de la cannelure employée. A sa sortie du laminoir, le fer est repris et passé dans une cannelure plus petite, où il est de nouveau serré, aminci et soudé de la manière indiquée, et ainsi de suite.

A chaque passage le fer s'étire, mais il n'y a que les premiers passages qui soient aussi soudants et épurants ; car, d'un passage à l'autre, le fer et les scories ont le temps de se refroidir plus qu'entre deux coups de marteau. Si le fer n'est pas soudé par les 3 ou 4 premiers passages, les mises dont il se compose cesseront de s'incorporer réciproquement ; dans les passages suivants, quelque nombreux qu'ils soient, elles ne feront que s'étirer simultanément et parallèlement pour ne former à la fin qu'un faisceau de lames à peine liées entr'elles.

Si donc, ainsi qu'on l'admet, le laminoir l'emporte, en général, sur le marteau par la continuité, la rapidité et la perfection du travail, il faudra établir des exceptions, principalement en ce qui concerne l'utilisation de la chaude suante aux points de vue de l'épuration et du soudage. La compression du laminoir, limitée, comme elle l'est, de durée et d'inten-

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sité et atteignant difficilement le cœur des paquets, l'action totale, en ce qui concerne l'épuration et la soudure du fer, exige plus de temps sous les cylindres qu'au marteau, ce qui augmente les chances de non réussite pour cause de refroidissement. On sait aussi que le fer laminé est moins dense que le fer martelé.

Il ne faudra pas conclure de ce qui précède qu'un grand étirage n'améliore pas la qualité du fer. L'expérience a prouvé le contraire et c'est pour cette raison qu'on donne aux paquets de fer un peu jeune la plus forte section que comportent les cannelures des cylindres dont on dispose. L'étirage, qui a pour mesure le rapport des sections du paquet et de la barre finie, développe des fibres ou diminue la grosseur des grains, suivant l'espèce du fer employé, et forme une sorte de mélange, au moins par juxta-position, des parties faibles de la masse et des parties fortes, ce qui, en diminuant l'influence des parties faibles, augmente la résistance de la barre tout entière, de môme que le coton ne prend de corps que par un étirage considérable réunissant les fibres par une torsion capable d'empêcher tout glissement des unes sur les autres. Toutefois, en augmentant la section transversale des paquets, on multiplie les surfaces de joints et on accroît les difficultés du chauffage à cœur.

227. Diamètres et vitesses des cylindres. — De même qu'il faut pour l'étirage des fers sous le marteau un appareil léger, mais animé d'une grande vitesse, lorsque la section des barres est faible, de même le laminage des petits fers exige des cylindres d'un faible diamètre, mais tournant avec une grande rapidité. En effet, les cylindres agissent sur le fer par pression et par choc et plus leur diamètre est grand, plus promptement ils saisissent les gros paquets et plus leur surface travaillante a de vitesse et d'énergie. Des cylindres trop gros, eu égard aux dimensions des fers, écraseraient ceux-ci ou les déformeraient à tel point qu'il deviendrait impossible de produire les dimensions voulues ; mais la rapidité avec laquelle les petits fers se refroidissent exige qu'on remédie à l'action trop lente des petits cylindres au moyen d'une grande vitesse qui, du reste, est sans inconvénient pour ces fers déjà épurés et très-cohésifs.

Les fers chargés d'impuretés, comme, par exemple, les fers à ébaucher, exigent, au contraire, l'emploi de gros cylindres et d'une faible vitesse, pour que les scories soient mieux expulsées, et que les molécules du fer puissent se rapprocher et se souder. Il en est de même pour tous les fers de gros échantillon. Un travail trop précipité donnerait des fers moins épurés et ferait rompre les barres ou les rendrait pailleuses et gercées. Mais ce sont surtout les tôles qui exigent une lente compression,

168 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

et, par conséquent, des cylindres très-gros et une faible vitesse de rotation, parce que le laminage de ces fers se fait à une température plus basse que celui des autres. Souvent les tôles qu'on lamine sont à peine au rouge brun, et, à cette température, les fers se criquent, pour peu qu'ils soient entachés du vice de casser à chaud. On doit, par conséquent, les travailler avec ménagement.

A égalité de quantité de mouvement, il y a une grande différence, sous le rapport de l'effet produit, entre l'action d'une masse considérable animée d'une faible vitesse et celle d'un corps léger en mouvement rapide. Dans des cannelures égales, les cylindres d'un petit diamètre étirent davantage, mais élargissent moins le fer que les cylindres d'un grand diamètre, de même qu'une panne étroite favorise et accélère l'étirage sous le marteau : on sait que, pour forger une barre mince au moyen du marteau à large panne employé à la compression des loupes ou des paquets, on doit se servir du fer dit à étampe (Keileisen), qui crée artificiellement la panne étroite nécessaire et au moyen duquel on forge successivement dans le sens transversal et dans le sens longitudinal la plaque couchée sur la large enclume du marteau.

Il est avantageux de proportionner le plus possible le diamètre des cylindres, destinés à étirer une même qualité de fer, à la hauteur moyenne de leurs cannelures. Considérons, par exemple, des cannelures ogives, ou des cannelures carrées à diagonale verticale, dont toutes les zones exercent leur pression d'une manière à peu près identique ; leurs tensions à l'étirage doivent être proportionnelles à leurs vitesses de révolution, lesquelles sont d'autant plus différentes entre elles, que le rapport entre le diamètre du cylindre et la hauteur de la cannelure est plus petit.

Ainsi, lorsqu'on a des cylindres dont le diamètre est trop petit relativement à l'épaisseur des échantillons à laminer, les molécules du fer doivent subir entre elles un violent mouvement de dislocation latérale. Il doit en résulter, dans tous les cas, une augmentation de difficulté dans le passage des cannelures, et des gerçures sur les angles du fer, en raison inverse de sa malléabilité.

Par une raison analogue, les cannelures ovales plates sont celles qui hâtent le plus l'étirage ; aussi en fait-on un fréquent emploi dans la fabrication des petits fers.

228. Cylindres creux de laminoirs. — On arrose avec de l'eau la surface des cylindres pour qu'elle ne s'échauffe pas trop et ne perde pas de sa dureté.

Le rafraîchissement par aspersion a l'inconvénient de refroidir le fer pendant qu'on le lamine ; de plus il l'oxyde et use les surfaces travail-

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lantes. L'arrosage des tourillons est fort imparfait, et, quand il est abondant, il entraîne la graisse qui enduit les surfaces ; le graissage à l'eau faiî consommer en pure perte une grande force motrice.

Pour obtenir un bon graissage et en même temps pour rafraîchir parfaitement les tourillons, on a proposé (Publ° indust. d'Armengaud, t. X, p. 5o3) de faire les cylindres lamineurs creux, afin de permettre d'y amener à l'intérieur un courant d'eau ou de l'air froid ; mais ce moyen, essayé dans plusieurs laminoirs à tôle belges, a dû être abandonné, parce qu'il affaiblissait trop les cylindres.

229. Tournage des cylindres. — La fabrication des cylindres comprend la coulée, le tracé et le tournage. J'exposerai plus loin les résultats d'expérience que nous possédons sur les deux premières opérations. Quant à la troisième, elle n'offre guère plus de difficulté que le tournage d'une pièce de bois, et se fait sur des tours de deux espèces. Avant de mettre le cylindre sur le premier tour, l'ouvrier cherche avec un compas les centres des deux sections circulaires qui terminent le cylindre, et les marque par un coup de pointeau, puis il le porte sur le tour à pointes pour tourner les tourillons et les trèfles. Les tourillons terminés et les trèfles taillés, l'ouvrier met le cylindre sur un tour, où les tourillons se meuvent dans des coussinets en bronze et où l'on creuse les cannelures. Celles-ci ont été tracées préalablement en grandeur d'exécution sur une planche en bois, afin de servir de guide à l'ouvrier dans le tournage et pour la confection des burins dont il a besoin.

Pour donner plus de prise aux premières cannelures et les forcer à gripper le fer, on les pourvoit d'aspérités analogues aux dents d'une lime, mais beaucoup plus grande.

ARTICLE QUATRIÈME